2.2 基因在染色体上 课件（35张PPT）

(共35张PPT)
在染色体上
基因
上节回顾
一个含有1对同源染色体的精原细胞能产生几种类型的精子？
一个含有2对同源染色体的精原细胞能产生几种类型的精子？
一个含有3对同源染色体的精原细胞能产生几种类型的精子？
一个含有n对同源染色体的精原细胞能产生几种类型的精子？
2种
2种
2种
2种
上节回顾
具有1对同源染色体的生物体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
具有2对同源染色体的生物体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
具有3对同源染色体的生物体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
具有n对同源染色体的生物体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
4种
8种
2n种
2种
上节回顾
某基因型为AaBbCc的个体，产生了8种精子，至少需要 个
精原细胞。
一个基因型为AaBbCc的雄性个体，可产生精子 种。
一个基因型为AaBbCc的精原细胞，可产生精子 种 。
2
8
4
上节回顾
一个基因型为AaBbCc的雄性个体，可产生精子 种。
一个基因型为AaBbCc的精原细胞，可产生精子 种 。
2
8
一个含有3对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子？
具有3对同源染色体的生物体，其精原细胞能产生8种类型的精子？
萨顿的假说
1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。
美国遗传学家萨顿
W. Sutton，1877—1916
减数分裂
减数第一次分裂时，同源染色体的分离
孟德尔分离定律
Dd
D
d
杂合子在形成配子时，成对遗传因子分离
萨顿的假说
染色体
基因
Dd
D
d
体细胞
配子
来源
行为变化
传递性质
成对存在
只有成对的基因中的一个
一个来自父方，一个来自母方
非等位基因自由组合
杂交过程中基因保持完整性和独立性
成对存在
只有成对染色体中的一条
一条来自父方，一条来自母方
非同源染色体在后Ⅰ自由组合
配子形成和受精过程中有相对稳定的结构
萨顿的假说
染色体
基因
Dd
D
d
看得见
看不见
染色体
基因
基因在染色体上
【1】萨顿的假说
亲代
配子
受精卵
子代
DD
dd
D
d
亲代
配子
受精卵
子代
Dd
Dd
高茎
受精作用
受精作用
染色体
基因
可见
不可见
平行关系
推理：基因在染色体上
矮茎
高茎
矮茎
染色体行为
基因行为
萨顿的假说
假说
细胞核内的染色体可能是基因的载体。基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
基因一词首先由丹麦遗传学家约翰逊在1909年提出，用来指孟德尔所发现的“遗传因子”。
萨 顿
萨顿的假说
萨顿的假说，由于缺乏实验证据，遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此摩尔根开始了寻找证据之路。
美国遗传学家萨顿
W. Sutton，1877—1916
奥地利生物学家孟德尔
G. J. Mendel，1822—1884
萨顿
孟德尔
质疑！
质疑！
摩尔根
美国生物学家摩尔根
T. H. Morgan，1866—1945
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
主要科学家
摩尔根
实验材料
果蝇
♂
♀
果蝇优点
① 易饲养，繁殖快
② 生育力强，后代多
③ 相对性状多且明显
④ 染色体数目少，便于观察
果蝇体细胞染色体图解
♀
♂
XY型性别决定方式
雌性：3对常染色体 + XX
雄性：3对常染色体 + XY
雌雄交配
P
F1
F2
1 ： 1
1 ： 1
2：
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
果蝇红/白眼遗传与性别相关联
事实1
事实2
果蝇性别取决于X染色体
红/白眼色基因位于X染色体上
Y染色体不含其等位基因
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼+ ，白眼w
雌果蝇
雄果蝇
红眼（Ｘ+Ｘ+ ）
红眼（Ｘ+Ｘw）
白眼（ＸwＸw）
白眼（ＸwＹ）
红眼（Ｘ+Ｙ）
雌雄交配
P
F1
F2
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
X+ X+
XwY
X+ Xw
X+ Y
X+ Xw
X+ Y
X+ X+
XwY
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
P
F1
F2
配子
X+ X+
红眼（雌）
XwY
白眼（雄）
X+
Xw
Y
X+ Xw
红眼（雌）
X+ Y
红眼（雄）
配子 X+ Y
X+ X+X+
红眼（雌） X+Y
红眼（雄）
Xw X+Xw
红眼（雌） XwY
白眼（雄）
X + — 红眼 Xw — 白眼
你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？
测交1
F1红眼雌与纯合白眼雄
测交2
F1红眼雄与纯合白眼雌
F1
×
配子
F2
红眼（雌）
X+Xw
XwY
白眼（雄）
X+
Xw
Xw
Y
X+Xw
X+Y
XwXw
XwY
红眼雌
红眼雄
白眼雌
白眼雄
红眼♀:白眼:红眼♀:白眼♂=1:1:1:1
F1
配子
F2
红眼：白眼=1：1
X+Y
×
XwXw
红眼（雄）
白眼（雌）
X+
Y
Xw
X+Xw
红眼雌
XwY
白眼雄
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
假
说
演
绎
法
提出问题
作出假说
演绎推理
得出结论
测交
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
美国遗传学家萨顿
W. Sutton，1877—1916
奥地利生物学家孟德尔
G. J. Mendel，1822—1884
萨顿
孟德尔
质疑！
摩尔根
美国生物学家摩尔根
T. H. Morgan，1866—1945
摩尔根的果蝇眼色遗传实验
原来小丑竟是我自己！
肯定！
质疑！
肯定！
基因在染色体上
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万多个。
人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万个。
结论
1
一条染色体上有许多个基因
2
基因在染色体上呈线性排列
果蝇X染色体上的一些基因
a
A
B
b
D
D
基因在染色体上
等位基因
相同基因
孟德尔定律的细胞学解释
(特别注意：只有位于非同源染色体上的非等位基因在形成配子时才能自由组合，而位于同一对同源染色体上的非等位基因则不能自由组合。)
Q：A、a、B、b、C、c这些基因哪些能自由组合？原因？
A
a
B
b
C
c
Aa 和 Cc
Bb 和 Cc
孟德尔定律的细胞学解释
（2）非同源染色体是 　 ；
（3）等位基因是 ；
（4）非等位基因是 ；
（5）按自由组合定律遗传的基因是 ；
（6）不能进入同一配子的基因是 ；
（7）形成配子时能进行自由组合的基因是 ；
（8）此图除表示卵原细胞外，还可以表示 细胞和 细胞。
（1）同源染色体是 ；
1和2；3和4
13、14、23、24
A和a；B和b
AB；Ab ；aB ；ab
A和a；B和b
A和B；A和b ；
精原
体
a和B ；a和b
A
a
1
2
B
b
3
4
AB；Ab ；aB ；ab
孟德尔定律的细胞学解释
基因的分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
A
a
A
a
R
r
R
r
R
r
R
R
R
R
r
r
r
r
R
r
R
R
r
r
解释孟德尔一对相对性状的杂交实验。
孟德尔定律的细胞学解释
基因的自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的非等位基因
的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
A
a
B
b
A
B
a
b
A
b
a
B
解释孟德尔两对相对性状的杂交实验。
R
R
Y
Y
r
r
y
y
R
Y
r
y
R
Y
r
y
R
r
R
r
Y
y
Y
y
r
r
y
y
Y
Y
R
R
R
Y
R
Y
r
y
r
y
r
r
Y
Y
R
R
y
y
R
y
R
y
r
Y
r
Y
【1】已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该昆虫减数分裂产生配子的说法，正确的是 (　 　)
A
果蝇的精子中含有成对基因
B
果蝇的体细胞中只含有一个基因
C
果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方
D
在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个
D
练习与应用
【2】基因主要位于染色体上，下列关于基因和色体关系的表述，错误的是（ ）
A
染色体是基因的主要载体
B
染色体就是由基因组成的
C
一条染色体上有多个基因
D
基因在染色体上呈线性排列
B
练习与应用
【3】基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述，错误的是 ( )
A
复制的两个基因随染色单体分开而分开
B
同源染色体分离时，等位基因也随之分离
C
非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
D
非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
D
练习与应用
【4】已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身，基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述中，不正确的是（　 　）
A
摩尔根用假说-演绎法得出果蝇白眼基因位于X 染色体上的结论
B
基因B、b与W、w的遗传遵循基因的自由组合定律
C
基因B与b分开的同时，与W和w自由组合
D
若对此果蝇进行测交，后代出现黑身白眼雄果蝇的概率是1/4
D
练习与应用
异常一：减Ⅰ后期某对同源染色体未分离，移向了细胞的一极。
A
a
B
b
B
B
b
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
a
a
A
B
b
B
b
A
a
a
A
减数分裂异常产生异常配子的情况分析
异常二：减Ⅱ后期某对染色体的着丝粒分裂，但两条姐妹染色单体未分离，
移向了细胞的一极。
A
a
B
b
B
B
b
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
a
a
A
B
b
B
b
A
A
a
a
减数分裂异常产生异常配子的情况分析
例：下图是基因型为AaCcDd的生物精子细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精子细胞至少来自几个精原细胞（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
C
巩固练习
次级精母细胞
初级精母细胞
基因型相同：来自同一个次级精母细胞
基因型相反：来自同一个初级精母细胞
巩固练习