基因在染色体上

基因在染色体上第1页/共72页看不见染色体基因在染色体上萨顿推理基因看得见AaBbAB

ab

平行关系AbaB基因和染色体的关系类比推理第2页/共72页基因在染色体上萨顿由此推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。（4）非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。

第3页/共72页基因在染色体上类比推理这是科学研究中常用的方法之一。19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。第4页/共72页基因在染色体上第2节第5页/共72页二、基因位于染色体上的实验证据摩尔根的果蝇的杂交实验第6页/共72页二、基因位于染色体上的实验证据野生型突变型第7页/共72页该实验有哪些遗传现象？能说明什么？2、F2中红眼和白眼数量之比为3:1

红颜白眼的遗传符合分离规律也表明果蝇的红眼和白眼由

控制。3、白眼性状总与性别相关联。1、F1中，全为红眼。如何解释这一遗传现象呢？

红眼对白眼为显性说明：说明：一对等位基因第8页/共72页已有的一些理论基础！萨顿的假说:基因位于染色体上性染色体的发现及性别决定第9页/共72页性别决定性别是什么？由什么决定？性染色体（性染色体上的有关基因）性状（男性、女性为一对相对性状果蝇的眼色遗传与性别相关联，你能提出什么样的假说？控制红眼和白眼的基因在性染色体上。第10页/共72页果蝇的染色体3对常染色体1对性染色体+雄果蝇性染色体：雌果蝇性染色体：XXXYX和Y是一对同源染色体么？第11页/共72页果蝇X染色体的遗传规律XXYXXXYXXXYP配子1：1F1交叉遗传♀♀♂♂第12页/共72页雄果蝇的性染色体果蝇是XY型性别决定的生物，果蝇的Y染色体比X染色体长一些。X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段：X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。（如上图）。在雌果蝇中，有一对同型的性染色体XX，在雄果蝇中，有一对异型的性染色体XY。第13页/共72页提出你的假说假说1：那果蝇的眼色基因到底在哪里呢？是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢？位于第Ⅰ区段（那么Y染色体上没有对应的基因）假说2：位于第Ⅱ区段（Y染色体上有对应的基因）假说3：位于第Ⅲ区段（X染色体上没有对应的基因）哪种假说合理？第14页/共72页试着写出每种假说对应的该实验的遗传图解第15页/共72页假说1和假说2都能解释这个实验现象。结果！怎么验证呢？第16页/共72页实验二：P红眼（雌）×白眼（雄）↓F1红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）测交将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。预期结果2个假说都正确么？第17页/共72页实验三：P白眼（雌）×红眼（雄）↓F1红眼（雌）白眼（雄）反交摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和纯种红眼雄蝇进行杂交。预期结果交叉遗传证明假说1正确第18页/共72页X染色体的遗传规律XXYXXXYXXXYP配子1：1F1交叉遗传♀♀♂♂第19页/共72页结论：控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。其他的基因也应该位于染色体上基因位于染色体上！第20页/共72页思考讨论！2、摩尔根用什么方法证明基因位于染色体上？1、萨顿用什么方法提出了基因位于染色体上的假说？3、每种生物的基因数量远远超过染色体的数量。你能得出什么结论？类比推理法假说演绎法一条染色体上有多个基因第21页/共72页基因定位在染色体上果蝇某一条染色体上的几个基因第22页/共72页一条染色体上有许多个基因基因在染色体上呈线性排列结论基因在染色体上不重复、一个接一个(有间隔）。基因和染色体的关系第23页/共72页等位基因、非等位基因在染色体上的位置AaAbBdD等位基因（相同基因）：同源染色体的同一位置。非等位基因：非同源染色体的非等位基因。（如：A和D等）同源染色体上的非等位基因（如：A和b等）第24页/共72页思考与讨论！A和a、B和b、D和d（等位基因）在形成配子时有什么样的规律？为什么？同源染色体在形成配子时分离非同源染色体自由组合AaAdDBbA、a和D、d（非同源染色体上的非等位基因）能自由组合么？第25页/共72页基因的分离定律的实质：三、孟德尔遗传规律的现代解释: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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。在杂合体的细胞中，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，独立的随配子遗传给后代第26页/共72页A、a和B、b遗传时能自由组合么？为什么？连锁遗传AaAdDBb第27页/共72页第28页/共72页第29页/共72页减数分裂思考讨论！1.分离定律和自由组合定律适用于有性生殖还是无性生殖生物？2.有丝分裂的对象是什么细胞，分裂完成后得到的是什么细胞？减数分裂呢？减数分裂——生殖细胞有丝分裂——体细胞有性生殖生物第30页/共72页减数分裂过程减数分裂过程特点：1.染色体的复制2.染色体减半3.复制后的姐妹染色单体的分开染色体复制一次而细胞连续分裂两次（减数第一次和减数第二次），所以减数分裂整个过程主要围绕以下几个方面进行。第31页/共72页减数分裂的过程（1）染色体复制发生在什么时候？（2）染色体减半发生在什么时候？（3）复制后的姐妹染色单体分开发生在什么时候？猜想！分裂以前减数第一次分裂减数第二次分裂第32页/共72页减数分裂过程ⅣⅢⅢⅡⅡⅩⅩⅣⅢⅡⅩ1.从染色体数目来看，体细胞与配子有什么区别？3.从染色体类型来看，体细胞与配子有什么区别？2.这4条是不是8条中的任意4条呢？4.从染色体的数目和类型来看，推测减数的实质是？染色体数目减半每对同源染色体中的一条无同源染色体同源染色体分离ⅡⅢⅩⅩ减数分裂染色体减半的原因第33页/共72页减数分裂的过程减数第一次分裂前的间期减数分裂整个过程包括：减数第一次分裂减数第二次分裂（染色体复制）（同源染色体分开，染色体减半）（复制后的姐妹染色单体分开）尝试用手中的线模拟具有2对同源染色体的细胞的减数分裂过程第34页/共72页减数分裂的过程高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管（图2-1）。曲细精管中有大量的精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。经过两次连续的细胞分裂—减数第一次分裂、减数第二次分裂，再经过精细胞的变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞—精子（图2-2）。精子的形成过程第35页/共72页精子的形成过程精原细胞初级精母细胞精原细胞经过染色体复制（DNA分子复制和蛋白质的合成），体积略微增大，成为初级精母细胞。减数第一次分裂前的间期染色体复制第36页/共72页减数第一次分裂前期同源染色体两两配对（联会）四分体时期联会后的每对同源染色体含有4条染色单体叫做四分体。精子的形成过程第37页/共72页1、同源染色体如图中A与B、C与D2、姐妹染色单体如图中1与2、3与45、四分体如图中A与B组成一个四分体，C与D组成另一个四分体。3、非姐妹染色单体如图中1与4、2与34、联会同源染色体两两配对的现象。精子的形成过程明确几个概念第38页/共72页精子的形成过程交叉互换四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段（图2-3）。图2-3染色体交叉互换照片和示意图第39页/共72页减数第一次分裂中期

同源染色体排列在赤道板上精子的形成过程第40页/共72页减数第一次分裂后期

同源染色体分开(随机的）非同源染色体自由组合AaBb精子的形成过程第41页/共72页AaBb

同源染色体分开，非同源染色体自由组合非同源染色体有几种组合形式？Ab（aB）2种AB（ab）精子的形成过程第42页/共72页减数第一次分裂末期

形成两个子细胞，染色体数目减半次级精母细胞次级精母细胞精子的形成过程第43页/共72页精子的形成过程3.减数分裂过程中染色体数目减半的原因及时间？4.减数第二次分裂过程中还有同源染色体吗？为什么？总结减数第一次分裂的特点，回答下列问题：1.减数分裂过程中联会，交叉互换发生的时间？2.减数分裂过程中同源染色体分开，非同源染色体自由组合的时间？第44页/共72页减数第二次分裂前期染色体不在复制精子的形成过程第45页/共72页减数第二次分裂中期精子的形成过程第46页/共72页减数第二次分裂着丝点分裂，姐妹染色单体分开后期精子的形成过程第47页/共72页减数第二次分裂末期精子的形成过程第48页/共72页

精细胞经过变形成为蝌蚪状的精子变形期精子的形成过程第49页/共72页精子的形成过程1.总结减数第二次分裂的特点：染色体不在复制。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。2.总结减数分裂过程中染色体的行为变化，掌握减数分裂的本质。减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂减数第二次分裂（染色体复制）（同源染色体分开，非同源染色体自由组合）（复制后的姐妹染色单体分开）第50页/共72页精子的形成过程精原细胞染色体复制初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精细胞精细胞减一减二减二精子的形成过程第51页/共72页精子的形成过程第52页/共72页减数分裂第53页/共72页精子的形成过程用手中的线看看从精原细胞到最终形成配子时，染色体进入配子时遵循什么样的规律？同源染色体分开，非同源染色体自由组合第54页/共72页精子的形成过程AaBbaabbAABB减数分裂同源染色体分开，非同源染色体自由组合还有另外一种情况吗？第55页/共72页精子的形成过程1.含2对同源染色体的一个精原细胞通过一次减数分裂能得到几个精子？含3对？n对呢？几种类型的精子？4个2种3.含2对同源染色体的一个个体，通过减数分裂能得到几个精子？几种类型的精子？3对呢？n对呢？2.若发生了交叉互换，一个精原细胞能产生几种类型的精子？4种8种2n4种第56页/共72页卵细胞的形成过程卵细胞与精子形成过程的主要区别是：初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫做次级卵母细胞，小的叫做极体。次级卵母细胞进行减数第二次分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数第一次分裂过程中形成的极体也分裂为两个极体。这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂，就形成一个卵细胞和三个极体（图2-5）。卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。不久，三个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。第57页/共72页卵细胞的形成过程1.含2对同源染色体的一个卵原细胞通过一次减数分裂能得到几个卵细胞？含3对？n对呢？几种类型的卵细胞？1个1种3.含2对同源染色体的一个个体，通过减数分裂能得到几种类型的卵细胞？3对呢？n对呢？为什么会产生这么多的卵细胞？4种8种2n第58页/共72页减数分裂第59页/共72页减数分裂减数分裂的意义：2、减数分裂过程中非同源染色体的随机组合，同源染色体的非姐妹染色体的交叉互换，导致配子的多样性1、产生染色体数目减半的雌雄配子，精卵结合后染色体数目又恢复。同源染色体分开，非同源染色体自由组合减数分裂过程中染色体进入配子的规律：第60页/共72页减数分裂和有丝分裂有丝分裂减数分裂分裂起始细胞细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体行为子细胞数目类型染色体数相同点体细胞原始生殖细胞一次二次一次一次无联会、四分体、分离有联会、四分体、分离24体细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同比亲代细胞减半染色体复制一次第61页/共72页减数分裂和有丝分裂判断依据：1.看有无同源染色体有同源染色体：有丝分裂或减数第一次分裂无同源染色体：减数第二次分裂2.同源染色体是否有特殊行为（联会、分离）有丝分裂减数第一次分裂有：无：第62页/共72页减数分裂异常1、减Ⅰ后期异常减Ⅱ正常2、减Ⅰ正常减Ⅱ后期异常同源染色体未分离着丝点未分裂第63页/共72页若只考虑性染色体，则异常卵细胞：正常精子：异常精子：正常卵细胞：XYXXYYXYXXX减Ⅰ后期异常减Ⅱ后期异常减Ⅰ后期异常或减Ⅱ后期异常减数分裂异常第64页/共72页1961年首次报道性染色体为3条XYY男性，患者的临床表现是举止异常，性格失调，容易冲动，部分患者生殖器官发育不全。你认为这种病是父母哪一方，在减数分裂的哪个阶段出现异常引起的？减数分裂异常减数第二次分裂异常父方第65页/共72页减数分裂减数分裂的意义：2、减数分裂过程中非同源染色体的随机组合，同源染色体的非姐妹染色体的交叉互换，导致配子的多样性1、产生染色体数目减半的雌雄配子，精卵结合后染色体数目又恢