基因和染色体的关系(基因在染色体上).ppt

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1、,减数第一次分裂后期,组合类型一 组合类型二,非同源染色体自由组合,基因，你究竟在哪呢？,一、萨顿的假说,发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。,推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。假说：基因位于染色体上。,理由：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。 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

2、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。,萨顿：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。,尝试分析基因与染色体的关系,成对,成对,成单,成单,一个来自父方，一个来自母方,一个来自父方，一个来自母方,自由组合,非同源染色体自由组合,杂交过程保持完整性独立性,在配子形成和受精过程中保持稳定性,类比:基因和染色体之间具有平行关系,推论：基因在染色体上,推理,矮 茎,高 茎,受 精,高 茎,P,配子,F1,F1配子,矮 茎,高 茎,受 精,高 茎,P,配子,F1,F1配子,d d,DD,d,D,Dd,d,

3、D,D,d,Dd,Dd,d d,DD,类比推理,由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。,加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”,萨顿经类比推理得出的结论基因在染色体上究竟是否正确？,由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度,二、基因位于染色体上的实验证据,科学家:摩尔根,实验材料:果蝇,果蝇的特点?,(一) 实验现象,如何解释出现的问题呢?,P,F1,F2,红眼（雌、雄）,白眼(雄),红眼（雌、雄）,同样

4、是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?,与决定性别无关的染色体。,决定性别的染色体。,性染色体,常染色体,性别决定：,是指雌雄个体决定性别的方式。,XY是特殊的同源染色体,性别决定的方式,XY型：其中雌性为XX，雄性为XY。 ZW型：其中雌性为ZW，雄性为ZZ。,异型的性染色体: XY,同型的性染色体: XX,雄性:,雌性：,XY型性别决定,正常男性的染色体分组图,正常女性的染色体分组图,常染色体,性染色体,对：，,雌性同型： 雄性异型：,果蝇体细胞染色体,理论依据（已有知识）：,1、基于对果蝇体细胞染色体的认识,2、基于对萨顿假说的认识,基因在染色体上,讨论与猜想:,如

5、果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?,如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？,提出假设,假设二：控制白眼的基因在X、Y染色 体上,假设一：控制白眼的基因是在Y染色体 上，而X染色体上没有它的等位基因,假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。,雌果蝇种类：,红眼（）,红眼（w）,白眼（WW）,雄果蝇种类：,红眼（）,白眼（w）,(二) 经过推理、想象提出假说:,控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因,P,F1,F2,（三）对实验现象的解释,XWXW,XwY,XW,Y,Xw,配子,XWY,XWXw,Xw,XW

6、,Y,XW,XWXW（雌）,XWXw（雌）,XWY（雄）,XwY（雄）,3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）,(四) 根据假说进行演绎推理:,F1,XWXw,XwY,(五) 实验验证,摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：,证明了基因在染色体上,红眼,红眼,白眼,白眼,雌,雌,雄,雄,126,132,120,115,与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！,摩尔根通过实验，将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。,人的体细胞只有23对染色体，却有33.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？,基因在染色体 上

7、呈线性排列,思考？,一条染色体上有许多个基因,结论：,减数分裂,减数分裂,高茎,矮茎,：,配子：,F1：,任务：,完成图中染色体上的基因标注,矮茎,三、孟德尔遗传规律的现 代解释 基因分离定律的实质是：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，独立地随配子遗传给后代。,基因的自由组合定律的实质是：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,非同源染色体上的非等位基因

8、自由组合。,D,d,e,E,同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？,A,a,B,b,A,B,a,b,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,a,A,B,b,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,利用类比推理法，推断基因与DNA长链有何关系？,萨顿,基因在染色体上,证据,现象,假说,演绎推理,实验论证,结论,类比推理,摩尔根实验,学习收获：,1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ） A、染色体是基因的主要载体 B、基因在染色体上呈线性排列 C、一条染色体上有多个基因 D、染色体就是由基因组成的,D,练 习,2、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中

9、，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 （ ） A、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇红眼雄果蝇 C、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇 D、白眼雌果蝇白眼雄果蝇,B,练 习,雌果蝇种类：,红眼（）,红眼（w）,白眼（WW）,雄果蝇种类：,红眼（）,白眼（w）,P 红眼 白眼,F1,XX,XYw,XX,XYw,白眼,常染色体,性染色体,对：，,雌性同型： 雄性异型：,果蝇体细胞染色体,第三节基因在染色体上 ,第二章基因和染色体的关系,来测试一下我们的色觉吧！,在医院体检时，医生有时让我们看一种彩色图谱，请看一看下面的图谱，这其中究竟画了些什么？,有两个驼峰的骆驼,数字五十八，黄5红8,数字一百

10、二十八,红绿色盲检查图,你的 色觉 正常吗？,关于红绿色盲的解释,红绿色盲是一种最常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色和绿色。,伴性遗传,第节,带着问题出发：,1、什么是伴性遗传？ 2、伴性遗传有什么特点？ 3、伴性遗传在实践中有什么应用？,位于性染色体上的基因，其遗传方式总是和性别相联系，这种现象叫做伴性遗传（性染色体上基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联）,伴性遗传的概念,病例：人类红绿色盲症,色盲症的发现,道尔顿发现色盲的小故事 道尔顿在圣诞节前夕买了一件礼物-一双“棕灰色”的袜子，送给妈妈。妈妈却说：你买的这双樱桃红色的袜子，我怎么穿呢？ 道尔顿发现，只有弟弟

11、与自己看法相同，其他人全说袜子是樱桃红色的。 道尔顿经过分析和比较发现，原来自己和弟弟都是色盲，为此他写了篇论文论色盲，成了第一个发现色盲症的人，也是第一个被发现的色盲症患者。 后人为纪念他，又把色盲症叫道尔顿症。,1 2,1 2 3 4 5 6,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12, ,特点,问题1,问题2,一个典型的色盲家族系谱图,看图答问：,家系图中患病者是什么性别的？说明色盲遗传与什么有关？ 代1号是否将自己的色盲基因传给了代2号？这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上？ 代中的1号是色盲患者，他将自己的色盲基因传给了代的几号？,经研究发现，这种病是由位于X染色

12、体上的隐性基因（b）控制的，Y染色体由于过于短小而没有相应的等位基因。,男性,女性,性染色体,控制红绿色盲的基因是显性还是隐性基因？如何得知？ 为什么代3号和5号有色盲基因而没有表现出色盲症？,动动笔：,人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型的情况有哪些？,从家系图中看出，只有男性才表现为红绿色盲，对吗？有没有其他情况？,根据基因B和基因b的显隐性关系，人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型对应如下：,正常,正常 (携带者),色盲,正常,色盲,男性只要X染色体上有色盲基因b即患色盲(XbY)；而女性有两条X染色体，必须两条X染色体上同时含有色盲基因b才会患色盲(XbXb) 。,（7）,（0.5

13、）,红绿色盲患者男性多于女性的原因？,人类红绿色盲的婚配方式：,母,父,BB,Bb,bb,B,b,1,2,3,4,5,6,女性正常 男性色盲 亲代 配子 子代,女性正常与男性红绿色盲婚配的遗传图解,BB,bY,B,b,Y,Bb,BY,女性携带者 1 ：,男性正常 1,女性携带者 男性正常,亲代,配子,子代,女性正常,女性携带者,男性正常,男性色盲,1 ： 1 ： 1 ： 1,b,X X,B,b,b,B,X Y,X Y,再生一个男孩是色盲的概率是,这对夫妇生一个色盲男孩概率是,1/4,1/2,交叉遗传 (隔代遗传) 色盲典型遗传过程是 : 外公 女儿 外孙。,XBXb XbY,亲代 配子 子代,

14、XB,Xb,Y,XbXb,XBY,女性色盲,男性正常,1 ： 1 ： 1 ： 1,Xb,XBXb,XbY,女性携带者,男性色盲,女性携带者,男性色盲,XbXb XBY,亲代 配子 子代,Xb,XB,Y,XBXb,XbY,女性携带者,男性色盲,1 ： 1,女性色盲,男性正常,色盲(伴X隐性遗传病)的特点：,1.患者男性多于女性,2.通常为交叉遗传 (隔代遗传) 色盲典型遗传过程是:外公 女儿 外孙。,3.女性色盲，她的父亲和儿子都色盲 （母患子必患，女患父必患）,XBXB,XbY,XBXb,XBY,XBXB,XBXb,XBY,XbY,XBY,XbXb,XBXb,XbY,XBXb,XbXb,XBY

15、,XbY,1,2,3,4,思考：,1、第1组合中的色盲男子与第2组合子代中的色盲男孩是什么关系？,2、色盲男孩的色盲基因是谁遗传给他的？,3、分析第3组合，母亲色盲会生出正常的儿子吗？,4、分析第4组合，女儿是色盲，可以断定她的亲代哪一方一定是色盲？儿子是色盲，其色盲基因是父亲还是母亲传给的？,巩固练习,填空题：,（1）伴性遗传是指基因位于 ， 所以遗传上总是和 相关联的现象。 （2）红绿色盲基因只位于 染色体上， 是 性基因。 （3）男性红绿色盲基因只能从 那里 传来，以后只能传给 。这种遗传特点，在遗传学上叫做 。,性染色体上,性别,X,隐,母亲,女儿,交叉遗传,(1) 某男孩是色盲患者,

16、但他的父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常。这个男孩的色盲基因来自 ( ) A、祖父 B、祖母 C、外祖父 D、外祖母,D,(2)一对色觉正常的夫妇，妻子的父亲是色盲患 者。试问，他们所生的儿子是色盲的概率（ ） A、25% B、50% C、75% D、100%,B,选择题：,(3)女性色盲，她的什么亲属一定患色盲？( ) A、父亲和母亲 B、儿子和女儿 C、母亲和女儿 D、父亲和儿子,D,判断题：,（1）母亲色盲,儿子一定是色盲。( ) （2）父亲色盲,女儿一定是色盲。( )（3）外祖父色盲,外孙一定是色盲。( )（4）祖母色盲,孙女一定是色盲。( ),图中III代3号的基因型是_, III代

17、2号的可能基因型是 _。 (2) IV1是色盲基因携带者的概率是_。,I,II,III,IV,1,2,3,4,1,2,1,2,3,1,XbY,XBXB或XBXb,下图是某家庭红绿色盲遗传图解。 据图回答问题。,男性正常,女性正常,男性色盲,1/4,病例：抗维生素D佝偻病 1、写出基因型 2、归纳遗传特点,X染色体上的显性遗传病,抗维生素D佝偻病患儿,抗维生素D佝偻病：受X染色体上的显性基因（D）的控制。 女性患者：XDXD， XDXd 男性患者：XDY,XDXD,XDXd,XdXd,XDY,XdY,小练习： 写出抗维生素D佝偻病男性患者与正常女性结婚，后代的表现型与基因型，并画出遗传图解。,归

18、纳遗传的特点,抗维生素D佝偻病的遗传特点,1）女性患者多于男性患者； 2）父患女必患、子患母必患； 3）患者的双亲中必有一个是患者； 4）具有世代连续性（代代有患者）。,其他伴性遗传,伴性遗传在自然界中是普遍存在的 如人类中血友病的遗传 致病基因是 动物中果蝇眼色的遗传 红眼基因为 白眼基因为 雌雄异株植物中某些性状的遗传（如女娄菜叶形的遗传） 控制披针形叶的基因为 ，控制狭披针形的基因为,芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹,患者全部是男性；致病基因“ 父传子、子传孙、传男不传女” 。,伴Y遗传病： 外耳道多毛症,、你能设计一个杂交实验，对其子代在早期时，就根据羽毛来区分鸡的雌雄吗？,伴性遗传在生

19、产实践中的应用,1.芦花鸡的性别决定方式是：ZW型， 雄性: 同型的 ZZ 性染色体， 雌性: 异型的 ZW 性染色体。2.芦花鸡羽毛由位于Z染色体上的显性基因（B）决定，即：ZB 非芦花鸡羽毛 则为： Zb,你能设计一个杂交实验，对其子代在早期时，就根据羽毛来区分鸡的雌雄吗？,2.遗传咨询： 有一对新婚夫妇，女方是血友病患者，如果你是医生，当他们就如何优生向你进行遗传咨询时，你建议他们最好生男孩还是生女孩？,一般步骤,1.确定显、隐性关系,无中生有为隐性；有中生无为显性。,2.确定基因位置,3.写出基因型、算机率, 个体有没有出生,性别要求,右图为某家庭遗传系谱图,常,遗传系谱的判定思路,（

20、一）人类遗传病：,遗 传 病,Y 染色体上基因（无论是显性或隐性）的伴性遗传， 在系谱中应是男传男。,人类遗传病的解题规律： 1.首先确定显隐性： （1）无中生有为隐性 （2）有中生无为显性,2.再确定致病基因的位置： （1）伴Y遗传：“父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽”即患者全为男性，且“父子孙”。 （2）常染色体隐性遗传：无中生有为隐性，生女患病为常隐。 （3）常染色体显性遗传:有中生无为显性，生女正常为常显。 （4）伴X隐性遗传:母患子必患，女患父必患。 （5）伴X显性遗传：父患女必患，子患母必患。,3.不确定的类型： （1）代代连续为显性，不连续、隔代为隐性。 （2）无性别差异、男女患者各半，为常染色体遗传病。 （3）有性别差异，男性患者多于女性为伴X隐性，女多于男则为伴X显性。,XbY,XBXb,XbY,