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1、第二章 染色体与遗传 第二节 遗传的染色体学说 1902年,年,美国遗传学家萨顿美国遗传学家萨顿:孟德尔孟德尔定律中定律中遗传因子(遗传因子(即即 基因)的行为和减数分裂中基因)的行为和减数分裂中染色体的染色体的行为行为非常相似。非常相似。 体细胞体细胞 配子配子 天才的惊奇发现天才的惊奇发现 基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行为 体细胞中体细胞中 的来源的来源 存在形式存在形式 形成配子形成配子 时的行为时的行为 传递性质传递性质 等位基因,一个来自父等位基因,一个来自父 方,另一个来自母方方,另一个来自母方 同源染色体,一条来自同源染色体,一条来自 父方,另一条来自母方父方,另一条
2、来自母方 体细胞中成对存在,配体细胞中成对存在,配 子中成单存在子中成单存在 体细胞中成对存在,配体细胞中成对存在,配 子中成单存在子中成单存在 等位基因彼此分离,非等位基因彼此分离,非 等位基因自由组合等位基因自由组合 同源染色体彼此分离,同源染色体彼此分离, 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合 完整性和独立性完整性和独立性稳定性和独立性稳定性和独立性 基因与染色体行为存在明显的平行关系基因与染色体行为存在明显的平行关系 特别注意:特别注意:1909 年,丹麦遗传学家约翰逊首次把孟德尔的年,丹麦遗传学家约翰逊首次把孟德尔的 “遗传因子遗传因子”叫作基因。叫作基因。 萨顿假说:萨顿假说:
3、萨顿根据基因和染色体之间具有平行关萨顿根据基因和染色体之间具有平行关 系,提出基因位于染色体上的假说(类比推理)。系,提出基因位于染色体上的假说(类比推理)。 遗传的染色体学说遗传的染色体学说 基因一定在染色体上吗?基因基因一定在染色体上吗?基因=DNA? 一条染色体上有许多个基因,一条染色体上有许多个基因, 且且基因在染色体上呈线性排列。基因在染色体上呈线性排列。 在绝大多数生物中,基因是在绝大多数生物中,基因是 一段一段DNA,而在,而在RNA病毒中,病毒中, 则是一段则是一段RNA。 染色体是基因的主要载体,染色体是基因的主要载体, 但但线粒体和叶绿体中也有基因。线粒体和叶绿体中也有基因
4、。 摩尔根摩尔根证明基因位于染色体上证明基因位于染色体上 美国生物学家摩尔根美国生物学家摩尔根通过果蝇杂交实验,发现了遗传通过果蝇杂交实验,发现了遗传 学第三定律即基因的连锁和互换定律。学第三定律即基因的连锁和互换定律。 优点:优点:体型小,易饲养、繁殖快、后代比较多。体型小,易饲养、繁殖快、后代比较多。 摩尔根爱小果蝇摩尔根爱小果蝇 分离定律的细胞学基础分离定律的细胞学基础 分离定律的实质:分离定律的实质:在减数分裂形成配子时,等位基因随在减数分裂形成配子时,等位基因随 着同源染色体的分开而彼此分离。着同源染色体的分开而彼此分离。 作用时间:作用时间:减减后期后期 例题:例题: 一对夫妇表现
5、型正常,却生了一个患白化病的孩子,一对夫妇表现型正常,却生了一个患白化病的孩子, 在丈夫的一个初级精母细胞中,白化病基因数目和分布情况最在丈夫的一个初级精母细胞中,白化病基因数目和分布情况最 可能的是(可能的是( ) A. 1个,位于一个染色单体中个,位于一个染色单体中 B. 4个,位于四分体的每个染色单体中个,位于四分体的每个染色单体中 C. 2个,分别位于姐妹染色单体中个,分别位于姐妹染色单体中 D. 2个,分别位于同一个个,分别位于同一个DNA分子的两条链中分子的两条链中 C Aa A a 精原细胞精原细胞 初级精母细胞初级精母细胞 次级精母细胞次级精母细胞 精细胞精细胞 a A AA
6、A A a a aa 间期间期 复制复制 减减减减 染色体染色体竖线;竖线;基因基因圆点圆点 自由组合定律的细胞学基础自由组合定律的细胞学基础 自由组合定律的实质:自由组合定律的实质:在减数分裂形成配子时,非等位基在减数分裂形成配子时,非等位基 因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合。因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合。 非等位基因都能自由组合吗?非等位基因都能自由组合吗? Aa Bb 1 2 Cc 34 同源染色体同源染色体 vs 非同源染色体非同源染色体? 等位基因等位基因 vs 非等位基因非等位基因? 非同源染色体非同源染色体上的非等位基因:上的非等位基因:自由组合自由组合。
7、 同源染色体同源染色体上的非等位基因:上的非等位基因:连锁与互换连锁与互换。 配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性 前提:前提:假设某假设某二倍体生物二倍体生物含含n对同源染色体对同源染色体,不考虑交叉互换不考虑交叉互换。 切记:切记:由同一个次级精母细胞产生的两个精子由同一个次级精母细胞产生的两个精子 一定相同。一定相同。 一个精原细胞含有一对等位基因一个精原细胞含有一对等位基因 精原细胞精原细胞 初级精母细胞初级精母细胞 次级精次级精 母细胞母细胞 精细胞精细胞 一个精原细胞含有两对等位基因一个精原细胞含有两对等位基因 AaBbAaBb 精原细胞精原细胞精原细胞精原细胞 结论结
8、论1:一个含有一个含有n 对同源染色体的对同源染色体的精原细胞精原细胞,经减数分裂,经减数分裂 能产生能产生2种类型的精子种类型的精子。 结论结论2:一个含有一个含有n 对同源染色体的对同源染色体的卵原细胞卵原细胞,经减数分裂能产,经减数分裂能产 生生1种种类型的卵细胞类型的卵细胞。 结论结论3:体细胞具有体细胞具有n对同源染色体的对同源染色体的一个生物个体一个生物个体,经减数分,经减数分 裂能产生裂能产生2n种种类型的配子类型的配子。 例题:例题:下图是基因型为下图是基因型为AaCcDd的生物的精子细胞,试的生物的精子细胞,试 根据细胞内基因的类型,判断其精子细胞至少来自几个根据细胞内基因的
9、类型,判断其精子细胞至少来自几个 精原细胞(精原细胞( ) A2个个 B3个个 C4个个 D5个个 ACd aCD Acd aCd AcD acd aCD aCd 特别注意:特别注意:来自同一个次级精母细胞的来自同一个次级精母细胞的2个精细胞相同。个精细胞相同。 来自同一个初级精母细胞的来自同一个初级精母细胞的2个精细胞相同或互补。个精细胞相同或互补。 互补互补 互补互补 A 例题:例题:一个精原细胞中有三对同源染色体,所产生的一一个精原细胞中有三对同源染色体,所产生的一 个精子中所含染色体中来自母方的有几条个精子中所含染色体中来自母方的有几条 ( ) A. 1条 条 B. 2条 条 C. 3
10、条 条 D.不确定不确定 D 1.决定猫的毛色基因位于决定猫的毛色基因位于X染色体上,基因型染色体上,基因型bb、BB和和Bb 的猫分别为黄、黑和虎斑色。现有虎斑色雌猫与黄色雄猫的猫分别为黄、黑和虎斑色。现有虎斑色雌猫与黄色雄猫 交配,生下三只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别交配,生下三只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别 是(是( ) A.全为雌猫或三雌一雄全为雌猫或三雌一雄 B.全为雌猫或三雄一雌全为雌猫或三雄一雌 C.全为雌猫或全为雄猫全为雌猫或全为雄猫 D.雌雄各半雌雄各半 A 2.(2010江苏高考江苏高考)喷瓜有雄株、雌株和两性植株,喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决基因决
11、 定雄株,定雄株,g基因决定两性植株,基因决定两性植株,g-基因决定雌株。基因决定雌株。G对对g、g- 是显性,是显性,g对对g-是显性,如是显性,如Gg是雄株,是雄株,gg-是两性植株,是两性植株, g-g-是雌株。下列分析正确的是是雌株。下列分析正确的是( ) AGg和和Gg-能杂交并产生雄株能杂交并产生雄株 B一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C两性植株自交不可能产生雌株两性植株自交不可能产生雌株 D两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例 高于杂合子高于杂合子 D 3.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇
12、交配,子代雌、雄果蝇都表红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表 现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占 1/4,白眼雄果蝇占,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错。下列叙述错 误的是(误的是( ) A.红眼对白眼是显性红眼对白眼是显性 B.眼色遗传符合遗传规律眼色遗传符合遗传规律 C.眼色和性别表现自由组合眼色和性别表现自由组合 D.红眼和白眼基因位于红眼和白眼基因位于X染色体上染色体上 C 4.一对患同种遗传病的夫妻,生了一个不患此病的正常女一对患同种遗传病的夫妻,生了一个不患此病的正常女 孩,
13、那么该病的遗传方式为孩,那么该病的遗传方式为( ) A.常染色体上的显性基因常染色体上的显性基因 B.常染色体上的隐性基因常染色体上的隐性基因 C.X染色体上的显性基因染色体上的显性基因 D.X染色体上的隐性基因染色体上的隐性基因 A 5.某校学生在开展研究性学习时,进行了人类遗传病方面的某校学生在开展研究性学习时,进行了人类遗传病方面的 调查研究。如图是该校学生根据调查结果绘制的某种遗传病调查研究。如图是该校学生根据调查结果绘制的某种遗传病 的系谱图(显、隐性基因分别用的系谱图(显、隐性基因分别用A、a表示)。请分析回答:表示)。请分析回答: (1)通过对)通过对_个体的表现型分析,可排除显性遗传。个体的表现型分析,可排除显性遗传。 通过对通过对_个体的表现型分析,可排除个体的表现型分析,可排除Y染色体上的染色体上的 遗传。遗传。 (2)若)若4号个体不带有该致病基因,则号个体不带有该致病基因,则7和和10婚配,婚配, 后代患此病的几率是后代患此病的几率是_。 (3)若)若4号个体带有该致病基因,则号个体带有该致病基因,则7个体的基因型是个体的基因型是 _。若。若7和和10婚配,生下患病孩子的概率是婚配,生下患病孩子的概率是_。 答案:(答案:(1)3、4、8 4、10 (2)1/8 (3)AA或或Aa 1/6
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