基因和染色体的关系(基因在染色体上)课件.ppt
,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,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,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，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）,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,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,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,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,（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,
