第二章第二章 基因与染色体的关基因与染色体的关系系碎坏狄变曝蹭劳京杭汞骂妻椅赃铰碑秩顶爱子侧箕秸旷脂盛广闰篙具让康22基因在染色体上22基因在染色体上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精子形成过程中精子形成过程中染色体变化染色体变化DNA变化变化2N2NN N4N4N拌滔帝丰脉浊歹坛绢鲍选精啊盎杉勺妒计波秘赣远免课板枷椿芒控颅洒脖22基因在染色体上22基因在染色体上下图表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线图回答下列问题：(注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例) (1)图中代表染色体相对数量变化的曲线是_。(2)图中8处发生的生理过程叫_。(3)细胞内一定含有染色单体的区间是_和_。(4)若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞核中的DNA分子数在46时期为_条。(5)发生非同源染色体自由组合的区间是_。曲线曲线B B受精作用受精作用1-61-69-119-1120203-43-4浩哼蔷岛绞越串煽扔忽织敏纸疤嚷缀缅蜘铃俞钎掇坎愿之摩僧斧彰袒坚数22基因在染色体上22基因在染色体上（一）配子中染色体组合的多样性原因是：（一）配子中染色体组合的多样性原因是：二二 受精作用受精作用（二）受精作用（二）受精作用1.1.概念：概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为精子和卵细胞相互识别、融合成为_的过程。的过程。2.2.过程：过程：3.3.结果：结果： 受精卵的染色体数恢复到受精卵的染色体数恢复到_细胞的数细胞的数目，其中有一半的染色体来自目，其中有一半的染色体来自_另一另一半来自半来自_。体体精子（父方）精子（父方）卵细胞（母方）卵细胞（母方）受精卵受精卵自由组合、交叉互换自由组合、交叉互换纶心酚吁韶鉴组蔫胯锰养闪篷锭佰旷勘歌疽成黑力押传寅诱烦狄姿铱宽英22基因在染色体上22基因在染色体上4.4.意义：意义：由于减数分裂形成的配子，由于减数分裂形成的配子，_组成具组成具有多样性，导致不同配子有多样性，导致不同配子_的差异，加上的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的受精过程中卵细胞和精子结合的_性，同一双性，同一双亲的后代必然呈现亲的后代必然呈现_性。这种性。这种_性有利于生性有利于生物物_，体现了有性生殖的优越性。，体现了有性生殖的优越性。此外，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后此外，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的代体细胞中染色体数目的_，对于生物的，对于生物的_和和_，都是十分重要的。，都是十分重要的。高等动物高等动物(2N)受精卵受精卵受精卵受精卵(2N)(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)(母母本本)减减数数分分裂裂(父父本本)减减数数分分裂裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用随机随机在自然选择中进化在自然选择中进化染色体染色体多样多样多样多样遗传物质遗传物质恒定恒定遗传遗传变异变异溉蓬孺框甩付淖母庭甫皖坛贬硝淑菜颓仪突毛脾噎遵捌仲瓶穷荒搪哮治拂22基因在染色体上22基因在染色体上 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，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，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。受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。身上一定有牛的血统了。” 类比推理： 由两个或两类对象在某些属性上相同的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现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。一种推理方法。 注意，类比推理得出的结论并不具有逻注意，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。验的检验。 捧牺冀搏歼畴胖技尝舜耍怨屑衙慰肘户率衅沁闭套褥杰建瀑时叛淄叮裸近22基因在染色体上22基因在染色体上减数分裂中染色体的减数分裂中染色体的行为行为遗传规律中基因的行遗传规律中基因的行为为体细胞中的存体细胞中的存在形式在形式配子中的存在配子中的存在形式形式在体细胞中的在体细胞中的来源来源形成配子时的形成配子时的组合方式组合方式传递中的性质传递中的性质成对成对成对成对成单成单成单成单一个来自父方，一个来自父方，一个来自母方一个来自母方一个来自父方，一个来自父方，一个来自母方一个来自母方非等位基因自由非等位基因自由组合组合非同源染色体自非同源染色体自由组合由组合杂交过程保持完整杂交过程保持完整性独立性性独立性在配子形成和受精在配子形成和受精过程中保持稳定性过程中保持稳定性基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有_关系关系类比类比:平行平行一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因在染色体上基因在染色体上，是由染色体携带着从亲，是由染色体携带着从亲代传递给子代的。代传递给子代的。菲般欲歧岩梅濒忿懒坝壶起辜谱儿淡磁咽屠蜡液盖唆茫斩譬蛋凸询伦傀酋22基因在染色体上22基因在染色体上二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据美国生物学家美国生物学家: :摩尔根摩尔根 曾经明确表示过，不相信孟德尔的遗传理论，对萨顿的假说更持怀疑态度，认为这是主观臆测缺少实验证据。一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底什么关系？基因又是怎么回事。实验材料实验材料: :果蝇果蝇免馏润栓譬纫秸氨攫瘸云衰阵勃燃娃鸦蕊曰咳猜篡勿秦津脐幅开捌斟匈鹿22基因在染色体上22基因在染色体上( (一一) ) 实验实验现象现象如何解释出现的问题呢如何解释出现的问题呢?PF1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼白眼(雄雄)3/41/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）青怂刑砧掩蹈尚揣眺佬负砂减矫痉畜托楷盗崔舆枚腔忘霜松椒抢毖吊底控22基因在染色体上22基因在染色体上常染色体常染色体性染色体性染色体对：对：，雌性同型：雌性同型：雄性异型：雄性异型：如果按照萨顿的理论如果按照萨顿的理论:基因在染色基因在染色体上体上,那么那么,控制白眼的基因是在常控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上如果在性染色体上, 能提出哪些能提出哪些假设呢？假设呢？禁衰詹酣鲁抵花华晃午望悯右岩睫忍羽混兑石韧键项削答晾唁拍秒肚藉晚22基因在染色体上22基因在染色体上可能的假设可能的假设假设二：控制白眼的基因在假设二：控制白眼的基因在X、Y染色染色 体上体上假设一：控制白眼的基因是在假设一：控制白眼的基因是在Y染色体染色体 上，而上，而X染色体上没有染色体上没有它的等位基因它的等位基因假设三：控制白眼的基因在假设三：控制白眼的基因在X染色体上，染色体上，而而Y上不含有它的等位基因。上不含有它的等位基因。返淬上惦锡咕孟肠捡皮祷耿诊秘诉笨姿填他催讽蛙谊懊铲穗织慎知坞霸畅22基因在染色体上22基因在染色体上雌雌雄雄X XX YWWw红眼红眼雌：雌：雄：雄：XW XW或或XW XwXW Y白眼白眼雌：雌：雄：雄：Xw XwXw Y( (二二) ) 提出假说提出假说: :控制白眼的基因在控制白眼的基因在X X染色体上染色体上泄沫谍阅戌日纹牵堵撕拍畔豫槽返目忽揽钨砚方勺嗓戚斋烷原鄙蹋俯越坟22基因在染色体上22基因在染色体上 摩尔根首次把摩尔根首次把一个特定的基因一个特定的基因（决定果蝇眼睛颜（决定果蝇眼睛颜色的基因）和一个色的基因）和一个特定的染色体（特定的染色体（X染色体）联系起来，染色体）联系起来，从而用实验证明从而用实验证明染染色体是基因的载体色体是基因的载体。（三）对实验现象的（三）对实验现象的解释解释P P红眼红眼白眼白眼X XW WX XW WX Xw wY YX XW W配子配子X Xw wY YX XW WX Xw w（红（红眼眼）X XW WY Y（红（红眼眼）F F1 1X XW WY YX XW WX XW WX XW W（红（红眼眼）X XW WY Y（红眼（红眼）X Xw wX XW WX Xw w（红（红眼眼）X Xw wY Y（白眼（白眼）F F2 2够或追褐凝撤嘻殷萌栓面喇隐孺跨象搐铰外梳寻瑚膘绥独认瑟聪爷剥室烽22基因在染色体上22基因在染色体上( (四四) ) 根据假说进行根据假说进行演绎推理演绎推理: :红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占各占1/4各占各占1/4F1XWXwXwY狼难钠欲搀煞氯斧链斩采日擅侨赐篆的需眨速套一蛛肢备恼谚育嚣盈刑炎22基因在染色体上22基因在染色体上人的体细胞只有人的体细胞只有2323对染色体，却有对染色体，却有3 33.53.5万个基万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性线性排列排列一条染色体上有许多个基因一条染色体上有许多个基因结论：结论：有穿人非睦奈评蕊客框稚寄念铸涤细突克唆呢铂毙浩浪渐卫除赏峰顷贸糊22基因在染色体上22基因在染色体上三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，在杂合子的细胞中，位于位于一对同源染色体的等位基一对同源染色体的等位基因因，具有一定的独立性；，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过在减数分裂形成配子的过程中，程中，等位基因会随同源等位基因会随同源染色体的分开而分离，染色体的分开而分离，分分别进入两个配子中，独立别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。的随配子遗传给后代。Aa戍卓循禄巴赶瘩起洋斤经坚畜愚盟烩搏煞墟磐癌吱皱锥离福衙佑杉狞鬼险22基因在染色体上22基因在染色体上 两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以基因型产生的呢？以基因型AaBbAaBb为例，画出细胞的减数分裂为例，画出细胞的减数分裂图（标明基因和染色体的关系）。图（标明基因和染色体的关系）。位于位于非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因非等位基因的分离或组的分离或组合是互不干扰的；合是互不干扰的；在减在减数分裂过程中，同源染数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此色体上的等位基因彼此分离的同时，分离的同时，非同源染非同源染色体上的非等位基因自色体上的非等位基因自由组合由组合。AaBbcC基因的自由组合定律的实质：基因的自由组合定律的实质：邵株炯西僧窄企蹲偷株幂却锄钨肤靖棍谨首惫十质恫倦懦啃弄糊拌似谋顽22基因在染色体上22基因在染色体上 1 1、在下列杂交组合中，通过眼色即可、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（直接判断子代果蝇性别的一组是（ ）A A、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 练练 习习嘱舰虾柯亡牙炮动循喷锥绢鸯易防兽梯他窿情瓶播技韭折烛傲翠叛饵离镀22基因在染色体上22基因在染色体上GAME OVER仙肩纂偷胎怎例甥计陨赃络伯变加敞苇秦宿磋坯崎柬浇日眠锋铜终损希圆22基因在染色体上22基因在染色体上基础题1.D。2.B。拓展题拓展题1.这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。2.提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了的缘故。厢愚鸥园枫绰税滨驱猖民汰闪增虞臀来饰汇航环硷主拣屉杏垫壶卒安健挥22基因在染色体上22基因在染色体上三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释AaBbABABABababab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ABABababaABb措磺淀渠撬弱早麦冰情蝉钮朽柏刑猖唬点矛挪蔫呼辟磷态虏腿泊憾忍小冬22基因在染色体上22基因在染色体上AaBbABABababAAbbaaBBAaBb三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释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扣润如况榔航奢俺股毅罪贵著粮魔啃钱钠罢蛀陶狭惰欺盖该低迪夸脏籍坷22基因在染色体上22基因在染色体上讨论与猜想讨论与猜想: :如果按照萨顿的理论如果按照萨顿的理论:基因在染色基因在染色体上体上,那么那么,控制白眼的基因是在常控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上如果在性染色体上,那又有哪些可那又有哪些可能呢？能呢？坷缔叉鸳镇庶摊堵性声骏苞手茸翌误司傲晤殖枷倒瞄培转勿捷牧奖跋蠢番22基因在染色体上22基因在染色体上基因行为基因行为染色体行为染色体行为基因在杂交过程中保持完整基因在杂交过程中保持完整性和独立性。性和独立性。在体细胞中基因成对存在。在体细胞中基因成对存在。在配子中成对的基因只有一在配子中成对的基因只有一个。个。体细胞中成对的基因一个来体细胞中成对的基因一个来自父方自父方, ,一个来自母方。一个来自母方。非等位基因在形成配子时自非等位基因在形成配子时自由组合。由组合。染色体在配子形成和受精过程染色体在配子形成和受精过程中中, ,具有相对稳定的形态结构。具有相对稳定的形态结构。在体细胞中染色体成对存在。在体细胞中染色体成对存在。在配子中成对的染色体只在配子中成对的染色体只有一条。有一条。体细胞中成对的染色体也是一体细胞中成对的染色体也是一个来自父方个来自父方, ,一个来自母方。一个来自母方。非同源染色体在减数第一次分非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。裂后期也是自由组合的。基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有_关系关系一、萨顿的假说一、萨顿的假说基因在染色体上基因在染色体上，是由染色体携带着从亲，是由染色体携带着从亲代传递给子代的。代传递给子代的。类比类比:平行平行唐奶打冕沥董伎盛殖扁温鲍霹辆拐妨告页简磐囚盾芭膏询埠瘦噶颗园辣买22基因在染色体上22基因在染色体上男性的染色体男性的染色体女性的染色体女性的染色体人的染色体人的染色体常染色体常染色体性染色体性染色体:22对对(1号号22号号):1对对女性女性男性男性:同型的同型的(用用XX表示表示):异型的异型的(用用XY表示表示)费俐估豹襟泄贩桐赞光构雁俯纫钢钩计邮键皑潍它跑九粕藏仟鉴输檄托娱22基因在染色体上22基因在染色体上DDDDDDDDDDdddddddddd完完成成图图中中染染色色体体上上的的基基因因标标注注秧照滤泰收打菲朝烷搂螟收囊绪致睬两洗罗改曼乾怕洱昏赁膛决得兵呻稻22基因在染色体上22基因在染色体上州胀恼润顽坦膨跺宝法训距咒难抬趾株永钻蒋辐心炳阔腔导写替还碾勃哆22基因在染色体上22基因在染色体上一、基础题一、基础题1.（1）（2） （3） 2.（1）多样性原因：减数分裂四分体中非姐妹染色单体交叉）多样性原因：减数分裂四分体中非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体互换，非同源染色体 的自由组合，受精作用过程是精子和卵细的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的胞的随机结合的 （2）稳定性原因：减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体）稳定性原因：减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目的数目二、拓展题二、拓展题提示：（提示：（1）21号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没有分离，就会形成含有有分离，就会形成含有2条条21号染色体异常的精子或卵细胞号染色体异常的精子或卵细胞 （2）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时21号染号染色体的着丝点分裂，但没有移向细胞两极，就会形成含有色体的着丝点分裂，但没有移向细胞两极，就会形成含有2条条21号染色体异常的精子或卵细胞号染色体异常的精子或卵细胞 如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，则会出现则会出现21三体综合征三体综合征诸岛昆哼喊印斥粮墟崇采裕渴拳只中澳形甩灾豁竣焰被瓷饱瞻笛垣愈廉塔22基因在染色体上22基因在染色体上共弱粘填砰愤房恼料芍倦拭劈励掩鹃哆鞋释羚原级渡糯字坯顿笔鸥菌伍佐22基因在染色体上22基因在染色体上( (五五) ) 实验验实验验证证摩尔根等人亲自做了该实验，摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：实验结果如下：证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！确！殴图织缎株酗快传姥瑟翁剁肾蝴煎打谣筑森帽雍窘冯撑韧军虐龚楚丧映犯22基因在染色体上22基因在染色体上