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1、CCH CCH基因伴随染色体的传递CCH CCH目录壹基因位于染色体上贰遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律CCH CCH壹基因位于染色体上CCH CCH知临中学池晨豪沃尔特萨顿（18771916）美国遗传学家，生物学家。1877年4月5日生于美国堪萨斯市。1896年萨顿入堪萨斯大学准备学习工程。因其弟死于伤寒，转学生物学。大学毕业后，他进入哥伦比亚大学动物学 系，在著名生物学家威尔逊指导下攻读研 究生。CCH CCH 1902年发表了一篇对遗传学极为重要的论文。他证明染色体成对存在，并且指出染色体极可能就是孟德尔在其工作中假设的遗传因子（孟德尔的工作被重新发现才两年）。1903年，他在另一篇论
2、文中坚持认为：染色体带有基因；每一个性细胞只具有每一对染色体中的一个，具有哪一个是随机决定的。1907年在哥伦比亚大学获得医学博士学位。1916年11月10日卒于堪萨斯州堪萨斯城，死于阑尾破裂。CCH CCH萨顿的假说 萨顿发现，有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有了24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲体细胞中的染色体数目一样。子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。萨顿由此推论:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因
3、就在染色体上，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。CCH CCH知临中学池晨豪基因的行为 染色体的行为体细胞中存在形式配子中存在形式在体细胞中来源形成配子时组合方式传递中的性质成对 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中保持完整性，独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性CCH CCH基因 染色体体细胞中数目配子中数目杂交形成配子、受精体细胞中来源在配子形成时成对存在 成对存在含成对基因中一个 含成对染色体中一个保持完整性独立性 相对稳定的形态结构一个来自父方一个来自母方一个来自父方一个来自母方等位基因分离，非等位基因自由
4、组合同源染色体分开，非同源染色体自由组合CCH CCH 根据基因的行为和染色体行为的一致性（依据）。萨顿提出了细胞核内的染色体可能是基因载体的假说，即遗传的染色体学说,说明基因在染色体上。该学说圆满地解释了孟德尔定律，使人们进一步认识到孟德尔定律的重要意义。类比：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。萨顿等科学家的假说没有得到实验证据的支持，而美国遗传学家摩尔根的工作正好埴补了这项空白CCH CCH 例1下列叙述中，不能说明核基因和染色体存在平行关系的是 A.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 B.体细胞中基因和染色体都是成对存在的 C.体
5、细胞中成对的染色体和基因都是一个来自父方，一个来自母方 D.生物体内的染色体数目和基因数目相同 解析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；在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的，在配子中只含成对的基因中的一个，同样，在配子中也只含成对的染色体中的一条；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；生物体内的基因数目远多于染色体数目，每条染色体上有多个基因DCCH CCH 例2对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是 A.若
6、这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点 B.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点 C.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点 D.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点BCCH CCH 解析由题意可知：该细胞的基因组成为AaBb，经过减数第一次分裂前的间期DNA复制后，该细胞的基因组成为AAaaBBbb，所以若A、a和B、b这两对等位基因位于一对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色和4个绿色荧光点；若这两对等位基因在两对同源染色体上，则四
7、分体只有A、a或者只有B、b，即1个四分体中只出现4个黄色荧光点或4个绿色荧光点，不可能同时存在。CCH CCH基因位于染色体上的实验证据 摩尔根1866年9月25日出生在肯塔基州的列克星敦。摩尔根自幼热爱大自然。童年时代即 漫游了肯塔基州和马里兰州的大部分 山村和田野，还曾经和美国地质勘探 队进山区实地考察，采集化石。CCH CCH 14岁（1880年）时，考进肯塔基州立学院（现为州立大学）预科，两年后升入本科。1886年春以优异成绩获得动物学学士学位，同年秋天，进入约翰霍普金斯大学学习研究生课程。报到前，摩尔根曾在马萨诸塞州安尼斯奎姆的一家暑期学校中接受短期训练，学到了不少海洋无脊椎动物知
8、识和基本实验技术。读研究生期间，系统地学习了普通生物学、解剖学、生理学、形态学和胚胎学课程，并在布鲁克斯指导下从事海蜘蛛的研究。1888年，摩尔根的母校肯塔基州立学院对摩尔根进行考核后，授予他硕士学位和自然史教授资格，但摩尔根没有应聘，继续攻读博士学位。CCH CCH 1890年春，摩尔根完成“论海蜘蛛”的博士论文，获霍普金斯大学博士学位。1891年秋，摩尔根受聘于布林马尔学院，任生物学副教授，1895年升为正教授，从事实验胚胎学和再生问题的研究。1903年摩尔根应威尔逊之邀赴哥伦比亚大学任实验动物学教授。从1909年到1928年，摩尔根创建了以果蝇为实验材料的研究室，从事进化和遗传方面的工作
9、。CCH CCH 1928年，62岁的摩尔根不甘心颐养天年的清闲生活，应聘为帕萨迪纳加州理工学院的生物学部主任。他将原在哥伦比亚大学工作时的骨干布里奇斯、斯图蒂文特和杜布赞斯基再次组织在一起，重建了一个遗传学研究中心，继续从事遗传学及发育、分化问题的研究。1945年12月4日，因动脉破裂，摩尔根在帕萨迪纳逝世，享年78岁。摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测,缺少实验证据。他一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。CCH CCH分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验 目的要求：分析摩尔根的果蝇眼
10、色遗传实验，体会遗传杂交实验的设计思路，获得基因在染色体上的实验证据。实验材料：果蝇：果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长34mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。因为果蝇易饲养，繁殖快，在室温下10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生几百个后代，所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。CCH CCH 从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。自然界中野生果蝇的眼色都是红色。一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的?他做了如图所示的实验。CCH CCH 他用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配，结果F1不论雌雄都是红眼。他再让F1的雌、雄果蝇互交得到F
11、2，在F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3:1，并且雌果蝇全是红眼的，雄果蝇则有一半是红眼的，一半是白眼的。摩尔根还注意到，只有雄果蝇有白眼性状，雌果蝇没有此性状。在同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。果蝇的体细胞中有4对染色体，3对是常染色体，1对是性染色体。CCH CCH 在雌果蝇中，这对性染色体是同型的，用XX表示;在雄果蝇中，这对性染色体是异型的，用XY表示。由于白眼的遗传和性别相关联，而且与X染色体的遗传相似，于是，摩尔根及其同事设想，如果控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因.上述遗传现象就可以得到合理的解释。CCH CCH
12、讨论：1.F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3:1,这是否符合孟德尔遗传定律?符合孟德尔的分离定律 2.根据摩尔根的假设，你能解释F2中雌、雄果蝇的不同性状表现吗?果蝇雌性为XX染色体，其中一条来自父方一条来自母方，红眼雌果蝇中有XWXW,XWXw,均表示为红眼性状。果蝇雄性为XY染色体，雄果蝇中有XWY，XwY，一半表现为白色，一半表现为红色。CCH CCH 3.请设计一个测交实验来验证摩尔根的假设，并预期测交实验的结果。设计实验：F1红眼雌果蝇和白眼雄果蝇测交 结果预测：红眼雄果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=1:1:1:1 摩尔根的实验结果与他的理论预期结果完全相符，这表明果蝇
13、的白眼性状遗传确实与性别有关，而且控制该性状的基因确实位于性染色体上。正是他们的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体一X 染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。CCH CCH贰遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律CCH CCH 以孟德尔的杂交实验为例，先分析分离定律。按照遗传的染色体学说，假定控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。如控制种子形状的一对等位基因R和r在某对同源染色体上。圆形亲本(基因型为RR)经减数分裂产生的配子只含该对同源染色体中的一条，所有配子在这条染色体上都带有R基因。同样，皱形亲本(基因型为rr)所产生的配子都
14、带有r基因。摩尔根的实验给孟德尔遗传定律赋予了新的含义。CCH CCH F1(基因型为Rr)植株细胞内有一对分别来自父母的同源染色体，一条带有R基因，另一条带r基因。F1植株的每个初级性母细胞所产生的四个配子中，两个带有R 基因，两个带有r基因，两类配子的比例为11。结果：F1的雌、雄配子随机结合，产生的F2两种表现型的数量比为3:1，即产生了性状分离现象。CCH CCH对分离定律的分析(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。(2)在减数分裂的过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合
15、。CCH CCH 结果：F1产生4种雌配子，4种雄配子；雌雄配子的结合是随机的。产生的F2出现性状分离，其表现型的数量比为9:3:3:1。CCH CCH 细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。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?结论:一条染色体上应该有许多个基因;基因在 染色体上呈线性排列CCH CCH 基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中，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
16、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。CCH CCH分离定律和自由组合定律的比较比较项目 分离定律 自由组合定律描述对象一对同源染色体上的等位基因分别位于两对或两对以上同源染色体上的两对或两对以上的非等位基因行为特点 分离具一定的独立性 分离或组合同时进行发生时期 同时进行，均发生在减数第一次分裂的后期结果随同源染色体分开，等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合CCH CCH 例3下图能正确
17、表示基因分离定律实质的是 解析基因分离定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，独立地进入不同的配子中。CCCH CCH 例4据右图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是 解析本题图中等位基因有四对，A、a和D、d是位于同一对同源染色体上的等位基因，B、b和C、c是位于另一对同源染色体上的等位基因；在减数第一次分裂后期，两对同源染色体要彼此分离，同时非同源染色体自由组合，但是只有位于非同源染色体上的非等位基因才会发生自由组合。ACCH CCH孟德尔遗传定律的适用范围(1)适合于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是随着染色体的分离或自由组合而进行的。
18、(2)适合于能进行有性生殖的生物。因为孟德尔遗传定律的细胞学基础是减数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。(3)自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。CCH CCH 20世纪初，美国著名的遗传学家摩尔根及其同事通过果蝇的杂交实验，确立了基因在染色体上的连锁和互换定律，被后人称为遗传学第三定律。野生果蝇有两种体色，灰色为显性性状(G)，黑色为隐性性状(g);果蝇的另一对相对性状为翅型，长翅为显性性状(L)，残翅为隐性性状(l)。摩尔根用灰身长翅的雄果蝇(GGLL)与黑身残翅的雌果蝇(ggll)交配，F1全是灰身长翅(GgLl)。他再将F1雌果蝇与双隐性黑身残翅雄果蝇(gg
19、ll)进行测交，虽然也获得了4种表型，但大部分是与亲代性状完全相同的两类果蝇，即灰身长翅和黑身残翅两种亲本类型，并且它们的比例为1:1。这一结果不符合孟德尔的自由组合定律。CCH CCH 因为按照自由组合定律，测交结果应该形成4种表现类型的果蝇，即灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅和黑身残翅，且4种果蝇数目的比例应为1:1:1:1。由此，摩尔根推断，灰身基因(G)与长翅基因(L)在染色体上连锁在一起，黑身基因(g)与残翅基因(l)连锁在一起。F1在形成配子时，这两对基因不能自由组合，两个位于同一染色体上的基因只能一起遗传而不能被拆开。CCH CCH 基因的连锁，很好地解释了灰身长翅和黑身残翅两亲本性
20、状占测交后代的大多数且比例为1:1的现象。但对于占少数的重组类型，即黑身长翅和灰身残翅性状又如何解释呢?摩尔根提出了染色体上的连锁基因还可以发生交换的假设。灰身和长翅基因(G 和L)虽然在同一染色体上，但在配子形成过程中，同源染色体配对时会发生同源染色体片段之间的相互交换，使得同源染色体上的基因发生重组，导致新类型的产生。CCH CCH同源染色体等位基因非同源染色体非等位基因CCH CCH 1.已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，关于该昆虫减数分裂产生配子的说法正确的是 A.果蝇的精子中含有成对基因 B.果蝇的体细胞中只含有一个基因 C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方，也可
21、以同时来自于母方 D.在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个DCCH CCH 解析由于精子中无同源染色体，所以其中的基因均不成对，A错误；果蝇的体细胞中含同源染色体，所以基因一般都是成对的，且种类也很多，B错误；同源染色体只能一条来自母方，一条来自父方，不会同时来自母方或父方，C错误。CCH CCH 2.下列有关减数分裂过程中基因和染色体变化的叙述，不正确的是 A.减数分裂时，同源染色体分开，等位基因也随之分离 B.染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开 C.非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也可以自由组合 D.同源染色体上的基因一定都是等位基因 解析等位基因是指
22、位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，同源染色体上的基因可以是等位基因，也可以是非等位基因或相同基因。DCCH CCH 3.基因自由组合定律中“自由组合”的基因是 A.同源染色体上的基因 B.同源染色体上的等位基因 C.同源染色体上的非等位基因 D.非同源染色体上的非等位基因 解析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互不干扰。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。DCCH CCH 4.如图所示为某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑交叉互换)可能是 A.A位于上，a位于上 B
23、.A位于上，a位于上 C.A和a分别位于和上 D.A和a分别位于和上 解析等位基因位于同源染色体上。CCH CCH 5.如图所示为某生物卵原细胞中的染色体和染色体上的基因，请回答下列问题：(1)同源染色体是_。解析同源染色体形态、大小相同，一条来自父方，一条来自母方。(2)非同源染色体是_。解析非同源染色体形态、大小不同。1和3、1和4、2和3、2和4都是非同源染色体。1和2,3和41和3,2和3,1和4,2和4CCH CCH(3)等位基因是_。解析等位基因是指同源染色体上相同位置并且控制相对性状的基因。(4)非等位基因是_。解析非等位基因可在同源染色体上，也可在非同源染色体上。(5)按自由组合定律遗传的基因是_。解析按自由组合定律遗传的基因一定是非同源染色体上的非等位基因。A和a，B和bA和B，A和b，a和B，a和bA和B，A和b，a和B，a和bCCH CCH(6)不能进入同一配子的基因是_。解析根据分离定律等位基因不能进入同一配子。(7)形成配子时能进行自由组合的基因是_。解析形成配子时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因。(8)此图除表示卵原细胞外，还可表示_细胞和_细胞。解析同一物种精原细胞、卵原细胞、体细胞含有相同的染色体数。A和a，B和bA和B，A和b，a和B，a和b精原 体CCH CCH感谢观看