課件基因在染色體上

1、第二章第二章 染色體與遺傳染色體與遺傳第二節(jié)第二節(jié) 遺傳的染色體學說遺傳的染色體學說1 1、一個基因型是、一個基因型是aabbaabb的個體，在進行減的個體，在進行減數分裂時可能產生幾種配子？數分裂時可能產生幾種配子？2 2、若一個生物體的體細胞內有兩對同源、若一個生物體的體細胞內有兩對同源染色體，在減數分裂時產生的配子最多有染色體，在減數分裂時產生的配子最多有幾種？幾種？問題問題試比較基因遺傳和染色體行為的相同之處：試比較基因遺傳和染色體行為的相同之處：在體細胞中是否成對存在？在體細胞中是否成對存在？成對的雙方，一個來自成對的雙方，一個來自 ，另一個來自，另一個來自 。形成配子時形成配子時

2、分離，分離， 自由組合。自由組合?；蚝腿旧w的行為具有一致性基因和染色體的行為具有一致性( ( 平行關系）。平行關系）。細胞核中的染色體是基因的載體。細胞核中的染色體是基因的載體。一、遺傳的染色體學說一、遺傳的染色體學說依據：依據：1 1、基因在雜交過程中保持、基因在雜交過程中保持完整性完整性和和獨立性獨立性。染色體也具。染色體也具有有相對穩(wěn)定性相對穩(wěn)定性。2 2、體細胞中基因是、體細胞中基因是成對成對的的, ,染色體也是成對的。體細胞中染色體也是成對的。體細胞中成對的基因成對的基因一個來自父方一個來自母方一個來自父方一個來自母方，同源染色體也是。，同源染色體也是。3 3、在形成配子時，等位

3、基因、在形成配子時，等位基因互相分離互相分離。同源染色體也是。同源染色體也是彼此分離。彼此分離。4 4、在形成配子時，非等位基因、在形成配子時，非等位基因自由組合自由組合。非同源染色體。非同源染色體也是自由組合。也是自由組合。二、孟德爾定律的細胞學解釋二、孟德爾定律的細胞學解釋1 1、分離定律、分離定律f1f1細胞內的一對同源染色體細胞內的一對同源染色體, , 帶有帶有等位基因等位基因r r和和r,r,分別來自父母雙方分別來自父母雙方初級性母細胞初級性母細胞次級性母細胞次級性母細胞, ,同源染色體已同源染色體已分離分離, , 等位基因同時分離等位基因同時分離兩種配子，比例為兩種配子，比例為1

4、1：1 1 在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性，生物體在上的等位基因，具有一定的獨立性，生物體在進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。獨立地隨配子遺傳給后代?；蚍蛛x定律的實質基因分離定律的實質yyrryryryyyrrrry2 2、自由組合定律、自由組合定律f f1 1初級性母細胞初級性母細胞yyyyrrrrryyyyrrr2 2、自由組合定律、自由組合定律 減減后期后期, ,等

5、位基因隨同源染色體的分開而分離；等位基因隨同源染色體的分開而分離；同時非同源染色體的非等位基因表現為自由組合同時非同源染色體的非等位基因表現為自由組合基因自由組合定律的實質基因自由組合定律的實質 位于兩對（或兩對以上）非同源染色體上的位于兩對（或兩對以上）非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是非等位基因的分離或組合是互不干擾互不干擾的。在進的。在進行行減數分裂形成配子的過程中，同源染色體上減數分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的的等位基因彼此分離，同時非同源染色體上的非等位基因自由組合。非等位基因自由組合。 討論討論: :一對同源染色體上是否存在非等位基

6、因？一對同源染色體上是否存在非等位基因？如果有，是否能自由組合？如果有，是否能自由組合？*連鎖和互換定律連鎖和互換定律 托馬斯托馬斯亨特亨特摩爾根是美國生物學家，摩爾根是美國生物學家，畢生從事胚胎學和遺傳學研究，在孟德爾定畢生從事胚胎學和遺傳學研究，在孟德爾定律的基礎上，創(chuàng)立了現代遺傳學的律的基礎上，創(chuàng)立了現代遺傳學的“基因學基因學說說”。他最負盛名的是利用果蠅進行的遺傳。他最負盛名的是利用果蠅進行的遺傳學研究，他和他的助手從中發(fā)現了伴性遺傳學研究，他和他的助手從中發(fā)現了伴性遺傳規(guī)律，并發(fā)現了連鎖、交換和不分開現象等，規(guī)律，并發(fā)現了連鎖、交換和不分開現象等，從而發(fā)展了染色體遺傳學說。為表彰他在

7、創(chuàng)從而發(fā)展了染色體遺傳學說。為表彰他在創(chuàng)立染色體遺傳理論（認為遺傳基因是在染色立染色體遺傳理論（認為遺傳基因是在染色體上作直線排列）方面的功績，諾貝爾基金體上作直線排列）方面的功績，諾貝爾基金會授予他會授予他19331933年度生理學及醫(yī)學獎金年度生理學及醫(yī)學獎金, ,是第是第一位以一位以遺傳學成就而榮獲諾貝爾生理學醫(yī)學遺傳學成就而榮獲諾貝爾生理學醫(yī)學獎的科學家。獎的科學家。 (thmorgan,1866-1945) 三、對染色體學說的證明（摩爾根實驗）三、對染色體學說的證明（摩爾根實驗）1 1、實驗材料：果蠅、實驗材料：果蠅 體長體長3 34mm4mm。在腐爛水果的附近常常可以看到。在腐爛水

8、果的附近常?？梢钥吹?。有眾多容易有眾多容易區(qū)分的相對性狀。區(qū)分的相對性狀。易飼養(yǎng)，易飼養(yǎng)，1010多天就繁殖一代多天就繁殖一代。常用作遺傳學。常用作遺傳學研究的實驗材料。研究的實驗材料。：1 1對對3 3對對 19101910年年5 5月的一天，在摩爾根的實驗室中月的一天，在摩爾根的實驗室中誕生了一只白色眼睛的雄性果蠅，而它的兄誕生了一只白色眼睛的雄性果蠅，而它的兄弟姐妹的眼睛都是紅色的。顯然它是一個變弟姐妹的眼睛都是紅色的。顯然它是一個變異體，后來它成為遺傳史上著名的動物異體，后來它成為遺傳史上著名的動物! !意外的發(fā)現意外的發(fā)現 白眼白眼（雄）（雄）紅眼紅眼（雌）（雌）紅眼紅眼（雌）（雌）

9、紅眼紅眼（雄）（雄）pf1f2紅眼紅眼雌果蠅雌果蠅紅眼紅眼雄果蠅雄果蠅白眼白眼雄果蠅雄果蠅2 : 1 : 1問題：問題： 是否符合孟德爾是否符合孟德爾遺傳定律？遺傳定律？ 特殊在什么地方？特殊在什么地方？ 怎樣解釋這個雜怎樣解釋這個雜交實驗現象？交實驗現象？2 2、雜交實驗：、雜交實驗：紅眼紅眼f1 白眼基因（白眼基因（w）是隱性，位于）是隱性，位于x染色體上，而染色體上，而y染色體上沒有它的等位基因。染色體上沒有它的等位基因。3、 摩爾根對實驗現象的解釋（假設）摩爾根對實驗現象的解釋（假設）同源區(qū)段同源區(qū)段非同源區(qū)段非同源區(qū)段 雄果蠅的基因型：雄果蠅的基因型： xy、xwy 雌果蠅的基因型：

10、雌果蠅的基因型： xx、xxw 、xwxw x xx x x xw wy y x xx xw w x xy y 均為紅眼均為紅眼紅眼雌蠅紅眼雌蠅白眼雄蠅白眼雄蠅pf1配子配子 x x x xw w y y x xx xw w x xy y x xx x x xx xw w x xy xy xw wy y 紅眼雌蠅紅眼雌蠅 紅眼雌蠅紅眼雌蠅 紅眼雄蠅紅眼雄蠅 白眼雄蠅白眼雄蠅f2紅眼雌蠅紅眼雌蠅紅眼雄蠅紅眼雄蠅f1配子配子x x x xw w x x y y 2 ： 1 ： 14 4、對假設的驗證、對假設的驗證x xx xw w x xw wy y 紅眼雌蠅紅眼雌蠅白眼雄蠅白眼雄蠅f1配子配子x

11、 x x xw w x xw w y y x xx xw w x xw wx xw w x xy xy xw wy y 紅眼雌蠅紅眼雌蠅 白眼雌蠅白眼雌蠅 紅眼雄蠅紅眼雄蠅 白眼雄蠅白眼雄蠅ft 1 ： 1 ： 1 ： 15、實驗結論：、實驗結論：假設成立。說明細胞核中的染色體是基因的載體。假設成立。說明細胞核中的染色體是基因的載體。 果蠅被人們研究過的基因就達數百個，果蠅被人們研究過的基因就達數百個，體細胞內卻只有體細胞內卻只有4 4對染色體；人只有對染色體；人只有2323對染對染色體，卻有幾萬個基因，這些都說明色體，卻有幾萬個基因，這些都說明一條一條染色體上應該有許多個基因。染色體上應該有

12、許多個基因?；蚴欠窬褪侨旧w？基因是否就是染色體？四、基因在染色體上呈線性排列四、基因在染色體上呈線性排列 現代分子生物學技術將基因定位在染色體上現代分子生物學技術將基因定位在染色體上果蠅的性狀連鎖遺傳：果蠅的性狀連鎖遺傳：摩爾根用灰身長翅純系果蠅與黑身殘翅純系果蠅雜交，f1都表現灰身長翅。讓f1的雌蠅與黑身殘翅雄蠅交配，測交后代（ft）的表現型類型及其數目是：21灰長（42%），4灰殘（8%），4黑長（8%），21黑殘（42%）。 在上述測交子代群體中，親本型（灰長和黑殘）占84%，明顯多于占16%的重組型（灰殘和黑長）。顯然f1雌蠅產生的四種類型的配子數目是不等的，即親本型配子遠多于重組

13、型配子。不符合孟德爾的自由組合定律。 摩爾根等人用基因的連鎖和交換理論解釋性狀連鎖遺傳現象，其基本要點如下： 控制不同性狀的非等位基因，位于同一對同源染色體上的不同基因座位上。同一條染色體上彼此連鎖的基因群，稱為一個連鎖群連鎖群。連鎖基因常常聯系在一起不相分離，隨配子共同傳遞到下一代。這種位于同一染色體上的基因相伴遺傳的現象稱為基因連鎖基因連鎖。在減數分裂中，可能發(fā)生同源染色體的非姊妹染色單體之間對應片段的交換，一旦交換發(fā)生在連鎖基因之間，使位于交換片段上的等位基因互換，從而導致非等位基因間的基因重組。由于同源染色體之間發(fā)生交換，而使原來在同一染色體的基因不再伴同遺傳的現象稱為基因交換基因交換

14、。連鎖的基因之間能夠發(fā)生交換，稱為不完全連鎖不完全連鎖。 例如，f1灰身長翅雌蠅的基因型為bv / bv，在形成配子時，如果在bv之間發(fā)生交換，那么它將產生bv、bv、bv、bv四種配子。 如果連鎖基因之間發(fā)生一次交換（單交換），該交換只涉及同源染色體的兩條非姊妹染色單體，那么，f1每個發(fā)生交換的性母細胞將只會產生一半重組型配子，另一半是親本型配子。但是交換是較少發(fā)生的事件，進行減數分裂的全部性母細胞，不可能都發(fā)生完全相同的交換重組過程。因此f1產生的配子總數中，大部分（上例中為84%）是兩種親本型配子，少部分（上例中為16%）為兩種重組型配子。也就是說，連鎖狀態(tài)的兩對基因雜種產生的重組型配子總是少于親本型配子，即少于配子總數的1/2。 完全連鎖：如果用上述果蠅雜交的f1灰身長翅雄蠅與黑身殘翅雌蠅進行測交，其后代只有灰長和黑殘兩種類型果蠅，而且各占一半。 f1中只有灰身長翅和黑身殘翅兩種親本組合，說明f1雄蠅只形成了兩種親本型配子，而沒有產生重組型配子。也就是說f1雄蠅在減數分裂時同源染色體之間沒有發(fā)生基因交換，使連鎖的基因不出現重組。這種連鎖基因之間不發(fā)生交換，從而不出現基因重組