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基因在染色体上

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第二章 第2节 基因在染色体上
孟德尔（1845）性状由遗传因子决定 约翰逊（1909）把遗传因子改为基因提出等位基因概念
一、萨顿的假说
研究方法：类比推理法（一种科学思维方式，光有折射和反射，声音也有，光可能具和声音一样的特性：是一种波）
萨顿用蝗虫细胞作为材料，通过显微镜精巢和卵巢切片，发现蝗虫体细胞24天染色体，在生殖细胞只有12条，这24条按形态分为12对。并通过一下观察和推论发现：
通过类比推理发现：基因和染色体行为存在明显的平行关系，
结论：基因是由染色体携带充秦代传递给下一代的，基因在染色体上。
项目
孟德尔遗传定律（基因） 
减数分裂（染色体） 
特 
点 
发生于形成配子过程中，体细胞中成对存在，杂交时保持完整性和独立性
发生于形成配子过程中，体细胞中成对存在，配子形成和受精时相对稳定
形成配子时，等位基因基因分离分别进入不同的配子中，配子中成单存在 
形成配子时，同源染色体分离分别进入不同的配子中，配子中成单存在 
形成配子时，非等位基因自由组合进入配子中 
形成配子时，非同源染色体自由组合进入配子中 
体细胞中，成对的一个来自父方一个来自母方 
体细胞中，成对的一条来自父方，一条来自母方 

二、性别决定和性染色体 在雌雄异体的生物中，生物的性别有多种决定方式1、染色体决定 2、环境温度决定

认识人类染色体图 数字：染色体编号，形态相同的共享一个编号 A女 B男

人体每个细胞内有_____对染色体。其中_____对染色体在男女上一样，与性别决定无关，叫____染色体，男女不同的染色体，可以决定性别，叫______染色体。性染色体是指雌雄异体动物和某些高等植物中与______决定直接有关的染色体。
1、 性染色体 如图C XY染色体形态____，但他们是同源染色体，两个能联会，但他们有各自的特有区段和特有基因
在减数分裂过程中，精元细胞中MI前期X与___联会形成四分体 ，在___时期， 同源染色体__和__彼此发生分离，形成的次级精母细胞有_____常染色体和________或22条常染色体和_______。最后男性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________或22条常染色体和_______；女性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________。
受精过程中，雌雄配子随机结合，产生的受精卵重新组成配对成同源，其中中性染色体组成__________或____________，概率各是___、___ 因此，理论分析，人类社会男女比例接近于1:1

3、性别决定类型：
XY型 XX女 XY男 哺乳类，果蝇 ，蝗虫
ZW型 ZZ雄 ZW雌性 鸟类（鸡鸭等）
练习：写出下列生物性染色体 （右边图为果蝇染色体雌性、雄性）
男生____ 雄蝗虫____ 公鸡____ 雄鹰____ 雄性果蝇____ 雄性芦花鸡____
果蝇 雄性____常染色体+性染色体 雌性____常染色体+性染色体

三、 基因位于染色体上的实验证据 摩尔根果蝇实验
1、 果蝇 昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养，10多天就繁殖一代。常用作遗传学研究的实验材料。

生物实验选材思想：生物复杂无比，想要做出成功是实验，选材是主要因素之一，考虑方面是主要是：
实验时间（生物繁殖速度周期） 2、是否易得（繁殖难度、数量、生物成本） 3、实验现象（是否有颜色等干扰，现象是否明显，实验是否容易成功）

果蝇选材优点：易饲养，繁殖快（10天一代），数量大，有很多易于区分的相对性状（与豌豆相比？），
染色体数目少（8条），便于观察对比

2、 研究方法 假说--演绎法 （高中常用）

假说--演绎法，很类似生活中的假设法，其基本思维有一下几部，科学家常用的推导思维方式之一
1、在观察现象（实验过程）和分析基础上。提出问题
2、通过推理和想象提出解释问题的假说。（解释）
3、根据假说进行演绎推理。（如果2成立。那么按照2进行实验XX将会如何）
4、通过实验检验演绎推理的结论。（同3步骤结论，假设成立）

1、 观察实验：P为 ______ F1为______ F1自交F2为 _____ _
分析： F1为______ ，显性为____ F2红：白 =____，符合分离定律
则果蝇颜色为____等位基因控制，在___同源染色体上，
问题：为什么F2中性别和形状有关联？

2/提出假设，进行推理 假设：控制该型状的基因在在___源染色体上，
解释：P为基因型为 ____ 雄 x __ 雌
F1为 F2为（符合实验过程）
3/演绎推理 如果用F1红颜雄性 和白眼雌性 测交 会产生。。配子，随机结合后有。。。种后代，其表现型比例应该为。。。。。

4/实验验证 选取。。。进行测交，F1表现型比例为。。。。。 ，符合3猜测，假说成立

摩尔根假说：定位了果蝇红颜和白眼基因在X染色体上，用实验确定了基因在染色体上这一理论

遗传学吧位于______ 染色体上的基因，称为性连锁基因，其上的______ 基因通过______ 传递从父母传递给后代，染色体充当了遗传物质的桥梁，这种基因控制的 ______与 ______连锁，称为 ______ ______。
人只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有这种对应关系吗？
染色体是基因的载体，一条染色体有______基因，这些基因在染色体上呈现出______排列

四：分离定律和自由组合定律的实质
孟德尔第一定律又称分离定律实质是：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 ，在分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
孟德尔第二定律也叫做自由组合定律实质是：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。

注意：(1)．分离定律，自由组合定律时间：减I后期。
(2)．范围：有性生殖的生物（真核细胞的核内染色体上的基因），而无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。

课后练习
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
2、下列各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的实验是（ ）
A、摩尔根的果蝇杂交实验 B、孟德尔的豌豆杂交实验
C、萨顿的蝗虫实验 D、人的红绿色盲的研究
3、猴的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（ ）
A、受精卵和次级精母细胞 B、受精卵和初级精母细胞
C、初级精母细胞和雄猴的神经元 D、精子和猴的肠上皮细胞
4. 右图示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（不考虑互换和突变）可能是( )
A.A位于①上，a位于⑤上　　
　 B.A位于⑤上，a位于⑦上
C.该细胞只有a，分别位于⑤和⑧上
D.该细胞只有A，分别位于②和⑥上

5.人类的多指（A）对正常指（a）为显性，属于常染色体遗传病。在一个多指患者（Aa）的下列各细胞中，不含或可能不含显性基因A的是（ ）
①神经细胞 ②成熟的红细胞 ③初级性母细胞
④次级性母细胞 ⑤肌肉细胞 ⑥成熟的性细胞
A．②④⑥ B．①③⑤ C．①②⑥ D．④⑤⑥
6、在人的精子形成过程中，次级精母细胞处于后期，细胞中可能有（ ）
A．22对常染色体+XY B．22对同源染色体
C．44条常染色体+XY D．44条常染色体+XX
7、在人的卵子形成过程中，次级卵母细胞处于后期，细胞中可能有（ ）
A、44+xx B、23+xx C、23+x D、23+y
8、减数分裂中基因型为AaBb的精原细胞，下列说法正确的是
A、 分离定律只在A和a中有 B/等位基因分开导致同源染色体分离
c分离定律的实质是在MI后期发生的 D分离定律的实质是在MII后期发生的
9、减数分裂中基因型为AaBb的精原细胞，下列说法正确的是
A、 初级精母细胞有可能8条染色体 B次级精母细胞有可能8条染色体
C、次级精母细胞不同是因为同源染色体分离进入不同细胞
D、次级精母细胞会发生等位基因分离（不考虑交叉互换）
10、人类精子的染色体组成是 （ ）
A、 44条+XY B 、22条+X或22条+Y
C、11对+X或11对+Y D、22条+Y

11、某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。
（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因
自由组合定律，并说明理由。　
（2）该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为____________。
（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有　　　　　　　　　 。
（4）该细胞减数分裂形成的两个D基因的时期　　　 ，D和d分离的时期是　　　 ，D和D分离的是　　

孟德尔的一对相对性状的杂交实验-假说演绎法
一、观察现象（实验），提出问题 现象：P为 F1全为 （矮经无） F2为高：矮=3:1 ，正反交结果相同
问题：F1为何全为 矮经去哪里了？ F2的3:1是巧合吗？
二、做出假说：1、生物的性状由遗传因子(基因)决定遗传因子不融合、不消失。每个因子决定一种特定的性状
2、体细胞中遗传因子成对存在
3/生物体形成生殖细胞——配子时，成对的遗 传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子的一个
4、 受精时，雌雄配子随机结合。
三、 演绎推理 ：当F1和隐性纯合杂交时。F1产生 2种配子且比例为，隐性纯合产生 2种配子且比例为，配子随结合，产生后代为表现型高：矮=1:1
四、 进行测交实验 结果：同三，假说成立
五、得出结论 分离定律内容

假说-演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（　　）
A. 生物的性状是遗传因子决定的
B. 由F2出现了“3:1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C. 若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1:1
D. 若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1:2:1
有关孟德尔的“假说-演绎法”的叙述，正确的是（　　）
A. 在“一对相对性状的遗传实验”中提出了遗传因子的说法 B. “测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C. “生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于演绎的内容 D. “F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
假说——演绎法的一般程序是[ ]
A．观察试验、发现问题—分析问题、提出假设—设计试验、验证假说—归纳综合、总结规律
B．个案研究-综合比较-突出假设-归纳结论
C．发现问题、分析问题—提出假设、设计试验—观察试验、验证假说—归纳综合、总结规律
D．个案研究—发现问题—提出假设—归纳综合

请计算后代中男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率
假设演习法的运用：也就是数学上的假设 思路
一、 观察现象，提出问题
如图3，是没有办法确定患病基因是显性还是隐性致病的，在常染色体还是性染色体
这时如何推算他们的基因型？

二、 假设 1、假设患病基因是常染色体隐性致病 2、假设患病基因是
则亲本为 X 则亲 本为 X
子代为 和 子代为 和
是否符合题意 是否符合题意

三、 推理演绎 推理演绎
后代中男孩和一个杂合子女孩基因型分别为 后代中男孩和一个杂合子女孩基因型分别为
男X 女 男X 女
产生配子 产生配子
F1 F1
患病女孩的概率： 患病女孩的概率：
四、验证：是否符合题意 四、验证：是否符合题意

四、 五结论 当患病基因是常染色体隐性致病 时 五结论 当患病基因是
男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率为 男孩和一个杂合子女孩结婚生出患病女孩的概率为

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