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高中生物


基因在染色体上

一、萨顿的假说
内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给 下一代的,即基因在染色体上。 原因:基因和染色体存在着明显的平行关系

研究方法: 类比推理法

基因与染色体存有哪些明显的平行关系?
基因 染色体

项目
杂交 形成配 子、受精

保持完整性独立性 相对稳定的形态结构

体细胞中数目

成对存在
含成对基因中一个

成对存在
含成对染色体中一条

配子中数目
体细胞中来源

一个来自父方一个来自母方 一个来自父方一个来自母方

在配子形成时 等位基因分离
非等位基因自由组合

同源染色体分开

非同源染色体自由组合

二、基因位于染色体上的实验证据

1926年发表《基因论》创立了现代遗传学的基因学说

摩尔根的果蝇杂交实验 1、实验的现象

2、理论解释 常染色体:
与决定性别无关的染色体。

性染色体:
决定性别的染色体

雌雄果蝇体细胞染色体图解

性别的决定方式
? 性染色体决定 1)X/Y 2)Z/W ? 染色体组决定 ? 环境决定

X

Y

Y非同源区段

X和Y同源区段

X非同源区段

摩尔根设想,控制白眼的基因(w)在X染色体上,Y染色体不 含其等位基因。 P XWXW红眼(雌)
×

XwY白眼(雄)

配子

XW

Xw

Y

F1

XWXw红眼(雌)

×

XWY红眼(雄)

XW F2

Y XWY红眼(雄) XwY白眼(雄)

XW
Xw

XWXW红眼(雌)
XWXw红眼(雌)

实验验证 : 测交法
测交亲本 XWXw红眼(雌)
×

XwY白眼(雄)

配子

XW

Xw

Xw

Y

XWXw红眼 (雌)

XWY红眼 (雄)

Xw Xw白眼 (雌)

XwY白眼 (雄)

实验结论:
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)联系起来,从而证明

了基因在染色体上。

三、新的疑问?
人只有23对染色体,却有数以万计的基 因,基因与染色体可能有这种对应关系吗? 一条染色体上 有很多个基因 基因在染色体 上呈线性排列

四、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,独立的随配 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;在减数分离过

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。

伴性遗传
基因位于性染色体上的,在遗传上总是 和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。

人类遗传病
? 常染色体 常隐:白化病、PKU 常显:并指 ? 性染色体 伴X隐性:红绿色盲、血友病 伴X显性:抗维生素D佝偻病 伴Y遗传:外耳道多毛症

红绿色盲的遗传:
英国化学家道尔顿

红绿色盲(x染色体隐性遗传病)

类型 女 性 x bx b 男 x BY 性 x bY 盲



基因 型

x Bx B 常

x Bx b

表现 正 型

正 常 (携带 色 者)

盲 正

常 色

女性正常 × 男性色盲
亲代
X X
B B

Xb Y

父亲的红 绿色盲基 因只能随 着X染色 体传给女 儿。
Y

配子

XB

X

b

子代

XBX b

XB Y

女性携带者 1 :

男性正常 1

女性携带者 × 男性正常
亲代
XBX b X Y
B

配子

X

B

X

b

X

B

Y

儿子的红 绿色盲基 因一定是 从母亲那 里传来。

子代

X X

B

B

X X

B

b

X Y

B

Xb Y

女性正常 女性携带者 男性正常 男性色盲 1 : 1 : 1 : 1

女性携带者 × 男性患者
亲代
X X
B b

Xb Y

配子

X

B

女儿是 红绿色 盲,父 亲一定 b 是色盲。Xbb X X Xb

Y

父亲的红 绿色盲基 因只能随 着X染色 体传给女 儿。儿子 的红绿色 盲基因一 定是从母 亲那里传 来。

子代

X X

B

b

X XXbbXbb

X Y

B

Xbb Y X

女性携带者 女性色盲 男性正常 男性色盲 1 : 1 : 1 : 1

女性色盲 × 男性正常
亲代
Xb Xb
XB Y

配子

X

b

母亲是红绿色 盲,儿子一定 也是色盲。

XB

Y

子代

XBX b

Xb Y

女性携带者 1 :

男性色盲 1

红绿色盲的遗传特点:
1、交叉遗传
男性患者的基因只能从母亲那里传 来,以后只能传给女儿

2、男性患者多于女性患者

3、母病子必病,女病父必病

X染色体上显性基因遗传特点:
如:抗维生素D佝偻病

女性患者:XDXD, XDXd
男性患者:XDY

I II
3 4 5

1 6

2 7 8 9

III 10
IV

11 12

13 14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25

抗维生素D佝偻病系谱图

特点

1、女性患者多于男性患者 2、具有世代连续性 3、父病女必病,子病母必病

伴 Y遗传病:
外耳道多毛症

患者全部是男性;致病基因“ 父传子、 子传孙、传男不传女,” 。

遗传类型判断与分析
1.首先确定是否是伴Y染色体遗传病或细胞质遗传 (1)所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传。 (2)若女患者的子女全是患者,而正常女性的子女都正常,则最 大可能为母系遗传。 2.其次判断显隐性 (1)双亲正常,子代有患者,为隐性(即无中生有)。(图1) (2)双亲患病,子代有正常,为显性(即有中生无)。(图2) (3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(图3)

3.再次确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病(看女病) ①女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。(图4、5) ②女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传。(图6、7)

(2)显性遗传病(看男病) ①男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。(图8) ②男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X染色体遗传。(图9、10)

4.若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测

(1)若该病在代与代之间呈连续遗传→显性遗传患者
性别无差别 患者女多于男 常染色体上 X染色体上

(2)若该病在系谱图中隔代遗传→隐性遗传患者 性别无差别 患者男多于 常染色体上 女X染色体上

【点睛】

判断是否是伴性遗传的关键是:

①发病情况在雌雄性别中是否一致。
②是否符合伴性遗传的特点。

③人类遗传病判定口诀:
无中生有为隐性,有中生无为显性;

隐性遗传看女病,女病男正非伴性;
显性遗传看男病,男病女正非伴性。

伴性遗传的应用

(ZW型)

用芦花雌鸡和非芦花雄鸡交配,那么在子代中雄 鸡都是芦花鸡而雌鸡都是非芦花鸡.这样,对早期的 雏鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性分开,从而 做到多养母鸡,多得鸡蛋.

环境决定性别
?有些动物在卵子受精 一段时间之后,才由外 界的环境条件来决定性 别。爬行动物中有许多 经典的例子。 ?早期演进成功的爬行 动物,性别多由卵孵化 期间的温度来决定,例 如海龟在高温时易孵化 为雌性,而沙漠中的陆 龟或蜥蜴,在低温时才 会孵化为雌性。

例 (2009年珠海模拟)下图所示为四个遗传系谱图, 则下列有关的叙述中正确的是(

A

)

A.肯定不是红绿色盲遗传家系的是甲、丙、丁

B.家系乙中患病男孩的父亲一定是该病基因携带者
C.四图都可能表示白化病遗传的家系 D.家系丁中这对夫妇若再生一个女儿,正常的几率是 3/4

2. (广东生物)如图所示的红绿色盲患者家系中, 女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其 他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致 病基因来自于( ) B A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4

3、(2004理全国卷Ⅰ)抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显 性致病基因决定的一种遗传病,这种遗传病的特点之一是( D )
A、男患者与女患者结婚,其女儿正常 B、男患者与正常女子结婚,其子女均正常 C、女患者与正常男子结婚,必然儿子正常女儿患病 D、患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因

分析:


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