1、第二节 遗传的染色体学说 孟德尔定律的重新发现，引起了人们的极大兴孟德尔定律的重新发现，引起了人们的极大兴趣。趣。19021902年，美国细胞学家萨顿和德国胚胎学家鲍年，美国细胞学家萨顿和德国胚胎学家鲍维里，独立地认识到豌豆产生配子时孟德尔定律中维里，独立地认识到豌豆产生配子时孟德尔定律中的遗传因子（基因）的行为和减数分裂中的一种物的遗传因子（基因）的行为和减数分裂中的一种物质的行为有着精确的平行关系。质的行为有着精确的平行关系。【思考思考】孟德尔假设的遗传因子（基因）在配子的形成和孟德尔假设的遗传因子（基因）在配子的形成和结合过程中的行为与染色体在相同过程中的行为结合过程中的行为与染色体在相
2、同过程中的行为有没有什么共同的地方呢？有没有什么共同的地方呢？1.1.概述遗传的染色体学说。概述遗传的染色体学说。2.2.用遗传的染色体学说解释孟德尔遗传定律。用遗传的染色体学说解释孟德尔遗传定律。(重、难点重、难点)一、遗传的染色体学说一、遗传的染色体学说基因的行为基因的行为染色体的行为染色体的行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
3、方非等位基因自由组合非等位基因自由组合非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合杂交过程保持完整性、独立性杂交过程保持完整性、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类比：基因和染色体之间具有平行关系类比：基因和染色体之间具有平行关系杂合子在形成配子时，等杂合子在形成配子时，等位基因的分离位基因的分离减数第一次分裂时，同减数第一次分裂时，同源染色体的分离源染色体的分离平行关系平行关系孟德尔分离定律的核心孟德尔分离定律的核心D dD dD D d d减数分裂的核心减数分裂的核心推论：推论：基因在染色体上基因在染色体上看不见看不见染色体染色体基因基因看得见看得见D dD
4、 dD D d d推理推理 1902 1902年，萨顿和鲍维里各自比较研究了减数年，萨顿和鲍维里各自比较研究了减数分裂过程中染色体行为与遗传因子之间的平行关分裂过程中染色体行为与遗传因子之间的平行关系，由此提出了著名的系，由此提出了著名的“萨顿萨顿鲍维里假想鲍维里假想”。他们认为孟德尔的他们认为孟德尔的“遗传因子遗传因子”与配子形成和受与配子形成和受精过程中的染色体传递行为具有平行性，认为孟精过程中的染色体传递行为具有平行性，认为孟德尔所说的德尔所说的“遗传因子遗传因子”位于染色体上。位于染色体上。（细胞核内的染色体是基因载体）（细胞核内的染色体是基因载体）遗传的染色体学说遗传的染色体学说资料
5、：资料：人的体细胞中只有人的体细胞中只有2323对染色体，却有对染色体，却有3 3万万3.53.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体上基因在染色体上呈线性排列呈线性排列一条染色体上应该有一条染色体上应该有许多个基因；许多个基因；结论：结论：二、孟德尔定律的细胞学解释二、孟德尔定律的细胞学解释分裂分裂分裂分裂减数减数受受 精精减数减数减数减数分裂分裂P P配子配子F F1 1配子配子矮茎矮茎高茎高茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎高高茎茎矮矮茎茎F F2 2分裂分裂分裂分裂减数减数受受 精精减数减数高高 茎茎减数减数分裂分裂高高 茎茎
6、高高 茎茎高高 茎茎矮矮 茎茎P P配子配子F F1 1配子配子矮茎矮茎高茎高茎对分离定律的解释对分离定律的解释d dd dD DD Dd dD DD dD dd dd dD DD DD DD Dd dd dD dD dD dD dF F2 2对自由组合定律的解释对自由组合定律的解释孟德尔遗传定律的现代解释孟德尔遗传定律的现代解释分离定律：分离定律：等位基因随同等位基因随同源染色体的分开而分离源染色体的分开而分离A Aa aa aA AAaBbAbaBBAab自由组合定律：自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因自非同源染色体上的非等位基因自由组合由组合基因分离定律的实质是：基因分离定律的实质
7、是：在杂合子的细胞中，位于在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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，独立染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。地随配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质是：基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上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分裂过程中，同源染色体上
8、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。同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。体现了孟德尔遗体现了孟德尔遗传定律传定律“独立性独立性”的特点。的特点。具有具有1 1对、对、2 2对和对和N N对同源染色体的一个生物体，对同源染色体的一个生物体，其精原细胞分别能产生几种类型的精子？其精原细胞分别能产生几种类型的精子？一个有一个有1 1对、对、2 2对和对和N N对同源染色体的精原细胞分对同源染色体的精原细胞分别能产生几种类型的精子？别能产生几种类型的精子？一个有一个有1 1对、对、2 2对和对和N N对同源染色体的卵原细胞分对同源染色体的卵原细胞分别能产生几种类型的卵细
9、胞？别能产生几种类型的卵细胞？2 2种、种、4 4种、种、2 2N N种种2 2种、种、2 2种、种、2 2种种1 1种、种、1 1种、种、1 1种种【例例】二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因控制该相对性状的两对等位基因(A(A、a a和和B B、b)b)分别分别位于位于3 3号和号和8 8号染色体上。如表是纯合甘蓝杂交实验号染色体上。如表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据：的统计数据：亲本组合亲本组合F F1 1株数株数F F2 2株数株数紫色叶紫色叶绿色叶绿色叶紫色叶紫色叶绿色叶绿色叶紫色叶紫色叶绿色叶绿色叶1211210 0
10、4514513030紫色叶紫色叶绿色叶绿色叶89890 02422428181请回答：请回答：(1)(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_定律。定律。(2)(2)表中组合的两个亲本基因型为表中组合的两个亲本基因型为_，理论上组合的理论上组合的F F2 2紫色叶植株中，纯合子所占的紫色叶植株中，纯合子所占的比例为比例为_。(3)(3)表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为为_。若组合的。若组合的F F1 1与绿色叶甘蓝杂交，理与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为论上后代的表现型及比例为_。(4)(4)请用竖线请用竖线()表示相关染
11、色体，用点表示相关染色体，用点()()表示表示相关基因位置，在如图圆圈中画出组合的相关基因位置，在如图圆圈中画出组合的F F1 1体细体细胞的基因型示意图，并写出其产生的配子基因型。胞的基因型示意图，并写出其产生的配子基因型。【解题关键解题关键】解答本题的关键是通过表格中解答本题的关键是通过表格中F F1 1和和F F2 2性状比推导亲本基因型，再由基因的位置关系性状比推导亲本基因型，再由基因的位置关系推导性状的遗传方式。推导性状的遗传方式。【解析解析】(1)(1)从题干知该性状由分别位于两对同源染从题干知该性状由分别位于两对同源染色体上的等位基因控制，符合自由组合定律。色体上的等位基因控制，
12、符合自由组合定律。(2)(2)由表中组合知由表中组合知F F1 1自交，自交，F F2 2紫色叶与绿色叶比值约紫色叶与绿色叶比值约为为151151，则，则F F1 1的基因型为的基因型为AaBbAaBb，其亲本绿色叶基因型，其亲本绿色叶基因型为为aabbaabb，紫色叶植株基因型为，紫色叶植株基因型为AABBAABB；F F2 2紫色叶基因型紫色叶基因型包括包括A A_ _B B_ _、A A_ _bb,aaBbb,aaB_ _,紫色叶为紫色叶为1515份，其中份，其中1AABB1AABB、1AAbb1AAbb、1aaBB1aaBB为纯合子基因型，所以纯合子所占比例为纯合子基因型，所以纯合子所
13、占比例为为3/15=1/53/15=1/5。(3)(3)表中组合中表中组合中F F1 1自交，自交，F F2 2中紫色叶与绿色叶比值中紫色叶与绿色叶比值约为约为3131，说明一对杂合子自交而另一对纯合，绿，说明一对杂合子自交而另一对纯合，绿色叶为隐性，基因型为色叶为隐性，基因型为aabb,aabb,所以可能是所以可能是aaaa纯合，也纯合，也可能是可能是bbbb纯合。若是纯合。若是aaaa纯合，则纯合，则F F1 1为为aaBb,aaBb,相应紫色相应紫色叶亲本基因型为叶亲本基因型为aaBBaaBB；若是；若是bbbb纯合，则纯合，则F F1 1为为Aabb,Aabb,相相应紫色叶亲本基因型为
14、应紫色叶亲本基因型为AAbbAAbb；所以紫色叶亲本基因；所以紫色叶亲本基因型为型为AAbbAAbb或或aaBBaaBB。F F1 1基因型为基因型为aaBbaaBb或或Aabb,Aabb,与与aabbaabb杂杂交，类似于测交，所以紫色叶与绿色叶比值为交，类似于测交，所以紫色叶与绿色叶比值为1111。(4)(4)组合中组合中F F1 1的基因型为的基因型为AaBbAaBb，其中，其中A A与与a a位于一位于一对同源染色体上、对同源染色体上、B B与与b b位于一对同源染色体上，位于一对同源染色体上，示意图如下：示意图如下：答案：答案：(1)(1)自由组合自由组合 (2)AABB(2)AAB
15、B、aabb 1/5aabb 1/5(3)AAbb(3)AAbb或或aaBB aaBB 紫色叶紫色叶绿色叶绿色叶=11=11(4)(4)配子的基因型为：配子的基因型为：ABAB、AbAb、aBaB、abab遗传的染色体学说遗传的染色体学说对孟德尔定律的解释对孟德尔定律的解释分离定律：同源染色分离定律：同源染色体的分离，导致等位体的分离，导致等位基因的分离基因的分离自由组合定律：非同自由组合定律：非同源染色体的自由组合，源染色体的自由组合，导致非等位基因的自导致非等位基因的自由组合由组合1 1.人类的多指（人类的多指（A A）对正常指（）对正常指（a a）为显性，属于常染）为显性，属于常染色体遗
16、传病。在一个多指患者（色体遗传病。在一个多指患者（AaAa）的下列各细胞）的下列各细胞中，不含或可能不含显性基因中，不含或可能不含显性基因A A的是（的是（）神经细胞神经细胞 成熟的红细胞成熟的红细胞 初级性母细胞初级性母细胞 次级性母细胞次级性母细胞 肌肉细胞肌肉细胞 成熟的性细胞成熟的性细胞A A B B C C D DA A2 2.一个基因平均由一个基因平均由1 110103 3个核苷酸对构成，玉米体细个核苷酸对构成，玉米体细胞中有胞中有2020条染色体，生殖细胞里的条染色体，生殖细胞里的DNADNA合计约有合计约有7 710109 9个核苷酸对，因此每条染色体平均有基因的个个核苷酸对，
17、因此每条染色体平均有基因的个数是（不考虑基因间区）数是（不考虑基因间区）()()A.3.5A.3.510106 6 B.3.5 B.3.510105 5 C.7C.710105 5 D.1.4 D.1.410106 6C C3.3.某生物体细胞内基因某生物体细胞内基因AaAa和和BbBb在染色体上的位置关系在染色体上的位置关系如图所示，回答问题：如图所示，回答问题：（1 1）“1”1”与与“2”2”，“3”3”与与“4”4”称为称为_；“1”1”与与“3”3”，“1”1”与与“4”4”，“2”2”与与“3”3”，“2”2”与与“4”4”称为称为_；B B与与b b称为称为_；A A与与b b称
18、为称为_；进入配子时，进入配子时，A A与与a_a_，A A（a a）与）与B B、A A（a a）与）与b_b_。（2 2）该图表示的生物在减数分裂时，将产生）该图表示的生物在减数分裂时，将产生_种种配子，基因型为配子，基因型为_，符合基因的，符合基因的_定律。定律。（3 3）该图表示的生物进行自交，后代有）该图表示的生物进行自交，后代有_种基因种基因型，有型，有_种表现型；纯合子占后代的比例为种表现型；纯合子占后代的比例为_，AaBbAaBb基因型的个体占后代的基因型的个体占后代的_。（4 4）该图表示的生物与基因型为）该图表示的生物与基因型为AabbAabb的个体杂交，的个体杂交，后代有后代有_种表现型，比例为种表现型，比例为_。
