1、第2节 基因在染色体上类比推理类比推理 由由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，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推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。理方法。加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”该题目给出一对相关词，请同学们在备选答案中找出一对与之在逻辑关系上最为贴近或相似的词。1、努力：成功 A.生根：发芽 B.耕耘：收获 C.城市：乡村 D.原告：被告回到19世纪 孟德尔发现了遗传 两大定律人们意识到
2、遗传因子（基因）是客观存在的。问题探讨？问题探讨？1903年，美国遗传学家 萨顿 用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。孟德尔假设的一对遗传因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即基因位于染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。发现：发现：推论：推论：理由：理由：研究方法：研究方法：类比推理法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体细胞中的存在形式存在形式配子中的存配子中的存在形式在形式在体细胞中在体细胞中的来源的来源形成配子时形成配子时的组合方式的组合方式传递中的性传递中的性质质成对成对成对成对成
3、单成单成单成单一个来自父方，一个来一个来自父方，一个来自母方自母方一个来自父方，一个一个来自父方，一个来自母方来自母方自由组合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杂交过程保持完整性独立性独立性在配子形成和受精过程在配子形成和受精过程中保持稳定性中保持稳定性类比类比:基因和染色体之间具有基因和染色体之间具有平行关系平行关系萨顿假说的内容P27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 d推理推理萨顿经类比推理得出的结论基因在染色体上究竟是否正确？由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度科学家科学家:摩尔根摩尔
4、根实验材料实验材料:果蝇果蝇果蝇的特点：易饲养、繁殖快、后代多、相对性状多而明显、染色体数目少(一一)实验实验现象现象如何解释出现的问题呢?PF1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼白眼(雄雄)3/41/41/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）可能是突变体显性性状是？比值说明什么？性别决定的方式：性别决定的方式：XY型：其中雌性为型：其中雌性为XX，雄性为，雄性为XY。ZW型：其中雌性为型：其中雌性为ZW，雄性为，雄性为ZZ。性染色体性染色体的类型的类型是指雌雄个体决定性别的方式。是指雌雄个体决定性别的方式。常染色体：与决定性别无关的染色体常染色体：与决定性别无关的染色体。性染色体：决定性别的染色
5、体。性染色体：决定性别的染色体。同型异型女：女：22对对(常常)+XX(性性)男男 22对对(常常)+XY(性性)XYXY是是特殊特殊的同源染色体的同源染色体常染色体常染色体性染色体性染色体对：对：，雌性同型：雌性同型：雄性异型：雄性异型：果蝇体细胞染色体理论依据（已有知识）：理论依据（已有知识）：1、基于对果蝇体、基于对果蝇体细胞染色体的认识细胞染色体的认识2、基于对萨顿、基于对萨顿假说的认识假说的认识基因在染色体上基因在染色体上讨论与猜想:如果按照萨顿的理论:基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?如果在性染色体上，那又有哪些可能呢？提出假设：提出假设：假设一
6、：控制白眼的基因是在假设一：控制白眼的基因是在Y Y染色体染色体 上，上，而而X X染色体上没有它的等位基因。染色体上没有它的等位基因。雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）(二二)经过推理、想象提出经过推理、想象提出假说假说:控制控制白眼白眼的基因在的基因在X X染色体上，染色体上，并且并且Y染色体不含有它的等位基因。染色体不含有它的等位基因。PF1F2（三）对实验现象的（三）对实验现象的解释解释XWXWXwYXWYXw配子配子XWYXWXwXwXWYXWXWXW（雌）（雌）XWXw（雌）
7、（雌）XWY（雄）（雄）XwY（雄）（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）1/4白眼（雄）白眼（雄）(四四)根据假说进行根据假说进行演绎推理演绎推理（测交）（测交）:红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占各占1/4各占各占1/41/4F1XWXwXwY(五五)实验验证实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：实验结果如下：证明了基因在染色体上证明了基因在染色体上红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126132132120120115115与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正
8、确！摩尔根通过实验，将一个特定的基因摩尔根通过实验，将一个特定的基因（控制白眼的基因（控制白眼的基因w w）和一条特定的染和一条特定的染色体色体（X X染色体染色体）联系起来，从而用实联系起来，从而用实验证明了：验证明了：基因在染色体上基因在染色体上。人的体细胞只有人的体细胞只有2323对染色体，却有对染色体，却有3 33.53.5万个基万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？基因在染色体基因在染色体上呈上呈线性线性排列排列一条染色体上一条染色体上有许多个基因。有许多个基因。结论：结论：减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂高茎高茎矮茎矮茎：配子：配子：
9、F1：任务：任务：完成图中染色体上的基因标完成图中染色体上的基因标注注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。DdeE同源染色体上的非等位基因，同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？能自由组合吗？任务任务2 2：利用类比推理法，利用类比推理法，推断基因与推断基因与
10、DNADNA长链有何关系？长链有何关系？萨顿萨顿基因在染基因在染色体上色体上证据证据现象现象假说假说演绎推理演绎推理实验论证实验论证结论结论类比推理类比推理摩尔根摩尔根实验实验孟德尔遗传规孟德尔遗传规律的现代解释律的现代解释应用应用学习收获：学习收获：1 1、下列关于基因和染色体关系的叙述，、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（错误的是（）A A、染色体是基因的主要载体、染色体是基因的主要载体B B、基因在染色体上呈线性排列、基因在染色体上呈线性排列C C、一条染色体上有多个基因、一条染色体上有多个基因D D、染色体就是由基因组成的、染色体就是由基因组成的D D 练练 习习2 2、果绳的
11、红眼为伴性显性遗传，其隐性、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是是 （）A A、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B B、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇C C、杂合红眼雌果蝇、杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D D、白眼雌果蝇、白眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B 练练 习习常染色体常染色体性染色体性染色体对：对：，雌性同型：雌性同型：雄性异型：雄性异型：果蝇体细胞染色体雌果蝇种类：雌果蝇种类：红眼（红眼（）红眼（红眼（w w
12、）白眼（白眼（W WW W）雄果蝇种类：雄果蝇种类：红眼（红眼（）白眼（白眼（w w）P 红眼红眼 白眼白眼F1 XXXYw wXXXYw w白眼白眼卵原细胞卵原细胞4 48 8BbXBbXW WX Xw w任务任务1 1：两对相对性状（独立遗传）的生物两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以体的配子如何产生的呢？以AaBbAaBb为为例，画出细胞的减数分裂图。例，画出细胞的减数分裂图。AaBbABABABababab精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb精原细胞精原细胞
13、初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞 在医院体检时，医生有时让我们看在医院体检时，医生有时让我们看一种彩色图谱，请看一看下面的图一种彩色图谱，请看一看下面的图谱，这其中究竟画了些什么？谱，这其中究竟画了些什么？有两个驼峰的骆驼有两个驼峰的骆驼数字五十八，黄数字五十八，黄5红红8数字一百二十数字一百二十八八红绿色盲检查图红绿色盲检查图 你的你的 色觉色觉 正常吗？正常吗？红绿色盲是一种最常见的人类遗传病，患者红绿色盲是一种最常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色由于色觉障碍，不能像正常人一样区分红色和绿色。和绿色。男性患者女性患者伴性遗传伴性遗传第节
14、第节带着问题出发：带着问题出发：1、什么是伴性遗传？、什么是伴性遗传？2、伴性遗传有什么特点？、伴性遗传有什么特点？3、伴性遗传在实践中有什么、伴性遗传在实践中有什么应用？应用？位于位于性染色体上的基因性染色体上的基因，其遗传，其遗传方式总是和方式总是和性别相联系性别相联系，这种现象，这种现象叫做伴性遗传。叫做伴性遗传。（性染色体上基因所控制的性状的遗传，常常与性别相关联）病例：人类红绿色盲症病例：人类红绿色盲症 1 2 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 特点特点问题问题1问题问题2一个典型的色盲家族系谱图一个典型的色盲家族系谱图看图答问：看图答问：
15、家系图中患病者是什么性别的？说明色盲遗传与什么有关？代1号是否将自己的色盲基因传给了代2号？这说明红绿色盲基因位于X染色体上还是Y染色体上？代中的1号是色盲患者，他将自己的色盲基因传给了代的几号？控制红绿色盲的基因是显性还是隐性基因？如何得知？为什么代3号和5号有色盲基因而没有表现出色盲症？经研究发现，这种病是由位于X染色体上的隐性基因（b）控制的，Y染色体由于过于短小而没有相应的等位基因。动动笔：动动笔：人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型的情况有哪些？女女 性性 男男 性性基因型基因型表现型表现型正常正常正常正常（携带者）（携带者）色盲色盲正常正常色盲色盲从家系图中看出，只有男性才表现为
16、红绿色盲，对吗？有没有其他情况？X XBbX XBBX XbbX YBX Yb 男性只要男性只要X X染色体上有色盲基因染色体上有色盲基因b b即患色盲即患色盲(X(Xb bY)Y)；而女性有两条而女性有两条X X染色体，必须两条染色体，必须两条X X染色体上同时染色体上同时含有色盲基因含有色盲基因b b才会患色盲才会患色盲(X(Xb bX Xb b)。（7）（0.5）红绿色盲患者男性多于女性的原因？红绿色盲患者男性多于女性的原因？人类红绿色盲的婚配方式：人类红绿色盲的婚配方式：女女男男BBBbbbBb123456 女性正常女性正常 男性色盲男性色盲亲代亲代 配子配子 子代子代 女性正常与男性
17、红绿色盲婚配的遗传图解BB bYBbYBbBY男性正常男性正常 1女性携带者女性携带者 1 ：女性携带者女性携带者 男性正常男性正常亲代亲代X XB bX YB配子配子BX b子代子代女性正常女性正常女性携带者女性携带者 男性正常男性正常男性色盲男性色盲1 ：1 ：1 ：1bXBXBYX XX XBBBbbBX YX YXBXb XbY亲代亲代配子配子子代子代XBXbYXbXbXBY女性色盲女性色盲 男性正常男性正常 1 ：1 ：1 ：1XbXBXbXbY女性携带者女性携带者男性色男性色盲盲女性携带者女性携带者男性色盲男性色盲 XbXb XBY亲代亲代配子配子子代子代XbXBYXBXbXbY女
18、性携带者女性携带者男性色盲男性色盲 1 1 ：1 1女性色盲女性色盲男性正常男性正常1.1.患者男性多于女性患者男性多于女性 2.2.通常为交叉遗传通常为交叉遗传 (隔代遗传隔代遗传)色盲典型遗传过程是色盲典型遗传过程是:外公外公 女儿女儿 外孙。外孙。XbYXBXbXbY XbXb XbYXbYXbXbXbY 3.3.女性色盲，她的父亲和儿子都色盲女性色盲，她的父亲和儿子都色盲 （母患子必患，女患父必患）（母患子必患，女患父必患）XBXBXbYXBXbXBYXBXBXBXbXBYXbYXBYXbXbXBXbXbYXBXbXbXbXBYXbY1234思考：思考：1 1、第、第1 1组合中的色盲
19、男子与第组合中的色盲男子与第2 2组合子代中的色盲男孩组合子代中的色盲男孩是什么关系？是什么关系？2 2、色盲男孩的色盲基因是谁遗传给他的？、色盲男孩的色盲基因是谁遗传给他的？3 3、分析第、分析第3 3组合，母亲色盲会生出正常的儿子吗？组合，母亲色盲会生出正常的儿子吗？4 4、分析第、分析第4 4组合，女儿是色盲，可以断定她的亲代哪组合，女儿是色盲，可以断定她的亲代哪一方一定是色盲？儿子是色盲，其色盲基因是父亲还一方一定是色盲？儿子是色盲，其色盲基因是父亲还是母亲传给的？是母亲传给的？巩固练习巩固练习填空题：填空题：（1）伴性遗传是指基因位于）伴性遗传是指基因位于 ，所以遗传上总是和所以遗传
20、上总是和 相关联的现象。相关联的现象。（2）红绿色盲基因只位于）红绿色盲基因只位于 染色体上，染色体上，是是 性基因。性基因。（3）男性红绿色盲基因只能从）男性红绿色盲基因只能从 那里那里 传来，以后只能传给传来，以后只能传给 。这种遗传特。这种遗传特点，在遗传学上叫做点，在遗传学上叫做 。性染色体上性染色体上性别性别X隐隐母亲母亲女儿女儿交叉遗传交叉遗传(1)某男孩是色盲患者，但他的父母、某男孩是色盲患者，但他的父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常。祖父母、外祖父母的色觉都正常。这个男孩的色盲基因来自这个男孩的色盲基因来自()A、祖父、祖父 B、祖母、祖母 C、外祖父、外祖父 D、外祖母、外祖
21、母D(2)(2)一对色觉正常的夫妇，妻子的父亲是色盲患一对色觉正常的夫妇，妻子的父亲是色盲患 者。试问，他们所生的儿子是色盲的概率（者。试问，他们所生的儿子是色盲的概率（）A A、25%B25%B、50%C50%C、75%D75%D、100%100%B选择题：选择题：(3)(3)女性色盲，她的什么亲属一定患色盲？女性色盲，她的什么亲属一定患色盲？()()A A、父亲和母亲、父亲和母亲 B B、儿子和女儿、儿子和女儿 C C、母亲和女儿、母亲和女儿 D D、父亲和儿子、父亲和儿子D判断题：判断题：（1 1）母亲色盲）母亲色盲,儿子一定是色盲。儿子一定是色盲。()()（2 2）父亲）父亲色盲色盲,
22、女儿一定女儿一定是色盲是色盲。()()（3 3）外祖父色盲）外祖父色盲,外孙一定是色盲。外孙一定是色盲。()()（4 4）祖母色盲）祖母色盲,孙女一定是色盲。孙女一定是色盲。()()(1)图中图中III代代3号的基因型是号的基因型是_，III代代2号号的的可能基因型是可能基因型是 _。(2)IV1是色盲基因携带者的概率是是色盲基因携带者的概率是_。IIIIIIIV1234121231XbYXBXB或或XBXb下图是某家庭红绿色盲遗传图解。下图是某家庭红绿色盲遗传图解。据图回答问题。据图回答问题。男性正常男性正常女性正常女性正常男性色盲男性色盲1/4如果某显性致病基因位于如果某显性致病基因位于X
23、 X染色体上，其遗传特点又染色体上，其遗传特点又是怎样的？是怎样的？病例：抗维生素病例：抗维生素D佝偻病佝偻病 1、写出基因型、写出基因型 2、归纳遗传特点、归纳遗传特点抗维生素抗维生素D佝偻佝偻病患儿病患儿抗维生素抗维生素D D佝偻病：佝偻病：受受X X染色体上的显性染色体上的显性基因（基因（D D）的控制。的控制。女性患者：女性患者：XDXD，XDXd男性患者：男性患者：XDY特点：女性特点：女性患者患者多于男性多于男性 女女 性性男男 性性基因型基因型表现型表现型 佝偻病佝偻病患者患者佝偻病佝偻病患者患者正常正常 佝偻病佝偻病 患者患者 正常正常XDXDXDXdXdXdXDYXdY小练习
24、：写出抗维生素D佝偻病男性患者与正常女性结婚，后代的表现型与基因型，并画出遗传图解。归纳遗传的特点归纳遗传的特点抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病1 1）女性患者多于男性患者；）女性患者多于男性患者；2 2）父患女必患、子患母必患；）父患女必患、子患母必患；3 3）患者的双亲中必有一个是患者；）患者的双亲中必有一个是患者；4 4）具有世代连续性（代代有患者）。）具有世代连续性（代代有患者）。伴性遗传在自然界中是普遍存在伴性遗传在自然界中是普遍存在的。如，的。如，人类人类中血友病的中血友病的遗传，致病遗传，致病基因基因是是 。动物中果蝇眼色的遗传，白眼基因为 。雌雄异株植物中某些性状的遗传（如女
25、娄雌雄异株植物中某些性状的遗传（如女娄菜叶形的菜叶形的遗传遗传)，控制，控制披针形叶的基因披针形叶的基因为为 ，控制狭披针形的基因，控制狭披针形的基因为为 。X hX BX wX b患者全部是男性；致病基因“父传子、子传孙、传男不传女”。伴伴Y Y遗传病：遗传病：外耳道多毛症外耳道多毛症芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹1.1.芦花鸡的性别决定方式是：芦花鸡的性别决定方式是：ZWZW型，型，雄性雄性:同型的同型的 ZZ ZZ 性染色体，性染色体，雌性雌性:异型的异型的 ZWZW 性染色体。性染色体。2.2.芦花鸡羽毛由位于芦花鸡羽毛由位于Z Z染色体上的显性基因染色体
26、上的显性基因（B B）决定，即：）决定，即：Z ZB B 非芦花鸡羽毛非芦花鸡羽毛 则为：则为：Z Zb ZBW ZbZbP芦花芦花 雌雌非芦花非芦花 ZBWZbZbWZBZbF1配子配子非芦花非芦花 雌雌芦花芦花 雄雄2.2.遗传咨询遗传咨询：有一对新婚夫妇，女方是血友病患者，如果你是医生，当他们就如何优生向你进行遗传咨询时，你建议他们最好生男孩还是生女孩？遗遗传传病病隐性遗传病隐性遗传病显性遗传病显性遗传病伴伴X染色体隐性遗传病染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病伴伴X染色体显性遗传病染色体显性遗传病Y 染色体上基因（无论是染色体上基因（
27、无论是显性显性或或隐性隐性）的）的伴性遗传，在系谱中应是伴性遗传，在系谱中应是男传男男传男。人类遗传病的解题规律：人类遗传病的解题规律：1.1.首先确定显隐性：首先确定显隐性：（1 1）无中生有为隐性）无中生有为隐性（2 2）有中生无为显性）有中生无为显性2.2.再确定致病基因的位置：再确定致病基因的位置：（1 1）伴）伴Y遗传：遗传：“父传子，子传孙，子子孙孙父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽无穷尽”，即患者全为男性，且即患者全为男性，且“父父子子孙孙”。（2 2）常染色体隐性遗传：无中生有为隐性，）常染色体隐性遗传：无中生有为隐性，生女患病为常隐。生女患病为常隐。（3 3）常染色体显性遗传：有
28、中生无为显性，）常染色体显性遗传：有中生无为显性，生女正常为常显。生女正常为常显。（4 4）伴）伴X隐性遗传隐性遗传:母患子必患，女患父必患。母患子必患，女患父必患。（5 5）伴）伴X显性遗传：父患女必患，子患母必患。显性遗传：父患女必患，子患母必患。3.3.不确定的类型：不确定的类型：（1 1）代代连续为显性，不连续、隔代）代代连续为显性，不连续、隔代为隐性。为隐性。（2 2）无性别差异、男女患者各半，为）无性别差异、男女患者各半，为常染色体遗传病。常染色体遗传病。（3 3）有性别差异，男性患者多于女性）有性别差异，男性患者多于女性为伴为伴X隐性，女多于男则为伴隐性，女多于男则为伴X显性。显性。上图为某家庭遗传系谱图，上图为某家庭遗传系谱图，1.1.该病基因位于该病基因位于 染色体上。染色体上。2.2.中中1 1个体的基因型为个体的基因型为AAAA的概率为的概率为 ；是是AaAa的概率为的概率为 。常常1/32/33.3.若若中中1 1同同4 4结婚，生出一个健康孩子的可能性为结婚，生出一个健康孩子的可能性为8/9 1234再生一个再生一个男孩是色盲男孩是色盲的概率的概率是是 这对夫妇生一个这对夫妇生一个色盲男孩色盲男孩概率是概率是1/41/2
