遗传的染色体学说(课件)
遗传的染色体学说
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遗传的染色体学说孟德尔和他的遗传定律在20世纪初被重新发现后，掀起了一个宏大的科学热潮，遗传学迅速成为当时生物学家们的研究热点，“遗传”“变异”“遗传因子”等名词也成了颇为时髦的流行语。
在实践研究工作中，“遗传因子”是用得比较多的概念。
1909年，丹麦植物学家和遗传学家约翰逊提出，“遗传因子”使用起来很不方便，而“基因”则比“遗传因子”更能反应出事物的本质，说起来也琅琅上口。
此后人们便习惯于将决定和控制生物遗传和变异内在某种细微因子称为“基因”。
但是基因究竟是什么东西？当时谁也没有亲眼见到过。
那么，基因在哪里？究竟是什么样子呢？比较正常的推测是，基因必定孕育于细胞中，而且很可能就是染色体或在染色体上。
1902年，美国哥伦比亚大学生物学研究生沃·萨顿发现，染色体显然不是基因，但是染色体与基因有许多相似之处，比如在受精时来自父方的一个基因与来自母方的一个基因合在一起恢复成双，而来自父方的一条染色体与来自母方的一条染色体也是合在起，恢复成双。
这种比较研究的结果令萨顿极为振奋，因为他已经意识到，基因很可能就在染色体上。
据此，萨顿提出了一个假说：染色体是基因的载体。
然而，美国生物胚胎学家摩尔根对孟德尔遗传定律和萨顿的染色体学说持怀疑态度，他认为萨顿的观点是“猜测”、“臆断”。
摩尔根是一位非常严谨的生物胚胎学家，他非常强调实验的重要性，强调理论思考必须以实验事实为依据，反对超出实验事实可以检验的范围而作无根据的推测等等。
在1910年以前，没有来自细胞学方面的直接证据，证明细胞中的确有基因存在，没有证据显示染色体与基因的遗传方式有必然的联系。
谁能为萨顿的染色体学说提供可靠的证据呢？一只小小白眼果蝇的出现，使摩尔根的观点发生了戏剧性的变化！由怀疑孟德尔遗传定律、质疑萨顿染色体说学转变成坚定的支持者。
正是这位勇于挑战权威的科学家进行的一系列果蝇实验，为“基因位于染色体上”的观点提供了有力的证据，证明了萨顿的观点是正确的，才使得孟德尔遗传学发展起来。
第三章 遗传的染色体学说
有丝分裂与减数分裂的区别
有丝分裂
分裂细胞类型 体细胞
减数分裂
原始生殖细胞（孢母细胞）
细胞分裂次数
子细胞数目 染色体数目变化 DNA分子数变化 染色单体数目变 化 同源染色体行为 可能发生的变异 意义
复制一次分裂一次
２ ２n→2n 2n→4n→2n 0→4n→0
不联会、无四分体形成 基因突变和染色体变异
一套染色体（n）。
核型分析(analysis of karyotype)
把生物细胞核内全部染色体的形态特征（染色体长度、着丝点位置、 长短臂比、随体有无等）所进行的分析，也称为染色体组型分析 (genome analysis) 。
例如，人类的染色体有23对(2n = 46)，其中22对为常染色体，另一 对为性染色体。 人类的染色体组型分析，对于鉴定和确诊染色体疾病具有重要 的作用。
（2）高等植物的受精
授粉 pollination：成熟的花粉粒落到柱头上并 开始萌发的过程。 自花授粉 异花授粉（风媒、虫媒） 常异花授粉 受精 fertilization：雌雄配子融合成为合子的过 程。
被子植物的双受精
1898年俄国科学家纳瓦兴发现了被子植物的双受精现象 double fertilization。
着丝粒
后期(anaphase)
4、末期(telophase)
在核的四周核膜重新形成，染色体又变为均匀的 染色质，核仁又重新出现，又形成了间期核。细胞质被 新的细胞膜分隔为两部分，结果产生了两个子细胞。
末期(telophase)
早前期
晚前期
中期
间期
末期
晚后期
遗传的染色体学说PPT课件
解析 孟德尔的豌豆杂交实验为假说—演绎法；萨 顿提出假说“基因在染色体上”为类比推理的方 法；而摩尔根进行果蝇杂交实验也是假说—演绎 法。 答案 C
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考点二 染色体组型、性染色体和性别决定
1.染色体组型(染色体核型)的理解 （1）概念：将某种生物体细胞内的全部染色 体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所 构成的图像。 （2）步骤：显微摄影→测量→剪贴→配对、分 组和排列→图像。 （3）用途：根据种的特异性来判断生物的亲缘 关系和遗传病的诊断。
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三、染色体组型
染色体组型又称 染色体核型 ，是指将某种生物体 细胞中的全部染色体，按 大小和形态特征 进行 配对、分组和 排列所构成的图像。
四、性染色体和性别决定
1 . 染 色 体 分 类 ： 一 类 是 性染色体 ， 另 一 类 是 常染色体 。
2.性别决定的主要类型： XY 型和 ZW 型。
9
3.方法：类比推理法，即借助已知的事实及事物间 的联系推理得出假说。染色体上呈线性排列。每种生物的体细胞含 有一定数目的染色体，DNA主要存在于细胞核内， 少量存在于线粒体、叶绿体中。前者DNA位于染色 体上，复制前每条染色体有1个DNA分子，复制后每 条染色体有2个DNA分子，而后者DNA是裸露的。每 个DNA分子上含有许多基因，基因在染色体上呈线 性排列。
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练一练 某种遗传病的遗传系谱如图所示。该病受一对基因 控制，设显性基因为A，隐性基因为a。请分析回答： （阴影为患者）
（1）该遗传病的致病基因位于常 染色体上 显性遗 传。 （2）Ⅰ2和Ⅱ4的基因型分别是aa和Aa 。 （3）Ⅱ4和Ⅱ5再生一个患病男孩的概率是3/8 。
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构建知识网络
8
高频考点突破
遗传的染色体学说
遗传的染色体学说介绍遗传的染色体学说是基因遗传学的基础理论之一。
该理论认为，遗传信息通过染色体传递给后代，决定了个体的遗传特征和性状。
本文将深入探讨遗传的染色体学说，从染色体的发现、结构与功能、遗传物质的定位等多个方面进行分析。
染色体的发现与研究遗传学与染色体学的关系遗传学是研究遗传现象及遗传规律的科学，而染色体学则是研究染色体的结构、功能和遗传规律的分支学科。
遗传学与染色体学密切相关，染色体学的建立对于遗传学的发展起到了重要推动作用。
染色体的发现染色体的发现可以追溯到19世纪。
1838年，德国细胞学家沙万在肝藻（Aphanocapsa）细胞中首次观察到纤细的结构，被后来的科学家称之为染色体。
随后，另一名德国细胞学家弗莱明在观察动植物细胞时，进一步确认了染色体的存在。
染色体的结构与功能染色体的结构对于大多数生物来说，染色体是由DNA和蛋白质组成的复合物。
在非分裂细胞中，染色质是染色体主要的可见部分。
染色质是由DNA、组蛋白和其他蛋白质组成的复合结构，呈现出一种线状的、纺锤状的或环状的形式。
染色体的功能染色体担负着许多重要的功能，包括： 1. 遗传信息的存储和传递：染色体承载了个体的所有遗传信息，并能通过有丝分裂和减数分裂传递给后代。
2. 基因的表达和调控：染色体上的基因通过转录和翻译等过程表达出来，决定了个体的性状和特征。
3. 遗传多样性的产生：染色体在有丝分裂和减数分裂过程中的交换、断裂和重新组合等事件，导致了个体之间的遗传多样性。
遗传物质的定位DNA的发现与结构DNA（脱氧核糖核酸）被认为是遗传物质。
20世纪初，摩尔根等科学家通过实验证明了遗传物质位于染色体中，并由DNA组成。
1953年，沃森和克里克提出了DNA 的双螺旋结构模型，即著名的DNA双螺旋结构。
基因与DNA的关系基因是决定个体性状的基本单位，而DNA则是基因存在的物质基础。
每个基因都包含在染色体上的特定位置，称为基因座。
而基因座上的DNA序列则决定了基因的信息。
遗传的染色体理论
X0型性别决定 ♀: A(X)＋ A(X) →AA(XX) ♂: A(X) ＋A(0) → AA(X0) • 蚱蜢，蝗虫，蛛蝽属的昆虫。
遗传的染色体理论
2、XY型性别决定
▪ XY型性别决定：这种雄体体细胞中含有2
个异型性染色体，雌体细胞中含有2个同型 性染色体。
♀: A(X) ＋ A(X) → AA(XX)
♂: A(X) ＋ A(Y) → AA(XY)
▪ XY型性决定的生物： 全部哺乳类、某些两
栖类、鱼类、昆虫（果蝇）、♀♂异株的 植物（女娄菜）。
遗传的染色体理论
人类的性别决定
• 2n=46,♀：44＋XX,♂：44 + XY
• X染色体：中等大小，已发现有基因 200多个。
• Y染色体：很小，包含基因数目少；主 要是睾丸决定基因，毛耳基因等强烈致 雄的基因（男性特征）。
• 结论1:自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许 多稳定遗传的纯系。
• 结论2:在一个混杂群体中选择是有效的(最开始试验的 群体)。在纯系内继续选择是无效的（在建立的19个系 内）。
• 纯系：一个基因型纯合个体自交产生的后代，其后代 群体的基因型也是纯合的。
遗传的染色体理论
纯系的概念（ Pure Line）——一般就指纯合
自交
黑、 黑、 灰
纯系 纯系纯系杂种
纯系 纯系 杂种41页11题
P： 红♀ 白♂ A_pp aaPp
A_——有色 A_P_——紫色
A_pp——红色 aa__——白色 P（亲本）——纯系
F1 紫♀ 红♂ AaPp Aapp
杂交
F1——只有紫♀、红♂
P： 红♀ 白♂ A_pp aa__
A population that breeds true for (shows no variation in) the particular character or phenotypes being considered
《遗传的染色体学说》 讲义
《遗传的染色体学说》讲义在生命的奥秘中，遗传现象一直是人们探索和研究的重要领域。
而遗传的染色体学说的提出，为我们理解遗传的本质和规律提供了关键的理论基础。
首先，让我们来了解一下什么是染色体。
染色体是存在于细胞核中的线状结构，由 DNA、蛋白质和少量 RNA 组成。
在细胞分裂时，染色体可以清晰地被观察到，它们呈现出特定的形态和特征。
那么，遗传的染色体学说究竟是什么呢？简单来说，它认为基因位于染色体上，染色体是基因的载体。
这一学说的提出并非一蹴而就，而是经历了众多科学家的研究和探索。
早在19 世纪末，孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律，但当时人们并不清楚基因在细胞中的位置和作用方式。
随着显微镜技术的发展，人们能够更清晰地观察到细胞的结构和染色体的行为。
在这个过程中，萨顿通过对蝗虫生殖细胞的研究，观察到染色体在减数分裂过程中的行为与孟德尔遗传定律中基因的分离和组合规律十分相似。
他由此提出了染色体学说的初步想法，即染色体在遗传中可能起着重要的作用。
摩尔根则通过果蝇杂交实验，为遗传的染色体学说提供了有力的证据。
他发现果蝇的某些性状与特定的染色体相关联，进一步证明了基因位于染色体上。
那么，染色体是如何实现遗传功能的呢？在细胞分裂过程中，染色体进行复制，然后在减数分裂时，同源染色体配对并发生交换，这使得遗传物质能够重新组合，增加了遗传的多样性。
基因在染色体上呈线性排列，不同的基因位于不同的位置。
当染色体传递给子代细胞或个体时，其上的基因也随之传递，从而实现了遗传信息的传递。
遗传的染色体学说对于我们理解生物的遗传现象具有重要意义。
它解释了为什么子代能够继承亲代的特征，以及遗传变异是如何产生的。
例如，在有性生殖过程中，双亲的染色体通过配子的结合传递给子代，使得子代获得了双亲的遗传信息。
同时，由于减数分裂过程中的染色体交换和随机组合，子代又具有了不同于双亲的新的遗传组合，这就是遗传变异的来源之一。
此外，遗传的染色体学说也为遗传学的进一步发展奠定了基础。
遗传的染色体学说
对细胞分裂和发育的研究
细胞分裂过程中的染色体行为
染色体学说对细胞分裂过程中染色体的行为进行了详细的描述，包括染色体的复制、分离和重组等过 程。这些过程对于理解细胞分裂的机制以及发育过程中基因组的重排和变化具有重要意义。
细胞分化与染色体的关联
染色体学说揭示了细胞分化过程中染色体的关联和变化。这有助于理解细胞如何从原始的胚胎细胞分 化成具有特定功能的成熟细胞，以及这些过程中染色体的作用和变化。
孟德尔遗传定律的发现
孟德尔的豌豆实验
孟德尔通过对豌豆进行的一系列 实验，揭示了遗传的基本规律， 包括分离定律和自由组合定律。
孟德尔定律的贡献
孟德尔的定律为理解遗传物质的 传递和分布提供了基础们发现了染色体的存在，它们承载了遗传信息。
染色体与遗传
课堂讨论总结
通过课堂讨论，我们深入探讨了遗传 的染色体学说的基本概念和原理，理 解了基因与性状之间的关系，以及基 因在世代传递中的规律。
学生们积极发言，对一些经典案例进 行了深入剖析，加深了对遗传学基础 知识的理解。
下节课预告与预习内容
• 下节课我们将进一步探讨细胞分裂过程中染色体的行为和变化， 以及DNA复制和转录的相关内容。请大家提前预习相关的基础 知识，为课堂学习做好准备。
染色体上的基因定位：染色体上定位的基因可以影响个 体的表型和特征，如人类的基因定位可以解释不同的遗 传特征和疾病易感性。
染色体数目异常：如唐氏综合征是由染色体数目异常引 起的，患者多了一条21号染色体，导致智力低下、面 部畸形等症状。
染色体多态性：一些染色体的微小差异，如X染色体的 长短臂比例、Y染色体的有无等，可能会影响个体的表 型和特征。
THANKS
[ 感谢观看 ]
略，为患者提供更有效的治疗方法。
第三篇遗传的染色体学说
2. 2. 2 真核类的有丝分裂
在有丝分裂过程中染色体的变迁是这样的：从 间期的S期前期中期，每个染色体具有两 根染色单体(即具两条完整的DNA双链)；从后 期末期下一个细胞周期的G1期，在这些 阶段中，所谓的染色体实质上只有一根染色单 体(即只有一条DNA双链)。
2.3 染色体在减数分裂中的行为
图2—27 减数分裂过程示 意图
1 细线期 2 偶线期 3 粗线期 4 双线期 5 终变期 6 中期I 7 后期I 8 末期I 9 前期II 10 中期II 11 后期II 12 末期II
(1) 前期I：
第一次减数分裂的前期特别长，包括细线期、 偶线期、粗线期、双线期、浓缩期。
(1) 前期I：
中期开始时，核膜崩解，核质(nucleoplasm) 与胞质混和。纺锤体的细丝——纺锤丝 (spindle fibers)与染色体的着丝粒区域连接。 染色体向赤道面移动，着丝粒区域排列在赤道 板上。这时最为容易计算染色体的数目。
(3) 后期(anaphase)：
每一染色体的着丝粒已分裂为二，相互离开。 着丝粒离开后，即被纺锤丝拉向两极，同时并 列的染色单体也跟着分开，分别向两极移动。 这时染色体又是单条了，也可叫做子染色体。
图 染色体复制后含有两条纵向并列的染色单体
2. 2 染色体在有丝分裂中的行为
像细菌、蓝藻等原核类生物，体细胞和生殖细 胞不分，细胞的分裂就是个体的增殖。而高等 生物是通过单个细胞即合子(zygote)的一分为 二、二分为四的细胞分裂发育而成的具有亿万 个细胞组成的个体，譬如说人就是通过单个细 胞即受精卵的细胞分裂发育而成的具有1014个 细胞组成的。
(1) 前期I：
粗线期：到了粗线期的最后，亦可看到每一染 色体的双重性，即每一染色体含有两条染色单 体(姐妹染色单体)，因此，双价体就含有4条 染色单体了，每一双价体中4条染色单体相互 绞扭在一起。
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D. 精细胞形成精子的过程中
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1220. 12.12Sa turday, December 12, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。09:4 2:0009: 42:0009 :4212/ 12/2020 9:42:00 AM
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月12 日星期 六上午 9时42 分0秒09 :42:002 0.12.12
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 9时42 分20.12. 1209:4 2December 12, 2020
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具有n对同源染色体的一个生物体，其精 原细胞能产生几种类型的精子？
2n种
一个有1对同源染色体Aa（A和a、表示同源
染色体）的精原细胞能产生几种类型的精子？
2种
一个有2对同源染色体AaBb（A和a、B和b
表示同源染色体）的精原细胞能产生几种类
型的精子？
2种
一个有3对同源染色体AaBbCc的精原细胞能
A. 细胞壁
B. 细胞膜
C. 叶绿体
D. 染色体
3.第一个发明测定基因在染色体上相 对位置方法的科学家是（ B ）
A.孟德尔 B. 摩尔根
C.萨顿
D.克里克
4.基因型为AaBb的动物，在其精子的形
成过程中，基因AA分开发生在（C）
A. 精原细胞形成次级精母细胞的过程中
B. 初级精母细胞形成次级精母细胞的过 程中
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
A B
Aa Bb
aa AA
B Bb b
AA BB
aa bb
A B
a b
a b
精原细胞
初级精母细胞 次级精母细胞
精细胞
A b
Aa Bb
Aa Bb
AA bb
aa BB
A b
a B
a B
孟德尔定律的细胞学解释
二、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。
一、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，独立地 随配子遗传给后代。
任务
两对相对性状（独立遗传）的生物 体的配子如何产生的呢？以AaBb为 例，画出细胞的减数分裂图。
产生几种类型的精子？
2种
一个有n 对同源染色体的精原细胞能产生几
种类型的精子？
2种
一个有1对同源染色体Aa（A和a、表示同源染 色体）的卵原细胞能产生几种类型的卵细胞？
1种
一个有2对同源染色体AaBb（A和a、B和b
表示同源染色体）的卵原细胞能产生几种类
型的卵细胞？
1种
一个有3对同源染色体AaBbCc的卵原细胞能
2020 9:42:00 AM09:42:002020/12/12
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/12/
染色体学说的基本内容是什 么？
染色体学说的基本内容：
基因在染色体上， 染色体是基 因的主要载体。
在减数分裂形成配子时基因为什 么表现出分离和自由组合？
圆形 ：皱形 =
圆形种子 Ｐ： R R
减数分裂
配子： R
r
×
r 皱形种子
减数分裂
r
F1：
Rr
R
r
3：
R
RR
Rr
1
r
Rr
rr
孟德尔定律的细胞学解释
20世纪初，随着孟德尔定律的重新发 现，遗传学引起人们的极大兴趣。1902 年，美国细胞学家萨顿和德国胚胎学家 鲍维里，他们独立地认识到：
豌豆产生配子时，孟德尔的遗传因子
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。
减数分裂的核心
孟德尔分离定律的核心
Dd
减数第一次分裂时， 同源染色体的分离
•3、Leabharlann 是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 209:42: 0009:4 2Dec-20 12-Dec-20
•
4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 09:42:0 009:42: 0009:4 2Saturday, December 12, 2020
•
5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 220.12. 1209:4 2:0009: 42:00D ecembe r 12, 2020
D
d
E
e
同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
具有1对同源染色体（Aa）的一个生物体， 其精原细胞能产生几种类型的精子？
2种 具有2对同源染色体（AaBb）的一个生物 体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
4种
具有3对同源染色体（AaBbCc）的一个生 物体，其精原细胞能产生几种类型的精子？
8种
8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月12日 星期六 9时42 分0秒09 :42:001 2 December 2020
•
9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 9时42 分0秒上 午9时4 2分09: 42:0020 .12.12
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/12/
相对稳定的形态结构
一个来自父方， 一个来自母方
同源染色体分离， 非同源染色体自由组合
Dd
看得见 染色体
Dd
看不见 基因
推理
推论：基因在染色体上
美国科学家摩尔根通过果蝇的杂交实 验精确地将基因定位在染色体上。
基因在染色体上怎么存在？一基因 一染色体吗？
基因在染色体上呈线性排列； 一条染色体上含有多个基因。
产生几种类型的卵细胞？
1种
一个有n 对同源染色体的卵原细胞能产生几
种类型的卵细胞？
1种
1.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确
的是（ B）
A.染色体是基因的唯一载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有一个基因
D.染色体就是由基因组成的
2.决定人体遗传性状的基因，位于
细胞的哪一种构造上（ D ）
Dd
杂合子在形成配子时， 等位基因的分离
平行关系
类比:基因和染色体之间具有平行关系
项目
体细胞中 数目
基因 成对存在
染色体 成对存在
配子中数
目
含成对基因中一个 含成对染色体中的一条
杂交形成 配子、受 精
体细胞中 来源
在配子形 成时
保持完整性、独立性
一个来自父方， 一个来自母方 等位基因分离，
非等位基因自由组合