基因的染色体学说
染色体、DNA、基因的关系
染色体、DNA、基因的关系染色体是细胞核中载有遗传信息（基因）的物质，在显微镜下呈丝状或棒状，由核酸和蛋白质组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色，因此而得名。
在无性繁殖物种中，生物体内所有细胞的染色体数目都一样。
而在有性繁殖物种中，生物体的体细胞染色体成对分布，称为二倍体。
性细胞如精子、卵子等是单倍体，染色体数目只是体细胞的一半。
在有不同性别的生物体内，有两个基本类型的染色体：性染色体和常染色体。
前者控制性联遗传特征，后者控制着除性联遗传特征以外的全部遗传特征。
人体共有２２对常染色体和一对性染色体。
男女的性染色体不同，男性由一个Ｘ性染色体和一个Ｙ性染色体组成，而女性则有两个Ｘ性染色体。
第２２对染色体是常染色体中最后一对，形体较小，但它与免疫系统、先天性心脏病、精神分裂、智力迟钝和白血病以及多种癌症相关。
染色体、DNA、基因的关系①染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。
②染色体与DNA的关系：每一条染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体。
③DNA与基因的关系：每个DNA上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
研究结果表明，每一个染色体含有一个脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）分子，每个ＤＮＡ分子含有很多个基因，一个基因是ＤＮＡ分子的一部分。
现代遗传学认为，基因是ＤＮＡ分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的ＤＮＡ分子片段。
基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。
基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达，也就是使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状。
一个基因要有正常的生理机能，它的几个正常组成部分一定要位于相继邻接的位置上，也就是说核苷酸要排成一定的次序，才能决定一种蛋白质的分子结构。
假使几个正常组成部分分处于两个染色体上，理论上就是核苷酸的种类和排列改变了，这样就失去正常的生理机能。
《畜牧学概论》课程笔记
《畜牧学概论》课程笔记第一章：绪论一、畜牧学的定义与地位1. 定义：畜牧学是农业科学的一个分支，主要研究畜禽的遗传改良、繁殖、营养与饲料、饲养管理、疾病防治以及畜产品加工和动物福利等方面的科学理论和实践技术。
2. 地位：- 在农业生产中的地位：畜牧学是农业生产的重要组成部分，与种植业并列为农业的两大支柱。
- 在国民经济中的地位：畜牧业为人类提供肉、蛋、奶等动物源性食品，对保障国家食品安全、提高人民生活水平具有重要意义。
- 在科学研究中的地位：畜牧学是生物学、农学、兽医学等多个学科交叉融合的领域，对推动农业科技进步具有重要作用。
二、畜牧学的研究内容1. 遗传育种：- 研究畜禽的遗传规律，包括遗传变异、遗传传递和基因表达等。
- 运用遗传学原理和技术，进行品种改良和选育，提高畜禽的生产性能和适应能力。
2. 繁殖技术：- 研究畜禽的生殖生理和繁殖行为，提高繁殖效率。
- 探索和应用人工授精、胚胎移植等现代繁殖技术。
3. 营养与饲料：- 研究畜禽的营养需求，制定科学的饲料配方。
- 研究饲料的加工、储存和利用，提高饲料的转化效率。
4. 饲养管理：- 研究畜禽的生长发育规律，制定合理的饲养管理措施。
- 探讨不同生产阶段的饲养管理技术，提高畜牧业的经济效益。
5. 疾病防治：- 研究畜禽疾病的病因、传播途径和防治方法。
- 制定免疫程序和疾病监控体系，保障畜禽健康。
6. 畜产品加工：- 研究畜产品的屠宰、分割、加工和保存技术。
- 开发新产品，提高畜产品的市场竞争力。
三、畜牧学的发展历程1. 传统畜牧业：以手工操作和经验传承为主，生产效率低，产品单一。
2. 现代畜牧业：引入工业化生产模式，采用遗传育种、饲料工业、机械化生产等技术，大幅提高生产效率。
3. 未来畜牧业：追求可持续发展，注重生态环境保护，发展绿色、高效、安全的畜牧业。
四、我国畜牧业的现状与挑战1. 现状：- 生产规模不断扩大，产量持续增长。
- 品种改良取得显著成果，良种覆盖率提高。
染色体的发现历史
染色体的发现历史
染色体的发现历史如下：
1879年，德国生物学家弗莱明经过实验发现细胞核中的丝状和粒状的物质，用染料染红，观察发现这些物质平时散漫地分布在细胞核中，当细胞分裂时，散漫的染色物体便浓缩，形成一定数目和一定形状的条状物，到分裂完成时，条状物又疏松为散漫状。
1883年，美国遗传学家、生物学家沃尔特·萨顿提出了遗传基因在染色体上的学说。
1888年，染色体正式被命名为染色体。
1902年，美国生物学家沃尔特·萨顿和鲍维里通过观察发现细胞的减数分裂时染色体与基因具有明显的平行关系，并推测基因位于染色体上。
1928年，摩尔根通过果蝇杂交实验证实了染色体是基因的载体，从而获得了生理医学诺贝尔奖。
遗传染色体学说的直接证明
遗传染色体学说的直接证明遗传染色体学说是描述遗传信息传递和基因遗传的重要理论之一。
它提出了“染色体是遗传信息的载体”这一核心观点，并通过多个实验证据来支持和证明这一理论。
本文将从几个方面来介绍遗传染色体学说的直接证明。
首先，遗传染色体学说的直接证据之一是关于显性隐性基因的研究。
通过观察不同基因在染色体上的分布情况，科学家们发现，显性基因与染色体上的某些区域有密切关联，而隐性基因则位于其他染色体区域。
这种分布规律表明，染色体上的特定区域携带着特定的遗传信息，并且这些信息的不同表现形式决定了显性或隐性基因的性状表达。
其次，遗传染色体学说的直接证明还可以通过遗传交叉实验证明。
遗传交叉是指染色体的交换与重组，它能够将两个染色体间的基因相互交换，从而改变后代个体的遗传组合。
通过研究遗传交叉的现象，科学家们发现，染色体上的特定基因遗传规律与染色体交叉的频率有关。
这说明染色体上的基因分布是有序的，并且通过遗传交叉可以进一步验证染色体在遗传信息传递中的重要作用。
此外，遗传染色体学说的直接证据还包括胞质遗传的实验证明。
胞质遗传是指除了染色体外，细胞质中的一些质体也可以传递遗传信息。
通过观察细胞质遗传现象，科学家们发现，染色体和细胞质中的遗传物质之间具有相互影响的关系。
例如，线粒体DNA的变异会导致一些遗传性疾病的发生，这说明细胞质中的遗传物质与染色体上基因的相互作用对遗传性状的表现有重要影响。
综上所述，遗传染色体学说的直接证明包括关于显性隐性基因的研究、遗传交叉实验证明以及胞质遗传的实验证明。
这些实验证据直接地支持和证明了遗传染色体学说中的核心观点，即染色体作为遗传信息的承载者在基因遗传中起着重要作用。
通过上述实验证据的支持，我们对遗传染色体学说有了更加深入的理解，也为进一步研究遗传学提供了坚实的基础。
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
第二章 基因和染色体的关系
男性患者与正常女性的婚配图解
亲代 女性正常 男性患者
X dX d
XDY
配子
Xd
XD
Y
子代
XDXd 女性患者
X dY 男性正常
1
:
1
（ZW型性别决定方式正好与XY型正好相反）
亲代
配子 子代
♂ zz
Z
X
♀ zw
Z W
♂ zz
1 :
♀ zw
1
蛾类、蝶类、鸟类(鸡、 鸭、鹅)的性别决定属 于“ZW”型。
你的 色觉 正常吗？
色盲：先天性的色觉障碍病症，失 去正常人辨别某些颜色的能力。
患者由于某些细胞色素系统具有某种缺陷， 就有红色盲、 绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和 全色盲之分.
色盲症发现的小故事
抗维生素D佝偻病
• 患者由于对磷、钙吸 收不良而导致骨发育 障碍。患者常常表现 为X型（O型）腿、骨 骼发育畸形（如鸡 胸）、生长缓慢等症 状。
位于X染色体上的隐性基因 （红绿色盲）的遗传特点：
1、交叉遗传 2、男性患者多于女性患者
女性色盲，她的什么亲属一定患色盲？ 答案：D A、父亲和母亲 B、儿子和女儿
C、母亲和女儿
D、父亲和儿子
一个色盲男孩的父母、外祖父母、祖 母均正常，而祖父是色盲。那么，这个男 孩的色盲基因是由谁传给他的？
答案：由外祖母传给男孩。
P34页资料分析
思考
1、 X、Y染色体是 同源染色体吗? 2、性别受性染色体 控制而与基因无关吗？
3、红绿色盲基因位于X 染色体上，还是位于Y染 色体上？
4、红绿色盲基因是显性基 因还是隐性基因？
为什么红绿色盲男性患者远远多于女性患者
人的正常色觉和红绿色盲(b)的基因型和表现型
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第5单元 第5课时 基因在染色体上的假说与证据
第5课时基因在染色体上的假说与证据课标要求 1.说出基因位于染色体上的理论依据。
2.掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。
1．萨顿的假说(1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。
染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
(2)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。
在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
(3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。
同源染色体也是如此。
(4)非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合的。
2．基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析(1)观察现象，提出问题①实验过程实验一(杂交实验)P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀、♂)↓F1雌雄交配F2红眼(♀、♂)白眼(♂)3 41 4实验二(回交实验)F1红眼(♀)×白眼(♂)↓红眼(♀)白眼(♀)红眼(♂)白眼(♂) 1∶1∶1∶ 1②现象分析实验一中⎩⎪⎨⎪⎧ F 1全为红眼⇒红眼为显性性状F 2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律，白眼性状都是雄性 ③提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？ (2)提出假说，解释现象 假说 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X 染色体的非同源区段，X 染色体上有，而Y 染色体上没有 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X 、Y 染色体的同源区段，X 染色体和Y 染色体上都有实验一图解实验二图解疑惑上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象(3)演绎推理 为了验证假说，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假说1得到了证实。
利用上述的假说1和假说2，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如下表所示。
假说 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X 染色体上假说2：控制果蝇眼色的基因位于X 、Y 染色体的同源区段上，X 染色体和Y 染有，而Y染色体上没有色体上都有图解(4)实验验证，得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
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你认为在形成配子的过 程中，交换对不同类型
的配子同有源何染影色响？体联会
交叉 互 换
1 234 返回
染色单体断裂
1 234 返回
交叉 互 换
非姐妹染色单体 之间发生互换并 引起交叉
交叉 互 换
1 234 返回
非姐妹染色单体 之间发生互换并 引起交叉
交叉 互 换
1 234 返回
交叉点向末端移动
有丝分裂中期
返回
减数第二次分裂后期 有丝分裂后期
返回
孟德尔定律重新发现不久，引起人们的极 大兴趣。1902年，美国细胞学家萨顿（W.S. Sutton 1877 ～1916）和德国胚胎学家鲍维里 (T．H．Boveri 1862 ～1915），他们独立地 认识到豌豆产生配子时孟德尔的遗传因子（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。
A B
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 AA
B Bb b
AA bb
aa BB
A b
a B
a B
D
d
E
e
同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
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 进入配子中，独立的随配子遗传给后代。
1902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 系，由此提出了著名的“萨顿 —鲍维里假想”： 他们认为孟德尔的“遗传因子”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 德尔的遗传因子位于染色体上体。
（细胞核内的染色体是基因载体）
思考： 基因在染色体上，怎么存在？ 一基因一染色体吗？
——联会、四分体、分离。
配子中染色体组合的多样性 : １.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合 （1）体细胞含有 n对同源染色体的生物个体，经 减数分裂产生的配子类型有 2n种。 （2）一个含 n对同源染色体的精原细胞，经减数 分裂产生的精子类型有 2种； （3）一个含 n对同源染色体的卵原细胞，经减数 分裂产生的卵细胞类型有 1种； ２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
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有没有什么共同 的地方呢？
减数分裂的核心
孟德尔分离定律的核心
Dd
Dd
减数第一次分裂时， 同源染色体 的分离
杂合子在形成配子时， 等位基因的分离
平行关系
Dd
Dd
看得见 看不见
染色体
基因
推 理
推论：基因在染色体上
一条染色体上有多个基因 基因在染色体上呈直线排列
孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律
a
A
a
A
等位基因随同源染色体的分开而分离
自由组合定律
A B
a b
Bb Aa
A b
a B
非同源染色体上的非等位基因自由组合
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
Aa Bb
aa AA
B Bb b
AA BB
aa bb
程中
C.次级精母细胞形成精细胞的过程中 D. 精细胞形成精子的过程中
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。
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
如果染色体是三对
而不是两对，那么
=2n 组合方式（或产
生的配子种类）
将会产生多少种不
同类型的配子？
（n为同源染
色体的对数）
返回
增加了配子的多样性，从而产生遗传性变异
非同源染色体的
自 由 组 合
返回
请思考： 交换发生的时期？交换是在什么之间的进行了互换？交换
导致染色单体这间的什么进行了互换？
1 234
交叉 互 换
1 234 返回
交叉点向末端移动
交叉 互 换
1 234
交叉互换使同源染 色体的两条非姐妹
染色单体发生遗传
返回 物质的部分交换
1 234
交叉 互 换
交叉互换使分裂产生 的四个子细胞所含的 遗传物质各不相同
返回
减数分离与有丝分裂的比较
有丝分裂中期
返回
有丝分裂后期
返回
减数第二次分裂中期
染色体变化曲线
4N
2N
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
DNA 变 化 曲 线
4N
2N
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞 精子细胞
染色单体变化曲线
4N
2N
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精子细胞
返回
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9
指出上述各图分别属于什么分裂的什么时期 ?
上海高考
右图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它 属于下列何种细胞 ( C )
A. 肝细胞 B. 初级卵母细胞 C. 次级卵母细胞 D. 卵细胞
下列细胞中含有同源染色体的是：
? A.神经细胞 ? B.初级精母细胞 ? C.精原细胞 ? D.次级卵母细胞
A、B、C
减数分裂和有丝分裂 图像鉴别
对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下：
★一看染色体的数目(奇偶性)； ★二看有无同源染色体； ★三看有无同源染色体的行为
－－－配子种类增加
组合一
组合三
组合二
组合四
非同源 染色体的
自 由 组 合
返回
组合一
组合三
组合二
组合四
非同源 染色体的
自 由 组 合
返回
组合一
组合三
组合二
组合四
非同源 染色体的
自 由 组 合
返回
组合一
组合三
组合二
组合四
非同源 染色体的
自 合三
组合二
组合四
非同源
染色体的
自 由 组 合