2.2基因与染色体的关系课件(共47张PPT)-人教版必修二

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2.2基因与染色体的关系课件(共47张PPT)-人教版必修二

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(共47张PPT)
①同源染色体
②非同源染色体
③姐妹染色单体
④同源染色体上非姐妹染色单体
两对: A与B; C与D
AC;AD; BC; BD
aa’; bb’; cc’; dd’
ab; ab’; cd; cd’等
一、几组概念的区别和联系
形状和大小一般相同,一条来自父亲,一条来自母亲;
减数第一次分裂前期发生联会的两条染色体。
联 会:
同源染色体两两配对。
四分体:
联会时每一对同源染色体中,含有四个染色单体,叫做一个四分体。
1个四分体包含:
1
对同源染色体
2
条染色体
2
个着丝点
4
条染色单体
4
个DNA
交叉互换:在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉,并且相互交换一部分染色体。
交叉互换
减数第一次分裂
间期:染色体复制
(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
减Ⅰ前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换。
减Ⅰ中期:同源染色体成对排列在赤道板上
减Ⅰ后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
减Ⅰ末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
减Ⅱ前期:染色体排列散乱。
减Ⅱ中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
减Ⅱ后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
减Ⅱ末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)
精原细胞
初级精母细胞
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减I前的间期
减I中期
减I前期
减I后期
减II前期
减II中期
减II后期
次级精母细胞
精细胞
精子
二、减数分裂过程(精子的形成)
初级卵母细胞
第二极体
次级卵母细胞
卵细胞
第一极体
间期
减I前期
减I中期
减I后期
减I末期
减II前期
减II中期
减II后期
二、减数分裂过程(卵子的形成)
精子形成 卵子形成
不同点 发生部位
胞质分裂
分裂结果 ____ 个精子 __ 个卵细胞、__ 个极体
是否要变形
相同点 睾丸
卵巢
均等分裂
不均等分裂
4
不变形
变形
3
1
精子与卵细胞的比较
染色体的行为变化相同。
间 期——染色体先复制;
减I分裂——同源染色体联会,同源染色体的非姐妹染色单体可交叉互换;同源染色体排列在赤道板上;同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减I分裂结束后染色体数目减半;
减Ⅱ分裂——着丝点分裂,姐妹染色单体分开
减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线
染色体变化
DNA变化
减 数 第 二 次 分 裂
DNA和染色体的含量
间期
n
2n
3n
4n
减数第 一次分裂








减数分裂和有丝分裂细胞图的比较(三看识别法)
1.细胞分裂图的辨析(下列是某二倍体生物的分裂图)
(1)有丝分裂图像: 。
减数分裂图像: 。
(2)排序减数分裂图像: 。
甲、丁
乙、丙、戊、己
戊→乙→丙→己
(3)同源染色体联会发生在图 所处的时期,同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图
所处的时期。
(4)图丁是有丝分裂后期的原因: _。
(5)染色体和核DNA数目相等的图像: 。
着丝点分裂、有同源染色体、无姐妹染色单体



变式、下图表示某二倍体雌性动物(2N=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图A中a~c柱表示染色体的是 ,图B中表示二倍体体细胞分裂时期的是 。
(2)图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的 ,图B中丙所示的细胞名称 。
a


次级卵母细胞或(第一)极体
2.解读柱形图:
变式、下图表示某二倍体雌性动物(2N=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图A中a~c柱表示染色体的是 ,图B中表示二倍体体细胞分裂时期的是 。
(2)图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的 ,图B中丙所示的细胞名称 。
a


次级卵母细胞或(第一)极体
(3)图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是 ;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图B中的
→ 过程。
(4)符合图A中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是 。
与图A中 对应的细胞内不可能存在同源染色体。
DNA复制
卵细胞或(第二)极体
乙 丙
Ⅲ和Ⅳ
10
20
30
40
1 2 3 4 5 6
10
20
30
40
1 2 3 4 5 6
3.解读曲线图 —— 减数分裂和有丝分裂曲线的比较
减数分裂
有丝分裂
例题:如图是某生物一个细胞中的DNA含量随细胞分裂而变化的曲线图,据图中曲线回答问题:
(3)含有同源染色体的区间是________。
(4)含有染色单体的区间是________。
(5)这种分裂发生在高等动物的________器官中。在高等植物的_____中。
(1)这是________分裂中DNA变化的曲线。
(2)DNA进行复制的区间是______(用字母表示)。
减数分裂
BC
ABCD
CDE
有性生殖

每条染色体中DNA变化规律:
有丝分裂
间期
减I全部
减II前、中
F
减II后
减II末
2
1
减数分裂
例题、下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答下列问题。
(1)图1中AB段形成的原因是____________,该过程发生于细胞分裂间期的____期。图1中CD段形成的原因是__________________。
(2)图2中________细胞处于图1中的BC段。
DNA复制
S
着丝点分裂
甲、乙
变式.图1表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图2表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,请分析回答:
(1)图1中,有丝分裂过程不会出现的图像是_______(填序号),②细胞的子细胞的名称为________。
②④⑤
精细胞或(第二)极体
1、配子中染色体组合的多样性
2、精子与卵细胞结合具有随机性
① 同源染色体分离时,非同源染色体自由组合(不考虑交叉互换)
② 同源染色体联会时,四分体的非姐妹染色单体可能发生交叉互换。
A.一个含n对同源染色体的精原细胞,
会产生 种 个精子。
B.一个含n对同源染色体的卵原细胞,
会产生 种 个卵细胞。
C.一个含n对同源染色体的生物,会产生 种精子或卵细胞。
2
4
1
1
2n
四、子代多样性的原因

2N
4N
T
(有丝分裂)
(减数分裂)
(受精作用)
(有丝分裂)
DNA
染色体
(六)受精作用的曲线变化
例题:下图表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线图回答下列问题:
(1)图中代表染色体
相对数量变化的曲
线是______。
(2)图中8处发生的生
理过程叫________,
(3)细胞内含有染色单体的区间是________和_________
(4)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞核中的DNA分子数在4—6时期为____条。
(5) 发生同源染色体分离的区间是____,发生基因自由组合的区间是_____。
(6)以该生物体细胞中的两对同源染色体
为例, 画出该生物细胞处于6—7时期的
细胞分裂示意图。
曲线B
受精作用
1~6
9~11
20
3~4
3~4

变式2:图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化,图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。据图分析,下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ中着丝点分裂发生在②⑥两个时期
B.图Ⅰ中只有③⑥⑦时期的染色体数目与DNA数目相等
C.图Ⅱ中ab段细胞染色体中一定不存在同源染色体 ,仅bc段细胞中有同源染色体
D.图Ⅱ中e的产生是受精作用的结果,fg段细胞中染色体数目∶核DNA数目=1∶1
AD
基因 染色体
基因在杂交实验中保持完整性和独立性
在体细胞中基因成对存在;在配子中只有成对的基因一个
体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方
非等位基因在形成配子时自由组合
染色体保持相对的稳定性
在体细胞中染色体也成对,在配子中只有成对染色体中的一条
体细胞中成对的染色体,一条来自父方,一条来自母方
非同源染色体在减数分裂过程中自由组合
萨顿假说(类比推理)-----提出基因在染色体上
发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
2
基因位于染色体上的实验证据
×
白眼
(♂)
红眼
(♀)
红眼
(♀♂)
P
F1
F2
红眼
白眼
3 : 1
为显性性状
1、摩尔根的果蝇的杂交实验
(♀♂)
(♂)
白眼总是雄性,为什么呢?
红眼
3:1的分离比符合 。
孟德尔的分离定律
提出问题
演绎推理:
设计两个测交方案,预估测交结果
得出结论:
基因在染色体上
控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系?
提出问题:
作出假说:





从此,摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
摩尔根---果蝇实验---证明基因在染色体上
实验验证:
做测交实验
128 132
练3、已知果蝇红眼和白眼是一对相对性状(红眼A、白眼a),且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可确定这对基因位于常染色体还是在性染色体上,选择的亲本类型应为: 。
实验预期及相应结论为:
① ;
② ;
③ 。
红眼雄性、白眼雌性
AA x aa→Aa(♀♂)
Aa x aa→Aa(♀♂)、aa (♀♂)
XAY x XaXa→XAXa(♀)、XaY (♂)
若子代全是红眼(♀♂),表明基因位于常染色体上
若子代雌、雄均有红眼和白眼,表明位于常染色体上
若子代是红眼(♀)和白眼(♂),表明X染色体上
例.果蝇的灰身(B)和黑身(b),红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。Bb基因位于常染色体上,Rr基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果:
(1)选果蝇作实验材料的优点是 和 。
(2)试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是
和 。
(3)以上两对相对性状中,正交与反交产生子代结果相同的是 ,不一致的是 。
P 灰身♀×黑身♂ 红眼♀×白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身:黑身=3:1 红眼:白眼=3:1
培养周期短,容易饲养;染色体数目少便于观察;相对性状明显易区分等。
雄、雌

灰身和黑身
红眼和白眼
11.果蝇的灰身(B)和黑身(b),红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。Bb基因位于常染色体上,Rr基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果:
(4)现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身白眼果蝇(♂)杂交,再让F1个体间杂交得到F2。预期F2可能出现基因型有 种,雄性中黑身白眼的概率是 。
P 灰身♀×黑身♂ 红眼♀×白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身:黑身=3:1 红眼:白眼=3:1
1/8
12
基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于 ,具有一定的 ;在减数分裂形成配子的过程中等位基因会 ,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,
三、孟德尔遗传规律的现代解释
一对同源染色体的等位基因
独立性
随同源染色体的分开而分离
基因自由组合
非同源染色体上的非等位
等位基因?非等位基因?
等位基因:
A、a ; B、b ; C 、d
非等位基因
(1)同源染色体的非等位基因:
A(a)和B(b)
(2)非同源染色体的非等位基因
A(a)和D(d) ;
B(b)和D(d)
自由组合
A. 甲、乙植株杂交后代表现型的比例是1∶1∶1∶1
B. 甲、丙植株杂交后代基因型的比例是1∶1∶1∶1
C. 乙、丁植株杂交可用于验证基因的自由组合定律
D. 在自然条件下能稳定遗传的植株是乙和丙
下图表示豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,已知A、a和B、b分别控制两对相对性状。从理论上分析,下列叙述不合理的是 ( )

小 结
1、伴X隐性遗传的特点:
(1)隔代遗传,交叉遗传
(2)男性患者多于女性患者(女病父子病)
2、伴X显性遗传的特点:
(1)世代相传,交叉遗传
(2)女性患者多于男性患者(男病母女病)
3、伴Y染色体遗传的特点:
患者均为男性,具有连续性,也称限雄遗传 (例:外耳道多毛症)
伴性遗传
遗传系谱图中遗传病判断方法如下:
①父子相传为伴Y,子女同母为母系;
②无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子都病为伴性,父子有正非伴性(伴X);
③有中生无为显性,显性遗传看男病,母女都病为伴性,母女有正非伴性(伴X)。
例. 如图为人类的性染色体结构示意图,其中同源区存在等位基因,非同源区不存在等位基因。下列关于性染色体上单基因遗传病的叙述,不正确的是
A. Ⅰ区段上的显性遗传病,女性患者较多
B. Ⅰ区段上的隐性遗传病,父女可能均患病
C. Ⅱ区段上的遗传病,男女患病概率相同
D. Ⅲ区段上的遗传病,可能每一代均有患者
【答案】C
人的X染色体和Y染色体形态不完全相同,存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述中错误的是(  )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率不一定等于女性
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患者全为男性
D.X、Y染色体为非同源染色体,减数分裂过程中不能联会
D
3.XY同源区段遗传特点
(1)涉及同源区段的基因型女性为XAXA、XAXa、XaXa,男性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
(2)遗传仍与 有关
①如XaXa(♀)×XaYA( )→子代(♀)全为 ,( )全为 ;
②如XaXa(♀)×XAYa( )→子代 (♀)全为 ,( ) 全为 。
③如XAXa(♀)×XaYa( )→子代 (♀)全为 ,( )全为 。
性别
隐性
显性
显性
隐性
显性:隐性=1:1
显性:隐性=1:1
5、下图示调查到的某家族慢性肾炎遗传图谱,请分析,此病极可能属于      
A.常染色体显性遗传   B.常染色体隐性遗传
C .伴X染色体显性遗传 D.伴X染色体隐性遗传
 
C
2. 血友病为伴X隐性遗传病.图为某家庭的遗传系谱图,Ⅱ-3为血友病患者,Ⅱ-4与Ⅱ-5为异卵双胞胎.下列分析中,不正确的是(  )
A. Ⅰ-1不是血友病基因携带者
B. Ⅰ-2是血友病基因携带者
C. Ⅱ-4可能是血友病基因携带者
D. Ⅱ-5可能是血友病基因携带者
【答案】C
9、已知,人类的白化病是由常染色体上的隐性基因(a)控制的,色盲病是由X染色体上的隐性基因(b)控制的,一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患色盲病的男孩,这对夫妇再生一个孩子:
(1)患白化病的机率是 。
(2)患色盲病的机率是 。
(3)只患白化病的机率是 。
(4)只患色盲病的机率是 。
(5)患一种病的机率是 。
(6)两病兼患的机率是 。
(7)表现正常的机率是 。
1/4
1/4
3/16
3/16
6/16
1/16
9/16
 (1)甲病致病基因位于  染色体上,为  性遗传。若Ⅱ5与一正常人婚配,则其子女患甲病的概率 。
7、下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图.据图回答:


1/2
(2)从系谱图上可以看出甲病的遗传特点是 ;子代患病,则亲代之一必 。
世代相传
患病
(3)已知Ⅱ1不是乙病的携带者,由此可以确定乙病的致病基因位于   染色体上。
(4)I2的基因型为    ,Ⅲ2基因型为    ,Ⅲ1基因型为     。   
X
aaXbY
AaXbY
aaXBXB或aaXBXb
下图所示的遗传系谱中有甲(基因为A、a)、乙(基因为B、b)两种遗传病,其中一种为伴性遗传病,且Ⅱ-9只携带一种致病基因。请分析回答:
(1)可判断为甲病属于 染色体上 性遗传病,乙病属于_______染色体上 _______性遗传病。
(2)Ⅱ-6的基因型为 _______________;Ⅱ-8的基因型为 ______________;Ⅱ-9的基因型为 ______________。
(3)Ⅱ-8和Ⅱ-9生一个同时患两病的女孩概率为_____________。
(4)Ⅲ-14个体的乙病基因来源于Ⅰ代中的___________。如果Ⅲ14和一个正常男性结婚(只考虑乙病),从优生的角度来看,适合生 _________(男孩或女孩)


X

AaXBXb
AAXbY或AaXbY
AAXBXb
0
Ⅰ-2和Ⅰ-3
女孩
26、如图为甲病(A-a)和乙病(B-b)的遗传系谱图,其中一种病为伴性遗传病,请回答下列问题:
(1)甲病是 染色体 ______ 性遗传病;乙病是 ____ __ 遗传病.
(2)Ⅲ-13的致病基因来自于 ______ ,Ⅱ-4的基因型为 ______ .Ⅱ-4产生的配子中携带致病基因的概率为 ______ .
(3)Ⅲ-10为杂合子的概率是 ______ ,假如Ⅲ-10和Ⅲ-13结婚,生育一个只患甲病孩子的概率是 ______
3. 如图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系图,其中Ⅱ-3不携带乙病基因.不考虑染色体畸变和基因突变.
下列叙述正确的是(  )
A. 乙病是常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ-2为杂合子的概率为2/3
C. Ⅲ-3的X染色体可能来自于Ⅰ-2
D. Ⅲ-1携带致病基因的概率是4/5
D

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