内容正文:
专题十四 伴性遗传和人类遗传病
一、基因在染色体上
1、萨顿假说
(1)内容:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一
代的。也就是说,基因在染色体上,
(2)依据:基因和染色体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:摩尔根的果蝇眼色实验
(1)果蝇的特点:易获得、易饲养、繁殖快(10多天繁殖一代)、
后代多(一只雌蝇一生能产生几百个后代,有助于统计)、具
有多对易于区分的相对性状。
(2)研究方法:假说——演绎法
分析:
a、F1全为红眼,说明红眼为显性;
b、F2红眼和白眼的数量比为3:1,
这样的表现说明符合分离定律。
①提出问题:
如何解释白眼性状的表现,总是与性别相关联的现象?
X
Y
②果蝇眼色实验的解释——提出假说
假设: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。(XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY)
③验证假说——测交实验
A、实验材料:用F1中的红眼雌果蝇与亲本中的白眼雄果蝇交配
B、演绎推理:
C、实验结果:红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1
注意:若只看测交实验结果,眼色性状遗传可能是常染色体或伴X染色体遗传,孟德尔进一步做了以下实验,排除了常染色体遗传的可能。
实验材料:测交后代的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交(隐雌显雄)
XwXw × XWY ww × WW
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
XWXw XwY Ww
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 红眼雌果蝇、红眼雄果蝇
D、实验结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
3、基因与染色体的关系
①基因就在染色体上,每条染色体上有许多个基因。
②真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基
因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。
③原核生物细胞中无染色体,原核生物细胞的基因在拟核
DNA或者细胞质的质粒DNA上。
④基因在染色体上呈线性排列。
(摩尔根和他的学生用荧光标记法测定)
二、性别决定
范围:只出现在雌雄异体的生物中。(动物、雌雄异株的植物如大麻、菠菜、银杏)
1、性染色体决定性别(主要方式)
方式
特点
举例
XY型
雌性性染色体为XX
雄性性染色体为XY
哺乳动物、果蝇、两栖类、鱼类、雌雄异体的植物
ZW型
雌性性染色体为ZW
雄性性染色体为ZZ
鸟类、鳞翅目昆虫(蝴蝶、蛾类)
注意:性染色体上的基因不都是决定性别的,也可能控制其他性状,如果蝇的白眼基因、人类色盲基因。
2、染色体组数决定性别:如蜜蜂、白蚁的受精卵可发育成雌性个体(2n),而未受精的卵细胞发育为雄性(n)。
3、基因决定性别
某些植物,如玉米,性别由一对或几对等位基因决定。
4、环境因子决定性别:有些生物的性别由环境条件决定,如爬行动物的龟鳖目和鳄目无性染色体,由卵的孵化温度决定其性别,如乌龟卵在20~27℃条件下孵出的个体为雄性,在30~35℃条件下孵出的个体为雌性。
5、其他性别决定方式
(1)性反转现象:在一定条件下,动物的雌雄个体相互转化的现象称为性反转。如牝鸡司晨。由于某些环境因素使母鸡的性腺发生了反转,但其性染色体不发生改变,仍为ZW。
(2)特殊决定方式:果蝇的性别决定方式为XY型,但是其性别可由相应的染色体数目来决定:XX、XXY为雌性,XY、XYY、XO为雄性。
注意:X与Y是同源染色体,由XY决定的雌雄性别相当于一对相对性状,其传递遵循分离定律。此外,X、Y染色体上的基因可以和常染色体上的基因自由组合。
三、伴性遗传
1、概念:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联。
2、伴性遗传的类型
雌性的基因型
雄性的基因型
X的非同源区段
XAXA、XAXa、XaXa
XAY、XaY
X与Y的同源区段
XDXD、XDXd、XdXd
XDYD、XDYd、XdYD 、XdYd
Y的非同源区段
/
XYB、XYb
注意:①在X、Y染色体的同源区段上,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段上则相互不存在等位基因。
②X、Y染色体同源区段上的基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
总结:X、Y染色体任何区段上的基因,在遗传上都与性别相关联,即某些杂交组合的后代一定会出现雌雄个体在性状分离比上的区别。
3、伴性遗传的特点
(1)伴X染色体隐性遗传
例如