遗传的染色体学说5
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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。
课时跟踪检测(五)遗传的染色体学说一、选择题1.下列叙述正确的是()A.细胞中的基因都在染色体上B.细胞中每条染色体都只有一个DNA分子C.哺乳动物体细胞细胞核中,基因和染色体都是成对存在的D.非等位基因在形成配子时都是自由组合的解析:选C细胞中除染色体上有DNA外,线粒体、叶绿体等细胞器内也存在基因(质基因);细胞中的染色体经过复制后,每条染色体含有两条染色单体、两个DNA分子;减数分裂过程中,发生自由组合的基因是位于非同源染色体上的非等位基因,而不是同源染色体上的非等位基因。
2.“基因在染色体上”可以从下列哪个结论中得出()A.基因和染色体行为存在明显的平行关系B.基因和染色体都在细胞内C.有丝分裂中同源染色体不分离D.卵细胞中既不含等位基因也不含同源染色体解析:选A由基因和染色体的平行关系,可知基因在染色体上。
3.一个基因型为TtMm(两对基因自由组合)的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它产生的卵细胞基因组成为Tm,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中,基因组成表示正确的是() A.减数第一次分裂产生的极体基因组成为TTmm,减数第二次分裂产生的极体基因组成为tMB.减数第一次分裂和减数第二次分裂产生的极体基因组成均为tMC.减数第一次分裂产生的极体基因组成为ttMM,减数第二次分裂产生的极体基因组成为Tm和tMD.减数第一次分裂产生的极体基因组成为tM,减数第二次分裂产生的极体基因组成为Tm 解析:选C卵原细胞的基因型为TtMm,其产生的卵细胞的基因组成为Tm,说明减数第一次分裂后期,含有基因T和基因m的非同源染色体组合到一起,共同进入次级卵母细胞(基因组成为TTmm),而含有基因t和基因M的非同源染色体组合到一起,共同进入第一极体(基因组成为ttMM)。
次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞(基因型为Tm)和一个第二极体(基因型为Tm),而第一极体分裂形成两个第二极体(基因型为tM)。
4.下图甲、乙、丙、丁表示的是四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,下列分析不.正确的是()A.甲、乙杂交后代的性状分离之比是9∶3∶3∶1B.甲、丙杂交后代的基因型之比是1∶1∶1∶1C.四株豌豆自交都能产生基因型为AAbb的后代D.甲株中基因A与a的分开发生在减数第二次分裂时期解析:选D甲株中基因A与a的分开发生在减数第一次分裂后期。
第三章遗传的染色体学说1 有丝分裂和减数分裂的区别在哪里?从遗传学的角度来看,这两种分裂各有什么意义?那么,无性生殖会发生分离吗?试加以说明。
解:有丝分裂和减数分裂的区别:(1)有丝分裂是体细胞的分裂方式,而减数分裂一般仅存在于生殖细胞中。
(2)有丝分裂DNA复制一次,细胞分裂一次,染色体数由2n-2n,减数分裂DNA 复制一次,细胞分裂两次,染色体数由2n-n。
(3)有丝分裂在S期进行DNA合成,然后经过G2期进入有丝分裂期。
减数分裂前DNA合成时间较长,合成后立即进入减数分裂,G2期很短或没有。
(4)有丝分裂时每一条染色体独立活动,减数分裂中染色体会发生配对、联会、交叉、交换等。
(5)有丝分裂进行的时间较短,一般为1-2小时,减数分裂进行时间长, 例如人的雄性配子减数分裂需24小时,雌配子甚至可长达数年。
有丝分裂的遗传学意义:通过有丝分裂维持了生物个体的正常生长和发育(组织及细胞间遗传组成的一致性);并且保证了物种的连续性和稳定性(单细胞生物及无性繁殖生物个体间及世代间的遗传组成的一致性)。
减数分裂的遗传学意义:(1)通过减数分裂和受精过程中的染色体数目交替(2n-n-2n),保证了物种世代间染色体数目的稳定性。
(2)在减数分裂过程中,由于同源染色体分开,移向两极是随机的(染色体重组) ,加上同源染色体的交换(染色体片断重组) ,大大增加了配子的种类,从而增加了生物的变异,提高了生物的适应性,为生物的发展进化提供了物质基础。
无性生殖不经过两性生殖细胞的结合,而是由生物体自身的分裂生殖或其体细胞生长发育形成个体过程一般没有和其他个体或结构发生基因交流,自身也不发生减数分裂,因此在正常情况下不会发生分离,但由于外界环境条件的影响通过无性生殖方式产生的个体也有可能会发生变异。
2 水稻正常的孢子体组织,染色体数目是12对,问下列各组织的染色体数目是多少?(1)胚乳;(2)花粉管的管核;(3)胚囊;(4)叶;(5)根端;(6)种子的胚;(7)颖片;解析:(1)胚乳3n=36(2)花粉管的管核n=12(3)胚囊8n=96(4)叶2n=24(5)根端2n=24(6)种子的胚2n=24(7)颖片2n=243 用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb的玉米雌花授粉,你预期下一代胚乳的基因型是什么类型,比例如何?解析:基因型Aabb的花粉产生的雄配子Ab,ab基因型AaBb产生的极核为AB,Ab,aB和ab胚乳基因型为AAABBb,AAAbbb,AaaBBb,Aaabbb,AAaBBb,AAabbb,aaaBBb和aaabbb,比例相等。
第二节遗传的染色体学说目标导航 1. 利用表格对比分析基因和染色体的行为,领会其平行关系,并能叙述遗传的染色体学说的内容。
2.借助模型,尝试利用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。
一、遗传的染色体学说1.内容细胞核内的染色体可能是基因载体。
2.依据基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为存在平行关系。
3.具体表现续表该学说圆满地解释了孟德尔定律。
二、两大遗传定律的细胞学解释1.对分离定律的解释(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。
(2)在减数分裂时,同源染色体分离,位于同源染色体上的等位基因也发生分离。
(3)F1产生配子图解:(4)结果:F1的雌、雄配子随机结合,产生的F2两种表现型的数量比为3∶1,即产生了性状分离现象。
2.对自由组合定律的解释(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上,控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。
(2)在减数分裂的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
(3)F1产生配子图解:(4)结果:F1产生4种雌配子,4种雄配子;雌雄配子的结合是随机的。
产生的F2出现性状分离,其表现型的数量比为9∶3∶3∶1。
判断正误:(1)基因和染色体变化没有关系。
( )(2)控制相对性状的基因都位于同源染色体的同一位置。
( )(3)同源染色体上的基因在减数分裂过程中随同源染色体的分离而分开。
( )(4)染色体是由基因携带着从亲代传递给下一代的。
( )(5)等位基因随着同源染色体的分离而分离;发生在减数第二次分裂后期。
( )(6)所有的非等位基因都会随着非同源染色体的组合而自由组合。
( )(7)同源染色体相同位置的基因一定为等位基因。
( )(8)先发生等位基因的分离后发生非等位基因的自由组合。
( )答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×一、基因与染色体的两种关系1.基因与染色体的位置关系(1)基因位于染色体上,因为基因和染色体行为存在明显的平行关系。