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基因在亲子代间的传递

发布时间:2013-10-20 09:45:29  

基因在亲子代间的传递

亲代的基因是通过 生殖活动 生殖活动传递给子代的。

基因在亲子代间的传递
上一堂课中,我们主要学习基因控制生物的性 状,了解了遗传、变异、性状、相对性状等概念! 通过这堂课的学习,我们知道生物的性状是由基 因控制的,同时也受环境的影响!

生物体在生殖的过程中,亲代传递给子代的不是 直接的性状,而是控制性状的基因!有性生殖过程 中,亲代留给子代的是精子和卵细胞;这样一来, 精子和卵细胞就成了基因在亲子代间传递的“桥 梁”,下面我们就一起来看看,基因怎样通过精子 和卵细胞进行传递?

基因在亲子代间的传递
基因存在于细胞的细胞核中。动植物的细胞中, 细胞核是遗传信息的储存场所,是细胞中的遗传信 息库!

基因在亲子代间的传递
一位科学家在做细胞实验时,不小心把碱性染料 滴到了细胞上,结果发现细胞核中有部分物质被染 成深色!后来就根据这种特性,将这种物质命名为 染色体。

染色体

基因在亲子代间的传递
但是在一般的细胞中,很难发现这种形态的染色 体;在细胞没有进行分裂时,染色体没有聚集成短 棒状结构,而呈现为细丝状的形态,这种形式的染 色体称为染色质或染色丝。 当细胞进入分裂时期,染色质或染色丝逐步缩短、 变粗,而成为染色体的形态。通常来说,每种生物 细胞内的染色体数目都是比较恒定的。同种生物的 体细胞中染色体的数目和形态一般都是固定的,如 人的体细胞中染色体的数目为46条,猪的体细胞中 染色体数目为38条,白菜、萝卜体细胞中染色体数 目都是18条!

基因在亲子代间的传递
右图是经过整理后绘制 的人体(女)细胞内的染 色体图,据图你能找出人 体细胞内有多少条染色体? 请问科学家为什么将它们 画成一对一对的? 人体细胞中染色体的数 目是46条,而且每2条的 形态都是相似的 细胞中的每两条染色体的形态相似,且结构也基本 相同,可以看成是成对存在的

基因在亲子代间的传递
我们把染色 体的片段放大 后发现:DNA 和蛋白质分子 构成的长链状 结构,它是染 色体构成的基 本单位。
那DNA和蛋白质形成的长链状结构如何构成短棒状的染色体呢? DNA-蛋白质长链通过螺旋和折叠不断缩短长度,每次螺旋就 不断变粗,每次折叠长度都会减少一半!最后,染色体的长度 变成只有原来的1/8400!

基因在亲子代间的传递

D N A 分 子 片 段

DNA分子由两条长链构成,它的基本 组成单位是单核苷酸。DNA分子上有的 片段有遗传效应,有的片段没有遗传效 应。我们把DNA分子上有遗传效应的片段称为基因!

基因在亲子

代间的传递
如果用一根长绳 来代表DNA分子, 在长绳上用红、橙 、黄、绿、蓝等颜 色涂在不同的区段 上。不同颜色的区段表示控制不同性状的基因。如 果把长绳不断螺旋缩短变粗,就能把长绳处理成短 棒状的染色体样子。
由此可知:基因是DNA分子上有遗传效应的片段,DNA与蛋 白质结合构成染色体,染色体是细胞核中能被碱性染料染成 深色的物质。所以基因、DNA、染色体和细胞核的关系可以这 样表示:

基因在亲子代间的传递
基因 基因 DNA 基因 、、、

染色体
基因

蛋白质

染 DNA 色 体

细 胞 核

细胞核、染色体、DNA和基因四者关系图解

基因在亲子代间的传递
这样一来,我们就可以说基因是染色体上的一个片段,并 且可以以不同的颜色来标记染色体的不同位置,从而表示在 某一位置所存在的基因! 在生物体的体细胞中, 染色体通常成对存在;每 对染色体的形态、结构相 同,那么在每对染色体的 相对应位置上必定存在着 相同或相似的两个基因, 这两个基因还控制同一种 性状,这样的存在于成对 染色体上的相对应位置上, 控制同种性状的基因称为 等位基因。

基因在亲子代间的传递
体细胞中的染色体是成对存在的,而位于成对染色体相对 应位置上的是控制同一性状的等位基因,所以基因在体细胞 中也是成对存在的! 那在生殖细胞(精子和卵细胞)中也是这样的吗?

卵细胞(23对46条染色体) 精子(23对46条染色体)

受精卵(46对92条染色体)



很显然,受精卵中的染色体数目不能成为46对92条!从维 持一个物种稳定性的角度来看,受精卵细胞核内的染色体数 应该与正常的体细胞一致,都应当是23对46条! 如此一说,那精子和卵细胞中的染色体数目就不能是23对 46条,那他们到底是怎样的呢?

基因在亲子代间的传递

1883年,比利时的胚胎学家比耐登对 体细胞只有2对染色体的马蛔虫进行研 究时发现,马蛔虫的精子和卵细胞都只 有2条染色体(由每一对里的一条组 成),而受精卵则又恢复到2对染色体。 那么,是不是所有进行有性生殖的生物 都是这样的呢?

基因在亲子代间的传递

1890年德国细胞学家鲍维里, 1891年德国动物学家亨金,通过对 多种生物的观察研究,证实了在形 成精子或卵细胞的细胞分裂过程中, 染色体都要减少一半,而且不是任 意的一半,是每对染色体中各有一 条进入精子或卵细胞!

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请完成下面的填图,看谁填得正确。
A

A

a

a

生殖过程中染色体的变化

基因在亲子代间的传递
两对染色体的变化 精子



AAbb
aaBB

Ab AaBb



aB
卵细胞

受精卵

基因在亲子代间的传递
23

对 填写生殖 过程中染 父(46 条)
色体数目 的变化并 回答问题: 精子

23 对 ( 46条) 23 条



23 条

卵细胞

受精卵

23 对 ( 46 条) 23 对 ( 46 条)

新个体(体细胞)

基因在亲子代间的传递
通过以上分析可见,在有性生殖形成精子和卵细胞时,原 来成对的染色体全部分离,分别进入精子和卵细胞中(精子 和卵细胞中没有成对的染色体);精子和卵细胞受精时,细 胞核中的染色体重新组合,精子和卵细胞中原本不成对的染 色体又可以找到形态、结构相似或相同的染色体配成对,染 色体数目恢复到正常!

基因位于染色体上,染色体的行为变化也引起了 基因在形成生殖细胞时的分离和受精过程中的重新 组合;通过这种成对染色体的分离和重新组合,可 以使生物体的染色体数目中生殖过程保持稳定,也 即保持遗传物质的稳定,它有利于维持生物遗传的 稳定性和一致性!

基因在亲子代间的传递
同源染色体:体细胞或受精卵中,形态相似,机 构相同的,一条来自父方,一条来自母方的一对染 色体! 在形成生殖细胞时, 同源染色体会分离,分 别进入到不同的精子或 卵细胞中;在精子和卵 细胞受精时,形态、结 构相同的染色体又会重 新组合到一起,再次构 成为同源染色体

基因在亲子代间的传递
同源染色体:体细胞或受精卵中,形态相似,机 构相同的,一条来自父方,一条来自母方的一对染 色体!
等位基因:位于同源染色 体相对应位置上的控制同一 性状的基因则称为等位基因; 等位基因可能是表现形式相 同的,如都是控制桃花花瓣 为红色的,也有可能是表现 形式不同的,如一个基因控 制白色,另一个等位基因则 控制红色

形态相似、结构相同的一对染色体,一条来自父方,一 条来自母方,称为同源染色体;同源染色体相对应的位置 上,控制同一性状的两个基因称为等位基因。 这样一来,当父方染色体上的基因和母方染色体上基因 不一致时,后代的性状会怎样表现呢?若以眼睑的形态为 例,一位父亲为双眼皮,而母亲却是单眼皮,那么他们的 子女的眼睑形态将会是怎样的呢?

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