内容正文:
第2节 基因在染色体上
[课程标准]
[素养达成]
3.2.4 概述性染色体上的基因传递和性别相关联
1.通过分析基因在染色体上的证明过程,理解结构决定功能的基本观点,进一步领悟“假说—演绎法”。(生命观念)
2.通过对萨顿的思路分析,领悟并尝试运用类比推理的科学研究方法。(科学思维)
3.通过实验,判断基因在染色体上的位置。(科学探究)
一、基因在染色体上的证据
1.萨顿的假说
(1)内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。
(2)依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(3)研究方法:类比推理。
2.基因位于染色体上的实验证据
(1)果蝇的染色体分为常染色体和性染色体。
(2)摩尔根通过将果蝇的眼色(红色和白色)基因定位在X染色体上,从而证明了基因在染色体上。
(3)研究方法:假说—演绎法。
(4)摩尔根新发现:基因在染色体上呈线性排列。
二、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因分离定律的实质
2.基因的自由组合定律的实质
(1)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。
(2)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。
判断正误
(1)萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。(×)
提示 萨顿的假说利用的是类比推理,而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说—演绎法。[来源:学科网ZXXK]
(2)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。(√)
(3)蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。(×)
提示 蝗虫细胞的细胞质(如线粒体)中也含有少量遗传物质,这些遗传物质不存在于染色体上。
(4)非等位基因都位于非同源染色体上。(×)
提示 有些非等位基因也可以位于同源染色体上。
(5)等位基因随同源染色体的分离而分离,发生在减数第一次分裂的后期。(√)
探究点一 萨顿假说和摩尔根果蝇杂交实验
一、分析教材P29-31图2-8、2-9和2-10,结合相关文字内容,讨论下列相关问题:
1.萨顿通过类比推理法得出“基因在染色体上”的结论,下列能为该结论提供证据的是__________。
①基因在杂交过程中保持完整性和独立性,在配子形成和受精过程中,染色体保持相对稳定的形态结构;
②基因和染色体在体细胞中都成对存在;
③一个DNA分子上有很多个基因,一条染色体上有一个或两个DNA分子;
④基因和染色体在配子中都成单存在;
⑤等位基因一个来自父本一个来自母本,同源染色体一个来自父本一个来自母本;
⑥形成配子时,等位基因分离的同时非等位基因自由组合,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
提示 ①②④⑤⑥。
2.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,其中W基因控制红色,w基因控制白色。那么,一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,其后代能否出现白眼雌果蝇?
提示 因为后代的雌果蝇一定含有来自父方的显性的红眼基因,所以后代中不可能出现白眼雌果蝇。
3.试分析如何知道控制某种性状的基因是位于常染色体上,还是位于性染色体上。
提示 用具有相对性状的亲本进行正交、反交,若正、反交后代雌雄个体中性状表现一致,则为常染色体上的基因所控制。若正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异,则为性染色体上的基因所控制。
4.摩尔根证明基因位于染色体上,采用的是类比推理吗?
提示 不是。采用的是假说—演绎法。
5.结合孟德尔遗传规律的发现过程和萨顿假说的提出,比较假说—演绎法和类比推理有什么不同?
提示 假说—演绎法对提出的假说进行实验验证,得出相应结论;类比推理只根据类比事物、现象之间的相同、相似之处作出假设,但没有对假设进行实验验证,因此类比推理得出的结论不具备逻辑的必然性。
二、图1为摩尔根的果蝇杂交实验图解,图2为雌雄果蝇的染色体组成示意图。请据图思考下列问题:
↓
↓
图1
图2
(1)用果蝇作为实验材料有何优点?
提示 ①相对性状多、明显;②培养周期短;③成本低;
④易饲养;⑤染色体数目少,便于观察等。
(2)据图2思考:是不是所有的同源染色体形态、大小都相同?
提示 不是,常染色体中同源染色体的大小和形态相同,但性染色体的形态、大小可能不同。
(3)摩尔根通过杂交实验发现了什么问题?他又做出怎样的假设解释这个问题?
提示 白眼性状的表现总是与性别相联系。控制白眼的基因只位于X染色体上,在Y染色体上没有它的等位基因。
(4)根据摩尔根的假设,红眼、白眼雌雄果蝇的基因型分别有哪些?(相关基因用W和w表示)
提示 雌果蝇:红眼——XWXW、XWXw,白眼——XwXw;雄果蝇:红眼——XWY,白眼——XwY。
摩尔根果蝇杂交实验的假说—演绎分析
1.实验现象——发现问题
P F1 F2
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