内容正文:
第2节 基因在染色体上
[学习目标]
1.理解萨顿是如何提出基因位于染色体上的。
2.掌握摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。
3.说出孟德尔遗传规律的实质。
4.认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。
[对应学生用书第43页]
一、萨顿的假说
1.假说内容:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。
2.依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
基因
染色体
传递中的
性质
基因在杂交过程中保持完整性和独立性
染色体在配子形成和受精过程中,具有相对稳定的形态结构
存在方式
在体细胞中基因成对存在,在配子中只有成对的基因中的一个
在体细胞中染色体成对存在,在配子中只有成对的染色体中的一条
体细胞中
的来源
体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方
体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方,一条来自母方
形成配
子时的
组合方式
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
二、基因位于染色体上的实验证据
1.实验者:摩尔根。
2.实验材料:果蝇。
3.实验的科学方法:假说—演绎法。
4.实验过程
(1)实验现象与分析:
①果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
②F1全为红眼,红眼是显性性状。
③F2中红眼∶白眼=3∶1,符合基因分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。
④F2中只有雄果蝇出现白眼性状,说明果蝇眼色的表现与性别相关联。
(2)作出假说,解释现象:
①假说内容:白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
②解释现象
(3)验证方法——测交。
(4)实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,从而证明了基因在染色体上。
5.基因和染色体的关系
(1)数量关系:一条染色体上有许多个基因。
(2)位置关系:基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
(1)在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性。
(2)在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)萨顿假说提出的依据是基因和染色体存在平行关系。 (√)
(2)非等位基因和非同源染色体的行为变化是萨顿假说的依据之一。 (√)
(3)萨顿运用的是不完全归纳的方法。 (×)
(4)摩尔根运用了类比推理的方法。 (×)
(5)摩尔根的果蝇杂交实验中,F2中白眼均为雄果蝇。 (√)
(6)摩尔根的果蝇杂交实验中,眼色和性别的遗传遵循自由组合定律。 (×)
[对应学生用书第44页]
知识点一 基因位于染色体上的实验证据
根据教材第30页图2-8与教材31页图2-9,分析并回答:
(1)果蝇作为遗传学实验材料有哪些优点?
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;等等。
(2)所有的同源染色体形态、大小都相同吗?为什么?
提示:不相同。常染色体中同源染色体的大小和形态相同,但性染色体的形态和大小有的不同。
(3)按照摩尔根的结论,写出有关果蝇眼色的所有基因型及对应的表型。
提示:雌果蝇:XWXW(红眼)、XWXw(红眼)、XwXw(白眼);雄果蝇:XWY(红眼)、XwY(白眼)。
(4)摩尔根通过杂交实验发现了什么问题?他又作出怎样的假设来解释这个问题?
提示:F2中白眼果蝇均为雄性,与性别相关联。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。
(5)若摩尔根用白眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇交配,请用遗传图解分析能否确定控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,而不是位于常染色体上,如不能,请从实验中选择亲本设计一次杂交实验进行确定。
提示:
基因在X染色体上
基因在常染色体上
[说明] 若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,则杂交子代中,雌雄果蝇中均有红眼和白眼,与基因位于常染色体表型相同,故根据本实验的结果无法确定基因位于X染色体上。设计实验:利用上述实验得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。杂交子代中,雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,表型与性别相联系,与基因位于常染色体表型不同,由此可证明假说成立。
摩尔根测交实验的分析
(1)实验一
F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配:
基因在性染色体上
基因在常染色体上
说明:杂交子代中,雌雄果蝇中均有红眼