内容正文:
第2节 基因在染色体上
[课标要点] 1.阐述萨顿假说的依据和内容(生命观念)。2.阐述孟德尔遗传规律的现代解释(生命观念)。
一、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。
(1)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,也有相对稳定的 形态结构 。
(2)在体细胞中基因成对存在, 染色体 也是成对的。在配子中只有成对的 基因 中的一个,同样,也只有成对的 染色体 中的一条。
(3)体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自 母方 。 同源染色体 也是如此。
(4) 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后期也是自由组合的。
二、基因位于染色体上的实验证据——摩尔根的果蝇杂交实验
1.问题的提出
2.假设解释——提出假设
(1)假设:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
(2)对杂交实验的解释
F2
♂
♀
XW
Y
XW
XWXW (红眼雌性)
XWY(红眼雄性)
Xw
XWXw (红眼雌性)
XwY( 白眼雄性 )
3.验证方法—— 测交
4.实验结论
基因在 染色体 上。
5.基因与染色体的关系
一条染色体上有 许多 个基因,基因在染色体上呈 线性 排列。
【思考 1】
所有的基因都在染色体上吗?哪种染色体上的基因所控制的性状与性别有关?
提示 对于真核生物而言,部分基因位于细胞质基质中,如线粒体和叶绿体中含有少量基因。性染色体上的基因控制的性状与性别相关联。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
规律
内容
基因的分离定律
基因的自由组合定律
染色体上的基因特点
同源染色体上的等位基因具有一定的① 独立性
位于② 非同源染色体 上的非等位基因的分离或组合是③ 互不干扰 的
发生时间
减数分裂过程中
结果
等位基因随同源染色体的分开而④ 分离
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⑤ 自由组合
【思考 2】
非等位基因的遗传规律都遵循孟德尔的自由组合定律吗?
提示 不是。遵循孟德尔的自由组合定律的基因是位于非同源染色体上的非等位基因,而位于同源染色体上的非等位基因则不能自由组合。
摩尔根果蝇杂交实验的分析
1.实验材料——果蝇
(1)果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点
①个体小、容易饲养。
②繁殖速度快,10多天就可繁殖一代。
③后代数量大,一只雌果蝇一生能产生几百个后代。
④有明显的相对性状,便于观察和统计。
⑤染色体数目少(4对),便于观察。
(2)果蝇的染色体组成(如图所示)
果蝇的体细胞中有4对染色体,包括3对常染色体和1对性染色体。在雌果蝇中,性染色体是同型的,用XX表示;在雄果蝇中,性染色体是异型的,用XY表示。
2.实验过程及现象
(1)图解
(2)结论:白眼性状的表现总是与性别相联系。
3.验证(测交实验)
(1)过程
(2)测交结果:后代中红眼∶白眼=1∶1,符合分离定律。
(3)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。
萨顿的假说是以蝗虫细胞作为材料,在研究其减数分裂及受精作用等基础上提出的,他没有发现基因在染色体上的直接证据;摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。
【例题1】 摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。控制红眼/白眼基因用(W/w)表示。下列相关叙述错误的是( )
A.果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律
B.摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验都采用了假说—演绎法
C.摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上,亲本中白眼雄果绳的基因型是XwY
D.F2中的红眼雌果蝇的基因型只有XWXW
答案 D
解析 F2中红眼和白眼的比例为3∶1,说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律,A项正确;摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验都采用了假说—演绎法,B项正确;摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上,亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY,C项正确;F2中的红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw,D项错误。
【变式1】 果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,亲本中一方为红眼,另一方为白眼,杂交后代F1中雄果蝇与亲代雌果蝇眼色相同,F1中雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同,那么亲代果蝇的基因型为( )
A.XRXR×XrY B.XrXr× XRY
C.XRXr×XrY D.XRXr×XRY
答案 B
解析 由题意可知,F1中雄果蝇与亲代雌果蝇的眼色相同,说明