内容正文:
第16讲 基因在染色体上与伴性遗传
素养目标
1.基于结构与功能观,分析伴性遗传的细胞学基础与结构基础。(生命观念)
2.运用演绎与推理解释伴性遗传的实验,总结伴性遗传特点及基因传递规律。(科学思维)
基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿的假说
(1)研究方法:类比推理。
(2)内容:基因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。
(3)依据:基因和染色体的行为
2.基因位于染色体上的实验证据
(1)果蝇的杂交实验——提出问题
(2)假设解释——作出假设
①假设:控制白眼的基因只位于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(如图)
(3)演绎推理——验证假说
通过测交等方法,进一步验证了这些解释。
(4)得出结论:控制白眼的基因位于X染色体上。
3.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。
1.辨析正误
(1)萨顿利用假说—演绎法推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上。( × )
(2)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明核基因和染色体行为存在着平行关系。( √ )
(3)摩尔根利用假说—演绎法证明控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上。( √ )
(4)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组。( × )
(5)一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。( √ )
2.教材深挖
(1)[必修2 P28“相关信息”改编]为什么生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料?
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(2)[必修2 P30“技能训练”]运用类比推理的方法,推断基因与DNA长链的关系。
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答案:(1)果蝇易饲养,繁殖快,产生的后代多。
(2)不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。
1.类比推理法与假说—演绎法的比较
2.摩尔根假说演绎过程拓展分析
(1)提出假说,进行解释
假说
假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有
假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有
实验一图解
实验二图解
疑惑
上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
(2)演绎推理,验证假说
摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1,从而合理地解释了实验一和回交实验二。为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假说1得到了证实。利用上述的假说1和假说2,绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如下表所示:
假说
假说1:控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有
假说2:控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有
图解
角度 基于基因和染色体的关系,考查生命观念
1.美国遗传学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,推出基因就在染色体上。下列叙述错误的是( )
A.在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性
B.在体细胞中基因和染色体都成对存在,在配子中只有成对中的一个(条)
C.成对的基因和染色体中的一个(条)来自父方,一个(条)来自母方
D.在减数分裂过程中,所有的非同源染色体自由组合,所有的非等位基因也自由组合
D 解析: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,说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,A正确;在生物的体细胞中,基因和染色体都是成对存在的,在生殖细胞中,基因和染色体都是成单存在的,说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,B正确;体细胞中成对的基因和染色体都是一个(条)来自父方,一个(条)来自母方,能说明基因和染色体的行为存在平行关系,C正确;非同源染色体自由组合,使非同源染色体上的非等位基因之间自由组合,而同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。
2.(2023·湖南株洲模拟)图甲和图乙表示果蝇某染色体上的