内容正文:
第15讲 伴性遗传和人类遗传病
[课标要求] 1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。2.举例说明人类遗传病的监测和预防。3.实验:调查常见的人类遗传病并探讨其预防措施。
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿的假说
(1)核心内容:基因在染色体上。
(2)依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
(3)表型
项目
基因
染色体
生殖
过程中
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,形态结构相对稳定
存在
体细胞
成对
成对
配子
成对基因中的一个
成对染色体中的一条
体细胞
中来源
成对基因,一个来自父方,一个来自母方
一对同源染色体,一条来自父方,一条来自母方
形成
配子时
非同源染色体上的非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
2.摩尔根果蝇杂交实验(假说—演绎法)
(1)观察现象,提出问题
(2)提出假说,解释现象
①假说: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(如图)
(3)测交验证:亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇=1∶1∶1∶1。
(4)结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
3.基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【易错辨析】
(1)萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推出基因在染色体上的假说。(√)
(2)“基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据。(×)
(3)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。(×)
(4)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(×)
(5)基因在染色体上的证明:萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论,摩尔根通过假说—演绎法证明了基因在染色体上。(√)
【长句应答】
1.生物体细胞中的基因不一定都位于染色体上,请说明原因。
提示:①真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。②原核细胞中无染色体,原核细胞的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上。
2.所有生物都有性染色体吗?性染色体只存在于生殖细胞中吗?性染色体上的基因都是控制性别的吗?
提示:并非所有生物都有性染色体。没有性别之分的生物(如酵母菌等)没有性染色体,雌雄同株的生物,如玉米、水稻等也无性染色体。性染色体既存在于生殖细胞中,又存在于正常体细胞中,性染色体上的基因并不都是控制性别的,如色盲基因。
3.生物学家常用果蝇作为遗传研究实验材料的原因是什么?
提示:果蝇易饲养,繁殖快,产生子代数量多,染色体数目相对少。
摩尔根提出假说与演绎推理的拓展
(1)提出假说,进行解释
假说
假说1:控制眼色的基因位于X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
结果
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设1,从而合理地解释了实验一和回交实验二。为了验证假设,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假设1得到了证实。
假说
假设1:控制眼色的基因位于X非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有
假设2:控制眼色的基因位于X、Y同源区段,X染色体和Y染色体上都有
图解
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
XwXw × XWY
↓
XWXw XwY
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
XwXw × XWYW
↓
XWXw XwYW
红眼雌果蝇 红眼雄果蝇
考向一 萨顿学说和基因位于染色体上的证据分析
1.下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.减数分裂时,等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
解析:选D 等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因,同源染色体是指形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方的两条染色体。可见,体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性;受精卵中等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方;减数分裂时,等位基因随同源染色体的彼此分离而分别进入不同的配子中;减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.(20