内容正文:
第15讲 伴性遗传和人类遗传病
[新课标要求]
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是可以检测和预防的。
考点一 基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿的假说
类别
比较项目
基因
染色体
生殖过程
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
非同源染色体上非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
2.基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析(实验者:摩尔根)
(1)观察现象,提出问题。
提出问题:为什么白眼性状的表现总是与性别相关联?
(2)提出假说,解释现象。
①假说:果蝇红眼基因(用W表示)、白眼基因(用w表示)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→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=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。
(5)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。( × )
提示:萨顿推测基因位于染色体上,但方法不是假说—演绎法。线粒体DNA和叶绿体DNA上也有基因。
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平行关系。( √ )
3.摩尔根利用假说—演绎法证明控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上。( √ )
4.染色体和基因并不是一一对应的关系,一条染色体上含有很多个基因。( √ )
5.含X染色体的配子是雌配子,含Y染色体的配子是雄配子。( × )
提示:雄配子也有X型和Y型两种,含Y染色体的配子一定是雄配子,但含X染色体的配子可能是雄配子,也可能是雌配子。
[链接教材·发展思维]
1.(必修2 教材P29“正文”拓展)分析并说明“基因在染色体上”是否适合所有生物。
提示:“基因在染色体上”只适合于进行有性生殖的真核生物,核基因在染色体上;原核生物、病毒无染色体,故不适合“基因在染色体上”这种说法。
2.(必修2 教材P32“练习与应用”拓展)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。
基因位于染色体上的实验证据的拓展分析
(1)提出假说,进行解释。
①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1能够解释实验一和实验二的实验现象。
②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。
假说2也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所示。
①假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有。
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
XwXw × XWY
↓
XWXw XwY
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
②假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有。
白眼雌果蝇 红眼雄果蝇
XwXw × XWYW
↓
XWXw XwYW
红眼雌果蝇 红眼雄果蝇
最终证明假说1是正确的。
基因和染色体的关系
1.(2023·山东潍坊检测)萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”,而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说。下列不属于他所依据的“平行”关系的是( C )
A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只含有成对中的一个
B.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过程中也自由组合
C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的
D.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
解析:基因与染色体的平行