内容正文:
第二章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
[ 学习目标 ]
1.说出基因位于染色体上的理论依据。
2.阐述基因位于染色体上的实验证据。
3.说出孟德尔遗传规律的现代解释。
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[ 本讲概况 ]
一、萨顿的假说
二、基因位于染色体上的实验证据
三、孟德尔遗传规律的现代解释
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一、萨顿的假说
[ 教材梳理 ]
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。
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2.依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目 基因 染色体
独立性 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
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
分配 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
[ 核心探讨 ]
探讨点 基因和染色体的平行关系
1.根据萨顿的假说,请在图中染色体上标注基因符号,解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上白色横线代表基因的位置)。
提示 如图所示
2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说,但事实是否如此呢?为什么?
提示 不一定;这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否还需要实验的验证。
题组一 萨顿的假说
1.萨顿发现基因的遗传行为与染色体的行为是平行的。根据这一事实作出的如下推测,哪一项是没有说服力的( )
A.基因在染色体上
B.同源染色体分离导致等位基因分离
C.每条染色体上都有许多基因
D.非同源染色体自由组合使非等位基因自由组合
C
A.染色体是基因的主要载体
B.基因是由染色体携带着从亲代传递给子代
C.基因在杂交过程中保持完整性和独立性
D.减数分裂过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离
2.下图表示孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上的横线表示基因的位置),图示不能说明( )
A
二、基因位于染色体上的实验证据
[ 教材梳理 ]
1.实验者:摩尔根。
2.实验材料——果蝇
(1)果蝇作为实验材料的优点:①有许多易于区分的相对性状;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。
(2)果蝇体细胞内染色体的组成:果蝇体细胞中共有4对染色体,其中3
对是常染色体,1对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是XX,雄果蝇的性染色体组成是XY。
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P 红眼(♀) × 白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(♂、♀)、 白眼(♂)
3.实验现象
(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼,红眼是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离
定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。
(4)F2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。
4.提出问题:白眼性状的表现为何总与性别相关联?
5.作出假设,解释现象
(1)假设: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
XWXW
XwY
XW
Xw
Y
F2
♂
♀ ___ ___
___ XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性)
Xw XWXw(红眼雌性) XwY(________)
XW
Y
白眼雄性
XW
6.验证方法——测交
7.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。
8.基因和染色体的关系
摩尔根进一步证明了:一条染色体上有许多个基因;基因在染色体上呈线性排列。
[ 核心探讨 ]
探讨点 摩尔根基因位于染色体上的实验证据
1.根据摩尔根果蝇杂交实验,回答下列问题。
(1)摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上而不是只位于Y染色体上?
提示 只位于X染色体上能合理地解释实验现象,如果只位于Y染色体上,则F1中应有白眼雄果蝇出现。
(2)由果蝇的杂交实验结果,能说明控制眼色的基因只位于X染色体上吗?
提示 不能。如果控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体上,纯合红眼雌果蝇和纯合白眼雄果蝇杂交,F2中红眼∶白眼=3∶1,也符合果蝇的杂交实验结果。
2.摩尔根等人通过测交等方法验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一:
P 红眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
测交子代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)