内容正文:
第19讲 基因在染色体上、伴性遗传与人类遗传病
1.阐述基因在染色体上的实验证据。
2.通过概括各类伴性遗传方式的特点,总结性染色体上的基因传递与性别相关联。
3.能够通过文字、表格、系谱图等材料,判断遗传方式、遗传病的检测与预防、计算患病概率等。
4.结合孟德尔遗传定律、可遗传变异等知识,分析相关的实验。
考点一 基因在染色体上
授课提示:对应学生用书第126页
1.萨顿的假说
(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。
(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
2.基因位于染色体上的实验证据
(1)观察现象,提出问题
①实验过程
实验一 (杂交实验)
P 红眼(♀)×白眼(♂)
F1 红眼(♀、♂)
F1雌雄交配F
F2 红眼(♀、♂) 白眼(♂)
实验二(回交实验)
F1 红眼(♀) × 白眼(♂)
红眼(♀) 白眼(♀) 红眼(♂) 白眼(♂)
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
②现象分析
③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
假说
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
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
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
(3)演绎推理
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“白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如表所示。
假说
假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上,X染色体上有,而Y染色体上没有
假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上,X染色体和Y染色体上都有
图解
(4)实验验证,得出结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X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。
1.(教材必修2 P30“相关信息”)为什么生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料?
提示:果蝇易饲养,繁殖快,产生的后代多。
2.(教材必修2 P31“思考·讨论”)你能运用果蝇杂交实验的知识设计一个实验,来验证摩尔根等人的解释吗?
提示:可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验,如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型,且数量各占1/4,再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,如果子代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则可以证明他们的解释是正确的。
1.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上。(×)
2.体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。(×)
3.F1的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,说明果蝇红眼为显性。(√)
4.位于性染色体上的基因,在遗传时不遵循孟德尔遗传定律,但表现为伴性遗传。(×)
5.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。(×)
1.(2021·海南卷)孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述,错误的是( )
A.均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
解析:两个实验都是采用的假说—演绎法得出相关的遗传学定律,A错误。
答案:A
2.(2023·福建厦门模拟)雄蝗虫有23条染色体,雌蝗虫有24条染色体。图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,用电脑软件对其进行染色体组型分析后如图2所示。下列相关分析,正确的是( )
A.这张照片展示的是减数第一次分裂前期的初级精母细胞
B.雄蝗虫的染色体比雌蝗虫少一