内容正文:
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假说和实验证据。 2.利用果蝇作为实验材料,理解摩尔根等人通过假说—演绎的科学思维方法,证明基因位于染色体上的科学探究过程。 3.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
知识点一 萨顿的假说
1.假说的内容:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。
2.假说的依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
[思维辨析]
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(×)
2.体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因(×)
3.蝗虫体细胞中的24条染色体,12条来自父方,12条来自母方(√)
4.萨顿认为染色体和基因在杂交过程中均保持完整性和独立性(√)
探究点 分析萨顿假说过程,提高理解和推理能力
1.根据萨顿的假说,请在下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)。
学生用书↓第44页
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。
(2023·潍坊一中检测)萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说,以下选项属于他所依据的“平行”关系的是(多选)( )
A.基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个
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中也自由组合
C.每条染色体上有多个基因
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
ABD [一条染色体上携带着许多个基因,这不属于萨顿的假说,C不符合题意。]
针对练1.(2023·大连月考)下列有关基因与染色体的关系的表述,错误的是( )
A.基因就是染色体
B.有的生物的基因并不在染色体上
C.基因在染色体上的提出者是萨顿
D.同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离
A [基因不等于染色体,基因可位于染色体上,A错误;有的生物的基因并不在染色体上,如原核生物和病毒,B正确;基因在染色体上的假说是萨顿提出的,C正确;同源染色体上的等位基因,会随着同源染色体的分开而分离,D正确。]
针对练2.(2023·成都期末)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。下列不能成为这一判断依据的是( )
A.在减数分裂过程中,非等位基因与非同源染色体都会发生自由组合
B.在体细胞中,基因和染色体都是成对存在的
C.成对的基因和同源染色体都是一个来自父方,一个来自母方
D.基因有完整性和独立性,但染色体的结构会发生变化,从染色体转变成染色质
D [在减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因与非同源染色体都会发生自由组合,这说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,A不符合题意;在体细胞中,基因和染色体都是成对存在的,这说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,B不符合题意;成对的基因和同源染色体都是一个来自父方,一个来自母方,这说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,C不符合题意;基因有完整性和独立性,但染色体的结构会发生变化,从染色体转变成染色质,这不能说明基因与染色体的行为存在平行关系,D符合题意。]
知识点二 基因位于染色体上的实验证据
1.实验者:摩尔根。
2.科学探究方法:假说—演绎法。
3.实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
F2 3/4红眼(♂、♀)、1/4白眼(♂)
(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.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
F2
♂
♀
1/2XW
1/2Y
1/2XW
1/4XWXW(红眼雌性)
1/4XWY(红眼雄性)
1/2Xw
1/4XWXw(红眼雌性)
1/4XwY(白眼雄性)
学生用书↓第45页
5.实验验证,得出结论
摩尔根等人通过测交等方法,验证了上述解释。最终确定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。
6.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。
提醒:并非所有的基因都位于染色体上。在真核生物中,细胞核基因位于染色体上,但细胞质基