内容正文:
第二节 基因伴随染色体传递
课程内容标准
核心素养对接
概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
1.通过分析基因在染色体上的证明过程,理解结构决定功能的基本观点,进一步领悟“假说—演绎法”。(生命观念)
2.通过对萨顿的思路分析,领悟并尝试运用类比推理的科学研究方法。(科学思维)
3.通过实验,判断基因在染色体上的位置。(科学探究)
[对应学生用书P41]
1.萨顿的假说
(1)遗传的染色体学说:细胞核内的染色体可能是基因的载体。
(2)依据:基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为存在平行关系。具体表现如下表:
基因
染色体
在杂交实验中始终保持独立性和完整性
在细胞分裂各期中保持一定的形态特征
等位基因在体细胞中成对存在,一个来自父方,一个来自母方
同源染色体在体细胞中成对存在,一条来自父方,一条来自母方
每个配子中只含等位基因中的一个
每个配子中只含同源染色体中的一条染色体
在形成配子时,等位基因彼此分离, 非等位基因自由组合地进入配子
在形成配子时,同源染色体彼此分离,不成对非同源染色体随机地进入配子
2.摩尔根的果蝇眼色遗传实验
(1)果蝇作实验材料的优点:个体小、繁殖快、生育力强、容易饲养。
(2)果蝇眼色杂交实验
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 红眼(♀、♂)∶白眼(♂)=3∶1
(雌果蝇全是红眼,雄果蝇一半红眼,一半白眼)
(3)假设与解释
①假设:白眼基因(w)是隐性基因,位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。
②解释
③实验结论:实验结果与理论预期结果完全相符,表明控制果蝇红眼、白眼的基因位于性染色体上,即基因位于染色体上。
二、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
1.分离定律的细胞学解释
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。
(2)纯合子亲本只产生一种类型的配子,如RR的亲本只产生R配子,rr的亲本只产生r配子。
(3)F1(Rr)经减数分裂产生配子时,等位基因随同源染色体的分离而分离,形成R和r两种类型的配子,且比例为1∶1。F1的雌雄配子随机结合,产生的F2有两种表型,数量比为3∶1,即产生性状分离现象。如下图所示:
2.自由组合定律的细胞学解释
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上,控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。
(2)在减数分裂的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合,从而实现性状的自由组合。如下图所示:
1.判正误
(1)萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。(×)
提示 萨顿的假说利用的是类比推理法,而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说—演绎法。
(2)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。(√)
(3)蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。(×)
提示 蝗虫细胞的细胞质(如线粒体)中也含有少量遗传物质,这些遗传物质不存在于染色体上。
(4)非等位基因都位于非同源染色体上。(×)
提示 有些非等位基因也可以位于同源染色体上。
(5)等位基因随同源染色体的分离而分离,发生在减数第一次分裂的后期。(√)
2.微思考
果蝇的红眼(+)对白眼(w)是显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,一方为白眼,另一方为红眼,杂交后F1中雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,请回答:
(1)亲代果蝇的基因型是怎样的?
提示 XwXw和X+Y。
(2)画出上述过程的遗传图解。
提示 如图所示
[对应学生用书P43]
任务驱动一 萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验
一、萨顿根据染色体与基因行为的一致性,提出了染色体可能是基因载体的假说,下列能为该假说提供证据的是①②④⑤⑥。
①基因在杂交实验中保持独立性和完整性,染色体在细胞分裂各期中保持着一定的形态特征。
②等位基因和染色体在体细胞中都成对存在。
③一个DNA分子上有很多个基因,一条染色体上有一个或两个DNA分子;
④等位基因和染色体在配子中都成单存在。
⑤等位基因一个来自父本、一个来自母本,同源染色体一条来自父本、一条来自母本。
⑥形成配子时,等位基因分离的同时非等位基因自由组合,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
二、图1为摩尔根的果蝇杂交实验图解,图2为雌雄果蝇的染色体组成示意图。请据图思考下列问题:
图2
(1)用果蝇作为实验材料有何优点?
提示 ①相对性状多、明显;②培养周期短;③成本低;④易饲养;⑤染色体数目少,便于观察等。
(2)据图2思考:是不是所有的同源染色体形态、大小都相同?
提示 不是,常染色体中同源染色体的大小和形态相同,但性染色体的形态、大小可能不同。
(3