内容正文:
基因在染色体上的假说与证据
考点 1
1
核心内容:
基因在染色体上
依据: .
基因和染色体行为存在着明显的平行关系
表现为
项目 基因 染色体
生殖过程中(存在状态) 在杂交过程中基因保持:
性和 性 在配子形成和受精过程中,
相对稳定
数量 体细胞
配子
体细胞中
来源 成对基因一个来自 ,
一个来自 。 同源染色体,一条来自 ,
一条来自 。
形成配子时的行为 ____________自由组合 _________________自由组合
成对
成对
成单
成单
完整
独立
形态结构
非等位基因
父方
母方
父方
母方
非同源染色体
这样的假说对于只接受实验证据的摩尔根和科学界而言是不具有说服力的!
一.基因在染色体上的假说与证据
1.萨顿假说
2.实验证据—摩尔根的果蝇眼色杂交实验
果蝇作为遗传实验材料的优点:
①易于培养,繁殖快;
②产生的后代多;
③相对性状易于区分;
④染色体数目少且大,便于研究。
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
(1)实验材料的选择------果蝇
已知果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性,根据R/r基因的位置写出基因型和表现型:
X的非同源区段:
X、Y的同源区段:
♀:
♂:
Y的非同源区段:
♀:
♂:
♀:
♂:
伴性遗传中基因型和表现型的书写误区
(1)在基因型的书写中,性染色体上的基因需将性染色体及其上基因一同写出,如XBY。一般常染色体上的基因写在前,性染色体及其上基因写在后,如DdXBXb。
(2)在表现型的书写中,对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性,还要将性别一同带入。
(2)实验证据—摩尔根的果蝇眼色杂交实验
假说演绎法:
1.实验过程-提出问题
×
白眼(♂)
红眼(♀)
红眼(♀)
红眼(♂)
P
×
F1
F2
红眼(♀、♂)
3/4 1/4
白眼(♂)
① F1全为红眼→红眼为显性性状
②F2中红眼∶白眼=3:1,符合分离定律。
③F2中雌性个体都是红眼;
雄性个体有红眼也有白眼。
白眼性状的表现,总与性别相联系??
2.作出假说,进行解释
【假说二】控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。即位于非同源区段(II2)
【假说三】控制白眼的基因在X、Y同源区段(I)。
【假说一】控制白眼的基因在Y染色体上,即非同源区段(II1)。
×
假说演绎法:
2.作出假说,进行解释
假说二:控制白眼的基因位于非同源区段(II2)【只在X,Y上无】
假说三:控制白眼的基因在X、Y同源区段(I)【X,Y上都有】
假说演绎法:
2.作出假说,进行解释
假说二:控制白眼的基因位于非同源区段(II2)【只在X,Y上无】
假说三:控制白眼的基因在X、Y同源区段(I)【X,Y上都有】
假说演绎法:
疑惑∶两种假说都可解释实验现象,如何做进一步分析?
如果你是摩尔根,你将怎样设计测交实验?
3.演绎推理,验证假说
假说演绎法:
设计测交实验,推理预测测交实验结果。
测交1∶白眼雄蝇与F1红眼雌蝇测交;
假说二:控制白眼的基因位于非同源区段(II2)【只在X,Y上无】
假说三:控制白眼的基因在X、Y同源区段(I)【X,Y上都有】
测交1: 红眼♀ 白眼♂
XRXr Ⅹ XrY
↓
配子: XR Xr Xr Y
后代:XRXr XrXr XRY XrY
红眼♀ 白眼♀ 红眼♂ 白眼♂
测交1: 红眼♀ 白眼♂
XRXr Ⅹ XrYr
↓
配子: XR Xr Xr Yr
后代: XRXr XrXr XRYr XrYr
红眼♀ 白眼♀ 红眼♂ 白眼♂
测交结果: 红眼(♀):红眼(♂):白眼(♀):白眼(♂)
126 : 120 : 132 : 115
实验测交结果能够验证假说二、三吗?
测交2∶白眼雌蝇与纯合红眼雄蝇测交;
测交2∶白眼雌蝇与红眼雄蝇测交;
假说二:控制白眼的基因位于非同源区段(II2)【只在X,Y上无】
假说三:控制白眼的基因在X、Y同源区段(I)【X,Y上都有】
测交2: 白眼♀ X 红眼♂
XrXr XRY
↓ ↓
配子: Xr XR Y
后代: XRXr XrY
红眼♀ 白眼♂
测交2: 白眼♀ X 红眼♂
XrXr XRYR
↓ ↓
配子: Xr XR YR
后代: XRXr XrYR
红眼♀ 红眼♂
测交结果: 红眼(♀):白眼(♂)=246 : 247
测交结果与假说二推理结果相符,从而验证了假说二是正确的。
摩尔根和他的学生绘制了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,说明基因在染色体上呈 。
线性排列
3.为什么同种颜色在同一条染色体上会有两个?
观察的时期为有丝分裂中期,每条染色体上含有两条染色单体,其相同位置上的基因相同。
【进一步研究】
2.图中的白眼和棒眼基因是否遵循自由组合定律?
思考:
1.图中的白眼和朱红眼基因是等位基因?
不是
不遵循
在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,__________会随__________的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代
基因的自由组合定律的实质是:
等位基因
同源染色体
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中, ____________上的_________分离的同时,________________的______________自由组合。
基因的分离定律的实质是:
同源染色体
等位基因
非同源染色体上
非等位基因
四. 孟德尔遗传规律的现代解释
【归纳与总结 】基因的位置
动植物: 基因主要位于 上,少量位于 中。
原核生物: 基因位于 中。
T2噬菌体: 基因位于 分子上。
艾滋病病毒: 基因位于 分子上。
染色体
线粒体
或叶绿体
拟核和质粒
DNA分子
RNA
(1)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( )
(2)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列( )
(3)孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题,用测交实验进行
验证的( )
(4)现代生物学用同位素标记法检测出基因在染色体上的位置( )
(5)同源染色体的相同位置上一定是等位基因( )
(6)非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合
易错易混
×
基因突变
×
只证明了基因在染色体上
√
且都运用了“假说—演绎法”
×
荧光标记
×
或 相同基因
×
“同源染色体”上的非等位基因——连锁
如果突变的白眼果蝇有许多只,白眼果蝇雌雄均有,你能否用简单的杂交方法只进行一代杂交即可让子代通过眼色判断雌雄?
【课后研究】
核心能力-----基因型的写法:
1、Rlt基因是人体X染色体的一个基因,它的等位基因为Rtt,则杂合个体的基因型为: ,若在鸡的W染色体上也发现了该基因,请写出与之有关的雌性和雄性的基因型。
2、QW基因是位于果蝇Ⅳ号染色体的上基因,它的等位基因为qw,则杂合个体的基因型为:
3、QW基因是位于果蝇Ⅳ号染色体的上基因,它的等位基因为qw,D、d基因位于II号染色体上,则雄性个体的基因型有几种?分别是:
4、A基因与PE基因均为X染色体上的基因,它们的等位基因分别为a、pe,则雄性个体的基因型有几种?分别是:
5、D与d基因位于果蝇第III对染色体上,与这对染色体相关的单体和三体的基因型为:
6、若将鱼的抗冻基因R随机导入到番茄(2N=24)细胞中的一条(两条)染色体上,根据目前所学知识推测,有几种情况?能否设计实验进行探究?不考虑其他变异。
对位练习
W
R
b
h
m
基因与染色体的关系:摩尔根测定了果蝇某一条染色体的部分基因(如图)。
(1)图中显示基因和染色体之间的“数量”关系是 ,“位置”关系是 。
(2)真核生物的 基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞 和
DNA 上。原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在 或细胞质的 上。
(3)w、b和R互为 基因(填“等位”或“非等位”),其本质区别是 ,其遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔定律。
(4)现已发现第13号、第18号或第21号染色体多一条的婴儿,而未发现其他常染色体多一条的婴儿,可能的原因是 。
(5)1961年首次报道性染色体为3条的XYY男性,患者的出现是 (填“父方”或“母方”)在减数分裂第 次分裂中, ,产生了含有 的生殖细胞。
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