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1、第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上 一二三 一、萨顿的假说 一二三 思考 1.萨顿采用了什么方法推测基因位于染色体上? 答案:类比推理法。 2.果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗?请举例说明。 答案:不是,细胞质内的基因不位于染色体上,只有核基因位于染 色体上。 一二三 二、基因位于染色体上的实验证据 一二三 一二三 一二三 预习反馈 1.结合相关内容,回答下列问题。 (1)摩尔根果蝇杂交实验现象分析 果蝇的红眼与白眼是一对 。F1全为 , 说明 。F2中红眼 白眼= ,说明眼 色的遗传符合 定律。F2中只有 果蝇出现白眼性状, 说明果蝇眼色的遗传与 相联系。 (2)果蝇作为实验材料的
2、优点是 。 答案:(1)相对性状 红眼 红眼为显性 3 1 分离 雄 性别 (2)易饲养,繁殖快,后代数目多,相对性状多且明显等 一二三 2.判断正误。 (1)基因在染色体上的提出者是萨顿,证明者是摩尔根。( ) (2)摩尔根利用假说演绎法,证明控制果蝇红、白眼的基因位于 X染色体上。( ) 一二三 三、孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律的实质 (1)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。 (2)在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分 开而分离,分别进入不同配子中,独立地随配子遗传给后代。 2.基因的自由组合定律的实质 (1)位于非同源
3、染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰 的。 (2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因自由组合。 一二三 思考 1.等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合发 生在什么时期? 答案:发生在减数分裂过程中,具体地说,都发生在减数第一次分 裂后期。 2.非等位基因控制的性状在遗传时是否一定遵循自由组合定律? 举例说明。 答案:不一定。只有位于非同源染色体上的非等位基因在遗传时 才遵循自由组合定律。位于同源染色体上的非等位基因在遗传时 不遵循自由组合定律。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 基因位于染色体上的
4、实验证据基因位于染色体上的实验证据 果蝇体细胞的染色体组成是怎样的?摩尔根是如何用果蝇杂交实 验来验证基因在染色体上的? 1.仔细观察果蝇体细胞的染色体图解,探讨下列问题。 (1)果蝇体细胞中有 4对染色体,其中,常染色体 3对,性染色体 1 对。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (2)写出雌雄果蝇体细胞的染色体组成并说明有何不同。 答案:第、对(或3对)常染色体+XX(一对性染色体)。 :第、对(或3对)常染色体+XY(一对性染色体)。雄果蝇 中的性染色体是异型的(XY),雌果蝇中的性染色体是同型的(XX)。 2.果蝇杂交实验 (1)与孟德尔一对相对性状的杂交实
5、验相比,果蝇的杂交实验结果 有何特别之处? 答案:孟德尔一对相对性状的杂交实验中,F2的性状与性别无关, 而果蝇的杂交实验中,眼色与性别有关,F2白眼果蝇全部为雄性,雌 性中无白眼果蝇。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (2)摩尔根依据什么现象提出了“控制白眼的基因在X染色体上” 的假说? 答案:根据后代白眼性状的表现总是与性别相联系,而且与X染色 体的遗传相似,提出了假说。 (3)摩尔根的假设 假设:控制白眼的基因(用W表示)在X染色体上,而Y染色体上 不含有它的等位基因。 据上述假设,写出各种果蝇的基因型。 摩尔根用他的假设圆满地解释了实验结果。 探究点一探究
6、点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (4)摩尔根的设想是否正确,用什么方法来验证?请写出相关遗传 图解。 答案:测交实验:F1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇测交。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 果蝇的大翅和小翅是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制。 现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,再让F1雌雄个体相互交配, 实验结果如下。 F1:大翅雌果蝇、雄果蝇共1 237只。 F2:大翅雌果蝇2 159只,大翅雄果蝇1 011只,小翅雄果蝇982只。 下列分析不正确的是( ) A.果蝇翅型大翅对小翅为显性 B.根据实验结果判断果蝇的翅型遗传遵循基因分离定律 C
7、.根据实验结果可证明控制翅型的基因位于X染色体上 D.F2中雌果蝇基因型相同,雄果蝇有两种基因型 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 解析:大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,F1全是大翅果蝇,所以 大翅对小翅为显性。根据题中信息“F2:大翅雌果蝇2 159只,大翅雄 果蝇1 011只,小翅雄果蝇982只”可知,大翅 小翅3 1,符合基因 分离定律,又因为大翅果蝇雌雄数量不相等,可推知控制翅型的基 因位于X染色体上。设控制翅形的基因为A、a,遗传图解如下: 可见,F2中雌果蝇有两种基因型,分别为XAXA和XAXa。 答案:D 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学
8、活练 温故知新 两种遗传研究方法 1.类比推理法。萨顿根据蝗虫细胞中染色体与基因的平行关系, 由可见的染色体的行为推测看不见的基因的行为,但这种方法得出 的结论不一定是正确的,是一种思维的产物。 2.假说演绎法。无论是孟德尔还是摩尔根,都利用了该方法。 先通过杂交实验发现问题,并提出解释问题的假说,然后再设计测 交实验进行验证,在测交实验出现结果以前,先运用自己的假说预 测实验结果,即演绎。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 方法技巧判断基因位于常染色体上还是X染色体上的方法 (1)方法一 使用条件:雌雄个体均具有相对性状,但不明确显隐性关系时。 实验设计:让具有相
9、对性状的纯合双亲进行正交和反交实验。 结果预测及结论: a.若正反交结果相同,则该基因位于常染色体上; b.若正反交结果不同,且子代性状表现与性别有关,则该基因位于 X染色体上。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (2)方法二 使用条件:明确显隐性关系时。 实验设计:隐性雌性显性雄性。 结果预测及结论: a.若子代中的雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则 该基因位于X染色体上; b.若子代中的雌雄个体中都既有显性性状又有隐性性状,且各占 1/2,则该基因位于常染色体上。 问题导引典例剖析归纳提升 探究点一探究点二 活学活练 温故知新 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇
10、交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这 些雌、雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占 1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( ) A.红眼对白眼是显性 B.眼色遗传符合分离定律 C.眼色和性别表现自由组合 D.红眼和白眼基因位于X染色体上 解析:由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红 眼对白眼是显性;子代雌雄果蝇交配产生的后代的性状与性别有关, 判断控制眼色的基因位于X染色体上;眼色和性别不是自由组合,只 有非同源染色体上的非等位基因控制的性状才能自由组合。 答案:C 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 据基因在染色体上据基因在染色
11、体上,尝试解释基因分离定律与基因自由组合定律的尝试解释基因分离定律与基因自由组合定律的 实质实质 现代如何解释孟德尔遗传规律的实质? 1.填写下图。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 2.下图表示某种动物精原细胞中的染色体和染色体上的基因,据 图回答下列问题。 (1)1与2、3与4称为同源染色体;1与3、1与4、2与3、2与4称为非 同源染色体;B与b称为等位基因;A与b称为非等位基因;进入配子 时,A与a分离,A与B、A与b自由组合。 (2)图中B和b、C和c两对基因是否遵循自由组合定律?为什么? 答案:不遵循。因为遵循自由组合定律的基因应该是位于非同源 染色体上
12、的非等位基因,而B和b、C和c位于一对同源染色体上。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有 刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因均位于常染 色体上。现有这种昆虫一个体细胞基因型如右图所示,请回答下列 问题。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因 自由组合定律?并说明理由。 。 (2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 。 (3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有 。 (4)
13、该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有 。 (5)为验证基因自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的异性个 体的基因型分别是 。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 解析:(1)应用自由组合定律的条件是至少有两对等位基因位于两 对同源染色体上,而控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状 的基因位于一对同源染色体上,所以不遵循基因自由组合定律。(2) 减数第一次分裂后期,Ab与ab分离,D与d分离。因为是一个初级精 母细胞,若Ab与D结合,则ab一定与d结合;若Ab与d结合,则ab一定与 D结合。(3)有丝分裂后期,细胞两极的染色体相同,都含有本物种体 细胞
14、中的全部染色体。(4)细胞分裂中复制形成的两个D基因,分别 位于一对姐妹染色单体上,随姐妹染色单体的分离而分开。姐妹染 色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (5)只要AabbDd能产生四种类型且比例相等的配子,就能验证基 因的自由组合定律。aabbdd与aaBBdd都只能产生一种类型的配子, 只要AabbDdaabbdd或AabbDdaaBBdd,后代有四种表现型,且比 例为1 1 1 1,就说明AabbDd产生了四种类型的配子。若 AabbDdAabbDd或AabbDdAaBBDd,后代有四种表现型且比例 为9
15、3 3 1,也能说明AabbDd产生了四种类型的配子。 答案:(1)不遵循,控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色 体上 (2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d (4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 孟德尔遗传规律的现代解释 1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系 (1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位 基因。 (2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上 的非等位基因。 探究点一探究点二 问题导引典
16、例剖析归纳提升活学活练 温故知新 2.两个遗传定律的细胞学基础 (1)分离定律的细胞学基础是在减数分裂过程中,等位基因随同源 染色体分离而分开,如图: 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 (2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而 分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,如图: 探究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 1.下图能正确表示基因分离定律实质的是( ) 解析:基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子的过程 中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的 配子中,独立地随配子遗传给后代。 答案:C 探
17、究点一探究点二 问题导引典例剖析归纳提升活学活练 温故知新 2.基因的自由组合定律的实质是( ) A.有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体分开而分离 B.减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离 C.在等位基因分离的同时,所有的非等位基因自由组合 D.在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组 合 解析:基因的自由组合定律的实质是: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,同源染 色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因 自由组合。 答案:D 探究点一探究点二温故知新 1.萨顿假说的内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代 的。也就是说基因在染色体上。 2.萨顿假说的依据:基因和染色体存在明显的平行关系。 3.萨顿利用类比推理的方法提出了基因在染色体上;摩尔根采用 假说演绎法证明了基因在染色体上。 4.(1)基因分离定律的实质: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,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中, 独立地随配子遗传给后代。 (2)基因自由组合定律的实质: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,同源染色体上的 等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。