2.2.2基因在染色体上(教案)

第2节基因在染色体上

[学习目标] 1.理解类比推理方法的含义。2.掌握摩尔根运用假说—演绎方法证明基因在染色体上的过程。3.说出孟德尔遗传规律的实质。

一、萨顿的假说

1．研究方法：类比推理法。

2．基因与染色体行为的类比

项目基因的行为染色体的行为

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第一次分裂后

期自由组合

3.结论：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，基因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。

例1下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是()

A．基因在染色体上呈线性排列

B．体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的

C．基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在形成配子和受精过程中，具有相对稳定的形态结构

D．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此

答案 A

解析基因在染色体上呈线性排列，是由摩尔根提出的。

例2已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该果蝇减数分裂产生配子的说法，正确的是()

A．果蝇的精子中含有成对基因

B．果蝇的体细胞中只含有一个基因

C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方，也可以同时来自于母方D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个

答案 D

解析由于精子中无同源染色体，所以其中的基因均不成对，A错误；果蝇的体细胞中含同源染色体，所以基因都是成对的，且种类也很多，B错误；同源染色体只能一条来自母方，一条来自父方，不会同时来自母方或父方，C错误。

二、基因位于染色体上的实验证据

1．实验材料——果蝇

(1)果蝇作为实验材料的优点：①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低；④容易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。

(2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。

2．观察现象

P红眼(♀)×白眼(♂)

↓

F1红眼(♀、♂)

↓雌雄交配

F23

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联系。

3．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相联系？

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。

(2)解释

F2

♂

♀

1

2X

W

1

2Y

1

2X

W

1

4X

W X W

(红眼雌性)

1

4X

W Y

(红眼雄性)

1

2X

w

1

4X

W X w

(红眼雌性)

1

4X

w Y

(白眼雄性)

5.演绎推理——测交

(1)过程

(2)测交结果：后代中红眼∶白眼＝1∶1，符合分离定律。

6．实验结论：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。7．基因和染色体关系

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。

例3(2017·武汉高一检测)摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，经历了若干过程。①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上。③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中()

A．①为假说，②为推论，③为实验

B．①为观察，②为假说，③为推论

C．①为问题，②为假说，③为实验

D．①为推论，②为假说，③为实验

答案 C

解析摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时采用的方法是假说—演绎法，根据现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关”；作出的假设是“白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因”；然后利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假设，因此C项正确。

例4下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是()

A．基因全部在染色体上

B．基因在染色体上呈线性排列

C．一条染色体上有一个基因

D．染色体就是由基因组成的

答案 B

解析基因和染色体行为存在着明显的平行关系，但细胞质中也有少量基因存在。基因在染色体上呈线性排列，这也说明一条染色体上有许多个基因。染色体主要由DNA和蛋白质组成。

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，分别进入两个配子中，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。

例5下列有关减数分裂过程中基因和染色体变化的叙述，不正确的是()

A．减数分裂时，同源染色体分开，等位基因也随之分离

B．染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开

C．非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也可以自由组合

D．性染色体上的基因都是成对存在的

答案 D

解析在性染色体上，有些基因不是成对存在的，如果蝇的眼色基因位于X染色体上，而在Y染色体上没有与之相对应的等位基因。

例6如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是()

A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子

B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等

C．形成配子时基因A、a与D、d之间不能自由组合

D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等

答案 D