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1、第2节基因在染色体上 1 说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据 2 阐明孟德尔遗传规律的实质 3 运用类比推理法 解释基因位于染色体上 一 萨顿的假说1 内容 基因是由携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因就在上 2 依据基因和行为存在着明显的关系 1 基因在杂交过程中保持性 染色体在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的 染色体 染色体 染色体 平行 完整性和独立 形态结构 2 在体细胞中基因成对存在 也是成对的 在配子中成对的只有一个 同样 成对的也只有一条 3 体细胞中成对的基因一个来自 一个来自 也是如此 4 基因在形成配子时自由组合 染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的 染
2、色体 基因 染色体 父方 母方 同源染色体 非等位 非同源 二 基因位于染色体上的实验证据1 实验现象 2 实验现象的解释 F2 XW Y XW Xw 白眼雄性 1 实验现象解释的验证方法 2 实验结论 基因在上 3 发展 一条染色体上有个基因 基因在染色体上呈排列 测交 染色体 许多 线性 1 果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗 为什么 提示 不是 果蝇细胞内的核基因都位于染色体上 而质基因却位于线粒体内 三 孟德尔遗传规律的现代解释1 基因的分离定律 1 描述对象 同源染色体上的 2 行为特点 具有一定的 3 发生时间 的过程中 4 结果 等位基因随的分开而 等位基因 独立性 减数第一次分裂
3、 同源染色体 分离 2 基因的自由组合定律 1 描述对象 2 行为特点 分离或组合 3 发生时间 的过程中 4 结果 非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体上的非等位基因 同时进行 减数第一次分裂 自由组合 2 在减数分裂过程中 等位基因是否一定分开 非等位基因是否一定能自由组合 提示 在正常情况下 减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因一定会分开 非同源染色体上的非等位基因会发生自由组合 而同源染色体上的非等位基因并不能自由组合 而是发生连锁 2 果蝇的染色体组成 2 相关说明 果蝇的红眼 白眼是一对相对性状 F1全为红眼 则红眼是显性性状 F2中红眼 白眼 3 1 符合分离定律 红眼和白
4、眼受一对等位基因控制 白眼性状的表现与性别相联系 即控制眼色的基因位于X染色体上 Y染色体上没有相关基因 各种果蝇的基因型及表现型如下表 3 验证 测交实验 过程 测交结果 后代中红眼 白眼 1 1 符合分离定律 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 拓展延伸 1 常染色体上的基因与性染色体上的基因书写时 一般是将常染色体上的基因写在前面 如AaXBY 2 基因定位的含义是指将基因定位于某一条染色体上 并测定基因在特定染色体上线性排列的顺序和不同基因之间的相对距离 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
5、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1237只 F2 大翅雌果蝇2159只 大翅雄果蝇1011只 小翅雄果蝇982只 下列分析不正确的是 A 果蝇翅形大翅对小翅为显性B 根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律C 根据实验结果可证明控制翅形的基因位于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 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2159只 大翅雄果蝇1011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不等 可推知控制翅形的基因位于X染
6、色体上 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 触类旁通 判断基因位于性染色体上的方法设计杂交实验 若子代性状与性别相联系 即某一性状只出现在某一性别中 或在不同性别中性状出现的比例不同 则控制该性状的基因位于性染色体上 1 2012孝感市高一检测 果蝇的红眼 A 对白眼 a 为显性 控制眼色的基因位于X染色体上 双亲中一方为红眼 另一方为白眼 杂交后代中雌果蝇与亲代中的雄果蝇眼色相同 雄果蝇与亲代的雌果蝇眼色相同 下面相关叙述不正确的是 A 亲代雌果蝇和雄果蝇的体细胞中都存在等位基因B F1雌雄个体交配 F2中出现红眼果蝇的概率为3 4C F1雌雄个
7、体交配 F2中各种表现型出现的概率相等D F2雌雄个体的基因型不是与亲代相同 就是与F1相同 解析 分析题意可知 两个亲本的基因型为XaXa XAY F1雌雄个体的基因型分别为XAXa XaY F2个体的基因型为XAXa XaY XaXa XAY F2中出现红眼果蝇 白眼果蝇的概率均为1 2 答案 B 二 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 2 分离定律的细胞学基础每对等位基因在减数分裂过程中随同源染色体的分开而分离 如图 分离定
8、律的实质是 每一对等位基因在减数分裂中随着同源染色体彼此分离也相应发生分离 分别进入到不同配子中 产生了数量相同的两种类型的配子 同时 两种类型的配子在受精时的机会均等 并且是随机的 3 自由组合定律的细胞学基础分别位于两对同源染色体上的两对等位基因在减数分裂过程中的行为变化如图 自由组合定律实质 减数分裂过程中 每一对等位基因随同源染色体分开而分离的同时 位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 拓展延伸 1 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行 都发生在减数第一次分裂后期 2 同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循分离定律 但并非所有
9、的非等位基因均遵循自由组合定律 只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律 3 真核细胞细胞质中的基因与原核细胞中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律 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 下列叙述正确的是 A 从染色体情况来看 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B b间自由组合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 解析 1 由图可知 该果蝇为雄性个体 图中7为X染色体 8为Y染色体 因此 只从性染色体情况看 它能形成X Y两种配子 若再考虑常染色体和性染色体
10、 则能形成24种配子 2 e位于X染色体上 Y染色体上没有它的等位基因 所以e基因控制的性状 在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率 3 A a与B b位于同一对同源染色体上 减数分裂形成配子时 A B进入一个配子 a b进入另一个配子 它们连锁在一起 因此 A a与B b之间不能自由组合 4 只考虑3 4与7 8两对同源染色体时 该果蝇基因型可写成DdXeY 产生DXe dXe DY dY四种配子且数量相等 答案 D 2 2012盐城高一检测 如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产生配子时 等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地进入不同的配子中
11、也就是说 基因的行为是由染色体的行为决定的 答案 C 与本节内容有关的实验问题 1 探究基因在染色体上 2 探究基因在常染色体上还是性染色体上 案例探究 萨顿运用类比推理方法提出 控制生物性状的基因位于染色体上 的假说 摩尔根起初对此假说持怀疑态度 他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究 杂交实验图解如下 P红眼 雌 白眼 雄 F1红眼 雌 雄 F1雌雄交配F2红眼 雌 雄 白眼 雄 3 41 4 请回答下列问题 1 上述果蝇杂交实验现象 选填 支持 或 不支持 萨顿的假说 根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体 3对常染色体 1对性染色体 的事实 摩尔根等人提出以下假设 从而使
12、上述遗传现象得到合理的解释 不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况 2 摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设 以下的实验图解是他们完成的测交实验之一 P红眼 F1雌 白眼 雄 测交子代红眼 雌 红眼 雄 白眼 雌 白眼 雄 1 41 41 41 4 说明 测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的F1 上述测交实验现象并不能充分验证其假设 其原因是 为充分验证其假设 请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案 要求写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可 控制眼色的等位基因为B b 提示 亲本从上述测交子代中选取 写出实验亲本的基因型 预期子代的基因型 解析 1 摩尔根的杂交实验说明果蝇红眼和白眼的遗传符合分离定律 又由于白眼性状始终与性别相联系 由此摩尔根推测控制果蝇红 白眼的基因位于性染色体X上 2 由于测交实验子代性状与性别无关 控制眼色的基因无论位于常染色体还是位于X染色体上 测交结果都相同 因此不能充分验证假设 要验证假设 选用的杂交组合要求子代性状与性别有关 常选用隐性雌和显性雄个体杂交 XbXb XBYXBXb 红眼 XbY 白眼 答案 1 支持控制眼色的基因只位于X染色体上 2 控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于X染色体上 测交实验结果皆相同 XbXb XBYXBXb XbY 活页作业 四
