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1、1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）备课资料1.基因和染色体孟德尔所说的决定遗传的因子存在于生物体的什么地方呢？在孟德尔时期，这个问题还不能解答。在孟德尔发表论文之后的35年期间，细胞学发展起来，染色体、减数分裂和受精作用过程都被陆续发现，这些都为孟德尔定律提供了细胞学的证据。孟德尔定律被重新发现之后，美国哥伦比亚大学的一名研究生Walter S.Sutton研究蚱蜢的精子发生，发现染色体在减数分裂过程时的行为和孟德尔定律有惊人的一致，如：染色体在体细胞中是成对的，而孟德尔假定的遗传因子，即现在所说的基因，在体细胞中也是成对存在的。染色体在生殖细胞成熟过程中，经过减数分裂而减少一半，孟德尔假定的
2、遗传因子（基因）在生殖细胞即配子中也只有一半数目。在受精过程中，父母双方配子的结合，使染色体恢复原来的二倍体数目。而孟德尔也假定遗传因子在受精作用过程中，由两个亲本的结合而恢复为原来的成对状态。在减数分裂时，一个配子只能得到每一对染色体（同源染色体）中的一个。如果R与r为一对染色体，生殖细胞只能得到R或只能得到r。这一点符合分离定律。非同源染色体进入生殖细胞时的配合，是有均等机会的自由组合。例如，Y与y为一对染色体，R与r为另一对染色体，那么Y可以与R一同进入一个配子，也可以与r一同进入一配子。同样地，y同R、r的组合机会也是均等的。这与孟德尔第二定律所假定的自由组合完全一致。以上这些比较，显
3、示出染色体的行为与遗传因子的行为是平行的，因此Sutton提出，遗传因子是位于染色体上的。按照Sutton的假说，位于染色体上的遗传因子是在减数分裂时，随着同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合而实现了分离和自由组合的。和Sutton同时（1902）的德国细胞学家T.Boveri也注意到遗传因子和染色体行为的一致性，也提出了遗传因子位于染色体上的假说。他们两人的工作可以说是染色体遗传学说的先声。2.自由组合定律的细胞学基础自由组合定律主要说明分别位于不同对同源染色体的两对或两对以上的等位基因，按照分离定律发生分离时，不同对的等位基因在形成配子过程中是独立分配到配子中去的，每个配子里的不同对的
4、基因又是自由组合起来的。也就是说，一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。这样一个原理在细胞学可以得到证明。在减数分裂过程中，同源染色体的联会和后来的分开，为基因的分离定律和自由组合定律提供了细胞学上的依据。例如，杂交种有两对位于不同对同源染色体上的等位基因，就能产生四种类型的配子。这是为什么呢？因为含有这两对等位基因的两对同源染色体，在减数第一次分裂的中期，染色体在赤道部位的排列有两种可能性（图124）。这样，就会得到下列四种配子：AB、Ab、aB、ab，它们之间的数量比是1111。 1.2.中期 3.4.配子类型图124 两对同源染色体上的两对等位基因在减数分裂中期
5、的两种排列方式本章自我检测详解一、概念检测（一）判断题1. 解析：相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。狗的长毛和卷毛不属于同一种性状，它们属于两种不同的性状，所以它们不属于相对性状。长毛和短毛、卷毛和直毛才是相对性状。答案：2.解析：一对相对性状的亲本杂交，F1中未显现出来的性状叫做隐性性状。只有细胞中含有两个隐性遗传因子时（隐性纯合子），生物体才能表现出隐性性状，当细胞中含有一个显性遗传因子和一个隐性遗传因子时（杂合子），生物体表现出显性性状。答案：3.解析：遗传因子组成相同的个体叫做纯合子，如DD或dd。遗传因子组成不同的个体叫做杂合子，如Dd。纯合子自交后代不发生性状分离，杂
6、合子自交后代会出现性状分离。如Dd的个体自交，其后代出现三种基因型：DD、Dd和dd，其中DD和dd就是纯合子。答案：（二）选择题1.解析：性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。只有D答案符合。答案：D2.解析：这道题目可用逐对分析法。先考虑Aa和aa这一对基因，后代中显性隐性=11；再考虑Bb和Bb这一对基因，后代中显性隐性=31，综合起来考虑，后代中表现型比例就是（11）（31）=3131。答案：C3.解析：据题意该对杂合豚鼠的基因型为AaAa，理论推测其后代中黑色豚鼠白色豚鼠的值应该是31，但这个比值是在后代数量比较大时的一个理论值，如果后代个体数较少就
7、不一定符合这个比值，各种情况都有可能出现，所以答案选D。答案：D4.解析：A选项后代中出现白色球状的几率等于1/21/2=1/4；B选项后代中出现白色球状的几率等于11=1；C选项后代中出现白色球状的几率等于1/21=1/2；D选项后代中出现白色球状的几率等于1/21=1/2，故答案选B。答案：B二、知识迁移因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜玉米花粉产生的精子中含有显性基因，而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，甜
8、玉米花粉产生的精子中含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。三、技能应用由于显性基因对隐性基因有显性作用，所以在生物长期的进化过程中，如果没有自然选择的作用，一般在一个群体中显性个体数多于隐性个体数。根据图中提供的信息可知，蝴蝶的绿眼个体数多，并且绿眼白眼接近于31；同样蝴蝶的紫翅个体数多，并且紫翅黄翅接近于31，所以判断蝴蝶的绿眼和紫翅是显性性状，白眼和黄翅是隐性性状。四、思维拓展1.提示：一对皮肤颜色正常的夫妇，生下白化病患儿，说明白化病属于隐性基因控制的疾病。同时调查统计结果表明，携带白化病致病基因且表现型正常的夫妇，其后代是白化病患者的几率为25%。由此可以判断，人类正常皮肤与白化皮肤这对相对性状的遗传符合孟德尔的分离定律。2.孟德尔的自由组合定律具有普遍性，因为两对相对性状的遗传可分解为每一对相对性状遗传结果的乘积，即两对相对性状遗传产生的性状组合类型为22=22，性状比例为（31）n。故n对相对性状遗传产生的性状组合类型有2n。4
