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第2章 基因和染色體的關(guān)系,一、薩頓的假說 1．內(nèi)容 基因是由 攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在 上。 2．研究方法： 。,染色體,染色體,類比推理,3．依據(jù) 基因和染色體行為存在著明顯的 關(guān)系。表解如下：,平行,(1)顯性性狀為 。 (2)F2的性狀分離比為 ，符合 定律。 (3)F2中雌性個體的性狀為 ，雄性個體的性狀分離比為 ，說明性狀表現(xiàn)與 有關(guān)。,二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1. 摩爾根果蠅眼色遺傳實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象,紅眼,3:1,基因的分離,紅眼,紅眼：白眼=1：1,性別,2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證方法： 。 4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：基因在 上。 5．發(fā)展：一條染色體上有 個基因，基因在染色體上呈 排列。 三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 1．基因分離定律的實(shí)質(zhì) (1)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的 ； (2)在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨著 的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。,測交,染色體,許多,線性,獨(dú)立性,同源染色體,2．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì) (1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是 的； (2)在減數(shù)分裂過程中， 彼此分離的同時， 的非等位基因自由組合。,互不干擾,同源染色體上的等位基因,非同源染色體上,一、薩頓假說 1．基因位于染色體上，DNA也位于染色體上，1條染色體中有1個DNA分子，在細(xì)胞分裂時，DNA也復(fù)制，隨染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中。DNA是脫氧核苷酸連接的長鏈。請運(yùn)用類比推理的方法，推斷基因與DNA長鏈的關(guān)系。 提示：基因是DNA長鏈的一個片段。 2．判斷正誤 (1)基因都是由染色體攜帶從親代傳遞給子代的。( ) (2)基因和染色體在行為上存在著平行關(guān)系，但是在數(shù)量上，一條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。( ),,×,√,二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 分析教材P29圖2－8、2－9和2－10，結(jié)合相關(guān)文字內(nèi)容，討論下列相關(guān)問題： 1．決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色，w基因控制白色。那么，一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代能否出現(xiàn)白眼雌果蠅？ 提示：因?yàn)楹蟠拇乒壱欢ê衼碜愿阜降娘@性的紅眼基因，所以后代中不可能出現(xiàn)白眼雌果蠅。 2．試分析如何知道控制某種性狀的基因是位于常染色體上，還是位于性染色體上。 提示：用具有相對性狀的親本進(jìn)行正交、反交，若正、反交后代雌雄個體中性狀表現(xiàn)一致，則為常染色體上的基因所控制。若正、反交后代雌雄個體性狀表現(xiàn)有明顯差異，則為性染色體上的基因所控制。,3．摩爾根證明基因位于染色體上，采用的是類比推理嗎？ 提示：不是。采用的是假說—演繹法。 4．結(jié)合孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程和薩頓假說的提出，比較假說—演繹法和類比推理有什么不同？ 提示：假說—演繹法對提出的假說進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出相應(yīng)結(jié)論；類比推理只根據(jù)類比事物、現(xiàn)象之間的相同、相似之處作出假設(shè)，但沒有對假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，因此類比推理得出的結(jié)論不具備邏輯的必然性。,三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 1．等位基因和非等位基因在染色體上的分布位置有何區(qū)別？ 提示：等位基因位于一對同源染色體的相同位置；非等位基因位于非同源染色體上或同源染色體的不同位置。 2．判斷正誤 (1)在減數(shù)分裂過程中，所有等位基因一定會分開。( ) (2)在減數(shù)分裂過程中，所有非等位基因都會發(fā)生自由組合。( ) (3)不同基因型的配子的隨機(jī)結(jié)合，遵循基因的自由組合定律。( ),√,×,×,1．摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的分析,(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,(2)相關(guān)說明 ①果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀。 ②F1全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。 ③F2紅眼∶白眼＝3∶1，符合分離定律，紅眼和白眼受一對等位基因控制。 ④白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系，即控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上沒有相關(guān)基因。各種果蠅的基因型及表現(xiàn)型如表所示：,2．驗(yàn)證(測交實(shí)驗(yàn)) (1)過程,(2)測交結(jié)果：后代中紅眼∶白眼＝1∶1，符合分離定律。 (3)結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，從而證明了基因在染色體上。,3．兩個遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) (1)分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，如圖：,(2)自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如圖：,[特別提醒] (1)同源染色體上每對等位基因的遺傳均遵循分離定律，非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。 (2)真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的基因與原核細(xì)胞中的基因在遺傳過程中均不遵循孟德爾的兩個遺傳規(guī)律。,[例1] 紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌、雄果蠅都 表現(xiàn)紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中，紅眼雄果蠅占 1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2，下列敘述錯誤的是 ( ) A．紅眼對白眼是顯性 B．眼色遺傳符合分離定律 C．眼色和性別表現(xiàn)自由組合 D．紅眼和白眼基因位于X染色體上,a,b,[研析] 本題借助果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，考查基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)分析方法。具體解題過程如下：,,,[審]——提取信息,,信息a：紅眼(♀)果蠅×白眼(♂)果蠅→F1(雌、雄)全為紅眼。 信息b：F1(♀，♂)交配→F2：1/4紅眼(♂)、1/4白眼(♂)、1/2紅眼(♀)。,,[析]——解讀信息,解讀a：具有一對相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀，即紅眼為顯性性狀，白眼為隱性性狀。 解讀b：F1中雌雄果蠅雜交，F(xiàn)2中紅眼∶白眼＝3∶1，雄性個體中紅眼∶白眼＝1∶1，白眼性狀僅出現(xiàn)在雄性個體中。,,,[判]——研判選項(xiàng),A、B項(xiàng)：F2中紅眼∶白眼＝3∶1，所以果蠅的眼色遺傳符合基因的分離定律。 C、D項(xiàng)：F2中白眼性狀僅出現(xiàn)在雄性個體中，說明該性狀與性別相關(guān)聯(lián)，控制眼色的基因位于X染色體上，控制性別的基因位于性染色體上，因此二者不能自由組合。,[答案] C,[例2] (福建高考改編)現(xiàn)有翅型為裂翅的果蠅新品系，裂翅(A)對非裂翅(a)為顯性，雜交實(shí)驗(yàn)如圖所示：,,————————[課堂歸納]————————,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建],填充：①基因 ②染色體 ③果蠅眼色 ④基因位于染色體上 ,[關(guān)鍵語句],1．基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。 2．基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有許多個基因。 3．基因分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨同源染色體的分開而分離。 4．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨同源染色體分開而分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 5．薩頓的“基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系”的假說是運(yùn)用了類比推理法。 6．摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)利用了假說—演繹法。,1．下列不屬于薩頓假說中對基因與染色體關(guān)系的描述的是( ) A．基因在染色體上呈線性排列 B．體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的 C．基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性，染色體在形成配子和受精過程中，具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu) D．體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方，同源染色體也是如此 解析：基因在染色體上呈線性排列，是由摩爾根提出的。 答案：A,知識點(diǎn)一、類比推理方法的應(yīng)用,2．下列有關(guān)基因和染色體的敘述正確的是( ) A．基因都在染色體上 B．基因在染色體上呈線性排列 C．一條染色體上有一個基因 D．染色體就是由基因組成的,解析：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，但細(xì)胞質(zhì)中也有少量的基因存在?；蛟谌旧w上呈線性排列，這也說明一條染色體上有許多個基因。染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。 答案：B,3．關(guān)于染色體和DNA分子關(guān)系的正確敘述是( ) ①DNA分子數(shù)目加倍時，染色體數(shù)目也加倍 ②染色體數(shù)目減半時，DNA分子數(shù)目也減半 ③染色體數(shù)目加倍時，DNA分子數(shù)目也加倍 ④染色體復(fù)制時，DNA分子也復(fù)制 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 解析：性狀分離是指在雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性和隱性兩種性狀的現(xiàn)象。 答案：B,4．果蠅的體細(xì)胞中有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，下列關(guān)于果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子說法正確的是( ) A．果蠅的精子中含有成對的基因 B．果蠅的體細(xì)胞中只含有一個基因 C．果蠅的每對同源染色體上含有的基因可以同時來自于父方，也可以同時來自于母方 D．在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個,解析：果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，同源染色體上成對的基因隨著同源染色體的分離而分開，因此，形成的配子中含有單個基因，體細(xì)胞中是成對存在的。 答案：D,知識點(diǎn)二、生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究方法,5．在探索遺傳本質(zhì)的過程中，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是( ) ①孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，提出遺傳定律 ②薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上” ③摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上 A．①假說—演繹法 ②假說—演繹法 ③類比推理法 B．①假說—演繹法 ②類比推理法 ③類比推理法 C．①假說—演繹法 ②類比推理法 ③假說—演繹法 D．①類比推理法 ②假說—演繹法 ③類比推理法,解析：孟德爾根據(jù)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，提出遺傳定律，采用的是“假說—演繹法”，薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”，采用的是“類比推理法”，摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上，采用的是“假說—演繹法”。,答案：C,6．如圖能正確表示基因分離定律實(shí)質(zhì)的是( ) 解析：基因分離定律的實(shí)質(zhì)是，雜合子在產(chǎn)生配子時，等位基因隨同源染色體的分離而分離，獨(dú)立地進(jìn)入不同的配子中。 答案：C,知識點(diǎn)三、薩頓學(xué)說對孟德爾遺傳定律的解釋,7．如圖為某高等雄性動物精原細(xì)胞的染色體和基因的組成圖，請分析回答：,(1)圖中A和a稱為_____________，A和B稱為_____________。 (2)圖中①和②叫做____________，①和③叫做 。 (3)圖示的1個細(xì)胞產(chǎn)生的配子有________種，比例為______________。 (4)對該生物進(jìn)行測交，后代有________種表現(xiàn)型，其中與該生物表現(xiàn)型不同的類型有________種；測交后代表現(xiàn)型比例為______________。,(5)該生物自交，后代中能穩(wěn)定遺傳的個體的比例為_______ 。 (6)該生物與基因型為aaBB的個體雜交，后代表現(xiàn)型有________種，比例為______________。 答案：(1)等位基因 非等位基因 (2)同源染色體 非同源染色體 (3)2 1∶1 (4)4 3 1∶1∶1∶1 (5)1/4 (6)2 1∶1,