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第2節 基因在染色體上
學習目標
1.說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據
2.運用有關基因和染色體的知識闡述孟德爾遺傳規律的實質
一、薩頓的假說
基礎梳理
1.等位基因： 位于同一對染色體上的同一位置，控制著一對相對性狀的兩個基因。
2.薩頓假說的研究方法： 類比推理
3.薩頓假說的依據：①基因在雜交過程中保持 完整性和獨立性 。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構。
②在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的 。在配子中只有成對的基因中的一個 ，同樣，也只有成對的染色體中的一條。
③體細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。
④非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數分裂Ⅰ的后期也是自由組合的。
3、請你在下面的圖解中填上相應的內容（圖中柱形代表染色體，柱形上的橫線代表基因的位置），
體會薩頓假說的基因和染色體行為的平行關系。
易錯提示
1.薩頓關于“基因位于染色體上”的假說是運用假說——演繹法提出來的（ × ）
2.所有的基因都位于染色體上（ × ）
2、 基因位于染色體上的實驗證據
1.實驗材料： 果蠅
2.實驗科學方法： 假說—演繹法
3.實驗者：美國生物學家 摩爾根
4.果蠅作為遺傳實驗材料的優點：①容易飼養
②繁殖快（10多天就繁殖一代）
③后代多 ，一只雌果蠅一天能產生幾百個后代
④相對形狀明顯，便于觀察和統計
⑤染色體數目少，易于觀察
5.實驗過程：
1 根據圖示可知：F1表現的性狀紅眼是 顯性 性狀
2 F2中紅眼：白眼= 3:1 ，符合分離定律，表明，紅眼和白眼受一對等位基因的控制
3 F2中只有雄果蠅出現白眼性狀，說明白眼性狀與性別有關。
6.果蠅的染色體組成：
1 常染色體：與性別決定無關的染色體，共 3 對；
2 性染色體：與性別決定有關的染色體，共 1 對，用XY表示。
7.摩爾根驗證假說的方法，是運用的測交實驗，寫出摩爾根測交實驗圖解（以XWXw紅眼雌×XwY白眼雄為例）
子代中紅眼雌：紅眼雄：白眼雌：白眼雄=
8.摩爾根的新發現：基因和染色體的關系
①一條染色體上有 多個基因
②基因在染色體上呈 線性排列
易錯提示
1.摩爾根和他的合作者研究發現，一條染色體上只有一個DNA，一個DNA上有多個呈線性排列的基因（ × ）
2.摩爾根用紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，發現F2中白眼果蠅全部是雄性的（ √ ）
3、 孟德爾遺傳規律的現代解釋
1.基因的分離定律的實質：在雜合子的細胞中，位于 一對同源染色體上的等位基因 具有一定的獨立性；在減數分裂形成配子 的過程中， 等位基因 會隨 同源染色體的分開而分離 ，分別進入 兩個配子中 ， 獨立 地隨配子遺傳給后代。
2.基因的自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因 的分離或組合是 互不干擾的 ；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時， 非同源染色體上的非等位基因自由組合 。
1.等位基因隨著同源染色體的分離而分離，非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而組合（ √ ）
2.所有的非等位基因都可以自由組合（ × ）
1、最早證實“基因在染色體上”的實驗是( )
A.孟德爾的豌豆雜交實驗
B.薩頓蝗蟲細胞觀察實驗
C.摩爾根的果蠅雜交實驗
D.現代分子生物學技術印證
2、下列相關敘述錯誤的是( )
A.薩頓提出了基因位于染色體上的假說
B.薩頓發現了基因與染色體行為的平行關系
C.薩頓運用假說—演繹法證明了基因位于染色體上
D.薩頓關于基因與染色體關系的研究方法是類比推理法
3、如圖是一對夫婦和幾個子女的簡化DNA指紋,“■”表示有標記基因,據此圖判斷,下列分析不正確的是( )
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色體上
B.基因Ⅱ與基因Ⅳ可能位于同一條染色體上
C.基因Ⅲ可能位于X染色體上
D.基因Ⅴ可能位于Y染色體上
4、下列有關基因和染色體的敘述,不正確的是( )
A.—條染色體上有多個基因,基因在染色體上呈線性排列
B.大多數雌雄異體的動物都有成對的性染色體
C.在雄性動物體內細胞分裂過程中,X、Y染色體在減數第一次分裂后期分離
D.性染色體只出現在生殖細胞中,常染色體只出現體細胞中
5、如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因,下列相關說法錯誤的是( )
A.果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目
B.基因在染色體上呈線性排列
C.黃身基因與白眼基因的遺傳不遵循自由組合定律
D.細胞內的基因都在染色體上
6、據下圖,下列選項中不遵循基因自由組合規律的是( )
A.與 B.與
C.與 D.與
7、摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖所示。下列相關敘述,錯誤的是( )
A.果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律
B.摩爾根的果蠅雜交實驗和孟德爾的豌豆雜交實驗都采用了“假說—演繹法”
C.摩爾根所做的假設是控制白眼的基因只位于X染色體上,親本中白眼雄果蠅的基因型是XwY
D.F2中的紅眼雌果蠅的基因型只有XwXw
8、如圖為果蠅的原始生殖細胞示意圖。圖中1、1',2、2'、3、3',4、4'表示染色體;B、b,V、v,W、w,分別表示控制不同性狀的基因。據圖回答下列問題:
1.此原始生殖細胞是__________細胞。
2.圖中的__________屬常染色體且為同源染色體,而__________屬性染色體且為同源染色體。
3.正常情況下此原始生殖細胞經減數分裂產生的生殖細胞中的非同源染色體組合最多有__________種。
4.該細胞中有__________個核DNA分子。
5.該果蠅基因型可寫成__________。
6.如圖所示的一個初級性母細胞經減數分裂可以產生__________個__________種生殖細胞;該果蠅經減數分裂可產生__________種基因組成類型的配子。
答案以及解析
1答案及解析：
答案：C
解析：摩爾根的果蠅雜交實驗證實了白眼基因位于X染色體上，即證明基因位于染色體上。
2答案及解析：
答案：C
解析：薩頓運用類比推理法提出了“基因在染色體上”的假說，摩爾根運用假說—演繹法證明基因位于染色體上。
3答案及解析：
答案：D
解析：A項,母親攜帶基因Ⅰ和基因Ⅱ,減數分裂時同源染色體分離,基因Ⅰ和基因Ⅱ隨之分離,子女只攜帶其中之一。B項,母親和女兒2都同時攜帶基因Ⅱ和基因Ⅳ,家庭其他成員不攜帶基因Ⅱ和基因Ⅳ,故基因Ⅱ和基因Ⅳ可能位于同一條染色體上。C項,父親攜帶的基因皿含X染色體的精子可以遺傳給兩個女兒。D項,Y 染體上的基因只能傳給兒子,不可能遺傳給女兒。
4答案及解析：
答案：D
解析：在生殖細胞和體細胞中都存在性染色體和常染色體,D錯誤。
5答案及解析：
答案：D
解析：一條染色體上有多個基因,所以果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目,A項正確;基因在染色體上呈線性排列，B項正確；黃身基因與白眼基因位于同—條染色體上，因此它們的遺傳不遵循由組合定律,C項正確；細胞核內的基因位于染色體上，細胞質內的基因位于線粒體和葉綠體中，D項錯誤。
6答案及解析：
答案：A
解析：基因自由組合定律的實質是非同源染色體上的非等位基因自由組合,故BCD正確;據圖可知,A基因和D基因位于同一對同源染色體上,不遵循自由組合定律,故A錯誤。
7答案及解析：
答案：D
解析：子二代中，紅眼和白眼的比例為3:1，說明果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律，A正確;摩爾根的果蠅雜交實驗和孟德爾的豌豆雜交實驗都采用了“假說—演繹法”，B正確；序爾根所做的假設是控制白眼的基因只位于X染色體上，親本中白眼雄果蠅的基因型是XwY,C正確；F2中的紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw，D錯誤。
8答案及解析：
答案：1.卵原; 2.1、1',2、2'、3、3'; 4、4'
3.16; 4.8; 5.VvDdBbXWXw
6.1; 1; 16
解析：1.果繩的4和4'是一對性染色體,其上具有W、w —對等位基因,說明該果蠅為雌性,該原始生殖細胞為卵原細胞。
2.從果蠅的染色體組成看出,圖中1和1'、2和2'、3和3'都屬常染色體,4和4'屬性染色體。
3.非同源染色體的自由組合方式最多有24=16種。
4.該細胞不含染色單體,此時核DNA分子數等于染色體的條數, 即8個。
5.根據圖中顯示基因可以寫出該果蠅的基因型為 VvDdBbXWXw。
6.—個初級卵母細胞經減數分裂可形成1個卵細胞和3個極體,故生殖細胞只有1個,對應1種類型;該果蠅經減數分裂可形成多個卵細胞,根據基因的自由組合定律.其基因組成類型為24=16種。
基礎梳理
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隨堂練習
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