2015届一轮复习基因在染色体上

第二讲基因在染色体上与伴性遗传孟德尔（1845）约翰逊（1909）萨顿（1913）摩尔根（1914）摩尔根及其他学家把遗传因子改为基因提出等位基因概念证实基因在染色体上基因在染色体上的假说性状由遗传因子决定背景：在孟德尔的遗传规律被重新发现之后，科学家迫切的寻找基因在哪里？？？基因在染色体上第二章第二节比较基因遗传和染色体行为图，说说相同之处.1234减数分裂与受精作用过程中染色体的数目变化——蝗虫的体细胞有24条染色体父方母方×P配子受精卵242424121212对高茎矮茎×P配子F1DDddDdDd基因行为染色体行为基因在杂交过程中保持完整性和独立性。在体细胞中基因存在在体细胞中染色体存在在配子中成对的基因只有。体细胞中成对的基因一个来自,一个来自。体细胞中成对的染色体一个来自,一个来自。非等位基因在形成配子时。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。成对成对在配子中成对的染色体只有。一个一条自由组合父方母方父方母方非同源染色体在减数第一次分裂后期也是的。自由组合人物介绍萨顿(W.Sutton)发现孟德尔假设的遗传因子（等位基因）分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。一百多年前，美国的生物学家萨顿对两者进行了类比推理，提出了一个大胆的假说，基因在染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系!推论的原因:类比推理——这是科学研究中常用的方法之一19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象，因此推测光也可能有波动性。萨顿运用类比推理，将看不见的基因与看的见染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。但这种结论并不具有逻辑的必然性，需要观察和实验的检验。（一）萨顿假说1．假说的内容:2．依据:3．萨顿的科学方法:基因在染色体上基因与染色体存在明显的平行关系类比推理根据两个(或两类)思维对象的某些属性相同或相似,推出它们在另一属性方面也相同或相似的推理。逻辑形式:A对象具有属性a、b、c、dB对象具有属性a、b、c;推理，B对象也可能具有d属性萨顿的假说仅仅只是一种推理，并不等于事实，假说要成为事实，还必须经过验证!不相信孟德尔的遗传理论，怀疑萨顿的假说，认为缺少实验证据。基因位于染色体上的实验证据—摩尔根的果蝇实验果蝇的特点：易饲养繁殖快后代多假说—演绎法1、在观察和分析基础上提出问题2、通过推理和想象提出解释问题的假说。3、根据假说进行演绎推理。4、通过实验检验演绎推理的结论。PF1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4红眼（雌、雄）×白眼果蝇都是雄的图2—9雌雄果蝇体细胞的染色体图解摩尔根根据实验结果，提出如下假设：控制白眼性状的基因w位于X染色体上，是隐性的。而Y染色体上不带有显性等位基因，雄蝇的基因型是XwY，表现为白眼;红眼雌蝇基因型是XWXW。白眼基因w是突变基因，红眼基因W是野生型基因，因为这对等位基因都在X染色体上。红眼（雌）白眼（雄）P配子F1×XwYXWXWXWXwYXWXwXWY红眼（雌）红眼（雄）对实验现象的解释图解红眼（雌）红眼（雄）F1F2果蝇杂交实验的分析图解×XWXwXWY配子XWXwXWYXWXW红眼（雌）XWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）对实验现象的解释•为了证明F1中雌果蝇从父本得到的是带w基因的X染色体(Xw)；摩尔根等进行了下述测交试验：以F1中的雌性果蝇为母本；表现型为白眼的雄果蝇为父本。•测交结果：红眼(♀)×白眼(♂)(XWXw)(XwY)↓Ft¼红眼(♀)(XWXw)¼红眼(♂)(XWY)¼白眼(♀)(XwXw)¼白眼(♂)(XwY)摩尔根的假设能够很好地解释实验现象。但单凭一个实验就说某个假设是正确的，似乎还不够说服力根据假说进行演绎推理红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY红眼红眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115后代有4种表现型：比例是1∶1∶1∶1。与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确。摩尔根验证实验人只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有这种对应关系吗？一条染色体上有很多个基因基因在染色体上呈线性排列（三）基因在染色体上呈线性排列荧光标记法现代分子生物学技术将基因定位在染色体上AaaAaAAAaaAAaa基因分离定律的现代解释复制（四）孟德尔遗传定律的现代解释BbAaAaaABBbbAAbbAAbbBBaaBBaa第一种组合基因自由组合定律的现代解释复制BbAaAaaABBbbaabbaabbBBAABBAA第二种组合复制•5．孟德尔第一定律又称分离定律实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。•6．孟德尔第二定律也叫做自由组合定律实质是：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，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。•7注意：(1)．分离定律，自由组合定律时间：减I后期。•(2)．范围：有性生殖的生物（真核细胞的核内染色体上的基因），而无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。回顾其他科学家在“基因”的研究上取得了哪些成就孟德尔（1845）约翰逊（1909）萨顿（1913）摩尔根（1914）摩尔根及其他学家关于基因的研究科学史把遗传因子改为基因提出等位基因概念一条染色体上有多个基因基因在染色体上呈线排列证实基因在染色体上基因在染色体上的假说性状由遗传因子决定只是假说没有证据实验证明事实证据萨顿基因在染色体上证据现象假说演绎推理实验论证结论类比推理摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释应用小结•一、萨顿运用类比推理的方法，提出了基因位于染色体上的著名假说•1．假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因在染色体上。•2．假说依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系：•(1)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，也有相对稳定的形态结构。•(2)体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有一个，同样，也只有成对的染色体中的一条•(3)基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方。•(4)减数分裂过程中基因和染色体行为相同。•二、基因位于染色体上的实验证明（假说—演绎法）•1．实验者：摩尔根，美国生物学家。摩尔根以果蝇为实验材料，首先将一特定的基因(白眼基因)和一条特定的染色体(X染色体)联系起来，用实验证明了萨顿假说的科学性。•2．实验材料：果蝇；优点：①相对性状多、明显；②培养周期短；③成本低；④容易饲养；⑤染色体数目少，便于观察等。•3摩尔根根据实验结果，提出如下假设：控制白眼性状的基因w位于X染色体上，是隐性的。而Y染色体上不带有显性等位基因，•4．美国生物学家摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发现了说明基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图，说明基因在染色体上呈线性排列。•5．孟德尔第一定律又称分离定律实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。•6．孟德尔第二定律也叫做自由组合定律实质是：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，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。•7注意：(1)．分离定律，自由组合定律时间：减I后期。•(2)．范围：有性生殖的生物（真核细胞的核内染色体上的基因），而无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。1、下列是科学家的研究成果，其中是关于“基因”研究方面的是（）①孟德尔提出了“性状由遗传因子决定的”观点②约翰逊把“遗传因子”改为“基因”，并且提出了“等位基因”概念③摩尔根证实“基因位于染色体上”A．①B、①②C、②③D、①②③2、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（）A、染色体是基因的主要载体B、基因在染色体上呈线性排列C、一条染色体上有多个基因D、染色体就是由基因组成的DD课堂练习：3.大量事实证明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪一项是没有说服力的（）A．基因在染色体上B．同源染色体分离导致等位基因分离C．每条染色体上有许多基因D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组4.下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是：（）A.在体细胞中成对存在，在配子中成单存在B.在体细胞和配子中都成单存在C.在体细胞和配子中都成双存在D.在体细胞中成单存在，在配子中成双存在CA6．果蝇的红眼（W）对白眼（w）是显性，控制眼色的基因在X染色体上，双亲中的一方为红眼，另一方为白眼，杂交后代F1中，雌果蝇眼色与亲代雄果蝇相同，雄果蝇眼色与亲代雌果蝇相同，则亲代雌果蝇、雄果蝇、F1代中雌果蝇、雄果蝇的基因型分别是（）A．XwXw、XWY；XWXw、XwYB．XWXw、XwY；XWXw、XWYC．XwXw、XwY；XWXW、XWYD．XWXW、XWY；XwXw、XwYA7．果蝇的红眼（W）对白眼（w）显性，控制眼色的基因位于X染色体上。一只红眼雌性果蝇与一只红眼雄性果蝇交配，后代中有白眼果蝇，这些白眼果蝇的性别状况是：A．全为雌性果蝇B．全为雄性果蝇C．雄多雌少D．雌多雄少8．果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，红眼对白眼为显性，基因位于X染色体上。在下列哪组杂交组合中，通过眼色就可直接判断果蝇的性别？A．白眼（♀）×白眼（♂）B．杂合红眼（♀）×红眼（♂）C．白眼（♀）×红眼（♂）D．杂合红眼（♀）×白眼（♂）CB10．下图是果蝇体细胞模式图，请据图回答：(1)该图表示的是_______性的果蝇。判断的依据是________。(2)细胞中有__________对同源染色体，有______个染色体组。其中一个染色体组可以表示为________________。(3)图中的W是红眼基因、w是白眼基因。该个体若与另一只白眼果蝇交配，后代中雌性白眼果蝇占总数的。雌性染色体为XX（有两个X染色体）42Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X1/412、（8分）果蝇红眼（W）对白眼（w）为显性，这对等位基因位于X染色体上，而果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，这对等位基因位于常染色体上，现将纯合的灰身白眼雄果蝇与纯合黑身红眼雌果蝇杂交，再将F1中雌，雄个体相交，产生F2，请分析回答下列问题：（1）F1雄性个体的基因型为，表现型为。（2）F1中雌雄性别比例为。（3）F2中灰身果蝇与黑身果蝇的分离比。（4）F2代中，眼色出现性状分离的果蝇性别为，其中红眼与白眼比例为，眼色不出现性状分离的果蝇性别为。BbXWY灰身红眼1：13：1雄性1：1雌性