第二章 基因和染色体的关系第2节 基因在染色体上

• 1.实验者：美国遗传学家摩尔根 • 2．实验材料：果蝇。 • 说明：①相对性状多、明显；②培养周期 短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目 少，便于观察等。
• 3．相对性状； • (2)F1全为红眼→红眼是显性性状； • (3)F2红眼∶白眼＝3 ∶ 1→符合分离定律， 红眼和白眼受一对等位基因控制； • (4)白眼性状的表现与性别相联系。
• [解析] 本题考查基因与染色体之间的平 行关系，意在考查考生对课本知识的理解 能力。所谓平行关系即两者的行为要表现 一致。基因突变是DNA上的某一位点发生 变化(微观变化)，而染色体(宏观)没有变化， 所以答案选A。 • [答案] A
• 下列叙述中正确的是 • ( ) • A．细胞中DNA都在染色体上 • B．细胞中每个染色体都只有1个DNA分子 • C．减数分裂过程中染色体与基因的行为 一致 • D．以上叙述均对
• 答案：一、1.染色体 染色体 • 2 ． 染 色 体 平 行 (1) 完 整 性 和 独 立 性 形态结构 (2)染色体 基因 染色体 (3) 父方 母方 同源染色体 (4)非等位 非 同源 • 二、1.红眼 1/4白眼 • 2．XWXW ，XwY，XW ，Xw ，Y ♂XW 、 Y，♀ XW、Xw， 白眼雄性 • 3．测交 • 4．染色体 • 5．多 线性
• 4．理论解释 • (1)性染色体与常染色体 • 性染色体：雌雄异体的生物决定性别的染 色体。 染色 常染 性染 果 色 染色体组 体总 色体 • (2)果蝇体细胞的染色体组成 蝇 成 体 数 数 数 雌 6＋XX(同 3对 1对 果 4对 型) 蝇 雄
• (3)遗传分析图解：假设控制果蝇白眼的基 因(用w表示)位于X染色体上，而Y染色体不 含有它的等位基因。
• [答案] C • [解析] 根据本节“技能训练”内容的学 习可知，DNA主要位于染色体上，但在细 胞器——叶绿体、线粒体中仍部分存在，故 A答案不正确。正常情况下。细胞内的每 一条染色体只含有一个DNA分子，但在进 行分裂的细胞中，在复制后的染色体上， 每一条染色体却含2个DNA分子，故B选项 不正确．基因存在于染色体上，故基因的 行为与染色体行为一致，故C正确。
• 1 (2010·海南生物，14)下列叙述中，不能 说明“核基因和染色体行为存在平行关系” 的是( ) • A．基因发生突变而染色体没有发生变化 • B．非等位基因随非同源染色体的自由组 合而组合 • C．二倍体生物形成配子时基因和染色体 数目均减半 • D．Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现 出a基因的性状
• 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：一对同源 染色体上的等位基因。 • 重新定义：位于一对同源染色体的同一位 置上，控制着一对相对性状的基因，叫做 等位基因。 • (2)自由组合定律中的不同对的遗传因子： 位于非同源染色体上的非等位基因。
• 注意：减数分裂时自由组合的是非同源染 色体上的非等位基因，而不是所有的非等 位基因。因为同源染色体上的非等位基因 不遵循自由组合定律。
• [答案] A • [解析] 此题主要考查减数分裂过程中等 位基因和非等位基因随配子的分配情况。 根据孟德尔遗传规律的现代解释，位于同 源染色体上的等位基因A和A′、B和B′一定 会分别进入不同的配子中，而非等位基因 A(A′)和B(B′)会自由组合。若原始细胞的 数量很大，则各种组合的机会均等，数量 小则各种组合不一定全部出现。此题中卵 原细胞只有一个，则在减数分裂第一次分 裂后期非等位基因随染色体的自由组合机 会只有一次。已知卵细胞的基因型为AB， 则与其同时产生的极体的基因型也应为
• [解析] 首先推出红眼为显性性状，再由白 眼只限于雄性，推断出白眼基因在X染色体 上。 • [答案] A
• 决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其 中W基因控制红色性状，w基因控制白色 性状。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇 杂交，其后代中不可能出现的是( ) • A．红眼雄果蝇 B．白 眼雄果蝇 • C．红眼雌果蝇 D．白眼雌果蝇
• • • • • • • • • •
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 ________。 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；
• 假设某生物体细胞中有4条染色体，等位 基因A和A′以及B和B′分别位于两对同源染 色体上。当卵巢中的一个卵原细胞经过减 数分裂形成了一个卵细胞，其基因型为 AB，另外三个极体的基因型应该是 • ( ) • A．AB、A′B′、A′B′ • B．AB′、A′B、A′B′ • C．A′B、AB′、AB′ • D．A′B′、A′B′、A′B′
• 2．两个遗传定律的实质 • (1)基因的分离定律的实质：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：在减数分裂形成配子 的过程中，等位基因会随着同源染色体的 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。 • (2)基因的自由组合定律的实质是：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。
• [答案] D • [解析] 先写出亲代的基因型。红眼雌果 蝇：XWXW或XWXw，红眼雄果蝇：XWY。 若 XWXW×XWY→XWXW( 红 眼 雌 果 蝇 ) 、 XWY( 红 眼 雄 果 蝇 ) ； 若 XWXw×XWY→XWXW( 红 眼 雌 果 蝇 ) 、 XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、 XwY(白眼雄果蝇)。可见，后代中不可能 有白眼雌果蝇。
• 3．萨顿将基因与染色体的行为进行类比 基因行为 染色体行为
染色体在配子形成 基因在杂交过程中 和受精过程中， 独立性 保持完整性和独 具有相对稳定的 立性 形态结构 存在 方式 在体细胞中基因成 在体细胞中染色体 对存在，在配子 成对存在，在配 中只有成对基因 子中只有成对的 中的一个 染色体中的一条 体细胞中成对的染 体细胞中成对的基 色体(即同源染色 因一个来自父方，
• 说明：在遗传分析图解的书写过程中，常 染色体上基因不需标明其位于常染色体上， 性染色体上基因需将性染色体及其上基因 一同写出。如XWY。
• (4)测交实验验证
• 由测交结果可见：红眼和白眼的比例为1:1， 验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X 染色体上。 • 5．实验结论：基因在染色体上。 • 6．通过基因定位发现：基因在染色体上 呈线性排列。 • 基因线性排列是指基因是一个接着一个， 之间没有重复、倒退、分枝等现象。 • 基因定位：就是要将基因定位于某一染色 体上，并测定基因在特定染色体上线性排 列的顺序和相对距离。
• 提示：基因分离定律的细胞基础是：同源 染色体分离；基因自由组合定律的细胞学 基础是：非同源染色体自由组合。
• 3红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1 代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果 蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0 头，白眼雄果蝇59头，则F2代卵细胞中具 有R和r及精子中具有R和r的比例是 • ( ) • A．卵细胞：R:r＝1:1 精子：R:r＝3:1 • B．卵细胞：R:r＝3:1 精子：R:r＝3:1 • C．卵细胞：R:r＝1:1 精子：R:r＝1:1 • D．卵细胞：R:r＝3:1 精子：R:r＝1:1
• [ 解析] 亲 代红 眼雌果 蝇基因 型可能 为 XRXR、XRXr，白眼雄果蝇基因型为XrY， 因F1代全为红眼个体，所以亲代红眼雌果 蝇的基因型只能为XRXR，F1代中红眼雄果 蝇基因型为XRY，雌果蝇的基因型为XRXr， 二 者 交 配 ， F2 代 的 基 因 型 及 其 比 例 为 XRXR:XRXr:XRY:XrY＝ 1:1:1:1；其表现型 及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼 雄果蝇＝2:1∶1。F2 代中红眼雌果蝇产生 卵细胞两种类型R:r＝3:1，F2 中红眼雄果 蝇和白眼雄果蝇产生含R、r两种类型的精 子，其比例为1:1。 • [答案] D
• (一)问题探讨 • 1．这个替换似乎可行。由此联想到孟德 尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同 源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。 • 2．一条染色体上可能有很多个基因。 • (二)思考与讨论
• (三)技能训练 • 不同的基因也许是DNA长链上的一个个片 段。
• 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________。 • (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
• (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。
二、基因位于染色体的实验证据
• 3．实验现象解释的验证方法：________。 • 4．实验结论：基因在________上。 • 5．发展：一条染色体上有________个基因， 基因在染色体上呈________排列。
来源
• 推出结论：基因和染色体行为存在着明显 的平行关系，基因是由染色体携带着从亲 代传递给下一代的，即基因就在染色体中。 • 说明：萨顿将看不见的基因和看得见的染 色体行为进行类比，根据其惊人的一致性， 提出基因位于染色体上的假说，这就是类 比推理。类比推理得出的结论，还需要通 过观察和实验来检验其正确与否。