第2节 基因在染色体上

学习导读

学习准备

1.萨顿假说的内容是________________________。

2.基因分离定律的实质是 ________________________。

3.基因自由组合定律的实质是________________________。

破疑解难

1.萨顿假说。

（1）结论：基因是位于染色体上的。

（2）具体内容：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

（3）实验证据：摩尔根的果蝇杂交实验和测交实验。

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，这一假说正确与否，必须经过观察和实验的检验。摩尔根以果蝇为实验材料，首先将一特定的基因和一条特定的染色体联系起来，用实验证明了萨顿假说的科学性。

2.基因在染色体上呈线性排列。

（1）基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列是由美国生物学家摩尔根及他的学生研究得出的。

（2）研究所用材料是果蝇，方法是杂交实验。

[注]①细胞内基因主要位于染色体上，除此之外，在细胞质中少量的DNA上也有少量的基因。②基因位于染色体上所用的科学方法是类比推理。类比推理中，类比的事物现象之间必须具有某些相同、相似之处，进而根据已知事物、现象的属性来推知未知事物、现象的属性。但仍停留于假说层次上。其结论并不具备逻辑的必然性，其正确与否还需要观察和实验的检验。

例题精讲

例1：下列叙述中正确的是（）

A.细胞中的基因都在染色体上

B.减数分裂过程中染色体与基因的行为一致

C.细胞中的染色体与DNA分子一一对应

D.非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第二次分裂后期也是自由组合的

解析：细胞中的DNA主要位于染色体上，此外在叶绿体、线粒体中也有少量DNA。正常情况下，细胞中的每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，每条染色体有两个DNA分子。基因存在于染色体上，所以基因的行为与染色体的行为一致。非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的。

答案：B

例2：有关基因和染色体行为一致性的叙述，错误的是（）

A.它们都能复制自己

B.在细胞中都成对存在

C.它们的长度不相同

D.在传递过程中都保持完整性和独立性

解析：在每个染色体上有许多基因，但是二者的长度是不相同的，基因应短于染色体的长度。在体细胞中，二者是成对存在的，在配子中，二者是成单存在的。

答案：B

随堂精练

一、选择题

1.在XY型性别决定中，对性别起决定作用的细胞是（）

A.精子

B.卵细胞

C.初级精母细胞

D.初级卵母细胞

2.下列各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的实验是（）

A.摩尔根的果蝇杂交实验

B.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验

C.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验

D.细胞的全能性实验

3.性染色体存在于（）

A.精子

B.卵细胞

C.体细胞

D.以上三种细胞

4.在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787∶277，上述实验结果的实质是（）

A.高茎基因对矮茎基因是显性

B.F1自交，后代出现性状分离

C.控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上

D.等位基因随同源染色体的分离而分开

5.最初用实验证明基因在染色体上的科学家是（）

A.孟德尔

B.萨顿

C.摩尔根

D.沃森、克里克

二、非选择题

6.已知果蝇红眼对白眼为显性，其基因位于X染色体上，用A或a表示。如图表示果蝇的减数分裂过程。请回答下面的问题。

（1）图II的细胞叫________。

（2）若图示的果蝇与白眼果蝇杂交，后代中出现了红眼，请在Ⅰ图中标出眼色基因。该果蝇基因型为________。

（3）如果图示的果蝇为红眼，图中III的a与一只红眼果蝇的卵细胞结合产生了一只白眼果蝇，则该白眼果蝇的性别是________。若b与该红眼果蝇再次产生的卵细胞结合，则发育成的果蝇表现型为。

（4）请用遗传图解表示出（3）的过程。

达标测评

一、选择题

1. 人的体细胞含有23对染色体，在减数分裂第二次分裂的次级精母细胞处于后期时（染色单体已分开），细胞内不含有（）

A.44条常染色体+XX性染色体

B.44条常染色体+XY性染色体

C.44条常染色体+YY性染色体

D.两组数目和形态相同的染色体

2.猴的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（）

A.受精卵和次级精母细胞

B.受精卵和初级精母细胞

C.初级精母细胞和雄猴的神经元

D.精子和雄猴的肠上皮细胞

3.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）

A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇

B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇

D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇

4.右图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法中错误的是（）

A.来自父方的染色体与来自母方的染色体之间发生了交叉互换

B.B与b的分离发生在减数第一次分裂

C.A与a的分离发生在减数第一次分裂

D.A与a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂

5.在探索遗传本质的过程中，下列科学发现与研究方法相一致的是（）

①1866年孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律

②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”

③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上

A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理法

B.①假说—演绎法 ②类比推理法 ③类比推理法

C.①假说—演绎法 ②类比推理法 ③假说—演绎法

D.①类比推理法 ②假说—演绎法 ③类比推理法

6. 以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞核，经过多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊（）

A.为雌性

B.为雄性

C.性别不能确定

D.雌性、雄性比例为1∶1

7.豚鼠黑毛对白毛为显性，一只黑色雄豚鼠为杂合体，一次产生2000万个精子，同时含有白毛基因和Y染色体的精子有（）

A.2000万个

B.1000万个

C.500万个

D.250万个

8.下列各项中，不正确的是（）

A.染色体是DNA的主要载体

B.DNA是染色体的组成成分

C.基因在染色体上呈线性排列

D.一条染色体上只有一个基因

二、非选择题

9.（1）自由组合从性状上看，是指________之间的组合，从基因上看是指________之间的组合，它是在________的基础上产生的。

（2）从细胞水平看，等位基因分离是由于________，非等位基因的自由组合是由于________。

（3）孟德尔遗传规律从本质上揭示了________和________的关系。基因的重新组合可以产生新的________型和________型，从一个侧面提示了自然界生物________性的原因。

10.右图是科学家根据果蝇的遗传实验绘制出的果蝇某一条染色体上的某些基因的位置图，请回答：

（1）基因和染色体行为存在着明显的________关系。

（2）绘出果蝇的基因在染色体上位置图的第一位学者是________。

（3）染色体的主要成分是________和________。

（4）图中染色体上的朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因吗？为什么？

拓展延伸

在果蝇中，长翅（V）对残翅（v）是显性，V与v位于常染色体上；红眼（W）对白眼（w）是显性，W与w位于X染色体上。现有两只雄果蝇A、B和两只雌果蝇C、D。这四只果蝇的表现型均为长翅红眼，用它们分别交配，后代的表现型如下：

D×A→长翅红眼、长翅白眼

C×B→长翅红眼

D×B→长翅红眼、长翅白眼、残翅红眼、残翅白眼

写出四只果蝇的基因型：A________、B________、C________、D________。