第2節 基因在染色體上

學習導讀

學習準備

1.薩頓假說的內容是________________________。

2.基因分離定律的實質是 ________________________。

3.基因自由組合定律的實質是________________________。

破疑解難

1.薩頓假說。

（1）結論：基因是位于染色體上的。

（2）具體內容：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。

（3）實驗證據：摩爾根的果蠅雜交實驗和測交實驗。

薩頓運用類比推理的方法，提出了基因位于染色體上的著名假說，這一假說正確與否，必須經過觀察和實驗的檢驗。摩爾根以果蠅為實驗材料，首先將一特定的基因和一條特定的染色體聯系起來，用實驗證明了薩頓假說的科學性。

2.基因在染色體上呈線性排列。

（1）基因在染色體上，并且在染色體上呈線性排列是由美國生物學家摩爾根及他的學生研究得出的。

（2）研究所用材料是果蠅，方法是雜交實驗。

[注]①細胞內基因主要位于染色體上，除此之外，在細胞質中少量的DNA上也有少量的基因。②基因位于染色體上所用的科學方法是類比推理。類比推理中，類比的事物現象之間必須具有某些相同、相似之處，進而根據已知事物、現象的屬性來推知未知事物、現象的屬性。但仍停留于假說層次上。其結論并不具備邏輯的必然性，其正確與否還需要觀察和實驗的檢驗。

例題精講

例1：下列敘述中正確的是（）

A.細胞中的基因都在染色體上

B.減數分裂過程中染色體與基因的行為一致

C.細胞中的染色體與DNA分子一一對應

D.非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數第二次分裂后期也是自由組合的

解析：細胞中的DNA主要位于染色體上，此外在葉綠體、線粒體中也有少量DNA。正常情況下，細胞中的每條染色體只含有一個DNA分子，但在進行分裂的細胞中，在復制后的染色體上，每條染色體有兩個DNA分子。基因存在于染色體上，所以基因的行為與染色體的行為一致。非同源染色體在減數第一次分裂后期是自由組合的。

答案：B

例2：有關基因和染色體行為一致性的敘述，錯誤的是（）

A.它們都能復制自己

B.在細胞中都成對存在

C.它們的長度不相同

D.在傳遞過程中都保持完整性和獨立性

解析：在每個染色體上有許多基因，但是二者的長度是不相同的，基因應短于染色體的長度。在體細胞中，二者是成對存在的，在配子中，二者是成單存在的。

答案：B

隨堂精練

一、選擇題

1.在XY型性別決定中，對性別起決定作用的細胞是（）

A.精子

B.卵細胞

C.初級精母細胞

D.初級卵母細胞

2.下列各項中，能證明基因與染色體具有平行關系的實驗是（）

A.摩爾根的果蠅雜交實驗

B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實驗

C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實驗

D.細胞的全能性實驗

3.性染色體存在于（）

A.精子

B.卵細胞

C.體細胞

D.以上三種細胞

4.在豌豆雜交實驗中，高莖與矮莖雜交，F2中高莖和矮莖的比為787∶277，上述實驗結果的實質是（）

A.高莖基因對矮莖基因是顯性

B.F1自交，后代出現性狀分離

C.控制高莖和矮莖的基因不在一條染色體上

D.等位基因隨同源染色體的分離而分開

5.最初用實驗證明基因在染色體上的科學家是（）

A.孟德爾

B.薩頓

C.摩爾根

D.沃森、克里克

二、非選擇題

6.已知果蠅紅眼對白眼為顯性，其基因位于X染色體上，用A或a表示。如圖表示果蠅的減數分裂過程。請回答下面的問題。

（1）圖II的細胞叫________。

（2）若圖示的果蠅與白眼果蠅雜交，后代中出現了紅眼，請在Ⅰ圖中標出眼色基因。該果蠅基因型為________。

（3）如果圖示的果蠅為紅眼，圖中III的a與一只紅眼果蠅的卵細胞結合產生了一只白眼果蠅，則該白眼果蠅的性別是________。若b與該紅眼果蠅再次產生的卵細胞結合，則發育成的果蠅表現型為。

（4）請用遺傳圖解表示出（3）的過程。

達標測評

一、選擇題

1. 人的體細胞含有23對染色體，在減數分裂第二次分裂的次級精母細胞處于后期時（染色單體已分開），細胞內不含有（）

A.44條常染色體+XX性染色體

B.44條常染色體+XY性染色體

C.44條常染色體+YY性染色體

D.兩組數目和形態相同的染色體

2.猴的下列各組細胞中，肯定都有Y染色體的是（）

A.受精卵和次級精母細胞

B.受精卵和初級精母細胞

C.初級精母細胞和雄猴的神經元

D.精子和雄猴的腸上皮細胞

3.果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是（）

A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅

C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅

D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅

4.右圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法中錯誤的是（）

A.來自父方的染色體與來自母方的染色體之間發生了交叉互換

B.B與b的分離發生在減數第一次分裂

C.A與a的分離發生在減數第一次分裂

D.A與a的分離發生在減數第一次分裂和減數第二次分裂

5.在探索遺傳本質的過程中，下列科學發現與研究方法相一致的是（）

①1866年孟德爾的豌豆雜交實驗，提出遺傳定律

②1903年薩頓研究蝗蟲的減數分裂，提出假說“基因在染色體上”

③1910年摩爾根進行果蠅雜交實驗，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

6. 以性染色體為XY的牛體細胞核取代卵細胞核，經過多次卵裂后，植入母牛子宮孕育，所生牛犢（）

A.為雌性

B.為雄性

C.性別不能確定

D.雌性、雄性比例為1∶1

7.豚鼠黑毛對白毛為顯性，一只黑色雄豚鼠為雜合體，一次產生2000萬個精子，同時含有白毛基因和Y染色體的精子有（）

A.2000萬個

B.1000萬個

C.500萬個

D.250萬個

8.下列各項中，不正確的是（）

A.染色體是DNA的主要載體

B.DNA是染色體的組成成分

C.基因在染色體上呈線性排列

D.一條染色體上只有一個基因

二、非選擇題

9.（1）自由組合從性狀上看，是指________之間的組合，從基因上看是指________之間的組合，它是在________的基礎上產生的。

（2）從細胞水平看，等位基因分離是由于________，非等位基因的自由組合是由于________。

（3）孟德爾遺傳規律從本質上揭示了________和________的關系。基因的重新組合可以產生新的________型和________型，從一個側面提示了自然界生物________性的原因。

10.右圖是科學家根據果蠅的遺傳實驗繪制出的果蠅某一條染色體上的某些基因的位置圖，請回答：

（1）基因和染色體行為存在著明顯的________關系。

（2）繪出果蠅的基因在染色體上位置圖的第一位學者是________。

（3）染色體的主要成分是________和________。

（4）圖中染色體上的朱紅眼基因和深紅眼基因是一對等位基因嗎？為什么？

拓展延伸

在果蠅中，長翅（V）對殘翅（v）是顯性，V與v位于常染色體上；紅眼（W）對白眼（w）是顯性，W與w位于X染色體上。現有兩只雄果蠅A、B和兩只雌果蠅C、D。這四只果蠅的表現型均為長翅紅眼，用它們分別交配，后代的表現型如下：

D×A→長翅紅眼、長翅白眼

C×B→長翅紅眼

D×B→長翅紅眼、長翅白眼、殘翅紅眼、殘翅白眼

寫出四只果蠅的基因型：A________、B________、C________、D________。