问题探讨

人有46条染色体,但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。

【讨论】

1. 对人类基因组进行测序,为什么首先要确定测哪些染色体?

【答案】 因为基因位于染色体上,要测定某个基因的序列,首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列,就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。

2. 为什么不测定全部46条染色体?

【答案】人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同, 结构相似,上面分布的基因是相同的或者是等位基因,所以只对其中1条进行测序就可以了。而性染色体X和Y的差别很大,基因也大为不同,所以两条性染色体都需要测序,因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y,共24条。如果测定46条染色体,耗资巨大, 工作量会增加一倍,但得到的绝大多数基因序列都是重复的。

思考与讨论1

你同意以上分析吗?如果你也认为基因在染色体上,请你在图中的染色体上标 注基因符号,解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(图中染色体上的黑色横线代表基因的位置)。

【提示】 假设控制高茎的显性因因用D表示,控制矮茎的隐性基因用d表示,分别标注在染色体上的横线旁(如下图所示):

必修二生物性染色体上的基因频率(高中生物必修二基因在染色体上答案)(1)

思考与讨论2

1. 你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验,来验证他们的解释吗?

【提示】可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验,如果后代中出现红眼雌果蝇、 白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型,且数量各占1/4,再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,如果子代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则可以证明他们的解释是正确的。

2. 如果控制白眼的基因在Y染色体上, 还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?

【答案】 如果控制白眼的基因在Y染色体上、且X染色体上没有显性红眼基因,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼,也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。

练习与应用

一、概念检测

1. 基于对同源染色体和非同源染色体上相关 基因的理解,判断下列相关表述是否正确。

(1) 位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。 ( √ )

(2)非等位基因都位于非同源染色体上。(× )

2. 基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述,错误的是 ( B )

A. 染色体是基因的主要载体

B. 染色体就是由基因组成的

C. 一条染色体上有多个基因

D. 基因在染色体上呈线性排列

3. 基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,错误的是 ( D )

A. 复制的两个基因随染色单体分开而分开

B. 同源染色体分离时,等位基因也随之分离

C. 非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多

D. 非同源染色体自由组合,使所有非等位 基因也自由组合

二、拓展应用

1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别,这是为什么?用其他杂交组合,能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?

【答案】 红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型,白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,则子一代无论雌雄,全部为红眼; 如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交,那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼,也有白眼,因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。

2. 生物如果丢失或增加一条或几条染色 体,就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界,有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半,但它们仍能正常生活。你如何解释这一 现象?

【答案】这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。

3.人的体细胞中有23对染色体,其中 1~22号是常染色体,23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿, 都表现出严重的病症。据不完全调查,现在还未发现多一条(或几条)其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。

【提示】人的体细胞中染色体数目的变异,会严重影响生殖、发育等各种生命活动,未发现其他常染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育,或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。

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