下列关于遗传学经典实验的叙述中,正确的是
A.艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.孟德尔通过豌豆杂交实验,提出一对同源染色体上的等位基因符合基因的分离定律
C.萨顿通过类比推理提出基因位于染色体上,并通过果蝇杂交实验证明了该假说
D.赫尔希和蔡斯在掌握了T2噬菌体侵染大肠杆菌过程后用同位素示踪技术证明了DNA是遗传物质
A
【分析】
由题意可知:该题考查肺炎双球菌的转化实验、孟德尔的豌豆杂交实验、基因位于染色体上、噬菌体侵染细菌的实验的知识。选项描述涉及艾弗里的体外转化实验过程、孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验过程及其对分离现象的解释、萨顿的假说及其摩尔根的果蝇杂交实验、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程以及对实验现象的分析。
【详解】
艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验的过程是:将S型细菌中的物质进行提纯和鉴定,然后将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中,结果发现:只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,从而证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,蛋白质和多糖等物质不是遗传物质,A正确;孟德尔所在的年代还没有基因一词,孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验,发现了基因的分离定律,B错误;萨顿通过类比推理提出基因位于染色体上的假说,摩尔根通过果蝇杂交实验证明了该假说,C错误;赫尔希与蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验中,以T2噬菌体和大肠杆菌为研究材料,通过同位素示踪技术,将T2噬菌体的蛋白质与DNA区分开,单独观察T2噬菌体的蛋白质与DNA的作用,从而证明了DNA是遗传物质,但并不是掌握了噬菌体侵染大肠杆菌的过程后才做的实验。D错误。
基因 | 染色体 | |
体细胞 | 成对存在;且一个来自母方,一个来自父方 | 成对存在;且一条来自母方,一条来自父方,为同源染色体 |
减数第一次分裂 | 决定同一性状的成对基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合 | 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 |
配子 | 只含成对基因中的一个 | 只含每对同源染色体中的一条 |
受精作用 | 一个来自母方的基因和一个来自父方的基因随雌雄配子两两随机结合 | 一条来自母方的染色体和一条来自父方的染色体随雌雄配子两两随机结合 |
前后代传递的特点 | 互不融合,互不干扰;保持完整性和独立性 | 维持前后代体细胞染色体数目的恒定,染色体的形态和结构也保持相对稳定 |
2、基因位于染色体上的实验证据
(1)实验者:摩尔根。
(2)实验材料:果蝇。果蝇作为遗传学实验材料的优点有:
①易饲养,②繁殖快,③后代多。
(3)实验探究过程
①提出问题
分析:
a、果蝇的红眼与白眼是一对相对性状;
b、F1全为红眼一红眼是显性性状;
c、F2中红眼:白眼=3:1——符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制;
d、白眼性状的表现与性别相联系。
②假设与解释假设控制果蝇白眼的基因(用w表示)位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,其遗传图解可表示为:
③测交验证
亲本中的白眼雄蝇和它的子代红眼雌蝇交配。
④结论:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上——基因位于染色体上。
易错点拨:
1.细胞中的基因都位于染色体上吗?为什么?
不是。①真核生物的核基因都位于染色体上,而质基因位于线粒体等细胞器内;②原核生物的基因有的位于核区DNA分子上,有的位于细胞质的质粒上。
2.孟德尔遗传定律的研究和萨顿假说的提出所使用的方法相同吗?
不相同。孟德尔遗传定律的研究采用的是假说一演绎法;萨顿推理基因和染色体的关系采用的是类比推理法。
例 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杂合子发生染色体缺失后,可表现a基因的性状
思路点拨:由于染色体是基因(核基因)的载体,因此染色体在细胞分裂(包括有丝分裂、减数分裂)过程中染色体数量的变化和分配规律,均影响相应基因的规律性变化,即说明“核基因与染色体行为存在平行关系”。答案A
3、摩尔根的果蝇杂交实验中F2个体红眼与白眼比例为3:1,说明这对性状符合分离定律;白眼全是雄性说明与性别相联系。
4、基因型书写:常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上;性染色体上的基因需将性染色体及其上基因一同写出,如XwY。
5、XY代表一对同源染色体,不能误解为一对等位基因。Y染色体上没有红眼、白眼基因并不代表其上面没有基因。
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