2.2基因在染色體上課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2章基因和染色體的關(guān)系2基因在染色體上課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)法指導(dǎo)闡述基因與染色體的關(guān)系及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)1．生命觀念、科學(xué)思維：探究基因位于染色體上從假說(shuō)到驗(yàn)證及新發(fā)現(xiàn)的過(guò)程2．科學(xué)思維：通過(guò)孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋，升華遺傳規(guī)律與配子形成的關(guān)系，為下一章基因的本質(zhì)創(chuàng)設(shè)理論基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)圖

課前·新知導(dǎo)學(xué)薩頓的假說(shuō)1．內(nèi)容：基因是由_________攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因位于_________上。染色體染色體2．依據(jù)：基因和染色體行為存在明顯的________關(guān)系。項(xiàng)目基因染色體生殖過(guò)程中在雜交過(guò)程中保持__________________在配子形成和受精過(guò)程中，有相對(duì)穩(wěn)定的__________存在形式體細(xì)胞成對(duì)成對(duì)配子________________________________________體細(xì)胞中來(lái)源成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自______、一個(gè)來(lái)自___________________中一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方行為_(kāi)___________在形成配子時(shí)自由組合______________在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合平行完整性和獨(dú)立性形態(tài)結(jié)構(gòu)成對(duì)的基因中的一個(gè)成對(duì)的染色體中的一條父方母方同源染色體非等位基因非同源染色體

是不是所有的基因都位于染色體上？_________________________________________________。提示：不是，基因主要分布在染色體上，線粒體和葉綠體中也有少量基因分布微思考判斷下列敘述的正誤。(1)薩頓利用假說(shuō)—演繹法，推測(cè)基因位于染色體上，且基因都位于染色體上。

(

)(2)體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，配子中只含一個(gè)基因。 (

)(3)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合能說(shuō)明“核基因和染色體行為存在平行關(guān)系”。

(

)(4)薩頓通過(guò)果蠅的白眼和紅眼這一相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，提出基因在染色體上的假說(shuō)。

(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1．實(shí)驗(yàn)者：美國(guó)生物學(xué)家__________。2．實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法：假說(shuō)—演繹法。3．實(shí)驗(yàn)材料：________。摩爾根

果蠅

4．實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：【答案】(1)3∶1

(2)實(shí)驗(yàn)分析：①F1的結(jié)果說(shuō)明________是顯性性狀。②F2的比例關(guān)系說(shuō)明果蠅眼色的遺傳符合___________定律，紅眼和白眼受________等位基因控制。③F2白眼果蠅只有雄性，說(shuō)明白眼性狀的表現(xiàn)與________相聯(lián)系。(3)假設(shè)與解釋：①假設(shè)：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于______染色體上，______染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因。紅眼基因分離一對(duì)性別X

Y

②解釋：(4)測(cè)交驗(yàn)證：親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代雌性紅蠅∶雌性白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅＝_______________。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上→基因位于染色體上。1∶1∶1∶1

5．摩爾根的新發(fā)現(xiàn)——基因和染色體的關(guān)系(1)一條染色體上有________基因。(2)基因在染色體上呈________排列。多個(gè)線性

摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實(shí)驗(yàn)中，是不是和孟德?tīng)栆粯右膊扇×思僬f(shuō)—演繹法？_________________________________________________。提示：是的微思考判斷下列敘述的正誤。(1)摩爾根利用假說(shuō)—演繹法，證明控制果蠅紅、白眼的基因位于X染色體上。 (

)(2)F1的紅眼雌、雄果蠅相互交配，F(xiàn)2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1，說(shuō)明果蠅紅眼為顯性。 (

)(3)位于性染色體上的基因，在遺傳時(shí)不遵循孟德?tīng)柖?，但表現(xiàn)為伴性遺傳。 (

)(4)摩爾根在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的雄果蠅中首次發(fā)現(xiàn)了白眼性狀，該性狀來(lái)自基因重組。 (

)(5)染色體和基因并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，一條染色體上含有很多個(gè)基因。 (

)【答案】(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋內(nèi)容基因的分離定律基因的自由組合定律描述現(xiàn)象一對(duì)同源染色體上的__________非同源染色體上的______________行為特點(diǎn)具有一定的________分離或組合__________發(fā)生時(shí)間減數(shù)分裂過(guò)程中__________過(guò)程中結(jié)果__________隨同源染色體的分開(kāi)而______非同源染色體上的非等位基因__________等位基因非等位基因獨(dú)立性互不干擾減數(shù)分裂等位基因分離自由組合

等位基因的分離和非等位基因的自由組合是不是同時(shí)發(fā)生的？_________________________________________________。提示：是的微思考基因型為Mm的動(dòng)物，在其精子形成過(guò)程中，基因MM、mm、Mm分開(kāi)分別發(fā)生在 (

)①精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞時(shí)②初級(jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)③次級(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞時(shí)④精細(xì)胞形成精子時(shí)A．①②③ B．③③②C．②②③ D．②③④【答案】B【解析】MM、mm是通過(guò)DNA復(fù)制形成的，因此位于姐妹染色單體上，它們的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂，伴隨著絲粒分裂、姐妹染色單體的分開(kāi)而分離。Mm基因是一對(duì)等位基因，位于一對(duì)同源染色體上，它們的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，伴隨同源染色體的分開(kāi)而分離。課堂·重難探究[知識(shí)歸納]1．果蠅的染色體組成基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)性別雌性雄性圖示性別雌性雄性同源染色體4對(duì)4對(duì)常染色體Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ性染色體XXXY染色體組成6＋XX(同型)6＋XY(異型)2．果蠅測(cè)交實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)一：F2中白眼雄果蠅與F1中紅眼雌果蠅交配?；蛟谛匀旧w上基因在常染色體上

P：紅眼(雌)×白眼(雄)

XWXw

XwY配子：XW

Xw

Xw

Y子代：XWXwXwXwXWYXwY

P：紅眼(雌)×白眼(雄)

Ww

ww配子：W

w

w子代：Ww

ww說(shuō)明：雜交子代中，雌雄果蠅中均有紅眼和白眼，與基因位于常染色體表現(xiàn)相同，故根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無(wú)法驗(yàn)證假說(shuō)，但通過(guò)本實(shí)驗(yàn)得到了白眼雌果蠅。(2)實(shí)驗(yàn)二：利用“實(shí)驗(yàn)一”得到的白眼雌果蠅與一個(gè)毫無(wú)血緣關(guān)系的純種紅眼雄果蠅交配?；蛟谛匀旧w上基因在常染色體上

P：白眼(雌)×紅眼(雄)

XwXw

XWY

配子：Xw

XW

Y

子代：XWXw

XwY

P：白眼(雌)×紅眼(雄)

ww

WW

配子：

w

W

子代：Ww

說(shuō)明：雜交子代中，雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，性狀表現(xiàn)與性別相聯(lián)系，與基因位于常染色體表現(xiàn)不同，由此可證明假說(shuō)成立。圖1為摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解，圖2為雌雄果蠅的染色體組成示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)據(jù)圖2思考：是不是所有的同源染色體形態(tài)、大小都相同？(2)控制果蠅紅眼和白眼的基因是否遵循基因的分離定律？為什么？(3)摩爾根通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題？他又作出怎樣的假設(shè)解釋這個(gè)問(wèn)題？(4)根據(jù)摩爾根的假設(shè)，紅眼、白眼雌雄果蠅的基因型分別有哪些？(相關(guān)基因用W和w表示)提示：(1)不是，常染色體中同源染色體的大小和形態(tài)相同，但性染色體的形態(tài)、大小不同。(2)遵守，因?yàn)殡s交實(shí)驗(yàn)中F1全部為紅眼，F(xiàn)2中紅眼和白眼的個(gè)體數(shù)量比例為3∶1。(3)白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系?？刂瓢籽鄣幕蛭挥赬染色體上，在Y染色體上沒(méi)有它的等位基因。(4)雌果蠅：紅眼——XWXW、XWXw，白眼——XwXw；雄果蠅：紅眼——XWY，白眼——XwY。[對(duì)點(diǎn)精練]1．用純合子果蠅作為親本研究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

PF1①♀灰身紅眼×♂黑身白眼♀灰身紅眼、♂灰身紅眼②♀黑身白眼×♂灰身紅眼♀灰身紅眼、♂灰身白眼下列說(shuō)法不正確的是

(

)A．實(shí)驗(yàn)中屬于顯性性狀的是灰身、紅眼B．體色和眼色的遺傳符合自由組合定律C．若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄果蠅中灰身白眼的概率為3/4D．若組合②的F1隨機(jī)交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8【答案】C【解析】灰身個(gè)體與黑身個(gè)體雜交，后代全是灰身個(gè)體，灰身是顯性性狀；同理，紅眼為顯性性狀。若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄果蠅中灰身白眼的概率是3/4×1/2＝3/8。2．(2023·重慶名校階段練習(xí))摩爾根和他的學(xué)生用果蠅實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上，下列敘述與事實(shí)不符的是 (

)A．白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅雜交，F(xiàn)1全部為紅眼，推測(cè)白眼對(duì)紅眼為隱性B．F1雌雄個(gè)體相互交配，后代中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅紅、白眼各半，推測(cè)紅、白眼基因在X染色體上C．F1雌果蠅與白眼雄果蠅回交，后代雌雄個(gè)體中紅白眼都各半，結(jié)果符合預(yù)期D．白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅的雜交后代有白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅例外個(gè)體，顯微觀察可知為基因突變所致【答案】D【解析】白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅雜交，F(xiàn)1全部為紅眼，推測(cè)白眼對(duì)紅眼為隱性，且相關(guān)基因可表示為白眼雄果蠅的基因型為XaY，紅眼雌果蠅的基因型為XAXA，雜交后代F1的基因型為XAXa、XAY，全部為紅眼果蠅，所以推測(cè)白眼對(duì)紅眼為隱性，A正確；F1中XAXa與XAY相互交配，F(xiàn)2出現(xiàn)性狀分離，雌果蠅的基因型為XAXA、XAXa，均為紅眼。雄果蠅的基因型為XAY、XaY，紅眼∶白眼＝1∶1，雌雄表型不同，所以推測(cè)紅、白眼基因在X染色體上，B正確；F1中雌果蠅(XAXa)與白眼雄果蠅(XaY)回交，后代的基因型為XAXa、XaXa、XAY、XaY，比例為1∶1∶1∶1，后代雌雄個(gè)體中紅白眼都各半，結(jié)果符合預(yù)期，C正確；白眼雌果蠅(XaXa)與紅眼雄果蠅(XAY)雜交，后代雄果蠅(XaY)全為白眼，雌果蠅全為紅眼(XAXa)，若后代有白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅例外個(gè)體，可能是基因突變所致，但基因突變不能用顯微觀察，D錯(cuò)誤。[知識(shí)歸納]1．等位基因與非等位基因的辨析孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋項(xiàng)目等位基因非等位基因位置同源染色體的同一位置同源染色體、非同源染色體特點(diǎn)控制一對(duì)相對(duì)性狀控制不同相對(duì)性狀行為隨同源染色體分開(kāi)而分離非同源染色體上的非等位基因，隨非同源染色體自由組合而自由組合項(xiàng)目等位基因非等位基因圖示(1)A和a、B和b、C和c為等位基因。(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均為非等位基因，其中A和B位于一條染色體上，A和b位于同源染色體上，不能自由組合；A和C，B和C位于非同源染色體上，可自由組合2．分離定律和自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

3．孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的適用范圍(1)適用于真核生物，因?yàn)檎婧松锞哂腥旧w，基因的分離或自由組合是隨著染色體的分離或自由組合而進(jìn)行的。(2)適用于能進(jìn)行有性生殖的生物。因?yàn)槊系聽(tīng)栠z傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂，只有能進(jìn)行有性生殖的生物才能進(jìn)行減數(shù)分裂。(3)自由組合定律發(fā)生在非同源染色體上的非等位基因之間。[對(duì)點(diǎn)精練]1．遵循分離定律和自由組合定律的基因都位于 (

)A．同源染色體上 B．非同源染色體上C．細(xì)胞質(zhì)中染色體上 D．細(xì)胞核中染色體上【答案】D【解析】分離定律和自由組合定律適用于真核生物核基因的遺傳，核基因位于細(xì)胞核中染色體上；細(xì)胞質(zhì)中沒(méi)有染色體。2．如圖表示果蠅的一個(gè)細(xì)胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因，下列有關(guān)敘述正確的是

(

)A．從性染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子B．e基因控制的性狀在雌雄個(gè)體中出現(xiàn)的概率相等C．形成配子時(shí)基因A、a與D、d之間不能自由組合D．只考慮3、4與7、8兩對(duì)染色體時(shí)，該個(gè)體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等【答案】D

【解析】由圖可知，該果蠅為雄性個(gè)體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從性染色體情況上看，它能形成X、Y兩種配子。e基因位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有它的等位基因，所以e基因控制的性狀，在雄性個(gè)體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個(gè)體中出現(xiàn)的概率。A、a與D、d位于兩對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)，A、a與D、d之間能夠自由組合。只考慮3、4與7、8兩對(duì)同源染色體時(shí)，該果蠅基因型可寫(xiě)成DdXeY，產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子且數(shù)量相等，即各占1/4。課堂·延伸提分易錯(cuò)易混1：理解假說(shuō)—演繹法假說(shuō)—演繹法：在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問(wèn)題→通過(guò)推理和想象提出解釋問(wèn)題的假說(shuō)→根據(jù)假說(shuō)進(jìn)行演繹推理→通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論→若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，證明假說(shuō)是正確的；反之，假說(shuō)是錯(cuò)誤的。易錯(cuò)易混2：基因的行為并不都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由組合定律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，如葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，如原核生物細(xì)胞中的基因都不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。例摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置時(shí)，經(jīng)歷了若干過(guò)程，其中：①白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)；②白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上；③對(duì)F1紅眼雌果蠅進(jìn)行測(cè)交。上面三個(gè)敘述中 (

)A．①為假說(shuō)，②為結(jié)論，③為驗(yàn)證B．①為觀察，②為假說(shuō)，③為結(jié)論C．①為問(wèn)題，②為假說(shuō)，③為驗(yàn)證D．①為結(jié)論，②為假說(shuō)，③為驗(yàn)證【答案】C【解析】摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置所采用的方法是假說(shuō)—演繹法，他根據(jù)現(xiàn)象提出的問(wèn)題是“白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)？”作出的假說(shuō)是白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上，利用F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測(cè)交，驗(yàn)證假說(shuō)，最后提出“基因位于染色體上”的結(jié)論。小練·素養(yǎng)達(dá)成1．(2023·寧夏名校階段練習(xí))基因遺傳行為與染色體行為是平行的。根據(jù)這一事實(shí)作出的如下推測(cè)，哪一項(xiàng)是沒(méi)有說(shuō)服力的 (

)A．受精完成后基因和染色體由單個(gè)恢復(fù)成對(duì)B．每條染色體上載有許多基因C．同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離D．非同源染色體之間的自由組合使相應(yīng)的非等位基因自由組合【答案】B【解析】由于基因遺傳行為與染色體行為是平行的，由此可知，受精完成后基因和染色體均由單個(gè)恢復(fù)成對(duì)，A正確；基因遺傳行為與染色體行為是平行的，這不能說(shuō)明每條染色體上載有許多基因，B錯(cuò)誤；基因遺傳行為與染色體行為是平行的，由此可推知，等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分離，C正確；基因遺傳行為與染色體行為是平行的，由此可推知，非同源染色體之間的自由組合使相應(yīng)的非等位基因重組，D正確。2．(2023·寧夏名校期中)在薩頓假說(shuō)的基礎(chǔ)上，摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究基因的傳遞情況，能夠驗(yàn)證白眼基因位于X染色體上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(

)A．親本紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄果蠅全部為紅眼B．F1紅眼果蠅雌雄交配，F(xiàn)2紅眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部為雄性C．白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，后代白眼全部為雄性，紅眼全部為雌性D．F1紅眼雌果蠅與F2紅眼雄果蠅雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為1∶1【答案】C【解析】親本紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1雌雄果蠅全部為紅眼，此實(shí)驗(yàn)不是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，A錯(cuò)誤；F1紅眼果蠅雌雄交配，F(xiàn)2紅眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部為雄性，此結(jié)果能證明基因位于X染色體上，但不能驗(yàn)證白眼基因位于X染色體上，B錯(cuò)誤；白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，后代白眼全部為雄性，紅眼全部為雌性，這是驗(yàn)證基因位于X染色體上的測(cè)交實(shí)驗(yàn)，C正確；F1紅眼雌果蠅與F2紅眼雄果蠅雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為1∶1，但此實(shí)驗(yàn)不是測(cè)交實(shí)驗(yàn)，不能驗(yàn)證結(jié)論，D錯(cuò)誤。3．(2023·陜西咸陽(yáng)開(kāi)學(xué)考)摩爾根從野生果蠅培養(yǎng)瓶中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄性個(gè)體。他將白眼♂與紅眼♀雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅眼。再讓F1紅眼果蠅相互交配，F(xiàn)2性別比為1∶1，紅眼占3/4，但所有雌性全為紅眼，白眼只限于雄性。關(guān)于摩爾根的上述實(shí)驗(yàn)相關(guān)說(shuō)法不正確的是 (

)A．上述現(xiàn)象出現(xiàn)的假說(shuō)之一是控制眼色基因僅位于X染色體上B．上述實(shí)驗(yàn)完整的體現(xiàn)了假說(shuō)—演繹法，并證明基因位于染色體上C．若控制白眼的基因同時(shí)位于X與Y染色體，F(xiàn)2白眼只為雄性D．上述實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明性染色體上的基因所控制的性狀與性別相關(guān)聯(lián)【答案】B【解析】根據(jù)題中所述現(xiàn)象，摩爾根提出控制眼色基因僅位于X染色體上的假說(shuō)，A正確；上述實(shí)驗(yàn)只體現(xiàn)了假說(shuō)—演繹法中觀察現(xiàn)象內(nèi)容，沒(méi)有證明基因位于染色體上，B錯(cuò)誤；若控制白眼的基因同時(shí)位于X與Y染色體，假設(shè)控制紅白眼的基因?yàn)锳、a基因，那么親本白眼♂(基因型為XaYa)與紅眼♀(基因型為XAXA)雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅眼(基因型有XAXa、XAYa)，再讓