2.2基因在染色体上课件-高一下学期生物人教版必修2

第2章基因和染色体的关系2基因在染色体上课标要点学法指导阐述基因与染色体的关系及其实验证据1．生命观念、科学思维：探究基因位于染色体上从假说到验证及新发现的过程2．科学思维：通过孟德尔遗传规律的现代解释，升华遗传规律与配子形成的关系，为下一章基因的本质创设理论基础知识导图

课前·新知导学萨顿的假说1．内容：基因是由_________携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于_________上。染色体染色体2．依据：基因和染色体行为存在明显的________关系。项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持__________________在配子形成和受精过程中，有相对稳定的__________存在形式体细胞成对成对配子________________________________________体细胞中来源成对的基因一个来自______、一个来自___________________中一条来自父方，一条来自母方行为____________在形成配子时自由组合______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合平行完整性和独立性形态结构成对的基因中的一个成对的染色体中的一条父方母方同源染色体非等位基因非同源染色体

是不是所有的基因都位于染色体上？_________________________________________________。提示：不是，基因主要分布在染色体上，线粒体和叶绿体中也有少量基因分布微思考判断下列叙述的正误。(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。

(

)(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。 (

)(3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。

(

)(4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说。

(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×基因位于染色体上的实验证据1．实验者：美国生物学家__________。2．实验科学方法：假说—演绎法。3．实验材料：________。摩尔根

果蝇

4．实验证据(1)实验过程：【答案】(1)3∶1

(2)实验分析：①F1的结果说明________是显性性状。②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合___________定律，红眼和白眼受________等位基因控制。③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与________相联系。(3)假设与解释：①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于______染色体上，______染色体上无相应的等位基因。红眼基因分离一对性别X

Y

②解释：(4)测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝_______________。(5)实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。1∶1∶1∶1

5．摩尔根的新发现——基因和染色体的关系(1)一条染色体上有________基因。(2)基因在染色体上呈________排列。多个线性

摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验中，是不是和孟德尔一样也采取了假说—演绎法？_________________________________________________。提示：是的微思考判断下列叙述的正误。(1)摩尔根利用假说—演绎法，证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上。 (

)(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1，说明果蝇红眼为显性。 (

)(3)位于性染色体上的基因，在遗传时不遵循孟德尔定律，但表现为伴性遗传。 (

)(4)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。 (

)(5)染色体和基因并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多个基因。 (

)【答案】(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√孟德尔遗传规律的现代解释内容基因的分离定律基因的自由组合定律描述现象一对同源染色体上的__________非同源染色体上的______________行为特点具有一定的________分离或组合__________发生时间减数分裂过程中__________过程中结果__________随同源染色体的分开而______非同源染色体上的非等位基因__________等位基因非等位基因独立性互不干扰减数分裂等位基因分离自由组合

等位基因的分离和非等位基因的自由组合是不是同时发生的？_________________________________________________。提示：是的微思考基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开分别发生在 (

)①精原细胞形成初级精母细胞时②初级精母细胞形成次级精母细胞时③次级精母细胞形成精细胞时④精细胞形成精子时A．①②③ B．③③②C．②②③ D．②③④【答案】B【解析】MM、mm是通过DNA复制形成的，因此位于姐妹染色单体上，它们的分离发生在减数第二次分裂，伴随着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。Mm基因是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离发生在减数第一次分裂，伴随同源染色体的分开而分离。课堂·重难探究[知识归纳]1．果蝇的染色体组成基因位于染色体上的实验证据性别雌性雄性图示性别雌性雄性同源染色体4对4对常染色体Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ性染色体XXXY染色体组成6＋XX(同型)6＋XY(异型)2．果蝇测交实验分析(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。基因在性染色体上基因在常染色体上

P：红眼(雌)×白眼(雄)

XWXw

XwY配子：XW

Xw

Xw

Y子代：XWXwXwXwXWYXwY

P：红眼(雌)×白眼(雄)

Ww

ww配子：W

w

w子代：Ww

ww说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。基因在性染色体上基因在常染色体上

P：白眼(雌)×红眼(雄)

XwXw

XWY

配子：Xw

XW

Y

子代：XWXw

XwY

P：白眼(雌)×红眼(雄)

ww

WW

配子：

w

W

子代：Ww

说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明假说成立。图1为摩尔根的果蝇杂交实验图解，图2为雌雄果蝇的染色体组成示意图。请据图回答下列问题：(1)据图2思考：是不是所有的同源染色体形态、大小都相同？(2)控制果蝇红眼和白眼的基因是否遵循基因的分离定律？为什么？(3)摩尔根通过杂交实验发现了什么问题？他又作出怎样的假设解释这个问题？(4)根据摩尔根的假设，红眼、白眼雌雄果蝇的基因型分别有哪些？(相关基因用W和w表示)提示：(1)不是，常染色体中同源染色体的大小和形态相同，但性染色体的形态、大小不同。(2)遵守，因为杂交实验中F1全部为红眼，F2中红眼和白眼的个体数量比例为3∶1。(3)白眼性状的表现总是与性别相联系。控制白眼的基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。(4)雌果蝇：红眼——XWXW、XWXw，白眼——XwXw；雄果蝇：红眼——XWY，白眼——XwY。[对点精练]1．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如下：

PF1①♀灰身红眼×♂黑身白眼♀灰身红眼、♂灰身红眼②♀黑身白眼×♂灰身红眼♀灰身红眼、♂灰身白眼下列说法不正确的是

(

)A．实验中属于显性性状的是灰身、红眼B．体色和眼色的遗传符合自由组合定律C．若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8【答案】C【解析】灰身个体与黑身个体杂交，后代全是灰身个体，灰身是显性性状；同理，红眼为显性性状。若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率是3/4×1/2＝3/8。2．(2023·重庆名校阶段练习)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上，下列叙述与事实不符的是 (

)A．白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性B．F1雌雄个体相互交配，后代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上C．F1雌果蝇与白眼雄果蝇回交，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代有白眼雌果蝇、红眼雄果蝇例外个体，显微观察可知为基因突变所致【答案】D【解析】白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性，且相关基因可表示为白眼雄果蝇的基因型为XaY，红眼雌果蝇的基因型为XAXA，杂交后代F1的基因型为XAXa、XAY，全部为红眼果蝇，所以推测白眼对红眼为隐性，A正确；F1中XAXa与XAY相互交配，F2出现性状分离，雌果蝇的基因型为XAXA、XAXa，均为红眼。雄果蝇的基因型为XAY、XaY，红眼∶白眼＝1∶1，雌雄表型不同，所以推测红、白眼基因在X染色体上，B正确；F1中雌果蝇(XAXa)与白眼雄果蝇(XaY)回交，后代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY，比例为1∶1∶1∶1，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期，C正确；白眼雌果蝇(XaXa)与红眼雄果蝇(XAY)杂交，后代雄果蝇(XaY)全为白眼，雌果蝇全为红眼(XAXa)，若后代有白眼雌果蝇、红眼雄果蝇例外个体，可能是基因突变所致，但基因突变不能用显微观察，D错误。[知识归纳]1．等位基因与非等位基因的辨析孟德尔遗传规律的现代解释项目等位基因非等位基因位置同源染色体的同一位置同源染色体、非同源染色体特点控制一对相对性状控制不同相对性状行为随同源染色体分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合项目等位基因非等位基因图示(1)A和a、B和b、C和c为等位基因。(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C，B和C位于非同源染色体上，可自由组合2．分离定律和自由组合定律的细胞学基础

3．孟德尔遗传规律的适用范围(1)适用于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是随着染色体的分离或自由组合而进行的。(2)适用于能进行有性生殖的生物。因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。(3)自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。[对点精练]1．遵循分离定律和自由组合定律的基因都位于 (

)A．同源染色体上 B．非同源染色体上C．细胞质中染色体上 D．细胞核中染色体上【答案】D【解析】分离定律和自由组合定律适用于真核生物核基因的遗传，核基因位于细胞核中染色体上；细胞质中没有染色体。2．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是

(

)A．从性染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C．形成配子时基因A、a与D、d之间不能自由组合D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等【答案】D

【解析】由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从性染色体情况上看，它能形成X、Y两种配子。e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率。A、a与D、d位于两对同源染色体上，减数分裂时，A、a与D、d之间能够自由组合。只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，即各占1/4。课堂·延伸提分易错易混1：理解假说—演绎法假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题→通过推理和想象提出解释问题的假说→根据假说进行演绎推理→通过实验检验演绎推理的结论→若实验结果与预期结论相符，证明假说是正确的；反之，假说是错误的。易错易混2：基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。例摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，经历了若干过程，其中：①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关；②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上；③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中 (

)A．①为假说，②为结论，③为验证B．①为观察，②为假说，③为结论C．①为问题，②为假说，③为验证D．①为结论，②为假说，③为验证【答案】C【解析】摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置所采用的方法是假说—演绎法，他根据现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？”作出的假说是白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假说，最后提出“基因位于染色体上”的结论。小练·素养达成1．(2023·宁夏名校阶段练习)基因遗传行为与染色体行为是平行的。根据这一事实作出的如下推测，哪一项是没有说服力的 (

)A．受精完成后基因和染色体由单个恢复成对B．每条染色体上载有许多基因C．同源染色体分离导致等位基因分离D．非同源染色体之间的自由组合使相应的非等位基因自由组合【答案】B【解析】由于基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可知，受精完成后基因和染色体均由单个恢复成对，A正确；基因遗传行为与染色体行为是平行的，这不能说明每条染色体上载有许多基因，B错误；基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可推知，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，C正确；基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可推知，非同源染色体之间的自由组合使相应的非等位基因重组，D正确。2．(2023·宁夏名校期中)在萨顿假说的基础上，摩尔根通过实验研究基因的传递情况，能够验证白眼基因位于X染色体上的实验结果是(

)A．亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇全部为红眼B．F1红眼果蝇雌雄交配，F2红眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部为雄性C．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代白眼全部为雄性，红眼全部为雌性D．F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1【答案】C【解析】亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇全部为红眼，此实验不是验证实验，A错误；F1红眼果蝇雌雄交配，F2红眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部为雄性，此结果能证明基因位于X染色体上，但不能验证白眼基因位于X染色体上，B错误；白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代白眼全部为雄性，红眼全部为雌性，这是验证基因位于X染色体上的测交实验，C正确；F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1，但此实验不是测交实验，不能验证结论，D错误。3．(2023·陕西咸阳开学考)摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼♂与红眼♀杂交，F1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1∶1，红眼占3/4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。关于摩尔根的上述实验相关说法不正确的是 (

)A．上述现象出现的假说之一是控制眼色基因仅位于X染色体上B．上述实验完整的体现了假说—演绎法，并证明基因位于染色体上C．若控制白眼的基因同时位于X与Y染色体，F2白眼只为雄性D．上述实验能够说明性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联【答案】B【解析】根据题中所述现象，摩尔根提出控制眼色基因仅位于X染色体上的假说，A正确；上述实验只体现了假说—演绎法中观察现象内容，没有证明基因位于染色体上，B错误；若控制白眼的基因同时位于X与Y染色体，假设控制红白眼的基因为A、a基因，那么亲本白眼♂(基因型为XaYa)与红眼♀(基因型为XAXA)杂交，F1全部表现为红眼(基因型有XAXa、XAYa)，再让