2.2基因在染色体上第2课时课件高一下学期生物人教版必修2

第2章第2节基因在染色体上（第二课时）十一①实验设计具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得F1，F1雌雄个体互交得F2，统计F2中性状分离比。②预测实验结果与结论a若子代中出现9:3:3:1的性状分离比(或其变式)，或出现致死背景下的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上b若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比(或其变式)，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上六、确定基因位置的实验设计I

判断两对等位基因是否位于两对同源染色体上实验设计a.若正交与反交结果相同，则该基因位于常染色体上；b.若正交与反交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于Ⅹ染色体上。预测实验结果与结论①未知显隐性纯合亲本正反交六、确定基因位置的实验设计Ⅱ

判断基因是位于常染色体还是X染色体上a.若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于Ⅹ染色体上b.若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2，则基因位于常染色体上隐性的雌性×显性的雄性(XY型的生物)①已知显隐性六、确定基因位置的实验设计Ⅱ

判断基因是位于常染色体还是X染色体上实验设计预测实验结果与结论例析要点【例1】

新西兰兔因肉质好，适应能力强，是我国大面积养殖的优良肉兔。育种专家偶然获得了一种突变型肉兔虽然肉质差，但是生长速度比新西兰兔快很多。经研究发现肉质好与肉质差由等位基因D/d控制，生长速度快与慢由等位基因E/e控制。用多只纯合雄性新西兰兔与多只纯合雌性突变型肉兔为亲本进行杂交，F1肉兔均肉质差生长速度快。让F1雌性肉兔与雄性新西兰兔进行测交，测交后代表型为：探究一对等位基因的位置突破一1表型肉质好肉质差生长速度快生长速度慢数目9只11只8只10只基因型为双杂合可判断出两个性状均为显性性状每个后代所表现出的两种性状没有同时统计【例1】(1)上述同学的统计结果能否验证基因的自由组合定律________。试说明原因_______________________________________________________________________________________________。(2)有人推测：基因E/e只位于X染色体上。请从测交后代的肉兔中选择材料，设计一个杂交组合，并写出能支持该推测的实验预期结果_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)后经实验测定，上述两对等位基因分别位于两对常染色体上。请从测交后代的肉兔中选择材料，设计一个配种方案，选育肉质好且生长速度快的纯合雄性肉兔：_______________________________________________________________________________________________。选用“隐性雌”与“显性雄”杂交将测交后代中肉质好生长速度快的肉兔(ddEe)雌雄相互交配，对符合要求的肉兔(ddE_)进行鉴别，选出纯合子例析要点不能答案①分别统计一对相对性状不能验证基因的自由组合定律，要统计两对相对性状的组合情况；②统计的后代数量较少选用测交后代中生长速度慢的雌性肉兔与生长速度快的雄性肉兔杂交，子代中雌性均生长速度快，雄性均生长速度慢用测交后代中的多对肉质好生长速度快的雌雄肉兔杂交，将子代中肉质好生长速度快的雄性肉兔作为父本，分别与多只肉质好生长速度慢的雌性肉兔杂交，观察并统计每个父本产生后代的表型。若后代均为肉质好生长速度快的肉兔，则该父本即为所需肉兔。解析【发散训练】见T8例析要点(1)本实验中在统计测交后代个体的表型时，两对性状分别统计，无法验证基因的自由组合定律，并且统计个体数量太少，易导致较大误差。(2)设计实验证明一对基因只位于X染色体上，方法思路是选用具隐性性状的雌性个体(XeXe)与具显性性状的雄性个体(XEY)进行杂交实验，支持上述结论的实验结果应当是子代中雌性个体均生长速度快(XEXe)，雄性个体均生长速度慢(XeY)。(3)F1的测交后代中应选择多对肉质好生长速度快(ddEe)的雌雄个体杂交，然后在子代中选择肉质好生长速度快(ddEE或ddEe)的雄性肉兔作父本，分别与多只肉质好生长速度慢(ddee)的雌性肉兔杂交，观察并统计每个父本所产后代的表型，若后代均为肉质好生长速度快(ddEe)的肉兔，则该父本(ddEE)即为所需肉兔。例析要点题后反思判断某种基因(B/b)位于常染色体还是只位于X染色体的方法

(1)该基因控制的相对性状的显隐性已知的前提下，可选用“隐性雌”与“显性雄”进行杂交，通过一次杂交实验即可证明：2例析要点题后反思(2)该基因控制的相对性状的显隐性未知的前提下，可选用具有相对性状的两纯合亲本进行正反交实验：【例2】实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体果蝇。让两种性状的亲本多次交配后，F1果蝇无论雌雄均为长翅灰体。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于第Ⅱ号同源染色体上的等位基因A、a控制，灰体与黑檀体由等位基因B、b控制(只位于常染色体上)。请回答下列问题：(1)写出子代长翅灰体果蝇的基因型：________。(2)亲本中长翅灰体和残翅黑檀体果蝇的基因型分别是________、________。(3)现只利用F1长翅灰体果蝇来研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，请设计一套杂交方案，并作出判断。①杂交方案：________________________________________________________________________。②推断及结论：若_________________________________________________，则灰体、黑檀体的基因位于Ⅱ号染色体；若_____________________________________________________________________________________，则灰体、黑檀体的基因不位于Ⅱ号染色体。例析要点AaBb答案探究两对基因在染色体上的位置关系突破二3可推知这两个性状均为显性性状则两对基因发生连锁现象，不再遵循基因的自由组合定律可利用F1雌雄交配或测交，根据子代性状的数量比的不同，来加以判断AABBaabb①F1雌雄果蝇杂交，观察统计F2的表型及比例产生的2种表型及比例为长翅灰体∶残翅黑檀体＝3∶1产生的4种表型及比例为长翅灰体∶长翅黑檀体∶残翅灰体∶残翅黑檀体＝9∶3∶3∶1【发散训练】见T3解析(1)由分析可知，子代长翅灰体果蝇的基因型是AaBb。(2)由分析可知，长翅灰体亲本的基因型是AABB，残翅黑檀体果蝇的基因型是aabb。(3)由题意可知，该实验的目的是探究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于第Ⅱ号同源染色体上，如果位于Ⅱ号染色体上，则两对等位基因不遵循自由组合定律，子一代基因型是AaBb，产生的配子的类型及比例是AB∶ab＝1∶1，子一代雌雄相互交配后代的基因型及比例是AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，其中AABB、AaBb表现为长翅灰体，aabb表现为残翅黑檀体；如果不位于Ⅱ号染色体上，则遵循自由组合定律，子一代产生的配子的类型及比例是AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，雌雄相互交配后代的基因型及比例是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，分别表现为长翅灰体、长翅黑檀体、残翅灰体、残翅黑檀体。测交方案同样可以作出判断，此处略。例析要点例析要点题后反思由于每种生物的基因数量，要远远多于这种生物的染色体数目，所以决定不同性状的基因相互之间的独立分配并不是一个普遍现象。现以两对基因为例，对它们在染色体上可能的位置关系加以分析说明。两对基因位于不同对的同源染色体上时，两对基因属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因自由组合定律，可选用基因型为双杂合（例如AaBb）的个体自交或测交加以验证：4例析要点A【例3】

实验者利用基因工程技术将高抗旱基因R成功转入到抗旱能力弱的植株的染色体上，并得到如图所示的三种高抗旱类型。下列说法中不正确的是()A．Ⅲ类型自交产生的后代中，高抗旱性植株占3/4B．Ⅰ和Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%C.Ⅱ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为7/8D．Ⅰ和Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%答案孟德尔遗传规律的细胞学基础突破三56【发散训练】见T2解析例析要点因Ⅲ类型两对同源染色体上分别有一条染色体上具有R基因，相当于双杂合子，基因型可表示为R1r1R2r2，并且遵循基因的自由组合定律，因此其自交产生的后代中，只要含有一个R基因(R1或R2)就表现为高抗旱性，高抗旱性植株占15/16，A错误；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此Ⅰ与Ⅱ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%，B正确；Ⅲ可以产生四种配子(1/4R1R2、1/4R1r2、1/4r1R2、1/4r1r2)，与Ⅱ杂交(产生的配子1/2R、1/2r)，后代中高抗旱性植株所占比例＝1－1/4×1/2＝7/8，C正确；Ⅰ产生的配子中都有R基因，因此它与Ⅲ杂交产生的后代中高抗旱性植株所占比例为100%，D正确。故选A。例析要点题后反思外源基因整合到宿主染色体上有很多类型，有的遵循孟德尔分离定律，有的遵循自由组合定律，有的遵循摩尔根的基因连锁互换定律。（1）若多个外源基因以连锁的形式整合到同源染色体其中的一条上，其自交后代会出现分离定律3∶1(或1∶2∶1)的性状分离比（测交后代会出现1∶1的性状分离比）。（2）若多个外源基因分别独立整合到多对非同源染色体上，则各个外源基因的遗传互不影响，会遵循基因的自由组合定律。7知识导航

某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是()12BB如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是()A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子12巩固训练【例3】某动物的基因型为AaBb，如图所示为该动物细胞分裂的几种示意图，下列相关说法正确的是()A．根据图③可以确定该动物为雄性动物B．图②细胞的形成可能与同源染色体上非姐妹染色单体间的互换有关C．三个细胞所含染色体数目均不相同D．该动物两对等位基因的遗传不遵循基因自由组合定律34DB

如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列有关该图的说法正确的是()

A．控制朱红眼与白眼的基因可以自由组合B．控制白眼和红宝石眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律C．该染色体上的基因在后代中都能将所对应的性状表现出来D．该染色体上的基因为非等位基因34巩固训练【例2】控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上无其等位基因，且白眼为隐性性状，红眼为显性性状。下列哪组杂交后代通过眼色就可直接判断果蝇的性别()A．白眼(♀)×白眼()B．杂合红眼(♀)×红眼()C．白眼(♀)×红眼()D．杂合红眼(♀)×白眼()56DC下列与基因有关的叙述，正确的是()A．等位基因不会位于一对姐妹染色单体的相同位置上B．萨顿通过果蝇眼色的遗传实验证明了基因在染色体上C．果蝇的Y染色体上不具有与X染色体相对应的等位基因D．在真核细胞中，基因的主要载体是染色体56巩固训练如图为果蝇某细胞染色体及部分基因位置的示意图，请据图回答问题：(1)图示细胞代表________性果蝇的染色体图解。(2)已知果蝇的灰身(A)对黑身(a)为显性，基因型如图所示的雌雄果蝇交配，F1的灰身果蝇中杂合子所占的比例是________。(3)已知红眼(D)对白眼(d)为显性，基因在染色体上的位置如图所示，该果蝇的表型是________。现与红眼雌果蝇交配，后代中白眼雄果蝇占1/4，则亲本雌果蝇的基因型是________。(4)控制体色和眼色的两对等位基因(A/a和D/d)________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。该果蝇与基因型为aaXdXd果蝇交配，后代中黑身白眼雄果蝇占________。7巩固训练答案雄2/32/3XDXd遵循1/4巩固训练

果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表型而言，G对g为完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表型。据此可推测雌蝇中()A．这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死B．这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死C．这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死D．这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死88D【例1】已知果蝇长翅与残翅为一对相对性状(显性基因用A表示，隐性基因用a表示)，直毛和分叉毛为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代的表型和比例，请据此回答下列问题：(1)控制直毛和分叉毛遗传的基因位于________染色体上，________翅为显性性状。(2)亲本雌雄果蝇的基因型分别为________、________。(3)具有一对相对性状的纯合亲本进行正交和反交，上述两对相对性状中子代表型不一致的是________________，一般情况下，如果子代表型一致，可说明控制该相对性状的等位基因位于________染色体上。巩固训练9表型长翅、直毛残翅、直毛长翅、分叉毛残翅、分叉毛雄果蝇3/81/83/81/8雌果蝇3/41/400答案X长AaXBXbAaXBY直毛和分叉毛常某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题。巩固训练10(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是____________________。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为________。(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F2表型及其分离比是________________________________________________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是________，能够验证伴性遗传的F2表型及其分离比是__________________________________________________。巩固训练10答案1/2红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体＝9∶3∶3∶10红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇＝2∶1∶1红眼/白眼3/16紫眼基因基因组(1)在分子生物学和遗传学领域，基因组是指生物体全部遗传物质的总和；染色体组是细胞中的一整套非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同。(2)基因组测序时测定的染色体数与染色体组的关系如下(假设体细胞染色体数为2N)：①无性别分化的生物中如玉米、水稻等，基因组所测染色体数＝染色体组中染色体数＝N(条)。②XY型或ZW型性别决定的生物中，基因组所测染色体数＝(N－1)条常染色体＋2条异型性染色体＝(N＋1)条；染色体组中染色体数＝(N－1)条常染色体＋1条性染色体＝N(条)。萨顿提出的假说运用了类比推理的科学方法，同时发挥了大胆的想象，但推论(即假说)并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要通过实验来检验。假说思维拓展2易混辨析1果蝇选择适宜的实验材料是确保实验成功的重要条件之一。果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3～4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。其具有易饲养、繁殖快、产生后代数量多、具有较多易于区分的相对性状等特点。此外，果蝇的染色体数目少，只有4对染色体，且形态、大小等均有明显差异，易于遗传学操作和实验室保存，常被生物学家用作遗传学研究的实验材料。基因基因是核酸分子上含特定遗传信息的核苷酸序列，通常是具有遗传效应的DNA片段，是生物遗传物质的最小功能单位。归纳总结4知识链接3假设由于白眼的遗传和性别相关联，可能存在以下假设：假设一：控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上不含有它的等位基因；假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段；假设三：控制白眼的基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因。性染色体绝大多数生物都有雌性和雄性的个体区别，在二倍体生物的体细胞中，有一对形态、结构和功能有显著差异的染色体，与性别决定有关，称为性染色体。思维拓展5知识链接6在书写伴性遗传的分析图解时，除“P、F1、F2、×……”等遗传学符号不要遗忘之外，还需注意在书写基因型的同时要写明性染色体，这是因为性染色体决定的性别也是一种表型，具体书写规则是在性染色体(X或Y)的右上角写明基因符号，如XWXw。易错提醒7分析图解设计一个实验若要证明“Y染色体上不含有它的等位基因”，应当选择一个纯种红眼雄果蝇(XWY/XWYW)与纯种白眼雌果蝇(XwXw)进行杂交；若要证明“控制白眼的基因位于X染色体上”，可以选用白眼雌果蝇作为隐性纯合子进行测交实验。白眼雌果蝇需要将F1的红眼雌果蝇与亲本中的白眼雄果蝇做回交实验才能获得。名师点睛8孟德尔遗传规律所有生物的基因遗传，都遵循孟德尔遗传规律吗？提示：不是。只有进行有性生殖的真核生物且是细胞核内染色体上的基因的遗传才遵循，细菌等原核生物和病毒的遗传均不遵循。摩尔根染色体遗传理论的奠基人——摩尔根利用果蝇做了大量的实验，发现了基因的连锁互换定律，人们称之为遗传学第三定律。他还证明基因在染色体上呈线性排列，为现代遗传学奠定了细胞学基础。思维拓展9易错提醒10知识图解11基因的自由组合定律的实质以含有两对同源染色体的细胞为例，画出减数分裂过程图解，并在染色体上标注基因符号，以解释两对相对性状的杂交实验中自由组合定律的实质。基因在染色体上的位置关系对“基因在染色体上呈线性排列”的理解：(1)“线性”不是“线形”。(2)并不是说基因的结构是线性的，而是指基因的排列是线性的。(3)基因的线性排列指的是基因一个接着一个，它们之间没有重复、倒退、分支等现象。但随着现代生物学的发展，重叠基因、跳跃基因等被发现，也使人们认识到基因的线性排列是相对的。【例1】依据遗传调查所得数据判断基因所在位置规律总结1易错提醒3一、判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选F1中雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。(2)结果推断：①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上。②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。方法拓展延伸2二、判断基因仅位于X染色体上还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析子代的性状。①若子代所有雄性均为显性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。②若子代所有雄性均为隐性性状，则该基因仅位于X染色体上。(2)设计思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析子代的性状。①若子代中雌雄个体全表现为显性性状，则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因仅位于X染色体上。两对基因位于同一对同源染色体上时，两对基因属于同源染色体上的非等位基因，不遵循基因的自由组合定律，而是遵循基因的连锁互换定律。在不考虑互换的情况下，以基因型为AaBb的个体自交或测交，分析其遵循的遗传规律如下：(1)若A、B位于一条染色体上，a、b位于另一条同源染色体上：不同对知识链接4(2)若A、b位于一条染色体上，a、B位于另一条同源染色体上：注：若考虑互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表型，但是仍然不会出现自由组合的分离比。孟德尔遗传规律