基因在染色体上高一下学期生物人教版必修2

第2节

基因在染色体上19世纪，孟德尔发现了遗传的两大定律（豌豆，假说——演绎法）1909年，丹麦生物学家约翰逊提出了“基因”的概念，用以替代遗传因子。基因在哪里呢？1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。受精作用萨顿的假说减数分裂精子12条染色体卵细胞12条染色体减数分裂体细胞24条染色体新个体

体细胞24条染色体亲代：基因子代：基因传递萨顿由此推论：

基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。萨顿的假说（二）假说的依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。项目基因染色体独立性基因在杂交过程中保持_____性和_____性染色体在配子形成和受精过程中，具有__________的形态结构存在方式在体细胞中基因_____存在，在配子中只有______________________在体细胞中染色体_____存在，在配子中只有_________________________来源体细胞中成对的基因一个来自_____，一个来自_____体细胞中成对的染色体(即______染色体)一条来自_____，一条来自_____分配____________在形成配子时自由组合______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合完整独立相对稳定成对成对的基因中的一个成对成对的染色体中的一条父方母方同源非等位基因非同源染色体父方母方萨顿的假说高茎高茎矮茎高茎DdDDddDddd×减数分裂受精减数分裂减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd活动1：依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号

1DD2Dd1dd⊗高茎DdDD×dd不可能！假的！

萨顿孟德尔我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！我要用什么作为实验材料呢？基因位于染色体上的实验证据摩尔根1实验材料—果蝇基因位于染色体上的实验证据1.个体小，易饲养2.繁殖快，后代多3.具有易于区分的相对性状白眼果蝇突变型红眼果蝇野生型（在自然界中常见）雌性性染色体（1对）常染色体（3对）常染色体：雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体

雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体雄性性染色体：1实验材料—果蝇基因位于染色体上的实验证据4.染色体少，易观察（4对）基因位于染色体上的实验证据

1909年起，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇，没发现其它眼色果蝇。1910年5月的一天，摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇。①突然出现的白眼性状是显性还是隐性？②对于红眼和白眼这一对相对性状的遗传是否遵循孟德尔的分离定律呢？思考2摩尔根的果蝇杂交实验果蝇的红眼和白眼是一对相对性状基因位于染色体上的实验证据31P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌、雄交配）①眼色的显性性状什么？红眼②眼色遗传是否遵循分离定律？是，F1自交后代的性状分离比为3∶1问题：白眼果蝇都是雄的。为什么白眼个体总是与性别相关联？方法：2摩尔根的果蝇杂交实验假说—演绎法

(1)观察现象，提出问题如果白眼基因位于Y染色体上，则白眼雄果蝇的后代中，雄果蝇都是白眼，与现象不符。由于白眼的遗传与性别相关联，摩尔根及同事经过推理提出假说:——控制眼色的基因（用W和w表示）在X染色体上(2)提出假说，解释问题雌果蝇：雄果蝇：红眼（ＸＷＸ—）白眼（ＸwＸw）红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）基因位于染色体上的实验证据基因的表示方法1.如果基因在常染色体上：

—2.如果基因在性染色体上：

。3.如果常染色体和性染色体上都有基因：

。XWXwAaXBXbWw果蝇杂交实验分析图解XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF1F2基因位于染色体上的实验证据配子配子XWXwXWYXWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）XwY白眼（雄）(2)提出假说，解释问题(3)演绎推理——XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）

白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY红雌白雌红雄白雄XWY

×XwXwXWX

w

红雌XwY白雄F1：P：配子：红眼（雄）

白眼（雌）XWXwY雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。1:1:1：1方案1方案2基因位于染色体上的实验证据测交实验（与隐性纯合子的杂交）(4)实验验证摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在

上。(5)得出结论子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。方案1方案2基因位于染色体上的实验证据染色体摩尔根假说-演绎法演绎推理预测测交结果得出结论基因在染色体上白眼性状的表现总是与性别相联系提出问题假说演绎法作出假说控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因实验验证进行测交实验从此，摩尔根成了

孟德尔

理论的坚定支持者。基因位于染色体上的实验证据结论1：基因在染色体上呈

排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上排列图谱。基因位于染色体上的实验证据果蝇X染色体上的一些基因线性现代分子生物学技术将基因定位在染色体上人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。结论1：一条染色体上应该有多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；问题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

上，而

位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因主要位于

上。问题2：在基因研究中，下列成就分别是由哪些科学家来完成的？①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。③提出“基因在染色体上”的假说。④用实验证明了“基因在染色体上”。孟德尔约翰逊摩尔根萨顿假说—演绎法假说—演绎法基因位于染色体上的实验证据染色体质基因拟核的DNA分子孟德尔遗传规律的现代解释dBbaAD等位基因：非同源染色体：非等位基因：同源染色体：12341和23和41和31和42和32和4

A和aB和bD和dA和BA和da和ba和D等分离自由组合（同源染色体上的非等位基因不能自由组合，如B和d不能组合）分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离自由组合定律的实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合下列关于基因与染色体关系的叙述，正确的是？A.基因是组成染色体的基本单位B.一条染色体上只含有一个基因C.基因在染色体上呈线性排列D.基因的数量等于染色体的数量【答案】C【解析】基因是遗传物质的基本单位，而染色体是携带基因的遗传物质。一条染色体上含有许多基因，而不是只有一个基因。基因在染色体上呈线性排列，就像珍珠项链上的珍珠一样，这种排列方式称为基因的线性排列。一个生物的基因数量通常大于染色体数量，例如人类有23对染色体，但估计有20000-25000个基因。因此，选项C符合基因在染色体上排列的特点。关于基因与染色体的关系，下列说法错误的是？A.基因位于染色体上B.染色体是基因的载体C.同源染色体上的同源基因位置相同D.一个染色体只含有一条多核苷酸链【答案】D【解析】基因是遗传物质DNA的片段，位于染色体上，所以染色体是基因的载体。同源染色体上携带控制同一性状的基因，这些基因称为同源基因，它们在同源染色体上的位置是相同的。每条染色体由两条多核苷酸链构成，而不是只含有一条多核苷酸链。因此，选项D的说法是错误的。果蝇体细胞中含有8条染色体，下列说法正确的是？A.果蝇一定含有8个基因B.果蝇生殖细胞中含有8条染色体C.果蝇的染色体数目一定比基因数目多D.果蝇染色体上的基因排列顺序是固定的【答案】D【解析】果蝇体细胞含有8条染色体，说明果蝇的染色体数目是4对。一条染色体上含有许多基因，所以果蝇基因的数目一定大于8个。生殖细胞是通过减数分裂形成的，染色体数目减半，所以果蝇生殖细胞中含有4条染色体。多个基因在染色体上呈线性排列，排列的顺序是固定的，就像染色体地图一样。因此，选项D的说法是正确的。某种动物的一个体细胞中含有46条染色体，则下列说法正确的是？A.该动物的生殖细胞中含有23条染色体B.该动物的染色体数目与人类相同C.该动物的DNA含量是人类的一半D.该动物的基因数目一定是23个【答案】A【解析】由题干可知，该动物的体细胞含有46条染色体，说明该动物的染色体数目是23对，与人类的染色体数目相同。生殖细胞是由体细胞通过减数分裂形成的，染色体数目减半，所以该动物的生殖细胞中含有23条染色体。不同物种的DNA含量差异很大，即使染色体数目相同，DNA含量也不一定相同，所以不能推断该动物的DNA含量是人类的一半。一个物种的基因数目与染色体数目没有直接关系，通常基因数目大于染色体数目。因此，选项A符合题意。下列关于染色体与基因的叙述，不正确的是？A.一条染色体上可能含有上千个基因B.基因在染色体上的排列顺序是固定不变的C.同源染色体上的同源基因一定相互成对排列D.非同源染色体之间不存在基因的配对现象【答案】C【解析】一条染色体上含有许多基因，从几个到几千个不等。基因在染色体上呈线性排列，排列的顺序是固定不变的。同源染色体含有等位基因，控制同一性状的等位基因称为同源基因，它们在同源染色体上的位置是相同的。但是，同源基因之间不一定成对排列，而是分别位于两条染色单体上。不同的非同源染色体所携带的基因控制不同的性状，它们之间不存在基因的配对现象。因此，选项C的说法是不正确的。小明从网上了解到，人类细胞内的染色体有常染色体和性染色体之分。下列说法中，错误的是？A.常染色体和性染色体都携带有遗传物质DNAB.染色体数目的多少决定了生物的进化程度C.人类男性和女性的性染色体数目不同D.人类常染色体的数目大于性染色体的数目【答案】B【解析】常染色体和性染色体虽然形态和大小有所不同，但它们的化学组成相同，都是由DNA和蛋白质构成，所以都携带有遗传物质DNA。染色体数目的多少与生物的进化程度没有必然联系，例如人类有46条染色体，而水稻有48条染色体，但并不能说明水稻比人类进化程度高。人类男性的性染色体是XY，女性的性染色体是XX，所以男性和女性的性染色体数目不同。人类有23对染色体，其中常染色体22对，性染色体1对，所以常染色体的数目大于性染色体。因此，选项B的说法是错误的。有关染色体、DNA和基因的关系，下列说法正确的是？A.染色体是由DNA和RNA构成的B.染色体、DNA和基因的关系是被包含关系C.DNA分子中含有的遗传信息就是基因D.一个染色体上只有一个DNA分子【答案】C【解析】染色体主要由DNA和蛋白质构成，而不是由DNA和RNA构成。染色体、DNA和基因之间既不是组成关系，也不完全是被包含关系，而是从大到小、从整体到局部的关系。一个染色体不只有一个DNA分子，而是由一个DNA分子缠绕组蛋白而成的染色质在有丝分裂时高度螺旋化形成的。DNA分子中携带有遗传信息，这些遗传信息的基本单位就是基因，所以基因是DNA片段，但DNA片段不一定都是基因。因此，选项C的说法是正确的。下列关于基因和染色体关系的叙述，不正确的是？A.基因是染色体的组成成分B.染色体是基因的载体C.基因在染色体上是胡乱排列的D.同源染色体携带相同的基因，但等位基因可能不同【答案】C【解析】基因是组成染色体的基本单位，是染色体的组成成分之一。染色体是由DNA和蛋白质构成的遗传物质，携带着基因，所以染色体是基因的载体。基因在染色体上呈线性排列，排列的顺序是固定不变的，就像一串项链上的珠子，不是胡乱排列的。同源染色体上携带控制同一性状的等位基因，所以同源染色体具有相同的基因座位，但等位基因的类型可能不同，如显性基因和隐性基因。因此，选项C错误下列关于基因与染色体关系的叙述，正确的是？A.基因位于细胞质中B.染色体是由基因构成的C.基因是染色体的组成部分D.基因与染色体是两个不同层次的遗传物质【答案】C【解析】基因是染色体的组成部分，它是DNA分子上的一段有遗传效应的核苷酸序列，携带遗传信息，决定生物的性状。染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA分子上排列着众多的基因。基因不是独立存在的，而是线性排列在染色体上。因此，选项A和B的说法都是错误的。基因和染色体虽然都是遗传物质，但不是两个不同层次的遗传物质，而是同一层次的遗传物质在不同时期的两种存在形式。所以选项D的说法也是错误的。下列关于染色体与基因关系的叙述中，错误的是？A.一条染色体上可能有许多基因B.不同染色体上可能有相同的基因C.等位基因分别位于同源染色体上D.一个基因只存在于一条染色体上【答案】D【解析】一条染色体上可能有许多基