【同步导学】2024-2025学年高中生物高一下册（人教版·2019必修2）学案：2.2 基因在染色体上 （教师版）

第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上导学案★学习目标与核心素养1.生命观念：基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说—演绎法。2.科学思维：从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。3.社会责任：认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。★学习重点难点教学重点：1.基因位于染色体上的假说和实验证据；2.对孟德尔遗传规律作出现代解释。教学难点：1.对果蝇杂交实验结果的解释和验证；2.等位基因与同源染色体、非等位基因与非同源染色体的关系。★学习过程一、萨顿的假说发现问题：用蝗虫作材料研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔遗传定律中遗传因子（基因）的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。推论：基因（遗传因子）由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。理由：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。基因染色体杂交过程中保持完整性和独立性也有相对稳定的形态结构体细胞中存在形式成对存在成对存在在配子中只有成对基因中的一个只有成对染色体中的一条体细胞中的来源成对中的基因一个来自父方，一个来自母方同源染色体一条来自父方，一条来自母方形成配子时组合方式非等位基因自由组合非同源染色体自由组合二、基因位于染色体上的实验证据实验材料：果蝇，昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快（10多天就繁殖一代），后代数量多，染色体数目较少，相对性状区别明显。常用作遗传学研究的实验材料。（一）观察实验、发现问题观察P31图2-10果蝇杂交实验图解，思考回答：1.摩尔根果蝇实验是否符合孟德尔分离定律？符合。2.有什么现象和孟德尔的杂交实验不一样？F2中白眼果蝇全为雄果蝇。与性别决定有关的染色体就是性染色体；与性别决定无关的染色体是常染色体。（二）经过推理、想象作出假说——控制白眼的基因在X染色体上雌果蝇种类：红眼（XWXW、XWXw）、白眼（XwXw）；雄果蝇种类：红眼（XWY）、白眼（XwY）。（三）对实验现象的解释用遗传图解解释摩尔根的杂交实验：图解略。（四）演绎推理、设计实验（1）根据孟德尔演绎推理所设计的巧妙实验，设计实验并推导实验结果。设计测交实验，将F1红眼雌果蝇和白眼雄果蝇测交。如果控制白眼的基因在Y染色体上，还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗？如果控制白眼的基因在Y染色体，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验。（五）进行实验、验证假说摩尔根等人亲自做了该实验，测交后代结果如下：表现型红眼白眼性别雌雄雌雄个体数量126132120115此结果与理论推测一致，完全符合假说，证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上。摩尔根首次把一个特定基因（决定果蝇眼色的基因）和一个特定染色体（X染色体）联系起来从而用实验证明了基因在染色体上。三、基因与染色体的数量关系1.果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。说明：一条染色体上应该有许多个基因。2.摩尔根和他的学生们通过荧光标记法确定基因在染色体上的位置，说明基因在染色体上呈线性排列。四、孟德尔遗传规律的现代解释1.基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2.基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。★课堂作业1.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（D）A.染色体是基因的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列C.一条染色体上有多个基因D.染色体就是由基因组成的2.性染色体存在于（D）A.精子B.卵细胞C.体细胞

D.以上三种细胞3.下列各项中，肯定含有Y染色体的是（D）A.受精卵和初级精母细胞B.受精卵和次级精母细胞C.精子和男性口腔上皮细胞D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞4.基因分离定律的实质是（D）A.子二代出现性状分离B.子二代性状的分离比为3：1C.测交后代性状的分离比为3：1D.等位基因随同源染色体的分开而分离5.基因自由组合定律揭示了（D）A.等位基因之间的关系B.非等位基因之间的关系C.非同源染色体之间的关系D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系6