1、-1- 第2节 基因在染色体上 -2- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 学习 目标 1.通过分析基因在染色体上的证明过程,理解结构决定功 能的基本生命观念,进一步领悟“假说演绎法”的科学探 究方法。 2.通过对萨顿的思路分析,领悟类比推理的科学思维方法。 3.通过学习摩尔根果蝇杂交实验,掌握判断基因在染色体 上的位置的科学探究方法。 -3- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 一、萨顿的假说 -4- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 二、基因位于染色体上的实验证据 -5- 第2节 基因在染色体上
2、课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 -6- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 三、孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律的实质 (1)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。 (2)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 (1)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。 (2)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。 -7- 第2节 基因在染
3、色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 预习反馈 1.判断正误。 (1)体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。( ) (2)在形成配子时,并非所有非等位基因都发生自由组合。( ) (3)摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上。( ) (4)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。 ( ) (5)基因分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。 ( ) (6)由于控制果蝇眼色的基因只存在于X染色体上,所以该基因在遗 传过程中不遵循基因的分离定律。( ) (7)在减数分裂中,等位基因彼此分离的同时,非等位基因自由组合。 ( ) -8- 第2
4、节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 2.下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是( ) A.基因在染色体上呈线性排列 B.体细胞中基因成对存在,染色体也是成对存在的 C.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在形成配子和受 精过程中,具有相对稳定的形态结构 D.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体 也是如此 答案:A 解析:基因在染色体上呈线性排列,是由摩尔根提出的。 -9- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 3.(2020 山东烟台检测)在探索遗传本质的过程中,科学发现与研究 方法相一致的是
5、( ) 孟德尔的豌豆杂交实验,提出遗传规律 萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上” 摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上 A.假说演绎法 假说演绎法 类比推理法 B.假说演绎法 类比推理法 类比推理法 C.假说演绎法 类比推理法 假说演绎法 D.类比推理法 假说演绎法 类比推理法 答案:C -10- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 4.在减数分裂过程中,等位基因分离及非同源染色体上的非等位基 因自由组合的时期是( ) A.同时发生在减数分裂的后期 B.分别发生在减数分裂和分裂的后期 C.分离发生在减数分裂,自由组合发生在减数分裂 D.
6、同时发生在减数分裂的后期 答案:D 解析:在减数分裂的后期,同源染色体上的等位基因分离的同时, 非同源染色体上的非等位基因自由组合。 -11- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 5.(2020 山东临沂检测)下列有关基因和染色体的叙述正确的是 ( ) A.基因都存在于细胞核中 B.基因在染色体上呈线性排列 C.一条染色体上有一个基因 D.染色体就是由基因组成的 答案:B 解析:基因主要存在于细胞核中,但细胞质中也有少量的基因存在; 基因在染色体上呈线性排列,这也说明一条染色体上有许多个基因; 染色体主要由DNA和蛋白质组成。 -12- 第2节 基因在染色体
7、上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 6.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列有关叙述错误的 是( ) A.朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因 B.果蝇每条染色体上基因数目不一定相等 C.基因在染色体上呈线性排列 D.一条染色体上有许多个基因 -13- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课前篇自主预习 答案:A 解析:朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因,不是等位基 因,A项错误;果蝇每条染色体上基因数目不一定相等,B项正确;据 图示可知,该染色体上的基因呈线性排列,C项正确;据图可知,一条 染色体上有许多个基因,D项正确。 -14- 第2节 基
8、因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 基因位于染色体上的实验证据基因位于染色体上的实验证据 情境导引 结合下列摩尔根果蝇杂交实验图解,回答相关问题。 P 红眼()白眼() F1 红眼(、) 雌雄交配 F2 3/4红眼(、)、1/4白眼() -15- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 1.通过F1的表型说明什么问题?红眼和白眼的遗传是否遵循分离定 律? 提示:通过F1的表型说明红眼对白眼是显性,F2出现性状分离现象, 且分离比是31,说明果蝇眼色的遗传遵循分离定律。 2.本实验与孟德尔一对相对性
9、状的杂交实验相比,有何异同? 提示:(1)相同点:都运用了假说演绎法的科学研究方法;F2都出现 了性状分离现象。 (2)不同点:果蝇的杂交遗传实验中,眼色遗传与性别有关。 -16- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 3.用什么方法证明摩尔根的假说是否正确?请写出相关遗传图解。 提示:测交。 遗传图解如下: -17- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 归纳提升 1.摩尔根对果蝇杂交实验现象的解释 (1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。 (2)F1全为红眼,则红眼是显性性状。 (3)
10、F2中红眼白眼=31,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基 因控制。 (4)白眼性状的表现与性别相联系。即控制白眼的基因位于X染色 体上,Y染色体上没有相应的等位基因。 -18- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 2.各种果蝇的基因型及表型如下表 项目 雌果蝇 雄果蝇 基因型 XWXW XWXw XwXw XWY XwY 表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 -19- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 典例剖析 果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制,在纯种暗红眼纯种朱 红眼的正交
11、实验中,F1只有暗红眼;在纯种暗红眼纯种朱红眼 反交实验中,F1雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。则下列说法错误的 是( ) A.这对基因位于X染色体上,显性基因为暗红色基因 B.正交、反交实验可以确定控制眼色的基因是在X染色体上还是 常染色体上 C.正反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa D.反交实验中,F1雌雄性个体交配,子代雄果蝇暗红眼和朱红眼的比 例为31 -20- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 答案:D 解析:根据题干中“在纯种暗红眼纯种朱红眼的正交实验 中,F1只有暗红眼”,可以知道显性基因为暗红色基因,因为正交和反 交
12、的结果不同,说明控制眼色的基因在X染色体上,A项、B项正确; 暗红眼为显性,正交实验中纯种暗红眼(XAXA)纯种朱红眼 (XaY)得到的F1只有暗红眼(XAXa、XAY),其中雌果蝇的基因型为 XAXa,反交实验中纯种朱红眼(XaXa)纯种暗红眼(XAY)得到 的F1雌性为暗红眼(XAXa),雄性为朱红眼(XaY),C项正确;反交实验 中得到的F1雌性为暗红眼(XAXa),雄性为朱红眼(XaY),F1雌雄性个 体交配,子代雄果蝇暗红眼(XAY)和朱红眼(XaY)的比例为11,D项 错误。 -21- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 方法
13、技巧 判定基因位于常染色体或X染色体上的方法 方法一 正反交法(使用条件:未知显隐性关系时) 实验设计:隐性的雌性显性的雄性,显性的雌性隐性的雄性。 结果预测及结论: A.若两组杂交结果相同,则该基因位于常染色体上。 B.若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,则该基因位 于X染色体上。 -22- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 方法二 典型组合法(使用条件:已知显隐性关系时) 实验设计:隐性的雌性显性的雄性。 结果预测及结论: 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
14、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。 -23- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 方法三 统计法 统计子代群体中同种表型的性别比例。若同种表型的性别比例 均为11,说明与性别无关,是常染色体遗传;如不是11,则为性染 色体遗传。 若已知是隐性遗传,可统计表现该表型的雌雄个体比例,若雄性 明显多于雌性,最可能是位于X染色体上的隐性遗传;若已知是显性, 可统计表现该表型的雌雄个体比例,若雌性明显多于雄性,最可能 是位于X染色体上的显性遗传。 -24- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习
15、 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 活学活练 1.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些 雌、雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4, 红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( ) A.红眼对白眼是显性 B.眼色遗传符合分离定律 C.眼色和性别表现自由组合 D.红眼和白眼基因位于X染色体上 -25- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 答案:C 解析:由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红眼 对白眼是显性;子代雌雄果蝇交配产生的后代的性状与性别有关, 判断控制眼色的基因位于X染色体
16、上;眼色和性别不是自由组合,只 有非同源染色体上的非等位基因控制的性状才能表现自由组合。 -26- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 2.果蝇的大翅和小翅是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制。 现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,再让F1雌雄个体相互交配, 实验结果如下: 子代 雌果蝇 雄果蝇 F1 大翅620 大翅617 F2 大翅2 159 大翅1 011 小翅982 下列分析不正确的是( ) A.果蝇翅形的大翅对小翅为显性 B.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律 C.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上
17、D.F2中雌果蝇基因型相同,雄果蝇有两种基因型 -27- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 答案:D 解析:大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,F1全是大翅果蝇,所以大 翅对小翅为显性。根据题中信息“F2中大翅雌果蝇2 159只,大翅雄 果蝇1 011只,小翅雄果蝇982只”可知,大翅小翅31,符合基因 分离定律,又因为小翅果蝇只出现在雄性中,可推知控制翅形的基 因位于X染色体上。F2中雌果蝇有两种基因型,分别为XAXA和 XAXa。 -28- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 孟德
18、尔遗传定律的实质孟德尔遗传定律的实质 情境导引 结合减数分裂过程完成填空。 答案:分离 自由组合 等位基因 非等位基因 性状 非等位基 因 -29- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 归纳提升 孟德尔遗传规律的现代解释 1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系 (1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基 因。 (2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的 非等位基因。 2.两个遗传定律的细胞学基础 (1)分离定律的细胞学基础是在减数分裂过程中,等位基因随同源染 色体分离而分开。 (2)自由组合定律的
19、细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分 离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。 -30- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 误区警示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的遗传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的遗传遵循自由组合定律。 (2)并不是真核生物中所有的基因的遗传都遵循孟德尔的遗传规律, 叶绿体、线粒体中的基因的遗传都不遵循。 (3)原核生物中的基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。 -31- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究
20、点一 探究点二 典例剖析 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺 刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因均位于常染色 体上。现有这种昆虫一个体细胞基因型如右图所示,请回答下列问 题。 -32- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 (1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自 由组合定律?并说明理 由。 。 (2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型 为 。 (3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因 有 。 (4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离
21、的时期 有 。 (5)为验证基因自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的异性个体 的基因型分别是 。 -33- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 答案:(1)不遵循,控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体 上 (2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d (4)有丝 分裂后期和减数分裂后期 (5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、 AaBBDd -34- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 解析:(1)应用自由组合定律的条件是至少有两对等位基因位于两
22、 对同源染色体上,而控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状 的基因位于一对同源染色体上,所以不遵循基因自由组合定律。(2) 一个初级精母细胞在减数分裂后期,Ab与ab分离,D与d分离。若 Ab与D组合,则ab一定与d组合;若Ab与d组合,则ab一定与D组合。(3) 有丝分裂后期,细胞两极的染色体相同,都含有该生物体细胞中的 全部染色体。(4)细胞分裂中复制形成的两个D基因,分别位于一对 姐妹染色单体上,随姐妹染色单体的分离而分开。姐妹染色单体的 分离发生在有丝分裂后期和减数分裂后期。(5)只要AabbDd能 产生四种类型且比例相等的配子,就能验证基因的自由组合定律。 aabbdd与aaBBd
23、d都只能产生一种类型的配子,AabbDdaabbdd或 AabbDdaaBBdd,后代有四种表型,且比例为1111,说明 AabbDd产生了四种类型且比例相等的配子。AabbDdAabbDd或 AabbDdAaBBDd,后代有四种表型且比例为9331,也能说 明AabbDd产生了四种类型且比例相等的配子。 -35- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 活学活练 1.下图能正确表示基因分离定律实质的是( ) 答案:C 解析:基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子的过程中, 等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子 中,独立地随配子遗传给后代。 -36- 第2节 基因在染色体上 课前篇自主预习 课堂篇探究学习 课堂篇探究学习 探究点一 探究点二 2.基因的自由组合定律的实质是( ) A.有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体分开而分离 B.减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离 C.在等位基因分离的同时,所有的非等位基因自由组合 D.在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合 答案:D 解析: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。
