成才之路高中生物人教版必修學案課件課時練習第二章基因和染色體的關系2節(jié)在上

1．知識：(1)說出基因位于染色體上的理論假說和實驗證據；(2)運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實質。2．情感態(tài)度與價值觀：認同科學研究需要豐富的想像力，大膽質疑和勤奮實踐的精神，以及對科學的熱愛。3．能力：嘗試類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。4．重點與難點：(1)基因位于染色體上的理論假說和實驗證據；(2)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋；(3)運用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上；(4)基因位于染色體上的實驗論據。(一)問題探討1．這個替換似乎可行。由此聯(lián)想到孟德爾分離定律中成對的遺傳因子的行為與同源染色體在減數分裂過程中的行為很相似。2．一條染色體上可能有很多個基因。(二)思考與討論(三)技能訓練不同的基因也許是DNA長鏈上的一個個片段。一、薩頓的假說1．內容：基因是由________攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在________上。2．依據基因和________行為存在著明顯的________關系。(1)基因在雜交過程中保持________性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的________。(2)在體細胞中基因成對存在，________也是成對的。在配子中成對的________只有一個，同樣，成對的________也只有一條。(3)體細胞中成對的基因一個來自________，一個來自________。________也是如此。(4)________基因在形成配子時自由組合，________染色體在減數第一次分裂后期也是自由組合的。二、基因位于染色體的實驗證據3．實驗現(xiàn)象解釋的驗證方法：________。4．實驗結論：基因在________上。5．發(fā)展：一條染色體上有________個基因，基因在染色體上呈________排列。三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1．基因的分離定律(1)描述對象：同源染色體上的__________；(2)行為特點：具有一定的________；(3)發(fā)生時間：____________的過程中；(4)結果：等位基因隨________的分開而________。2．基因的自由組合定律(1)描述對象：____________________；(2)行為特點：分離或組合________；(3)發(fā)生時間：____________的過程中；(4)結果：非同源染色體上的非等位基因________。答案：一、1.染色體染色體2．染色體平行(1)完整性和獨立性形態(tài)結構(2)染色體基因染色體(3)父方母方同源染色體(4)非等位非同源二、1.紅眼1/4白眼2．XWXW，XwY，XW，Xw，Y♂XW、Y，♀XW、Xw，白眼雄性3．測交4．染色體5．多線性三、1.(1)等位基因(2)獨立性(3)減數分裂形成配子(4)同源染色體分離2．(1)非同源染色體上的非等位基因(2)互不干擾(3)在減數分裂(4)自由組合1.薩頓：美國遺傳學家。薩頓對蝗蟲的研究表現(xiàn)，不同對的染色體常常可以從形態(tài)和大小上加以區(qū)別，來自父方和母方的染色體在減數分裂過程中聯(lián)會。后來他把細胞學和遺傳學的資料結合起來，說明了染色體在遺傳中的作用，開創(chuàng)了細胞遺傳學研究領域。2．假說的依據：1903年，用蝗蟲細胞作實驗材料研究精子和卵細胞的形成過程。3．薩頓將基因與染色體的行為進行類比基因行為染色體行為獨立性基因在雜交過程中保持完整性和獨立性染色體在配子形成和受精過程中，具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結構存在方式在體細胞中基因成對存在，在配子中只有成對基因中的一個在體細胞中染色體成對存在，在配子中只有成對的染色體中的一條來源體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方體細胞中成對的染色體(即同源染色體)一條來自父方，一條來自母方分配非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在減數第一次分裂后期自由組合推出結論：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系，基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體中。說明：薩頓將看不見的基因和看得見的染色體行為進行類比，根據其驚人的一致性，提出基因位于染色體上的假說，這就是類比推理。類比推理得出的結論，還需要通過觀察和實驗來檢驗其正確與否。1(2010·海南生物，14)下列敘述中，不能說明“核基因和染色體行為存在平行關系”的是(

)A．基因發(fā)生突變而染色體沒有發(fā)生變化B．非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合C．二倍體生物形成配子時基因和染色體數目均減半D．Aa雜合體發(fā)生染色體缺失后，可表現(xiàn)出a基因的性狀[解析]

本題考查基因與染色體之間的平行關系，意在考查考生對課本知識的理解能力。所謂平行關系即兩者的行為要表現(xiàn)一致?；蛲蛔兪荄NA上的某一位點發(fā)生變化(微觀變化)，而染色體(宏觀)沒有變化，所以答案選A。[答案]

A下列敘述中正確的是(

)A．細胞中DNA都在染色體上B．細胞中每個染色體都只有1個DNA分子C．減數分裂過程中染色體與基因的行為一致D．以上敘述均對[答案]

C[解析]

根據本節(jié)“技能訓練”內容的學習可知，DNA主要位于染色體上，但在細胞器——葉綠體、線粒體中仍部分存在，故A答案不正確。正常情況下。細胞內的每一條染色體只含有一個DNA分子，但在進行分裂的細胞中，在復制后的染色體上，每一條染色體卻含2個DNA分子，故B選項不正確．基因存在于染色體上，故基因的行為與染色體行為一致，故C正確。1.實驗者：美國遺傳學家摩爾根2．實驗材料：果蠅。說明：①相對性狀多、明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數目少，便于觀察等。3．實驗現(xiàn)象(1)果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀；(2)F1全為紅眼→紅眼是顯性性狀；(3)F2紅眼∶白眼＝3∶1→符合分離定律，紅眼和白眼受一對等位基因控制；(4)白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。4．理論解釋(1)性染色體與常染色體性染色體：雌雄異體的生物決定性別的染色體。(2)果蠅體細胞的染色體組成果蠅染色體總數常染色體數性染色體數染色體組成雌果蠅4對3對1對6＋XX(同型)雄果蠅4對3對1對6＋XY(異型)(3)遺傳分析圖解：假設控制果蠅白眼的基因(用w表示)位于X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。說明：在遺傳分析圖解的書寫過程中，常染色體上基因不需標明其位于常染色體上，性染色體上基因需將性染色體及其上基因一同寫出。如XWY。(4)測交實驗驗證由測交結果可見：紅眼和白眼的比例為1:1，驗證了控制果蠅紅眼與白眼的基因位于X染色體上。5．實驗結論：基因在染色體上。6．通過基因定位發(fā)現(xiàn)：基因在染色體上呈線性排列?；蚓€性排列是指基因是一個接著一個，之間沒有重復、倒退、分枝等現(xiàn)象。基因定位：就是要將基因定位于某一染色體上，并測定基因在特定染色體上線性排列的順序和相對距離。2摩爾根從野生果蠅培養(yǎng)瓶中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄性個體。他將白眼♂與紅眼♀雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅眼，再讓F1紅眼果蠅相互交配，F(xiàn)2性別比為1∶1，紅眼占3/4，但所有雌性全為紅眼，白眼只限于雄性。為了解釋這種現(xiàn)象，他提出了有關假設。你認為最合理的假設是(

)A．白眼基因存在于X染色體上B．紅眼基因位于Y染色體上C．白眼基因表現(xiàn)出交叉遺傳D．紅眼性狀為隱性性狀[解析]

首先推出紅眼為顯性性狀，再由白眼只限于雄性，推斷出白眼基因在X染色體上。[答案]

A決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色性狀，w基因控制白色性狀。一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代中不可能出現(xiàn)的是(

)A．紅眼雄果蠅 B．白眼雄果蠅C．紅眼雌果蠅 D．白眼雌果蠅[答案]

D[解析]

先寫出親代的基因型。紅眼雌果蠅：XWXW或XWXw，紅眼雄果蠅：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)；若XWXw×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWXw(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)、XwY(白眼雄果蠅)?？梢姡蟠胁豢赡苡邪籽鄞乒?。1.孟德爾的遺傳因子與染色體上基因的對應關系(1)分離定律中的一對遺傳因子：一對同源染色體上的等位基因。重新定義：位于一對同源染色體的同一位置上，控制著一對相對性狀的基因，叫做等位基因。(2)自由組合定律中的不同對的遺傳因子：位于非同源染色體上的非等位基因。注意：減數分裂時自由組合的是非同源染色體上的非等位基因，而不是所有的非等位基因。因為同源染色體上的非等位基因不遵循自由組合定律。2．兩個遺傳定律的實質(1)基因的分離定律的實質：在雜合體的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性：在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。(2)基因的自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。提示：基因分離定律的細胞基礎是：同源染色體分離；基因自由組合定律的細胞學基礎是：非同源染色體自由組合。3紅眼(R)雌果蠅和白眼(r)雄果蠅交配，F(xiàn)1代全是紅眼，自交所得的F2代中紅眼雌果蠅121頭，紅眼雄果蠅60頭，白眼雌果蠅0頭，白眼雄果蠅59頭，則F2代卵細胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是(

)A．卵細胞：R:r＝1:1精子：R:r＝3:1B．卵細胞：R:r＝3:1精子：R:r＝3:1C．卵細胞：R:r＝1:1精子：R:r＝1:1D．卵細胞：R:r＝3:1精子：R:r＝1:1[解析]

親代紅眼雌果蠅基因型可能為XRXR、XRXr，白眼雄果蠅基因型為XrY，因F1代全為紅眼個體，所以親代紅眼雌果蠅的基因型只能為XRXR，F(xiàn)1代中紅眼雄果蠅基因型為XRY，雌果蠅的基因型為XRXr，二者交配，F(xiàn)2代的基因型及其比例為XRXR:XRXr:XRY:XrY＝1:1:1:1；其表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝2:1∶1。F2代中紅眼雌果蠅產生卵細胞兩種類型R:r＝3:1，F(xiàn)2中紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅產生含R、r兩種類型的精子，其比例為1:1。[答案]

D假設某生物體細胞中有4條染色體，等位基因A和A′以及B和B′分別位于兩對同源染色體上。當卵巢中的一個卵原細胞經過減數分裂形成了一個卵細胞，其基因型為AB，另外三個極體的基因型應該是(

)A．AB、A′B′、A′B′B．AB′、A′B、A′B′C．A′B、AB′、AB′D．A′B′、A′B′、A′B′[答案]

A[解析]

此題主要考查減數分裂過程中等位基因和非等位基因隨配子的分配情況。根據孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋，位于同源染色體上的等位基因A和A′、B和B′一定會分別進入不同的配子中，而非等位基因A(A′)和B(B′)會自由組合。若原始細胞的數量很大，則各種組合的機會均等，數量小則各種組合不一定全部出現(xiàn)。此題中卵原細胞只有一個，則在減數分裂第一次分裂后期非等位基因隨染色體的自由組合機會只有一次。已知卵細胞的基因型為AB，則與其同時產生的極體的基因型也應為AB，另外兩個極體的基因型應為A′B′。不同的生物，性別決定的方式也不同。性別的決定方式有：環(huán)境決定型(溫度決定，如很多爬行動物)；年齡決定型(如鱔)；染色體數目決定型(如蜜蜂和螞蟻)；有染色體形態(tài)決定型(本質上是基因決定型，比如人類和果蠅等XY型、矢鵝和蛾類等ZW型)等等。自然界中最常見的性別決定方式為最后一種。1．XY型性別決定凡是雄性個體有2個異型性染色體，雌性個體有2個相同的性染色體的類型，稱為XY型。這類生物中，雌性是同配性別，即體細胞中含有2個相同的性染色體，記作XX；雄性的體細胞中則含有2個異型性染色體，其中一個和雌性的X染色體一樣，也記作X，另一個異型的染色體記作Y，因此體細胞中含有XY兩條性染色體。XY型性別決定，在動物中占絕大多數。全部哺乳動物、大部分爬行類、兩棲類以及雌雄異株的植物都屬于XY型性別決定。植物中有女婁菜、菠菜、大麻等。2．ZW型性別決定凡雌性個體具有2個異型性染色體，雄性個體具有2個相同的性染色體的類型，稱為ZW型。這類生物中，雄性是同配性別。即雌性的性染色體組成為ZW，雄性的性染色體組成為ZZ。鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動物的性別決定屬這一類型。例如家雞、家蠶等。3．XO型性別決定蝗蟲、蟋蟀等直翅目昆蟲和蟑螂等少數動物的性別決定屬于XO型。雌性為同配性別，體細胞中含有2條X染色體；雄性為異配性別，但僅含有1條X染色體。如雌性蝗蟲有24條染色體(22＋XX)；雄性蝗蟲有23條染色體(22＋X)。減數分裂時，雌蟲只產生一種X卵子；雄蟲可產生有X和無X染色體的2種精子，其性別比例為1:1。4．ZO型性別決定鱗翅目昆蟲中的少數個體，雄性為ZZ，雌性為ZO的類型，稱為ZO型性別決定，此類型中，雌性產生2型配子，雄性產生單一類型配子，性別比例為1:1。此外，還有染色體的單雙倍數決定性別。蜜蜂的性別由細胞中的染色體倍數決定。雄蜂由未受精的卵發(fā)育而成，為單倍體。雌蜂由受精卵發(fā)育而來，是二倍體。營養(yǎng)差異決定了雌蜂是發(fā)育成可育的蜂王還是不育的工蜂。若整個幼蟲期以蜂王漿為食，幼蟲發(fā)育成體大的蜂王。若幼蟲期僅食2～3天蜂王漿，則發(fā)育成體小的工蜂。單倍體雄蜂進行的減數分裂十分特殊，減數分裂第一次，出現(xiàn)單極紡錘體，染色體全部移向一極，兩個子細胞中，一個正常，含16個染色體(單價體)，另一個是無核的細胞質芽體。正常的子細胞經減數第二次分裂產生兩個單倍體(n＝16)的精細胞，發(fā)育成精子。膜翅目昆蟲中的蜜蜂、胡蜂、螞蟻等都屬于此種類型。1.判斷基因位于常染色體上還是X染色體上的實驗設計。(1)方法一①實驗設計：隱性的雌性×顯性的雄性，顯性的雌性×隱性的雄性。②結果預測及結論：A．若兩組雜交結果相同，則該基因位于細胞核內的常染色體上。B．若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關，則該基因位于細胞核內的X染色體上。(2)方法二①實驗設計：隱性的雌性×顯性的雄性。(使用條件：知道顯隱性關系時)②結果預測及結論：A．若子代中的雄性個體全為隱性性狀，雌性個體全為顯性性狀，則基因位于X染色體上。B．若子代中的雌雄個體中既有顯性性狀又有隱性性狀且各占1/2，則基因位于常染色體上。(3)方法三①實驗設計：選多組顯性的雌性×顯性的雄性。(使用條件：知道顯隱性關系且顯隱性基因的基因頻率相等)②結果預測及結論：A．若子代中的隱性性狀只出現(xiàn)在雄性中，則基因位于X染色體上。B．若子代中的隱性性狀同時出現(xiàn)在雌性與雄性中，則基因位于常染色體上。2．判斷兩對基因是否位于一對同源染色體上的實驗設計(1)實驗設計：選具有兩對相對性狀且純合的雌雄個體雜交得F1，再將F1中的雌雄個體互相交配產生F2，統(tǒng)計F2中性狀的分離比。(2)結果預測及結論：①若子代中出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比，則控制這兩對相對性狀的兩對基因不在同一對同源染色體上。②若子代中沒有出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比，則控制這兩對相對性狀的兩對基因位于同一對同源染色體上。從一個自然果蠅種群中選出一部分未交配過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的遺傳符合遺傳的基因定律。請回答下列問題：(1)如果控制體色的基因位于常染色體上，則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有________種；如果控制體色的基因位于X染色體上，則種群中控制體色的基因型有________種。(2)現(xiàn)用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交實驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現(xiàn)的性狀，并以此為依據，對哪一種體色為顯性性狀以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題，作出相應的推斷。(要求：只寫出子一代的性狀表現(xiàn)和相應推斷的結論)[解析]

(1)如果控制體色的基因位于常染色體上，則該自然果蠅種群中控制體色的基因型有AA、Aa、aa這3種：如果控制體色的基因位于X染色體上，則該種群中控制體色的基因位于X染色體上，則該種群中控制體色的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY這5種。(2)本題具有較強的開放性，要從以下幾個方面來預測結果：①黃色為顯性，基因位于常染色體上；②灰色為顯性，基因位于常染色體上；③黃色為顯性，基因位于X染色體上；④灰色為顯性，基因位于X染色體上。[答案]

(1)3

5

(2)①如果兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則黃色為顯性，基因位于常染色體上；②如果兩個雜交組合的子一代中都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則灰色為顯性，基因位于常染色體上；③如果灰色雌蠅和黃色雄蠅雜交，子一代中的雄性全部表現(xiàn)為灰色，雌性全部表現(xiàn)為黃色，且如果黃色雌蠅和灰色雄蠅雜交，子一代中黃色個體多于灰色個體，則黃色為顯性，基因位于X染色體上；④如果黃色雌蠅和灰色雄蠅雜交，子一代中的雄性全部表現(xiàn)為黃色，雌性全部表現(xiàn)為灰色，且如果灰色雌蠅和黃色雄蠅雜交，子一代中的灰色個體多于黃色個體，則灰色為顯性，基因位于X染色體上。一、選擇題1．首先提出基因位于染色體上的科學家是(

)A．孟德爾B．摩爾根C．薩頓