人教版高中生物必修二 基因在染色體上 基因和染色體的關(guān)系

第2節(jié)

基因在染色體上第2章基因和染色體的關(guān)系

1.說(shuō)出基因位于染色體上的理論依據(jù)。2.闡述基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。3.說(shuō)出孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。1.生命觀(guān)念：認(rèn)同孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)，認(rèn)知生命的活動(dòng)規(guī)律。2.科學(xué)探究：掌握摩爾根運(yùn)用假說(shuō)—演繹法證明基因在染色體上的過(guò)程，感悟科學(xué)探究的方法。課標(biāo)要求素養(yǎng)要求內(nèi)容索引一、薩頓的假說(shuō)二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)隨堂演練知識(shí)落實(shí)三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋01一、薩頓的假說(shuō)SADUNDEJIASHUO基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.假說(shuō)內(nèi)容：基因(遺傳因子)是由

攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在

上。2.依據(jù)：基因和

存在著明顯的

關(guān)系。染色體染色體染色體的行為平行項(xiàng)目基因染色體獨(dú)立性基因在雜交過(guò)程中保持

性和

性染色體在配子形成和受精過(guò)程中，具有

的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在方式在體細(xì)胞中基因

存在，在配子中只有___________________在體細(xì)胞中染色體

存在，在配子中只有_____________________來(lái)源體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自

，一個(gè)來(lái)自_____體細(xì)胞中成對(duì)的染色體(即

染色體)一條來(lái)自

，一條來(lái)自____分配

在形成配子時(shí)自由組合

在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合完整獨(dú)立相對(duì)穩(wěn)定成對(duì)成對(duì)的基因中的一個(gè)父方母方非等位基因成對(duì)成對(duì)的染色體中的一條同源父方母方非同源染色體(1)薩頓利用假說(shuō)—演繹法，推測(cè)基因位于染色體上，且基因都位于染色體上(

)(2)體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，配子中只含1個(gè)基因(

)(3)蝗蟲(chóng)體細(xì)胞中的24條染色體，12條來(lái)自父方，12條來(lái)自母方(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯(cuò)×√02二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)JIYINWEIYURANSETISHANGDESHIYANZHENGJU基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.實(shí)驗(yàn)者：摩爾根。2.實(shí)驗(yàn)材料——果蠅(1)果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀(guān)察。(2)果蠅體細(xì)胞內(nèi)染色體的組成：果蠅體細(xì)胞中共有4對(duì)染色體，其中

對(duì)是常染色體，

對(duì)是性染色體。雌果蠅的性染色體是

，雄果蠅的性染色體是

。31XXXY3.觀(guān)察現(xiàn)象P

紅眼(♀)×白眼(♂)

↓F1

(♀、♂)

↓F1雌雄交配F2

紅眼(♂、♀)、

(♂)(1)果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。(2)F1全為紅眼，

是顯性性狀。(3)F2中紅眼∶白眼＝

，符合

定律，紅眼和白眼受一對(duì)

控制。(4)F2中只有

果蠅出現(xiàn)白眼性狀，說(shuō)明果蠅眼色的表現(xiàn)與

相關(guān)聯(lián)。4.提出問(wèn)題：白眼性狀的表現(xiàn)為何總與性別相關(guān)聯(lián)？紅眼白眼紅眼3∶1分離等位基因雄性別5.作出假設(shè)，解釋現(xiàn)象(1)假設(shè)：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于

上，Y染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因。(2)解釋F2♂♀________XWXW(紅眼雌性)XWY(紅眼雄性)XwXWXw(紅眼雌性)XwY(

)X染色體XWYXW白眼雄性XWXWXwYXWXwY6.驗(yàn)證方法——______7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于

染色體上，從而證明了__________

。8.基因和染色體關(guān)系摩爾根進(jìn)一步證明了：一條染色體上有

個(gè)基因；基因在染色體上呈

排列。測(cè)交X基因在染色體上許多線(xiàn)性(1)基因在染色體上的提出者是薩頓，證明者是摩爾根(

)(2)X染色體上的基因控制的性狀遺傳不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律(

)(3)一對(duì)等位基因應(yīng)位于一對(duì)同源染色體上(

)(4)染色體和基因并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一條染色體上含有很多個(gè)基因(

)正誤判斷

·矯正易混易錯(cuò)√×√√深化探究

·解決問(wèn)題疑難果蠅的紅眼(W)對(duì)白眼(w)是顯性，控制眼色的基因位于X染色體上?，F(xiàn)用一對(duì)果蠅雜交，一方為白眼，另一方為紅眼，雜交后F1中雄果蠅均為白眼，雌果蠅均為紅眼，請(qǐng)回答：1.親代果蠅的基因型是怎樣的？提示XwXw和XWY。2.寫(xiě)出上述過(guò)程的遺傳圖解。提示如圖所示3.若讓F1中的雌雄果蠅交配，F(xiàn)2的表型和比例是怎樣的？提示紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1∶1∶1。03三、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋MENGDEERYICHUANGUILVDEXIANDAIJIESHI基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.基因的分離定律的實(shí)質(zhì)(1)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)

上的等位基因，具有一定的

。(2)在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨

的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。2.基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是

的。(2)在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的

彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的

自由組合。同源染色體獨(dú)立性同源染色體互不干擾等位基因非等位基因(1)基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨非同源染色體的分開(kāi)而分離(

)(2)非等位基因一定自由組合(

)(3)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合說(shuō)明核基因和染色體行為存在平行關(guān)系(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯(cuò)×√如圖是某生物細(xì)胞內(nèi)染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對(duì)同源染色體，請(qǐng)回答：1.圖中屬于等位基因的有___________________。2.圖中非等位基因有_______________________________________________。學(xué)以致用

·鏈接典例拓展3.上述非等位基因中，能自由組合的是哪些？提示非同源染色體上的非等位基因能自由組合，即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。4.不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換，該生物能產(chǎn)生______種配子，分別是_____________________。A與a、B與b、C與cA(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)4ABC、ABc、abC、abc和B(或b)學(xué)習(xí)小結(jié)04隨堂演練知識(shí)落實(shí)SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.下列各項(xiàng)中不能說(shuō)明基因和染色體行為存在平行關(guān)系的是A.體細(xì)胞中基因和染色體成對(duì)存在，生殖細(xì)胞中二者都是成單存在B.體細(xì)胞成對(duì)的基因和同源染色體都是一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方C.非同源染色體及其上的非等位基因自由組合D.基因和染色體在生殖過(guò)程中都可能發(fā)生變異√解析在生殖過(guò)程中基因和染色體的變異是隨機(jī)發(fā)生的，沒(méi)有必然的聯(lián)系，不能體現(xiàn)二者間的平行關(guān)系，D符合題意。1234562.已知果蠅的體細(xì)胞中有4對(duì)同源染色體，根據(jù)薩頓的假說(shuō)，關(guān)于該果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說(shuō)法，正確的是A.果蠅的精子中含有成對(duì)基因B.果蠅的體細(xì)胞中只含有一個(gè)基因C.果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來(lái)自父方，也可以同時(shí)來(lái)自母方D.在體細(xì)胞中，基因是成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè)√解析由于精子中無(wú)同源染色體，所以不含成對(duì)基因，A錯(cuò)誤；果蠅的體細(xì)胞中含同源染色體，所以基因都是成對(duì)的，且種類(lèi)也很多，B錯(cuò)誤；同源染色體只能一條來(lái)自母方，一條來(lái)自父方，不會(huì)同時(shí)來(lái)自母方或父方，C錯(cuò)誤。123456A.果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律B.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)和孟德?tīng)柕耐愣闺s

交實(shí)驗(yàn)一樣，都采用了“假說(shuō)—演繹法”C.摩爾根所做的假設(shè)是控制白眼的基因只位

于X染色體上，親本中白眼雄果蠅的基因

型是XwYD.F2中的紅眼雌果蠅的基因型只有XWXW3.(2018·河北定州中學(xué)高三上月考)摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是√123456P紅眼(雌)×白眼(雄)

↓F1

紅眼(雌、雄)

↓F1雌雄交配F2

紅眼(雌、雄)白眼(雄)3/4

1/4解析F2中的紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw，D錯(cuò)誤。4.(2019·寧夏銀川一中期中)果蠅的紅眼對(duì)白眼為顯性性狀，且控制該性狀的一對(duì)基因位于X染色體上，下列雜交組合中，通過(guò)眼色就可以直接判斷果蠅性別的是A.雜合紅眼(♀)和紅眼(♂) B.白眼(♀)×白眼(♂)C.雜合紅眼(♀)×白眼(♂) D.白眼(♀)×紅眼(♂)√解析假設(shè)關(guān)于眼色的基因?yàn)閃、w。欲通過(guò)眼色直接判斷果蠅性別，可以采用隱性雌性個(gè)體與顯性雄性個(gè)體雜交的方法，即XwXw(白眼，♀)×XWY(紅眼，♂)，子代中雄性全為白眼，雌性全為紅眼，D符合題意。1234565.下圖中能正確表示基因的分離定律實(shí)質(zhì)的是√解析基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中，等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。123456解析染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。6.如圖是科學(xué)家根據(jù)果蠅的遺傳實(shí)驗(yàn)，繪制出的果蠅某一條染色體上的某些基因的位置圖，請(qǐng)回答：123456(1)基因和染色體行為存在著明顯的_____關(guān)系。平行解析基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。(2)繪出果蠅的基因在染色體上位置圖的第一位學(xué)者是________。摩爾根解析摩爾根通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上，并繪出果蠅的基因在染色體上位置圖。(3)染色體的主要成分是_______和________。DNA蛋白質(zhì)(4)圖中染色體上的朱紅眼基因和深紅眼基因是一對(duì)等位基因嗎？為什么？________________________________________________________________________________________________。123456不是；等位基因應(yīng)位于一對(duì)同源染色體的同一位置上，而圖中朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上解析朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上，不是等位基因。第2節(jié)

基因在染色體上

課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體所發(fā)生的自由組合；闡明有性生殖中基因的分離和自由組合。1.生命觀(guān)念——掌握基因在染色體上的本質(zhì)，并能利用此觀(guān)念解釋各種情景中的生命現(xiàn)象。水平二2.科學(xué)思維——基于染色體和基因的平行一致的關(guān)系，理解薩頓運(yùn)用類(lèi)比推理的方法，得出基因應(yīng)該位于染色體上的科學(xué)假說(shuō)。水平一3.科學(xué)探究——利用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料，理解摩爾根等人通過(guò)假說(shuō)—演繹的科學(xué)思維方法，證明基因位于染色體上的科學(xué)探究過(guò)程。水平二薩頓的假說(shuō)———————————————自主梳理———————————————1.研究方法

類(lèi)比推理。將看不見(jiàn)的基因和看得見(jiàn)的染色體進(jìn)行類(lèi)比2.依據(jù)基因和染色體的行為存在明顯的

關(guān)系。項(xiàng)目基因染色體性質(zhì)在雜交過(guò)程中保持____________________在配子形成和受精過(guò)程中，保持相對(duì)__________________存在形式體細(xì)胞成對(duì)成對(duì)配子____________________________________________平行完整性和獨(dú)立性穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)成對(duì)中的一個(gè)成對(duì)中的一條來(lái)源成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自_____、一個(gè)來(lái)自_____________________一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方行為_(kāi)______________在形成配子時(shí)自由組合________________在減數(shù)分裂Ⅰ的后期時(shí)自由組合3.內(nèi)容

基因是由

攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在

上。父方母方同源染色體非等位基因非同源染色體染色體染色體[典例1]

薩頓通過(guò)類(lèi)比推理法得出“基因在染色體上”的推論，下列能為該推論提供證據(jù)的是(

) ①基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性，在配子形成和受精過(guò)程中，染色體保持相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)②基因和染色體在體細(xì)胞中都成對(duì)存在③一個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，一條染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子④基因和染色體在配子中都成單存在⑤等位基因一個(gè)來(lái)自父本一個(gè)來(lái)自母本，同源染色體一條來(lái)自父本一條來(lái)自母本⑥形成配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)非等位基因自由組合，同源染色體分離的同時(shí)非同源染色體自由組合 A.①②④⑤⑥ B.①②③⑤⑥ C.①②③④⑤ D.②③④⑤⑥

答案

A[對(duì)點(diǎn)練1]

大量事實(shí)表明，薩頓發(fā)現(xiàn)的基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。據(jù)此做出如下推測(cè)，哪一項(xiàng)是沒(méi)有說(shuō)服力的(

)A.基因在染色體上B.同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離C.每條染色體上都有許多基因D.非同源染色體自由組合使非等位基因自由組合解析薩頓用蝗蟲(chóng)細(xì)胞作材料研究了精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程，并提出了如下推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說(shuō)，基因就在染色體上，因?yàn)榛蚝腿旧w的行為存在著明顯的平行關(guān)系。但是“每條染色體上都有許多基因”的結(jié)論，通過(guò)基因行為與染色體行為的平行關(guān)系得不出。答案

C聯(lián)想質(zhì)疑———————————————自主梳理———————————————1.實(shí)驗(yàn)者美國(guó)生物學(xué)家

。2.實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法

假說(shuō)—演繹法?；蛭挥谌旧w上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)薩頓提出“基因在染色體上”，摩爾根證明了“基因在染色體上”摩爾根3.實(shí)驗(yàn)材料果蠅。4.實(shí)驗(yàn)證據(jù) (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(2)基因分離一對(duì)(3)假設(shè)與解釋?zhuān)孩偌僭O(shè)：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于

染色體上，

染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因。②解釋?zhuān)篨YXWXwXWXWXwY (4)測(cè)交驗(yàn)證：親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代雌性紅蠅∶雌性白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅＝

。 (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于

染色體上→基因位于染色體上。5.摩爾根的新發(fā)現(xiàn)——基因和染色體的關(guān)系 (1)人的體細(xì)胞中有23對(duì)染色體，基因大約有2.6萬(wàn)個(gè)，可以推測(cè)：一條染色體上有

基因。 (2)基因在染色體上呈線(xiàn)性排列。同一個(gè)DNA分子上的多個(gè)基因之間互不重疊相間分布1∶1∶1∶1X多個(gè)[典例2]

(2019·無(wú)錫一中期中)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了基因位于染色體上的科學(xué)家是(

) A.孟德?tīng)?/p>

B.約翰遜

C.薩頓

D.摩爾根

解析孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)提出基因的分離定律和基因的自由組合定律，A不符合題意；約翰遜提出了基因的概念，B不符合題意；薩頓蝗蟲(chóng)細(xì)胞觀(guān)察實(shí)驗(yàn)采用類(lèi)比推理法提出基因位于染色體上的假說(shuō)，C不符合題意；摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)采用假說(shuō)—演繹法，證明基因在染色體上，D符合題意。

答案

D[對(duì)點(diǎn)練2]

(2019·廣州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)下圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.朱紅眼基因和深紅眼基因是一對(duì)等位基因B.果蠅每條染色體上基因數(shù)目不一定相等C.基因在染色體上呈線(xiàn)性排列D.一條染色體上有許多個(gè)基因解析朱紅眼與深紅眼基因是同一條染色體上的基因，不是等位基因，A錯(cuò)誤；果蠅每條染色體上基因數(shù)目不一定相等，B正確；據(jù)圖示可知，該染色體上的基因呈線(xiàn)性排列，C正確；據(jù)圖可知，一條染色體上有許多個(gè)基因，D正確。答案

A聯(lián)想質(zhì)疑果蠅作為遺傳學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)①相對(duì)性狀多且明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低，易飼養(yǎng)；④染色體數(shù)目少，便于觀(guān)察；⑤具有性染色體【易錯(cuò)提示】(1)常染色體中同源染色體的大小和形態(tài)相同，但性染色體的形態(tài)、大小可能不同，如果蠅的X與Y。(2)書(shū)寫(xiě)基因型時(shí)，常染色體上的基因直接書(shū)寫(xiě)，性染色體上的基因書(shū)寫(xiě)在性染色體的右上角。(3)已知紅眼基因(B)與白眼基因(b)位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有相應(yīng)的等位基因，則紅眼雌果蠅的基因型有XBXB、XBXb兩種，白眼雌果蠅的基因型只有XbXb一種，紅眼雄果蠅的基因型只有XBY一種，白眼雄果蠅的基因型只有XbY一種?！練w納總結(jié)】假說(shuō)—演繹法與類(lèi)比推理法的比較

類(lèi)比推理法假說(shuō)—演繹法原理將未知的和已知的做比較，根據(jù)驚人的一致性(即平行關(guān)系)，做出它們之間有關(guān)系的推理在提出問(wèn)題，做出假說(shuō)的基礎(chǔ)上對(duì)未知世界進(jìn)行演繹推理，再與實(shí)際實(shí)驗(yàn)做比較以驗(yàn)證假說(shuō)的正確性結(jié)論不具有邏輯的必然性，不一定正確，還需要驗(yàn)證具有邏輯的必然性，是科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，一定正確實(shí)例薩頓的假說(shuō)：基因位于染色體上孟德?tīng)柕膬纱筮z傳定律、摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上、DNA的半保留復(fù)制分離定律與自由組合定律的比較孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋———————————————自主梳理———————————————規(guī)律內(nèi)容基因的分離定律基因的自由組合定律描述對(duì)象一對(duì)同源染色體上的___________非同源染色體上的_____________行為特點(diǎn)具有一定的________分離或組合____________發(fā)生時(shí)間____________過(guò)程中減數(shù)分裂過(guò)程中結(jié)果______________隨同源染色體的分開(kāi)而_________非同源染色體上的非等位基因_______________等位基因非等位基因獨(dú)立性互不干擾減數(shù)分裂等位基因分離自由組合圖示(1)某生物的兩對(duì)相對(duì)性狀分別受A/a和B/b控制。一個(gè)基因型為AaBb的個(gè)體中，A和B基因位于一條染色體上，a和b位于其同源染色體上。該生物自交，后代的性狀表現(xiàn)如何？測(cè)交呢？(不考慮互換)提示自交后代共有兩種表現(xiàn)型，比例為A_B_∶aabb＝3∶1；測(cè)交后代也有兩種表現(xiàn)型，比例為A_B_∶aabb＝1∶1。(2)若(1)中該基因型為AaBb的個(gè)體中，A和b基因位于一條染色體上，a和B位于其同源染色體上。該生物自交，后代的性狀表現(xiàn)如何？測(cè)交呢？(不考慮互換)提示自交后代共有3種表現(xiàn)型，比例為aaB_∶A_B_∶A_bb＝1∶2