第2節(jié)基因在染色體上

1、掘中高一生物真學(xué)課堂必修二導(dǎo)學(xué)案 第2節(jié) 基因在染色體上【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2嘗試運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。3概述孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。運(yùn)用有關(guān)基因與染色體的知識闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。2基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。學(xué)習(xí)活動一、分析基因與染色體行為關(guān)系，理解薩頓的假說【自主學(xué)習(xí)】1薩頓假說：（1）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：蝗蟲精子與卵細(xì)胞的形成過程中， 的分離與減數(shù)分裂中 的分離極為相似。（2）推論：基因是由_攜帶著從

2、親代傳遞給下一代的，即基因在_上。（3）依據(jù)：基因和染色體行為存在著明顯的_關(guān)系。項(xiàng)目基因染色體生殖過程中在雜交過程中保持_在配子形成和受精過程中，有相對穩(wěn)定的_存在體細(xì)胞 配子 體細(xì)胞中來源一個來自_，一個來自母方一條來自父方，一條來自_形成配子時_ 自由組合_ 自由組合（4）方法：_。他將看不見的 與看得見的 的行為進(jìn)行類比，根據(jù)其驚人的一致性，提出 位于 上的假說。應(yīng)當(dāng)注意的是，類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。【合作探究】1薩頓由實(shí)驗(yàn)作出的推論是什么？ 薩頓運(yùn)用什么方法推測基因位于染色體上？2你若認(rèn)為基因在染色體上，請?jiān)谟颐鎴D中的染色體上標(biāo)出基

3、因符號（Dd）解釋孟德爾的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的薩頓推論【正誤判斷】（1）生物體內(nèi)所有的基因都位于染色體上。()（2）蝗蟲體細(xì)胞中有24條染色體，12條來自父方，12條來自母方。()（3）每條染色體上載有許多基因可以說明基因遺傳行為與染色體行為是平行的()【典例訓(xùn)練】學(xué)習(xí)活動二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)特點(diǎn)優(yōu)勢相對性狀多且明顯結(jié)果易觀察和分析易飼養(yǎng)，培養(yǎng)周期_短時間內(nèi)獲取較多后代，便于分析繁殖率_便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析_數(shù)目少便于觀察【自主學(xué)習(xí)】1.選擇果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn):2.摩爾根的實(shí)驗(yàn)(1)過程及分析F1中雌雄果蠅的表現(xiàn)型：都是 。說明_是顯性性狀。F2中紅眼白眼 ，符合 定律，

4、即紅眼和白眼受_等位基因控制。F2中雌雄個體的表現(xiàn)型及比例：雌性：都是 ；雄性：紅眼白眼 。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白眼性狀的表現(xiàn)，總與 相聯(lián)系。3.基因與染色體的關(guān)系：一條染色體上有_基因，基因在染色體上_?！竞献魈骄俊啃詣e雌性雄性圖示同源染色體常染色體性染色體染色體組成1. 據(jù)右圖說明雌果蠅、雄果蠅的染色體組成情況？雌、雄果蠅性別的差別取決于那對染色體？依與性別的關(guān)系將染色體分為哪兩類？2. 摩爾根運(yùn)用什么方法做實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上？為了解釋為什么果蠅的眼色遺傳與性別有關(guān)，作出了怎樣的設(shè)想？摩爾根的 (1)提出問題:為什么白眼的果蠅全是雄性的，白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系?如果你是摩爾根，你將如何

5、解釋果蠅白眼性狀的遺傳？(2)類比推理:如果按照薩頓的理論：若基因位于染色體上，則眼色基因位于 染色體上(與性別才有密切的聯(lián)系)如果在 染色體上,那又有哪些可能呢？(3)作出假設(shè):摩爾根及其同事設(shè)想，控制白眼的基因（用w表示）在 染色體上，而 染色體不含有它的 基因。注意：常染色體上的基因不需標(biāo)明其位于常染色體上( 例DD、dd)，而性染色體上的基因需標(biāo)明（性染色體要大寫）(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋 （5）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)演繹推理：若F1的雌果蠅產(chǎn)生兩種配子XW，Xx，則與 雄果蠅產(chǎn)生的后代有 種表現(xiàn)型依次為 ；性狀分離比 。寫出測交實(shí)驗(yàn)遺傳圖解：. （6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：控制白眼的基因在_上。3

6、人只有23對染色體，卻有幾萬個基因，試推斷基因與染色體之間可能有對應(yīng)關(guān)系？發(fā)展：基因和染色體的關(guān)系：一條染色體上有基因，基因在染色體上呈 排列?，F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能夠用特定的分子，與染色體的某一個基因結(jié)合，這個分子又能被帶有熒光標(biāo)記的物質(zhì)識別，通過熒光顯示，就可以知道基因在染色體上的位置。【正誤判斷】1性染色體既存在于生殖細(xì)胞中，也存在于體細(xì)胞中()2.薩頓的假說和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)方法相同()【典例訓(xùn)練】最早證明基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)是()A孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)B薩頓的蝗蟲實(shí)驗(yàn)C摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)D人的紅綠色盲的研究學(xué)習(xí)活動三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋【自主學(xué)習(xí)】1細(xì)胞遺傳學(xué)的研

7、究結(jié)果表明，一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的_，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的_。2分離定律的實(shí)質(zhì)：在 的細(xì)胞中，位于一對 上的 ，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成 的過程中， 會隨著 的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。3基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于 上的 的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中， 上的 彼此分離的同時， 自由組合?！竞献魈骄俊?比較基因的分離定律與自由組合定律 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象同源染色體上的_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)生時間_的過程中_的過程中結(jié)果等位基因隨_的分開而分離非同

8、源染色體上的非等位基因_2.細(xì)胞中的基因都位于染色體上嗎？為什么？提真核生物的細(xì)胞 位于染色體上，細(xì)胞 存在于葉綠體和線粒體中。原核生物的基因有的位于 DNA分子上，有的位于細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒上。病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，含有的基因亦不位于 上。3.減數(shù)分裂時是不是所有非等位基因都可自由組合？ 上的非等位基因不可自由組合?！菊`判斷】1分離定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期()2分離定律F1(Dd)產(chǎn)生的雌雄配子的數(shù)目相等()3自由組合定律中F1產(chǎn)生配子時，等位基因分離，非等位基因可以自由組合，產(chǎn)生數(shù)量相等的4種配子()4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。()5在減數(shù)分裂中，等位基因彼此分

9、離的同時，非等位基因自由組合。()6等位基因隨著同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。()7所有的非等位基因，會隨著非同源染色體的組合而自由組合。()【典例訓(xùn)練】【反饋訓(xùn)練】11903年,美國遺傳學(xué)家薩頓關(guān)于基因位于染色體上的假說是如何提出的 A.通過做實(shí)驗(yàn)研究得出的結(jié)論 B. 運(yùn)用假說演繹法提出的 C. 運(yùn)用類比推理提出的 D. 運(yùn)用系統(tǒng)分析法提出的2下列關(guān)于基因在細(xì)胞中存在方式的敘述，正確的是 A在體細(xì)胞中成對存在，在配子中成單存在 B在體細(xì)胞和配子中都成單存在C在體細(xì)胞和配子中都成對存在D在體細(xì)胞中成單存在，在配子中成對存在3下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，正確的是（ ）A基因全部在

10、染色體上 B基因在染色體上呈線性排列C一條染色體上有一個基因 D染色體就是由基因組成的4已知果蠅的紅眼（W）對白眼（w）為顯性?，F(xiàn)有兩紅眼果蠅雜交，得到50只（全部紅眼），50只（紅眼24只、白眼26只）。據(jù)此可推知雙親的基因型是（ ）AWwWwBWwwwCXWXwXWYDXWXWXWY18果蠅的紅眼為伴X染色體顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是 A雜合紅眼雌果蠅x紅眼雄果蠅 B白眼雌果蠅x白眼雄果蠅C雜合紅眼雌果蠅x白眼雄果蠅D白眼雌果蠅x紅眼雄果蠅5.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是A.F1總表現(xiàn)顯性性狀 B.F2中性狀分離比為3:1C.等位基因隨同

11、源染色體的分開而分離D.測交后代的性狀分離比為1:16. 右圖能正確表示基因分離定律實(shí)質(zhì)的是()7 雄性動物在進(jìn)行減數(shù)分裂的過程中，等位基因的分離和非同源染色體上的非等位基因的自由組合發(fā)生在A. 精原細(xì)胞 B. 初級精母細(xì)胞 C. 次級精母細(xì)胞 D. 精子細(xì)胞8下列細(xì)胞為生物體的體細(xì)胞，自交后代性狀分離比為9331的是（不考慮交叉互換）9.一個基因型為YyRr的精原細(xì)胞和一個同樣基因型的卵原細(xì)胞，按自由組合規(guī)律遺傳，各能產(chǎn)生幾種類型的精子和卵細(xì)胞( )A. 4種和4種 B.4種和1種 C.2種和2種 D. 2種和1種10某生物的基因型為AaBb（非等位基因自由組合），其一卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后產(chǎn)

12、生了一個基因型為Ab的卵細(xì)胞和三個極體。這三個極體的基因組成分別是（ ）AAB aB abBAB aB Ab CaB aB aBDAb aB aB3科學(xué)的研究方法是取得成功的關(guān)鍵，假說演繹法和類比推理是科學(xué)研究中常用的方法。下面是人類探明基因神秘蹤跡的歷程：孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)：提出遺傳因子(基因)；薩頓研究蝗蟲的精子和卵細(xì)胞形成過程中提出假說：基因在染色體上；摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)找到基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。他們在研究的過程所使用的科學(xué)研究方法依次為()A假說演繹法假說演繹法類比推理B假說演繹法類比推理類比推理C假說演繹法類比推理假說演繹法D類比推理假說演繹法類比推理已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4

13、對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該動物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法不正確的是(多選)()A果蠅的精子中含有成對的基因B果蠅的體細(xì)胞中只含有一個基因C果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可以同時來自母方D在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對的基因中的一個薩頓運(yùn)用類比推理方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說。摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度。他及其同事設(shè)計(jì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)對此進(jìn)行研究，雜交實(shí)驗(yàn)圖解如下：請回答下列問題：(1)上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_(支持/不支持)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細(xì)胞中有4對染色體(3對常染色體，1對性染色體)的事實(shí)，摩爾根等人提

14、出以下假設(shè)：_，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋。(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)(2)摩爾根等人通過測交等方法試圖驗(yàn)證他們提出的假設(shè)。以下的實(shí)驗(yàn)圖解是他們完成的測交實(shí)驗(yàn)之一：P 紅眼(F1雌)白眼(雄)紅眼(雌)紅眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/4 1/4 1/4 1/4上述測交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，其原因是_ _。為充分驗(yàn)證其假設(shè)，請?jiān)谏鲜鰷y交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案。(寫出實(shí)驗(yàn)親本的基因型和預(yù)期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因?yàn)锽、b。提示：親本從上述測交子代中選出。實(shí)驗(yàn)親本的基因型：_，預(yù)期子代的基因型：_。(1)支持控制眼色的基因只位于X染色體上(2)控制

15、眼色的基因無論位于常染色體上還是位于X染色體上，測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果都相同XbXb、XBYXBXb、XbY野生型果蠅(純合子)的眼形是圓眼，某遺傳學(xué)家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。雄果蠅染色體的模式圖及性染色體放大圖如圖乙所示。據(jù)圖分析回答下列問題。(1)由圖甲中F1可知，果蠅眼形的_是顯性性狀。(2)若F2中圓眼棒眼31，且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因位于_染色體上。(3)若F2中圓眼棒眼31，但僅在雄果蠅中有棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因可能位于_，也可能位于_。(4)請從野生型、F1、F2中選擇合適的個體，設(shè)計(jì)方案，對

16、上述(3)中的問題作出進(jìn)一步判斷。實(shí)驗(yàn)步驟：用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配，得到_；用_與_交配，觀察子代中有沒有_個體出現(xiàn)。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：若只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體，則圓、棒眼基因位于_；若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn)，則圓、棒眼基因位于_。答案(1)圓眼(2)常(3)X染色體的區(qū)段上X和Y染色體的區(qū)段上(順序可顛倒)(4)實(shí)驗(yàn)步驟：棒眼雌果蠅棒眼雌果蠅野生型雄果蠅棒眼預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：X染色體的特有區(qū)段上X、Y染色體的同源區(qū)段上5 人的X染色體和Y染色體形態(tài)不完全相同，存在著同源區(qū)()和非同源區(qū)(、)，如圖所示。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是()A片段上隱性基因控制的遺傳病，男性患病率高于女性B

17、片段上基因控制的遺傳病，男性患病率不一定等于女性C片段上基因控制的遺傳病，患病者全為男性DX、Y染色體為非同源染色體，減數(shù)分裂過程中不能聯(lián)會紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病。調(diào)查某一城市人群中男性紅綠色盲發(fā)病率為M，男性抗維生素D佝僂病發(fā)病率為N，則該市女性患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的概率分別為()A大于M、大于N B大于M、小于NC小于M、小于N D小于M、大于N38.（6分）某植物的花色有白色和黃色，受一對基因A、a控制。純合開白花的植株與純合開黃花的植株雜交，F(xiàn)1均開黃花，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中開白花的植株與開黃花的植株之比為13。分析回答：（1）該植物花的白色與黃色是一對。F2中開黃花植株的基因型為。F2中開黃花的植株自交，后代中開白花的植株所占比例為。（2）若該植物的花色除了受A、a基因（位于3號染色體）控制外，還受B、b基因（位于1號染色體）的影響。兩對基因?qū)ㄉz傳的控制可能有下列兩種機(jī)制：A、a和B、b兩對基因的遺傳遵循基因的定律?；蛐蜑锳aBb的植株自交，若為機(jī)制1，則后代中開黃花的植株所占比例為；若為機(jī)制2，則后代中開黃花的植株所占比例為。37（6分）下圖表示兩種高等雄性動物的細(xì)胞分裂模式圖。據(jù)圖回答：（1）圖中含有姐妹染色單