第1部分第2章第2节基因在染色体上

理解·教材新知把握·命题热点应用·落实体验课下综合检测课堂回扣练习命题点一命题点二知识点一知识点二第2节基因在染色体上第2章第2节基因在染色体上1．基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2．基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因。3．基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。4．基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5．萨顿的“基因与染色体行为存在平行关系”的假说法是运用了类比推理法。6．摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。基因在染色体上的证据1．萨顿的假说(1)内容：基因和染色体行为存在着明显的_____关系。(2)依据：1903年，萨顿用蝗虫细胞作实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。平行基因的行为染色体的行为传递中的性质在杂交过程中保持_______________在配子形成和受精过程中，保持相对稳定的_________完整性和独立性形态结构基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式成对______存在形式配子中的存在形式成单，只有成对的基因中的_____成单，只有成对的染色体中的_____在体细胞中的来源等位基因中一个来自_____，一个来自_____同源染色体中一条来自_____，一条来自_____形成配子时的分配等位基因分离，___________自由组合同源染色体分离，_____________自由组合一个一条父方母方父方母方非等位基因非同源染色体成对2.基因位于染色体上的实验证据(1)实验现象：(2)实验现象的解释：(3)验证方法：_____。(4)实验结论：实验证明了基因位于______上。测交染色体3．摩尔根新发现观察图示，得出以下结论：(1)一条染色体上有_____个基因。(2)基因在染色体上呈_____排列。许多线性1．萨顿和摩尔根分别采用了什么方法推测基因位于染色体上？2．用果蝇作为实验材料有何优点？提示：萨顿采用的是类比推理法，摩尔根采用的是假说—演绎法。提示：①相对性状多、明显；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察等。3．果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗？请举例说明。4．常染色体只存在于体细胞中吗？性染色体只存在生殖细胞中吗？提示：不是。细胞质内的基因不位于染色体上，只有核基因位于染色体上。提示：在体细胞和生殖细胞中，都存在常染色体和性染色体。1．果蝇的染色体组成性别雌性雄性图示同源染色体4对4对常染色体Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ性染色体XXXY染色体组成6＋XX(同型)6＋XY(异型)2．摩尔根果蝇杂交实验分析(1)实验现象：(2)相关说明：①果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。②F1全为红眼，则红眼是显性性状。③F2中红眼∶白眼＝3∶1，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。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表现型如下表：雌果蝇雄果蝇基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表现型红眼红眼白眼红眼白眼(3)实验验证：实验结果：子一代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。(4)实验结论：基因在染色体上。(5)通过基因定位发现：基因在染色体上呈线性排列。[特别提醒]基因型和表现型的书写①对于基因型，首先写出相关个体的性染色体组成，然后把控制相关性状的基因写在相应染色体的右上角，如白眼雄果蝇的基因型写作XwY，白眼雌果蝇的基因型写作XwXw。②对于表现型，既要写出个体的性状，又要写出个体的性别，如XWY的表现型应为红眼雄果蝇。孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的实质2．自由组合定律的实质[判断](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)等位基因随着同源染色体的分离而分离，发生在减数第一次分裂的中期。()(3)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。()(4)所有的非等位基因，会随着非同源染色体的组合而自由组合。()√×××1．分离定律和自由组合定律发生在什么时期？2．非等位基因控制的性状在遗传时是否一定遵循自由组合定律？举例说明。提示：发生在减数分裂过程中，具体地说都发生在减数第一次分裂后期。提示：不一定。只有位于非同源染色体上的非等位基因在遗传时才遵循自由组合定律。位于同源染色体上的非等位基因在遗传时不遵循自由组合定律。1．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等位基因随同源染色体分开而分离，如图：(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：[特别提醒]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遵循自由组合定律。②并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循遗传规律。③原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。验证基因在染色体上的实验[例1]用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如下：PF1①灰身红眼♀×黑身白眼灰身红眼♀、灰身红眼②黑身白眼♀×灰身红眼灰身红眼♀、灰身白眼下列说法错误的是()A．实验中属于显性性状的是灰身、红眼B．体色和眼色的遗传符合自由组合定律C．若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8[思路点拨][精讲精析]根据第①组的实验可以判断出灰身、红眼是显性性状；根据第②组的后代可以判断出控制眼色遗传的基因位于X染色体上。假设控制体色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，第①组中的F1的基因型为BbXAXa和BbXAY，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为(3/4)×(1/2)＝3/8；第②组中F1的基因型为BbXAXa和BbXaY，则F2中黑身白眼的概率为(1/4)×(1/2)＝1/8。[答案]C判断基因位于性染色体上的方法设计杂交实验，若子代性状与性别相联系，即某一性状只出现在某一性别中，或在不同性别中性状出现的比例不同，则控制该性状的基因位于性染色体上。以图示为载体，考查自由组合定律的实质[例2]右图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是()A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等[思路点拨][精讲精析]由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，从染色体情况看，它能形成两种配子，A项错误；e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B项错误；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、B进入一个配子，ab进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，A、a与B、b之间不能自由组合，C项错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，D项正确。[答案]D下列各种基因型的个体自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1的是()解析：由比例9∶3∶3∶1可知，涉及两对等位基因，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。答案：C[课堂回扣练习]一、概念原理识记题1．萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，以下不属于他所依据的“平行”关系的是()A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个B．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C．作为遗传物质的DNA，是由两条脱氧核苷酸长链构成的D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构解析：基因与染色体的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中的完整性、独立性；体细胞中的基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在；成对的基因、染色体都是一个来自母方，一个来自父方；非等位基因、非同源染色体自由组合。答案：C2．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()①1866年孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上A．①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理法B．①假说—演绎法②类比推理法③类比推理法C．①假说—演绎法②类比推理法③假说—演绎法D．①类比推理法②假说—演绎法③类比推理法解析：孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传定律采用的是“假说—演绎法”，萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”，采用的是“类比推理法”，摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上采用的是“假说—演绎法”。答案：C二、易错易混辨析题3．据右图分析，相关叙述错误的是()A．Ⅲ所示的过程不可能有基因的自由组合，该过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的B．有性生殖实现了基因的分离和自由组合，增强了生物的变异性C．有性生殖方式的出现，加快了生物进化的进程D．Ⅰ过程所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律解析：并不是所有的非等位基因都遵循基因的自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律；并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。答案：D三、基本原理应用题4．如右图所示，已知果蝇红眼(A)和白眼(a)由位于X染色体上Ⅰ区段上的一对等位基因控制，而果蝇刚毛(B)和截毛(b)由位于X染色体和Y染色体上Ⅱ区段上的一对等位基因控制，且突变型都表现隐性性状。下列分析正确的是()A．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现截毛B．若纯种野生型雄果蝇与突变型雌果蝇杂交，则F1中不会出现白眼C．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现截毛D．若纯种野生型雌果蝇与突变型雄果蝇杂交，则F1中会出现白眼解析：由题意可知，纯种野生型雄果蝇(XBYB)与突变型雌果蝇(XbXb)杂交，子代基因型为XBXb(刚毛)和XbYB(刚毛)；纯种野生型雄果蝇(XAY)与突变型雌果蝇(XaXa)杂交，子代基因型为XAXa(红眼)和XaY(白眼)；纯种野生型雌果蝇(XBXB)与突变型雄果蝇(XbYb)杂交，子代基因型为XBXb(刚毛)和XBYb(刚毛)；纯种野生型雌果蝇(XAXA)与突变型雄果蝇(XaY)杂交，子代基因型为XAXa(红眼)和XAY(红眼)。答案：A[回扣知识点]1．基因和染色体的关系及其理论依据。2．科学家的科学研究方法。3．易误点提醒：基因的行为与孟德尔遗传规律的关系。4．能力迁移：运用基因与染色体关系、孟德尔遗传规律分析相关生物学问题。课下综合检测见课时跟踪检测(五)