2019-2020学年新教材高中生物 第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上学案 新人教

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第2节基因在染色体上1．尝试运用类比推理的方法解释基因位于染色体上。(科学思维)2.掌握摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。(科学探究)3.说出孟德尔遗传规律的实质。(生命观念)4.认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。(社会责任)一、萨顿的假说1.内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。2.依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。3.研究方法：类比推理法。4.基因和染色体行为比较项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，有相对稳定的形态结构存在体细胞成对成对配子单个单条体细胞中来源一个来自父方，一个来自母方一条来自父方，一条来自母方形成配子时非等位基因自由组合非同源染色体自由组合二、基因位于染色体上的实验证据1．实验者：美国生物学家摩尔根。2．实验科学方法：假说—演绎法。3．实验材料：果蝇。4．实验过程(1)实验现象2现象分析P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀、♂)↓雌雄交配F2红眼(♀、♂)∶白眼(♂)＝3∶1①红眼为显性性状；②果蝇眼色的遗传符合基因分离定律；③F2中白眼果蝇只有雄性(2)实验假说①内容：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。②遗传图解(3)实验验证：通过测交的方法进行验证。(4)实验结论：控制白眼性状的基因只位于X染色体上，即基因在染色体上。5．基因与染色体的关系(1)数量关系：一条染色体上有许多个基因。(2)位置关系：基因在染色体上呈线性排列。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3非等位基因自由组合。知识点一基因位于染色体上的实验证据1．果蝇的染色体组成分析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X、XX、Y染色体组成6＋XX(同型)6＋XY(异型)2.果蝇测交实验的分析(1)实验一：用白眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇交配。基因在性染色体上基因在常染色体上说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。基因在性染色体上基因在常染色体上4说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明假说成立。发展素养科学思维类比推理法与假说—演绎法的区别项目类比推理法假说—演绎法原理将未知的和已知的作比较，根据惊人的一致性推理并得到结论在提出问题、作出假设的基础上演绎推理并设计实验得出结论结论不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定正确具有逻辑必然性，是科学结论，一定正确1．下列关于基因和染色体平行关系的叙述，不正确的是()A．在杂交过程中，基因保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中有相对稳定的形态结构B．在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上C．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D．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Ⅰ后期也是如此解析：选B。在体细胞中，成对的等位基因存在于成对的同源染色体上。2．(2019·武汉高一检测)摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，经历了若干过程。①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上。③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中()A．①为假说，②为推论，③为实验B．①为观察，②为假说，③为推论C．①为问题，②为假说，③为实验5D．①为推论，②为假说，③为实验解析：选C。摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时采用的方法是假说—演绎法，根据现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关”；作出的假设是“白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因”；然后利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假设，因此C项正确。3．(2019·郑州高一检测)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，实验结果如下表：雌果蝇雄果蝇F1大翅620大翅617F2大翅2159大翅1011、小翅982下列分析不正确的是()A．果蝇翅形大翅对小翅为显性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D．F2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型解析：选D。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“F2：大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，由此可推知，控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：P大翅（雌）XAXA×小翅（雄）XaYF1XAXa大翅（雌）XAY大翅（雄）雌雄个体交配F2XAXAXAXaXAYXa大翅(雌)大翅(雄)小翅(雄)6可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。知识点二孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的细胞学解释(1)图解(2)分离定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离。2．基因自由组合定律的细胞学解释(1)图解(2)自由组合定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。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遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞中的基因都不遵7循孟德尔遗传规律。4．(2019·江西新余一中高一期末)下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的说法，错误的是()A．等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在的B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合机会相等C．非同源染色体上的等位基因的分离或组合是互不干扰的D．控制不同性状的基因的分离和组合互不干扰解析：选C。位于一对同源染色体上的等位基因，在形成配子时，随同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子，独立地随配子遗传给后代。5.(2019·滨州高一检测)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．从性染色体情况来看，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解析：选D。图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，该果蝇能形成X、Y两种配子，A错误；e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，因此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错误；基因A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，基因A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，其上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子，D正确。等位基因与非等位基因的辨析项目等位基因非等位基因位置同源染色体的同一位置同源染色体的不同位置、非同源染色8体特点控制一对相对性状控制不同相对性状行为随同源染色体分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体的自由组合而自由组合图示(1)A和a、B和b、C和c为等位基因。(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色体上，可自由组合核心知识小结[要点回眸][规范答题]基因和染色体行为存在着明显的平行关系。基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。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。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。萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。[随堂检测]1．(2019·延安高一检测)已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，9下列关于该动物减数分裂产生配子的说法，正确的是()A．果蝇的精子中含有成对的基因B．果蝇的体细胞只含有一个基因C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只含有成对基因中的一个解析：选D。根据萨顿的假说，基因和染色体行为存在着明显的平行关系，在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只含有成对基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，不可以同时来自父方或母方。2．(2019·宁夏银川一中期中)下列有关性染色体的叙述，正确的是()A．多数雌雄异体的动物有成对的性染色体B．性染色体只存在于性腺细胞中C．哺乳动物体细胞中没有性染色体D．所有生物的性染色体类型都是XY型解析：选A。多数雌雄异体的动物有成对的性染色体，A正确。性染色体也可以存在于体细胞中，B错误。哺乳动物多为雌雄异体，体细胞中有性染色体，C错误。XY型只是性别决定方式的一种，除此之外，还有ZW型等，D错误。3．(2019·湖北宜昌二中期末)羊的下列各组细胞中，肯定有Y染色体的是()A．受精卵和次级精母细胞B．受精卵和初级精母细胞C．初级精母细胞和公羊的神经元D．精子和公羊的小肠上皮细胞解析：选C。公羊的初级精母细胞和体细胞中一定含Y染色体，次级精母细胞和精子中可能不含Y染色体，含X染色体的精子和含X染色体的卵细胞受精形成的受精卵中不含Y染色体。4．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10C．眼色和性别表现为自由组合D．红眼和白眼基因位于X染色体上解析：选C。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，A正确；由后代红眼果蝇和白眼果蝇的比例(3∶1)推知，眼色遗传符合分离定律，B正确；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生物性状才表现为自由组合，C错误；子代雌雄果蝇交配产生的后代，性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上，D正确。5．(2019·宁夏银川一中期中)果蝇的红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的一对基因位于X染色体上，下列杂交组合中，通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是()A．杂合红眼(♀)×红眼(♂)B．白眼(♀)×白眼(♂)C．杂合红眼(♀)×白眼(♂)D．白眼(♀)×红眼(♂)解析：选D。欲通过眼色直接判断果蝇性别，可以采用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交的方法，即XbXb(白眼，♀)×XBY(红眼，♂)，子代中雄性全为白眼，雌性全为红眼。6．(2019·江西四所高中高一期中)孟德尔发现的遗传规律对下列哪种生物不适用()A．玉米B．颤蓝细菌C．果蝇D．人类解析：选B。孟德尔的遗传规律的实质是在减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以只有能进行减数分裂