2.2基因在染色体上课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 1 学 习 目 标 1.通过分析基因在染色体上的证明过程,理解结构决定功能的基本观点，进一步领 悟假说—演绎法。 2.通过对萨顿研究精子与卵细胞形成过程实验的思路分析，阐明基因在染色体上 的理论假说。 3.利用果蝇作为实验材料，理解摩尔根等人通过假说—演绎法，证明基因位于染 色体上的科学探究过程。 2 基础落实·必备知识全过关 3 知识点一 萨顿的假说 染色体 染色体 平行 完整性和独立性 形态结构 成对 成对 成对基因中的一个 成对染色体中的一条 父方 母方 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 4 旁栏边角 想一想 基因和染色体的行为存在平行关系，从理论上支持基因在染色体上的假说，但事实是 否如此呢？为什么？ ___________________________________________________________________________ _____ 提示不一定；这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，正确与否还需要实验的验证。 5 结论语句 辨一辨 （1） 萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。 ( ) × （2） 体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。( ) × （3） 蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。( ) √ 6 知识点二 基因位于染色体上的实验证据 红眼 白眼 7 白眼雄性 染色体 线性 许多 8 旁栏边角 想一想 如何解释基因在染色体上呈“线性”排列？ _______________________________________________ 提示 （1） “线性”不是“线形”。 （2） “基因在染色体上呈线性排列”并不是说基因是线性的，而是指基因的排列是线性的。 （3）基因的线性排列指的是基因一个接着一个，它们之间没有重复、倒退、分支等现象。但随着现代生物学的发展，重叠基因、跳跃基因等被发现，也使人们认识到基因的线性排列是相对的。 9 结论语句 辨一辨 （1） 摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。( ) √ （2） 果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关。( ) √ （3） 性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中。( ) × （4） 染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律。( ) × （5） 染色体和基因并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多个基因。( ) √ 10 知识点三 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__________,具有一定的独立性; （2） 在减数分裂形成配子的过程中,__________会随同源染色体的分开而分离,分别进 入__________中,独立地随配子遗传给后代。 等位基因 等位基因 两个配子 11 2. 基因的自由组合定律的实质 （1） 位于______________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__________彼此分离的同时,非同源染色体上 的____________自由组合。 非同源染色体 等位基因 非等位基因 旁栏边角想一想 在减数分裂的哪一时期可以体现孟德尔遗传规律的实质？ ___________________________________________________________________________ ______________________________________ 提示 减数分裂Ⅰ后期。同源染色体的分开，导致等位基因分离，非同源染色体的自由组合，导致其上的非等位基因自由组合。 12 结论语句辨一辨 （1） 一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。( ) × （2） 基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。( ) × （3） 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合说明核基因和染色体行为存在平 行关系。( ) √ （4） 非同源染色体上的非等位基因一定自由组合。( ) × 13 重难探究·能力素养全提升 14 主题一 基因在染色体上的实验证据 情境探究 1. 摩尔根证明基因位于染色体上。 结合下列摩尔根果蝇杂交实验图解,回答下列相关问题。 （1） 的表型说明什么问题？红眼和白眼的遗传是 否遵循分离定律？ _______________________________________________ _______________________________________________ ______________ 提示 的表型说明果蝇的红眼对白眼是显性, 出现性状分离现象,且分离比是 ,说明果蝇眼色的遗传遵循分离定律。 15 （2） 摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因位于 染色体上而不是位于 染色体上？ ___________________________________________________________________________ ______________ 提示 位于 染色体上能合理地解释实验现象，如果位于 染色体上，则 中应有白眼雄果蝇出现。 （3） 根据果蝇的杂交实验结果，能说明控制眼色的基因只位于 染色体上吗？ ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 提示 不能。如果控制果蝇眼色的基因位于 、 染色体的同源区段上，纯合红眼雌果蝇和纯合白眼雄果蝇杂交， 中红眼∶白眼 ，也符合果蝇的杂交实验结果。 16 （4） 摩尔根等人通过测交等方法验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一： （说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的 提示 亲本从上述测交子代和野生群体中选取 ） 上述测交实验现象并不能充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一 个实验方案。请写出该实验方案中亲本的表型并预期子代的表型。 17 2. 果蝇作为遗传学实验材料的优点是什么？ ___________________________________________________________________________ __________________________ 提示 ①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低，易饲养；④染色体数目少，便于观察；⑤具有性染色体。 18 方法突破 判定基因位于常染色体上或 染色体上的方法 方法一 正反交法（使用条件:未知显隐性关系时） ①实验设计:隐性的雌性×显性的雄性,显性的雌性×隐性的雄性。 ②结果预测及结论: 若两组杂交结果相同,则该基因位于常染色体上。 若两组杂交结果不同,且子代性状的表现与性别有关,则该基因位于 染色体上。 19 方法二 典型组合法（使用条件:已知显隐性关系时） ①实验设计:隐性的雌性×显性的雄性。 ②结果预测及结论: 若子代中的雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为显性性状,则基因位于 染色体上。 若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占 ,或子代全为显性性状, 则基因位于常染色体上。 20 视角应用 1. 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现为红眼,这些雌、雄果蝇交配 产生的后代中,红眼雄果蝇占 ,白眼雄果蝇占 ,红眼雌果蝇占 。下列叙述错误 的是( ) C A.红眼对白眼是显性 B.眼色的遗传符合分离定律 C.眼色和性别自由组合 D.控制红眼和白眼的基因位于 染色体上 21 [解析] 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;子代雌雄果蝇交配产生的后代的性状与性别有关,判断控制眼色的基因位于 染色体上;眼色和性别不会发生自由组合,只有非同源染色体上的非等位基因控制的性状才能自由组合。 22 2. 果蝇的眼色由一对等位基因 、 控制,在纯种暗红眼 纯种朱红眼 的正交实 验中, 只有暗红眼;在纯种暗红眼 纯种朱红眼♀的反交实验中, 雌性为暗红眼,雄 性为朱红眼。则下列说法错误的是( ) D A.这对基因位于 染色体上,显性基因为暗红眼基因 B.正交、反交实验可以确定控制眼色的基因是在 染色体上还是在常染色体上 C.正反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是 D.反交实验中, 雌雄个体交配,子代雄果蝇暗红眼和朱红眼的比例为 23 [解析] 根据题干“在纯种暗红眼 纯种朱红眼 的正交实验中, 只有暗红眼”,可 以知道显性基因为暗红眼基因,正交和反交的结果不同,说明控制眼色的基因在 染色体 上,A、B两项正确;暗红眼为显性,正交实验中纯种暗红眼 纯种朱红眼 得到的 只有暗红眼 、 ,其中雌果蝇的基因型为 ,反交实验 中纯种朱红眼 纯种暗红眼 得到的 雌性为暗红眼 ,雄性 为朱红眼 ,C项正确;反交实验中得到的 雌性为暗红眼 ,雄性为朱红眼 , 雌雄个体交配,子代雄果蝇暗红眼 和朱红眼 的比例为 ,D项错 误。 24 主题二 孟德尔遗传定律的实质 情境探究 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答下列问题。 （1） 图中属于等位基因的有_________________________。 提示 A与 、B与 、C与 （2） 图中非等位基因有_________________________________ _________________________________________。 提示 A（或 ）和C（或 ）、B（或 ）和C（或 ）、A（或 ）和B（或 ） （3） 上述非等位基因中，能自由组合的是_________________ ________________________________。 提示 A（或 ）和C（或 ）、B（或 ）和C（或 ） 25 （4） 不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生________种配子， 分别是_______________________。 提示 4 、 、 、 26 方法突破 1.关于孟德尔遗传规律的四点说明 27 2.判断两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的方法 位置关系 个体自交 测交 ______________________________ 配子种类： 、 、 、 配子比例： 后代表型比符合 后代表型比符合 28 位置关系 个体自交 测交 ______________________________ 配子种类： 、 配子比例： 后代表型比符合 后代表型比符合 续表 29 位置关系 个体自交 测交 ______________________________ 配子种类： 、 配子比例： 后代表型比符合 后代表型比符合 续表 30 （1）正向思维——明确两对等位基因的位置，可以推测配子种类和比例，进而推测 子代表型和比例。 （2）逆向思维——设计实验观察子代表型和比例，推测配子种类和比例，进而判断 两对等位基因的位置。 31 视角应用 1. 下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是( ) C A.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 B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性 C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合 D.基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中 [解析] 基因自由组合定律的实质：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，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C项错误。 32 2. [2023江苏苏锡常镇四市高三一模]某雌雄同株植物花的颜色由两对基因 和 、B 和 控制，A基因控制色素合成， 和 的效应相同；B为修饰基因，淡化颜色的 深度， 和 的效应不同。其基因型和表型的对应关系见下表，请回答下列问题。 基因型 或 表型 粉色 红色 白色 33 （1） 以纯合白色植株和纯合红色植株作亲本杂交，子一代全都是粉色植株。请写出 可能出现这种结果的亲本基因型组合：____________________________。 、 [解析] 粉色的基因型为 ，红色的基因型为 ，白色的基因型为 或 ， 纯合白色植株 或 和纯合红色植株 作亲本杂交，子一代全部是粉色植株 ，则可推知亲本基因型组合可能为： 、 。 34 （2） 为研究两对基因 和 、B和 是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染 色体上，某课题小组选用了基因型为 的粉色植株进行探究。 35 ① 实验假设：这两对基因在染色体上的位置存在三种类型。请在上图方框中补充其他两种类型。（用竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点） [答案] &1& ; &2& [解析] 两对基因在染色体上的位置有三种类型：位于两对同源染色体上，A和B基因位于同一条染色体上，A和 位于同一条染色体上。 36 ② 实验步骤： ［第一步］______________； ［第二步］观察并统计子代植株花的颜色和比例。 粉色植株自交 [解析] 本实验的目的是探究两对基因的位置，对于植物而言，最简便的方法是自交。第一步：粉色植株自交。第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。 37 ③ 实验结果（不考虑互换）及结论： .若子代植株花色为________________________，则两对基因在两对同源染色体上， 符合图中第一种类型； .若子代植株花色为_________________，则两对基因在一对同源染色体上，符合图中 第二种类型； .若子代植株花色为________________________，则两对基因在一对同源染色体上， 符合图中第三种类型。 粉色∶红色∶白色 粉色∶白色 粉色∶红色∶白色 38 [解析] 实验可能的结果及相应的结论（不考虑互换） .两对基因的位置符合上图第 一种类型，则可以产生雌雄各四种配子 、 、 、 ，子代植株花色表型及比 例为粉色∶红色∶白色 。 .两对基因在一对同源染色体上，符合图中第二种 类型，可以产生雌雄各两种配子 和 ，子代植株基因型及比例为 （白 色） （粉色） （白色），花色表型及比例为粉色∶白色 。 . 两对基因在一对同源染色体上，符合图中第三种类型，则可以产生雌雄各两种配子 和 ，子代植株基因型及比例为 （红色） （粉色） （白 色），花色表型及比例为粉色∶红色∶白色 。 39 经典图示 晨背要语 _________________________________________ （1）染色体1、2、3、4、5、6为常染色 体；7、8为性染色体。 1.萨顿提出了“基因在染色体上”的假 说。 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.果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对 是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的 性染色体组成是 ，雄果蝇的性染色体 组成是 。 40 经典图示 晨背要语 （2）非等位基因：A、 与B、 位于同 一对同源染色体上，A、 与B、 之间不 能自由组合；非同源染色体上的非等位基 因能自由组合 4.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。 5.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。 续表 41 $$