2.2 基因在染色体上-2023-2024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 基因在染色体上 第2节 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察蝗虫的减数分裂，我发现一个很奇怪的事情： 孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似…… 沃尔特·萨顿 南溪一中生物教研组 刘海晗 体细胞 配子 Dd 基因成对 D d Dd 一个来自父方 一个来自母方 受精后 体细胞 成单 遗传学 等位基因分离 一对基因 染色体成对 成单 一条来自父方 一条来自母方 细胞学 同源染色体分离 一对同源染色体 分离定律 南溪一中生物教研组 刘海晗 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 yR Yr yr YR YyRr 体细胞 配子 自由组合定律 遗传学 两对基因 细胞学 两对同源染色体 南溪一中生物教研组 刘海晗 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的（即基因在 上） 依据: 比较项目 基因行为（遗传学） 染色体行为（细胞学） 生殖过程中 （存在状态） 数量 体细胞 配子 体细胞中来源 形成配子时的 行为 基因和染色体行为存在着明显的 在配子形成和受精过程中染色体 . 在杂交过程中基因保持 . 成对 成对 成单（成对染色体中的一条） 成单（成对基因中的一个） 成对基因：一个来自 . 一个来自 . 成对同源染色体：一条来自 . 一条来自 . 基因分离 基因自由组合 染色体分离 染色体自由组合 染色体 染色体 平行关系 完整性和独立性 相对稳定 父方 母方 父方 母方 等位 非等位 同源 非同源 内容: 一、萨顿的假说 南溪一中生物教研组 刘海晗 根据萨顿的假说，请在图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状 的杂交实验(图中染色体上白色横线代表基因的位置，相关基因用D、d表示)。 D D d d d D D d D d D d D D d d D d D d 思考.讨论 分析减数分裂中基因和染色体的关系（P30） 萨顿的假说并不具有逻辑的必然性，正确与否还需要实验验证。 注意 南溪一中生物教研组 刘海晗 我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！ 我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系。 摩尔根 二、基因位于染色体上的实验证据 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 阅读P30—31思考： 果蝇杂交实验及分析的每个环节分别对应假说演绎法的哪个步骤？ 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 P × 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 F1 F1雌雄交配 红眼雄 红眼雌 红（雌、雄）：白 (雄)=3:1 白雄 782 红（雌、雄 ）2495 F2 摩尔根的果蝇杂交实验 与孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验相比，果蝇眼色的遗传有何特殊之处？ 果蝇的眼色遗传是否符合分离定律？ 判断果蝇眼色性状的显隐性关系？ 红眼对白眼为显性。 F2中，白眼果蝇均为雄性。 F2中，红 : 白≈3:1，符合分离定律 白眼性状的表现为什么总是与性别相关联呢？ 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 雄果蝇 雌果蝇 3对常染色体 + 3对常染色体 + XX XY 假设1：控制眼色的基因是在XY染色体的非同源区段上， 即——Y染色体上没有它的等位基因。 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 红眼（雌） × 白眼（雄） XW Y Xw 红眼（ 雄 ） 红眼（ 雌 ） × P F2 F1 配子 配子 XW Xw XW Y XWXW 红眼 (雌) XWXw 红眼 (雌) XWY 红眼 (雄) XwY 白眼 (雄 ) XWXW XwY XWY XWXw 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 一种假说仅能解释已有的实验结果是不够的。还应该根据假说进行演绎推理，预测新的实验结果，再通过实验来进行检验。 如果实验结果与预期相符，则支持假说。 实验1：F1红眼 (♀) × 白眼 (♂) 实验2：F1红眼 (♂) × 白眼 (♀) 实验3：野生红眼 (♂) × 白眼 (♀) 请同学们，写一写各实验组的遗传图解 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 P F1 红眼（♀） × 白眼（♂） XWXw XWXw XWY XwY Xw Y XW Xw XwXw XwY F1 配子 红眼(♀) 白眼(♀) 白眼(♂) 红眼(♂) 实验1 与实验结果一致 测交 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 实验2 P F1 红眼（♂） × 白眼（♀） XWY XwXw XWXw Y XW Xw XwY F1 配子 红眼(♀) 白眼(♂) 该实验否定了眼色基因在Y染色体上 XYW 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 实验3 P 野生红眼（♂） × 白眼（♀） XWY XwXw XWXw Y XW Xw XwY F1 配子 红眼(♀) 白眼(♂) 该实验否定了眼色基因在X和Y染色体同源区段上 XWYW 南溪一中生物教研组 刘海晗 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、基因位于染色体上的实验证据 用实验证明：基因在染色体上 红眼（♀） 白眼（♂） 摩尔根将一个特定的基因（白眼基因w)和一条特定染色体（X染色体）联系起来。 将遗传学研究推向细胞水平。 南溪一中生物教研组 刘海晗 资料：果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。 人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。 基因和染色体的关系 一条染色体上有许多个基因； 基因在染色体上呈线性排列。 二、基因位于染色体上的实验证据 南溪一中生物教研组 刘海晗 三、孟德尔遗传规律的现代解释 1、基因的分离定律的实质 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； 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。 南溪一中生物教研组 刘海晗 2、基因的自由组合定律的实质 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； 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。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 南溪一中生物教研组 刘海晗 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______________________。 (2)图中非等位基因有___________________________ ___________________________________________。 (3)上述非等位基因中，能自由组合的是____________________________________。 (4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生____种配子， 分别是___________________________。 (5)某二倍体生物，体细胞内具有n对等位基因，m对同源染色体（n>m）。不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该个体约能产生多少种配子________。 A与a、B与b、C与c A(或a)和C(或c)、 B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b) A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c) 课堂练习 ABC、ABc、abC、abc 2m 4 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P32 一、概念检测 1. √  ×  2.B  3.D  二、拓展应用 1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别？ (填“能”或“不能”)，将各杂交组合的子代表型填在表格中。 项目 XWXW XWXw XwXw XWY ____________ ___________________________________________ 雌果蝇均为红眼、雄果蝇均为白眼 XwY ____________ ____________________________ _____________ 不能 雌雄均为红眼 雌果蝇均为红眼，雄果蝇中既有红眼也有白眼 雌雄均为红眼 雌、雄果蝇均既有红眼也有白眼 雌雄均为白眼 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P32 2.这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。 3.人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。 南溪一中生物教研组 刘海晗 例3. (2022·福建宁德高一期中)某植物体细胞内三对基因 在染色体上的位置情况如图所示，三对基因分别单 独控制不同的相对性状。下列叙述正确的是（ ） A. 图中A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律 B. 基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1 C. 如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生染色体互换， 则它可产生4种配子 D. 三对基因的遗传均遵循基因的分离定律 D 课堂练习 A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，AaBb的个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比。 产生AB和ab 2种配子 南溪一中生物教研组 刘海晗 例4. (2022·陕西高一期中)现有四个纯种果蝇品系，其中品系①的性状均为显性，品系②～④均只有一种性状是隐性，其余性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示。现要设计验证孟德尔遗传定律的第一步杂交实验，下列相关叙述正确的是( ) 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状   残翅 黑身 紫红眼 相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ A. 若通过观察体色验证基因的分离定律，可选择交配品系组合为②×④ B. 若通过观察翅型验证基因的分离定律，必须选择交配品系组合①×② C. 若验证基因的自由组合定律，可选择观察体色与眼色两对相对性状 D. 若验证基因的自由组合定律，可选择观察翅型和体色两对相对性状 C 课堂练习 观察体色必须选择③交配，品系组合为③×①或③×②或③×④ 观察体色必须选择②交配，品系组合为②×①或②×③或②×④ 验证自由组合定律基因要位于不同对的同源染色体上II体色③×III眼色④符合条件 II翅型②× II体色③位于一对同源染色体上不符合条件 南溪一中生物教研组 刘海晗 $$