第36讲 基因在染色体上（一）-2025年高考生物一轮复习精准备课优质课件

情境导入 导 1903年，科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。 体细胞 24条 染色体 精子 12条 染色体 卵细胞 12条 染色体 受精 体细胞 24条染色体 按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中一条来自父方，一条来自母方。减数分裂时同源染色体分离。 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 知识回顾 导 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 知识回顾 遗传学 两对基因 细胞学 两对同源染色体 导 第2章　基因和染色体的关系 基因在染色体上 第2节第2课时 人教版高中生物 必修2 导 第2章　基因和染色体的关系 阅读课本27-29页，基因位于染色体上 思考并完成导学提纲 人教版高中生物 必修2 思 > < 目标一 萨顿的假说 展 1.1 萨顿提出假说 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。 假说内容 项目 基因行为（遗传学） 染色体行为（细胞学） 体细胞中的存在形式 配子中的存在形式 在体细胞中的来源 形成配子时 传递中的性质 成对存在 成对存在 成对基因的一个 成对染色体的一条 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方 等位基因分离， 非等位基因自由组合 同源染色体分离， 非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性、独立性 在减数分裂和受精作用中保持相对稳定的形态结构 展 1.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)。 活动1 分析减数分裂中基因和染色体的关系 高 茎 高 茎 高 茎 矮 茎 D d D D d d D d D D d d × 减数 分裂 受 精 减数 分裂 高 茎 减数 分裂 F1 F1配子 D d P D d D d D d 高茎 矮茎 配子 F2 展 2.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？ 这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验的验证。 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 不一定 活动1 分析减数分裂中基因和染色体的关系 我是一个文明有风度的黑粉！ 展 > < 目标一 基因位于染色体上的实验证据 评 2.1 果蝇作为实验材料的优点 ①有许多易于区分的相对性状； ②易饲养，繁殖快； ③培养周期短，后代数量多； ④染色体数目少，便于观察； 直翅 卷翅 评 红眼 白眼 XY型性别决定方式： 雌性：3对常染色体+1对性染色体XX 雄性：3对常染色体+1对性染色体XY X X X Y 雌雄果蝇体细胞染色体示意图 2.2 基因位于染色体上的实验证据 评 一天，摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇 思考1：如何才能知道白眼是显性还是隐性？ 思考2：如何才能知道红眼和白眼这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔遗传规律呢？ 红眼果蝇 白眼果蝇 P × 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 F1 F1雌雄交配 红眼雄 红眼雌 F2 红（雌、雄）：白 (雄)=3:1 白雄 782 红雌 2495 红雄 1011 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 观察现象，提出问题：白眼性状的表现总是与性别相关联，该如何解释这一现象呢？ 评 2.2 基因位于染色体上的实验证据 雄果蝇 雌果蝇 性染色体： 常染色体： Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ X、Y 3对常染色体 + 3对常染色体 + XX XY 控制白眼的基因(w)在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 评 2.2 基因位于染色体上的实验证据 作出假说： 2.2 基因位于染色体上的实验证据 评 位于常染色体上：AA、Aa、aa 仅位于X染色体上： 位于XY同源段上： ②常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上 ①性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一并写出（如XAXA ） 仅位于Y染色体上： XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY XYA、XYa (XWY) 红眼 (XwXw) 白眼 (XwY) 白眼 (XWXW)或(XWXw) 红眼 雄果蝇 雌果蝇 假说：控制白眼的基因(w)在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 2.2 基因位于染色体上的实验证据 评 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 2.2 基因位于染色体上的实验证据 评 × 红眼（♀） P F1 F2 F1交配 3 : 1 白眼（♂） 红眼（♀、 ♂ ） 红眼（♀、 ♂ ） 白眼（♂） 第2章　基因和染色体的关系 检 评 (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)类比推理得到的结论都是正确的(　　) (3)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(　　) × × × (4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法(　　) (5)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离(　　) (6)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关(　　) √ √ √ 判断正误 第2章　基因和染色体的关系 基因在染色体上 第2节第2课时 人教版高中生物 必修2 导 第2章　基因和染色体的关系 阅读课本28-30页，基因位于染色体上的实验思考并完成导学提纲 人教版高中生物 必修2 思 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。 约 3 : 1 请同学们，写一写各实验组的遗传图解 活动2 设计测交实验验证假说 实验1：F1红眼 (♀) × 白眼 (♂) 实验2：F1红眼 (♂) × 白眼 (♀) 展 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 活动2 设计测交实验验证假说 与实验结果一致 展 实验2 P F1 红眼（♂） × 白眼（♀） XWY XwXw XWXw Y XW Xw XwY F1 配子 红眼(♀) 白眼(♂) 活动2 设计测交实验验证假说 与实验结果一致 展 现象：果蝇眼色的遗传总是与性别相关联。 假说：控制白眼的基因在X染色体上，而不在Y染色体上。 演绎：设计测交实验，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配， 预计测交结果为：红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1。 验证：测交结果红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1，证明假说成立。 类比推理法→萨顿的假说：基因由染色体携带着从亲代传递给下一代。 实验证据 2.4 基因位于染色体上 假说演绎法→摩尔根 评 2.5 基因和染色体的关系 基因与染色体在数量上还存在什么关系？ 显然，一条染色体上应该有许多个基因。 X X 4对染色体，1.3万个基因 23对染色体，2.6万个基因 评 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。 2.5 基因和染色体的关系 结论1： 一条染色体上有许多个基因； 结论2： 基因在染色体上呈线性排列。 荧光标记技术 评 > < 目标一 孟德尔遗传规律的现代解释 评 2.6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。 评 A A A a A A a a a a a a A A 间期 减Ⅰ 减Ⅱ 减Ⅱ 减Ⅰ后期→同源染色体上的等位基因分离 分离的时间和实质： 2.7 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。 评 自由组合的时间和实质： 减Ⅰ后期→非同源染色体上的非等位基因自由组合 2.8 连锁遗传 评 某种植株的紫花（A）对白花（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为显性，控制花色和茎高的基因都位于常染色体上。两个纯合个体杂交，F1均为紫花高茎。将F1自交，求F2的表现型及其比例，与纯合亲本的基因型和表现型。 F1 紫花高茎（AaBb） A a B b A a B b A a b B 2.8 连锁遗传 评 减Ⅱ 间期 减Ⅰ 连锁不交换 AABB × aabb 2.8 连锁遗传 评 连锁且交换 AABB × aabb 减Ⅱ 间期 减Ⅰ 习题巩固 评 2.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： (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，能自由组合的是哪些？ A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。 (4)不考虑交叉互换，该生物能产生 种配子， 分别是 ________________________。 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) 4 ABC、ABc、abC、abc 第2章　基因和染色体的关系 检 3.(2022·福建三明市第二中学高一期中)摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列叙述中错误的是 A.果蝇的眼色遗传遵循分离定律 B.摩尔根和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎”的研究方法 C.F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2 D.选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验不可以确定基因所在位置 √ 导 练 解析　根据F2的性状分离比为3∶1可知，果蝇的眼色受一对等位基因控制，其遗传遵循分离定律，A正确； 摩尔根和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎”的研究方法，B正确； 亲本基因型分别为XWXW、XwY，F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为XWXw、XWY，F2的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY，F2的红眼雌果蝇中纯合子(XWXW)占1/2，C正确； 选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验可以确定基因所在位置，D错误。 导 练 4.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 导 练 5.(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 √ 导 练 解析　图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，因此AaBb的个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，A、B错误； 图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，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AB和ab 2种配子，C错误； 据题意可知，三对等位基因分别单独控制不同的相对性状，三对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律，D正确。 导 练 6.(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。 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 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 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 √ 导 练 解析　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①×③或②×③或③×④，选择②×④涉及两对等位基因，且不涉及体色的相对性状，A错误； 若通过观察翅型验证基因的分离定律，可选择交配品系组合为①×②或②×③或②×④，B错误； 要验证基因的自由组合定律，则控制两对相对性状的基因要位于不同对的同源染色体上，控制翅型和体色的基因都位于Ⅱ号染色体上，控制眼色的基因位于Ⅲ号染色体上，所以可选择观察体色与眼色两对相对性状来验证基因的自由组合定律，C正确； 控制翅型和体色的基因都位于Ⅱ号染色体上，因此选择翅型和体色即选择②×③不能验证基因的自由组合定律，D错误。 导 练 课堂小结 $$