2025届高三生物一轮复习学案：基因在染色体上

基因在染色体上 【教学目标】 1.性别决定方式 2.基因与染色体的关系 重难点：1.性染色体决定性别 2.基因在染色体上的实验证据　 【教学过程】 一、性别决定 1．染色体组型分析 （1）人：男性：44+XY（2A+XY），如下图 （2）果蝇：雄性：6+XY（2A+XY） 女性：44+XX（2A+XX） 雌性：6+XX（2A+XX） 2.性别决定方式 （1）性染色体性别决定： ①XY型性别决定： ②ZW型性别决定：雄性个体（2A+ZZ）；雌性个体（2A+ZW），如鸟类、爬行类和少数昆虫等； ③XO型性别决定：雄性个体（2A+XO）；雌性个体（2A+XX），如蝗虫、蟑螂等。 （2）染色体组倍数性别决定： 蜜蜂、蚂蚁、黄蜂、小蜂等生物中，雌性为二倍体，雄性由未受精的卵细胞直接发育而来属于单倍体； （3）环境因子与性别决定： 某些龟鳖类和所有鳄鱼的性别由受精卵发育的环境因子（温度）决定。 注：由性染色体决定性别的生物才有性染色体，其中植物有女娄菜、菠菜、大麻等。雌雄同株的植物无性染色体。 二、基因在染色体上 1.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，即基因就在染色体上。 （2）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 具体表现： ①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稳定性。 ②在体细胞中基因成对存在，染色体在也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样，成对的染色体也只有一条。 ③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。 ④非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的。 （3）方法：类比推理法。 2.实验证据：摩尔根果蝇眼色遗传实验 思考：果蝇作为实验材料的优点？ （染色体数目少；相对性状易于区分；易饲养；繁殖快、后代数量多。） （1）方法：假说演绎法； （2）观察现象、提出问题： 摩尔根果蝇眼色遗传实验 实验现象分析 ①F1的结果，说明红眼是显性性状 （判定显隐性） ②F2的比例关系说明果蝇眼色遗传符合分离定律，红眼、白眼受一对等位基因控制 ③F2白眼果蝇只有雄果蝇，白眼性状表现总是与性别相关联 （如何解释这一现象呢？） （3） 提出假说： 假说内容 图解假说 ①控制眼色的基因位于X 染色体上，Y染色体上没有相关等位基因 ②红眼基因用R表示，白眼基因用r表示，则各种果蝇的基因型及表型： 性别 雌蝇 雄蝇 基因型 XRXR XRXr XrXr XRY XrY 表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 P 红眼(雌) × 白眼(雄) XRXR XrY 配子 XR Xr Y F1 XR Xr红眼(雌) XR Y红眼(雄) ↓雌雄交配 F2 XR Y XR XRXR 红眼(雌) XRY 红眼(雄) Xr XRXr 红眼(雌) XrY 白眼(雄) （4）演绎推理和实验验证： 由假说可知，若用红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，实验结果只有一种，即子代雌蝇全为红眼、雄蝇全为白眼，说明摩尔根的假设正确。图解如下： 3.基因与染色体的关系： ①数目关系：一条染色体上含有多个基因。 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.分离定律实质：等位基因随同源染色体的分开而分离 2.自由组合定律实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合 【巩固训练】 1.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是(　B　) A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1 B．F1雌雄个体相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性 C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1 D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性 2.下列有关基因与染色体关系的叙述，不正确的是（ B ） A．摩尔根证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上 B．萨顿利用演绎—推理法，推测基因位于染色体上 C．染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多基因 D．基因在染色体上呈线性排列，性染色体上的基因并不一定都与性别决定有关 3．下列关于染色体和基因的叙述，错误的是（ D ） A．同源染色体、等位基因在杂交过程中保持相对独立性 B．同源染色体、等位基因一半来自父方，一半来自母方 C．同源染色体，等位基因彼此分离，分别进入不同配子 D．雌雄配子随机结合，使得所有非等位基因都自由组合 4．假说-演绎法是形成和构造科学理论的思维方法，其雏形可追溯到古希腊亚里士多德的归纳-演绎模式。按照这一模式、科学家应从要解释的现象中归纳出解释性原理，再从这些原理演绎出关于现象的陈述。下列说法正确的是（ C ） A．孟德尔依据配子形成时染色体的变化提出了相关假说，并据此解释了分离现象和自由组合现象 B．“性状由遗传因子决定，细胞中遗传因子总是成对存在”是孟德尔归纳出的解释性原理的核心 C．孟德尔设计测交实验并预期实验结果属于依据假说进行演绎，实施测交实验属于对假说进行验证 D．摩尔根依据“F₂果蝇红眼：白眼=3:1的事实提出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上”的假说 6.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（ C ） A．摩尔根以果蝇为材料，运用假说一演绎法，把控制白眼的基因定位到X染色体上 B．F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2 C．图中F2中红眼雌雄果蝇自由交配，后代雄性果蝇中白眼几率为1/8 D．果蝇的红、白眼色遗传遵循基因的分离定律 6．摩尔根用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇为亲本进行了系列的杂交实验，证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，下图是该杂交实验的部分过程，据此判断正确的是（ D ） A．摩尔根运用假说－演绎法证明了基因在染色体上，图中过程为演绎推理 B．实验结果表明控制眼色基因的遗传遵循基因分离定律和自由组合定律 C．F2中的红眼果蝇自由交配，子代中红眼果蝇比例3/4 D．白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，其实验结果可验证摩尔根的假说 7．如图是植物细胞一对同源染色体部分基因，红花、圆粒为显性性状。下列说法错误的是（ B ） A．图中展示了这对同源染色体上的3对等位基因 B．花色和粒形两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 C．该个体自交后，F1的圆粒植株中杂合子占2/3 D．摩尔根证明基因在染色体上的实验使用了假说一演绎法 8. 某雄果蝇的染色体组成如下图所示，若雄果蝇同源染色体间的片段不发生交换。下列叙述错误的是（ A ） A. 果蝇细胞处于减数分裂Ⅱ中期时有4条或5条形态各不相同的染色体 B. 该果蝇配子的染色体组成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ C. 若需验证自由组合定律，可以用基因型为AabbDd的雌果蝇与之交配 D. 减数分裂中复制形成的两个D基因的分离只发生在减数分裂Ⅱ后期 9.下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因A、a分别控制红眼、白眼，基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答： （1）由图可知，果蝇体细胞中有_________对常染色体构成的同源染色体。 （2）控制果蝇翅形的基因位于_______染色体上，控制眼色的基因位于______染色体上。 （3）图中雄果蝇的基因型可写成_________，该果蝇经减数分裂可以产生______种配子。 （4）图中雌果蝇的一个卵原细胞经减数分裂可产生的卵细胞的基因型是 。 （5）若这一对雌雄果蝇交配，F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是________________。 【答案】(1) 4 （2）常 X (3)DdXaY 4 （4）DXA或DXa或dXA或dXa （5）3/4 10．萨顿提出“染色体可能是基因的载体”的假说，摩尔根起初对此假说持怀疑态度，他和同事设计果蝇杂交实验对此进行研究，杂交实验如图1所示，图2是果蝇的染色体模式图。请回答下列问题。 (1)果蝇的性别决定属于_____型，家养的鸡的性别决定属于_____型。 (2)从实验的结果可以看出，显性性状是 。 (3)根据实验判断，果蝇的眼色遗传是否遵循基因的分离定律？_____（填“遵循”或“不遵循”）。请写出判断的理由： 。 (4)根据上述果蝇杂交实验现象，摩尔根等人提出控制眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设，下面的实验图解是他们完成的测交实验之一： ①该测交实验并不能充分验证其假设，其原因是 。 ②为充分验证其假设，请你设计一个测交方案，并用遗传图解写出该过程（要求：需写出配子，控制眼色的等位基因用B、b表示，提示：亲本从上述测交子代中选取）。 【答案】(1) XY  ZW (2)红眼 (3)遵循  杂种子一代自由交配的后代出现性状分离，且分离比为3∶1 (4)控制眼色的基因无论位于常染色体上还是只位于X染色体上，测交实验结果都相同     学科网（北京）股份有限公司 $$