内容正文:
基因在染色体上
第27课时
基因在哪里?
悠悠百年,寻寻觅觅。
怀疑、争论、推理……
最终是观察和实验,
探明它神秘的踪迹!
结合教材,画出本节基本知识框架
析教材,明考点
课标要求
考情分析
概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
基因位于染色体上的实验证据 2023·江苏·T23 2023·北京·T4 2022·北京·T4 2022·广东·T5
2021·海南·T4 2021·江苏·T24 2020·江苏·T32 2020·全国Ⅰ·T5
基因在染色体上
类比推理
分析问题作出假设
萨顿假说:基因与染色体行为存在平行关系
演绎推理验证假说
分析结果得出结论
基因在染色体上
摩尔根证明
观察现象提出问题
果蝇杂交实验
过程
性染色体遗传
常染色体遗传
遗传方式的类型、特点及判断
考点一 萨顿的假说
例1.(不定项)下列关于“萨顿的假说”的说法,错误的是( )
A.萨顿利用蝗虫为材料证明了上述说法
B.萨顿运用假说—演绎法使其得出的结论更可信
C.萨顿在假说中指出:体细胞中成对的基因和同源染色体均一个(条)来自父方,一个(条)来自母方
D.“基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据
ABCD
基础落实:
1.萨顿的假说是什么?其依据是什么?具体表现在哪些方面?
萨顿的假说是:基因在染色体上
其依据是:基因和染色体行为存在明显的平行关系
具体表现在四个方面:(教材P29)
容
内
考点一 萨顿的假说
(1)基因和染色体在体细胞中都成对存在,在配子中只有一个基因或染色体( )
×
(2)基因和染色体的行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体上( )
×
(3)“作为遗传物质的DNA,由两条反向平行的长链盘旋形成双螺旋”属于基因和染色体行为存在明显“平行”关系的依据( )
×
(4)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”( )
√
(5)“杂合子Aa中某条染色体缺失后,表现出a控制的性状”能说明基因和染色体行为存在平行关系( )
(6)基因发生突变而染色体没有发生变化不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”
√
√
判断正误
例2.(2023·镇江高三模拟)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律,摩尔根证明了基因位于染色体上。下列有关分析错误的是( ) 一轮资料P141
A.孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的
B.摩尔根作出的假设为控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因
C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1产生配子时成对的遗传因
子分离,则F2中三种基因型个体之比接近1∶2∶1
D.摩尔根让F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性,由此判断基因可
能位于X染色体上
C
考点二 基因位于染色体上的实验证据
基础落实:
1.摩尔根选用果蝇作为实验材料,有哪些优点?
①个体小,易饲养,繁殖快。
②后代数量多,便于统计。
③具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。
④染色体数目少,便于观察。
2.假说演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验过程
考点二 基因位于染色体上的实验证据
(1)观察实验,提出问题
为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系?如何解释这一现象?
提出问题
根据F1表现出来的性状,可推出:
红眼为显性性状
白眼为隐性性状
符合分离定律
3/4
1/4
P
×
白眼(雄)
红眼(雌)
F1
红眼
F2
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
(雌、雄交配)
根据F2表现出来的性状,可推出:
实验一
(一)摩尔根的果蝇杂交实验
考点二 基因位于染色体上的实验证据
拓展—XY染色体的同源区段和非同源区段
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(1)非同源区段
①基因只存在于X染色体(Ⅰ区段)上
②基因只存在Y(Ⅲ区段)上
X、Y同源区段的基因是成对存在的。
(2)同源区段Ⅱ
X X
-
-
雌性:
X Y
-
雄性:
XY
-
雄性:
X X
-
-
雌性:
X Y
-
雄性:
-
讨论:(1)红绿色盲基因(B、b)只存在于X染色体(Ⅰ区段)上,遗传时子代的性状会与性别相关联吗?请写出相关的婚配组合
(2)若红绿色盲基因位于XY的同源区段上,则该基因的遗传与性别有关吗?请写出相关的婚配组合
XBXb×XBY、XbXb×XBY
♀XbXb×♂XbYB、♀XbXb×♂XBYb、♀XBXb×♂XbYB、♀XBXb×♂XBYb
(2)分析问题,作出假设
考点二 基因位于染色体上的实验证据
为什么F2代的白眼性状总是与性别相联系?如何解释这一现象?
提出问题
X
Y
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
假说①:控制眼色的基因是在Y染色体上,
X染色体上没有它的等位基因。
假说②:控制眼色的基因是在X染色体上,
Y染色体上没有它的等位基因。
假说③:控制眼色的基因在X、Y染色体
的同源区段上。
F2
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
3/4
1/4
P
×
白眼(雄)
红眼(雌)
F1
红眼
(雌、雄交配)
实验一
请按上述假说写出实验一的遗传图解
8
实验一图解
假说②:控制眼色的基因是在X染色体上,
Y染色体上没有它的等位基因。
假说③:控制眼色的基因在X、Y染色体
的同源区段上。
考点二 基因位于染色体上的实验证据
紧接着摩尔根做了回交实验:F1红眼的雌果蝇和亲本白眼的雄果蝇杂交
请按上述假说写出回交的遗传图解
疑惑:上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
考点二 基因位于染色体上的实验证据
(3)演绎推理,实验证明
为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,最后实验的真实结果和预期完全符合,假说②得到了证实
红眼雌蝇 白眼雄蝇
126 115
实验验证
演绎推理
控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上,而Y染色体不含其等位基因,基因在染色体上。
(4)得出结论:
例3.(2024·岳阳高三模拟)图甲为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上几个基因的相对位置图,图乙为利用荧光标记各个基因,得到基因在染色体上的位置图。据图分析,下列叙述错误的是
A.图甲和图乙都能说明一条染色体上有多
个基因,且呈线性排列
B.图甲中朱红眼基因和深红眼基因的遗传
遵循基因的自由组合定律
C.图乙中方框内的四个荧光点所在的基因所含遗传信息一定不同
D.从荧光点的分布来看,图乙是两条含有染色单体的非同源染色体
课时练9
考点二 基因位于染色体上的实验证据
BCD
(二)基因和染色体的关系
果蝇有4对染色体,携带的基因大约有1.3万个;人有23对染色体,携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢?
考点二 基因位于染色体上的实验证据
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。
荧光标记将基因定位在染色体上
短硬毛
棒状眼
深红眼
朱红眼
截翅
红宝石眼
白眼
黄身
结论
证明了一条染色体上有许多个基因.
同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
辨析:(4)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列( )
×
(三)孟德尔遗传规律的现代解释
A
A
A
A
a
a
a
a
a
a
A
A
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
基因分离定律的实质是:
基因分离定律
考点二 基因位于染色体上的实验证据
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的,随配子遗传给后代。
A
a
分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
减数
分裂Ⅱ
A
a
B
b
a
a
A
A
b
b
B
B
B
B
a
a
A
A
b
b
A
b
a
B
B
a
A
b
自由组合定律的实质是:
自由组合定律
(三)孟德尔遗传规律的现代解释
考点二 基因位于染色体上的实验证据
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。
提升关键能力— 一轮资料P140
(3)果蝇的直毛与分叉毛为一对相对性状(相关基因用F和f表示)。现有两只亲代果蝇杂交,F1的表型与比例如图所示。则:
①控制直毛与分叉毛的基因位于 染色体上,判断的主要依据是__________________
__________________________________________________。
②两个亲本的基因型为 。
杂交子代中,雄性个体中直毛∶分叉毛是1∶1,雌性个体中都是直毛,没有分叉毛
XFXf、XFY
X
(4)某小组用一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交,杂交子代的表型及其比例如表所示:
根据杂交结果, (填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上,若控制有眼/无眼性状的
基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是 ,判断依据是_________________________________________
_____________________________________________。
不能
无眼
后代中的雌性、雄性均出现了有眼和无眼性
状,若有眼为显性性状,则后代中雌、雄表型不同
眼 性别
1/2有眼 1/2雌
1/2雄
1/2无眼 1/2雌
1/2雄
(5)若要通过眼睛颜色即可判断子代果蝇的性别,应选用什么样的杂交组合?并分析原因。
例4.果蝇中一对同源染色体的同源区段同时缺失的个体称为缺失纯合子,只有一条发生缺失的个体称为缺失杂合子,已知缺失杂合子可育,而缺失纯合子具有致死效应。研究人员用一只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交,统计F1的性状及比例,结果是棒眼雌果蝇∶正常眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇=1∶1∶1,在不考虑X、Y染色体同源区段的情况下,下列有关分析错误的是
A.亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失,且该果蝇是缺失杂合子
B.正常眼是隐性性状,且缺失发生在X染色体的特有区段上
C.让F1中雌雄果蝇自由交配,F2雄果蝇中棒眼∶正常眼=2∶1
D.用光学显微镜观察,能判断F1中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段
考点三 X染色体上基因的特殊情况分析
一轮资料P140
C
题后归纳:X染色体相关“缺失”下的传递分析
(1)部分基因缺失:可用O代替缺失的基因,然后分析遗传图解,如XAXa×XAY,若a基因缺失,则变成XAXO×XAY→XAXA、XAY、XOXA、XOY。
(2)染色体缺失:可用O代替缺失的染色体,然后分析遗传图解,如XAXa×XAY,若Xa缺失,则变成XAO×XAY→XAXA、XAY、OXA、OY。
变式:果蝇的红眼对白眼是显性,基因位于X染色体上。果蝇的性染色体数目变异情况如表所示:
有一只红眼雌果蝇,有三种可能的基因型(XBXBY、XBXB、XBXb),请你设计一个简单的杂交实验,确定这只雌果蝇的基因型为XBXBY(要求写出实验方案和结果,包括子代的表型及其比例)。___________________________________
______________________________________________________________________________________________。
让这只雌果蝇与正常白眼雄果蝇杂交,观察子代的表型及其比例。若子代中红眼♀∶红眼♂∶白眼♂=5∶4∶1,则该果蝇的基因型为XBXBY
性染色体组成 XXX、YY、YO XXY XYY XO
变异效应 胚胎致死 雌性可育 雄性可育 雄性不育
考点三 X染色体上基因的特殊情况分析
变式:一只红眼雄果蝇(XBY)与一只白眼雌果蝇(XbXb)杂交,子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为,该白眼雌果蝇出现的原因有两种:亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。1、请用最简便的方法确定其变异原因
2、请设计杂交实验确定其变异原因
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