第2章 第2节 基因在染色体上(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第2章　 基因和染色体的关系 第2节　基因在染色体上 [学习目标] 1.理解萨顿是如何提出基因位于染色体上的。 2.掌握摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。 3.说出孟德尔遗传规律的实质。 4.认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。 第2节　基因在染色体上 [对应学生用书第40页] 一、萨顿的假说 1.假说内容：基因（遗传因子）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：基因和染色体的行为存在着明显的 　平行　⁠关系。 染色体　 染色体　 平行　 第2节　基因在染色体上 基因 染色体 传递中的性质 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，具有 　相对稳定　⁠的形态结构 完整性　 独立性 相 对稳定　 第2节　基因在染色体上 基因 染色体 存在方式 在体细胞中基因 　成对　⁠存在，在配子中只有 　 成对的基因中的 在体细胞中染色体 　成对　⁠存在，在配子中只有 　成对的染色体中的一条　⁠ 体细胞中的来源 体细胞中成对的基因一个来自 　父方　⁠，一个来自 　母方　⁠ 体细胞中成对的染色体（即 　同源　⁠染色体）一条来自 　父方　⁠，一条来自 　母方　⁠ 成对 成对的基因中的一个 成对　 成对的染色体中的一条　 父方　 母方　 同源　 父方　 母方　 第2节　基因在染色体上 基因 染色体 形成配 子时的组合方式  　非等位基因　⁠在形成配子时自由组合  　非同源染色体　⁠在减数分裂Ⅰ的后期自由组合 非等位基因　 非同源染色体　 第2节　基因在染色体上 二、基因位于染色体上的实验证据 1.实验者： 　摩尔根　⁠。 2.实验材料： 　果蝇　⁠。 3.实验的科学方法： 　假说—演绎法　⁠。 摩尔根　 果蝇　 假说—演绎法　 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 红眼 3∶1 基因分离 等位基因 雄 性别 X染色体 第2节　基因在染色体上 XW Xw 第2节　基因在染色体上 测交 X染色体 基因在染色体上 线性 许多 第2节　基因在染色体上 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　⁠上的等位基因，具有一定的 　独立性　⁠。 （2）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。 同源染色体　 独立性　 同源染色体　 第2节　基因在染色体上 2.基因的自由组合定律的实质 （1）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。 （2）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。 互不干扰　 等位基因　 第2节　基因在染色体上 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）萨顿假说提出的依据是基因和染色体存在平行关系。 （　√　） （2）非等位基因和非同源染色体的行为变化是萨顿假说的依据之一。 （　√　） （3）萨顿运用的是不完全归纳的方法。 （　√　） √ √ × （4）摩尔根运用了类比推理的方法。 （　√　） （5）摩尔根的果蝇杂交实验中，F2中白眼均为雄果蝇。 （　√　） （6）摩尔根的果蝇杂交实验中，眼色和性别的遗传遵循自由组合定律。 （　√　） × √ × 第2节　基因在染色体上 [对应学生用书第41页] 知识点一　基因位于染色体上的实验证据 　　根据教材第30页图2－8与教材31页图2－9，分析并回答： （1）果蝇作为遗传学实验材料有哪些优点？ 提示：①相对性状多、明显；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察；等等。 第2节　基因在染色体上 （2）所有的同源染色体形态、大小都相同吗？为什么？ 提示：不相同。常染色体中同源染色体的大小和形态相同，但性染色体的形态和大小有的不同。 （3）按照摩尔根的结论，写出有关果蝇眼色的所有基因型及对应的表型。 提示：雌果蝇：XWXW（红眼）、XWXw（红眼）、XwXw（白眼）；雄果蝇：XWY（红眼）、XwY（白眼）。 第2节　基因在染色体上 （4）摩尔根通过杂交实验发现了什么问题？他又作出怎样的假设来解释这个问题？ 提示：F2中白眼果蝇均为雄性，与性别相关联。控制白眼的基因只位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。 第2节　基因在染色体上 （5）若摩尔根用白眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇交配，请用遗传图解分析能否确定控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，而不是位于常染色体上，如不能，请从实验中选择亲本设计一次杂交实验进行确定。 提示： 基因在X染色体上 基因在常染色体上 基因在X染色体上 基因在常染色体上 第2节　基因在染色体上 [说明]　若控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，则杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体表型相同，故根据本实验的结果无法确定基因位于X染色体上。设计实验：利用上述实验得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，表型与性别相联系，与基因位于常染色体表型不同，由此可证明假说成立。 第2节　基因在染色体上 摩尔根测交实验的分析 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 1.摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时经历了若干过程，下列叙述依次为（　　） ①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关　②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因　③对F1红眼雌果蝇进行测交 A.①为假说，②为推论，③为实验验证 B.①为观察，②为假说，③为推论 C.①为问题，②为假说，③为实验验证 D.①为推论，②为假说，③为实验验证 第2节　基因在染色体上 解析　摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时采用的方法是假说—演绎法。根据实验现象提出的问题是白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关；作出的假设是控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因；利用F1红眼雌果蝇进行测交实验，验证假说。 答案　C 第2节　基因在染色体上 2.下列有关摩尔根证明基因位于染色体上的说法，错误的是（　　） A.摩尔根利用“假说—演绎法”证明基因位于染色体上 B.依据摩尔根的假说，F1红眼果蝇应该有两种基因型 C.用野生型红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配即可验证摩尔根的假说是否正确 D.摩尔根的实验假说是“控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因” 第2节　基因在染色体上 解析　摩尔根运用假说—演绎法证明基因位于染色体上，A正确；依据摩尔根的假说，F1红眼果蝇应该有两种基因型，即XWXw和XWY（W表示红眼基因，w表示白眼基因），B正确；用野生型红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配的实验结果不能验证假说是否正确，C错误；摩尔根根据杂交实验的结果，提出的假说是“控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”，D正确。 答案　C 第2节　基因在染色体上 知识点二　孟德尔遗传规律的现代解释 　　请阅读教材第32页“孟德尔遗传规律的现代解释”的内容，思考并回答问题： （1）孟德尔遗传规律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的？ 提示：①分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。②自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。 第2节　基因在染色体上 （2）如图表示某精原细胞，细胞中2对等位基因A、a和B、b位于2对同源染色体上。请回答有关问题。 第2节　基因在染色体上 ①如果只分析A、a这1对等位基因的遗传，1个精原细胞经过减数分裂Ⅰ能形成几种次级精母细胞？经过减数分裂Ⅱ能形成几种精细胞？尝试结合基因和染色体的关系分析说明。 提示：2种；2种。由于A、a这1对等位基因位于1对同源染色体上，在减数分裂Ⅰ过程中，1对同源染色体分离，分别进入2个次级精母细胞，因此能形成2种次级精母细胞（分别为AA、aa）。在减数分裂Ⅱ过程中，1对姐妹染色单体分开，分别进入2个精细胞，因此形成2种精细胞（分别为A、a）。 第2节　基因在染色体上 ②如果将A、a和B、b这2对等位基因的遗传综合考虑，1个精原细胞经过减数分裂Ⅰ能形成几种次级精母细胞？经过减数分裂Ⅱ能形成几种精细胞？尝试结合基因和染色体的关系分析说明。 提示：2种；2种。2对等位基因A、a和B、b位于2对同源染色体上，在减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，能形成AABB、aabb（或AAbb、aaBB）2种类型的次级精母细胞。经过减数分裂Ⅱ，形成2种（4个）精细胞（分别为AB、ab或Ab、aB）。 第2节　基因在染色体上 1.孟德尔遗传规律的细胞学解释 　　自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图： 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 2.基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律 （1）并不是真核生物中所有的基因的行为都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因的行为都不遵循孟德尔遗传规律。 （2）并不是所有的非等位基因的行为都遵循基因自由组合定律，只有位于非同源染色体上的非等位基因的行为遵循自由组合定律。 （3）原核生物中的基因的行为都不遵循孟德尔遗传规律。 第2节　基因在染色体上 3.如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是 （　　） A.从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子 B.e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等 C.形成配子时，基因A、a与B、b间自由组合 D.只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等 第2节　基因在染色体上 解析　由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，从染色体情况看，它能形成两种配子，A错误；e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B错误；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、B进入一个配子，a、b进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子，且数量相等，D正确。 答案　D 第2节　基因在染色体上 4.（不定项）减数分裂是生物有性生殖产生配子过程中的一种特殊分裂方式。如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物体内细胞的分裂示意图，下列叙述错误的是（　　） A.该时期的细胞内可发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换和非等位基因的自由组合 B.该细胞分裂产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞 C.该细胞产生的卵细胞的基因型是AB、Ab、aB、ab D.该细胞含有2对同源染色体、8条染色单体、8个核DNA分子 第2节　基因在染色体上 解析　图中细胞处于减数分裂Ⅰ后期，而同源染色体非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；细胞中正在发生同源染色体分离，且细胞不均等分裂，说明该细胞为初级卵母细胞，其分裂产生的子细胞是次级卵母细胞和第一极体，B正确；根据细胞质的分配情况可知，次卵母细胞的基因型为Aabb，因此卵细胞的基因型可能是Ab或ab，C错误；图中细胞含有2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体、8个核DNA分子，D正确。 答案　AC 第2节　基因在染色体上 ——素养发展　探究应用—— [情境] 　　野生型果蝇（纯合子）的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了图甲实验，雄果蝇性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。 第2节　基因在染色体上 　 第2节　基因在染色体上 [探究] （1）果蝇眼形中的显性性状是哪个？说明理由。 提示：圆眼。圆眼和棒眼杂交后代F1表型圆眼为显性。 第2节　基因在染色体上 （2）若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于X染色体的Ⅱ－1区段，也可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段，请设计实验来证明基因的位置。 提示：①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇。 ②用棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，观察子代的表型。预期结果与结论：a.若子代有棒眼果蝇，且全为雄蝇，则圆、棒眼基因位于X染色体的Ⅱ－1区段。 b.若子代中没有棒眼果蝇出现，全为圆眼果蝇，则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。 第2节　基因在染色体上 点击图片放大 第2节　基因在染色体上 [对应学生用书第44页] 1.下列叙述中，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。 （　√　） （2）在形成配子时，并非所有非等位基因都发生自由组合。 （　√　） （3）摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上。 （　√　） × √ √ 第2节　基因在染色体上 （5）杂合子形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。 （ ） （6）基因的自由组合发生在受精作用过程中。 （ ） × × （4）一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因。 （ ） √ 第2节　基因在染色体上 2.美国科学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，推出基因就在染色体上。下列叙述错误的是（　　） A.在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性 B.在体细胞中基因和染色体都成对存在，而在配子中都成单存在 C.成对的基因和染色体中的一个（条）来自父方，一个（条）来自母方 D.在减数分裂过程中，所有的非同源染色体自由组合，所有的非等位基因也自由组合 解析　在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因才能发生自由组合，同源染色体上的非等位基因不能发生自由组合。 答案　D 第2节　基因在染色体上 3.如图是荧光标记染色体上基因的照片，关于该图的说法错误的是（　　） A.该图是证明基因在染色体上的最直接的证据 B.从荧光点的分布来看，图中是一对含有染色单体的同源染色体 C.相同位置上的同种荧光点，说明同种荧光点对应的四个基因是相同基因 D.该图可以说明基因在染色体上呈线性排列 第2节　基因在染色体上 解析　现代分子生物技术能够利用特定的分子，与染色体上的某个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。据题干可知，荧光点标记的为基因，故该图是基因在染色体上的最直接的证据，A正确；从荧光点的分布来看，图中是一对含有染色单体的同源染色体，B正确；图中是一对含有4条染色单体的同源染色体，故相同位置上会出现4个荧光点，这四个基因可能是相同基因，也可能是等位基因，C错误；每一条染色体从上到下排列着多个荧光点，说明基因在染色体上呈线性排列，D正确。 答案　C 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 第2节　基因在染色体上 5.如图为果蝇某细胞染色体及部分基因位置的示意图，请据图回答问题： （1）图示细胞代表 　　　　⁠性果蝇的染色体图解。  （2）已知果蝇的灰身（A）对黑身（a）为显性，若控制该性状的基因型如图所示的雌雄果蝇交配，F1的灰身果蝇中杂合子所占的比例是 　　　　⁠。  第2节　基因在染色体上 （3）已知红眼（D）对白眼（d）为显性，基因在染色体上的位置如图所示，该果蝇的表型是 　　　　⁠。现与红眼雌果蝇交配，后代中白眼雄果蝇占1/4，则亲本雌果蝇的基因型是 　　　　⁠。  （4）控制体色和眼色的两对等位基因（A/a和D/d） 　　　　⁠（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。该果蝇与基因型为aaXdXd的果蝇交配，后代中黑身白眼雄果蝇占 　　　　⁠。  第2节　基因在染色体上 解析　（1）由题图可知，1和2是性染色体，属于异型性染色体（X和Y），因此图示是雄果蝇的染色体图解。（2）对于灰身和黑身这对相对性状来说，该果蝇的基因型是Aa。雌雄果蝇交配，子代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，AA、Aa为灰身，杂合子是Aa，占灰身果蝇的2/3。（3）由于控制红眼的基因位于X染色体上，基因型为XDY，表型为红眼雄果蝇。红眼雌、雄果蝇交配，后代中白眼雄果蝇（XdY）占1/4，因此亲本果蝇的基因型是XDXd。（4）由分析可知，控制体色和眼色的两对等位基因（A/a和D/d）遵循自由组合定律；该果蝇AaXDY与基因型为aaXdXd的雌果蝇交配，后代中黑身白眼雄果蝇的基因型是aaXdY，比例是1/2×1/2＝1/4。 答案　（1）雄　（2）2/3　（3）红眼　XDXd　　（4）遵循　1/4 第2节　基因在染色体上 4．实验过程 (1)实验现象与分析： ①果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。 ②F1全为红眼，______是显性性状。 ③F2中红眼∶白眼＝______，符合____________定律，红眼和白眼受一对____________控制。 ④F2中只有___果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与______相关联。 (2)作出假说，解释现象： ①假说内容：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于____________上，Y染色体上无相应的等位基因。 ②解释现象 (3)验证方法——______。 (4)实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于____________上，从而证明了_____________________。 5．基因和染色体的关系 (1)数量关系：一条染色体上有______个基因。 (2)位置关系：基因在染色体上呈______排列。 [对应学生用书第41页] 知识点一　基因位于染色体上的实验证据 摩尔根测交实验的分析 (1)实验一 F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配： 基因在性染色体上 基因在常染色体上 说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体表现相同，根据本实验的结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。 (2)实验二 利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一个纯种红眼雄果蝇交配： 基因在性染色体上 基因在常染色体上 说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明假说成立。 [对应学生用书第44页] 4．(山东济南月考)下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是(　　) 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．受精时，雌雄配子的结合是随机的，这是得出孟德尔遗传规律的条件之一 解析　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，同源染色体上的非等位基因不能发生自由组合，C错误。 答案　C $$