2.2基因在染色体上 课件 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

2.2 基因在染色体上 1 基因和染色体究竟是什么关系呢？ 情境导入 1903年X月X日，晴，这是我第10001次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 萨顿的假说 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 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 1.假说内容：基因(遗传因子)是由_______携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在_______上。 2.依据：基因和_____________存在着明显的_____关系。 染色体 染色体 染色体的行为 平行 项目 基因 染色体 独立性 基因在杂交过程中保持_____性和_____性 染色体在配子形成和受精过程中，具有________的形态结构 存在 方式 在体细胞中基因_____存在，在配子中只有__________________ 在体细胞中染色体_____存在，在配子中只有______________ _______ 完整 独立 相对稳定 成对 成对的基因中的一个 成对 成对的染色体中 的一条 萨顿的假说—步步高P35 来源 体细胞中成对的基因一个来自_____，一个来自_____ 体细胞中成对的染色体(即_____染色体)一条来自____，一条来自____ 分配 ____________在形成配子时自由组合 _______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合 父方 母方 同源 父方 母方 非等位基因 非同源染色体 萨顿的假说 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)。 D D d d d D D d D d D d D D d d D d D d 分析减数分裂中基因和染色体的关系—步步高P36 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 分析减数分裂中基因和染色体的关系 (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)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因( ) (3)雌蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方 ( ) 判断正误—步步高P36 10 1.下列相关叙述错误的是 A.萨顿提出了基因位于染色体上的假说 B.萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系 C.萨顿证明了基因位于染色体上 D.萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑 典题应用—步步高P36 √ 2.下列属于基因和染色体行为存在平行关系证据的是 A.基因有完整性和独立性，但染色体结构会发生变化，从染色体转变成 染色质 B.原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在 C.成对的基因和同源染色体都是一个来自父方，一个来自母方 D.基因和染色体都分布在细胞核中 √ 典题应用—步步高P36 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培养周期短； ③成本低； ④易饲养； ⑤染色体数目少，便于观察。 触角足 卷翅 黑体 无翅 果蝇体细胞染色体图解 基因位于染色体上的实验证据 果蝇作为实验材料的优点： 突变型：墨黑眼 突变型：棒眼 突变型：卷翅 突变型：残翅 突变型：短翅 突变型：黄体 14 摩尔根和他的学生们在哥伦比亚大学建立的享誉学术界的果蝇室，其实只有26.8平方米大，里面挤满了8张实验台。1908年摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇，希望能产生一种果蝇，他们的眼睛因不用而退化，这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了68代，但研究毫无进展，大约在1910年5月，在暗室里诞生了一只白眼雄果蝇。 科学事实 ①突然出现的白眼性状是显性还是隐性？ ②对于红眼和白眼这一对相对性状的遗传 遵不遵循孟德尔的分离定律呢？ 思考 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 F2 红（雌、雄）：白 (雄)=3:1 白雄 782 红（雌、雄 ）2495 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 白眼性状的表现总是与性别相关联，该如何解释这一现象呢？ （1）观察现象、提出问题 雌性 雄性 摩尔根那个时代已有的理论基础： 性染色体和常染色体的认识： 常染色体—— ３对：ⅡⅡ，Ⅲ Ⅲ，Ⅳ Ⅳ 性染色体—— 雌性同型：ＸＸ 雄性异型：ＸＹ 摩尔根的果蝇杂交实验 雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体 人有1对性染色体，女性XX表示，男性XY表示 常染色体： 性染色体： 雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体 （果蝇有3对常染色体，人有22对常染色体） 摩尔根的果蝇杂交实验 注意： 1、雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。 2、有性染色体的生物，体细胞和生殖细胞中都存在性染色体。 如果按照萨顿的假说： 基因在染色体上，那么，控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢？如果在性染色体体上存在哪些可能？ 摩尔根的果蝇杂交实验 雄果蝇 雌果蝇 X Y Ⅰ Ⅱ Ⅲ (1)非同源区段（特有区域） 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)在同源区段Ⅱ（共有区域） X Y - 雄性： XY - 雄性： X Y - 雄性： - 二、基因位于染色体上的实验证据 基因的表示方法 如果基因在常染色体上: 如果基因在性染色体上: DD、Dd、dd 则将基因符号写在性染色体符号的右上角。如XWXW 20 X Y X非同源区段 Y非同源区段 X和Y同源区段 如XYA 、 XYa 如XWXW 、XWXw 、XwXw XWY、XwY 如XDXD 、XDXd 、XdXd XDYD、XDYd 、XdYD 、XdYd W(w) A(a) 如XBXB 、XBXb 、XbXb XBY XbY B(b) X W(w) X W(w) D(d) 同源区段 B(b) B(b) D(d) D(d) D(d) 同源区段和非同源区段 雌性 雄性 21 (2017全国Ⅰ)某种羊的性别决定为XY型，回答下列问题： 一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有　　 种； 当其只位于X染色体上时，基因型有　　种； 当其位于X和Y染色体的同源区段时（如图所示），基因型有　　 种 3 5 7 同源染色体：AA、Aa、aa 只在X染色体：XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY XY的同源区段： XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 同源区段和非同源区段 22 假说一：控制眼色的基因只在Y染色体上。 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上。 假说三：控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。 如果按照萨顿的假说：基因在染色体上,那么,控制 白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢? 如果在性染色体体上存在哪些可能？如何验证？ （2）提出假说， 解释问题 P： F1： F2： 红（雌、雄） 白 (雄) 3/4 1/4 红眼 （雌、雄） × F1雌雄交配 摩尔根 摩尔根的果蝇杂交实验 假说二：控制眼色的基因只在X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。 项 目 雌果蝇 雄果蝇 基 因 型 表 型 _____ _____ _____ _____ _____ 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 填写表中各种果蝇的基因型及表型: 摩尔根的果蝇杂交实验 XWXW XWXw XwXw XWY XwY 对杂交现象的解释—遗传图解 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 摩尔根的果蝇杂交实验 3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄） XWXw × XwY XWX w XwY F1： P： 配子： 红眼（雌） 白眼（雄） XW Xw Xw Y XwXw XWY 红雌 白雌 红雄 白雄 XWY × XwXw XWX w 红雌 XwY 白雄 F1： P： 配子： 红眼（雄） 白眼（雌） XW Xw Y 测交方案1 测交方案2 （3）设计实验，演绎推理 还有其他测交方案吗？ 雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。 摩尔根的果蝇杂交实验 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇 126 132 120 115 实验结果： 子代中雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。 得出结论：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。 测交方案1 测交方案2 (4)实验验证，得出结论 摩尔根的果蝇杂交实验 假说一：控制白眼的基因是在Y染色体上，X染色体上没有它的等位基因。 控制白眼的基因（用w表示） P F1 × 红眼雌果蝇 X X 白眼雄果蝇 X Yw 比例 X X 红眼雌 X Yw 白眼雄 1 : 1 × ♀ P ♂ F1 ♀♂ 红眼 白眼 红眼 不符合 摩尔根的果蝇杂交实验 28 假说三：控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段上。 红 ：白 = 3 ：1 P F1 F2 × 红眼雌果蝇 XWXW 白眼雄果蝇 XwYw 比例 XWXw 红眼雌 XWYw 红眼雄 × XWXW 红雌 XWXw 红雌 XWYw 红雄 XwYw 白雄 × ♀ P ♂ F1 ♀♂ 红眼 白眼 红眼 符合 摩尔根的果蝇杂交实验 29 红眼雌 白眼雄 P F1 XWXw XwYw × XWXw 红眼雌 XwXw 白眼雌 XWYw 红眼雄 XwYw 白眼雄 比例 红眼雄 白眼雌 P F1 XWYw XwXw × XWXw 红眼雌 XwYw 白眼雄 比例 红雌 ：白雌 ： 红雄 ： 白雄 1 ： 1 ： 1 ： 1 红雌 ：白雄 = 1 ：1 二、基因位于染色体上的实验证据 演绎推理 设计测交实验，F1与隐性纯合子杂交。 摩尔根的果蝇杂交实验 确实的进行实验发现假说而和假说三也都符合实验结果，所以还需要继续设计实验。 30 假说二与假说三测交方案的预测结果完全相同 如何设计测交实验判断假说二和假说三？ 野生型红眼♂XWY或XWYW × 白♀XwXw 野生型红眼♀XWXW × 白♂XwY或XwYw 假说二 假说三 × P F1 × XWXW 红眼雌 XwY 白眼雄 XWXw 红雌 XWY 红雄 P F1 × XWXW 红眼雌 XwYw 白眼雄 XWXw 红雌 XWYw 红雄 1 : 1 1 : 1 预期结果一致 如何设计测交实验判断假说二和假说三？ 野生型红眼♂XWY或XWYW × 白♀XwXw 野生型红眼♀XWXW × 白♂XwY或XwYw 假说二 假说三 × P F1 × XwXw 白眼雌 XWY 红眼雄 XWXw 红雌 XwY 白雄 P F1 × XwXw 白眼雌 XWYW红眼雄 XWXw 红雌 XwYW 红雄 1 : 1 1 : 1 √ 实验结果与假设二的预期结果一致，说明假设二是成立的 实验证据 演绎推理，验证假说 摩尔根依次做了果蝇杂交实验之后提出假说二，从而合理地解释了实验现象。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（隐性♀）与亲本红眼雄果蝇（显性♂，纯合）交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，排除了假说三，证实了假说二。 摩尔根的果蝇杂交实验 得出结论：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。 (1)验证摩尔根的假说不能用F1中红眼雌果蝇和F2中的白眼雄果蝇，因为无论 基因在X染色体还是在常染色体上，或者是在X、Y染色体的同源区段上， 结果相同。 (2)摩尔根的验证实验不是直接选择白眼雌果蝇和F1中红眼雄果蝇杂交，因为 在摩尔根的杂交实验中没有出现白眼雌果蝇，摩尔根的杂交实验中只出现 了白眼雄果蝇。 测交实验亲本：隐雌显雄（纯合子） 不是所有的测交都可以验证假说 思维拓展 果蝇的红眼对白眼为显性，控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，在下列哪组杂交组合中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别(　　) A．白眼(♀)×白眼(♂) B．杂合红眼(♀)×红眼(♂) C．白眼(♀)×红眼(♂) D．杂合红眼(♀)×白眼(♂) √ 典题应用 隐性♀ × 显性♂（纯合）的应用 ①可以判断基因是只位于X染色体上还是位于X、Y染色体上的同源区段 ②可以判断基因是只位于X染色体上还是位于常染色体 ③若位于X染色体上，可以根据子代性状就判断性别 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；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么？用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别？ 项目 XWXW XWXw XwXw XWY ____________ ___________________________________________ XwY ____________ ____________________________ _____________ 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 练习与应用—教材32 雌果蝇均为红眼、 雄果蝇均为白眼 控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。 ——假说—演绎法 发现问题 提出假说 演绎推理 得出结论 实验验证 为什么F2中白眼果蝇都是雄的？ 测交真实结果：红雌：白雄= 1:1 控制白眼的基因只在X染色体上 一致 假说正确 隐性♀ × 显性♂（纯合） 测交预测结果：红雌：白雄= 1:1 摩尔根的果蝇杂交实验 基因在染色体上 红眼（♀） 白眼（♂） 人类历史上第一次将一个特定的基因（白眼基因w)和一条特定染色体（X染色体）联系起来，用实验证明了基因在染色体上。 将遗传学研究推向细胞水平。 （1）现象：每种生物的基因数量远多于染色体数目 X X 4对染色体，1.3万个基因 23对染色体，2.6万个基因 （2）推测：一条染色体上有许多个基因 （3）证明方法： 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。 基因在染色体上的实验证据 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。 基因在染色体上的实验证据 果蝇X染色体上的一些基因 特定的分子 有荧光标记的物质 基因定位： 利用一定的方法将一个基因确定到染色体的实际位置 基因在染色体上的实验证据 思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？ 不是。原因： ①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体、叶绿体的 细胞器中； ②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。 基因在染色体上 染色体是基因的主要载体 (1)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法( ) (2)性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中( ) 【判断正误】—步步高P37 44 任务二：设计实验来验证摩尔根的假说 资料　基因在性染色体上的分布情况及基因型的写法。 核心探讨—步步高P37 1.摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上而不是只位于Y染色体上？ 只位于X染色体上能合理地解释实验现象，如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。 2.请写出验证摩尔根假说的实验的遗传图解。 (1)实验一：F1红眼(雌)×白眼(雄) 核心探讨—步步高P37 (2)实验二：F1红眼(雄)×白眼(雌) 核心探讨—步步高P37 (3)实验三：野生红眼(雄)×白眼(雌) 核心探讨—步步高P37 3.经过验证：若基因只在X染色体上，以上三个实验的预期结果均与实验结果一致。以上实验是否能够证明“Y染色体不含有眼色基因”呢？请给出你的理由。 能证明，如果X和Y染色体上都含有眼色基因，野生红眼雄果蝇的基因型应为XWYW，根据实验三的推测，其结果应为子代全是红眼果蝇，无白眼果蝇，这与实验结果不一致。 核心探讨—步步高P37 3.果蝇作为遗传实验材料的优点不包括 A.有易于区分的相对性状 B.繁殖快，后代数量多 C.取材容易，便于饲养 D.自然状态下都是纯种 典题应用—步步高P38 √ 4.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 √ 典题应用—步步高P38 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， 会随_____________的分开而 ，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 等位基因 同源染色体 分离 D d 1 2 D d 1 2 D d D 1 D d 2 d d D D d 孟德尔遗传规律的现代解释 A a 精原细胞 初级精母细胞 A a A a 次级精母细胞 A A a a A a A a 精细胞 （1）等位基因的概念： 位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如A和a 注意：A和A、a和a叫做相同基因 （2）等位基因分离的原因： 随同源染色体的分离而分离 （3）等位基因分离的时间： 减数分裂Ⅰ后期 孟德尔遗传规律的现代解释 d B B a A D 等位基因 等位基因 非同源 染色体 非等位基因 相 同 基 因 同源 染色体 同源 染色体 1 2 3 4 非等位基因：①位于同源染色体上不同区段的非等位基因 ②位于非同源染色体上的非等位基因 字母不同：不同对遗传因子 孟德尔遗传规律的现代解释 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_______________________彼此分离的同时，__________________________自由组合。 同源染色体上的等位基因 非同源染色体上的非等位基因 2、基因的自由组合定律的实质 孟德尔遗传规律的现代解释 A a B b A B A B A B a b a b a b A B A B a b a b a A B b A B A B a b a b A A b b a a B B 或 ①自由组合的原因： 随非同源染色体的自由组合而自由组合 ②自由组合的时间： 减数分裂Ⅰ后期 孟德尔遗传规律的现代解释 基因自由组合定律的细胞学基础： 减数分裂过程中，减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合。 基因自由组合定律的适用条件： ①只适用于有性生殖生物的性状遗传；（对无性生殖、克隆均不适用） ②只适用于真核生物的性状遗传； （不适用于原核生物） ③只适用于细胞核遗传； （不适用于细胞质遗传） ④只适用于非同源染色体上的非等位基因，而不是同源染色体上的非等位基因。 ⑤这是关于两对或两对以上相对性状的遗传定律。 孟德尔遗传规律的现代解释 A a B b 2对等位基因位于 2对同源染色体上 A a B b 2对等位基因位于1对同源染色体上 两对等位基因独立遗传 满足基因的自由组合定律 两对等位基因不独立遗传 不满足基因的自由组合定律，但遵循分离定律 注意：同源染色体上的非等位基因不能自由组合。 孟德尔遗传规律的现代解释 58 (1)一个基因型为AaDd的个体，基因的分布如上题图所示，则该个体自交，后代的基因型及比例是________________________________。 (2)位于性染色体上的等位基因在遗传时是否遵循分离定律？控制两对相对性状的两对等位基因一定遵循自由组合定律吗？______________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1 位于性染色体上的等位基因在遗传时遵循分离定律。不一定；控制两对相对性状的两对等位基因若位于同一对同源染色体上，则不遵循基因的自由组合定律 拓展延伸 易错提醒： “基因的遗传”不一定遵循“遗传定律” (1)原核生物中基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。 原核生物无染色体 (2)真核生物细胞核中的基因有的遵循孟德尔的遗传规律，但叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。 叶绿体、线粒体上的基因是母系遗传 (3)非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，而同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，但遵循分离定律。 孟德尔遗传规律的现代解释 60 任务三：基因自由组合定律的实质 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____________________________。 (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_____________________。 核心探讨—步步高P38 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 A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c) (1)同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数分裂Ⅰ后期。 (2)同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。 (3)减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(即两对等位基因必须位于两对同源染色体上)，而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。 (4)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。 关于基因分离定律和自由组合定律的几点说明 【核心归纳】—步步高P38 (1)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因( ) (2)基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离( ) (3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，说明核基因和染色体行为存在平行关系( ) 【判断正误】—步步高P38 (4)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________。 63 5.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 √ 典题应用—步步高P39 6.现有纯种果蝇品系①～④，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，其他性状都是显性。这四个品系的隐性性状及控制隐性性状的基因所在的染色体如表所示，若要验证基因的自由组合定律，可选择交配的品系组合为 品系 ① ② ③ ④ 隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼 基因所在染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ A.①×④ B.①×② C.②×③ D.②×④ √ 典题应用—步步高P39 网络构建 人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。 1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测 哪些染色体? 2.为什么不测定全部46条染色体? 人有22对常染色体和1对性染色体，在常染色体中，每对同源染色体上分布的基因是相同的或是等位基因，只对其中一条测序就可以了；性染色体X和Y差别较大，基因也大不相同，所以都要测序。 基因位于染色体上，要测定某个基因的序列， 首先要知道该基因位于哪条染色体上。 问题探讨—教材29 练习与应用—教材32 拓展题2：生物体如果丢失或增加一条或若干条染色体就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界中，有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活。如何解释这一现象？ 提示　这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半，但仍具有一整套染色体组，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。 练习与应用—教材32 拓展题3：人的体细胞中有23对染色体，其中第1号~第22号是常染色体，第23号是性染色体。现在已经发现第13号、第18号或第21号染色体多一条的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现其他常染色体多-条(或几条)的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。 提示　人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了的缘故。 微专题三 伴性遗传综合题型解题规律 第2章　基因和染色体的关系 1.两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法 (1)位置关系 ①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙： 判断基因所在位置的实验设计 ②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙： 判断基因所在位置的实验设计 (2)判断方法 ①自交法：如果双杂合子自交，后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。 ②测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交，如果测交后代表型比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代表型比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。 判断基因所在位置的实验设计 【典例】某种植物花的颜色由两对基因（A和a，B和b）控制，A基因控制色素合成（AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色深度（BB和Bb的效应不同）。据表回答问题： 基因型  A _ Bb  A _ bb  A _ BB或aa_ _  表现型  粉色  红色  白色  （1）若纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株花色全是粉色，则白色亲本植株基因型为__________________。 （2）为探究两对基因（A和a，B和b）是位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。 ①实验假设：这两对基因的染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出类型画在框内（如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位点）。 aaBB或AABB                                                                         ②实验步骤：  第一步：粉花植株自交。  第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。  ③实验可能的结果（不考虑交叉互换）及相应的结论：  a．若子代植株____________________________ ，两对基因在两对同源染色体上（符合第一种类型）  b．若子代植株________________________，两对基因在一对同源染色体上（符合第二种类型）  c．若子代植株____________________________，两对基因在一对同源染色体上（符合第三种类型） （3）若通过实验证明基因位置符合第一种类型，基因型为AaBb的植株自交，后代中白花的基因型有______种，后代白花中纯合子的比例为_______。 粉色︰红色︰白色=6：3：7 花粉色：白色=1：1 粉色︰红色︰白色=2：1：1 5 3/7 2.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上 (1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 判断基因所在位置的实验设计 2.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上 (1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 隐性雌 × 显性雄 若雌性子代均为显性性状 雄性子代均为隐性性状 基因位于X染色体上 若雄性子代中出现显性性状 或雌性子代中出现隐性性状 基因位于常染色体上 ⇒ ⇒ 判断基因所在位置的实验设计 （一次杂交实验法） (2)用F1的杂合子雌雄个体相互交配观察后代的表现型 结果预测及结论： A.若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于X染色体上。 ♀XAXa×♂XAY→ XAXA、XAXa 、XAY、XaY B.若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上。  ♀Aa×♂Aa→AA、Aa、aa 判断基因所在位置的实验设计 （摩尔根法） (3)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验 ①若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上。 ②若正、反交结果不同，则基因位于X染色体上。 判断基因所在位置的实验设计 【典例】　(2017·全国卷Ⅰ，32节选) 某种羊的性别决定为XY型，已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性，回答下列问题： (1)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛∶白毛＝3∶1，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若________________，则说明M/m是位于X染色体上；若________________，则说明M/m是位于常染色体上。 (2)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当 一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有____ ____种；当其仅位于X染色体上时，基因型有________种； 当其位于X和Y染色体的同源区段时，(如图所示)，基因型 有________种。 [对点练1]　(2021·新乡市模拟)为研究果蝇的翅型，某生物小组对多个果蝇种群进行观察，发现了长翅果蝇、残翅果蝇三种类型，如图所示，已知果蝇翅的长短由一对等位基因控制，且两种类型均有雌雄性。利用现有的纯合果蝇进行杂交实验。为确定长翅和残翅的显隐性关系和控制相应性状基因的位置(不考虑X、Y染色体的同源区段)，该小组欲采用一代杂交实验得到实验结果，选择的杂交亲本：第一组为长翅雌蝇×残翅雄蝇、第二组为____________________，预测实验现象以及结果： ①若两组的子代均表现为长(残)翅且雌雄数量相当，则长(残)翅为________性状，且基因位于常染色体上； ②若第一组的子代________________________，第二组的子代___________________________，则长翅为显性性状，且基因位于X染色体上； ③若第一组的子代________________________，第二组的子代________________________，则残翅为显性性状，且基因位于X染色体上。： 长翅雄蝇×残翅雌蝇 显性 均表现为长翅且雌雄相当 雌性均表现为长翅，雄性均表现为残翅 雌性均表现为残翅，雄性均表现为长翅 均表现为残翅且雌雄相当 3.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上 判断基因所在位置的实验设计 3.判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上 隐♀×(纯合)显♂⇒ 若子代所有雄性均为显性性状⇒相应基因位于X、 Y染色体的同源区段上 若子代所有雄性均为隐性性状，雌性均为显性性 状⇒相应基因仅位于X染色体上 判断基因所在位置的实验设计 最常用的方法 还可以让“杂合显性雌性个体”与“纯合显性雄性个体”杂交，观察子代的性状表现。分析如下 判断基因所在位置的实验设计 【典例2】　(2021·长沙市调研)科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。请完成推断过程： (1)实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表现型分别为母本表现型：________(填“刚毛”或“截毛”)；父本表现型：________(填“刚毛”或“截毛”)。 (2)预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段，子代雄果蝇基因型为________；若子代雄果蝇表现为________，则此对基因只位于X染色体上，子代雄果蝇基因型为________。 (3)果蝇的刚毛基因和截毛基因的遗传遵循______________________定律。 4.判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上 用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，获得的F1全表现为显性性状，再让F1的雌雄个体随机交配获得F2，观察F2的表型情况。即： 判断基因所在位置的实验设计 4.判断基因位于X、Y染色体的同源区段上还是位于常染色体上 用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，获得的F1全表现为显性性状，再让F1的雌雄个体随机交配获得F2，观察F2的表型情况。即： 判断基因所在位置的实验设计 未限定杂交实验次数 在已知性状的显隐性的条件下，若限定一次杂交实验来证明，则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合，观察分析F1的表现型。分析如下： 判断基因所在位置的实验设计 【典例】　果蝇体细胞中有四对同源染色体，其中三对为常染色体，一对为性染色体(XY型)。已知果蝇的长翅对残翅为完全显性，由一对等位基因(A、a)控制，刚毛对截毛为完全显性，由另一对等位基因(B、b)控制。现有足够数量的纯合长翅刚毛品系和纯合残翅截毛品系的雌、雄果蝇若干。 请根据要求回答下列问题： (1)若已知刚毛和截毛这对相对性状由性染色体上的基因控制，那么________(填“能”或“不能”)仅位于Y染色体上，请说明理由：　 。 (2)选择截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交，观察子代的表现型，探究B、b基因是位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上。若子代雌雄果蝇均为刚毛，则B、b基因位于________________________；若子代雌果蝇均为刚毛，雄果蝇均为截毛，则B、b基因位于________。 (3)若两对基因均位于常染色体上，现要确定两对基因是否位于一对同源染色体上(不考虑交叉互换)。请写出实验方案并预测实验结果。 答案　(1)不能　亲本雌蝇和雄蝇中均既有刚毛又有截毛 (2)X、Y染色体的同源区段上　X染色体　(3)实验方案：选择纯合长翅刚毛雌果蝇和残翅截毛雄果蝇(或纯合长翅刚毛雄果蝇和残翅截毛雌果蝇)杂交得F1，F1雌雄果蝇相互交配，观察统计F2的表现型及比例。预测实验结果：若F2中长翅刚毛∶残翅截毛＝3∶1，则基因A、a和B、b位于一对同源染色体上；若F2中长翅刚毛∶长翅截毛∶残翅刚毛∶残翅截毛＝9∶3∶3∶1，则基因A、a和B、b位于两对同源染色体上。 例3　(2023·河北石家庄高一调研)某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。现用基因型为AABBCC的个体与aabbcc的个体杂交得到F1，对F1进行测交，结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbCc∶ Aabbcc＝1∶1∶1∶1，则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是 √ 判断基因所在位置的实验设计 例4　(2023·江苏盐城高一校考)用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到如表结果，下列相关叙述正确的是 亲本 子代 灰雌性×黄雄性 全是灰色 黄雌性×灰雄性 所有雄性为黄色，所有雌性为灰色 A.黄色基因是常染色体的隐性基因 B.黄色基因是X染色体上的显性基因 C.灰色基因是常染色体的显性基因 D.灰色基因是X染色体上的显性基因 √ 判断基因所在位置的实验设计 $$