第2章 第2节 基因伴随染色体传递（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第二章　染色体与遗传 第二节　基因伴随染色体传递 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 栏目索引 预习案 自主读教材 探究案 互动探疑难 巩固案 总结与应用 预习案 自主读教材 染色体 平行 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 独立性和完整性 成对 父方 母方 一个 一条 等位基因 非等位基因 同源染色体 非同源染色体 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 繁殖 生育力 3∶1 红眼 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 X染色体 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 性染色体 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 同源染色体 一种 等位基因 1∶1 3∶1 性状分离 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 另一对同源染色体 非同源染色体 非等位基因 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 × √ × 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 × √ 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 探究案 互动探疑难 ①②④⑤⑥ 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 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第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 课时作业(7) 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 谢谢观看！ 课程内容标准 核心素养对接 概述性染色体上的基因传递和性别相关联。 1.通过分析基因在染色体上的证明过程，理解结构决定功能的基本观点，进一步领悟“假说—演绎法”。(生命观念) 2．通过对萨顿的思路分析，领悟并尝试运用类比推理的科学研究方法。(科学思维) 3．通过实验，判断基因在染色体上的位置。(科学探究) eq \a\vs4\al(一、基因位于染色体上) 1．萨顿的假说 (1)遗传的染色体学说：细胞核内的______可能是基因的载体。 (2)依据：基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为存在____关系。具体表现如下表： 基因 染色体 在杂交实验中始终保持______________ 在细胞分裂各期中保持一定的形态特征 等位基因在体细胞中____存在，一个来自父方，一个来自母方 同源染色体在体细胞中成对存在，一条来自____，一条来自____ 每个配子中只含等位基因中的____ 每个配子中只含同源染色体中的____染色体 在形成配子时，________彼此分离， __________自由组合地进入配子 在形成配子时，__________彼此分离，不成对____________随机地进入配子 2.摩尔根的果蝇眼色遗传实验 (1)果蝇作实验材料的优点：个体小、____快、______强、容易饲养。 (2)果蝇眼色杂交实验 P　　　　红眼(♀)×白眼(♂) 　　　　↓ F1　　　　　红眼(♀、♂) 　　　　↓F1雌雄交配 F2　 红眼(♀、♂)∶白眼(♂)＝_______ (雌果蝇全是____，雄果蝇一半红眼，一半白眼) (3)假设与解释 ①假设：白眼基因(w)是隐性基因，位于________上，Y染色体上没有它的等位基因。 ②解释 ③实验结论：实验结果与理论预期结果完全相符，表明控制果蝇红眼、白眼的基因位于________上，即基因位于染色体上。 二、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律 1．分离定律的细胞学解释 (1)控制一对相对性状的等位基因位于一对__________上。 (2)纯合子亲本只产生____类型的配子，如RR的亲本只产生R配子，rr的亲本只产生r配子。 (3)F1(Rr)经减数分裂产生配子时，________随同源染色体的分离而分离，形成R和r两种类型的配子，且比例为_______。F1的雌雄配子随机结合，产生的F2有两种表型，数量比为______，即产生________现象。如下图所示： 2．自由组合定律的细胞学解释 (1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于________________上。 (2)在减数分裂的过程中，同源染色体分离，____________自由组合，处于非同源染色体上的__________也自由组合，从而实现性状的自由组合。如下图所示： 1．判正误 (1)萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。( ) 提示　萨顿的假说利用的是类比推理法，而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说—演绎法。 (2)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。( ) (3)蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。( ) 提示　蝗虫细胞的细胞质(如线粒体)中也含有少量遗传物质，这些遗传物质不存在于染色体上。 (4)非等位基因都位于非同源染色体上。( ) 提示　有些非等位基因也可以位于同源染色体上。 (5)等位基因随同源染色体的分离而分离，发生在减数第一次分裂的后期。( ) 2．微思考 果蝇的红眼(＋)对白眼(w)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答： (1)亲代果蝇的基因型是怎样的？ 提示　XwXw和X＋Y。 (2)画出上述过程的遗传图解。 提示　如图所示 任务驱动一　萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验 一、萨顿根据染色体与基因行为的一致性，提出了染色体可能是基因载体的假说，下列能为该假说提供证据的是__________。 ①基因在杂交实验中保持独立性和完整性，染色体在细胞分裂各期中保持着一定的形态特征。 ②等位基因和染色体在体细胞中都成对存在。 ③一个DNA分子上有很多个基因，一条染色体上有一个或两个DNA分子； ④等位基因和染色体在配子中都成单存在。 ⑤等位基因一个来自父本、一个来自母本，同源染色体一条来自父本、一条来自母本。 ⑥形成配子时，等位基因分离的同时非等位基因自由组合，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。 二、图1为摩尔根的果蝇杂交实验图解，图2为雌雄果蝇的染色体组成示意图。请据图思考下列问题： 图2 (3)摩尔根通过杂交实验发现了什么问题？他又做出怎样的假设解释这个问题？ 提示　白眼性状的表现总是与性别相联系。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。 (1)用果蝇作为实验材料有何优点？ 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。 (2)据图2思考：是不是所有的同源染色体形态、大小都相同？ 提示　不是，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、大小可能不同。 摩尔根果蝇杂交实验的假说—演绎分析 1．实验现象——发现问题 P　　　　　 F1　　　　　 F2 eq \a\vs4\al(红眼（雌）,　×,白眼（雄）) ―→ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红眼（雌）,　×,红眼（雄）)) ―→ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(红眼（雌）2/4,红眼（雄）1/4))3/4,白眼（雄）1/4)) 2．理论分析——提出假说 (1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。 (2)F1全为红眼，则红眼是显性性状。 (3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。 (4)白眼性状的表现与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有等位基因。各种果蝇的基因型及表型如下表： 雌果蝇 雄果绳 基因型 X＋X＋ X＋Xw XwXw X＋Y XwY 表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 注意　其中(1)(2)(3)为理论分析，(4)为假说。 3．演绎推理——实验检验 (1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。 ①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下： ②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下： ③若基因位于常染色体上，则遗传图解如下 说明　①②③实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，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毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。 ①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下： ②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下： ③若基因位于常染色体上，则遗传图解如下： 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①相同，与②③不同，由此可证明假说成立。 大量事实证明，萨顿发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪一项是没有说服力的(　　) A．基因在染色体上 B．同源染色体分离引起等位基因分离 C．每条染色体上有许多基因 D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组 C　[通过基因行为与染色体行为的平行关系不能得出染色体的数目与基因的数目的关系。] [借题发挥]　与性染色体有关的两个“并非”(科学思维) (1)并非所有的生物都有性染色体。 ①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。 ②雌雄同株的植物无性染色体。 (2)并非所有生物的X染色体都比Y染色体短，如人的X染色体比Y染色体长。 1．下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(　　) A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在 B．体细胞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 C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合 D．非同源染色体自由组合，非等位基因一定自由组合 D　[同源染色体上的非等位基因不能自由组合。] 2．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述中，错误的是(　　) A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律 B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎法” C．摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY D．F2中的红眼雌果蝇的基因型只有X＋X＋ D　[子二代中，红眼和白眼的比例为3∶1，说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，A正确；摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎法”，B正确；摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY，C正确；F2中的红眼雌果蝇的基因型有X＋X＋和X＋Xw，D错误。] 任务驱动二　遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律 1．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： (3)上述非等位基因中，能自由组合的是哪些？ 提示　A/a与C/c、B/b与C/c可自由组合。 (4)分离定律和自由组合定律发生在什么时期？ 提示　发生在减数分裂过程中，具体地说都发生在减数第一次分裂后期。 (1)图中属于等位基因的有哪些？ 提示　A与a、B与b、C与c。 (2)图中非等位基因有哪些？ 提示　A/a与C/c、A/a与B/b、B/b与C/c。 2．孟德尔遗传定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　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；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。 3．等位基因和非等位基因在染色体上的分布位置有何区别？ 提示　等位基因位于一对同源染色体的相同位置；非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置。 两个遗传定律的细胞学基础 (1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图： (2)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： 下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　) C　[基因分离定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地进入不同的配子中。] 如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，下列相关说法错误的是(　　) A．果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目 B．基因在染色体上呈线性排列 C．黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律 D．细胞内的基因都在染色体上 D　[一条染色体上有多个基因，所以果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目，A正确；基因在染色体上呈线性排列，B正确；黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上，因此它们的遗传不遵循自由组合定律，C正确；细胞核内的基因位于染色体上，细胞质内的基因位于线粒体和叶绿体(无染色体)中，D错误。] [借题发挥]　基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律(科学思维) (1)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。 (2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循。 (3)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。 1．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述，错误的是(　　) A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的 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．基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中 C　[基因自由组合定律的实质是：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，C错误。] 2．下列关于基因在染色体上的说法，正确的是(　　) A．萨顿证明了基因在染色体上 B．萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说 C．摩尔根利用假说—演绎法，通过实验提出基因在染色体上的假说 D．摩尔根等绘出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图 D　[萨顿提出了基因在染色体上，摩尔根利用假说—演绎法，通过果蝇的红眼和白眼这一相对性状的杂交实验证明了基因在染色体上，A、B、C错误；摩尔根及其学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了相对位置图，D正确。] 知识网络构建 关键知识积累 1.基因和染色体行为存在着平行关系。 2.基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。 3.基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。 知识网络构建 关键知识积累 填充　①基因　②染色体　③果蝇眼色　④基因位于染色体上 4.基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 5.摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。 1．下列关于基因和染色体的叙述，错误的是(　　) A．体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性 B．受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方 C．雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 D．减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离，分别进入不同的配子 C　[减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误。] 2．摩尔根运用了“假说—演绎法”将基因定位在染色体上。下列相关叙述错误的是(　　) A．“为什么F2只有雄果蝇有白眼性状？”属于摩尔根提出的问题之一 B．“白眼基因是隐性基因，只位于X染色体上”属于摩尔根假说的内容 C．摩尔根根据假说进行演绎推理，解释了F2中雌、雄果蝇的性状表现 D．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验 C　[摩尔根根据假说进行演绎推理，推测了测交实验的结果。] 3．摩尔根用一只白眼突变体的雄性果蝇进行一系列杂交实验后，证明了基因位于染色体上。其杂交实验过程中，最快获得白眼雌果蝇的途径是(　　) A．亲本白眼雄果蝇×亲本雌果蝇 B．亲本白眼雄果蝇×F1雌果蝇 C．F2白眼雄果蝇×F1雌果蝇 D．F2白眼雄果蝇×F2雌果蝇 B　[白眼为隐性性状，且控制该性状的基因位于X染色体上；雌果蝇要表现白眼性状，必须用白眼雄果蝇和带有白眼基因的雌果蝇杂交。A选项中亲本雌果蝇不携带白眼基因，不符合题意；B选项中F1雌果蝇携带白眼基因，与亲本白眼雄果蝇交配能得到白眼雌果蝇，符合题意；C、D选项所用时间较长，不符合题意。] 4．如图是某红眼果蝇细胞分裂示意图(用B、b表示相关基因)，若图Ⅲ中的a与一只异性红眼果蝇产生的配子结合发育成一只白眼雄果蝇，则d与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表型为(　　) A．白眼雄果蝇　　　　　　 B．红眼雄果蝇 C．白眼雌果蝇 D．红眼雌果蝇 D　[据图Ⅰ可知，该果蝇为雄果蝇，基因型为XBY。由a与一只异性红眼果蝇(XBXb)产生的配子(Xb)结合发育成一只白眼雄果蝇(XbY)可知，a含Y染色体，则d含X染色体且携带决定红眼的基因(XB)，与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表型为红眼雌果蝇(XBX－)。] 5．如图是科学家根据果蝇的遗传实验，绘制出的果蝇某一条染色体上的某些基因的位置图，请回答： (1)基因和染色体行为存在着____关系。 (2)绘出果蝇的基因在染色体上位置图的第一位学者是______。 (3)染色体的主要成分是______和______。 (4)图中染色体上的朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因吗？为什么？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不是；等位基因应位于一对同源染色体的同一位置上，而图中朱红眼基因和深红眼基因位于同一条染色体上。 解析　(1)基因与染色体行为存在着平行关系。(2)摩尔根通过实验证明基因位于染色体上，并绘出果蝇的基因在染色体上位置图。(3)染色体的主要成分是DNA和蛋白质。(4)朱红眼基因和深红眼基因位于同一条染色体上，不是等位基因。 $$