第2章 第2节 基因在染色体上-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版）

知识点四观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 知识梳理 1.（1)低倍初级精母细胞、次级精母细胞和精细 胞(2)低倍减数分裂I和减数分裂Ⅱ不同时期 高倍染色体形态、位置和数目(3)不同时期 2.同源染色体着丝粒一半同源染色体 3.雄性多于n、2n、4n 教材拓展 提示：①雄性个体产生的精子数多于雌性个体产 生的卵细胞数；②在大多数动物卵巢内的减数分裂没 有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只 有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数 分裂Ⅱ。 知识点五受精作用 知识梳理 (一)1.识别融合2.(2)细胞膜(3)细胞核 细胞核3.(1)染色体4.(1)自然选择(2)染 色体数目遗传和变异 (二)1.(1)非同源染色体(2)非姐妹染色单体 2.随机性 知识点六建立减数分裂中染色体变化的模型 知识梳理 1.两条染色单体同源染色体同源染色体父方 和母方 2.初级精母细胞中心体和纺锤体 3.颜色不同赤道板着丝粒两种颜色 4.次级精母细胞中心体和纺锤体移到细胞两极 5.赤道板着丝粒分离染色体 "第2节基因在染色体上 知识点一萨顿的假说 知识梳理 1.染色体基因在染色体上2.平行关系 3.完整性和独立性形态结构父方母方非等 位基因非同源染色体 教材拓展 1.提示：萨顿通过观察蝗虫精子和卵细胞的形成， 发现孟德尔实验中的遗传因子的分离与减数分裂中同源 染色体的分离非常相似。 2.提示：不是，萨顿提出的假说内容并未经过实验 的检验，要判断假说是否正确必须经过实验的验证。 知识点二基因位于染色体上的实验证据 知识梳理 1.摩尔根2.假说一演绎法 4.(1)3:1显性基因分离雄性(2)①X 等位基因②XwX”X"XW XWY(3)测交 (4)X染色体上 5.(1)许多(2)线性排列 参考答案与解析 知识点三孟德尔遗传规律的现代解释 知识梳理 1.（1)等位基因(2)等位基因两个配子 2.(1)非同源染色体(2)等位基因非等位 基因 要点精析 变式训练D ●"第3节伴性遗传 知识点一伴性遗传 知识梳理 1.红绿色盲抗维生素D佝偻病性染色体 性别 2.2A+XY 2A+ZZ A+X A+X A+Y A+Z 知识点二伴性遗传的类型及特点 知识梳理 一、（一）XY (二)1.性染色体同XX异XYYX2. 正常男性正常女性患病男性患病女性世代数 各世代的个体伴X隐性遗传3.XBXB XBX XbX XYXY4.全部正常，但有1/2的携带者1/2色盲， 12携带者全部为携带者全部为携带者1/2色盲， 1/2正常1/2色盲，1/2正常全部正常全部色盲 母亲女儿一定一定一定5.(1)多于隔代 父亲和儿子(2)0.49b基因(XX)存在色盲基 因b多于 二、（一）显性 (二)1.XXD和XDxd Xxd XDY XY2.多于 母亲和女儿 三、（一）Y显、隐性（三）1.男女3.连续性 知识点三伴性遗传在实践中的应用 知识梳理 (二)1.ZW ZZZZ芦花ZW非芦花 要点精析 变式训练1D【解析】ZAZAXZAW组合后代的基因 型是ZAZA、ZAW,ZZ×ZW组合后代的基因型是ZZ、 ZW,这两组无论是雌性还是雄性，幼虫的皮肤都是不 透明的，无法根据皮肤特征区分幼虫的雌雄，A、B不 符合题意：ZAZXZAW组合后代的基因型是Z忆A、ZZ、 ZW、ZW,即后代雌性幼虫皮肤有透明的和不透明的， 雄性幼虫的皮肤都是不透明的，无法根据皮肤特征区分 不透明的后代幼虫的雌雄，C不符合题意；ZZXZAW组 合后代的基因型是ZZ、ZW,即后代幼虫皮肤透明的 全是雌性，皮肤不透明的全是雄性，可依据幼虫皮肤特 征区分堆雄，D正确。 变式训练2A【解析】Ⅱ-3、Ⅱ-4正常，Ⅲ-3既 患甲病，又患乙病，说明甲病和乙病都属于隐性遗传病， Ⅱ-4不含乙病的致病基因，说明乙病为伴X染色体隐 105中，核DNA含量和染色体数目的变化，据 图分析正确的是（ 核DNA含量 染色体数目 G H 0 A 时间 A.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段 B.着丝点分裂只发生在DE、NO段 C.GH段和OP段，细胞中含有的染色体数 是相等的 第2节 基E 核心素养 1.理解萨顿是如何提出基因位于染色体上 的。（科学思维） 2.掌握摩尔根运用假说一演绎法证明基因在 染色体上的过程。（科学探究） 3.说出孟德尔遗传规律的实质。（生命观念） 4.认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的 精神。（社会责任） 川知识点一萨顿的假说 知识梳理 1.内容：基因（遗传因子）是由 携带着从亲代传递给下一代的，即 2.依据：基因和染色体的行为存在着明显的 3.基因和染色体行为比较 第2章基因和染色体的关系。 D.MN段相对于AB段发生了核DNA含量 的加倍 答案：D 解析：具有染色单体的时期为CD、GH、 IW、MN段；着丝点分裂发生于有丝分裂后 期和减数分裂Ⅱ后期，发生在CD、IU、NO 过程中；GH段为减数分裂I,为正常体细 胞染色体数，OP段为有丝分裂后期，为正 常体细胞染色体数的2倍；MN段包括间 期、前期和中期，间期发生了DNA的复制， 复制后DNA数是AB段的2倍。 因在染色体上 项目 基因 染色体 在配子形成和受 在杂交过程中保 生殖过程中 持 精过程中，有相 对稳定的 体细胞 成对 成对 存在 配子 单个 单条 成对基因一个来同源染色体 体细胞中来源 女 条来自父方，一 个来自母方 条来自 形成配子时 自由 组合 自由组合 教材拓展 1.萨顿是如何提出基因位于染色体上的？ 2.萨顿提出的假说结论，是否一定是正确的 呢？为什么？ 学 31 N 高中生物学必修2（人教版） 要点精析 1.基因在染色体上 例1下列关于基因和染色体平行关系的叙 述，错误的是() A.在杂交过程中，基因保持完整性和独立 性，染色体在配子形成和受精过程中有 相对稳定的形态结构 B.在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上 C.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 D.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后期也是如此 答案：B 解析：在杂交过程中，基因保持完整性和独 立性，染色体在配子形成和受精过程中有相 对稳定的形态结构，A正确；在体细胞中基 因成对存在于一对同源染色体上，而非同一 条染色体上，B错误；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，C正确；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后 期也是如此，D正确。 2.基因与染色体的平行关系在减数分裂中的 体现 (1)F形成配子时，等位基因随同源染色体 的分开而分离；F,配子随机结合产生 F2,体现了基因和染色体的平行关系（如 图所示)。 配子 F配子 ①3留 ①- ①W (32)学 (2)非同源染色体上的非等位基因自由组合 导致基因重组（自由组合定律）。在减 数分裂I后期，可因同源染色体分离， 非同源染色体自由组合而出现基因重 组，如A与B或A与b组合。 B (3)同源染色体的非姐妹染色单体之间的互 换导致基因重组。在减数第一次分裂四 分体时期，可因同源染色体的非姐妹染 色单体间互换而导致基因重组，例如原 本A与B组合，a与b组合，经重组可 导致A与b组合，a与B组合。 川知识点二基因位于染色体上的实验证据！ 知识梳理 1.实验者：美国生物学家 2.实验科学方法： 3.实验材料：果蝇。 4.实验过程 (1)实验现象及分析 现象 分析 P红眼（♀）×白眼() a.红眼为 性状； b.果蝇眼色的遗传符合 父 红眼（♀、o) 雌雄交配 定律； F2红眼（♀、o):白眼 c.F2中白眼果蝇只有 ()= (2)实验假说 ①内容：控制白眼的基因（用w表示）在 染色体上，而Y染色体上不含 有它的 ②遗传图解 PXXw(红眼、♀)×X"Y(白眼、o) 配子 Y FXX"(红眼、♀)XY(红眼、o) 配子XwX XW XX X"Y (红眼、♀)（红眼、♀）（红眼、o)(白眼、o) (3)实验验证：通过 等方法进行 验证。 (4)实验结论：控制白眼性状的基因只位于 上，即基因在染色体上。 5.基因与染色体的关系 (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 要点精析 1.摩尔根实验拓展辨析 例2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() P 红眼（雌）×白眼（雄） F 红眼（雌、雄） F雌雄交配 F2红眼（雌、雄）白眼（雄） 3/4 14 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“假说一演绎”的研究方法 第2章基因和染色体的关系。 C.F,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 答案：D 解析：根据F2的性状分离比为3：1可知， 果蝇的眼色受一对等位基因控制，其遗传遵 循分离定律，A正确；亲本基因型分别为 XWXw、XY,F,红眼雌、雄果蝇的基因型分 别为XwX"、XY,F2的基因型为XXw XwX"、XwY、XY,F2的红眼雌果蝇中纯合 子(XXw)占1/2，C正确；选用自然界中 的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验可以确 定基因所在位置，D错误。 2.染色体的分类 (1)常染色体：雌雄个体中相同且与性别无 关的染色体。 (2)性染色体：雌雄个体中有显著差异，且 对生物的性别起决定作用的染色体。如 雌果蝇的性染色体为XX,雄果蝇的性 染色体为XY。 例3如图为果蝇X染色体上 黄体 的部分基因分布示意图，下列 白眼 叙述正确的是（) 石榴红眼 A.摩尔根运用同位素标记法将 分叉毛 白眼基因定位在X染色体上 B.一条染色体上有许多基因，且这些基因 在染色体上呈线性排列 C.黄体基因和分叉毛基因的遗传遵循基因 的自由组合定律 D.白眼和石榴红眼是一对相对性状 答案：B 解析：摩尔根运用假说一演绎法进行一系列 杂交实验，最终证明白眼基因位于X染色 学(33 高中生物学必修2（人教版） 体上，A错误；控制白眼和分叉毛的基因位 于同一条染色体上，不属于非同源染色体上 的非等位基因，因此在遗传中不遵循自由组 合定律，C错误；控制白眼和石榴红眼的基 因位于同一条染色体的不同位置上，不属于 等位基因，因此白眼和石榴红眼不是一对相 对性状，D错误。 3.辨析X、Y染色体同源区段与非同源区 段，正确区分X、Y染色体同源区段基 因的遗传 Y的非同源区段 X、Y的同源区段 X的非同源区段 (1)在X、Y的同源区段，基因是成对的， 存在等位基因，而非同源区段则相互不 存在等位基因。 (2)X、Y染色体同源区段基因的遗传与常 染色体上基因的遗传相似，但也有差 别，如： ♀KXXXYA ♀XaXaxXAYa XYA XaXa XAXa XaYa (全为显性)（♀全为隐性）（♀全为显性）(o全为隐性) 例4请同学们利用下述的假说1和假说2， 绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配” 实验的遗传图解。 假说1：控制果蝇 假说2：控制果蝇眼 眼色的基因位于X 色的基因位于X、Y 假说 染色体的非同源区 染色体的同源区段， 段，X染色体上 X染色体和Y染色 有，而Y染色体 上没有 体上都有 34)学 答案： 假说1： 假说2： 白眼雌果蝇红眼雄果蝇 白眼雌果蝇红眼雄果蝇 X"XW XWY X"XW XWKw XY XWX XwYW 红眼雌果蝇 白眼雄果蝇 红眼雌果蝇 红眼雄果蝇 4.真核细胞基因的“位置”判断 (1)主要位置：细胞核染色体上。 (2)其他位置：细胞质（线粒体、叶绿 体中)。 (3)实验法确认基因位置。 类型一：探究基因位于常染色体上还是X染 色体上 ①若已知性状的显隐性： 若子代中雌性全为显性，雄性全为隐性， 隐雌 则相应基因在X染色体上 → 显雄 若子代中雌性有隐性，雄性中有显性，则 相应基因在常染色体上 ②若未知性状的显隐性： 若正反交子代雌雄表型相同，则相应基因 正反交实 在常染色体上 若正反交子代雕雄表型不同，则相应基因 在X染色体上 类型二：探究基因位于X、Y染色体的同源 区段还是只位于X染色体上 ①适用条件：已知性状的显隐性和控制性状 的基因在性染色体上。 ②基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性 雄”进行杂交，观察分析F的性状。即： 隐性雌 a.若子代所有雄性均为显性性状→位 于同源区段上 b.若子代所有雄性均为隐性性状一仅 纯合显性雄 位于X染色体上 基本思路二：用“杂合显性雌x纯合显性雄” 进行杂交，观察分析F的性状。即： a.若子代中雌雄个体全表现显性性状 杂合显性雕 →此等位基因位于X、Y染色体的 同源区段上 b.若子代中雌性个体全表现显性性 状，雄性个体中既有显性性状又有 纯合显性雄 隐性性状→此等位基因仅位于X 染色体上 类型三：探究基因位于X、Y染色体的同源 区段还是位于常染色体上 ①设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的 纯合雄性个体杂交，获得的F,全表现为 显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获 得F2,观察F2表型情况。即： 隐性纯合雌 F♀ 得F (均表现显性) F Fi 显性纯合雄 ②结果推断： 若F2雌雄个体中都有显 则该基因位于常染色 性性状和隐性性状出现 体上 若F2中雄性个体全表现 为显性性状，雌性个体则该基因位于X、Y染 中既有显性性状又有隐 色体的同源区段上 性性状 例5 (不定项)果蝇的直毛与截毛受一对 等位基因控制，直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交 配，子代中直毛果蝇与截毛果蝇比为68：23， 已知这对等位基因不位于Y染色体上，则 下列分析错误的是() A.无法确定亲代直毛雌蝇和直毛雄蝇均为 杂合体 B.可确定控制直毛和截毛的基因位于X染 色体上 C.当子代直毛果蝇中雌：雄=2：1时，可以确 定这对基因位于X染色体上 第2章基因和染色体的关系。 D.当子代截毛果蝇中雌：雄=1：1时，可以确 定这对基因位于X染色体上 答案：BD 解析：直毛雌蝇与直毛雄蝇单只交配，子代 中直毛果蝇与截毛果蝇比为68：23，这个比 例接近3：1，即直毛为显性，说明控制果蝇 的直毛与截毛这一对等位基因可能位于常染 色体上，也可能位于X染色体上。若位于常 染色体上，则亲本中直毛雌蝇与直毛雄蝇均 为杂合体；若位于X染色体上，则亲本中直 毛雌蝇为杂合体，直毛雄蝇为纯合体，因此 无法确定亲代中直毛雌蝇和直毛雄蝇均为杂 合体，A正确；不能确定控制直毛和截毛的 基因位于X染色体上，B错误；若这对基因 位于X染色体上，则子代直毛果蝇中雌： 雄=2：1，C正确；若这对基因位于常染色体 上，则子代直毛果蝇中雌：雄=1：1，D错误。 川知识点三孟德尔遗传规律的现代解释！ 知识梳理 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 ，具有一定的独立性。 (2)在减数分裂形成配子的过程中， 会随同源染色体的分开而分离，分别进 入 中，独立地随配子遗传 给后代。 2.基因的自由组合定律的实质 (1)位于 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 彼此分离的同时，非同源染色 学 35 N 高中生物学必修2（人教版） 体上的 自由组合。 要点精析 遗传规律的细胞学基础 1.分离定律的细胞学基础 等位基因随同源染色体分开而分离，如 下图： 间期复制 同源染色体分开 等位基因分离 咸数分裂 减数分裂 染色单体分开 相同基因分离 2.自由组合定律的细胞学基础 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，如下图： 性原细胞 坦抄 复制 同源染色体分开 等位基因分离，非 初级性母细胞 】四分体同源染色体自由组 BBbYb 合，非同源染色体 减数分裂[ 上的非等位基因自 由组合 次级性 A 母细胞 减数 分裂 4个，2种，11 4个，2种，11 例6根据如图所示基因在染色体上的分布 情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合 36)学 定律的是( A B 与 D 答案：A 解析：A、a与D、d位于一对同源染色体 上，不遵循基因的自由组合定律，A符合题 意；A、a与B、B位于两对同源染色体上， 在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，B 不符合题意；A、a与C、c位于两对同源染 色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合 定律，C不符合题意；C、c与D、d位于两 对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的 自由组合定律，D不符合题意。 B变式训练 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.基因的分离定律与基因的自由组合定律 体现在减数分裂过程中 D.同源染色体上的等位基因分离，非等位 基因自由组合