第1章 第四节 基因位于染色体上（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修2（苏教版）

该高中生物学课件围绕基因位于染色体上的实验证据、性别决定及伴性遗传展开，以摩尔根果蝇杂交实验为导入，衔接孟德尔遗传定律，通过实验过程、假说提出与验证构建知识支架，帮助学生梳理基因与染色体的关系。 其亮点在于结合果蝇杂交、杂交水稻制种等实例，运用科学思维（假说演绎、实验推理）和探究实践（基因位置判断方法），通过遗传图解、表格对比呈现知识，既深化学生对生命观念的理解，又提升教师教学效率，助力学生构建遗传知识网络。

第四节　基因位于染色体上 1.实验者:摩尔根。 2.实验材料——黑腹果蝇 (1)黑腹果蝇易培养,繁殖快。 (2)黑腹果蝇易于遗传操作。 (3)黑腹果蝇体细胞中只有四对染色体,其中一对为决定性别的性染色体,分别用X和Y表示。 性染色体组成为XX的个体为雌性,性染色体组成为XY的个体为雄性。 知识点 1 基因位于染色体上的实验证据 必备知识 清单破 第一章　遗传的细胞基础 高中同步     3.相关实验 (1)实验过程 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (2)提出假说 ①果蝇红眼和白眼性状的遗传与性染色体有关。 ②控制白眼性状的基因w位于X染色体上,是隐性的;控制红眼性状的基因W是显性的,与基因w 是一对等位基因。 ③红眼雌雄果蝇的基因型分别为XWXW(或XWXw)和XWY,白眼雌雄果蝇的基因型分别为XwXw 和XwY。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步   (3)验证实验 ①验证实验一 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 ②验证实验二 ③验证实验三:白眼雌蝇和白眼雄蝇交配,子代中雌雄表型都是白眼,而且能形成遗传稳定的 品系。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 4.摩尔根实验研究的重要意义 (1)首次把一个特定的基因和一条染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。 (2)摩尔根和他的学生一起将许多基因定位在染色体上,并发现基因在染色体上呈线性排 列。 易错分析    并非所有的基因都位于染色体上 在真核生物中,细胞核基因位于染色体上,但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上;在原 核生物中,细胞内无染色体,其内的基因位于拟核区的DNA上或质粒DNA上。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 1.性染色体和常染色体的概念 一般来说,在生物细胞中决定性别的染色体称为性染色体,而其他染色体称为常染色体。 2.性别决定的方式 (1)XY型 ①遗传图解   知识点 2 性别决定 ②生物类型:全部的哺乳动物、部分两栖类、部分鱼类和部分昆虫。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (2)ZW型 ①遗传图解   ②生物类型:多见于部分昆虫、某些两栖类、某些爬行类和全部鸟类等。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (3)其他的性别决定方式 ①蜜蜂、胡蜂和蚂蚁等动物的性别由细胞中的染色体倍数所决定。 ②乌龟的性别由环境温度所决定,受精卵在20~27 ℃、30~35 ℃下分别孵化为雄性和雌性个 体。 ③植物的性别决定方式复杂,有些植物的性别甚至是由常染色体上的基因决定的。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 1.伴性遗传:性染色体上的基因传递总是和性别相关联,这类性状的遗传被称为伴性遗传,也 被称为性连锁遗传。 2.伴X染色体隐性遗传病 (1)实例:人类红绿色盲。 (2)人的色觉正常与红绿色盲的5种基因型和表型 知识点 3 伴性遗传 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表型 女性正常 女性正常(携带者) 女性患者 男性正常 男性患者 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (3)伴X染色体隐性遗传病的遗传特点 ①患者中男性多于女性。因为女性两条X染色体上都有红绿色盲致病基因(XbXb)才表现为 红绿色盲,而男性只要含有红绿色盲致病基因(XbY)就表现为红绿色盲。 ②具有交叉遗传现象,即男性患者的致病基因必然来自其母亲,以后必定遗传给其女儿。 ③女患者的父亲和儿子一定是患者。 3.伴X染色体显性遗传病 (1)实例:抗维生素D佝偻病。 (2)人类正常与抗维生素D佝偻病患者的5种基因型和表型 基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 表型 女性患者 女性患者 女性正常 男性患者 男性正常 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (3)伴X染色体显性遗传病的遗传特点 ①患者中女性多于男性。 ②世代连续遗传。 ③男性患者与正常女性婚配,女儿都是患者,儿子都正常。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 知识辨析 1.杂合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子代雌雄果蝇中均有红眼∶白眼=1∶1,这种说法正确 吗? 　　正确。杂合红眼雌果蝇(XWXw)与白眼雄果蝇(XwY)杂交,子代雌果蝇中红眼(XWXw)∶白 眼(XwXw)=1∶1,子代雄果蝇中红眼(XWY)∶白眼(XwY)=1∶1。 2.性染色体上的基因都与性别决定有关,这种说法正确吗? 　　不正确。性染色体上有决定性别的基因,但不是性染色体上的所有基因都与性别决定有 关。 3.无论是男性还是女性,只要含有红绿色盲致病基因就是红绿色盲患者,这种说法正确吗? 　　不正确。男性只要含有红绿色盲致病基因就是红绿色盲患者,但女性两条X染色体上都 含有红绿色盲致病基因时才是红绿色盲患者。 提示 提示 提示 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 4.伴X染色体隐性遗传病具有世代连续遗传的特点,这种说法正确吗? 　　不正确。伴X染色体隐性遗传病具有交叉遗传的特点,不具有世代连续遗传的特点。 5.某女孩为红绿色盲致病基因携带者,其母亲色觉正常,则该致病基因一定来自其父亲,这种 说法正确吗? 　　不正确。女孩的母亲可能是红绿色盲致病基因携带者,女孩的致病基因可能来自其父亲 也可能来自其母亲。 提示 提示 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 1.体现伴性遗传特点的交配方式     关键能力 定点破 定点 1 判断基因在染色体上的位置  第一章　遗传的细胞基础 高中同步 2.对X、Y同源区段和非同源区段的认识   　　在X、Y的同源区段,基因是成对存在的,存在等位基因;非同源区段则相互不存在等位基 因。 3.判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上 (1)正反交实验 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。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (2)已知性状的显隐性,隐♀显♂杂交   第一章　遗传的细胞基础 高中同步   4.判断基因位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上 (1)杂交组合一 第一章　遗传的细胞基础 高中同步   (2)杂交组合二 第一章　遗传的细胞基础 高中同步     5.判断基因位于X、Y染色体同源区段上还是位于常染色体上 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 典例　小鼠的毛色灰色(B)对黑色(b)为显性,控制小鼠毛色的基因可能位于性染色体上(Ⅰ区 段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ1、Ⅱ2分别为X、Y染色体的特有区段)。现有两个纯合品系, 一个种群雌雄鼠均为灰色,另一个种群雌雄鼠均为黑色,某兴趣小组为探究B、b基因的位置 进行了实验。请回答下列问题: (1)根据种群中小鼠的表型,该小组认为B、b基因不位于Ⅱ2区段上,原因是          。 (2)该小组欲通过一次杂交确定B、b基因位于Ⅰ区段还是Ⅱ1区段上,可选择　　　　　　     　　     杂交,观察后代的表型及比例。 一个种群雌雄鼠 均为灰色,另一种群雌雄鼠均为黑色,毛色性状不只随雄性遗传 黑色雌鼠与 灰色雄鼠 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (3)另一小组欲通过测交实验确定B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上。 实验步骤: ①黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交。 ②    。 ③统计后代的表型。 结果分析: ①若后代　 　　　　　　　　　　　　    ,则B、b基因位于Ⅰ区段上。 ②若后代　 　　　　　　　　　　　　    ,则B、b基因位于常染色体上。 　　 选F1的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交 雌性均为黑色,雄性均为灰色 雌雄均为灰色∶黑色=1∶1 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 解析    (1)一个种群中雌雄鼠均为灰色,另一种群雌雄鼠均为黑色,故可认为控制该性状的基 因不位于Y染色体的Ⅱ2区段上。(2)在已知显隐性的条件下,判断基因位于X、Y染色体同源 区段上还是仅位于X染色体上,一般采用纯合品系的隐性雌和显性雄进行杂交,因此选用黑色 雌鼠与灰色雄鼠杂交,如果子代所有雄性均为黑色个体,则说明B、b基因位于Ⅱ1区段上,如果 子代雌雄个体均为灰色,则说明B、b基因位于Ⅰ区段上。(3)黑色雌鼠与灰色雄鼠杂交获得F 1,不管B、b基因位于Ⅰ区段还是常染色体上,F1均表现灰色,选F1的灰色雄鼠与黑色雌鼠测交, 如果后代中雌性个体均为黑色,雄性个体均为灰色,则B、b基因位于Ⅰ区段上,即XbYB×XbXb →XbXb、XbYB;如果后代中雌雄个体均为灰色∶黑色=1∶1,则B、b基因位于常染色体上,即 Bb×bb→Bb、bb。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 1.各类遗传方式的特点和典型系谱图 定点 2 遗传方式与系谱图分析  遗传方式 遗传特点 典型系谱图 常染色体 显性遗传 ①有中生无; ②男女患病概率相同,无明显的性别关联   常染色体 隐性遗传 ①无中生有; ②男女患病概率相同,无明显的性别关联   伴X染色体 显性遗传 ①患者中女性多于男性; ②男病,则母、女病; ③女正常,则父、子正常   第一章　遗传的细胞基础 高中同步 伴X染色体 隐性遗传 ①患者中男性远多于女性; ②女病,则父、子病; ③男正常,则母、女正常   伴Y染色体 遗传 ①有世代连续性,无女性患者; ②父传子、子传孙   第一章　遗传的细胞基础 高中同步 2.遗传系谱图的分析方法   第一章　遗传的细胞基础 高中同步 3.关于遗传病概率的计算 (1)常染色体遗传:控制遗传病的基因位于常染色体上,患病概率与性别无关。 ①患病男孩的概率=患病女孩的概率=患病孩子的概率×1/2。 ②男孩患病的概率=女孩患病的概率=患病孩子的概率。 (2)伴X染色体遗传:控制遗传病的基因位于X染色体上,患病概率与性别有关。 ①患病男孩(或女孩)的概率=患病男孩(或女孩)在后代全部孩子中的概率。 ②男孩(或女孩)患病的概率=后代男孩(或女孩)群体中患者的概率。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 典例　某家庭中有甲(由等位基因A、a控制)和乙(由等位基因B、b控制)两种遗传病。已知 Ⅰ-2不携带乙病的致病基因。据图回答下列问题: (1)Ⅰ-1的基因型是　　　     。Ⅱ-5产生的精子的基因组成为　　 　    。 (2)Ⅱ-4与 Ⅱ-5计划再生一个孩子(Ⅲ-7),这个孩子患一种病的概率是　　　    ,不患病的概率 是　　　    。 AaXBXb AXB、AY、aXB、aY 5/16 21/32 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 解析    Ⅱ-4和Ⅱ-5均为正常,其女儿Ⅲ-6患甲病,据此可推知,甲病是常染色体隐性遗传病。 Ⅰ-1和Ⅰ-2均不患乙病,其儿子Ⅱ-3患乙病,说明乙病为隐性遗传病,再由“Ⅰ-2不携带乙病的致病基因”进一步确定乙病为伴X染色体隐性遗传病。(1)根据以上分析,Ⅱ-3的基因型为aaXbY, Ⅰ-1的基因型为AaXBXb,Ⅰ-2的基因型为aaXBY,Ⅲ-6 的基因型为aaXBX_,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,所以Ⅱ-5产生的精子的基因组成为AXB、AY、aXB、aY。(2)若只研究甲病,Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为Aa和Aa,他们所生的子女中,患病的概率是1/4,正常的概率是3/4;若只研究乙病,Ⅱ-5的基因型为XBY,由Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别为XBXb、XBY可推知Ⅱ-4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-4和 Ⅱ-5所生的子女中,患乙病的概率是1/2×1/4=1/8,正常的概率是1-1/8=7/8;将甲、乙两病综合在一起研究,Ⅱ-4和Ⅱ-5再生一个孩子(Ⅲ-7),只患一种病的概率是1/4×7/8+3/4×1/8=5/16, 不患病的概率是3/4×7/8=21/32。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 学科素养 情境破 　　杂交水稻是选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种进 行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种。大面积推广的杂交水稻主要是利用水稻雄性不 育系(雄蕊不能产生可育花粉)作为遗传工具。杂交水稻具有个体高度杂合性,杂种后代出现 性状分离,故需年年制种。 素养 1 科学思维——杂交水稻 情境探究 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 问题1 杂交育种的优势是什么?  将两个亲本的优良性状集中在子代个体上,从而表现出杂种优势。 提示 问题2 培育杂交水稻时,雄性不育系作为双亲中的哪一方?其优点是什么?  母本,优点是避免母本去雄的繁琐操作。 提示 问题3 对雄性不育系水稻进行杂交制种的基本操作程序是什么?    套袋→传粉→套袋。 提示 问题4 杂交水稻能否稳定遗传?为什么?   不能,因为杂交水稻是杂合子,自交子代会发生性状分离,不能稳定遗传。 提示 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 讲解分析 三系杂交水稻法 (1)三系杂交水稻由雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系三种水稻培育而成。 ①不育系是指雄性生殖器官退化不能受精,而雌蕊正常,可以接受其他花粉而受精结实的品 系。 ②保持系是指雌雄蕊正常,能自交结实,其与不育系杂交,所得的下一代仍为不育系的品系。 ③恢复系是指雌雄蕊正常,能自交结实,其与不育系杂交,所得种子种出来的植株雄蕊恢复正 常的品系。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步   (2)流程 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 例题 水稻是自花传粉植物,花小又多,其雄蕊的育性由细胞核基因与细胞质基因共同决定。 细胞核基因R(可育)对r(不育)为显性;细胞质的不育基因用S表示,可育基因用N表示。R基因 抑制S基因的表达;当细胞质基因为N时,植株即表现为雄性可育。水稻育种研究人员利用两 个隔离区开展杂交水稻育种,过程如图所示。下列分析错误的是(　    )   典例呈现 A.雄性可育植株的基因型有5种 B.母本(雄性不育系)的基因型是S(rr) C.品系1的基因型可能是N(rr) D.隔离区2的杂交是为了持续获得雄性不育系 C 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 解题思路    水稻的基因型与表型的关系: 基因型 表型 N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr) 雄性可育 S(rr) 雄性不育 由以上分析可知A、B正确。S(rr)(♀)×N(rr)(♂)→F1的基因型为S(rr),表型为雄性不育,显然 不能用于大田生产,C错误。隔离区2中品系2的基因型应为N(rr),这样杂交获得的后代依然为 雄性不育系,D正确。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 　　蜂巢里的蜜蜂是由蜂王、工蜂和雄蜂组成的,蜂王和工蜂均由受精卵发育而来,体细胞 中有32条染色体(2N=32),雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,体细胞中有16条染色体(N=16)。蜂王进行正常的减数分裂产生卵细胞。雄蜂进行假减数分裂产生精细胞,其中,减数第一次分裂:1个初级精母细胞分裂产生1个含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数第二次分裂:1个次级精母细胞分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。 素养 2 生命观念——特殊的减数分裂 情境探究 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 问题1 从遗传机理分析,蜜蜂性别的遗传是由性染色体决定的吗?  蜜蜂中的蜂王和工蜂的体细胞中都含有32条染色体,雄蜂体细胞中含有16条染色体, 可推断蜜蜂的性别与染色体数目有关,不是由性染色体决定的。 问题2 蜜蜂的1个卵原细胞和1个精原细胞通过减数分裂可分别产生几个卵细胞和精细胞? 蜂王进行正常的减数分裂产生卵细胞,结合卵细胞的形成过程可知,其1个卵原细胞可 产生1个卵细胞;雄蜂进行假减数分裂产生精细胞,结合假减数分裂的过程可知,其1个精原细 胞可产生1个精细胞。 提示 提示 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 问题3 有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞和1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同 意他的观点,并阐释你的理由。    不同意。雄蜂的1个次级精母细胞处于减数第二次分裂的前期和中期时,细胞中有16 条染色体,处于减数第二次分裂的后期和末期时,由于着丝粒分裂,细胞中有32条染色体。 问题4 蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数第一次分裂过程中在染色体行为上的不同 点是什么?在细胞质分裂方式上的相同点是什么?     由“雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来”可知,雄蜂体细胞中无同源染色体,因此 初级精母细胞在减数第一次分裂过程中不存在同源染色体联会、分离的行为;由“蜂王由受 精卵发育而来”可知,蜂王体细胞中有同源染色体,因此初级卵母细胞在减数第一次分裂过 程中存在同源染色体联会、分离的行为。由雄蜂的假减数分裂过程可知,初级精母细胞的细 胞质是不均等分裂的,再结合卵细胞的形成过程可知,初级卵母细胞的细胞质也是不均等分 裂的。 提示 提示 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 讲解分析 1.蜜蜂的性别决定 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 2.雄蜂的假减数分裂 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 (1)减数第一次分裂:初级精母细胞(N=16)进行不均等分裂产生两个子细胞,一个子细胞体积 较小,无细胞核,不能进行分裂,最终退化凋亡;另一个子细胞的体积较大,且含有细胞核,称为 次级精母细胞(N=16),可以进行减数第二次分裂。 (2)减数第二次分裂:与有丝分裂相似,减数第二次分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分 离,向细胞两极移动;同时,细胞质进行不均等分裂,含有细胞质少的子细胞(N=16)逐渐退化消 失,含有细胞质多的细胞(N=16)体积较大,最终变形成精子参与受精作用。所以,雄蜂的一个 精原细胞通过假减数分裂最终可以产生一个精细胞,精细胞的染色体数目和精原细胞相同。 3.孤雌生殖:在动物界中,有些种类的雌性个体产生的卵细胞,可以不经受精作用而发育成新 的个体,如蜜蜂中的雄蜂是孤雌生殖。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 典例呈现 例题 蜜蜂的孤雌生殖是指卵细胞未经受精而直接发育为雄蜂。若研究蜜蜂的两对等位基因 (A、a和B、b)的遗传,一只蜂王(2N=32)与一只雄蜂(N=16)交配产生的后代中,雄蜂有4种表 型,雌蜂有1种表型,根据以上杂交结果,下列判断错误的是 (　    ) A.亲本雄蜂的基因型为AB B.亲本蜂王的两对基因都是杂合的 C.雄蜂产生的精细胞含8条染色体 D.蜜蜂精子和卵细胞结合形成的受精卵有32条染色体 C 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 解题思路    雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,后代中雄蜂有4种表型,说明亲本蜂王能产 生4种卵细胞,则亲本蜂王的基因型为AaBb(两对基因均杂合),后代雄蜂的基因型为AB、 Ab、aB、ab;后代雌蜂有一种表型,则亲本雄蜂的基因型只能是AB,A、B正确。雄蜂进行假 减数分裂产生精细胞,精细胞的染色体数目与体细胞的相同,为16条染色体,C错误。蜜蜂精 子中有16条染色体,卵细胞中有16条染色体,二者结合形成的受精卵中有32条染色体,D正 确。 第一章　遗传的细胞基础 高中同步 $