第2章 第2节 基因在染色体上（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）

该高中生物学课件围绕“基因在染色体上”，系统涵盖萨顿假说、摩尔根果蝇杂交实验及孟德尔遗传规律现代解释，通过基因与染色体行为平行关系推理，到假说-演绎法验证实验，再到遗传规律的细胞学解释，构建连贯知识支架。 其亮点在于以实验探究为主线，如合作探究中补充萨顿假说推理过程、设计摩尔根测交实验验证，结合精正题、对点训练强化理解，体现科学思维与探究实践。通过结构与功能观分析基因与染色体关系，助学生构建生命观念，教师可高效教学，学生提升逻辑推理与问题解决能力。

第2节　基因在染色体上 1 [课标要求] 1．分析萨顿假说和摩尔根的果蝇杂交实验。　2.认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又否定自我的科学精神。　3.运用结构与功能观，理解分离定律和自由组合定律的实质。 返回导航 考点一 1 考点二 2 内 容 索 引 考点三 3 随堂 效果检测 4 考点一 PART 01 第一部分 4 考点一　萨顿的假说 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___________。 染色体 基因在染色体上 平行关系 返回导航 3．推理过程 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 返回导航 (1)萨顿提出“基因在染色体上”，但没有证明这一结论。(　　) (2)蝗虫体内的各种细胞中基因都是成对存在的，染色体也是成对存在的。(　　) 答案：在蝗虫的配子中基因不是成对存在的，也没有同源染色体的存在。 (3)在配子形成和受精过程中，基因和染色体都有一定的独立性和完整性。(　　) √ × √ 返回导航 [探究] 1903年，美国遗传学家萨顿用某种蝗虫细胞作为实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子(即等位基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 (1)下图是萨顿得出假说的过程，将下图补充完整。 平行 基因在染色体上 返回导航 (2)萨顿经推理得出的结论——基因在染色体上，该结论____________________(填“正确”“不正确”或“不能确定是否正确”)，原因是__________________________________________________________ _______________________________________________________。 不能确定是否正确 推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验 返回导航 (2025·河南新乡月考)已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，下列关于该昆虫减数分裂产生配子的说法，正确的是(　　) A．果蝇的精子中含有成对的基因 B．果蝇的体细胞中只含有成对的基因中的一个 C．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个 D.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可同时来自父方，也可同时来自母方 √ 返回导航 解析：果蝇的精子中含有成对的基因中的一个，A错误； 果蝇的体细胞中含有成对的基因，B错误； 在体细胞中，基因和染色体都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个，C正确； 同源染色体一条来自父方，一条来自母方，因此果蝇的4对同源染色体上含有的基因不可同时来自父方，也不可同时来自母方，D错误。 返回导航 考点二 PART 02 第二部分 12 考点二　基因位于染色体上的实验证据 1．实验者：美国生物学家摩尔根。 萨顿提出，摩尔根证明 2．实验方法：________________。 3．实验材料：果蝇。 假说—演绎法 返回导航 说明果蝇眼色的遗传符合分离定律 提出问题：为什么F2中白眼果蝇只有雄性。 返回导航 (2)实验假说：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____________________。实验过程分析如下： X 等位基因 XW Xw XWXW XWY 返回导航 (3)实验验证：通过测交的方法进行验证。 (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：基因在染色体上呈线性排列。 同一个DNA分子上的多个基因之间互不重叠、相间分布 X染色体 许多 返回导航 (1)孟德尔和摩尔根都通过测交实验验证其假说。(　　) (2)X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律。(　　) 答案：位于X染色体上的基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。 (3)细胞中所有的基因都位于染色体上。(　　) 答案：并非所有基因都位于染色体上，如线粒体和叶绿体中的基因属于细胞质基因，且原核生物的基因也不位于染色体上。 (4)摩尔根等人绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。(　　) × √ × √ 返回导航 [探究] 根据教材P30～31内容探究并回答下列问题： (1)摩尔根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染色体上的原因是____________________________________________________ _______________________________________________________。 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，那么F1中应有白眼雄果蝇出现 返回导航 (2)以下是摩尔根为验证假说设计的三组实验，请写出遗传图解，推测实验结果。 ①实验一： ②实验二：F1红眼(雄)×白眼(雌) ③实验三：野生红眼(雄)×白眼(雌) 返回导航 ②如图所示 ③如图所示 返回导航 (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。以上实验可证明“Y染色体不含有眼色基因”的原因是_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________。 如果X和Y染色体上都含有眼色基因，那么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 返回导航 1．果蝇的染色体组成分析(参考教材P31图2－9) 性别 雌性 雄性 同源染色体 4对 4对 常染色体 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 性染色体 X X、Y 染色体组成 6＋XX(同型) 6＋XY(异型) 返回导航 2.与性染色体有关的两个“并非” (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。 返回导航 1．(2025·广东珠海高一质检)红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现为红眼，这些雌、雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是(　　) A．红眼对白眼是显性 B．眼色的遗传符合分离定律 C．眼色和性别自由组合 D．控制红眼和白眼的基因位于X染色体上 √ 返回导航 解析：由红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配，子代全部表现为红眼，可推知红眼对白眼是显性，A正确； 子代雌、雄果蝇交配产生后代的性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上，设控制红眼的基因为B，控制白眼的基因为b，则亲代的基因型为XBXB、XbY，子代的雌、雄果蝇基因型为XBXb、XBY，其杂交产生的后代基因型比例为XBXB∶XBY∶XBXb∶XbY＝1∶1∶1∶1，符合题意，故眼色遗传符合分离定律，B、D正确； 眼色和性别不会发生自由组合，只有非同源染色体上的非等位基因控制的性状才能自由组合，C错误。 返回导航 2．(教材P32“拓展应用”T1改编)某昆虫的红眼由X染色体上的显性基因决定，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代性别的一组是(　　) A．白眼雌性个体×白眼雄性个体 B．杂合红眼雌性个体×白眼雄性个体 C．白眼雌性个体×红眼雄性个体 D．杂合红眼雌性个体×红眼雄性个体 √ 返回导航 解析：假设昆虫的红眼和白眼由A和a这一对等位基因控制，白眼雌性个体×白眼雄性个体，即XaXa(白雌)×XaY(白雄)→XaXa(白雌)∶XaY(白雄)＝1∶1，不能通过眼色判断子代昆虫的性别，A不符合题意； 杂合红眼雌性个体×白眼雄性个体，即XAXa(红雌)×XaY(白雄)→XAXa(红雌)∶XaXa(白雌)∶XAY(红雄)∶XaY(白雄)＝1∶1∶1∶1，后代雌雄昆虫中都有红眼和白眼，不能通过眼色判断子代昆虫的性别，B不符合题意； 白眼雌性个体×红眼雄性个体，即XaXa(白雌)×XAY(红雄)→XAXa(红雌)∶XaY(白雄)＝1∶1，后代雌性个体是红眼，雄性个体是白眼，能通过眼色判断子代昆虫的性别，C符合题意； 返回导航 杂合红眼雌性个体×红眼雄性个体，即XAXa(红雌)×XAY(红雄)→XAXA(红雌)∶XAXa(红雌)∶XAY(红雄)∶XaY(白雄)＝1∶1∶1∶1，后代红眼昆虫既有雌性个体又有雄性个体，不能通过眼色判断子代昆虫的性别，D不符合题意。 返回导航 考点三 PART 03 第三部分 29 考点三　孟德尔遗传规律的现代解释 等位基因 两个配子 非同源染色体 等位基因 返回导航 (1)同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离。(　　) (2)非等位基因在形成配子时都是自由组合的。(　　) 答案：只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。 (3)基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同。(　　) × √ √ 返回导航 [探究] 下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。 (1)图中属于等位基因的是_______________________， 属于非等位基因的是______________________________________________。 (2)图中所示非等位基因中，能自由组合的是____________________________________________。 (3)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物所产生配子的基因组成及比例为__________________________________。 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) A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c) ABC∶ABc∶abC∶abc＝1∶1∶1∶1 返回导航 1．基因分离定律的细胞学解释(以精原细胞为例) 返回导航 2．基因自由组合定律的细胞学解释(以精原细胞为例) 返回导航 [温馨提示](1)并不是所有生物中的所有基因都遵循孟德尔遗传规律，①原核生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。②叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。 (2)并不是所有的非等位基因都遵循自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。 返回导航 1．(教材P32正文改编)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都发生在减数分裂过程中 解析：同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误。 √ 返回导航 2.(2025·广东珠海高一期中)某种果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，腿上刚毛(D)对截毛(d)为显性。现有这种果蝇的一个个体的基因组成如图所示，下列相关叙述错误的是(　　) 返回导航 A．该果蝇个体发育时，翅部细胞中不能表达的基因有a、D、d B．长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传不遵循基因自由组合定律 C．该细胞经减数分裂形成的精细胞基因型为AbD、abd或Abd、abD D．在染色体不发生互换的情况下，基因A与a分离的时期为减数分裂Ⅰ后期 √ 返回导航 解析：由题图可知该果蝇的基因型为AabbXDYd，在个体发育时，细胞分化过程中，因基因的选择性表达且显性基因对隐性基因具有显性作用，翅部细胞中不能表达的基因有a、D、d，A正确； 控制长翅(A)与残翅(a)、直翅(B)与弯翅(b)这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不遵循基因自由组合定律，B正确； 该细胞经减数分裂形成4个精细胞的基因型两两相同，为AbXD、AbXD、abYd、abYd或AbYd、AbYd、abXD、abXD，C错误； 在染色体不发生互换的情况下，在减数分裂Ⅰ后期，等位基因A与a随着所在的同源染色体的分开而分离，D正确。 返回导航 【知识框架】 返回导航 随堂 效果检测 PART 04 第四部分 41 1．(2025·广东汕头高一期中)关于基因和染色体的关系，许多科学家做出了不懈的努力。下列有关叙述错误的是(　　) A．约翰逊将孟德尔的“遗传因子”改名为“基因” B．萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出基因位于染色体上的假说 C．摩尔根通过果蝇的红眼和白眼杂交实验证明了基因位于染色体上 D．摩尔根及其学生利用同位素示踪技术发现基因在染色体上呈线性排列 √ 返回导航 解析：1909年，约翰逊将孟德尔的“遗传因子”改名为“基因”，A正确； 萨顿用蝗虫细胞作为材料，研究精子和卵细胞的形成过程，将基因的行为与染色体的行为进行类比，根据其一致性，提出基因位于染色体上的假说，B正确； 摩尔根用果蝇的眼色杂交实验证明基因位于染色体上，C正确； 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(不是同位素示踪法)，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，说明基因在染色体上呈线性排列，D错误。 返回导航 2．(2025·宁夏银川高一期中)下列有关性染色体的叙述，正确的是(　　) A．多数雌雄异体的动物有成对的性染色体 B．性染色体只存在于性腺细胞中 C．哺乳动物体细胞中没有性染色体 D．在形成生殖细胞时不能发生联会行为 √ 返回导航 解析：多数雌雄异体的动物有成对的性染色体，A正确； 性染色体也存在于体细胞中，B错误； 哺乳动物多为雌雄异体，体细胞中有性染色体，C错误； 在形成生殖细胞时，同源染色体两两配对发生联会，性染色体属于同源染色体，也能发生联会，D错误。 返回导航 3．决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色，w基因控制白色。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是(　　) A．红眼雄果蝇　　　 B．白眼雄果蝇 C．红眼雌果蝇 D．白眼雌果蝇 解析：红眼雌果蝇的基因型为XWXW或XWXw，红眼雄果蝇的基因型为XWY。①XWXW×XWY→XWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)；②XWXw×XWY→XWXw(红眼雌果蝇)、XWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼雄果蝇)，综上分析，后代中不可能出现白眼雌果蝇。 √ 返回导航 4．(2025·广东华南师大附中高一期中)果蝇的灰身与黑身、长翅与截翅各由一对等位基因控制，显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合的黑身长翅雌果蝇与灰身截翅雄果蝇杂交，F1相互交配，F2中体色与翅型的表型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅＝9∶3∶3∶1。F2表型中可能出现(　　) A．灰身全为雌性 B．黑身全为雄性 C．长翅全为雌性 D．截翅全为雄性 √ 返回导航 解析：由题干可知，两对性状遵循基因的自由组合定律，两对基因位于两对染色体上，且灰身、长翅为显性，设控制体色的基因用A、a，控制翅型的基因用B、b表示，亲本的基因型为aaBB(黑身长翅雌果蝇)×AAbb(灰身截翅雄果蝇)或aaXBXB(黑身长翅雌果蝇)×AAXbY(灰身截翅雄果蝇)或BBXaXa(黑身长翅雌果蝇)×bbXAY(灰身截翅雄果蝇)，F1的基因型为AaBb或AaXBXb、AaXBY或BbXAXa、BbXaY，由F2为(3灰身∶1黑身)×(3长翅∶1截翅)＝9∶3∶3∶1可知，控制灰身与黑身的基因位于常染色体上，灰身不可能全为雌性，黑身不可能全为雄性，控制长翅与截翅的基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，长翅为显性(B_或XBX－、XBY)，不可能全为雌性，若位于X染色体上，截翅可能全为雄性(XbY)，D符合题意。 返回导航 5．(2025·浙江四校联考)下图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞中染色体示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞正在进行同源染色体的配对 C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 √ 返回导航 解析：题图所示雄性哺乳动物体内细胞中的两对同源染色体大小相同，都是常染色体，所以该个体的基因型为AaBbDd，A正确；题图所示细胞中同源染色体两两配对，处于四分体时期，即减数分裂Ⅰ前期，B正确；由于该细胞发生互换，所以该细胞分裂完成后能产生4种基因型的精子，C错误； A、a和D、d 基因分别位于两对同源染色体上，它们的遗传遵循自由组合定律，D正确。 返回导航 $