2.2+基因在染色体上-课件-第2课时-2025-2026学年高一下学期必修2（2019）

该高中生物学课件聚焦“基因在染色体上”，核心讲解孟德尔遗传规律的现代解释，从复习分离定律和自由组合定律入手，结合减数分裂的细胞学基础，构建基因与染色体关系的知识支架，涵盖定律实质、适用范围及非等位基因分类等内容。 其亮点是以科学思维为导向，通过正交反交实验设计、减数分裂异常配子分析等探究实践，结合AaBb配子类型、基因位置判断实例，帮助学生形成结构与功能观，教师可利用系统实例提升教学效率，学生能深化对遗传规律的理解。

第 2 节 基因在染色体上 第 2 章 基因和染色体的关系 1 第 2 课时 三.孟德尔遗传规律的现代解释 细胞遗传学的研究结果表明， 孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因， 不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。 ①.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合； ②.在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 三.孟德尔遗传规律的现代解释 ⑴.复习孟德尔定律 1.分离定律的内容 3.基因定律的适用范围： ①.一对相对性状的分离； ②.进行有性生殖的真核生物； ③.细胞核内的染色体上的基因； 三.孟德尔遗传规律的现代解释 2.分离定律的作用时间： 有性生殖形成配子时。 A a ①.在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性; 4.基因分离定律的实质 三.孟德尔遗传规律的现代解释 A a A a A A a a A A a a ②.在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 1.自由组合定律的内容 ①.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的; ②.在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离, 决定不同性状的遗传因子自由组合。 ⑵.复习孟德尔自由组合定律 2.自由组合定律的适用范围： ①.两对或两对以上相对性状的遗传； ②.进行有性生殖产生配子的真核生物； ③.细胞核内的染色体上的基因； 3.自由组合定律的作用时间： 有性生殖形成配子时。 ⑸.复习孟德尔自由组合定律 A a B b 4.基因自由组合定律的实质 A a B b B A b a A B B A a b b a B A B A a b a b A a B b 4.基因自由组合定律的实质 A a B b B A b a a a B B a A b A b A b a B A b a B 或 4.基因自由组合定律的实质 ①.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; ②.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。 A a B b B A b a a B B a A b A b A B B A a b b a 或 等位基因： 位于同一对同源染色体上同一位置，控制相对性状的不同形态的基因。 非等位基因：位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因。 有两种情况。 ①位于同源染色体的不同位置上 如A和b， A和B 。 ②非同源染色体上 如A和D， A和d 。 四.并非所有的非等位基因都遵循自由组合定律 A a B b A a B b A a b B 非等位基因 不遵循自由组合定律 位于非同源染色体上 遵循自由组合定律 位于同源染色体上 位于同源染色体上，如果发生交叉互换 或 不遵循自由组合定律 但符合基因重组 A a B b 1.基因型为AaBb的细胞，基因在染色体的位置类型有： A a B b A a b B 思考：基因型为AaBb的细胞，它们产生配子的类型有： A a B b 产生配子的类型有： AB、Ab、aB、ab A a B b 不发生交叉互换时： 发生交叉互换时： AB、Ab、aB、ab AB、ab A a b B 不发生交叉互换时： 发生交叉互换时： AB、Ab、aB、ab Ab、aB A a B b A a B b × a a b b × A a b B × a a b b a a b b 例2：测交类型基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb的个体杂交， 基因在染色体的位置类型有： ①.AaBb×aabb 2.两对基因的测交类型有： ①.AaBb×aabb ②.Aabb×aaBb A a b b A a b b × a a B b × a a B b ②.Aabb×aaBb A a B b 3.基因型为AaBb×aabb的个体杂交(测交)，后代基因型及比例为： × a a b b A a B b × a a b b A a b B × a a b b AaBb、Aabb、aaBb、aabb AaBb、aabb Aabb、aaBb A a B b 3.基因型为AaBb×aabb的个体杂交(测交)，后代基因型及比例为： A a B b × a a b b × A a b B × a a b b a a b b 若发生交叉与互换呢？ A a b b 4.基因型为Aabb×aaBb的个体杂交(测交)，后代基因型及比例为： A a b b × a a B b × a a B b AaBb、Aabb、aaBb、aabb AaBb、Aabb、aaBb、aabb A B A B a b a b A a B b A b A b a B a B 5.自由组合型： 或 A A a a B B a a b b A A B B b b 或 以一个精原细胞的两对等位基因独立遗传为例： 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 如：基因型为AaBb的细胞。 AB Ab AB ab ab Ab aB aB A B A B a b a b A a B b A b A b a B a B 5.自由组合型： 和 A A a a B B a a b b A A B B b b 和 以一个精原细胞的两对等位基因独立遗传为例： 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 如：基因型为AaBb的个体。 AB Ab AB ab ab Ab aB aB ⑴.减数第一次分裂后期： 自由组合型： A a B b 非同源染色体上的非等位基因自由组合 如：基因型为AaBb的细胞。 A B a b a A B b 以一个精原细胞的两对等位基因独立遗传为例： 复制 6.两对相对性状（独立遗传）的生物体的配子如何产生的呢？以AaBb为例，画出细胞的减数分裂图（基因位于染色体上）。 A B A B a b a b A a B b A B A B A B a b a b a b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 a A B b 自由组合型： 以一个精原细胞的两对等位基因独立遗传为例： 如：基因型为AaBb的细胞。 AB AB ab ab A b A b a B a B A a B b A b A b A B a b a B a B 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 a A B b 自由组合型： 以一个精原细胞的两对等位基因独立遗传为例： 如：基因型为AaBb的细胞。 或 Ab Ab aB aB A B A B a b a b A a B b 交叉互换型： A A a a B B b b ⑵.减数第一次分裂前期：同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 A B a b a A B b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 如：基因型为AaBb的细胞。 AB ab Ab aB 知识贴士 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，都发生在减数第一次分裂后期。 ②.减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，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不遵循自由组合定律。除非发生交叉互换 ③.基因分离定律的细胞学基础是： ④.基因自由组合定律的细胞学基础是： 同源染色体分离； 非同源染色体自由组合。 五.减数分裂异常产生的配子图解（基因位于染色体上） 1.在减数分裂过程中，伴随着染色体行为变化的异常，往往会引起配子中基因数目的增减。 2.在分析基因数目变化时，应考虑变化是与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关。 3.以基因型为AaBb(两对等位基因分别位于两对同源染色体上)的细胞为例，分析减数第一次分裂和减数第二次分裂发生异常时产生的配子中所含基因的情况。 明确减数分裂各时期染色体、DNA、染色单体和基因的数量关系。 1．下图表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生的配子情况。 2.下图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生的配子情况。 六.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上 1.先利用正交与反交的方法：排除细胞质遗传。 如果正交与反交的F1性状都只与母本性状一样， 说明为细胞质遗传。 正交:（ ♀高 ）AA x aa（ ♂矮 ） 反交:（♀矮 ） aa x AA （♂高 ） Aa （♀♂高 ） Aa （♀♂矮 ） 说明不是细胞质遗传。是细胞核上染色体的基因遗传。 正交:（ ♀高 ）AA x aa（ ♂矮 ） 反交:（♀矮 ） aa x AA （♂高 ） Aa （♀♂高 ） Aa （♀♂高 ） 六.判断基因是位于常染色体上还是X染色体上 2.方法一 (1).实验设计： (2).结果预测及结论 ①.若两组杂交结果相同， ②.若两组杂交结果不同，且子代表现型与性别有关， 则该基因位于常染色体上。 则该基因位于X染色体上 正交：XAXA x XaY 反交：XaXa x XAY 正交：（ ♀ ）AA x aa（ ♂ ） 反交： （♀ ） aa x AA （♂ ） 或正交：（ ♀ ）Aa x aa（ ♂ ） 反交： （♀ ） aa x Aa （♂ ） (使用条件：不知道显隐性关系) 正交与反交，相对性状的显性性状个体与隐性性状个体杂交。 或正交：XAXa x XaY 反交：XaXa x XAY 3.方法二 (1).实验设计： (2).结果预测及结论 ②.若子代中的雄性个体全表现为隐性性状，雌性个体全表现为显性性状 ①.若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状，且各占1/2，或雌雄个体全表现为显性性状， 则该基因位于X染色体上。 则该基因位于常染色体上。 XaXa x XAY （♀ ） aa x Aa （♂ ） （♀ ） aa x AA （♂ ） (使用条件：知道显隐性关系) 隐性的雌性个体×显性的雄性个体。 性状在后代雌雄中无差异。 性状在后代雌雄中有差异。 XAXa XaY 针对XY型性别决定型生物 3.方法二(使用条件：知道显隐性关系) 注意：实验设计时， ①.若是XY型性别决定方式，一般选择隐性纯合的雌性个体和显性的雄性个体作亲本， XaXa x XAY XY型性别决定方式， 雄性个体：2个异型性染色体 雌性个体：2个同型性染色体 XY XX 如人、果蝇; XAXa XaY 3.方法二(使用条件：知道显隐性关系) 注意：实验设计时， ②.若是ZW型性别决定方式，一般选择隐性的雄性个体和显性的雌性个体作亲本。 ZbZb（♂） x ZBW（♀） ZW型性别决定方式， 雄性个体：2个同型性染色体 雌性个体：2个异型性染色体 ZZ ZW 如鸟类、鳞翅目昆虫; ZBZb（♂） Zb W （♀） 4.方法三 (1).实验设计 (2).结果预测及结论 选多组显性的雌性个体×显性的雄性个体。 ②.若隐性性状只出现在雄性子代中， ①.若隐性性状同时出现在雌性与雄性子代中， 则该基因位于X染色体上。 则该基因位于常染色体上。 XAXA x XAY XAXa x XAY 或若显性性状同时出现在雌性与雄性子代中， 则无法判断。 则无法判断。 (使用条件：知道显隐性关系) 5.判断基因位置的其他方法 项目 灰身直毛 灰身分叉毛 黑身直毛 黑身分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8 据表格信息： (1).根据子代性别、性状的数量比分析判断 ②.直毛与分叉毛的比例，雌蝇中全为直毛，雄蝇中为1∶1，两者不同， 故控制该对相对性状的基因位于常染色体上。 故控制该对相对性状的基因位于X染色体上。 ①.灰身与黑身的比例，雌蝇中为3∶1，雄蝇中也为3∶1，两者相同， 亲本基因型为: AaXBXb x AaXBY (2).逆向推断法 ①.假设位于X染色体上，分析实验结果； 将得到结果作为条件，若出现某一相应情况，即确定基因在X染色体上或常染色体上。 ②.假设位于常染色体上，分析实验结果； 萨顿 基因在染色体上 证据 现象 假说 演绎推理 实验论证 结论 类比推理 摩尔根实验 孟德尔遗传规律的现代解释 应用 学习收获 1.基因自由组合定律揭示了（ ） A.等位基因之间的关系 B.非等位基因之间的关系 C.非同源染色体之间的关系 D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系 D 巩固练习 2.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（　　） A.摩尔根通过实验发现所有基因都在染色体上且呈线性排列 B.萨顿运用假说—演绎法提出基因和染色体的行为存在明显的平行关系 C.等位基因通常位于同源染色体上，但也可能出现在姐妹染色单体上 D.基因和染色体在所有二倍体生物的体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个 C 3 .下图为某生物细胞内染色体和基因分布图，A和a、B和b、D和d表示染色体上的基因。下列叙述不符合孟德尔遗传规律的现代解释的是（　　） A.A和a就是孟德尔所说的一对遗传因子 B.A（a）和D（d）就是孟德尔所说的不同对的遗传因子 C.A和a、D和d随同源染色体的分开而分离，发生在减数分裂I后期 D.A和a、B和b在减数分裂I时自由组合 D 4.下列有关孟德尔遗传规律的现代解释，正确的是（ ） A.等位基因在减数分裂Ⅱ的后期随同源染色体的分开而分离 B.原核生物中的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律 C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多 D.形成配子时，控制不同性状的基因先分离后组合，分离和组合是互不干扰的 C 现代遗传学研究成果摘录： 摘自：《美国人类基因学》 时间：2005年7月 地点：澳大利亚昆士兰医学研究院 研究成果：“聪明”基因在人的第2和第6号染色体上 拓展延伸 再 见 $