2027届高三生物人教版一轮复习课件第18讲　第一课时 基因在染色体上

第18讲　基因在染色体上 1.萨顿的假说 实验材料：1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。 萨顿（W.Sutton） 美国遗传学家 体细胞 24条 染色体 精子 12条 卵细胞 12条 受精卵 受精作用 24条 减数分裂 发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。 精读教材 受精作用 受精卵 亲代 配子 子代 染色体行为 基因行为 DD dd D d Dd Dd 受精作用 看不见的 染色体 基因在染色体上 推理 基因 看得见的 平行关系 高茎 矮茎 高茎 矮茎 这种方法称为： 类比推理 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 比较项目 遗传因子（基因）的行为 染色体的行为 传递中 的性质 杂交过程中保持： _______________ 配子形成和受精作用： 体细胞中 存在形式 _________存在 _________存在 在配子中 存在形式 只有成对遗传因子中________ 只有成对染色体中的________ 体细胞 中的来源 成对的遗传因子 一个来自______一个______　 同源染色体 一条来自______一条来自_____ 形成配子 组合方式 非同源染色体的非等位基因：______________ 非同源染色体： ______________ 自由组合 完整性和独立性 也具有相对稳定的形态结构 成对 成对 一个 一条 父方 母方 父方 母方 自由组合 1.萨顿利用“假说-演绎法”推测基因位于染色体上。（ ） 2.萨顿利用蝗虫为材料，证明遗传因子是由染色体携带着从亲代传递给子代。（ ） 思考 × × 2.摩尔根果蝇杂交实验(假说—演绎法) 选择果蝇作为实验材料的优点有哪些？ ① 个体小，易饲养 ②繁殖快，后代多 ③具有易于区分的相对性状 ④雌雄易区分，在低倍镜下就能观察 ⑤染色体数目少（3对常染色体+1对性染色体），且形态大小等均有明显差异，易于观察。 思考 X Y Ⅰ Ⅱ Ⅲ 非同源区段： ①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上 ②基因只存在Y（Ⅲ区段）上 X、Y同源区段的基因是成对存在的。 同源区段： 基因的表示方法： X X - - 雌性： X Y - 雄性： 如果基因在常染色体上: 如果基因在性染色体上: AA、Aa、aa 先写性染色体后写基因。 XY - 雄性： X X - - 雌性： X Y - 雄性： - Ⅰ、Ⅲ Ⅱ Y染色体特有 X染色体特有 共有部分 认识性染色体 （2017年课标I卷）一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当一对等位基因（如A/a）位于常染色体上时，基因型有____种；当其位于X染色体上时，基因型有____种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有____种。 思考 7 5 3 (1)果蝇的杂交实验——观察现象，提出问题 红眼对白眼为显性. 符合，F1红眼雌雄个体交配，F2红眼:白眼为3:1。 Q1、眼色性状的显隐性？ Q2、是否符合孟德尔的分离定律？解释？ Q3、果蝇眼色的遗传有何特殊之处？ F2白眼果蝇都是雄性， 白眼性状的表现与性别相关联。 如果按照萨顿的假说---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？ ? 摩尔根的果蝇杂交实验 假说1:控制白眼的基因在Y染色体上，而X染色体上不含有它的等位基因。 假说2:控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。 假说3:控制白眼的基因在X、Y染色体同源区上。 用w表示控制眼睛颜色的基因：红眼W，白眼w. 写出三种假说对应的亲本基因型 P × 红眼 白眼 Y染色体特有 X Y Ⅰ Ⅲ X染色体特有 共有部分 Ⅱ XX，XYw XW XW， Xw Y XW XW ，Xw Yw × 如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现。 提出假设:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。（能提出几种假说） (2)假设解释——作出假设 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有（只在X染色体上） 杂交实验 红眼(♀) × 白眼(♂) XW Y Xw 红眼(♂) 红眼(♀) × P F2 F1 配子： 配子 XW Xw XW Y XWXW 红眼 (♀) XWXw 红眼 (♀) XWY 红眼 (♂) XwY 白眼 (♂ ) XWXW XwY XWY XWXw 说3：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有（在X、Y染色体同源区段上） 红眼(♀) × 白眼(♂) XW Yw Xw 红眼(♂) 红眼(♀) × P F2 F1 配子： 配子 XW Xw XW Yw XWXW 红眼 (♀) XWXw 红眼 (♀) XWYw 红眼 (♂) XwYw 白眼 (♂ ) XWXW XwYw XWYw XWXw 上述两种假说都能解释实验一的实验现象 （3）演绎推理 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X染色体上有，而Y染色体上没有（只在X染色体上） 假说3：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上，X染色体和Y染色体上都有（在X、Y染色体同源区段上） 测交一 红眼(♀) × 白眼(♂) XW Y Xw 回交F1 F1 配子： XWXw XwY XwY XWXw Xw XWY XwXw 红眼 (♀) 白眼 (♀) 红眼 (♂) 白眼 (♂ ) 红眼(♀) × 白眼(♂) XW Yw Xw 回交F1 F1 配子： XWXw XwYw XwYw XWXw Xw XWYw XwXw 红眼 (♀) 白眼 (♀) 红眼 (♂) 白眼 (♂ ) 假说2和假说3的实验结果都是相同的，无法区分两种假说。 测交二 假说2 假说3 × Xw Y XW P F1 配子： 白眼(♀) XwXw 红眼(♂) XWY XwY XWXw 红眼 (♀) 白眼 (♂ ) × Xw YW XW P F1 配子： 白眼(♀) XwXw 红眼(♂) XWYW XwYW XWXw 红眼 (♀) 红眼 (♂ ) 两种假说的演绎推理结果不一致。 （4）实验验证 摩尔根进行测交实验的结果： (5)得出结论： ，而Y染色体上不含它的等位基因 。 控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上 测交2：白眼雌蝇和野生红眼雄蝇杂交,子代中红眼雌蝇∶白眼雄蝇=1:1 测交1：白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=1:1:1:1 红眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雌蝇 白眼雄蝇 126 132 120 115 红眼雌蝇 白眼雄蝇 307 290 (1)位置关系：基因在染色体上呈线性排列。 3.基因与染色体的关系 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。 (2)数量关系：一条染色体上有多个基因。 生物体细胞中的基因都位于染色体上吗? 真核生物基因的载体有： 核基因：染色体 质基因：线粒体、叶绿体 拟核、细胞质（质粒等） 原核生物基因的载体有： 生物如果丢失或增加一条或几条染色体就会出现严重疾病甚至死亡，但是在自然界有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞（如卵细胞）单独发育而来的，如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞染色体数目减少一半，仍能正常生活。如何解释这一现象？（教材必修2 p32） 这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。 蜂王、工蜂染色体组成 雄蜂染色体组成 思考 人的体细胞中有23对染色体，其中1～22号是常染色体，23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条（或几条）其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。（教材必修2 p32） 人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各项生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了的缘故。 1对常染色体上相同位置上的基因是相同基因或等位基因（控制同一性状），所以只需要测定其中1条，X和Y有同源区和非同源区，非同源区上的基因不同，所以全部测定。总共测定24条染色体。（22条常染色体+XY） 人类基因组计划 对人类基因组进行测序，总共需要测多少条染色体？ 1.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明核基因和染色体行为存在平行关系。(　　) 2.体细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因。(　　) 3.摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(　　) 4.孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题,用测交实验进行验证的。 (　　) 易错排查 × √ √ × 对点练习 A 1.(2026·广东深圳联考)下列关于萨顿和摩尔根在“基因位于染色体上”的叙述,错误的是(　　)　 A.摩尔根通过实验证明基因与染色体为一一对应的关系 B.萨顿假说认为基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 C.摩尔根利用假说—演绎法,用实验证明基因位于染色体上 D.“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”是萨顿提出假说的依据 C 2.(2026·江苏南京模拟)控制蝗虫复眼的正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且含基因b的精子致死。蝗虫的性别决定方式为XO型(雌性: 22+XX;雄性:22+XO)。图1是蝗虫减数分裂某一时期的显微照片,图2是该细胞的染色体图谱。下列叙述错误的是(　　) A.图1是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞 B.该蝗虫减数分裂Ⅰ前期会出现11个四分体 C.该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46条、 23条、12条、11条四种 D.雌、雄蝗虫有关复眼性状的基因型均只有两种 图1 图2 D 3.摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是(　　) A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼,推测白眼对红眼为隐性 B.F1互交后代中雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测红、白眼基因在X染色体上 C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交,后代雌雄个体中红白眼都各半,结果符合预期 D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体,显微观察证明为基因突变所致 4.(2026·河南南阳模拟)摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野,果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1的表型如图所示,不考虑基因位于性染色体的同源区段,下列有关叙述正确的是(　　) A.分析F1的表型可知,亲本红眼果蝇的基因型为XbY和XbXb B.控制果蝇红眼和白眼基因的遗传不遵循基因的分离定律 C.等位基因B、b位于X染色体上 D.摩尔根提出控制白眼的基因仅位于X染色体上,属于演绎推理的内容 C $