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1、第 2 節(jié) 基因在染色體上 學 習 目 標 思 維 脈 絡 1 . 說出基因位于染色 體上的理論假說和實 驗證據(jù)。 2 . 運用有關基因和染 色體的知識闡明孟德 爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。 3 . 嘗試運用類比推理 的方法 , 解釋基因位于 染色體上。 4 . 認同科學研究需要 豐富的想象力 , 大膽質(zhì) 疑和勤奮實踐的精神 , 以及對科學的熱愛。 一 二 三 一、薩頓的假說 一 二 三 二、基因位于染色體上的實驗證據(jù) 一 二 三 三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 基因位于染色體上的實驗證據(jù) 果蠅體細胞的染色體組成是怎樣的 ?摩爾根是如

2、何用果蠅雜交實 驗來驗證基因在染色體上的 ? 1.仔細觀察果蠅體細胞的染色體圖解 ,探討下列問題。 (1)果蠅體細胞中有 4對染色體 ,其中 ,常染色體 3對 ,性染色體 1 對。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 (2)寫出雌雄果蠅體細胞的染色體組成并說明有何不同。 答案： :第 、 、 對 (或 3對 )常染色體 +XX(一對性染色 體 ); :第 、 、 對 (或 3對 )常染色體 +XY(一對性染色體 )。雄 果蠅中的性染色體是異型的 (XY),雌果蠅中的性染色體是同型的 (XX)。 2.果蠅雜交實驗 (1)與孟德爾一對相對性狀的雜交實驗相比

3、 ,果蠅的雜交實驗結(jié)果 有何特別之處 ? 答案： 孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中 ,F2的性狀與性別無關 , 而果蠅的雜交實驗中 ,眼色與性別有關 ,F2雄性全部為白眼果蠅 ,雌 性中無白眼果蠅。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 (2)摩爾根依據(jù)什么現(xiàn)象提出了 “控制白眼的基因在 X染色體上 ” 的假說 ? 答案： 根據(jù)后代白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系 ,而且與 X染 色體的遺傳相似 ,提出了假說。 (3)摩爾根的假設 假設 :控制白眼的基因 (用 W表示 )在 X染色體上 ,而 Y染色體上 不含有它的等位基因。 據(jù)上述假設 ,寫出各種果蠅的基因型。 摩爾根

4、用他的假設圓滿地解釋了實驗結(jié)果。 雌果蠅 雄果蠅 紅眼 白眼 紅眼 白眼 X W X W 、 X W X w X w X w X W Y X w Y 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 (4)摩爾根的設想是否正確 ,用什么方法來驗證 ?請寫出相關遺傳 圖解。 答案： 測交實驗 :F1紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅測交。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 兩種遺傳研究方法 (1)類比推理法。薩頓根據(jù)蝗蟲細胞中染色體與基因的平行關系 , 由可見的染色體的行為推測看不見的基因的行為 ,但這種方法得出 的結(jié)論不一定是正確的 ,是一種思維的產(chǎn)物。 (2)假說 演繹法。無論是

5、孟德爾還是摩爾根 ,都利用了該方法。 先通過雜交實驗發(fā)現(xiàn)問題 ,并提出解釋問題的假說 ,然后再設計測 交實驗進行驗證 ,在測交實驗出現(xiàn)結(jié)果以前 ,先運用自己的假說預 測實驗結(jié)果 ,即演繹。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 據(jù)基因在染色體上 ,嘗試解釋基因分離定律與基因自由組合定 律的實質(zhì) 現(xiàn)代如何解釋孟德爾遺傳定律的實質(zhì) ? 右下圖表示某種動物精原細胞中的染色體和染色體上的基因 ,據(jù) 圖回答下列問題。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 (1)1與 2、 3與 4稱為 同源染色體 ;1與 3、 1與 4、 2與 3、 2與 4稱為 非 同源染色體 ;B與 b稱為 等位基

6、因 ;A與 b稱為 非等位基因 ;進入配子 時 ,A與 a分離 ,A與 B、 A與 b自由組合 。 (2)圖中 B和 b、 C和 c兩對基因是否遵循自由組合定律 ?為什么 ? 答案： 不遵循。因為遵循自由組合定律的基因應該是位于非同 源染色體上的非等位基因 ,而 B和 b、 C和 c位于一對同源染色體上。 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 1.孟德爾的遺傳因子與染色體上基因的對應關系 (1)分離定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位 基因。 (2)自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上 的非等位基因。 探究點一 探究點二 問

7、題導引 歸納提升 2.兩個遺傳定律的細胞學基礎 (1)分離定律的細胞學基礎是在減數(shù)分裂過程中 ,等位基因隨同源 染色體分離而分開 ,如圖 : 探究點一 探究點二 問題導引 歸納提升 (2)自由組合定律的細胞學基礎是等位基因隨同源染色體分開而 分離 ,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合 ,如圖 : 類型一 類型二 類型一 驗證基因在染色體上的實驗 例 1-1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配 ,子代雌、雄果蠅都表現(xiàn)紅 眼 ,這些雌、雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中 ,紅眼雄果蠅占 1/4,白眼雄果 蠅占 1/4,紅眼雌果蠅占 1/2。下列敘述錯誤的是 ( ) A.紅眼對白眼是顯性 B.眼色遺傳

8、符合分離定律 C.眼色和性別表現(xiàn)自由組合 D.紅眼和白眼基因位于 X染色體上 解析： 由紅眼果蠅和白眼果蠅交配 ,子代全部表現(xiàn)為紅眼 ,推知紅 眼對白眼是顯性 ;子代雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代 ,性狀與性別有關 , 判斷控制眼色的基因位于 X染色體上 ;眼色和性別不是自由組合 ,只 有非同源染色體上的非等位基因控制的性狀才能自由組合。 答案： C 類型一 類型二 類型一 類型二 類型一 類型二 例 1-2導學號 52240015果蠅的大翅和小翅是一對相對性狀 ,由一 對等位基因 A、 a控制?，F(xiàn)用大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配 ,再 讓 F1雌雄個體相互交配 ,實驗結(jié)果如下。 F1

9、:大翅雌果蠅、雄果蠅共 1 237只。 F2:大翅雌果蠅 2 159只 ,大翅雄果蠅 1 011只 ,小翅雄果蠅 982只。 下列分析不正確的是 ( ) A.果蠅翅型大翅對小翅為顯性 B.根據(jù)實驗結(jié)果判斷果蠅的翅型遺傳遵循基因分離定律 C.根據(jù)實驗結(jié)果可證明控制翅型的基因位于 X染色體上 D.F2中雌果蠅基因型相同 ,雄果蠅有兩種基因型 類型一 類型二 解析： 大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配 ,F1全是大翅果蠅 ,所以 大翅對小翅為顯性。根據(jù)題中信息 “F2:大翅雌果蠅 2 159只 ,大翅雄 果蠅 1 011只 ,小翅雄果蠅 982只 ”可知 ,大翅 小翅 3 1,符合基因

10、分離定律 ,又因為大翅果蠅雌雄不等 ,可推知控制翅型的基因位于 X 染色體上。遺傳圖解如下 : 可見 ,F2中雌果蠅有兩種基因型 ,分別為 XAXA和 XAXa。 答案： D 類型一 類型二 類型一 類型二 類型一 類型二 類型二 遺傳定律的實質(zhì) 例 2-1下圖能正確表示基因分離定律實質(zhì)的是 ( ) 解析： 基因分離定律的實質(zhì)是雜合子在減數(shù)分裂形成配子的過 程中 ,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離 ,分別進入到不同 的配子中 ,獨立地隨配子遺傳給后代。 答案： C 類型一 類型二 例 2-2基因的自由組合定律的實質(zhì)是 ( ) A.有絲分裂過程中相同基

11、因隨姐妹染色單體分開而分離 B.減數(shù)分裂過程中等位基因隨同源染色體的分開而分離 C.在等位基因分離的同時 ,所有的非等位基因自由組合 D.在等位基因分離的同時 ,非同源染色體上的非等位基因自由組 合 解析： 基因的自由組合定律的實質(zhì)是 :位于非同源染色體上的非 等位基因的分離或組合是互不干擾的 ;在減數(shù)分裂過程中 ,同源染 色體上的等位基因彼此分離的同時 ,非同源染色體上的非等位基因 自由組合。 答案： D 類型一 類型二 1 2 3 4 5 1.下列不能說明基因與染色體存在平行關系的是 ( ) A.在體細胞中基因成對存在 ,染色體也是成對存在的 B.體細胞中成對的基因一個來自

12、父方 ,一個來自母方 C.非等位基因自由組合 ,非同源染色體也自由組合 D.基因在染色體上呈線性排列 解析： 在體細胞中基因成對存在 ,染色體也是成對的。體細胞中成 對的基因一個來自父方 ,一個來自母方。非等位基因在形成配子時 自由組合 ,非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。 基因在染色體上呈線性排列是說明基因定位在染色體上 ,不能說明 基因與染色體存在平行關系。 答案： D 1 2 3 4 5 2.豬的體細胞中有 19對 (38條 )染色體 ,其體細胞的染色體組成可表 示為 ( ) A.18+X或 18+Y B.37+X或 37+Y C.36+XX或 36+YY D.36

13、+XX或 36+XY 解析： 豬為 XY型性別決定的生物 ,母豬體細胞中染色體組成為 36+XX,公豬體細胞中染色體組成為 36+XY。 答案： D 1 2 3 4 5 3.果蠅紅眼基因 W和白眼基因 w位于 X染色體上 ,現(xiàn)有某對果蠅雜交 后代中雌性全是紅眼 ,雄性中一半紅眼 ,一半白眼 ,則親本的基因型 是 ( ) A.XWXw和 XWY B.XWXW和 XwY C.XwXw和 XWY D.XwXw和 XwY 解析： 雜交后代中雄果蠅一半紅眼 (XWY),一半白眼 (XwY),它們的 X染色體一定來自雌性親本 ,則雌性親本的基因型為 XWXw,后代中 雌果蠅全是紅眼 ,則雄性親本的基因型

14、為 XWY。 答案： A 1 2 3 4 5 4.下列哪個雜合子自交后代的性狀分離比為 9 3 3 1?( ) 解析： 自交后代性狀分離比為 9 3 3 1的個體應為雙雜合子且 兩對雜合基因位于非同源染色體上。 A、 B不是雙雜合子 ,D是雙雜 合子 ,但兩對雜合基因存在于一對同源染色體上。 答案： C 1 2 3 4 5 5.右下圖是果蠅體細胞染色體圖解 ,請據(jù)圖回答下面的問題。 (1)果蠅的體細胞內(nèi)共有 對染色體 ,其中 為一對性 染色體 ,該果蠅為 性。 (2)圖中 1和 2是 (填 “同源 ”或 “非同源 ”)染色體 ,A和 a是 基因 ,A和 B是 基因。 (3)該果蠅產(chǎn)生的配子有 種 ,其中同時含 a、 b、 c、 d基因的 配子占的比例是 。 1 2 3 4 5 (4)圖中 A與 a基因在遺傳中應遵循基因的 定律 ;A、 a 與 B、 b兩對等位基因應遵循基因的 定律 ;D與 d基因 在遺傳中除了遵循基因的 定律外 ,還與 有關。 (5)與該果蠅進行測交實驗時 ,選用的果蠅的基因型可表示 為 。 答案： (1)4 5和 6 雄 (2)同源 等位 非等位 (3)16 1/16 (4)分離 自由組合 分離 性別 (5)aabbccXdXd