1、第2节基因在染色体上学案设计(一)学习目标1.说出基因位于染色体上的假说和实验证据。2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的现代解释。3.对果蝇杂交实验结果进行解释和验证。学习过程导入新课下面两图分别是减数分裂过程中染色体的行为和孟德尔分离定律中F1豌豆产生配子时遗传因子的行为。基因和染色体都与生物的遗传有关,请同学们观察以下两图并思考:看得见的染色体与看不见的基因可能存在什么关系?探究新知探究一:萨顿的假说自主学习1阅读教材萨顿假说的有关内容,思考并完成以下问题。1.萨顿用蝗虫细胞作材料发现基因和染色体行为的相似性,大胆推论是什么?2.填写下表:基因的行为染色体的行为体细胞中的存在
2、形式配子中的存在形式在体细胞中的来源形成配子时的组合方式推论:基因和染色体之间具有关系3.请用萨顿假说解释孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验,完成教材P30“思考讨论”。归纳总结1萨顿假说:基因位于染色体上,基因和染色体行为存在着明显的关系。探究二:基因位于染色体上的实验证据自主学习2阅读教材P3031,回答下面的问题。1.实验材料:摩尔根选用的实验材料是什么?其优点有哪些?观察图2-9,雌、雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同?(介绍果蝇的染色体组成、性染色体特点)2.观察实验现象、发现问题、提出问题:通过对摩尔根的果蝇杂交实验现象的思考回答:显性性状、隐性性状分别是什么?结果中F2红眼白眼出现3
3、1的比例是否符合基因的分离定律?你又发现什么新问题了吗?3.作出假说:观察图2-8判断控制白眼的基因可能在X还是Y染色体上?说明理由。假设控制白眼的基因在X染色体上,写出果蝇可能的基因型:红眼雌蝇、白眼雌蝇、红眼雄蝇、白眼雄蝇。4.运用假说对实验现象的解释:从以上基因型中选出摩尔根实验中所用果蝇的基因型,并写出果蝇杂交实验分析图解。5.演绎推理:从遗传图解可以解释实验现象,说明摩尔根的解释是正确的。但还不能证明白眼基因就在染色体上,摩尔根又通过测交的方法进一步验证假设,如果你是摩尔根,你将如何设计?为什么?写出摩尔根测交实验的遗传图解。6.验证假说:测交实验摩尔根测交实验的实验结果是怎样的?与
4、你预测的结果是否相符?7.得出结论:摩尔根通过发现并提出问题、作出假说、演绎推理、测交验证最后得出了实验结论:即基因在上,摩尔根这种得出结论的方法叫。8.进一步思考:人的体细胞只有23对染色体,携带的基因却有几万个,基因与染色体可能有怎样的对应关系呢?一条染色体上有个基因,基因在染色体上呈排列。归纳总结21.基因在,一条染色体上有个基因,基因在染色体上呈排列。2.摩尔根证明基因在染色体上时,采用的方法是。其基本步骤包括、。探究三:孟德尔遗传规律的现代解释合作探究1.请以Aa为例,画出细胞减数分裂产生的配子图,并讨论基因分离定律的实质是什么?2.请以AaBb为例,画出细胞减数分裂产生的配子图,并
5、讨论基因自由组合定律的实质是什么?或课时检测1.下列各项中,不正确的是()A.染色体是DNA的主要载体B.DNA是染色体的组成成分C.基因在染色体上呈线性排列D.一条染色体上只有一个基因2.右图所示,某生物正在进行分裂的细胞,等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑互换和突变)可能是()A.A位于上,a位于上B.A位于上,a位于上C.该细胞只有a,分别位于和上D.该细胞只有A,分别位于和上3.基因型为AaXBY的绵羊,产生配子的名称和种类是()A.卵细胞;XAB、XaBB.卵细胞;AB、AbC.精子;AXB、AY、aXB、aYD.精子;AB、aB4.人的体细胞含有23对染色体,在减数第二次分裂的
6、次级精母细胞处于后期时(染色单体已分开),细胞内不含有()A.44条常染色体+XX性染色体B.44条常染色体+XY性染色体C.44条常染色体+YY性染色体D.两组数目和形态相同的染色体5.猴的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是()A.受精卵和次级精母细胞B.受精卵和初级精母细胞C.初级精母细胞和雄猴的神经元D.精子和雄猴的肠上皮细胞6.果蝇的红眼为伴X显性遗传,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果蝇性别的一组是()A.杂合红眼雌果蝇红眼雄果蝇B.白眼雌果蝇红眼雄果蝇C.杂合红眼雌果蝇白眼雄果蝇D.白眼雌果蝇白眼雄果蝇7.基因型为Mm的动物,在其精子形成过程中,基因为
7、MM、mm、Mm的分开,分别发生在()精原细胞形成初级精母细胞时初级精母细胞形成次级精母细胞时次级精母细胞形成精细胞时精原细胞形成精子时A.B.C.D.8.某生物的基因型为AaBb,已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上。那么,正常情况下该生物在减数分裂形成精子过程中,基因的走向不可能的是()A.A与B走向一极,a和b走向另一极B.A与b走向一极,a和B走向另一极C.A与a走向一极,B与b走向另一极D.A或a走向哪一极,B或b走向哪一极都是随机的9.人类的多指(A)对正常指(a)为显性,属于常染色体遗传病。在一个多指患者(Aa)的下列各细胞中,不含或可能不含显性基因A的是()神经细
8、胞成熟的红细胞初级性母细胞次级性母细胞肌肉细胞成熟的性细胞A.B.C.D.10.红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配,F1全是红眼,自交所得F2中红眼雌果蝇121头,红眼雄果蝇60头,白眼雌果蝇0头,白眼雄果蝇59头,则F2卵中具有R和r及精子中具有R和r的比例是()A.卵细胞:Rr=11精子:Rr=31B.卵细胞:Rr=31精子:Rr=31C.卵细胞:Rr=11精子:Rr=11D.卵细胞:Rr=31精子:Rr=1111.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,其中R基因控制红色,r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
9、D.白眼雌果蝇12.根据右图回答下面的问题。(1)此图为果蝇的染色体图解。此图中有对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的。(2)此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生种染色体组合的配子。(3)写出此果蝇的基因型:。(4)果蝇的一个体细胞中性染色体上的W基因在期形成两个W基因。参考答案学习过程导入新课基因和染色体行为存在着明显的平行关系,基因可能就在染色体上。探究新知自主学习11.基因是由染色体携带着从亲代传给下一代的,也就是说,基因在染色体上。2.基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式成对存在成对存在配子中的存在形式成单存在成单存在续表基因的行为染色体的行为在体细胞中的来源一个来
10、自父方,一个来自母方一条来自父方,一条来自母方形成配子时的组合方式等位基因分离,非等位基因自由组合同源染色体分离,非同源染色体自由组合推论:基因和染色体之间具有平行关系3.归纳总结1平行自主学习21.果蝇。优点:个体小,易饲养,繁殖快;具有易于区分的相对性状。果蝇体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体。性染色体在雌果蝇中是同型的,在雄果蝇中是异型的。2.红眼为显性性状,白眼为隐性性状;31符合基因的分离定律;白眼果蝇为什么都是雄性的?3.控制白眼的基因在X染色体上。如果位于Y染色体上,杂交实验的F1不可能全部是红眼果蝇。XWXW或XWXwXwXwXWYXwY4.5.6.测交后代:
11、红眼雌蝇126红眼雄蝇136白眼雌蝇120白眼雄蝇115红眼白眼=26223511与预测的完全相符7.染色体假说演绎法8.多线性归纳总结21.染色体上多线性2.假说演绎法提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论合作探究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;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。2.或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,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。课时检测1.D2.D3.C4.B5.C6.B7.
12、B8.C9.A10.D11.D12.(1)雄4X、Y染色体(2)2(3)AaXWY(4)有丝分裂间学案设计(二)学习目标1.说出基因位于染色体上的假说和实验证据。2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的现代解释。3.对果蝇杂交实验结果进行解释和验证。课前复习1.1903年,美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料,研究的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子,也就是,它们的分离与减数分裂中的分离非常相似。2.萨顿推论:基因(遗传因子)是由携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在,因为基因和染色体的行为存在着明显的关系。具体表现在:(1)基因在杂交过程中保持。染色体在配子形成和受精过程
13、中,也有相对稳定的形态结构;(2)在体细胞中基因存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的个,同样,也只有成对的染色体中的条;(3)体细胞中成对的基因一个来自,一个来自。同源染色体也是如此;(4)非等位基因在形成配子时,非同源染色体在减数分裂的后期也是自由组合的。3.美国生物学家摩尔根通过杂交实验发现,就果蝇红眼与白眼这一对相对性状来看,F1全为眼,说明白眼对红眼是隐性,F1中红眼和白眼的数量比是31,这样的遗传表现符合,表明果蝇的红眼和白眼是受基因控制的。所不同的是白眼性状的表现,总是与相关联。4.在同一时期,一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了染色体。果蝇的体细胞中有对染色体,
14、对是常染色体,对是性染色体。在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,用表示;在雄果蝇中,这对性染色体是异型的,用表示。5.由于白眼的遗传和相关联,而且与X染色体的遗传相似,于是,摩尔根及其同事设想,如果控制白眼的基因(用w表示)在染色体上,而染色体上不含有它的等位基因,上述遗传现象就可以得到合理的解释。后来,摩尔根等人又通过等方法,进一步验证了这些解释。正是他们的工作,把一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起来,从而用实验证明了。摩尔根还发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,同时也说明了基因在染色体上呈。6.细胞遗传学的研究结果表明,孟
15、德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的,不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的。基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的性;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,分别进入两个配子中,独立地随遗传给后代。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是的;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。学习进阶一、萨顿的假说1.基因位于染色体上,DNA也位于染色体上,1条染色体中有1个DNA分子,在细胞分裂时,DNA也复制,随染色体平均分配到两个子细胞中。DN
16、A是脱氧核苷酸的长链。则运用类比推理的方法,推断基因与DNA长链的关系如何?2.通过类比推理得出的结论是否一定是正确的呢?二、基因位于染色体上的实验证据1.下图为摩尔根的果蝇杂交遗传图解,请分析回答:(1)红眼性状是性状,理由是。(2)果蝇的红眼、白眼遗传表现符合定律,判断的依据是。(3)通过观察果蝇的杂交实验,还能发现什么问题:。(4)为什么白眼性状的表现总是与性别相联系,据此,摩尔根做出的假说是。2.若控制果蝇白眼的基因在性染色体上,结合下图,写出红眼雌性与白眼雄性的交配组合(用A、a表示红眼和白眼)。(1)若控制白眼的基因只在Y染色体上,则基因型组合为。(2)若控制白眼的基因在X、Y染色
17、体上,则基因型组合为。(3)若控制白眼的基因只在X染色体上,则基因型组合为。三、基因在染色体上1.下图是基因与染色体的关系图,请分析回答下列问题。黑蝇X染色体上一些基因的示意图(1)细胞中基因的数量(填“大于”“小于”或“等于”)染色体的数量。(2)细胞如何解决基因与染色体数量之间的矛盾:。(3)许多的基因在染色体呈排列。2.下图是某生物细胞内染色体和基因的分布图,和、和是两对同源染色体,请回答下列问题。(1)图中属于等位基因有。(2)图中非等位基因有。(3)上述非等位基因中,能发生自由组合的是。(4)不考虑交叉互换,该生物能产生种配子,其种类是。自我检测1.下列基因的遗传不符合孟德尔遗传定律
18、的是()A.同源染色体上的等位基因B.同源染色体上的非等位基因C.一对性染色体上的等位基因D.位于非同源染色体的非等位基因2.果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,一方为红眼,另一方为白眼,杂交后F1中雄果蝇与亲代雌果蝇眼色相同,雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同,那么亲代果蝇的基因型为()A.XRXRXrYB.XRXrXrYC.XrXrXRYD.XRXrXRY3.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说,以下哪项不属于他所依据的“平行”关系()A.基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个B.非等
19、位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂中也自由组合C.每条染色体上有多个基因D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构4.下列关于孟德尔遗传规律的叙述,错误的是()A.同源染色体分离导致等位基因分离B.一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因C.同源染色体上的非等位基因自由组合D.非同源染色体上的非等位基因自由组合5.下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是()A.细胞中所有的基因都位于染色体上B.非等位基因都位于非同源染色体上C.基因和染色体的行为存在明显的平行关系D.同源染色体上相同位置的基因都是等位基因6.萨顿在研究蝗虫
20、染色体形态和数目时,发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,下列说法不能说明这种关系的是()A.非同源染色体自由组合时,所有非等位基因也自由组合B.如果基因型为Aa的杂合子一条染色体缺失,则杂合子可能表现隐性性状C.基因型为Aa的杂合子形成配子时,基因数目减半,染色体数目也减半D.基因型为XAYa的个体,A基因来自母方,a基因来自父方,X染色体来自母方,Y染色体来自父方反思小结1.基因分离定律的细胞学解释基因分离定律的细胞学基础是等位基因在减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离。2.基因自由组合定律的细胞学解释基因自由组合定律的细胞学基础是在减数第一次分裂后期等位基因随同源染色体分离的
21、同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。参考答案课前复习略学习进阶一、萨顿的假说答案:1.基因是DNA长链的一个片段。2.不是,类比推理得出的结论正确与否,还需要观察和实验的检验。二、基因位于染色体上的实验证据答案:1.(1)显性亲本红眼与白眼杂交,F1全为红眼(2)分离F2中红眼白眼=31(3)F2中白眼果蝇均为红眼(4)控制果蝇白眼的基因在性染色体上2.(1)XXXYa(2)XAXAXaYa(3)XAXAXaY三、基因在染色体上1.(1)大于(2)一条染色体上分布有多个基因(3)线性2.(1)A与a、B与b、C与c(2)A(a)和B(b)、A(a)和C(c)、B(b)和C(c)(3)A(a)和C(c)、B(b)和C(c)(4)4ABC、ABc、abC、abc自我检测1.B2.C3.C4.C5.C6.A