1、第2节基因在染色体上课标内容要求核心素养对接概述性染色体上的基因与性别相关联。1生命观念：从基因和染色体层面解释新情景下的简单遗传现象。2科学思维：尝试用假说演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验。3社会责任：认同摩尔根等科学家尊重科学事实，勇于否定自我的科学精神。一、萨顿的假说1假说内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。2依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。3基因与染色体行为的类比项目基因染色体独立性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，具有相对稳定的形态结构存在方式在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中
2、的一个在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条来源体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方分配非等位基因在形成配子时自由组合非同源染色体在减数分裂后期自由组合二、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。2实验方法：假说演绎法。3实验材料：果蝇。4实验过程(1)实验现象：现象分析红眼为显性性状。果蝇眼色的遗传符合基因分离定律。F2中白眼果蝇只有雄果蝇(2)实验假说：内容：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。遗传图解(3)测交预期：白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配子代雌性红眼雌性
3、白眼雄性红眼雄性白眼1111。(4)测交结果：与预期相符。(5)实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上基因位于染色体上。5基因与染色体的关系(1)数量关系：一条染色体上有许多个基因。(2)位置关系：基因在染色体上呈线性排列。三、孟德尔遗传规律的现代解释1基因分离定律的实质2基因的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。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。()2染色体和基因并不是一一对应关系，
4、一条染色体上含有很多基因。()3蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。()4非等位基因都位于非同源染色体上。()5等位基因随同源染色体的分离而分离，发生在减数分裂的后期。()答案1提示：萨顿的假说利用的是类比推理，而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说演绎法。23提示：蝗虫细胞的细胞质(如线粒体)中也含有少量遗传物质，这些遗传物质不存在于染色体上。4提示：有些非等位基因也可以位于同源染色体上。5摩尔根果蝇杂交实验的假说演绎分析1实验现象发现问题PF1F22理论分析提出假说(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼，则红眼是显性性状。(3)F2中红眼白眼31，符合分离定律，红眼和白眼受一对
5、等位基因控制。(4)白眼性状的表型与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表型如下表：雌果蝇雄果绳基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表型红眼红眼白眼红眼白眼注：其中(1)(2)(3)为理论分析，(4)为假说。3演绎推理实验检验(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：若基因位于常染色体上，则遗传图解如下：说明：实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二
6、：利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如下：若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如下：若基因位于常染色体上，则遗传图解如下：说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与相同，与不同，由此可证明假说成立。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。由性染色体决定性别的生物才有性染色体。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。1在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够
7、判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验结果是()A白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例11BF1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性CF1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为11D白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性BA项能说明野生型相对于突变型是显性性状，但不能判断白眼基因位于X染色体上，与题意不符；B项能说明这一对性状的遗传与性别有关，即控制该性状的基因位于X染色体上，且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象，与题意相符；C项属于测交类型，不能说明白眼基因位于X染色体上，与题意不符；D项能说明控制该性状的基因位于X染色体上
8、，但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的，不是最早，与题意不符。2(不定项)摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述中，正确的是()A果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说演绎法C摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwYDF2中的红眼雌果蝇的基因型只有XWXWABC子二代中，红眼和白眼的比例为31，说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，A正确；摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说演绎法，B正确；摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄
9、果蝇的基因型是XwY，C正确；F2中的红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw，D错误。孟德尔遗传规律的现代解释1分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：2自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循。(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。合作探究：孟德尔遗传定律中的遗传因子与染色体上的基因对
10、应关系是怎样的？提示：(1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。(2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。1(不定项)据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是()AC基因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自由组合。在选项A中的与是位于同源染色体上的基因，是不能自由组合的，选项C同选项A。2(2019全国卷)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是()A窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在
11、雌株中B宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株C宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株D若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子C由于含有基因b的花粉不育，因此不可能形成基因型为XbXb的个体，A正确；若宽叶雌株基因型为XBXb，则与宽叶雄株杂交，子代中可能出现基因型为XbY的窄叶雄株，B正确；由于含有基因b的花粉不育，所以窄叶雄株的子代只有雄株，C错误；后代雄株的X染色体来自亲代雌株，若后代雄株均为宽叶，则亲代雌株只能提供含基因B的卵细胞，故亲本雌株是纯合子，D正确。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。2.基
12、因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。3.基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。4.基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5.萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。6.摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说演绎法。1(不定项)下列各项中能说明基因和染色体行为存在平行关系的是()A体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在B体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方一个来自母方C非同源染色体及其上的非等位基因自由组合D基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异ABC在生殖
13、过程中基因和染色体的变异是随机发生的，没有必然的联系，不能体现二者间的平行关系。2红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子一代雌雄果蝇都表现红眼，这些果蝇交配产生的子二代中，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眼色的遗传遵循分离定律C眼色和性别表现为自由组合D子二代红眼雌果蝇有两种基因型C若控制眼色的基因用M、m表示，该过程遗传图解为P：红眼雌果蝇(XMXM)白眼雄果蝇(XmY)F1：红眼雌果蝇(XMXm)红眼雄果蝇(XMY)F2：红眼雌果蝇(XMXM、XMXm)红眼雄果蝇(XMY)白眼雄果蝇(XmY)211。由于控制眼色的基因位于性染色体
14、上，所以眼色和性别不会自由组合。3(不定项)如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，下列相关说法错误的是()A果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目B基因在染色体上呈线性排列C黄身基因与白眼基因的遗传遵循自由组合定律D细胞内的基因都在染色体上CD一条染色体上有多个基因，所以果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目，A项正确；基因在染色体上呈线性排列，B项正确；黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上，因此它们的遗传不遵循自由组合定律，C项错误；细胞核内的基因位于染色体上，细胞质内的基因位于线粒体和叶绿体中，D项错误。4下图能正确表示基因分离定律实质的是()ABC DC基因分离定律的实质：杂合子在产生配
15、子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地进入不同的配子中。5果蝇的灰身(B)和黑身(b)、红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制，B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果：P灰身黑身红眼白眼F1灰身红眼F2灰身黑身31红眼白眼31(1)选果蝇作实验材料的优点是_(至少写出2点)。(2)F1随机交配，试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是_和_。(3)以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的是_，不一致的是_。(4)现用纯合的灰身红眼果蝇()与黑身白眼果蝇()杂交，再让F1个体间杂交得到F2。预期F2可能出现的基因型有_种，雄性中黑身白眼的概率
16、是_。解析根据题意，亲本XRXRXrYF1(XRXr、XRY)F2(XRXR、XRXr、XRY、XrY)，由此可见红眼果蝇中雄、雌性都有，白眼果蝇中只有雄性。由于灰身和黑身基因位于常染色体上，所以正交和反交结果一致，而红眼和白眼基因位于X染色体上，正交和反交结果不同。纯合的灰身红眼果蝇()BBXRXR与黑身白眼果蝇()bbXrY杂交，F1个体的基因型是BbXRXr和BbXRY，它们杂交得F2，可能出现的基因型有3412种，出现黑身的概率为1/4，雄性中出现白眼的概率为1/2，所以雄性中黑身白眼的概率为1/8。答案(1)相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养等(答出2点即可)(2)雄、雌性雄性(3)灰身和黑身红眼和白眼(4)121/8