1、1 新情境激趣引航染色体是细胞核中载有遗传信息(基因)的物质，在显微镜下呈圆柱状或杆状，主要由脱氧核糖核酸和蛋白质组成，在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料(例如龙胆紫和醋酸洋红)着色，因此而得名。1902 年美国生物学家沃尔特萨顿和鲍维里通过观察发现细胞的减数分裂时染色体与基因具有明显的平行关系，并推测基因位于染色体上。1928 年摩尔根通过果蝇杂交实验证实了染色体是基因的载体，从而获得了诺贝尔生理学或医学奖。2 新课堂预习探索学习目标 1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。3.尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。4.
2、认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。新知预习一、萨顿的假说 1.内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。2.原因：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。3.研究方法：类比推理法。4.推理 (1)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，也有相对稳定的形态结构。(2)存在方式：体细胞中染色体和基因成对存在。在配子中只有成对基因中的一个，同样，染色体也只有成对染色体中的一条。(3)来源：体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。(4)非同源上的非等位基因在形成配子时自由组合，非同
3、源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。思考探讨 1：萨顿认为基因和染色体存在什么关系？提示：平行关系。二、基因位于染色体上的实验证据1实验者：摩尔根。2实验材料：果蝇。3实验过程及现象。4提出问题：白眼性状与性别相联系。5作出假设：控制白眼的基因在 X 染色体上，Y 染色体上不含有它的等位基因。6理论解释。7设计测交实验：F1 红眼雄果蝇与白眼雌果蝇测交。8结论：白眼基因在 X 染色体上。思考探讨 2：果蝇的红眼基因在哪里？若雄果蝇是红眼，与白眼雌果蝇杂交子代果蝇中红眼的是什么性别？提示：红眼基因在 X 染色体上。红眼的都是雌性。三、基因和染色体的关系基因在染色体上呈线性排列，一条染色体
4、上有许多个基因。四、孟德尔遗传规律的现代解释1基因分离定律的实质：(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；(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。2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。思考探讨 3：基因型为 AaBb(A/a、B/b 分别位于两对同源染色体上)的个体能够产生四种配子的根本原因是什么？提示：减数第一次分裂时，等位基因分离的同时，非
5、等位基因自由组合。3 新课堂互动探究知识点一基因位于染色体上的实验证据 细解教材1实验者：美国生物学家摩尔根。2实验材料：果蝇(1)优点如下相对性状多且明显；培养周期短；成本低；容易饲养；染色体数目少，便于观察；繁殖率高。(2)体细胞内染色体的组成性别雌性雄性图示同源染色体4 对4 对常染色体、性染色体XXXY染色体组成6XX(同型)6XY(异型)3.果蝇杂交实验及相关说明(1)实验现象P F1 F2红眼雌白眼雄红眼雌红眼雄红眼雌2/4红眼雄1/4 3/4白眼雄1/4(2)相关说明果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。F1 全为红眼，则红眼是显性性状。F2 红眼白眼，则符合分离定律，红眼和白眼受一对
6、等位基因控制。白眼性状的表现与性别相联系。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现型如下表：性别基因型眼色雌蝇XWXW XWXw XwXw红眼 红眼 白眼雄蝇XWY XwY红眼 白眼4.验证：测交实验(1)过程(2)测交结果，后代中红眼白眼，符合分离定律。(3)结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于 X 染色体上，从而证明了基因在染色体上。5.通过基因定位发现：基因在染色体上呈线性排列。典例精析 2015温州十校期末下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是()A基因位于染色体上，染色体是基因的载体B形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分
7、别进入不同配子C形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也是自由组合D体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此【解析】基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，表现在4 个方面：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。在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的；在配子中只有成对的基因中的一个，同样也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。综上所述，基因位于染色体上，染色体是基因的载体，
8、不能体现基因与染色体的平行行为，A 项符合题意，B、C、D 三项均不符合。【答案】A跟踪练习1.2015泰安期末摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于 X染色体上的最关键实验结果是()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：1BF1 雌雄个体相互交配，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：1D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【解析】白眼突变体与野生型杂交，F1 全部表现野生型，雌雄比例：1，不能说明伴性遗传，A 错误；摩尔根利用 F1 中
9、雌雄果蝇杂交，子二代中，发现有白眼只有雄果蝇中有，雌果蝇全是红眼，最早说明白眼基因位于 X 染色体上，B 正确；F1 雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例：1，不能说明伴性遗传，C 错误；题目问的是最早能够判断，但摩尔根一开始找到的白眼果蝇只有雄性的，没有白眼雌性。白眼雌性要通过杂交才得到，D 错误。【答案】B知识点二孟德尔遗传规律的现代解释细解教材1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系(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。2.两个遗传定律的细胞学基础 (1)分离定律的细胞学基础是等
10、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：拓展深化：同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循分离定律，但并非所有的非等位基因均遵循自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。真核细胞细胞质中的基因与原核细胞中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。2015西安一中期中基因的自由组合定律的实质是()A有丝分裂过程中，相同基因随姐妹染色单体分开而分离B减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分离而分开C在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合D在等位基因分离的同时，非
11、同源染色体上的非等位基因自由组合【解析】有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂后期，相同基因随姐妹染色单体分开而分离，不是基因分离定律的实质，也不是基因自由组合定律的实质，A 错。减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分离而分开，为基因分离定律的实质，B 错。在等位基因分离的同时，只有非同源染色体上的非等位基因自由组合，为基因自由组合定律的实质，而同源染色体上的非等位基因不能自由组合，C 错，D正确。【答案】D跟踪练习2.2015湖南期中(1)等位基因是指位于_上，控 制 着 _ 的 基 因，其 遗 传 遵 循_定律。(2)不成对的基因为非等位基因，非等位基因在体细胞内有两种存在形式，一是_，其遗传
12、方式遵循自由组合定律；二是_，其遗传方式不遵循自由组合定 律；孟 德 尔 所 说 的 不 成 对 的 遗 传 因 子 指 的 是_，其自由组合的原因是减数分裂过程中_。一对同源染色体一对相对性状基因的分离非同源染色体上非等位基因同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因 同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合【解析】(1)等位基因是指位于一对同源染色体上，控制着一对相对性状的基因，其遗传遵循基因的分离定律。(2)位于非同源染色体上的不成对的基因，以及位于同源染色体上的不成对的基因都属于非等位基因，因此，非等位基因在体细胞内有两种存在形式，一是非同源染色体上的非等位基因，二是同源染色
13、体上的非等位基因，前者的遗传方式遵循自由组合定律，后者的遗传方式不遵循自由组合定律。孟德尔所说的不成对的遗传因子指的是非同源染色体上的非等位基因，其自由组合的原因是减数分裂过程中同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。4 新思维随堂自测1.下列各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的实验是()A摩尔根的果蝇杂交实验B孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验C孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验D萨顿假说【解析】摩尔根的杂交实验证明了基因位于染色体上，故 A 错误。孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律，故 B 错误。孟德尔的两对相对性状的杂交实验得出了基因的自由组合定律，故 C 错
14、误。萨顿假说用类比推理法得出基因与染色体具有平行关系，故 D 正确。【答案】D2基因分离定律的实质是()AF2 出现性状分离BF1 性状分离比为:1C等位基因随同源染色体分开而分离D测交后代性状分离比为:1【解析】基因分离定律是指等位基因随着同源染色体的分开而分离，故 C 正确。F2 出现性状分离，是表现，故 A 错误。F1 不会发生性状分离，故 B 错误。测交是对其验证，故 D 错误。【答案】C3对摩尔根等人得出“果蝇的白眼基因位于 X 染色体上”这一结论没有影响的是()A孟德尔的遗传定律B摩尔根的精巧实验设计C萨顿提出“基因在染色体上”的假说D克里克提出的中心法则【解析】摩尔根因为对孟德尔
15、遗传理论和萨顿提出的“基因在染色体上”假说持怀疑态度，所以才设计了果蝇眼色杂交实验，发现符合孟德尔遗传定律，并通过测交验证，最终得出上述实验结论。摩尔根巧妙的运用了假说演绎法，精心设计实验才能获得有力证据。克里克的中心法则涉及的是遗传信息的传递问题，而不是基因在染色体上的问题，所以选 D。【答案】D4萨顿将“看不见”的基因与“看得见”的染色体行为进行类比，提出“基因位于染色体上”的假说。他所应用的科学研究方法是()A假说演绎法 B模拟实验法C杂交实验法D类比推理法【解析】萨顿利用类比推理法得出基因位于染色体上的结论，选 D。【答案】D5基因遗传行为与染色体的行为是平行的。根据这一事实作出的如下
16、推测，哪一项没有说服力()A基因在染色体上B同源染色体分离导致等位基因分离C每条染色体上有许多基因D非同源染色体自由组合使非等位基因重组【解析】基因与染色体行为具有平行关系是由于基因在染色体上，基因随染色体的分离而分离，随染色体的组合而组合，而每条染色体上有许多基因不能体现出基因与染色体的平行关系。【答案】C61909 年摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到的 F1 均为红眼，F1 雌雄个体杂交，F2 雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于 X 染色体上(用 XA 和 Xa表示)，并对上述杂交实验进行了解释。请回答下列问题：(1)依据摩尔根的假设，写出
17、上述杂交实验得到的 F2 的相应基因型：红眼雄蝇：_；白眼雄蝇：_；红眼雌蝇：_。(2)为了验证上述设想的正确性，摩尔根等人选取_眼雌蝇与_眼雄蝇进行了一次杂交实验，所得子代的表现型及比例为：_，即证明摩尔根的设想是正确的。XAYXaYXAXA、XAXa白红白眼雄蝇:红眼雌蝇:1【解析】(1)亲本的基因型为 XAXAXaY，则得到的 F1 均为红眼，基因型为 XAXa、XAY，F1 雌雄个体杂交，得到的 F2 代表现型和基因型为：红眼雄果蝇 XAY；白眼雄果蝇 XaY；红眼雌果蝇为 XAXA、XAXa。(2)为了验证设想的正确，摩尔根等人选取了红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行交配，若红眼、白眼基因在
18、 X 染色体上，则后代白眼雄蝇：红眼雌蝇:1。6 新视点名师讲座方法 1 选择亲本确定基因位置常染色体还是 X 染色体XY 型性别决定生物雌性个体选隐性性状；雄性个体选显性性状，即 XbXbXBY。ZW 型性别决定生物雄性个体选隐性性状；雌性个体选显性性状，即 ZbZbZBW。方法 2 根据子代性别、性状的数量比分析推断(1)若告诉某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量，则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致即可确定。(2)采用逆向思维的方法将结果做为依据，即若出现某种结果即确定基因在某种染色体上。方法 3 假设分析逆向推断法假设位于 X 染色体，分析现象结果；假设位于常染色体上，分析现象结果；将得到结果做为条件，若出现某一相应情况，即确定基因在 X 染色体或常染色体上。