高中生物第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上学案新人教版必修2Word格式文档下载.docx

高中生物第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上学案新人教版必修2Word格式文档下载.docx

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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第一次分裂后期自由组合

3.结论：

基因和染色体行为存在着明显的平行关系，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

例1

　下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是（　　）

A．基因在染色体上呈线性排列

B．体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的

C．基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在形成配子和受精过程中，具有相对稳定的形态结构

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

答案　A

解析　基因在染色体上呈线性排列，是由摩尔根提出的。

例2

　已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该果蝇减数分裂产生配子的说法，正确的是（　　）

A．果蝇的精子中含有成对基因

B．果蝇的体细胞中只含有一个基因

C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方，也可以同时来自于母方

D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个

答案　D

解析　由于精子中无同源染色体，所以其中的基因均不成对，A错误；

果蝇的体细胞中含同源染色体，所以基因都是成对的，且种类也很多，B错误；

同源染色体只能一条来自母方，一条来自父方，不会同时来自母方或父方，C错误。

二、基因位于染色体上的实验证据

1．实验材料——果蝇

（1）果蝇作为实验材料的优点：

①相对性状多且明显；

②培养周期短；

③成本低；

④容易饲养；

⑤染色体数目少，便于观察。

（2）果蝇体细胞内染色体的组成：

果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。

雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。

2．观察现象

P　红眼（♀）×

白眼（♂）

↓

F1　　　　红眼（♀、♂）

　　　　↓雌雄交配

F2　

红眼（♂、♀）、

（1）果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。

（2）F1全为红眼，红眼是显性性状。

（3）F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。

（4）F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相联系。

3．提出问题：

白眼性状的表现为何总与性别相联系？

4．作出假设，解释现象

（1）假设：

白眼基因（用w表示）、红眼基因（用W表示）位于X染色体上。

（2）解释

F2

　　　♂

♀

XW

Y

XWXW

（红眼雌性）

XWY

（红眼雄性）

Xw

XWXw

XwY

（白眼雄性）

5.演绎推理——测交

（1）过程

（2）测交结果：

后代中红眼∶白眼＝1∶1，符合分离定律。

6．实验结论：

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。

7．基因和染色体关系

摩尔根进一步证明了：

一条染色体上有许多个基因；

基因在染色体上呈线性排列。

例3

　（20xx·

武汉高一检测）摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，经历了若干过程。

①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？

②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上。

③对F1红眼雌果蝇进行测交。

上面三个叙述中（　　）

A．①为假说，②为推论，③为实验

B．①为观察，②为假说，③为推论

C．①为问题，②为假说，③为实验

D．①为推论，②为假说，③为实验

答案　C

解析　摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时采用的方法是假说—演绎法，根据现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关”；

作出的假设是“白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因”；

然后利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假设，因此C项正确。

例4

　下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是（　　）

A．基因全部在染色体上

B．基因在染色体上呈线性排列

C．一条染色体上有一个基因

D．染色体就是由基因组成的

答案　B

解析　基因和染色体行为存在着明显的平行关系，但细胞质中也有少量基因存在。

基因在染色体上呈线性排列，这也说明一条染色体上有许多个基因。

染色体主要由DNA和蛋白质组成。

三、孟德尔遗传规律的现代解释

1．基因的分离定律的实质

（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。

例5

　下列有关减数分裂过程中基因和染色体变化的叙述，不正确的是（　　）

A．减数分裂时，同源染色体分开，等位基因也随之分离

B．染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开

C．非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也可以自由组合

D．性染色体上的基因都是成对存在的

解析　在性染色体上，有些基因不是成对存在的，如果蝇的眼色基因位于X染色体上，而在Y染色体上没有与之相对应的等位基因。

例6

　如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是（　　）

A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子

B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等

C．形成配子时基因A、a与D、d之间不能自由组合

D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等

解析　由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从染色体情况上看，它能形成X、Y两种配子；

e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率；

A、a与D、d位于两对同源染色体上，减数分裂时，A、a与D、d之间能够自由组合；

只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，即各占

。

1．判断正误

（1）基因和染色体行为存在着明显的平行关系（　　）

（2）萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上（　　）

（3）体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因（　　）

（4）蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方（　　）

（5）基因分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离（　　）

（6）由于控制果蝇眼色的基因只存在于X染色体上，所以该基因在遗传过程中不遵循基因的分离定律（　　）

答案　

（1）√　

（2）×

　（3）×

　（4）√　（5）×

　（6）×

2．1903年，萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出来的（　　）

A．运用假说—演绎法提出的

B．通过蝗虫实验运用类比推理提出的

C．运用系统论分析法提出的

D．通过摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验提出的

3．果蝇的红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因在X染色体上。

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×

C．杂合红眼雌果蝇×

白眼雄果蝇

D．白眼雌果蝇×

解析　“通过眼色即可直接判断子代果蝇性别”即子代雌性和雄性的果蝇眼色不同。

假设红眼由基因A控制、白眼由基因a控制。

A项，XAXa×

XAY→雌性都是红眼，雄性

红眼、

白眼，不能根据眼色判断子代果蝇性别；

B项，XaXa×

XAY→雌性都是红眼，雄性都是白眼，可根据眼色判断子代果蝇性别；

C项，XAXa×

XaY→后代雌雄各

红眼和

D项，XaXa×

XaY→后代全是白眼，不能根据眼色判断子代果蝇性别。

4．（20xx·

全国Ⅰ，6）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；

长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。

现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有

为白眼残翅，下列叙述错误的是（　　）

A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr

B．F1中出现长翅雄蝇的概率为

C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同

D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体

解析　根据分析，亲本雌雄果蝇的基因型为BbXRXr和BbXrY，A正确；

F1出现长翅雄蝇（B_X－Y）的概率为

×

＝

，B错误；

母本BbXRXr产生的配子中，含Xr的配子占

，父本BbXrY产生的配子中，含Xr的配子占

，因此雌、雄亲本产生的配子中含Xr的配子都占

，C正确；

白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，经减数分裂产生的极体和卵细胞的基因型都为bXr，D正确。

5．如图是科学家根据果蝇的遗传实验，绘制出的果蝇某一条染色体上的某些基因的位置图，请回答：

（1）基因和染色体行为存在着明显的________关系。

（2）绘出果蝇的基因在染色体上位置图的第一位学者是________。

（3）染色体的主要成分是________和________。

（4）图中染色体上的朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因吗？

为什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）平行　

（2）摩尔根　（3）DNA　蛋白质　（4）不是；

等位基因应位于一对同源染色体的同一位置上，而图中朱红眼基因和深红眼基因位于同一条染色体上

解析　

（1）基因与染色体行为存在着明显的平行关系。

（2）摩尔根通过实验证明基因位于染色体上，并绘出果蝇的基因在染色体上位置图。

（3）染色体的主要成分是DNA和蛋白质。

（4）朱红眼基因和深红眼基因位于同一条染色体上，不是等位基因。

6．（20xx·

全国Ⅱ，32）等位基因A和a可能位于X染色体上，也可能位于常染色体上，假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。

不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题：

（1）如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人？

_________________________________________