学年高中生物人教版必修二第2章 第2节 基因在染色体上 Word版含答案文档格式.docx

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存

在

体细胞

成对

配子

单个

单条

体细胞中来源

一个来自父方，一个来自母方

一条来自父方，一条来自母方

形成配子时

非等位基因自由组合

非同源染色体自由组合

2.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）实验科学方法：

假说—演绎法。

（3）实验材料：

果蝇。

（4）实验证据：

①实验过程：

P　　　　红眼（♀）×

白眼♂

↓

F1红眼（♀、♂）

↓雌雄交配

F2红眼（♀、♂）∶白眼（♂）＝3∶1

②实验分析。

Ⅰ.F1的结果说明红眼是显性性状。

Ⅱ.F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。

Ⅲ.F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系。

③假设与解释。

Ⅰ.假设：

控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X

染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。

Ⅱ.解释：

④测交验证：

亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代雌性红眼∶雌性白眼∶雄性红眼∶雄性白眼＝1∶1∶1∶1。

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。

3．摩尔根新发现

观察图示，得出以下结论：

（1）一条染色体上有许多个基因。

（2）基因在染色体上呈线性排列

探讨

：

用果蝇作为实验材料有何优点？

提示：

①相对性状多、明显；

②培养周期短；

③成本低；

④易饲养；

⑤染色体数目少，便于观察等。

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，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答：

（1）亲代果蝇的基因型是怎样的？

（2）若让F1中的雌雄果蝇交配，F2的表现型和比例是怎样的？

（1）XrXr和XRY。

（2）红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1∶1∶1。

　两种遗传研究方法归纳

（1）类比推理法：

萨顿根据蝗虫细胞中染色体与基因的平行关系，由可见的染色体的行为推测看不见的基因的行为，但这种方法得出的结论不一定是正确的，是一种思维的产物。

（2）假说—演绎法：

无论是孟德尔还是摩尔根，都利用该方法，先通过杂交实验发现问题，并提出解释问题的假说，然后再设计测交实验进行验证，在测交实验出现结果以前，先运用自己的假说预测实验结果即演绎。

1．下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是（　　）

A．基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性

B．体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在

C．体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个（条）来自母方，一个（条）来自父方

D．等位基因、非同源染色体的自由组合

【解析】　在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

【答案】　D

2．果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。

现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下：

【导学号：

10090059】

雌果蝇

雄果蝇

F1

大翅620

大翅617

F2

大翅2159

大翅1011　小翅982

下列分析不正确的是（　　）

A．果蝇翅形大翅对小翅为显性

B．根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律

C．根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上

D．F2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型

【解析】　大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。

根据题中信息“F2：

大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。

遗传图解如下：

可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。

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。

分离定律和自由组合定律发生在什么时期？

发生在减数分裂过程中，具体地说都发生在减数第一次分裂后期。

如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答：

（1）图中属于等位基因的有哪些？

（2）图中非等位基因有哪些？

（3）上述非等位基因中，能自由组合的是哪些？

（1）A与a、B与b、C与c。

（2）A（或a）和C（或c）、B（或b）和C（或c）、A（或a）和B（或b）。

（3）非同源染色体上的非等位基因能自由组合，即A（或a）和C（或c）、B（或b）和C（或c）。

1．分离定律和自由组合定律的细胞学基础

2．孟德尔遗传规律的适用范围

（1）适合于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是随着染色体分离或自由组合而进行的。

（2）适合于能进行有性生殖的生物。

因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。

（3）自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。

1．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（　　）

【导学号：

10090060】

【解析】　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。

【答案】　A

2．下图能正确表示基因分离定律实质的是（　　）

【解析】　基因分离定律的实质是：

杂合子在产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，独立地进入不同的配子中。

【答案】　C

1．科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类探索基因神秘踪迹历程中，进行了如下研究：

①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：

提出了生物的性状由遗传因子（基因）控制；

②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：

基因在染色体上；

③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：

找到基因在染色体上的实验证据。

他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（　　）

A．①假说—演绎法　②假说—演绎法　③类比推理

B．①假说—演绎法　②类比推理　③类比推理

C．①假说—演绎法　②类比推理　③假说—演绎法

D．①类比推理　②假说—演绎法　③类比推理

【解析】　孟德尔提出生物的性状是由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染色体上的实验证据运用的都是假说—演绎法。

萨顿提出基因在染色体上的假说运用的是类比推理。

2．摩尔根从野生型果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。

他将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部是红眼。

再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1∶1，红眼占3/4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。

为了解释这种现象，他提出了有关假设。

你认为最为合理的假设是（　　）

A．白眼基因位于X染色体上

B．红眼基因位于Y染色体上

C．白眼基因表现出雄性传雌性再传雄性的交叉遗传

D．红眼性状为隐性性状

【解析】　F1全部是红眼，说明红眼为显性性状，F2中所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性，说明控制红眼的基因不可能位于Y染色体上，最合理的假设应是白眼基因在X染色体上。

3．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（　　）【导学号：

10090061】

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

【解析】　若控制眼色的基因用M、m表示，该过程遗传图解为P：

红眼雌蝇（XMXM）×

白眼雄蝇（XmY）→F1：

红眼雌蝇（XMXm）×

红眼雄蝇（XMY）→F2：

红眼雌蝇（XMXM、XMXm）∶红眼雄蝇（XMY）∶白眼雄蝇（XmY）＝2∶1∶1。

由于控制眼色的基因位于性染色体上，所以眼色和性别不会自由组合。

4．图甲表示某果蝇体细胞染色体组成，图乙表示该果蝇所产生的一个异常的生殖细胞，据图回答下列问题：

　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙

（1）果蝇的一个精原细胞中X染色体上的W基因在______________期形成两个W基因，这两个W基因在______________期发生分离。

（2）基因B、b与W的遗传遵循______________定律，原因是___________。

（3）该精原细胞进行减数分裂时，次级精母细胞后期性染色体的组成为______________。

（4）图乙所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细胞形成过程中，______________________________________。

【解析】　

（1）果蝇X染色体上的两个W基因是DNA分子复制的结果，发生在细胞分裂的间期，这两个W基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

（2）由于B、b基因位于常染色体上，而W基因位于性染色体上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。

（3）经减数第一次分裂产生的次级精母细胞中没有同源染色体。

（4）图乙细胞内含有两条Y染色体，原因可能是减数第二次分裂后期染色单体分开后形成的子染色体未分开，从而进入同一精细胞中。

【答案】　

（1）间　有丝分裂后期或减数第二次分裂后

（2）基因的自由组合　这两对基因位于非同源染色体上

（3）XX或YY

（4）减数第二次分裂后期一对姐妹染色单体（或Y染色体）分开后形成的子染色体没有分离课堂小结：

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核心回扣

1.基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

2.基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利用了假说—演绎法。