課標(biāo)要求：1.嘗試運(yùn)用類比推理和假說(shuō)—演繹的方法解釋基因位于染色體上。
2．說(shuō)出孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。
核心素養(yǎng)：1.科學(xué)探究：嘗試運(yùn)用假說(shuō)—演繹法證明基因在染色體上的過(guò)程。
2.社會(huì)責(zé)任：認(rèn)同科學(xué)研究需要大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神。
【預(yù)習(xí)案】
一、薩頓的假說(shuō)
1．假說(shuō)內(nèi)容：基因(遺傳因子)是由 攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在 上。
2．依據(jù)：基因和 存在著明顯的 關(guān)系。
二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
1．實(shí)驗(yàn)者：
2．實(shí)驗(yàn)材料——
(1)果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①有許多易于區(qū)分的 ；②培養(yǎng)周期短；③成本低；
④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察。
(2)果蠅體細(xì)胞內(nèi)染色體的組成：果蠅體細(xì)胞中共有4對(duì)染色體，其中3對(duì)是常染色體，1對(duì)是性染色體。雌果蠅的性染色體組成是 ，雄果蠅的性染色體組成是 。
3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 P 紅眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 紅眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4) (♂、♀)、eq \f(1,4) (♂)
(1)果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。
(2)F1全為紅眼， 是顯性性狀。
(3)F2中紅眼∶白眼＝ ，符合 定律，紅眼和白眼受一對(duì) 控制。
(4)F2中只有 果蠅出現(xiàn)白眼性狀，說(shuō)明果蠅眼色的表現(xiàn)與 相關(guān)聯(lián)。
4．提出問(wèn)題：白眼性狀的表現(xiàn) ？
5．作出假設(shè)，解釋現(xiàn)象
(1)假設(shè)：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于 染色體上， 染色體上 相應(yīng)的 。
(2)解釋(請(qǐng)畫出遺傳圖解)
6．驗(yàn)證方法——
7．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于 染色體上，從而證明了
8．基因和染色體的關(guān)系
摩爾根進(jìn)一步證明了：一條染色體上有 個(gè)
基因；基因在染色體上呈 排列。
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1．基因的分離定律的實(shí)質(zhì)
(1)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì) 上的等位基因，具有一定的 。
(2)在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨 的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中， 隨配子遺傳給后代。
2．基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)
(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是 的。
(2)在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的 彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的 自由組合。
【探究案】
1.摩爾根等人通過(guò)測(cè)交等方法驗(yàn)證他們提出的假設(shè)。以下實(shí)驗(yàn)圖解是他們完成的測(cè)交實(shí)驗(yàn)之一：
P 紅眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
測(cè)交子代 紅眼(雌) 紅眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
(說(shuō)明：測(cè)交親本中的紅眼雌果蠅來(lái)自雜交實(shí)驗(yàn)的F1)
上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，需在上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)方案中親本的表型和基因型并預(yù)期子代的結(jié)果（用遺傳圖解表示）。
2.人有46條染色體，但是旨在揭示人類基因組遺傳信息的人類基因組計(jì)劃卻只測(cè)定人的24條染色體的DNA序列。
（1）對(duì)人類基因組進(jìn)行測(cè)序，為什么首先要確定測(cè)哪些染色體？
為什么不測(cè)定全部46條染色體？
3.分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)、發(fā)生時(shí)期和范圍是什么？
【課堂檢測(cè)案】
(1)摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了假說(shuō)—演繹法( )
(2)一對(duì)同源染色體上的兩個(gè)A基因?qū)儆诘任换? )
(3)基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨非同源染色體的分開而分離( )
(4)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合說(shuō)明核基因和染色體行為存在平行關(guān)系( )
1．假說(shuō)內(nèi)容：基因(遺傳因子)是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。
2．依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。
二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
1．實(shí)驗(yàn)者：摩爾根
2．實(shí)驗(yàn)材料——果蠅
(1)果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察。
(2)果蠅體細(xì)胞內(nèi)染色體的組成：果蠅體細(xì)胞中共有4對(duì)染色體，其中3對(duì)是常染色體，1對(duì)是性染色體。雌果蠅的性染色體組成是XX，雄果蠅的性染色體組成是XY。
3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
P 紅眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 紅眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4)紅眼(♂、♀)、eq \f(1,4)白眼(♂)
(1)果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。
(2)F1全為紅眼，紅眼是顯性性狀。
(3)F2中紅眼∶白眼＝3∶1，符合基因分離定律，紅眼和白眼受一對(duì)等位基因控制。
(4)F2中只有雄果蠅出現(xiàn)白眼性狀，說(shuō)明果蠅眼色的表現(xiàn)與性別相關(guān)聯(lián)。
4．提出問(wèn)題：白眼性狀的表現(xiàn)為何總與性別相關(guān)聯(lián)？
5．作出假設(shè)，解釋現(xiàn)象
(1)假設(shè)：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于X染色體上，Y染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因。
(2)解釋
F2
6．驗(yàn)證方法——測(cè)交
7．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，從而證明了基因在染色體上。
8．基因和染色體的關(guān)系
摩爾根進(jìn)一步證明了：一條染色體上有許多個(gè)基因；基因在染色體上呈線性排列。
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1．基因的分離定律的實(shí)質(zhì)
(1)在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性。
(2)在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
2．基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)
(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。
(2)在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
摩爾根等人通過(guò)測(cè)交等方法驗(yàn)證他們提出的假設(shè)。以下實(shí)驗(yàn)圖解是他們完成的測(cè)交實(shí)驗(yàn)之一：
P 紅眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
測(cè)交子代 紅眼(雌) 紅眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
(說(shuō)明：測(cè)交親本中的紅眼雌果蠅來(lái)自雜交實(shí)驗(yàn)的F1)
上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，需在上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)寫出該實(shí)驗(yàn)方案中親本的表型并預(yù)期子代的表型。
提示 親本從上述測(cè)交子代和野生群體中選取
P 白眼(雌)×野生紅眼(雄)
↓
F1 雄果蠅全為白眼 雌果蠅全為紅眼
1/2 1/2
√ × × √
項(xiàng)目
基因
染色體
獨(dú)立性
基因在雜交過(guò)程中保持 性和 性
染色體在配子形成和受精過(guò)程中，具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
存在
方式
在體細(xì)胞中基因 存在，在配子中只有
在體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在，在配子中只有

來(lái)源
體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自 ，一個(gè)來(lái)自
體細(xì)胞中成對(duì)的染色體(即同源染色體)一條來(lái)自 ，一條來(lái)自
分配
在形成配子時(shí)自由組合
在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合
項(xiàng)目
基因
染色體
獨(dú)立性
基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性
染色體在配子形成和受精過(guò)程中，具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
存在
方式
在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，在配子中只有成對(duì)的基因中的一個(gè)
在體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在，在配子中只有成對(duì)的染色體中的一條
來(lái)源
體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方
體細(xì)胞中成對(duì)的染色體(即同源染色體)一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方
分配
非等位基因在形成配子時(shí)自由組合
非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合
♂
♀
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,2)Y
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,4)XWXW(紅眼雌性)
eq \f(1,4)XWY(紅眼雄性)
eq \f(1,2)Xw
eq \f(1,4)XWXw(紅眼雌性)
eq \f(1,4)XwY(白眼雄性)

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第2節(jié) 基因在染色體上

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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