第二章　基因和染色體的關(guān)系2　基因在染色體上課前· 新知導(dǎo)學(xué)1．研究方法：________________。2．依據(jù)：基因和染色體行為存在明顯的________關(guān)系。薩頓的假說類比推理平行　完整性和獨(dú)立性　穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)　成對的基因中的一個(gè)　成對的染色體中的一條　父方　母方　同源染色體　非等位基因　非同源染色體3．內(nèi)容：基因是由________攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因位于________上。染色體染色體提示：不是，基因主要分布于染色體上，線粒體和葉綠體中也有少量基因分布。是不是所有的基因都位于染色體上？ 判斷下列敘述的正誤。(1)薩頓利用假說—演繹法，推測基因位于染色體上，且基因都位于染色體上。 (　　)(2)體細(xì)胞中基因成對存在，配子中只含一個(gè)基因。 (　　)(3)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合能說明“核基因和染色體行為存在平行關(guān)系”。 (　　)(4)薩頓通過果蠅的白眼和紅眼這一相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，提出基因在染色體上的假說。 (　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×1．實(shí)驗(yàn)者：美國生物學(xué)家____________。2．實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法：假說—演繹法。3．實(shí)驗(yàn)材料：________________?；蛭挥谌旧w上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根果蠅4．實(shí)驗(yàn)證據(jù)：(1)實(shí)驗(yàn)過程3∶1(2)實(shí)驗(yàn)分析①F1的結(jié)果說明________是顯性性狀。②F2的比例關(guān)系說明果蠅眼色的遺傳符合________定律，紅眼和白眼受________等位基因控制。③F2白眼果蠅只有雄性，說明白眼性狀的表現(xiàn)與________相聯(lián)系。(3)假設(shè)與解釋：①假設(shè)：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于______染色體上，______染色體上無相應(yīng)的等位基因。紅眼　基因分離　一對　性別X　Y②解釋：(4)測交驗(yàn)證：親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代雌性紅蠅∶雌性白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅＝____________。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：控制果蠅紅眼、白眼的基因只位于X染色體上→基因位于染色體上。5．摩爾根的新發(fā)現(xiàn)——基因和染色體的關(guān)系(1)一條染色體上有________基因。(2)基因在染色體上呈________排列。1∶1∶1∶1多個(gè)線性提示：是的。摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實(shí)驗(yàn)中，是不是和孟德爾一樣也采取了“假說—演繹法”？ 判斷下列敘述的正誤。(1)摩爾根利用假說—演繹法，證明控制果蠅紅、白眼的基因位于X染色體上。 (　　)(2)F1的紅眼雌、雄果蠅相互交配，F(xiàn)2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1，說明果蠅紅眼為顯性。 (　　)(3)位于性染色體上的基因，在遺傳時(shí)不遵循孟德爾定律，但表現(xiàn)為伴性遺傳。 (　　)(4)摩爾根在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的雄果蠅中首次發(fā)現(xiàn)了白眼性狀，該性狀來自基因重組。 (　　)(5)染色體和基因并不是一一對應(yīng)的關(guān)系，一條染色體上含有很多個(gè)基因。 (　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋等位基因　非等位基因　獨(dú)立性　互不干擾　減數(shù)分裂　等位基因　分離　自由組合提示：是的。等位基因的分離和非等位基因的自由組合是不是同時(shí)發(fā)生的？ 基因型為Mm的動(dòng)物，在其精子形成過程中，基因MM、mm、Mm分開分別發(fā)生在 (　　)①精原細(xì)胞形成初級精母細(xì)胞時(shí)②初級精母細(xì)胞形成次級精母細(xì)胞時(shí)③次級精母細(xì)胞形成精細(xì)胞時(shí)④精細(xì)胞形成精子時(shí)A．①②③　　 B．③③②C．②②③　　 D．②③④【答案】B　【解析】MM、mm是通過DNA復(fù)制形成的，因此位于姐妹染色單體上，它們的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂，伴隨著絲粒分裂、姐妹染色單體的分開而分離。Mm基因是一對等位基因，位于一對同源染色體上，它們的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，伴隨同源染色體的分開而分離。課堂 · 素養(yǎng)初培1．果蠅的染色體組成基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)[知識歸納]2.果蠅測交實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)一：F2中白眼雄果蠅與F1中紅眼雌果蠅交配：說明：雜交子代中，雌雄果蠅中均有紅眼和白眼，與基因位于常染色體表現(xiàn)相同，故根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無法驗(yàn)證假說，但通過本實(shí)驗(yàn)得到了白眼雌果蠅。(2)實(shí)驗(yàn)二：利用“實(shí)驗(yàn)一”得到的白眼雌果蠅與一個(gè)毫無血緣關(guān)系的純種紅眼雄果蠅交配：說明：雜交子代中，雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，性狀表現(xiàn)與性別相聯(lián)系，與基因位于常染色體表現(xiàn)不同，由此可證明假說成立。圖1為摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解，圖2為雌雄果蠅的染色體組成示意圖。請據(jù)圖思考下列問題：(1)據(jù)圖2思考：是不是所有的同源染色體形態(tài)、大小都相同？(2)控制果蠅紅眼和白眼的基因是否遵循基因的分離定律？為什么？(3)摩爾根通過雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了什么問題？他又作出怎樣的假設(shè)解釋這個(gè)問題？(4)根據(jù)摩爾根的假設(shè)，紅眼、白眼雌雄果蠅的基因型分別有哪些？(相關(guān)基因用W和w表示)提示：(1)不是，常染色體中同源染色體的大小和形態(tài)相同，但性染色體的形態(tài)、大小不同。(2)遵守，因?yàn)殡s交實(shí)驗(yàn)中F1全部為紅眼，F(xiàn)2中紅眼和白眼的個(gè)體數(shù)量比例為3∶1。(3)白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系。控制白眼的基因位于X染色體上，在Y染色體上沒有它的等位基因。(4)雌果蠅：紅眼——XWXW、XWXw，白眼——XwXw；雄果蠅：紅眼——XWY，白眼——XwY?！痉椒记伞颗袛嗷虻奈恢玫姆椒ǎ篬對點(diǎn)精練]1．用純合子果蠅作為親本研究兩對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：下列說法不正確的是 (　　)A．實(shí)驗(yàn)中屬于顯性性狀的是灰身、紅眼B．體色和眼色的遺傳符合自由組合定律C．若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄蠅中灰身白眼的概率為3/4D．若組合②的F1隨機(jī)交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8【答案】C　【解析】灰身個(gè)體與黑身個(gè)體雜交，后代全是灰身個(gè)體，灰身是顯性性狀；同理，紅眼為顯性性狀。若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄蠅中灰身白眼的概率是3/4×1/2＝3/8。2．決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色，w基因控制白色。一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代中不可能出現(xiàn)的是(　　)A．紅眼雄果蠅　　　 B．白眼雄果蠅C．紅眼雌果蠅 D．白眼雌果蠅【答案】D　【解析】先寫出親代基因型。紅眼雌果蠅：XWXW或XWXw，紅眼雄果蠅：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)；若XWXw×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWXw(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)、XwY(白眼雄果蠅)?？梢?，后代中不可能出現(xiàn)白眼雌果蠅。1．等位基因與非等位基因的辨析孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋[知識歸納]2.分離定律和自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)3．孟德爾遺傳規(guī)律的適用范圍(1)適用于真核生物，因?yàn)檎婧松锞哂腥旧w，基因的分離或自由組合是隨著染色體分離或自由組合而進(jìn)行的。(2)適用于能進(jìn)行有性生殖的生物。因?yàn)槊系聽栠z傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂，只有能進(jìn)行有性生殖的生物才能進(jìn)行減數(shù)分裂。(3)自由組合定律發(fā)生在非同源染色體上的非等位基因之間。右圖為某種高等動(dòng)物的兩對同源染色體及五對基因的分布，請據(jù)圖思考下列問題：(1)圖中哪些是等位基因？哪些是相同基因？(2)圖中的非等位基因的遺傳是否都遵循基因的自由組合定律？(3)該動(dòng)物產(chǎn)生的配子的基因型是怎樣的？提示：(1)A與a、D與d、E與e。B與B、C與C。(2)非同源染色體上的非等位基因，如A/a與E/e，其遺傳遵循自由組合定律。同源染色體上的非等位基因，如A/a與D/d，其遺傳不遵循自由組合定律。(3)ABCDE、ABCDe、aBCdE、aBCde。[對點(diǎn)精練]1．下圖表示果蠅的一個(gè)細(xì)胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因，下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)A．從染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子B．e基因控制的性狀在雌雄個(gè)體中出現(xiàn)的概率相等C．形成配子時(shí)基因A、a與D、d之間不能自由組合D．只考慮3、4與7、8兩對染色體時(shí)，該個(gè)體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等【答案】D　【解析】由圖可知，該果蠅為雄性個(gè)體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從染色體情況上看，它能形成X、Y兩種配子。e基因位于X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因，所以e基因控制的性狀，在雄性個(gè)體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個(gè)體中出現(xiàn)的概率。A、a與D、d位于兩對同源染色體上，減數(shù)分裂時(shí)，A、a與D、d之間能夠自由組合。只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時(shí)，該果蠅基因型可寫成DdXeY，產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子且數(shù)量相等，即各占1/4。2．下面為某同學(xué)總結(jié)的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的聯(lián)系圖，有些聯(lián)系是錯(cuò)誤的，其中全為錯(cuò)誤聯(lián)系的選項(xiàng)是 (　　)A．①⑤⑧　 B．①③④　C．⑦⑧ D．⑤⑧【答案】D　【解析】有絲分裂后期姐妹染色單體分離，①正確；減數(shù)第一次分裂后期會(huì)發(fā)生同源染色體分離，非同源染色體自由組合，②和③正確；受精作用時(shí)同源染色體會(huì)合，④正確；姐妹染色單體分離不會(huì)導(dǎo)致等位基因分離，⑤錯(cuò)誤；同源染色體的分離會(huì)導(dǎo)致等位基因分離，⑥正確；非同源染色體自由組合會(huì)導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因自由組合，⑦正確；非同源染色體上的非等位基因自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，⑧錯(cuò)誤。課堂·延伸提分 易錯(cuò)易混1：類比推理與假說—演繹法的比較(1)類比推理：將未知事物同已知事物的性質(zhì)類比，依據(jù)其相似性，提出關(guān)于未知事物某些性質(zhì)的假說—類比推理得出的結(jié)論，并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。(2)假說—演繹法：在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題→通過推理和想像提出解釋問題的假說→根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理→通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論→若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，證明假說是正確的；反之，假說是錯(cuò)誤的。 易錯(cuò)易混2：基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由組合定律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾遺傳規(guī)律，如葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德爾遺傳規(guī)律，如原核生物細(xì)胞中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。例　摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置時(shí)，經(jīng)歷了若干過程，其中：①白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)；②白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上；③對F1紅眼雌果蠅進(jìn)行測交。上面三個(gè)敘述中 (　　)A．①為假說，②為結(jié)論，③為驗(yàn)證B．①為觀察，②為假說，③為結(jié)論C．①為問題，②為假說，③為驗(yàn)證D．①為結(jié)論，②為假說，③為驗(yàn)證【答案】C　【解析】摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置所采用的方法是假說—演繹法，他根據(jù)現(xiàn)象提出的問題是“白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)？”作出的假說是白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上，利用F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測交，驗(yàn)證假說，最后提出“基因位于染色體上”的結(jié)論。小練 · 素養(yǎng)達(dá)成1．在探索遺傳本質(zhì)的過程中，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是 (　　)①孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)遺傳定律②薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”③摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上A．①假說—演繹法 ②假說—演繹法 ③類比推理法B．①假說—演繹法?、陬惐韧评矸ā、垲惐韧评矸–.①假說—演繹法 ②類比推理法 ③假說—演繹法D．①類比推理法?、诩僬f—演繹法　③類比推理法【答案】C　【解析】孟德爾根據(jù)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，提出遺傳定律采用的是“假說—演繹法”；薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”，采用的是“類比推理法”；摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上采用的是“假說—演繹法”。2．已知果蠅的體細(xì)胞內(nèi)有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該動(dòng)物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法，正確的是 (　　)A．果蠅的精子中含有成對的基因B．果蠅的體細(xì)胞只含有一個(gè)基因C．果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來自父方，也可以同時(shí)來自母方D．在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個(gè)【答案】D　【解析】根據(jù)薩頓的假說，染色體在體細(xì)胞中成對存在，在配子中只有成對染色體中的一條；基因在體細(xì)胞中也成對存在，在配子中，也只有成對基因中的一個(gè)。3．紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌雄果蠅都表現(xiàn)紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中，紅眼雄果蠅占1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)A．紅眼對白眼是顯性B．眼色遺傳符合分離定律C．眼色和性別表現(xiàn)自由組合D．紅眼和白眼基因位于X染色體上【答案】C　【解析】由題干可知，紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌雄果蠅都表現(xiàn)紅眼，所以紅眼為顯性性狀，白眼為隱性性狀，A正確；子代紅眼雌雄果蠅交配，子二代紅眼∶白眼＝3∶1，故眼色遺傳符合分離定律，B正確；子二代的性狀有明顯的性別差異，且雌果蠅有紅眼性狀，則該基因不在Y染色體上，說明控制眼色的基因位于X染色體上，則眼色與性別表現(xiàn)不能自由組合，C錯(cuò)誤，D正確。4．果蠅的紅眼對白眼為顯性，且控制眼色的基因在X染色體上。下列雜交組合中，通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是(　　)A．雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B．白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C．雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D．白眼雌果蠅×白眼雄果蠅【答案】B　【解析】“通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別”即子代雌性和雄性果蠅的眼色不同。設(shè)紅眼為A控制、白眼為a控制。A項(xiàng)為XAXa×XAY→雌性都是紅眼，雄性1/2紅眼、1/2白眼，不能直接判斷子代果蠅性別。B項(xiàng)為XaXa×XAY→雌性都是紅眼，雄性都是白眼，可以直接判斷子代果蠅性別。C項(xiàng)為XAXa×XaY→后代雌雄各1/2紅眼和1/2白眼，不能直接判斷性別。D項(xiàng)為XaXa×XaY→后代全是白眼，也不能直接判斷性別。5．(2019·四川巴中期末)果蠅某條染色體上部分基因的分布如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)A．圖中控制朱紅眼和深紅眼的基因?qū)儆诘任换駼．第一次證明了基因位于染色體上的是摩爾根C．由圖可知，一條染色體上有多個(gè)基因，基因在染色體上呈線性排列D．一般來說，該染色體上的所有基因在果蠅其他細(xì)胞中也有，但不一定都能表達(dá)【答案】A　【解析】圖中控制朱紅眼和深紅眼的基因位于同一條染色體上，為非等位基因，A錯(cuò)誤；摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，第一次證明了基因位于染色體上，B正確；由圖可知，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，C正確；果蠅的不同細(xì)胞中，基因選擇性表達(dá)，所以不同細(xì)胞中這些基因不一定都能表達(dá)，D正確。6．摩爾根從野生果蠅培養(yǎng)瓶中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄性個(gè)體。他將白眼(♂)與紅眼(♀)雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅眼。再讓F1紅眼果蠅相互交配，F(xiàn)2性別比為1∶1，紅眼占3/4，但所有雌性全為紅眼，白眼只限于雄性。為了解釋這種現(xiàn)象，他提出了有關(guān)假說。你認(rèn)為最合理的假說是(　　)A．控制白眼的基因存在于X染色體上B．控制紅眼的基因位于Y染色體上C．控制白眼的基因表現(xiàn)出交叉遺傳D．紅眼性狀為隱性性狀【答案】A　【解析】F1全部表現(xiàn)為紅眼，說明紅眼性狀為顯性性狀；F2中所有雌性全為紅眼，白眼只限于雄性，說明控制紅眼的基因不可能在Y染色體上，控制白眼的基因存在于X染色體上，所以摩爾根最可能提出這一假說。| 課后提能集訓(xùn)|

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

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版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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