(新教材)2019人教版高中生物必修二第2章第2节基因在染色体上讲义.doc
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1、1/12第第 2 2 节节基因在染色体上基因在染色体上课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接概述性染色体上概述性染色体上的基因与性别相的基因与性别相关联。关联。1生命观念:从基因和染色体层面解释新情景下的简单生命观念:从基因和染色体层面解释新情景下的简单遗遗传现象。传现象。2科学思维:尝试用假说科学思维:尝试用假说演绎法分析摩尔根的果蝇杂演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验。交实验。3社会责任:认同摩尔根等科学家尊重科学事实社会责任:认同摩尔根等科学家尊重科学事实,勇于勇于否定自我的科学精神。否定自我的科学精神。一、萨顿的假说一、萨顿的假说1假说假说内容内容: 基因基因(遗传因子遗传因子)
2、是由是由染色体染色体携带着从亲代传递给下一代的携带着从亲代传递给下一代的。 也就是说也就是说,基因就在染色体上。基因就在染色体上。2依据:依据:基因和染色体的行为存在着明显的基因和染色体的行为存在着明显的平行平行关系。关系。3基因与染色体行为的类比基因与染色体行为的类比项目项目基因基因染色体染色体独立性独立性基因在杂交过程中保持基因在杂交过程中保持完整完整性和性和独立独立性性染色体在配子形成和受精过程染色体在配子形成和受精过程中中,具有具有相对稳定相对稳定的形态结构的形态结构存在方存在方式式在体细胞中基因在体细胞中基因成对成对存在存在,在配子中只有在配子中只有成对的基因中成对的基因中的一个的一
3、个在体细胞中染色体在体细胞中染色体成对成对存在存在, 在配在配子中只有子中只有成对的成对的染色体中的一条染色体中的一条来源来源体细胞中成对的基因一个来体细胞中成对的基因一个来自自父方父方,一个来自一个来自母方母方体细胞中成对的染色体体细胞中成对的染色体(即即同源同源染染色体色体)一条来自一条来自父方父方,一条来自一条来自母母方方分配分配非等位基因非等位基因在形成配子时自在形成配子时自由组合由组合非同源染色非同源染色体体在减数分裂在减数分裂后期后期自由组合自由组合二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据1实验者:实验者:美国生物学家美国生物学家摩尔根摩尔根。2/122实验方法
4、:实验方法:假说假说演绎法演绎法。3实验材料:实验材料:果蝇果蝇。4实验过程实验过程(1)实验现象:实验现象:现象现象分析分析红眼为红眼为显性显性性状。性状。果蝇眼色的遗传符合果蝇眼色的遗传符合基因基因分离分离定律。定律。F2中白眼果蝇只有中白眼果蝇只有雄果蝇雄果蝇(2)实验假说:实验假说:内容内容: 控制白眼的基因在控制白眼的基因在 X 染色体上染色体上, 而而 Y 染色体不含有它的染色体不含有它的等位基因等位基因。遗传图解遗传图解(3)测交预期:测交预期:白眼白眼雄蝇和雄蝇和 F1中的红眼雌蝇交配中的红眼雌蝇交配子代雌性红眼子代雌性红眼雌性白眼雌性白眼雄性红眼雄性红眼雄性白眼雄性白眼111
5、1。(4)测交结果:与预期相符。测交结果:与预期相符。(5)实验结论:实验结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上染色体上基因位于染色体上。基因位于染色体上。5基因与染色体的关系基因与染色体的关系(1)数量关系:一条染色体上有数量关系:一条染色体上有许多许多个基因。个基因。3/12(2)位置关系:基因在染色体上呈位置关系:基因在染色体上呈线性线性排列。排列。三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释1基因分离定律的实质基因分离定律的实质2基因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质(1)位于位于非同源染色体非同源染色体上的非等位基因的分
6、离或组合是互不干扰的。上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。(2)在减数分裂过程中在减数分裂过程中,同源染色体上的同源染色体上的等位基因等位基因彼此分离的同时彼此分离的同时,非同源非同源染色体上的染色体上的非等位基因非等位基因自由组合。自由组合。判断对错判断对错(正确的打正确的打“”“”,错误的打错误的打“”“”)1萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同。()2染色体和基因并不是一一对应关系染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。一条染色体上含有很多基因。()3蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。蝗虫的所有遗传物
7、质都位于染色体上。()4非等位基因都位于非同源染色体上。非等位基因都位于非同源染色体上。()5等位基因随同源染色体的分离而分离等位基因随同源染色体的分离而分离,发生在减数分裂发生在减数分裂的后期。的后期。()答案答案1提示:提示:萨顿的假说利用的是类比推理萨顿的假说利用的是类比推理,而摩尔根的果蝇杂而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说交实验利用的是假说演绎法。演绎法。23提示:提示:蝗虫细胞的细胞质蝗虫细胞的细胞质(如线粒体如线粒体)中也含有少量遗传物质中也含有少量遗传物质,这些这些遗传物质不存在于染色体上。遗传物质不存在于染色体上。4提示:提示:有些非等位基因也可以位于同源染色体上。有些非等位
8、基因也可以位于同源染色体上。54/12摩尔根果蝇杂交实验的假说摩尔根果蝇杂交实验的假说演绎分析演绎分析1实验现象实验现象发现问题发现问题PF1F2红眼(雌)红眼(雌)白眼(雄)白眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)红眼(雄)红眼(雄)红眼(雌)红眼(雌)2/4红眼(雄)红眼(雄)1/43/4白眼(雄)白眼(雄)1/42理论分析理论分析提出假说提出假说(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼全为红眼,则红眼则红眼是显性性状。是显性性状。(3)F2中红眼中红眼白眼白眼31,符合分离定律符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控红眼和白眼受一对等位基因控制。制。
9、(4)白眼性状的表型与性别相联系。即控制眼色的基因位于白眼性状的表型与性别相联系。即控制眼色的基因位于 X 染色体上染色体上,Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表型如下表:染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表型如下表:雌果蝇雌果蝇雄果绳雄果绳基因型基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表型表型红眼红眼红眼红眼白白眼眼红眼红眼白眼白眼注:其中注:其中(1)(2)(3)为理论分析为理论分析,(4)为假说。为假说。3演绎推理演绎推理实验检验实验检验(1)实验一:实验一:F2中白眼雄果蝇与中白眼雄果蝇与 F1中红眼雌果蝇交配。中红眼雌果蝇交配。若基因位于若基因位于 X 染色体上染色体
10、上,且且 Y 染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因,则遗传图解则遗传图解如下:如下:若基因位于若基因位于 X 染色体上染色体上,Y 染色体上含有它的等位基因染色体上含有它的等位基因,则遗传图解如则遗传图解如5/12下:下:若基因位于常染色体上若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:则遗传图解如下:说明说明:实验结果相同实验结果相同,故根据本实验结果无法验证假说故根据本实验结果无法验证假说,但通过本实但通过本实验得到了白眼雌果蝇。验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二:利用实验二:利用“实验一实验一”得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄
11、果蝇交配。型纯种红眼雄果蝇交配。若基因位于若基因位于 X 染色体上染色体上,且且 Y 染色体上没有它的等位基因染色体上没有它的等位基因,则遗传图解则遗传图解如下:如下:若基因位于若基因位于 X 染色体上染色体上,Y 染色体上含有它的染色体上含有它的等位基因等位基因,则遗传图解如则遗传图解如6/12下:下:若基因位于常染色体上若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:则遗传图解如下:说明说明: 杂交子代中杂交子代中, 雌果蝇全为红眼雌果蝇全为红眼, 雄果蝇全为白眼雄果蝇全为白眼, 性状表现与性状表现与相同相同,与与不同不同,由此可证明假说成立。由此可证明假说成立。与性染色体有关的两个与性染色体有关的
12、两个“并非并非”(1)并非所有的生物并非所有的生物都有性染色体。都有性染色体。由性染色体决定性别的生物才有性染色体。由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物无性染色体。雌雄同株的植物无性染色体。(2)并非所有生物的并非所有生物的 X 染色体都比染色体都比 Y 染色体短染色体短,如人的如人的 X染色体比染色体比 Y 染色体长。染色体长。1在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白最早能够判断白眼基因位于眼基因位于 X 染色体上的最关键的实验结果是染色体上的最关键的实验结果是()A白眼突变体与野生型杂交白眼突变体与野生型
13、杂交,F1全部表现为野生型全部表现为野生型,雌雌雄比例雄比例 11BF1相互交配相互交配,后代出现性状分离后代出现性状分离,白眼全部是雄性白眼全部是雄性CF1雌性与白眼雄性杂交雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼后代出现白眼,且雌雄比例为且雌雄比例为 11D白眼雌性与野生型雄性杂交白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性野生型全部为雌性BA 项能说明野生型相对于突变型是显性性状项能说明野生型相对于突变型是显性性状, 但不能判断白眼基因位但不能判断白眼基因位于于7/12X 染色体上染色体上,与题意不符与题意不符;B 项能说明这一对性状的遗传与性别有关项能说明这
14、一对性状的遗传与性别有关,即控制该即控制该性状的基因位于性状的基因位于 X 染色体上染色体上,且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象现象,与题意相符;与题意相符;C 项属于测交类型项属于测交类型,不能说明白眼基因位于不能说明白眼基因位于 X 染色体上染色体上,与题意不符;与题意不符;D 项能说明控制该性状的基因位于项能说明控制该性状的基因位于 X 染色体上染色体上,但这是在摩尔根但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的利用测交实验验证假说中出现的,不是最早不是最早,与题意不符。与题意不符。2(不定项不定项)摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图
15、所示。下列相关叙述摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述中中,正确的是正确的是()A果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样,都采用了假说都采用了假说演绎法演绎法C 摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于 X 染色体上染色体上, 亲本中白眼雄亲本中白眼雄果蝇的基因型是果蝇的基因型是 XwYDF2中的红眼雌果蝇的基因型只有中的红眼雌果蝇的基因型只有 XWXWABC子二代中子二代中,红眼和白眼的比例为红眼和白眼的比例为 31,说
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