基因在染色體上(導(dǎo)學(xué)案)-2024-2025學(xué)年高一生物下冊同步導(dǎo)與練(人教版2019必修2)

2.2基因在染色體上學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、指出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。2、運(yùn)用有關(guān)基因及染色體的知識系統(tǒng)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。3、嘗試運(yùn)用類比推理的方法，來解釋一下基因位于染色體上。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1、運(yùn)用有關(guān)基因及染色體的知識系統(tǒng)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1、運(yùn)用有關(guān)基因及染色體的知識系統(tǒng)闡明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。導(dǎo)入：基因最早的名字是“遺傳因子”，科學(xué)家薩頓研究精子與卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)遺傳因子的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常接近，基因與染色體又有什么關(guān)系？這節(jié)課帶你探索基因的秘密。導(dǎo)學(xué)問題一基因與染色體一、薩頓的假說（1）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：蝗蟲精子與卵細(xì)胞的形成過程中，等位基因的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離極為相似。基因的行為染色體的行為生殖過程中在雜交過程中保持和在配子形成和受精過程中，相對穩(wěn)定存在體細(xì)胞成對存在成對存在配子只有成對基因的一個只有成對染色體中的一條體細(xì)胞中來源一個來自父方，一個來自母方一條來自父方，一個條自母方形成配子時等位基因分離非等位基因自由組合同源染色體分離非同源染色體自由組合（2）推論：基因位于染色體上，基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。（3）科學(xué)研究方法——類比推理法。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)。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（一）1、果蠅體細(xì)胞中染色體組成①果蠅的體細(xì)胞中含有4對同源染色體（3對常染色體和1對性染色體）找出圖中常染色體：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ性染色體：X、Y②雌果蠅性染色體組成：XX雄果蠅性染色體組成：XY2、果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)（至少寫出3點(diǎn)）1、繁殖快、易飼養(yǎng)2、染色體少3、有易于區(qū)分的性狀4、雌雄易分辨（二）摩爾根的果蠅眼色遺傳實(shí)驗(yàn)（重難點(diǎn)）1、果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解分析P紅眼（XAXA）×白眼（XaY）↓F1紅眼（雌、雄）XAY、XAXa↓F1雌雄交配F2紅眼（XAXA、XAY、XAXa）白眼（XaY）3/41/41、果蠅眼色紅對白為顯性。2、F2出現(xiàn)3:1的性狀分離比，說明果蠅的眼色遺傳符合分離定律，表明果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的。3、白眼只出現(xiàn)在雄性個體中，也就是白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系。2、摩爾根對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋假說：控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y染色體上不含它的等位基因。用基因W、w和X染色體寫出果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解XWXW×XwYXWXw：XWY紅眼：白眼1：1驗(yàn)證假說方法：測交法。親代：紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅XWXwXwY配子：XWXwXwY子代：XWXwXWYXwXwXwY1：1：1：14、得出結(jié)論：控制白眼的基因在X染色體上。（三）果蠅有4對染色體，攜帶的基因大約有1.5萬個。人有23對染色體，攜帶的基因大約有3.5萬個。說明：一條染色體上含有多個基因，基因在染色體上呈線型排列。三、孟德爾遺傳定律現(xiàn)代解釋基因分離定律基因的自由組合定律發(fā)生時間減數(shù)分裂的過程中描述對象一對同源染色體上的等位基因非同源染色體上的非等位基因行為特點(diǎn)具有一定的獨(dú)立性分離和組合互不干擾結(jié)果等位基因隨同源染色體分開而分離非同源染色體上的非等位基因自由組合四、生物的性別決定（1）性染色體：與性別決定密切相關(guān)的染色體。常染色體：與性別決定無關(guān)。（2）XY型生物：哺乳動物、大部分爬行類和部分魚類。ZW型生物：鳥類、鱗、翅目昆蟲等生物。（3）同型性染色體：XX雌性、zz雄性。異型性染色體：XY雄性、ZW雌性。還有些生物沒有性染色體，性別是由基因決定的，如玉米，噴瓜等預(yù)習(xí)自測：1、最初用實(shí)驗(yàn)證明基因在染色體上的科學(xué)家是（C）A.孟德爾B.薩頓C.摩爾根D.沃森、克里克解析：C項(xiàng)，20世紀(jì)，摩爾根通過紅白眼果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，將特定基因與特定染色體聯(lián)系起來，用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上，故C項(xiàng)正確。A項(xiàng)，19世紀(jì)，孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律，故A項(xiàng)錯誤。B項(xiàng)，20世紀(jì)初期，薩頓通過蝗蟲實(shí)驗(yàn)推論基因在染色體上，故B項(xiàng)錯誤。D項(xiàng)，20世紀(jì)，沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，故D項(xiàng)錯誤。綜上所述，本題正確答案為C。2、下列各項(xiàng)中，能證明基因與染色體具有平行關(guān)系的實(shí)驗(yàn)是（A）A.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)D.細(xì)胞的全能性實(shí)驗(yàn)解析：A.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)得出控制白眼的基因與性染色體有關(guān)的結(jié)論，證明基因在染色體上，故A選項(xiàng)符合題意;B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)得出了基因的分離定律，故B選項(xiàng)不符合題意;C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)得出了基因的自由組合定律，故C選項(xiàng)不符合題意;D.細(xì)胞的全能性實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞具有全能性，故D選項(xiàng)不符合題意。故選A。3、等位基因位于（B）A、DNA分子的兩條鏈上B、同源染色體上C、復(fù)制后的染色體的兩條姐妹染色單體上D、兩個四分體上解析：等位基因是位于同源染色體上的同一位置上的控制同一性狀不同表現(xiàn)型的兩個基因。綜上所述，B符合題意，ACD不符合題意。故選B。4、基因分離定律的實(shí)質(zhì)是（C）A、子二代出現(xiàn)性狀分離B、子二代性狀分離比為3∶1C、形成配子時，等位基因隨著同源染色體的分開而分離D、測交后代性狀分離比為1∶1解析：A.子二代出現(xiàn)性狀分離是孟德爾的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，A錯誤;B.子二代性狀分離比為3:1是通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，B錯誤;C.成對的控制相對性狀的遺傳因子隨著同源染色體的分開而彼此分離，這是分離定律的實(shí)質(zhì)，C正確;D.測交后代性狀分離比為1:1是孟德爾對假說進(jìn)行驗(yàn)證的結(jié)果，D錯誤。故選:C。探究點(diǎn)一：薩頓假說一演繹推理法例1下列有關(guān)基因和染色體的敘述，不支持“基因在染色體上”這一結(jié)論的選項(xiàng)是（D）。A．在向后代傳遞過程中，都保持完整性和獨(dú)立性B．在體細(xì)胞中都成對存在，分別來自父母雙方C．減數(shù)第一次分裂過程中，基因和染色體行為完全一致D．果蠅的眼色有白色和紅色等性狀解析：A、B、C三項(xiàng)都是用類比推理的方法說明基因和染色體有平行關(guān)系,支持“基因在染色體上”的說法。D項(xiàng)只是區(qū)分果蠅的眼色性狀,沒說明基因和染色體的關(guān)系。探究點(diǎn)二：基因位于染色體上的證據(jù)例2在野生型果蠅與白眼雄性突變體果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)中，摩爾根最早能夠推斷白眼基因位于X染色體上所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是（B）白眼突變體果蠅與野生型果蠅雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型，且雌雄比例為1:1F1中雌雄果蠅雜交，后代出現(xiàn)性狀分離，且白眼全部為雄性F1中雌性果蠅與白眼雄性果蠅雜交，后代出現(xiàn)白眼果蠅，且雌雄比例為1:1白眼雌性果蠅與野生型雄性果蠅雜交，后代白眼果蠅全部為雄性，野生型全部為雌性解析：B、白眼突變體果蠅與野生型果蠅雜交,F:全部表現(xiàn)為野生型，且雌雄比例為1:1,只能說明野生型相對于突變體為顯性,不能據(jù)此推斷白眼基因位于X染色體上,A項(xiàng)不符合題意;F，雌雄果蠅雜交,后代中出現(xiàn)性狀分離,且白眼果蠅全部為雄性,說明白眼的遺傳與性別有關(guān),又由于白眼的遺傳與X染色體的遺傳相似,摩爾根據(jù)此推斷白眼基因位于X染色體上,B項(xiàng)符合題意;F中雌性果蠅與白眼雄性果蠅雜交,后代出現(xiàn)白眼果蠅,且雌雄比例為1:1,單憑該結(jié)果不能推斷白眼基因位于X染色體上,C項(xiàng)不符合題意;白眼雌性果蠅與野生型雄性果蠅雜交是一個測交實(shí)驗(yàn),可以用來驗(yàn)證白眼基因位于X染色體上的推斷是否正確,但不是摩爾根最早推斷白眼基因位于X染色體上所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,D項(xiàng)不符合題意。探究點(diǎn)三：孟德爾定律實(shí)質(zhì)例3人類ABO血型遺傳遵循基因分離定律，不同血型的人的基因型如下表所示。一個A型血的男子與一個B型血的女子結(jié)婚，生了1個小孩。關(guān)于該小孩血型的敘述，正確的是（D）血型A型B型AB型O型基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBiiA．只能是A型B．只能是AB型C．不可能是O型D．4種血型中的1種解析：A型的基因型是IAIA或IAi，B型血的女子基因型是IBIB或IBi，根據(jù)遺傳圖解，得出后代的基因型是IAIB、IAi、IBi，ii,血型可能是A型、B型、O型和AB型，但是只能是其中的一種。所以D正確，ABC錯誤。跟蹤訓(xùn)練：1、基因分離、基因的自由組合分別發(fā)生在減數(shù)分裂的時期是（D）A、均發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期B、減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期C、均發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期D、減數(shù)第一次分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期解析：等位基因分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，等位基因分離;基因的自由組合同樣發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合;基因的交換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期，同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換。2、在減數(shù)分裂過程中，與同源染色體行為一致的是（C）A.細(xì)胞核B.蛋白質(zhì)C.基因D.中心體解析：細(xì)胞核中，基因位于染色體上，因此基因的行為和染色體的行為存在平時關(guān)系.故選:C3、遺傳規(guī)律發(fā)生在下列哪個過程中（B）A.有絲分裂B.減數(shù)分裂C.受精作用D.聯(lián)會解析：A、有絲分裂過程中沒有同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，A錯誤;B、減數(shù)分裂第一次分裂后期，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，B正確;C、受精作用是精子與卵細(xì)胞結(jié)合，不會發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，C錯誤;D、聯(lián)會過程只是同源染色體兩兩配對，沒有同源染色體的分離，D錯誤.故選:B4、在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中高莖與矮莖雜交，F(xiàn)2中高莖和矮莖的比為787