《2017-2018學(xué)年高中生物 第2章 基因和染色體的關(guān)系 第2節(jié) 基因在染色體上學(xué)案 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第2章 基因和染色體的關(guān)系 第2節(jié) 基因在染色體上學(xué)案 新人教版必修2（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié) 基因在染色體上1.基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。2基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有許多基因。3基因分離定律的實質(zhì)是等位基因隨同源染色體的分開而分離。4基因自由組合定律的實質(zhì)是等位基因隨同源染色體分開而分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。5薩頓的“基因與染色體行為存在平行關(guān)系”的假說運用了類比推理法。6摩爾根的果蠅雜交實驗利用了假說演繹法。基因在染色體上的證據(jù)自讀教材夯基礎(chǔ)1薩頓的假說(1)內(nèi)容：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。(2)依據(jù)：基因染色體生殖過程中在雜交過程中保持完整性和獨立性在配子形成和受精過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定存在方式體細胞成對成對配子

2、單個單條體細胞中來源一個來自父方，一個來自母方一條來自父方，一條來自母方形成配子時非等位基因自由組合非同源染色體自由組合2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)(1)實驗現(xiàn)象： (2)實驗現(xiàn)象的解釋：1/2XW1/2Y1/2XW1/4XWXW(紅眼雌性)1/4XWY(紅眼雄性)1/2Xw1/4XWXw(紅眼雌性)1/4XwY(白眼雄性)(3)實驗結(jié)論：基因位于染色體上。1薩頓和摩爾根分別采用了什么方法推測基因位于染色體上？提示：薩頓采用的是類比推理的方法，摩爾根采用的是假說演繹法。2果蠅細胞內(nèi)的基因都位于染色體上嗎？請舉例說明。提示：不是。細胞質(zhì)內(nèi)的基因不位于染色體上，只有核基因位于染色體上。跟隨名師解

3、疑難1果蠅的染色體組成性別雌性雄性圖示同源染色體4對4對常染色體、性染色體XXXY染色體組成6XX(同型)6XY(異型)2.摩爾根的果蠅雜交實驗分析(1)實驗現(xiàn)象：(2)相關(guān)說明：果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀。F1全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。F2中紅眼白眼31，符合分離定律，紅眼和白眼受一對等位基因控制。白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。即控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上沒有相關(guān)基因。各種果蠅的基因型及表現(xiàn)型如下表：性別雌蠅雄蠅基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表現(xiàn)型紅眼紅眼白眼紅眼白眼(3)驗證：測交實驗。過程：測交結(jié)果：后代中紅眼白眼11，符合分離定律。結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼

4、的基因位于X染色體上，從而證明了基因在染色體上。孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋自讀教材夯基礎(chǔ)1基因分離定律的實質(zhì)2自由組合定律的實質(zhì)判斷(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)分裂中，等位基因彼此分離的同時，非等位基因自由組合。()1分離定律和自由組合定律發(fā)生在什么時期？提示：發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，具體地說都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。2非等位基因控制的性狀在遺傳時是否一定遵循自由組合定律？舉例說明。提示：不一定。只有位于非同源染色體上的非等位基因在遺傳時才遵循自由組合定律。位于同源染色體上的非等位基因在遺傳時不遵循自由組合定律。跟隨名師解疑難1遺傳因子與染色體上

5、基因的對應(yīng)關(guān)系(1)分離定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位基因。(2)自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。2兩個遺傳定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)(1)分離定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體的分開而分離，如圖：(2)自由組合定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體的分開而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如圖：驗證基因在染色體上的實驗例1果蠅的大翅和小翅是一對相對性狀，由一對等位基因A、a控制?，F(xiàn)用大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配，再讓F1雌雄個體相互交配，實驗結(jié)果如下：F1：大翅雌果蠅、雄果蠅共1 237只。F2：大翅雌果蠅2 159只，大翅雄果蠅1

6、 011只，小翅雄果蠅982只。下列分析錯誤的是()A果蠅翅形大翅對小翅為顯性B根據(jù)實驗結(jié)果判斷果蠅的翅形遺傳遵循基因分離定律C根據(jù)實驗結(jié)果可證明控制翅形的基因位于X染色體上DF2中雌果蠅基因型相同，雄果蠅有兩種基因型思路點撥解析大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配，F(xiàn)1全是大翅果蠅，所以大翅對小翅為顯性。根據(jù)題中信息“F2：大翅雌果蠅2 159只，大翅雄果蠅1 011只，小翅雄果蠅982只”可知，大翅小翅31，符合基因分離定律，又因為大翅果蠅雌雄不等，可推知控制翅形的基因位于X染色體上。遺傳圖解如下：可見，F(xiàn)2中雌果蠅有兩種基因型，分別為XAXA和XAXa。答案D規(guī)律方法 判斷基因位于性染色體上的

7、方法 設(shè)計雜交實驗，若子代性狀與性別相聯(lián)系，即某一性狀只出現(xiàn)在某一性別中，或在不同性別中性狀出現(xiàn)的比例不同，則控制該性狀的基因位于性染色體上。孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋例2下圖表示果蠅的一個細胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因。下列敘述正確的是()A從染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子Be基因控制的性狀在雌雄個體中出現(xiàn)的概率相等C形成配子時基因A、a與B、b間自由組合D只考慮3、4與7、8兩對染色體時，該個體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等思路點撥解析由圖可知，該果蠅為雄性個體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從染色體情況看，它能形成X、Y兩種配子；e位于X染色體上，Y染色體上沒有它

8、的等位基因，所以e基因控制的性狀，在雄性個體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個體中出現(xiàn)的概率；A、a與B、b位于同一對同源染色體上，減數(shù)分裂形成配子時，A、B進入一個配子，a、b進入另一個配子，它們連鎖在一起，因此，A、a與B、b之間不能自由組合；只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時，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。答案D下圖能正確表示基因分離定律實質(zhì)的是()解析：選C基因分離定律的實質(zhì)是：雜合子在產(chǎn)生配子時，等位基因隨同源染色體的分離而分開，獨立地進入不同的配子中。1探究基因位于染色體上。2探究基因在常染色體上還是位于性染色體上。典例剖析薩頓運用類比推理

9、方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說。摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度。他和其他同事設(shè)計果蠅雜交實驗對此進行研究。雜交實驗圖解如下：請回答下列問題：(1)上述果蠅雜交實驗現(xiàn)象_(填“支持”或“不支持”)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細胞中有4對染色體(3對常染色體、1對性染色體)的事實，摩爾根等人提出假設(shè)“_”，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋。(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)(2)摩爾根等人通過測交等方法力圖驗證他們提出的假設(shè)。以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一： (說明：測交親本中的紅眼雌蠅來自于雜交實驗的F1)上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設(shè)，其原因是

10、_。為充分驗證其假設(shè)，請在上述測交實驗的基礎(chǔ)上再補充設(shè)計一個實驗方案。(要求：寫出實驗親本的基因型和預(yù)期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因為B、b。提示：親本從上述測交子代中選取)寫出實驗親本的基因型：_，預(yù)期子代的基因型：_。解析(1)摩爾根的雜交實驗說明果蠅紅眼和白眼的遺傳符合分離定律，又由于白眼性狀始終與性別相聯(lián)系，由此摩爾根推測控制果蠅紅白眼的基因位于性染色體X上。(2)由于測交實驗子代性狀與性別無關(guān)，控制眼色的基因無論位于常染色體還是位于X染色體上，測交結(jié)果都相同，因此不能充分驗證假設(shè)。要驗證假設(shè)，選用的雜交組合要求子代性狀與性別有關(guān)，常選用隱性雌和顯性雄個體雜交：PXbXbXBY

11、測交子代XBXb(紅眼)XbY(白眼)答案(1)支持控制眼色的基因只位于X染色體上(2)控制眼色的基因無論位于常染色體還是只位于X染色體上，測交實驗結(jié)果皆相同XbXb、XBYXBXb、XbY歸納拓展類比推理與假說演繹法的比較類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗。假說演繹是提出問題，作出相應(yīng)的假說解釋，然后通過實驗驗證其正誤。隨堂基礎(chǔ)鞏固1薩頓依據(jù)“基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系”，而提出“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代”的假說，以下不屬于他所依據(jù)的“平行”關(guān)系的是()A基因和染色體在體細胞中都是成對存在的，在配子中都只含有成對中的一個B非等位

12、基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)分裂過程中也自由組合C作為遺傳物質(zhì)的DNA，是由兩條脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成的D基因在雜交過程中保持完整性和獨立性；染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)解析：選C基因與染色體的平行關(guān)系表現(xiàn)在：基因、染色體在雜交過程中的完整性、獨立性；體細胞中的基因、染色體成對存在，配子中二者都是單一存在；成對的基因、染色體都是一個來自母方，一個來自父方；非等位基因、非同源染色體自由組合。2下列有關(guān)基因在染色體上的敘述，正確的是()A薩頓觀察到基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系從而推斷出基因在染色體上B摩爾根運用類比推理法證明了基因位于染色體上C控制果蠅性

13、狀的所有基因都平均分布在果蠅體細胞中的8條染色體上D減數(shù)分裂時，染色體發(fā)生復(fù)制，而基因沒有復(fù)制解析：選A薩頓提出“基因在染色體上”的假說，是因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系；摩爾根證明基因位于染色體上運用了假說演繹法；控制果蠅性狀的基因包括核基因和質(zhì)基因，只有核基因位于染色體上；減數(shù)分裂時，基因隨DNA的復(fù)制而復(fù)制。3雌雄異體的高等植物剪秋羅有寬葉和狹葉兩種類型。寬葉(B)對狹葉(b)是顯性，等位基因位于X染色體上，其狹葉基因(b)會使花粉致死。如果雜合寬葉雌株同狹葉雄株雜交，其子代的性別及表現(xiàn)型是()A全是雄株，其中1/2寬葉，1/2狹葉B全是雌株，其中1/2寬葉，1/2狹葉C雌雄各

14、半，全為寬葉D寬葉雌株寬葉雄株狹葉雌株狹葉雄株1111解析：選A由題意知，雜合寬葉雌株(XBXb)可產(chǎn)生等量的XB和Xb兩種配子，而狹葉雄株(XbY)只能產(chǎn)生Y一種配子，因此，子代的性別全為雄株，表現(xiàn)為寬葉和狹葉各占一半。4決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色性狀，w基因控制白色性狀。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白眼雌果蠅解析：選D先寫出親代基因型。紅眼雌果蠅：XWXW或XWXw；紅眼雄果蠅：XWY。若XWXWXWYXWXW(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)；若XWXwXWYXWXW(紅眼雌果蠅)、XW

15、Xw(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)、XwY(白眼雄果蠅)?？梢?，后代中不可能有白眼雌果蠅。本題還可以采用直選法將D項選出，因為親代紅眼雄果蠅的基因型為XWY，其中的XW肯定要傳給子代雌果蠅，而子代雌果蠅中只要存在一個W基因，就肯定表現(xiàn)為紅眼。5果蠅體細胞染色體圖解如右，請據(jù)圖回答：(1)此果蠅體細胞中，有_對常染色體，_對等位基因，1和3是_染色體，A和a是_基因，A和B是_基因。(2)果蠅產(chǎn)生的配子中，含ABCD基因的配子所占的比例為_。(3)D與d基因在遺傳中除了遵循基因的_定律，還與_有關(guān)；D、d與B、b基因在遺傳時遵循基因的_定律，這是因為_。(4)與該果蠅進行測交實驗時，選用的

16、果蠅的基因型可表示為_。解析：此題考查果蠅的染色體組成及對基因分離定律和自由組合定律實質(zhì)的理解。圖中果蠅的性染色體不一致，即一條X，一條Y，為雄性果蠅，每對染色體上都有一對等位基因分布，若與該果蠅進行測交實驗，應(yīng)選擇一只雌性隱性純合個體。答案：(1)34非同源等位非等位(2)1/16(3)分離性別自由組合兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上(4)aabbccXdXd課時跟蹤檢測(滿分50分時間25分鐘)一、選擇題(每小題4分，共24分)1.如圖表示某生物正在進行分裂的細胞，等位基因A和a位于染色體的位置(不考慮互換和突變)可能是()AA位于上，a位于上BA位于上，a位于上CA和a分別位于和上D

17、A和a分別位于和上解析：選C等位基因位于一對同源染色體的相同位置上。2摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖所示。下列相關(guān)敘述，正確的是()A果蠅的眼色遺傳遵循基因的自由組合定律B摩爾根的實驗運用了類比推理的研究方法C摩爾根所作的唯一假設(shè)是控制白眼的基因只位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因D摩爾根發(fā)現(xiàn)了測定基因位于染色體上相對位置的方法，并得出基因在染色體上呈線性排列的結(jié)論解析：選D從F2的性狀分離比可以看出，果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律；摩爾根的實驗采用的是“假說演繹”的研究方法；摩爾根作出的假設(shè)應(yīng)該不止一種，其中之一是控制白眼的基因只位于X染色體上，在Y染色體上不含有它的等位基

18、因；摩爾根發(fā)現(xiàn)了測定基因位于染色體上相對位置的方法，并繪制出第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖，說明基因在染色體上呈線性排列。3.右圖為果蠅某條染色體上部分基因的分布，下列有關(guān)說法錯誤的是()A一條染色體上有多個基因B基因在染色體上呈線性排列C圖中的白眼基因和朱紅眼基因可稱為一對等位基因D果蠅細胞內(nèi)的基因并非全都分布在染色體上解析：選C等位基因是位于同源染色體上控制相對性狀的一對基因，不位于一條染色體上。4基因型為Mm的動物，在其精子形成過程中，基因MM、mm、Mm分開分別發(fā)生在()精原細胞形成初級精母細胞時初級精母細胞形成次級精母細胞時次級精母細胞形成精細胞時精細胞形成精子時ABC D

19、解析：選BMM、mm的產(chǎn)生是通過DNA復(fù)制形成的，因此位于姐妹染色單體上，它們的分離將發(fā)生在減數(shù)第二次分裂，伴隨著絲點分裂、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，它們的分離將發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，伴隨著同源染色體的分開而分離。5摩爾根在果蠅雜交實驗中發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳。在果蠅野生型與白眼雄性突變體的雜交實驗中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的實驗結(jié)果是()A白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn)1全表現(xiàn)為野生型，雌雄比例為11BF1中雌雄果蠅雜交，后代出現(xiàn)性狀分離，且白眼全為雄性CF1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為11D白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全

20、為雄性，野生型全為雌性解析：選B摩爾根等人所做的果蠅雜交實驗中：F1雌雄果蠅雜交后代出現(xiàn)了性狀分離，且白眼全是雄性果蠅，摩爾根等人據(jù)此現(xiàn)象進行了推測和驗證，最終證實了其假說是正確的。6(2016全國甲卷)果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制，且對于這對性狀的表現(xiàn)型而言，G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配，得到的子一代果蠅中雌雄21，且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據(jù)此可推測：雌蠅中()A這對等位基因位于常染色體上，G基因純合時致死B這對等位基因位于常染色體上，g基因純合時致死C這對等位基因位于X染色體上，g基因純合時致死D這對等位基因位于X染色體

21、上，G基因純合時致死解析：選D結(jié)合選項，并根據(jù)題干信息：子一代果蠅中雌雄21，且雌蠅有兩種表現(xiàn)型，可知這對等位基因位于X染色體上。若親代雄蠅為顯性個體，則子代雌蠅不可能有兩種表現(xiàn)型，故親代雄蠅應(yīng)為隱性個體，基因型為XgY，說明受精卵中不存在g基因(即G基因純合)時會致死。由于親代表現(xiàn)型不同，故親代雌蠅為顯性個體，且基因型為XGXg，子一代基因型為XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。綜上分析，這對等位基因位于X染色體上，G基因純合時致死。二、非選擇題(共26分)7(14分)果蠅的紅眼(W)對白眼(w)為顯性，這對等位基因位于X染色體上，如圖表示一紅眼雄果蠅與一紅眼雌果蠅分別通過減數(shù)分裂產(chǎn)

22、生配子，再交配并孵化出一白眼雄果蠅的過程。請據(jù)圖回答：甲乙(1)寫出圖甲中A、E細胞的名稱：A_，E_。(2)E細胞中的核DNA分子數(shù)目為_個。(3)若精子C與卵細胞F結(jié)合，產(chǎn)生后代的基因型為_，表現(xiàn)型為_。(4)若親代紅眼雌果蠅與一白眼雄果蠅交配，則子代中出現(xiàn)雄性紅眼果蠅的概率為_，出現(xiàn)的白眼果蠅中，性別為雌性的概率為_。(5)請在圖乙的方框中畫出圖甲中C細胞的染色體示意圖，并在染色體上標出有關(guān)眼色的基因。解析：(1)圖示A細胞正處于減數(shù)第一次分裂，應(yīng)屬于初級精母細胞，而E處在減數(shù)第二次分裂，且由E細胞分裂形成了卵細胞F，所以E應(yīng)屬于次級卵母細胞。(2)由于E為次級卵母細胞，所以其細胞中的核

23、DNA個數(shù)應(yīng)等于果蠅體細胞核中的DNA數(shù)，即8個。(3)由題干信息可知兩親本紅眼雄果蠅與紅眼雌果蠅交配，子代中有白眼雄果蠅(基因型為XwY)，所以兩親本的基因型分別為XWY、XWXw；精子C基因型肯定為XW，卵細胞F的基因型肯定為Xw，所以精子C與卵細胞F結(jié)合，產(chǎn)生后代的基因型為XWXw，表現(xiàn)型為紅眼雌果蠅。(4)親代紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅的基因型分別為XWXw、XwY，則子代中出現(xiàn)雄性紅眼果蠅的概率為1/21/21/4; 出現(xiàn)的白眼果蠅中，性別為雌性的概率為1/2。(5)精子C的基因型為XW，在繪圖時要注意基因W位于X染色體上。答案：(1)初級精母細胞次級卵母細胞(2)8(3)XWXw紅眼雌

24、果蠅(4)1/41/2(5)如右圖所示8(12分)實驗室中現(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長翅和殘翅這對相對性狀受一對位于號同源染色體上的等位基因控制。現(xiàn)欲利用以上兩種果蠅研究有關(guān)果蠅灰體與黑檀體狀的遺傳特點(說明：控制果蠅灰體和黑檀體的基因在常染色體上，所有果蠅均能正常繁殖、存活)，請設(shè)計一套雜交方案，同時研究以下兩個問題：問題一：研究果蠅灰體、黑檀體是否由一對等位基因控制，并作出判斷。問題二：研究控制灰體、黑檀體的等位基因是否也位于號同源染色體上，并作出判斷。(1)雜交方案：選取_和_兩親本雜交得F1；F1_得F2；分析判斷。(2)對問題一的推斷及結(jié)論：若F2出現(xiàn)性狀

25、分離，且灰體與黑檀體果蠅數(shù)目之比為_，說明控制該對性狀的是一對等位基因；反之，則不是由一對等位基因控制。(3)對問題二的推斷及結(jié)論：如果F2出現(xiàn)_種性狀，且性狀分離比為_，說明性狀的遺傳符合自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的這對等位基因不是位于號同源染色體上。反之，則可能位于號同源染色體上。解析：如果果蠅灰體、黑檀體是由一對等位基因控制的，則該對性狀的遺傳符合基因的分離定律，F(xiàn)2的性狀分離比表現(xiàn)為31，否則就不是由一對等位基因控制；如果控制灰體、黑檀體的等位基因不位于號同源染色體上，則體色和翅形這兩對相對性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)2的性狀分離比是9331，否則控制果蠅體色的基因就可能位于號同源染色體上。答案：(1)長翅灰體殘翅黑檀體雌雄果蠅雜交(2)13或31(3)49331- 13 -