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2.2基因在染色體上 【自主學習】 【學習目標】 1. 理解薩頓的假說和理由及其方法； 2. 能說出摩爾根證明基因在染色體上的科學方法； 3. 會運用遺傳學圖解解釋果蠅遺傳特性。 【學習重點難點】 重點 1. 薩頓的假說、理由及其方法；2.摩爾根證明基因在染色體上的科學方法；3.運用遺傳學圖解解釋果蠅遺傳特性。 難點 2. 薩頓的假說、理由及其方法；2.摩爾根證明基因在染色體上的科學方法；3.運用遺傳學圖解解釋果蠅遺傳特性。 【方法引導】 仔細觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結論、鍛煉能力。 【基礎知識】 一、 薩頓的假說 1、 原因：基因和染色體行為存在著明顯的______________。 項目 基因 染色體 穩(wěn)定性 雜交過程中保持著__________性 和__________性 配子形成和受精時有__________的形態(tài)結構 存在形式 體細胞中基因_________存在，配子中只有成對基因中的________ 體細胞中__________，配子中只有成對中的__________ 來源 體細胞中成對基因分別來自__________和__________ 體細胞中一對同源染色體分別來自__________和__________ 組合方式 形成配子時非等位基因____________________。 形成配子時非同源染色體____________________。 可見性 ____________________ ____________________ 2、 推論：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代。 即______________________________。 3、 研究方法; ___________________法。(注：這種方法得出的結論不具備邏輯的必然性， 其正確與否需要用__________檢驗) 二、 基因位于染色體上的實驗證據(jù) 1、 科學家：__________ 2、 實驗材料：果蠅 （優(yōu)點：①繁殖__________②染色體組成__________，共有______條染色體） 3、 方法：____________________。 4、 實驗過程：（果蠅的雜交實驗） P 提出問題：F2中______________________________，白眼性狀總是與_________相聯(lián)系。 5、 做出假設：摩爾根的解釋 P 6、 演示推理：通過測交 F1雌性紅眼 白眼雄性 P 7、 結論拓展： ①一條染色體上有許多個基因，這些基因在染色體上成___________排列。 ②染色體是基因的___________載體。 【綜合提升】 一、區(qū)別等位基因與非等位基因 1、 等位基因：位于___________染色體的同一位置上，控制著___________性狀的基因。 2、 非等位基因：_________________________________染色體上___________位置的基因。 二、孟德爾遺傳定律的實質： 1、 分離定律的實質：在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨著___________染色體的分開而分離，分別進入不同配子中。 2、 自由組合定律的實質：在減數(shù)分裂形成配子過程中，___________染色體上的___________基因彼此分離的同時，___________染色體上的___________基因自由組合。 思考：所有非等位基因都會隨著非同源染色體的自由組合而自由組合————（ ） l 【預習自測】 1．在探索遺傳本質的過程中，科學發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是(　　) ①1866年孟德爾的豌豆雜交實驗，提出遺傳定律 ②1903年薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上” ③1910年摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上 A．①假說—演繹法?、诩僬f—演繹法?、垲惐韧评矸? B．①假說—演繹法　②類比推理法　 ③類比推理法 C．①假說—演繹法?、陬惐韧评矸ā? ③假說—演繹法 D．①類比推理法　 ②假說—演繹法　③類比推理法 2.下列敘述正確的是 ( ) A.性別受性染色體控制而與基因無關 B.薩頓通過實驗證明了基因和染色體行為存在著明顯的平行關系 C.孟德爾遺傳定律的精髓：生物體遺傳的是控制性狀的遺傳因子 D.生物體的性狀完全由基因控制 3．關于右圖中細胞的敘述，正確的是(　　)。 A．含2對同源染色體 B．含1對同源染色體 C．含2對等位基因 D．含1個四分體 4．人類的多指(A)對正常指(a)為顯性，屬于常染色體遺傳病。在一個多指患者(Aa)的下列各種細胞中，可能不含顯性基因A的是(　　)。 ①神經(jīng)細胞?、诔墒斓募t細胞?、鄢跫壭阅讣毎、艽渭壭阅讣毎、菁∪饧毎、蕹墒斓男约毎? A．①②⑥ B．④⑤⑥ C．①③⑤ D．②④⑥ 5．下列關于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述，錯誤的是(　　)。 A．同源染色體分離的同時，等位基因也隨之分離 B．非同源染色體自由組合，使所有非等位基因之間發(fā)生自由組合 C．染色單體分開時，復制而來的兩個基因也隨之分開 D．非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多 2.2基因在染色體上 l 【課堂檢測】 1．右圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法中錯誤的是(　　)。 A．來自父方的染色體與來自母方的染色體之間發(fā)生了交叉互換 B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 C．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 D．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．一個基因型為TtMm(這兩對基因可以自由組合)的卵原細胞，在沒有突變的情況下，如果它所產(chǎn)生的卵細胞基因型為TM，則由該卵原細胞分裂產(chǎn)生的下列細胞中，基因的數(shù)目、種類表示都正確的是(　　)。 A．減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體為TTMM，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體為TM B．減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體為tm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體為tm C．減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體為tm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體為TM或tm D．減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體為ttmm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體為TM或tm 3．右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．從染色體組成來看，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，該果蠅能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等 4．1968年的幾篇新聞報道中描述了一個驚人的發(fā)現(xiàn)，有2%～4%的精神病患者的性染色體組成為XYY。XYY綜合征患者有暴力傾向，有反社會行為，有人稱多出的這條Y染色體為“犯罪染色體”，下列關于XYY綜合征的敘述正確的是(　　)。 A．患者為男性，是由母方減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生異常卵細胞所致 B．患者為男性，是由父方減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生異常精子所致 C．患者為女性，是由母方減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生異常卵細胞所致 D．患者為女性，是由父方減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生異常精子所致 5．基因型為AaXBXb的雌果蠅與AaXBY的雄果蠅交配，后代將產(chǎn)生幾種基因型(　　)。 A．6 B．8 C．9 D．12 2.2基因在染色體上 l 【當堂訓練】 1．果蠅的紅眼(R)對白眼(r)是顯性，控制眼色的基因位于X染色體上?，F(xiàn)用一對果蠅雜交，一方為紅眼，另一方為白眼，雜交后F1中雄果蠅與親代雌果蠅眼色相同，雌果蠅與親代雄果蠅眼色相同，那么親代果蠅的基因型為(　　) A．XRXRXrY B．XrXrXRY C．XRXrXrY D．XRXrXRY 2．(雙選)右圖是動物精子形成過程中某一時期的模式圖，下列說法正確的是(　　)。 A．如果分裂時3和4不分離，則產(chǎn)生的精細胞中染色體數(shù)目均異常 B．若在復制時沒有發(fā)生任何差錯，則該細胞能產(chǎn)生4種類型的精細胞 C．圖示基因N與n應視作非等位基因 D．該細胞中染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)∶染色單體數(shù)＝1∶2∶2 3．果蠅是一種非常小的蠅類，遺傳學家摩爾根曾因對果蠅的研究而獲得“諾貝爾獎”。下圖中圖甲表示某果蠅的體細胞染色體及基因組成，下表顯示有關基因與性狀的關系，據(jù)此圖表分析回答。 基因 B b V v R r E e 性狀 灰身 黑身 長翅 殘翅 細眼 粗眼 紅眼 白眼 (1)摩爾根的果蠅實驗驗證了薩頓提出的________ 的假說。 (2)以該果蠅為親本之一，若要只通過一次雜交就使子代中雄果蠅全部為白眼，則另一親本的相關基因型是________。 (3)若只考慮表中的體色與眼形，讓該果蠅與基因型相同的異性果蠅交配，理論上F1中不同于親本表現(xiàn)型的個體中純合子占________。 (4)圖乙表示該果蠅某染色體上的基因序列，假設該染色體上的所有隱性基因都能在后代中表達，則可能的原因是____________ 。 (不考慮突變和環(huán)境因素)。 2.2基因在染色體上 l 【課后拓展】 1．薩頓運用類比推理方法提出“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________(支持/不支持)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學家發(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，摩爾根等人提出以下假設：_______________________________________________________________，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。以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一： P　紅眼(F1雌)　　　　　　白眼(雄) 　　　　　　　　　 ↓ 測交子代　紅眼(雌)　紅眼(雄)　白眼(雌)　白眼(雄) 　　　 　1/4　　 　1/4　　 　1/4　　 　1/4 (說明：測交親本中的紅眼雌蠅來自于雜交實驗的F1) ①上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設，其原因是 ________________________________________________________________________。 ②為充分驗證其假設，請在上述測交實驗的基礎上再補充設計一個實驗方案。(要求寫出實驗親本的基因型和預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： ________________________________________________________________________， 預期子代的基因型： ________________________________________________________________________。 答案1-5：CDADB 6-11：CDDBDB 12:AD 13.　(1)基因在染色體上　(2)　 XeXe　(3) 　(4) 這些隱性基因在Y染色體上沒有等位基因，或者在Y染色體上對應的基因也為隱性基因 14.(1)支持　控制眼色的基因只位于X染色體上 (2)①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，測交實驗結果皆相同?、赬bXb、XBY　XBXb、XbY