高中第2节 基因在染色体上导学案

第2节　基因在染色体上

研习1　萨顿的假说

 [梳理教材]

1．研究方法：推理。

2．依据：基因和染色体的行为存在明显的________关系。

3.内容

基因是由________携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在________上。

答案：

2．平行　完整性和独立性　稳定的形态结构　成对中的一个　成对中的一条　父方　母方　同源染色体　非等位基因　非同源染色体

3．染色体　染色体

[即时练习]

1．判断

(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。(　　)

(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。(　　)

(3)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。(　　)

答案：(1)×　萨顿通过推理的方法推测基因位于染色体上，并未用到假说—演绎法。

(2)×　体细胞中基因成对存在，配子中只含有成对的基因中的一个。

(3)√

2．下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(　　)

A．基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性

B．体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在

C．体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个(条)来自母方，一个(条)来自父方

D．等位基因、非同源染色体的自由组合

答案：D　解析：在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

研习2　基因位于染色体上的实验证据

 [梳理教材]

1．实验者：美国生物学家________。

2．实验科学方法：假说—演绎法。

3．实验材料：果蝇。

4．实验证据

(1)实验过程

(2)

(3)假设与解释

①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于________染色体上，________染色体上无相应的等位基因。

②解释

(4)测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝________。

(5)实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于________染色体上→基因位于染色体上。

5．摩尔根的新发现——基因和染色体的关系

(1)人的体细胞中有23对染色体，基因大约有2.6万个，可以推测：一条染色体上有________基因。

(2)基因在染色体上呈线性排列。

答案：

1．摩尔根

4．(2)分离　一对　(3)①X　Y　②XW　Xw　XWXW　XWY　(4)1∶1∶1∶1　(5)X

5．(1)多个

[即时练习]

1．判断

(1)基因在染色体上的假设，其提出者是萨顿，证明者是摩尔根。(　　)

(2)X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律。(　　)

(3)一对等位基因应位于一对同源染色体上。(　　)

(4)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个基因。(　　)

答案：(1)√

(2)×　X染色体上的基因所控制的性状的遗传仍然遵循分离定律。

(3)√　(4)√

2．下列关于果蝇的叙述，错误的是(　　)

A．体细胞中有4对同源染色体，3对常染色体，1对性染色体

B．白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因

C．白眼雄果蝇产生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白眼基因

D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部表现为红眼果蝇

答案：D　解析：白眼雌果蝇产生的配子只有Xw一种，红眼雄果蝇产生的配子有XW和Y两种，雌雄配子随机结合，产生XWXw和XwY，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。

研习3　孟德尔遗传规律的现代解释

 [梳理教材]

分离定律与自由组合定律的比较

答案：

等位基因　非等位基因　独立性　互不干扰　减数分裂　等位基因　分离　自由组合

[延伸思考]

(1)某生物的两对相对性状分别受A/a和B/b控制。一个基因型为AaBb的个体中，A基因和B基因位于一条染色体上，a基因和b基因位于其同源染色体上。该生物自交，后代的性状表现如何？测交呢？(不考虑互换)

提示：自交后代共有两种表型，比例为A_B_∶aabb＝3∶1；测交后代也有两种表型，比例为AaBb∶aabb＝1∶1。

(2)若(1)中该基因型为AaBb的个体中，A基因和b基因位于一条染色体上，a基因和B基因位于其同源染色体上。该生物自交，后代的性状表现如何？测交呢？(不考虑互换)

提示：自交后代共有3种表型，比例为aaBB∶AaBb∶AAbb＝1∶2∶1；测交后代有两种表型，比例为aaBb∶Aabb＝1∶1。

[拓展提升]

1．基因的分离定律的实质

(1)图解

(2)分析

①在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。

②在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

2．基因的自由组合定律的实质

(1)图解

(2)分析

①位于非同源染色体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，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

[特别提醒]

基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律

(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。

(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。

(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。

分离定律和自由组合定律的适用条件

(1)进行有性生殖的生物的性状遗传：进行有性生殖的生物产生生殖细胞时，控制同一性状的成对基因发生分离，控制不同性状的基因自由组合分别进入到不同的配子中。

(2)不进行有性生殖的生物的性状遗传：原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。细菌等原核生物和病毒的遗传物质数目不稳定，变化无规律。

(3)细胞核遗传：真核生物细胞核内染色体有规律性地变化；而细胞质中的遗传物质变化和细胞核不同，不符合孟德尔遗传规律，而是具有母系遗传的特点。

(4)分离定律适用于一对相对性状的遗传，自由组合定律适用于多对相对性状的遗传。

[即时练习]

1．判断

(1)基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。(　　)

(2)非等位基因一定自由组合。(　　)

(3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合说明核基因和染色体行为存在平行关系。(　　)

答案：(1)×　基因的分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。

(2)×　同源染色体上的非等位基因一定要分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

(3)√

2．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列叙述正确的是(　　)

A．从染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子

B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等

C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合

D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等

答案：D　解析：由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，它能形成X、Y两种配子；若再考虑常染色体和性染色体，则能形成24种配子，A错误。e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B错误。A、a与B、b位于同一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、B进入一个配子，a、b进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，A、a与B、b之间不能自由组合，C错误。只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，D正确。

【解题探究】

(1)根据________形态不同，可判断此个体为雄性个体。

(2)e基因控制的性状在________性个体中出现的概率大于在________性个体中出现的概率。

答案：(1)7与8　(2)雄　雌

【互动探究】

图中的A(a)与B(b)控制的性状遵循自由组合定律吗？原因是什么？

答案：不遵循，因为A(a)与B(b)位于一对同源染色体上。位于非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。

[巩固提升]

1．1903年，美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是(　　)

A．通过做实验研究得出的结论

B．运用假说—演绎法提出的

C．运用推理提出的

D．运用系统分析法提出的

答案：C　解析：推理的前提是比较的事物、现象之间必须具有某些相同、相似之处，进而根据已知事物、现象的特性来推知未知事物、现象的特性。萨顿根据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，提出“基因位于染色体上”的假说，但是应该注意，推理得出的结论不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要经过观察和实验的检验。

2．下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是(　　)

A．基因位于染色体上，染色体是基因的载体

B．形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同的配子

C．形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合

D．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体中也如此

答案：A　解析：基因位于染色体上是根据基因与染色体的平行行为推测出的结论，不能体现基因与染色体的平行行为，A项不能体现；形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同配子，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，B项体现；形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也是自由组合，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，C项体现；体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，D项体现。

3．(不定项)如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，下列相关说法错误的是(　　)

A．白眼基因和朱红眼基因是等位基因

B．基因在染色体上呈线性排列

C．黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律

D．果蝇细胞内的基因都在染色体上

答案：AD　解析：由图可知，白眼基因和朱红眼基因是非等位基因，A项错误；基因在染色体上呈线性排列，B项正确；黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上，因此它们的遗传不遵循自由组合定律，C项正确；细胞核内的基因位于染色体上，细胞质内的基因位于线粒体中，D项错误。