2025版高考生物一轮总复习教案必修2第五单元孟德尔定律和伴性遗传第三讲伴性遗传考点一基因在染色体上的假说与证据

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考点一 基因在染色体上的假说与证据
必备知识·夯实基础
知|识|巩|固
1．萨顿的假说
2.基因位于染色体上的实验证据(摩尔根果蝇杂交实验)
(1)选材原因：果蝇具有易饲养、繁殖快和后代多等特点。
(2)研究方法：假说—演绎法。
(3)研究过程
①果蝇的杂交实验——问题的提出：

结果分析：F1全为红眼⇒红眼为显性性状；F2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因分离定律；白眼性状的表现总是与性别相关联。
②提出假说，进行解释：
a．假说：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。
b．解释：
③实验验证：进行测交实验。
④得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
3．基因与染色体的关系
一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“基因和染色体的行为存在平行关系”。( √ )
(2)果蝇易饲养、繁殖快，常用它作为遗传学研究的材料。( √ )
(3)摩尔根针对果蝇杂交实验提出的假说是控制果蝇眼色的基因位于X和Y染色体上。( × )
(4)摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。( × )
(5)染色体是基因的载体，染色体是由基因组成的。( × )
延|伸|探|究
1．如图为果蝇X染色体上的几个基因，请思考：
(1)图中显示基因与染色体间存在着怎样的“数量”和“位置”关系？
提示：图示表明一条染色体上有“许多”基因；基因在染色体上呈线性排列。
(2)果蝇X染色体上的基因在体细胞中是否存在或表达？
提示：存在，可选择性表达。
2．研究者发现在两个纯种的小鼠品系内均发生了眼睛变小的隐性突变个体，欲通过一代杂交实验确定这两个隐性突变基因是否为同一基因的等位基因，请设计杂交实验并预测实验结果。
提示：让两个纯种品系的小鼠杂交，观察子代的性状。若子代小鼠的眼睛都变小，则突变的两个基因为同一基因的等位基因；若子代眼睛正常，则突变的两个基因不是同一基因的等位基因。
3．有3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇。请利用实验室条件设计实验方案，鉴别上述3支试管内果蝇的基因型(显性基因用B表示)。
提示：先根据第二性征确定3支试管中果蝇的性别，若为红眼雄蝇，则试管内果蝇的基因型为XBY。然后用红眼雄蝇分别与两试管中的红眼雌性果蝇进行交配，观察统计子代雄果蝇的表型。若子代雄果蝇皆为红眼，则试管中果蝇基因型为XBXB；若子代雄果蝇红眼和白眼的比接近1∶1，则该试管果蝇基因型为XBXb。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
摩尔根实验的深度解释
1．提出假说，进行解释
2.演绎推理，验证假说
摩尔根依次做了实验一和实验二之后提出假说1，从而合理地解释了实验一和回交实验二。为了验证假说，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假说1得到了证实。利用上述的假说1和假说2，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解，如下表所示。
精|准|命|题
考向一 结合基因和染色体的关系，考查生命观念
》例1 (2024·辽宁锦州联考)下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是( B )
A．细胞内的基因全部在染色体上
B．基因在染色体上呈线性排列
C．一条染色体上只有一个基因
D．染色体就是由基因组成的
解析：真核生物细胞中，细胞核中的基因位于染色体上，细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上，原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或细胞质的质粒DNA上；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列；一条染色体上有多个基因；染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
〔变式训练1〕 (2024·洛阳市统考)遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是( C )
A．基因和染色体，在体细胞中都成对存在，在配子中都只有成对中的一个
B．在形成配子时，某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合
C．作为遗传物质的DNA，都分布在染色体上
D．在配子形成和受精过程中，基因和染色体都有一定的独立性和完整性
解析： DNA不都分布在染色体上，细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA，故不能体现基因与染色体的平行关系，C符合题意。
考向二 围绕摩尔根果蝇杂交实验，考查演绎推理能力
》例2 (2022·江苏高考)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是( D )
A．白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性
B．F1互交后代中雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上
C．F1雌蝇与白眼雄蝇回交，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期
D．白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，显微观察证明为基因突变所致
解析：白眼雄蝇(XaY)与红眼雌蝇(XAXA)杂交，F1全部为红眼果蝇(XAXa、XAY)，雌、雄比例为1∶1，推测白眼对红眼为隐性，A正确；F1中红眼果蝇相互交配，F2代出现性状分离，雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，雌雄表型不同，推测红、白眼基因在X染色体上，B正确；F1中雌蝇(XAXa)与白眼雄蝇(XaY)杂交，后代出现四种基因型(XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1)，白眼果蝇中雌、雄比例1∶1，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期，C正确；白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交，后代雄蝇(XaY)全部为白眼，雌蝇全为红眼(XAXa)，若后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，可能是基因突变所致，但不能用显微观察证明，D错误。
〔变式训练2〕 美国遗传学家摩尔根，在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇，他用这只白眼果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验Ⅰ)，结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配，F2雌果蝇全部为红眼，雄果蝇中红眼和白眼的比例为1∶1。这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚，于是他继续做了如表所示的实验(Ⅱ、Ⅲ)，下列与实验有关的叙述错误的是( B )
A.实验Ⅱ可视为实验Ⅰ的测交实验，其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子
B．实验Ⅲ是实验Ⅰ的反交实验，正反交结果不同可确定其不属于细胞核基因所控制的遗传
C．实验Ⅲ的结果表明野生型红眼果蝇的精子只有一半含有控制眼色的基因
D．对实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ最合理的解释是控制眼色的基因位于X染色体上
解析：这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交(实验Ⅰ)，结果F1全部为红眼，判断红眼为显性，Ⅱ为子一代与隐性亲本杂交，子代红眼♀∶红眼♂∶白眼♀∶白眼♂＝1∶1∶1∶1，为测交实验，其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子，A正确；实验Ⅲ是实验Ⅰ的反交实验，正反交结果不同说明果蝇的眼色遗传与性别有关，其基因可能位于X染色体上，仍符合遗传定律，B错误；白眼相对于红眼是隐性性状，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设相关基因为A和a，实验Ⅲ野生型红眼♂×白眼♀，子代红眼♀∶白眼♂＝1∶1，双亲的基因型分别为XAY∶XaXa，故野生型红眼雄果蝇(XAY)的精子只有一半含有控制眼色的基因(A)，C正确；实验Ⅲ子一代雌雄性状不同，实验Ⅲ的结果说明基因在X染色体上，实验Ⅲ中的野生型红眼雄果蝇中含有一个红眼基因，Y上没有这种基因，判断控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因，D正确。课标要求
核心素养
概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
1.明确性别决定的方式和伴性遗传的概念。(生命观念)
2．对比分析基因和染色体的关系，归纳总结伴性遗传的类型和特点。(科学思维)
3．应用假说—演绎法分析摩尔根果蝇杂交实验，学会探究基因在染色体上的实验方法。(科学探究)
项目
基因
染色体
性质
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有
相对稳定的形态结构
存在
形式
体细胞
成对
成对
配子
成单
成单
来源
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父方，一条来自母方
行为
非等位基因
自由组合
非同源染色体
自由组合
♂配子
♀配子
1/2XW
1/2Y
1/2XW
1/4XWXW(红眼♀)
1/4XWY(红眼♂)
1/2Xw
1/4XWXw(红眼♀)
1/4XwY(白眼♂)
假说
假说1：控制眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有
假说2：控制眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有
实验一图解
实验二图解
疑惑
上述两种假说都能够解释实验
一和实验二的实验现象
假说
假说1：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段，X染色体上有，而Y染色体上没有
假说2：控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段，X染色体和Y染色体上都有
图解
组别
杂交组合
结果
Ⅱ
F1红眼♀×白眼♂
红眼♀∶红眼♂∶白眼♀∶白眼♂＝1∶1∶1∶1
Ⅲ
野生型红眼♂×白眼♀(来自实验Ⅱ)
红眼♀：白眼♂＝1∶1