生物必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上学案设计

这是一份生物必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上学案设计，共5页。学案主要包含了课堂检测案等内容，欢迎下载使用。

课标要求：1.尝试运用类比推理和假说—演绎的方法解释基因位于染色体上。
2．说出孟德尔遗传规律的实质。
核心素养：1.科学探究：尝试运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。
2.社会责任：认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。
【预习案】
一、萨顿的假说
1．假说内容：基因(遗传因子)是由 携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在 上。
2．依据：基因和 存在着明显的 关系。
二、基因位于染色体上的实验证据
1．实验者：
2．实验材料——
(1)果蝇作为实验材料的优点：①有许多易于区分的 ；②培养周期短；③成本低；
④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。
(2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是 ，雄果蝇的性染色体组成是 。
3．实验现象 P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4) (♂、♀)、eq \f(1,4) (♂)
(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼， 是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼＝ ，符合 定律，红眼和白眼受一对 控制。
(4)F2中只有 果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与 相关联。
4．提出问题：白眼性状的表现 ？
5．作出假设，解释现象
(1)假设：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于 染色体上， 染色体上 相应的 。
(2)解释(请画出遗传图解)
6．验证方法——
7．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于 染色体上，从而证明了
8．基因和染色体的关系
摩尔根进一步证明了：一条染色体上有 个
基因；基因在染色体上呈 排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因的分离定律的实质
(1)在杂合子的细胞中，位于一对 上的等位基因，具有一定的 。
(2)在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随 的分开而分离，分别进入两个配子中， 随配子遗传给后代。
2．基因的自由组合定律的实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是 的。
(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的 彼此分离的同时，非同源染色体上的 自由组合。
【探究案】
1.摩尔根等人通过测交等方法验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一：
P 红眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
测交子代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
(说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1)
上述测交实验现象并不能充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。请写出该实验方案中亲本的表型和基因型并预期子代的结果（用遗传图解表示）。
2.人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
（1）对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
为什么不测定全部46条染色体？
3.分离定律和自由组合定律的实质、发生时期和范围是什么？
【课堂检测案】
(1)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法( )
(2)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因( )
(3)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( )
(4)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( )
1．假说内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
2．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
二、基因位于染色体上的实验证据
1．实验者：摩尔根
2．实验材料——果蝇
(1)果蝇作为实验材料的优点：①有许多易于区分的相对性状；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。
(2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是XX，雄果蝇的性染色体组成是XY。
3．实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4)红眼(♂、♀)、eq \f(1,4)白眼(♂)
(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼，红眼是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合基因分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。
(4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相关联。
4．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相关联？
5．作出假设，解释现象
(1)假设：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。
(2)解释
F2
6．验证方法——测交
7．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。
8．基因和染色体的关系
摩尔根进一步证明了：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因的分离定律的实质
(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)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。
摩尔根等人通过测交等方法验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一：
P 红眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
测交子代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
(说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1)
上述测交实验现象并不能充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。请写出该实验方案中亲本的表型并预期子代的表型。
提示 亲本从上述测交子代和野生群体中选取
P 白眼(雌)×野生红眼(雄)
↓
F1 雄果蝇全为白眼 雌果蝇全为红眼
1/2 1/2
√ × × √
项目
基因
染色体
独立性
基因在杂交过程中保持 性和 性
染色体在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的形态结构
存在
方式
在体细胞中基因 存在，在配子中只有
在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有

来源
体细胞中成对的基因一个来自 ，一个来自
体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自 ，一条来自
分配
在形成配子时自由组合
在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
项目
基因
染色体
独立性
基因在杂交过程中保持完整性和独立性
染色体在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的形态结构
存在
方式
在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个
在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条
来源
体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方
体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方
分配
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
♂
♀
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,2)Y
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,4)XWXW(红眼雌性)
eq \f(1,4)XWY(红眼雄性)
eq \f(1,2)Xw
eq \f(1,4)XWXw(红眼雌性)
eq \f(1,4)XwY(白眼雄性)