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1、第2节 基因在染色体上思考：思考：基因你究竟在哪里呢？基因你究竟在哪里呢？1.1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。基因位于染色体上的理论假说和实验证据。（重点）（重点）2. 2. 孟德尔遗传规律的现代解释。孟德尔遗传规律的现代解释。（重点）（重点）3.3.运用类比推理的方法，解释基因位于染色体运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。上。（难点）（难点）一、萨顿的假说一、萨顿的假说 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因在染色体上，也就是说基因在染色体上，因为基因和染色体行为因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。存在着明显的平
2、行关系。基因和染色体基因和染色体: :独立性独立性体细胞体细胞d配子配子（两种）（两种）DdD问题问题1 1 观察上图，体细胞中单个基因和染色体，与观察上图，体细胞中单个基因和染色体，与配子中的基因和染色体相比，形态上有无变化？配子中的基因和染色体相比，形态上有无变化？答案：答案：基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色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，也有相对稳定的形态结体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。构。问题问题2 2 观察上图，体细胞和配子中基因和染色体在观察上图，体细胞和配子中基因和染色体在数量上有什么特点？数量上有什么特点？答案：答案
3、：在体细胞中，基因和同源染色体都成对存在；在体细胞中，基因和同源染色体都成对存在；在配子中，基因和染色体都单个存在。在配子中，基因和染色体都单个存在。基因和染色体基因和染色体: :存在方式存在方式体细胞体细胞d配子配子（两种）（两种）DdD问题问题3 3 观察上图，说明在体细胞中基因和染色体的观察上图，说明在体细胞中基因和染色体的来源？来源？答案：答案：在体细胞中，成对的基因和同源染色体中，一在体细胞中，成对的基因和同源染色体中，一个来自父方，一个来自母方。个来自父方，一个来自母方。基因和同源染色体基因和同源染色体: :来源来源体细胞体细胞DddD配子配子问题问题4 4 非等位基因和非同源染色
4、体在形成配子时的行为特点非等位基因和非同源染色体在形成配子时的行为特点是什么？是什么？答案：答案：非等位基因和非同源染色体在形成配子时自由组合。非等位基因和非同源染色体在形成配子时自由组合。两对基因和两对同源染色体的行为两对基因和两对同源染色体的行为图图1图图2B By RY ry rY RY yR r体细胞体细胞配子配子（四种）（四种）A A等位基因：等位基因：Y、y R、r 非等位基因：非等位基因：Y、R Y、r y、R y、r同源染色体：同源染色体：A、A B、B 非同源染色体：非同源染色体：A、B A、B A、B A、 B 基因行为基因行为染色体行为染色体行为 独立性独立性 存在存在
5、方式方式 来源来源 分配分配染色体在配子形成和受精过程中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具有相对稳定的形态结构 在体细胞中染色体成对存在，在体细胞中染色体成对存在， 在配子中成对的染色体只有一条在配子中成对的染色体只有一条 体细胞中成对的染色体也是一个体细胞中成对的染色体也是一个来自父方来自父方, ,一个来自母方一个来自母方 非同源染色体在减数第一次分裂非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的后期是自由组合的 基因在杂交过程中保持完基因在杂交过程中保持完整性和独立性整性和独立性 在体细胞中基因成对存在，在体细胞中基因成对存在，在配子中成对的基因只有在配子中成对的基因
6、只有一个一个 体细胞中成对的基因一体细胞中成对的基因一个来自父方个来自父方, ,一个来自母一个来自母方方 非等位基因在形成配子非等位基因在形成配子时是自由组合的时是自由组合的 【例例1 1】大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪与染色体的行为是平行的。据此做出的如下推测，哪一项是没有说服力的一项是没有说服力的( )( )A A基因在染色体上基因在染色体上B B同源染色体分离导致等位基因分离同源染色体分离导致等位基因分离C C每条染色体上都有许多基因每条染色体上都有许多基因D D非同源染色体自由组合使非等位基因重
7、组非同源染色体自由组合使非等位基因重组【解题关键解题关键】透彻理解萨顿的假说具体内容。透彻理解萨顿的假说具体内容。C C【解析解析】萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞的形成过程，并提出了如下推论：基因是由染色体携的形成过程，并提出了如下推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说基因就在染色带着从亲代传递给下一代的。也就是说基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。而摩尔根是通过果蝇的杂交实验、测交实验等对基因而摩尔根是通过果蝇的杂交实验、测交实验等对基因位于染色体上提供了充
8、足的实验证据。但是选项位于染色体上提供了充足的实验证据。但是选项C C “每条染色体上都有许多基因每条染色体上都有许多基因”的结论，不是上述实验的结论，不是上述实验证明的，而且通过基因行为与染色体行为平行关系也证明的，而且通过基因行为与染色体行为平行关系也得不出这一结论。得不出这一结论。【警示警示】萨顿的假说利用了萨顿的假说利用了类比推理类比推理的方法，孟德的方法，孟德尔的豌豆杂交实验利用了尔的豌豆杂交实验利用了假说演绎法。假说演绎法。思考：思考：基因一定位于染色体上吗？基因一定位于染色体上吗？二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据果蝇作为实验材料的优点果蝇作为实验材料的
9、优点1.1.相对性状多，易于观察。相对性状多，易于观察。2.2.培养周期短。培养周期短。3.3.成本低，容易饲养。成本低，容易饲养。4.4.染色体数目少，便于观察。染色体数目少，便于观察。F F2 2 3 3 ： 1 1白眼果白眼果蝇都是蝇都是雄的雄的红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）P PF F1 1红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）F F1 1雌雄交配雌雄交配1.1.摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验红眼红眼白眼白眼与性别决定有关的染色体称为与性别决定有关的染色体称为_与性别决定无关的染色体称为与性别决定无关的染色体称为_性染色体性染色体常染色体常染色体其中其中表示雌性，性染色体组成用表示雌性，
10、性染色体组成用XXXX表示，表示，表示表示雄性，其性染色体组成用雄性，其性染色体组成用XYXY表示。表示。正常女性正常女性正常男性正常男性控制红眼和白眼的基因位于染色体上。控制红眼和白眼的基因位于染色体上。2.2.假说假说w wP PF F1 1F F2 23.3.对实验现象的解释对实验现象的解释X XW WX XW WX Xw wY YX XW WY YX Xw w配子配子X XW WY YX XW WX Xw wX Xw wX XW WY YX XW WX XW WX XW W（雌）（雌）X XW WX Xw w（雌）（雌）X XW WY Y（雄）（雄）X Xw wY Y（雄）（雄） 3/
11、43/4红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 1/41/4白眼（雄）白眼（雄）4.4.实验验证实验验证红眼（雌、雄）红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占各占1/41/4各占各占1/41/4F F1 1X XW WX Xw wX Xw wY Y红眼红眼红眼红眼白眼白眼白眼白眼雌雌雌雌雄雄雄雄126126 132 132120120115115测交测交基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 摩尔根的连锁图摩尔根的连锁图荧光技术基因定位图荧光技术基因定位图【警示警示】一条染色体上有许多基因，但基因不都位一条染色体上有许多基因，但基因不都位于染色体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线于染色
12、体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的粒体和叶绿体的DNADNA上，原核生物细胞中的基因位于上，原核生物细胞中的基因位于拟核拟核DNADNA或质粒或质粒DNADNA上。上。【例例2 2】果蝇的果蝇的红眼为红眼为伴性显性伴性显性遗传，其隐性性状为遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一子代果蝇性别的一组是（组是（ ）A.A.杂合杂合红眼雌果蝇红眼雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇 B.B.白眼白眼雌果蝇雌果蝇红眼雄果蝇红眼雄果蝇C.C.杂合杂合红眼雌果蝇红眼雌果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 D.D.白眼白眼雌果蝇雌
13、果蝇白眼雄果蝇白眼雄果蝇 B B【解析解析】A A组合后代雌果蝇都是红眼，雄果蝇有红眼组合后代雌果蝇都是红眼，雄果蝇有红眼也有白眼，无法通过眼睛颜色分辨雌雄；也有白眼，无法通过眼睛颜色分辨雌雄；C C组合后代组合后代雌、雄果蝇眼色有红、也有白，更没法通过眼睛颜雌、雄果蝇眼色有红、也有白，更没法通过眼睛颜色分辨雌雄；色分辨雌雄；D D的后代雌雄都白色，也不能分辨雌雄；的后代雌雄都白色，也不能分辨雌雄；B B的后代雌的都是红眼，雄的都是白眼。的后代雌的都是红眼，雄的都是白眼。 【解题关键解题关键】写出每组杂交实验图解，逐一分析即可。写出每组杂交实验图解，逐一分析即可。 基因的分离定律的实质是：基因
14、的分离定律的实质是： 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，过程中，_会随会随_的分开而分离，分的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释等位基因等位基因同源染色体同源染色体AaaA等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离基因的自由组合定律的实质是：基因的自由组合定律的实质是： 位于非同源染色体上的非等位基因的分离
15、或组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；在减数分裂过程中，同源染色体合是互不干扰的；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。非等位基因自由组合。AaBbAbaBBAab非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合DdeE讨论：讨论：位于同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？位于同源染色体上的非等位基因能自由组合吗？人类探明基因神秘踪迹的历程人类探明基因神秘踪迹的历程19031903年萨顿研究蝗虫的年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程精子和卵细胞形成过程19
16、101910年摩尔根进行年摩尔根进行果蝇杂交实验果蝇杂交实验提出假说：基因在提出假说：基因在染色体上染色体上找到基因在染色体找到基因在染色体上的实验证据上的实验证据18661866年孟德尔的年孟德尔的豌豆杂交实验豌豆杂交实验发现了遗传因子发现了遗传因子 （基因）（基因）基因究竟是什么物质呢？基因究竟是什么物质呢？假说假说演绎演绎类比推理类比推理假说假说演绎演绎基因基因在染在染色体色体上上萨顿的假说萨顿的假说基因与染色体的行基因与染色体的行为存在平行关系为存在平行关系摩尔根的实验证据摩尔根的实验证据实验实验解释解释测交验证测交验证结论结论孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释1.1.下
17、列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）A.A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体B.B.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列C.C.一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因D.D.染色体就是由基因组成的染色体就是由基因组成的D D2.2.下列生理活动，能使基因下列生理活动，能使基因A A和基因和基因a a分别进入两个子分别进入两个子细胞中的是（细胞中的是（ ）A.A.有丝分裂有丝分裂 B. B. 减数分裂减数分裂 C. C. 细胞分化细胞分化 D.D.受精作用受精作用3.3.下列各项中，肯定含有下列各项中，肯定含有Y Y
18、染色体的是（染色体的是（ ）A.A.受精卵和初级精母细胞受精卵和初级精母细胞B.B.受精卵和次级精母细胞受精卵和次级精母细胞C.C.精子和男性口腔上皮细胞精子和男性口腔上皮细胞D.D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞初级精母细胞和男性小肠上皮细胞B BD D4.4.基因自由组合定律揭示了（基因自由组合定律揭示了（ ）A.A.等位基因之间的关系等位基因之间的关系B.B.非等位基因之间的关系非等位基因之间的关系C.C.非同源染色体之间的关系非同源染色体之间的关系D.D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系非同源染色体上的非等位基因之间的关系D D5.5.如图表示某生物正在进行分裂的细胞，等位基因如图
19、表示某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A A和和a a位于染色体的位置位于染色体的位置( (不考虑交叉互换不考虑交叉互换) )可能是可能是( )( )A.AA.A位于位于上，上，a a位于位于上上B.AB.A位于位于上，上，a a位于位于上上C.AC.A和和a a分别位于分别位于和和上上D.AD.A和和a a分别位于分别位于和和上上C C【解析解析】从图中染色体的来源和形态判断，每一极为从图中染色体的来源和形态判断，每一极为两对同源染色体，其中两对同源染色体，其中和和、和和、和和、和和为同源染色体，为同源染色体，A A和和a a为等位基因，应该位于一对为等位基因，应该位于一对同源染色体上。同源
20、染色体上。6.6.如图是果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：如图是果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：(1)(1)果蝇的体细胞内共有果蝇的体细胞内共有_对染色体，其中对染色体，其中_为一对性染色体，此果蝇为为一对性染色体，此果蝇为_性。性。(2)(2)图中图中1 1和和2 2是是_染色体，染色体，A A和和a a是是_基因，基因，A A和和B B是是_基因。基因。(3)(3)此果蝇产生的配子有此果蝇产生的配子有_种，其中同时含种，其中同时含a a、b b、c c、d d基因的配子占的比例是基因的配子占的比例是_。(4)(4)图中图中A A与与a a基因在遗传中应遵循基因的基因在遗传中应遵循基因的_
21、定律；定律；A A、a a与与B B、b b两对等位基因同时遗传时应遵循基因的两对等位基因同时遗传时应遵循基因的_定律；定律；D D与与d d基因在遗传中除了遵循基因的基因在遗传中除了遵循基因的_定律外，还与定律外，还与_有关。有关。(5)(5)与该果蝇进行测交实验时，选用的果蝇的基因型与该果蝇进行测交实验时，选用的果蝇的基因型可表示为可表示为_。【解析解析】此题考查果蝇的染色体组成及对基因的分离此题考查果蝇的染色体组成及对基因的分离定律和自由组合定律实质的理解。图中果蝇的性染色定律和自由组合定律实质的理解。图中果蝇的性染色体不一致，即一条体不一致，即一条X X，一条，一条Y Y，为雄性果蝇，
22、图中显示，为雄性果蝇，图中显示同源染色体联会，每对染色体上都有一对等位基因，同源染色体联会，每对染色体上都有一对等位基因，A A和和B B是位于非同源染色体上的基因，应为非等位基因。是位于非同源染色体上的基因，应为非等位基因。该果蝇的基因型为该果蝇的基因型为AaBbCcXAaBbCcXD DY Yd d，可产生，可产生2 24 4=16=16种配子。种配子。若与该果蝇进行测交实验，应选择一只雌性隐性纯合若与该果蝇进行测交实验，应选择一只雌性隐性纯合个体。个体。【答案答案】(1)4 5(1)4 5和和6 6 雄雄 (2)(2)同源同源 等位等位 非等位非等位 (3)16 1/16 (3)16 1/16 (4)(4)分离分离 自由组合自由组合 分离分离 性别性别 (5)aabbccX(5)aabbccXd dX Xd d不要只因一次失败，就放弃你原来决心想达到的目的。威廉莎士比亚
