高中生物 第2章 第2节 基因在染色体上课件 新人教版必修2.ppt

第2节基因在染色体上 基因和染色体的关系 1 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 2 染色体是基因的主要载体 基因在染色体上呈线性排列 3 基因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位基因 具有一定的独立性 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 4 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或组合是互不干扰的 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 非同源染色体上的非等位基因自由组合 萨顿的假说 1 内容 基因是由 携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因在 上 2 依据 基因和 存在着明显的 关系 染色体 染色体 染色体行为 平行 知识清单 1 基因在杂交过程中保持完整性和 性 在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的形态结构 2 体细胞中基因 染色体 存在 配子中只有 同样 也只有成对的染色体中的 3 基因 染色体 相同 均一个来自父方 一个来自母方 4 减数分裂过程中基因和染色体 相同 非等位基因在形成配子时 非同源染色体在减数分裂 也是 独立 染色体 成对 成对的基因中的一个 来源 一条 行为 自由组合 自由组合 第一次分裂后期 3 方法 得到结论正确与否 还必须进行 4 证明萨顿假说的科学家是 所用实验材料是 类比推理法 实验验证 摩尔根 果蝇 将分离定律 自由组合定律中的遗传因子换成同源染色体 这个替换有问题吗 为什么 提示 这种替换没有问题 理由 1 基因在体细胞中成对存在 在配子中成单 同源染色体在体细胞中也是成对存在 在减数分裂形成配子时分离 配子中也没有同源染色体 2 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数第一次分裂时也是自由组合 遗传因子与同源染色体的行为相似 所以替换没有问题 思想感悟 基因位于染色体上的实验证据 1 实验现象 知识清单 答案 2 实验现象的解释 图解 答案 3 实验结论 基因在 上 4 基因和染色体关系 一条染色体上有 基因 基因在染色体上呈 排列 染色体 很多 线性 果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗 为什么 提示 不是 果蝇核基因都位于染色体上 但质基因位于线粒体中 思想感悟 孟德尔遗传规律的现代解释 1 基因分离定律的实质是 在杂合子的细胞中 位于一对 上的 具有一定的独立性 在减数分裂形成 过程中 会随 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 同源染色体 等位基因 配子 同源染色体 知识清单 2 基因自由组合定律的实质是 位于 上的 的分离或组合是互不干扰的 在减数分裂过程中 同源染色体上 的彼此分离的同时 非同源染色体上的 自由组合 非同源染色体 非等位基因 等位基因 非等位基因 3 比较 等位基因 非同源染色体上的非等位基因 互不干扰 独立性 减数分裂形成配子 减数分裂形成配子 同源染色体 分离 自由组合 在减数分裂过程中 等位基因是否一定分开 非等位基因是否一定能自由组合 提示 在正常情况下 减数分裂过程中 等位基因会彼此分开 同源染色体上的非等位基因表现为连锁现象 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 思想感悟 萨顿的假说 1 假说的依据1903年 美国的遗传学家萨顿利用蝗虫细胞作材料 研究精子和卵细胞的形成过程 2 发现问题孟德尔假设的一对遗传因子 也就是等位基因 它们的分离与减数分裂中的同源染色体的分离非常相似 3 萨顿的推论 假说的内容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 4 假说的原因基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 这主要体现在以下四个方面 1 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构 2 在体细胞中基因成对存在 染色体也是成对的 在配子中只有成对的基因中的一个 同样 也只有成对的染色体中的一条 3 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 4 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的 5 萨顿采用的科学方法 类比推理萨顿的假说是他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比 根据其惊人的一致性 提出基因位于染色体上的假说 应当注意的是 类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性 其正确与否 还需要进行观察和实验的检验 妙招巧记 萨顿的假说 特别提醒 萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比 根据其惊人的一致性 提出 基因位于染色体上 的假说 他所应用的科学研究方法是 a 假说演绎法b 模拟实验法c 杂交实验法d 类比推理法 解析 萨顿根据基因与染色体行为的一致性 从而提出 基因在染色体上 的假说 这属于类比推理法 答案 d 技巧归纳 生物学的研究离不开细致的观察 并需要有一定的想象力 当然也需要在观察的基础上提出假说或预测 但是任何假说或预测最终都需要通过实验验证才得以确立 从萨顿的假说中我们可以深切感受到科学家在科学研究过程中表现出的丰富的想象力 大胆质疑和勤奋实践的精神 以及对科学的热爱 1 下列关于基因和染色体关系的叙述 错误的是 a 萨顿利用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说b 摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上c 果蝇控制红眼和白眼的基因位于常染色体上d 基因在染色体上呈线性排列 每条染色体上都有若干个基因 c 跟踪训练 基因位于染色体上的实验证据 1 实验者 美国生物学家摩尔根 2 实验材料 果蝇 1 优点如下 相对性状多且明显 培养周期短 成本低 容易饲养 染色体数目少 便于观察 繁殖率高 2 体细胞内染色体的组成 3 果蝇杂交实验及相关说明 1 实验现象pf1f2 2 相关说明 果蝇的红眼 白眼是一对相对性状 f1全为红眼 则红眼是显性性状 f2红眼 白眼 3 1 则符合分离定律 红眼和白眼受一对等位基因控制 白眼性状的表现与性别相联系 即控制眼色的基因位于x染色体上 y染色体上没有相关基因 各种果蝇的基因型及表现型如下表 4 验证 测交实验 2 测交结果 后代中红眼 白眼 1 1 符合分离定律 3 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 特别提醒 性染色体与常染色体1 性染色体 雌雄异体的生物决定性别的染色体 2 常染色体 与性别决定无直接关系的染色体 3 规范书写 果蝇白眼为伴x染色体隐性遗传 显性性状为红眼 下列哪组杂交子代中 通过眼色就可直接判断果蝇的性别 a 白 白 b 杂合红 红 c 白 红 d 杂合红 白 解析 果蝇白眼为伴x染色体隐性遗传 显性性状为红眼 a项xbxb xby后代全为白眼 b项xbxb xby后代中雌蝇全为红眼 雄蝇既有红眼也有白眼 c项xbxb xby后代中雌蝇全为红眼 雄蝇全为白眼 d项xbxb xby后代中雌雄蝇红眼 白眼都有 答案 c技巧归纳 在孟德尔的遗传规律被重新发现之后 科学家迫切地寻找基因在哪里 通过大量的观察 发现基因与染色体的行为具有平行关系 摩尔根的果蝇杂交实验证实了基因在染色体上 2 最早证明基因在染色体上的实验是 a 孟德尔的豌豆杂交实验b 萨顿的蝗虫实验c 摩尔根的果蝇杂交实验d 人的红绿色盲的研究 c 跟踪训练 孟德尔定律的细胞学基础 1 分离定律的细胞学基础 2 自由组合定律的细胞学基础 理解基因的自由组合定律 应注意 1 同时性 同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行 2 独立性 不同对同源染色体上不同对等位基因的相互分离 互不干扰 各自独立地分配到配子中 特别提醒 1 运用减数分裂知识解决问题时 应注意基因所在的位置 是否非等位基因位于一对同源染色体上 2 运用孟德尔遗传规律解决配子种类问题时 应注意生物个体的基因型 是否有成对的相同基因 即纯合子 2012年珠海高一期末 双选 假说 演绎法 是现代科学研究中常用的方法 包括 提出问题 作出假设 演绎推理 检验推理 得出结论 五个基本环节 利用该方法 孟德尔发现了两个遗传规律 下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是 a 提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和f1自交遗传实验基础上的b 孟德尔所作假设的核心内容是 性状是由位于染色体上的基因控制的 c 为了验证作出的假设是否正确 孟德尔设计并完成了测交实验d 孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象 解析 不论是一对相对性状的实验还是两对相对性状的实验都是在纯合亲本杂交 f1自交遗传实验基础上提出问题 孟德尔所作假设的核心内容是生物的性状是由遗传因子决定的 故b不正确 而且基因位于染色体上是萨顿用 类比推理法 提出的假说 孟德尔对推理检验就是通过测交实验完成 孟德尔的遗传学规律可以解决真核细胞生物细胞核遗传的规律 但不能解释细胞质遗传的现象 答案 bd 3 下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述错误的是 a 非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的b 同源染色体上的等位基因具有一定的独立性c 同源染色体上的等位基因分离 非等位基因自由组合d 同源染色体上的等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 c 跟踪训练 2012年广东六校高一联考 下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述 错误的是 a 同源染色体分离的同时 等位基因也随之分离b 非同源染色体自由组合 使所有非等位基因之间也发生自由组合c 染色单体分开时 复制而来的两个基因也随之分开d 非同源染色体数量越多 非等位基因的组合的种类也越多 正确解答 b 等位基因是位于同源染色体同一位置控制相对性状的基因 在减数第一次分裂后期 同源染色体分离 等位基因随之彼此分离 非同源染色体上非等位基因表现为自由组合 同源染色体的非等位基因往往连锁在一起 故b错误 在同源染色体彼此分离的同时 非同源染色体表现的自由组合 非同源染色体数量越多 非等位基因的组合的种类也越多 减数第二次后期 着丝点分裂 姐妹染色单体分离 复制而来的两个基因也随之分开 常见错误 选a 错因分析 从同源染色体上可能存在等位基因 如aa 也可能存在相同基因 如aa aa 认为 同源染色体分离的同时 不一定是等位基因也随之分离 也可能是相同基因的分离 课题 正交与反交法判断某基因是细胞核遗传还是细胞质遗传基础理论 1 细胞质遗传 无论正交还是反交 子代的性状都与母本一致 2 细胞核遗传 正交与反交结果相同 即子代表现相同 表现的都是显性性状 已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状 红眼w 白眼w 且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型 1 为确定控制该性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因 可采用什么方法 典例剖析 2 现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇 若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上 如何选择交配亲本 并写出实验预期及相应结论 分析 1 欲判断控制该性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因 采用正交与反交法 可用图表示如下 正交 p红眼 白眼 f1反交 p白眼 红眼 f1若正交与反交产生的f1的性状表现都与母本相同 则控制该眼色的基因为细胞质基因 若正交与反交产生f1的性状表现与母本无关 表现为红眼或白眼的一种 则控制该眼色的基因为细胞核基因 2 欲判断基因位置 在已知显隐性的情况下 应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配 该题中应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 实验预期及相应结论 子代中雌果蝇全部红眼 雄果蝇全部白眼 则这对基因位于x染色体上 子代中雌 雄果蝇全部为红眼 则这对基因位于常染色体上 子代中雌 雄果蝇均既有红眼又有白眼 则这对基因位于常染色体上 若通过杂交实验已证明该基因位于x染色体上 如何进一步判断该基因是位于x y染色体的同源区段还是仅位于x染色体上 提示 若后代中所有雄性个体表现出显性性状 说明基因位于x y染色体的同源区段 若后代中所有雄性个体表现出隐性性状 说明该基因仅位于x染色体上 互动探究 一 单项选择题1 下列关于基因和染色体关系的叙述 正确的是 a 基因全部在染色体上b 基因在染色体上呈线性排列c 一条染色体上有一个基因d 染色体就是有基因组成的 b 水平测试 2 下列关于等位基因与同源染色体的关系叙述 正确的是 a 等位基因位于非同源染色体上b 等位基因存在于生物体的所有细胞中c 等位基因位于同一染色体的相同位置上d 等位基因位于同源染色体的相同位置上 d 3 果蝇体细胞中的染色体组成可表示为 a 3 x或3 yb 6 x或6 yc 6 xx或6 yyd 6 xx或6 xy d 4 已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体 根据萨顿的假说 关于该动物减数分裂产生配子的说法正确的是 a 果蝇的精子中含有成对的基因b 果蝇的体细胞只含有一个基因c 果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方 也可以同时来自母方d 在体细胞中 基因是成对存在的 在配子中只含有成对基因中的一个 d 5 下图分别表示同一动物不同细胞的分裂图象 可能导致等位基因彼此分离的图象是 abcd b 二 多项选择题6 下列有关染色体 dna 基因三者关系的叙述 不正确的是 a 初级精母细胞内每个染色体上含有一个dna分子b 染色体就是由基因组成的c 基因在染色体上呈线性排列d 等位基因的分开在减数分裂第二次分裂后期完成 abd 7 基因型为aaxby的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离 而产生一个不含性染色体的aa型配子 等位基因a a位于2号染色体上 下列关于染色体未分离时期的分析 正确的是 a 2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离b 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离c 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离d 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 ac 8 下列叙述中 能说明 核基因和染色体行为存在平行关系 的是 a 非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合b 体细胞中成对的基因一个来自父方 一个来自母方 同源染色体不同 c 二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半d aa杂合子发生染色体缺失后 可能会表现出a基因的性状 acd 一 选择题1 下列叙述中正确的是 a 细胞中的基因都在染色体上b 细胞中每条染色体都只有一个dna分子c 在体细胞中 基因和染色体一般成对存在d 非等位基因在形成配子时都是自由组合的 c 素能提升 2 下图是雌果蝇体细胞染色体图解 请问其中哪条为性染色体 a xb c d a 3 2012年中山高一联考 果蝇刚毛 r 和截毛 r 这对相对性状是由x和y染色体上一对等位基因控制的 不考虑交叉互换 可发生该等位基因分离的细胞是 初级精母细胞 次级精母细胞 初级卵母细胞 卵原细胞 精原细胞a b c d b 4 人类的精子中含有的染色体是 a 44 xyb 23 x或23 yc 22 x或22 yd 44 xx c 5 在探索遗传本质的过程中 科学家发现与使用的研究方法配对正确的是 1866年孟德尔的豌豆杂交实验 提出遗传规律 1910年摩尔根进行果蝇杂交实验 证明基因位于染色体上 1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂 提出假说 基因在染色体上 a 假说 演绎法 假说 演绎法 类比推理b 假说 演绎法 类比推理 类比推理c 假说 演绎法 类比推理 假说 演绎法d 类比推理 假说 演绎法 类比推理 a 6 一对表现正常的夫妇 生下了一个基因型为xhxhy患血友病的孩子 h为血友病基因 形成该个体的异常配子最可能直接来自下列哪个细胞 只考虑性染色体及其上相应基因 d 7 下列关于建构模型或科学研究方法的相关叙述 错误的是 a 摩尔根用类比推理的方法证明了 基因在染色体上 b 孟德尔用豌豆进行杂交实验时 运用了假说 演绎法c 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型时 建构了物理模型d 萨顿的推论是基因和染色体行为存在着明显的平行关系 a 8 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配 子代雌 雄果蝇都表现红眼 这些雌 雄果蝇交配产生的后代中 红眼雄果蝇占1 4 白眼雄果蝇占1 4 红眼雌果蝇占1 2 下列叙述错误的是 a 红眼对白眼是显性b 眼色遗传符合分离定律c 眼色和性别表现自由组合d 红眼和白眼基因位于x染色体上 c 9 双选 下列叙述正确的是 a 性别受性染色体控制而与基因无关b 萨顿通过类比推理的方法说明了基因和染色体行为存在着明显的平行关系c 孟德尔遗传规律的精髓 生物体遗传的是控制性状的遗传因子d 生物体的性状完全由基因控制 bc 10 2012年汕头高一联考 右图是人体性染