第2节基因在染色体上.doc

掘中高一生物真学课堂必修二导学案 第2节 基因在染色体上【学习目标】1说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。3概述孟德尔遗传规律的现代解释。运用有关基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。【学习重点】1基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2孟德尔遗传规律的现代解释。【学习难点】1运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。2基因位于染色体上的实验证据。学习活动一、分析基因与染色体行为关系，理解萨顿的假说【自主学习】1萨顿假说：（1）实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中， 的分离与减数分裂中 的分离极为相似。（2）推论：基因是由_携带着从亲代传递给下一代的，即基因在_上。（3）依据：基因和染色体行为存在着明显的_关系。项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持_在配子形成和受精过程中，有相对稳定的_存在体细胞 配子 体细胞中来源一个来自_，一个来自母方一条来自父方，一条来自_形成配子时_ 自由组合_ 自由组合（4）方法：_。他将看不见的 与看得见的 的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出 位于 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，还需要观察和实验的检验。【合作探究】1萨顿由实验作出的推论是什么？ 萨顿运用什么方法推测基因位于染色体上？2你若认为基因在染色体上，请在右面图中的染色体上标出基因符号（Dd）解释孟德尔的一对相对性状的杂交实验来验证的萨顿推论【正误判断】（1）生物体内所有的基因都位于染色体上。()（2）蝗虫体细胞中有24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。()（3）每条染色体上载有许多基因可以说明基因遗传行为与染色体行为是平行的()【典例训练】学习活动二、基因位于染色体上的实验证据特点优势相对性状多且明显结果易观察和分析易饲养，培养周期_短时间内获取较多后代，便于分析繁殖率_便于进行统计学分析_数目少便于观察【自主学习】1.选择果蝇作为实验材料的优点:2.摩尔根的实验(1)过程及分析F1中雌雄果蝇的表现型：都是 。说明_是显性性状。F2中红眼白眼 ，符合 定律，即红眼和白眼受_等位基因控制。F2中雌雄个体的表现型及比例：雌性：都是 ；雄性：红眼白眼 。实验现象：白眼性状的表现，总与 相联系。3.基因与染色体的关系：一条染色体上有_基因，基因在染色体上_。【合作探究】性别雌性雄性图示同源染色体常染色体性染色体染色体组成1. 据右图说明雌果蝇、雄果蝇的染色体组成情况？雌、雄果蝇性别的差别取决于那对染色体？依与性别的关系将染色体分为哪两类？2. 摩尔根运用什么方法做实验证明基因位于染色体上？为了解释为什么果蝇的眼色遗传与性别有关，作出了怎样的设想？摩尔根的 (1)提出问题:为什么白眼的果蝇全是雄性的，白眼性状的表现总是与性别相联系?如果你是摩尔根，你将如何解释果蝇白眼性状的遗传？(2)类比推理:如果按照萨顿的理论：若基因位于染色体上，则眼色基因位于 染色体上(与性别才有密切的联系)如果在 染色体上,那又有哪些可能呢？(3)作出假设:摩尔根及其同事设想，控制白眼的基因（用w表示）在 染色体上，而 染色体不含有它的 基因。注意：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上( 例DD、dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）(4)实验现象的解释 （5）实验现象解释的验证 实验演绎推理：若F1的雌果蝇产生两种配子XW，Xx，则与 雄果蝇产生的后代有 种表现型依次为 ；性状分离比 。写出测交实验遗传图解：. （6）实验结论：控制白眼的基因在_上。3人只有23对染色体，却有几万个基因，试推断基因与染色体之间可能有对应关系？发展：基因和染色体的关系：一条染色体上有基因，基因在染色体上呈 排列。现代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。【正误判断】1性染色体既存在于生殖细胞中，也存在于体细胞中()2.萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同()【典例训练】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学习活动三、孟德尔遗传规律的现代解释【自主学习】1细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的_，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的_。2分离定律的实质：在 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 的过程中， 会随着 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。3基因自由组合定律的实质：位于 上的 的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中， 上的 彼此分离的同时， 自由组合。【合作探究】1比较基因的分离定律与自由组合定律 规律内容基因的分离定律基因的自由组合定律描述对象同源染色体上的_非同源染色体上的_行为特点具有一定的_分离或组合_发生时间_的过程中_的过程中结果等位基因随_的分开而分离非同源染色体上的非等位基因_2.细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？提真核生物的细胞 位于染色体上，细胞 存在于叶绿体和线粒体中。原核生物的基因有的位于 DNA分子上，有的位于细胞质中的质粒上。病毒无细胞结构，含有的基因亦不位于 上。3.减数分裂时是不是所有非等位基因都可自由组合？ 上的非等位基因不可自由组合。【正误判断】1分离定律发生在减数第一次分裂的后期()2分离定律F1(Dd)产生的雌雄配子的数目相等()3自由组合定律中F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，产生数量相等的4种配子()4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。()5在减数分裂中，等位基因彼此分离的同时，非等位基因自由组合。()6等位基因随着同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期。()7所有的非等位基因，会随着非同源染色体的组合而自由组合。()【典例训练】【反馈训练】11903年,美国遗传学家萨顿关于基因位于染色体上的假说是如何提出的 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. 运用类比推理提出的 D. 运用系统分析法提出的2下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是 A在体细胞中成对存在，在配子中成单存在 B在体细胞和配子中都成单存在C在体细胞和配子中都成对存在D在体细胞中成单存在，在配子中成对存在3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染色体就是由基因组成的4已知果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性。现有两红眼果蝇杂交，得到50只（全部红眼），50只（红眼24只、白眼26只）。据此可推知双亲的基因型是（ ）AWwWwBWwwwCXWXwXWYDXWXWXWY18果蝇的红眼为伴X染色体显性遗传，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子代果蝇性别的一组是 A杂合红眼雌果蝇x红眼雄果蝇 B白眼雌果蝇x白眼雄果蝇C杂合红眼雌果蝇x白眼雄果蝇D白眼雌果蝇x红眼雄果蝇5.基因分离定律的实质是A.F1总表现显性性状 B.F2中性状分离比为3:1C.等位基因随同源染色体的分开而分离D.测交后代的性状分离比为1:16. 右图能正确表示基因分离定律实质的是()7 雄性动物在进行减数分裂的过程中，等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在A. 精原细胞 B. 初级精母细胞 C. 次级精母细胞 D. 精子细胞8下列细胞为生物体的体细胞，自交后代性状分离比为9331的是（不考虑交叉互换）9.一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按自由组合规律遗传，各能产生几种类型的精子和卵细胞( )A. 4种和4种 B.4种和1种 C.2种和2种 D. 2种和1种10某生物的基因型为AaBb（非等位基因自由组合），其一卵原细胞经减数分裂后产生了一个基因型为Ab的卵细胞和三个极体。这三个极体的基因组成分别是（ ）AAB aB abBAB aB Ab CaB aB aBDAb aB aB3科学的研究方法是取得成功的关键，假说演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因神秘踪迹的历程：孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子(基因)；萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说：基因在染色体上；摩尔根进行果蝇杂交实验找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为()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不正确的是(多选)()A果蝇的精子中含有成对的基因B果蝇的体细胞中只含有一个基因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，在配子中只有成对的基因中的一个萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他及其同事设计果蝇杂交实验对此进行研究，杂交实验图解如下：请回答下列问题：(1)上述果蝇杂交实验现象_(支持/不支持)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体，1对性染色体)的事实，摩尔根等人提出以下假设：_，从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)(2)摩尔根等人通过测交等方法试图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一：P 红眼(F1雌)白眼(雄)红眼(雌)红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/4 1/4 1/4 1/4上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是_ _。为充分验证其假设，请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。(写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因为B、b。提示：亲本从上述测交子代中选出。实验亲本的基因型：_，预期子代的基因型：_。(1)支持控制眼色的基因只位于X染色体上(2)控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果都相同XbXb、XBYXBXb、XbY野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示的实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。(1)由图甲中F1可知，果蝇眼形的_是显性性状。(2)若F2中圆眼棒眼31，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于_染色体上。(3)若F2中圆眼棒眼31，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于_，也可能位于_。(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题作出进一步判断。实验步骤：用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到_；用_与_交配，观察子代中有没有_个体出现。预期结果与结论：若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于_；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于_。答案(1)圆眼(2)常(3)X染色体的区段上X和Y染色体的区段上(顺序可颠倒)(4)实验步骤：棒眼雌果蝇棒眼雌果蝇野生型雄果蝇棒眼预期结果与结论：X染色体的特有区段上X、Y染色体的同源区段上5 人的X染色体和Y染色体形态不完全相同，存在着同源区()和非同源区(、)，如图所示。下列有关叙述中，错误的是()A片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性B片段上基因控制的遗传病，男性患病率不一定等于女性C片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性DX、Y染色体为非同源染色体，减数分裂过程中不能联会红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病。调查某一城市人群中男性红绿色盲发病率为M，男性抗维生素D佝偻病发病率为N，则该市女性患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的概率分别为()A大于M、大于N B大于M、小于NC小于M、小于N D小于M、大于N38.（6分）某植物的花色有白色和黄色，受一对基因A、a控制。纯合开白花的植株与纯合开黄花的植株杂交，F1均开黄花，F1自交产生F2，F2中开白花的植株与开黄花的植株之比为13。分析回答：（1）该植物花的白色与黄色是一对。F2中开黄花植株的基因型为。F2中开黄花的植株自交，后代中开白花的植株所占比例为。（2）若该植物的花色除了受A、a基因（位于3号染色体）控制外，还受B、b基因（位于1号染色体）的影响。两对基因对花色遗传的控制可能有下列两种机制：A、a和B、b两对基因的遗传遵循基因的定律。基因型为AaBb的植株自交，若为机制1，则后代中开黄花的植株所占比例为；若为机制2，则后代中开黄花的植株所占比例为。37（6分）下图表示两种高等雄性动物的细胞分裂模式图。据图回答：（1）图中含有姐妹染色单