人教版高中生物必修2 第2章 基因和染色体的关系 第2节 基因在染色体上 课件

第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上素养目标：1.生命观念：掌握基因在染色体上，并能利用此观念解释各种情景中的生

命现象。2.科学思维：依据萨顿的假说，理解基因与染色体的行为存在着明显的平

行关系。3.科学探究：利用果蝇作为实验材料，理解摩尔根等人通过假说－演绎法，

证明基因位于染色体上的科学探究过程。第3页研习任务一萨顿的假说梳理

教材1.

假说内容基因是由

携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在

上。染色体染色体2.

依据：基因和染色体的行为存在明显的

关系。项目基因染色体性质在杂交过程中保持

⁠

⁠在配子形成和受精过程中，保持相

对

⁠存在形式体细胞成对成对配子

⁠

⁠来源成对的基因一个来自

⁠、一个来自

⁠

一条来自父方，一条来

自母方行为

⁠在形成配子时

自由组合_____________在减数分裂Ⅰ的后期

自由组合平行完整性和

独立性稳定的形态结构成对中的一个成对中的一条父方

母方同源染色体非等位基因非同源染色体[自查自纠]（1）（2022·河北卷）摩尔根根据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上。

（

×

）

（2）体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。

（

×

）

（3）蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。

（

√

）××√互动

探究基因都位于染色体上吗？提示：并非所有的基因都位于染色体上。在真核生物中，细胞核基因位于染色体上，

但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上；在原核生物中，细胞内无染色体，其

基因位于拟核区的DNA和质粒DNA上；病毒中有基因，但无染色体。重点

理解基因与染色体关系图示随堂

练习下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是（

D

）A.

基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性B.

体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在C.

体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个（条）来自母方，一个（条）来自父

方D.

等位基因、非同源染色体的自由组合解析：在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体

上的非等位基因自由组合。D第10页研习任务二基因位于染色体上的实验证据梳理

教材1.

实验者：美国生物学家

⁠。2.

实验科学方法：假说－演绎法。3.

实验材料：果蝇。（1）果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点①个体小，容易饲养。②繁殖速度快，在室温下10多天就繁殖一代。③后代数量大，一只雌果蝇一生能产生几百个后代。④有明显的相对性状，便于观察和统计。⑤染色体数目少（4对），便于观察。摩尔根（2）果蝇体细胞中的染色体项目雌性雄性图示

同源染色体4对4对染色体组成6＋XX6＋XY常染色体Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ性染色体XXXY4.

实验证据（1）实验过程（2）（3）假设与解释①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于

染色体上，

⁠染色体上无相应

的等位基因。②解释X

Y

（4）测交验证：白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代：雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄

性红蝇∶雄性白蝇＝

⁠。（5）实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于

染色体上→基因位于染色

体上。1∶1∶1∶1

X

5.

摩尔根的新发现——基因和染色体的关系（1）人的体细胞中有23对染色体，基因大约有2.6万个，可以推测：一条染色体上

有

基因。（2）基因在染色体上呈线性排列。多个[自查自纠]（1）基因在染色体上的假设，其提出者是萨顿，证明者是摩尔根。

（

√

）（2）X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律。

（

×

）

（3）一对等位基因应位于一对同源染色体上。

（

√

）（4）染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多个基因。

（

√

）√×√√互动

探究1.

利用摩尔根果蝇杂交实验中F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇进行杂交，根据

子代表现，能否判断白眼基因位于X染色体上？提示：不能判断，因为白眼基因位于X染色体上与白眼基因位于常染色体上时，子代

的表型及比例相同。2.

据图回答下列有关问题：（1）果蝇体细胞中含有

对同源染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为

，X、Y为

。（2）性染色体只存在于生殖细胞中吗？提示：（1）4

常染色体

性染色体（2）不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。2）不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。（1）实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。①基因在性染色体上②基因在常染色体上

说明：①②实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，但通过本实验得到了白

眼雌果蝇。重点

理解摩尔根果蝇测交实验的分析（2）实验二：利用实验一得到的白眼雌果蝇与野生型纯种红眼雄果蝇交配。①基因在性染色体上②基因在常染色体上

说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与①相同，与②不

同，由此可证明假说成立。随堂

练习摩尔根的果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验中，能

验证摩尔根对实验中遗传现象的解释的是（

A

）A.

白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1B.

红眼雌×白眼雄→红眼雌∶红眼雄＝1∶1C.

红眼雌×红眼雄→白眼雌∶红眼雌∶红眼雄∶白眼雄＝1∶1∶1∶1D.A、B、C项都不是解析：白眼雌（XwXw）×红眼雄（XWY）→红眼雌（XWXw）∶白眼雄（XwY）＝

1∶1，由此可见，后代中雌雄的表型不同，并且能够根据后代的表型及其比例确定控

制眼色的基因位于X染色体上，A项正确。A第24页研习任务三孟德尔遗传规律的现代解释规律内容基因的分离定律基因的自由组合定律描述对象一对同源染色体上的

⁠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

⁠过程中减数分裂过程中结果

⁠随同源染色体的分开

而

⁠非同源染色体上的非等位基因

⁠

⁠等位基因非等位基因独立性互不干扰减数分裂等位基因分离自

由组合梳理

教材分离定律与自由组合定律的比较规律内容基因的分离定律基因的自由组合定律图示图示基因的自由组合定律

基因的分离定律[自查自纠]（1）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。

（

×

）（2）非等位基因一定自由组合。

（

×

）（3）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。

（

√

）××√互动

探究某生物的两对相对性状分别受A/a和B/b控制。一个基因型为AaBb的个体中，A和B基

因位于一条染色体上，a和b位于其同源染色体上。该生物自交，后代的性状表现如

何？测交呢？

（不考虑互换）提示：自交后代共有两种表型，比例为A_B_∶aabb＝3∶1；测交后代也有两种表

型，比例为AaBb∶aabb＝1∶1。重点

理解1.

关于基因分离定律和自由组合定律的几点说明（1）同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同

时进行，都发生在减数分裂Ⅰ后期。（2）同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。（3）减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因（即两对等位基因必须

位于两对同源染色体上），而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基

因的遗传不遵循自由组合定律。（4）真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA

上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两

个遗传规律。2.

等位基因与非等位基因的辨析项目等位基因非等位基因位置同源染色体的同一位置同源染色体、非同源染色体特点控制一对相对性状控制不同性状行为随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合图

示（1）A和a、B和b、C和c为等位基因

（2）A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色

体上，a和b位于其同源染色体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色

体上，可自由组合（1）真核生物进行有性生殖时，位于不同对染色体上的非等位基因遵循自由组

合定律。图示位置

配子种类4种（AB、Ab、aB、ab）自交基因型：9种表型：4种9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb测交基因型：4种表型：4种1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb3.

基因位置的确定通过验证是否遵循自由组合定律来确定细胞核内两对基因的位置（以AaBb为例）（2）若A、a、B、b位于一对染色体上，则不遵循自由组合定律。图示位置

配子种类2种（AB、ab）2种（Ab、aB）自交基因型：3种1AABB∶2AaBb∶1aabb表型：2种3A_B_∶1aabb基因型：3种1AAbb∶2AaBb∶1aaBB表型：3种1A_bb∶2A_B_∶1aaB_测交基因型：2种1AaBb∶laabb表型：2种1AaBb∶1aabb基因型：2种1Aabb∶1aaBb表型：2种1Aabb∶1aaBb4.

判断两对等位基因是否位于同一对同源染色体上的方法首先选择合适的亲本杂交获得双杂合子，再选择适合的方法，根据后代是否出现特定

分离比，可判断控制两对相对性状的基因的位置。（1）自交法：双杂合子自交，如果后代分离比符合3∶1，则控制两对相对性状的基

因位于同一对同源染色体上；如果后代分离比符合9∶3∶3∶1，则控制两对相对性状

的基因位于两对同源染色体上。（2）测交法：双杂合子测交，如果测交后代分离比符合1∶1，则控制两对相对性状

的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代分离比符合1∶1∶1∶1，则控制两对

相对性状的基因位于两对同源染色体上。随堂

练习1.

下列有关基因的分离定律和基因的自由组合定律的说法，正确的是（

B

）A.

一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律B.

分离定律和自由组合定律都发生在配子的产生过程中C.

多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合D.

若符合自由组合定律，双杂合子自交后代一定出现9∶3∶3∶1的性状分离比解析：一对相对性状可能由多对等位基因控制，因此一对相对性状的遗传可能遵循基

因的分离定律，可能也遵循自由组合定律，A项错误；多对等位基因遗传时，在等位

基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，C项错误；若符合自

由组合定律，双杂合子自交后代可能出现9∶3∶3∶1的性状分离比，也可能出现

15∶1、9∶7或9∶3∶4等的性状分离比，D项错误。B2.

已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相

对性状（不考虑基因突变），则下列说法正确的是（

B

）A.

三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律B.

基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表

型，比例为3∶3∶1∶1C.

如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生4种

配子D.

基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1B解析：题图中A和B、a和b基因位于一对染色体上，属于连锁基因，不遵循基因的自

由组合定律，A错误；基因A/a与D/d的遗传遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的

个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为（1∶1）×（3∶1）

＝3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它

只产生2种配子，为AB和ab，C错误；图中A和B、a和b基因位于一对染色体上，不遵

循基因的自由组合定律，因此基因型为AaBb的个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的

性状分离比，D错误。[知识结构][主题要点]1.

摩尔根运用“假说－演绎法”，通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。2.

果蝇正常体细胞中含有3对常染色体和1对性染色体。3.

基因位于染色体上，一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。4.

等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因；非等位基

因在体细胞内有两种存在方式，一是非同源染色体上的非等位基因，二是同源染色体

上（同一个染色体上）的非等位基因。5.

基因的分离定律和自由组合定律的实质分别是：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；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。第41页课堂小测试1.

科学的研究方法是取得成功的关键，假说－演绎法和推理法是科学研究中常用的

方法，人类探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：①孟德尔通过豌豆杂交实

验，揭示遗传因子传递规律；②萨顿研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，提出假说：

基因在染色体上；③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

们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（

C

）A.

①假说－演绎法②假说－演绎法③推理法B.

①假说－演绎法②推理法③推理法C.

①假说－演绎法②推理法③假说－演绎法D.

①推理法②假说－演绎法③推理法C123456789101112131415161718192021222324解析：①孟德尔通过豌豆杂交实验，揭示遗传因子传递规律，采用了假说－演绎法；

②萨顿采用推理法提出了“基因在染色体上”的假说；③摩尔根采用假说－演绎法证

明了基因位于染色体上，即C正确，A、B、D错误。2.

下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是（

A

）A.

基因位于染色体上，染色体是基因的载体B.

形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同的配子

中C.

形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合D.

体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体中也如此A解析：基因位于染色体上是根据基因与染色体的平行行为推测得出的结论，不能体现

基因与染色体的平行行为，A项符合题意；形成配子时，细胞中成对的基因分开，同

源染色体也分开，分别进入不同配子，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体

的平行行为，B项不符合题意；形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染

色体也自由组合，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，C项不

符合题意；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，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，D项不符合题意。3.

下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述，不正确的是（

C

）A.

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.

基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中解析：自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自

由组合，C错误。C4.

如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列叙述正确

的是（

D

）A.

从染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子B.e基因控制的性状在雌、雄个体中出现的概率相等C.

形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D.

只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且

配子数量相等D解析：由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从

性染色体情况看，它能形成X、Y两种配子，若同时考虑常染色体和性染色体，则能

形成24种配子，A错误；e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e

基因控制的性状，在雌、雄个体中出现的概率不相等，B错误；A、a与B、b位于同一

对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、B会进入一个配子，a、b会进入另一个

配子，因此，A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染

色体时，该果蝇基因型可写为DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相

等，D正确。5.

果蝇是遗传学研究的理想材料，下图是果蝇体细胞染色体图解：（1）为什么果蝇是遗传