人教版高中生物必修二讲义 第2章 第2节 基因在染色体上

第2节基因在染色体上

i.用类比推理的方法，理解基因位于染色体上。

2.用假说一演绎方法证明基因在染色体上。（重、难点）

3.说出孟德尔遗芍规律的实质。（重点）

基因在染色体上的证据

1.萨顿的假说

（1）内容：基因是日染色便携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因

就在染色体上。

（2）依据：基因和染色体行为存在着明显的壬红关系。

项目基因染色体

在杂交过程中保持完整性在配子形成和受精过程中，

生殖过程中

和独立性有相对稳定的形态结构

存体细胞成对成对

在配子单个单条

一个来自父方,一个来自母一条来自父方，一条来自以

体细胞中来源

方方

形成配子时非等位基因自由组合非同源染色体自由组合

2.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。

⑵实验科学方法：假说—演绎法。

⑶实验材料：果蝇。

（4）实验证据：

①实验过程：

P红眼（早）X白眼白

I

Fi红眼（早、4）

I雌雄交配

F2红眼（辛、8）:白眼（取）=3：1

②实验分析。

1.Fi的结果说明红眼是显性性状。

II尸2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律,红眼和白眼受二

对等位基因控制。

HI.F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系。

③假设与解释。

I.假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X

染色体上，上染色体上无相应的等位基因。

II.解释：

WWWWW

F2XXXXJ^YXY

（红、？）（红、？）（红、/）（白、/）

④测交验证：

亲本中的白眼雄蝇和Fi中的红眼雌蝇交配一子代雌性红眼：雌性白眼：雄

性红眼：雄性白眼=性1：1：1。

⑤实验结论。

控制果蝇红眼、白眼的基因只位于2L染色体上一基因位于染色体上。

3.摩尔根新发现

观察图示，得出以下结论：

（1）一条染色体上有许多个基因。

（2）基因在染色体上呈线性排列

［合作探讨1

探讨I：用果蝇作为实验材料有何优点？

提示：①相对性状多、明显；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色

体数目少，便于观察等。

探讨2：果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。

现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后B中雄果蝇均为白眼,

雌果蝇均为红眼，请回答：

(1)亲代果蝇的基因型是怎样的？

(2)若让R中的雌雄果蝇交配，F2的表现型和比例是怎样的？

提示：⑴xx■和XRY。

(2)红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=1：1：1：lo

［思维升华］

两种遗传研究方法归纳

(1)类比推理法：萨顿根据蝗虫细胞中染色体与基因的平行关系，由可见的

染色体的行为推测看不见的基因的行为，但这种方法得出的结论不一定是正确

的，是一种思维的产物。

(2)假说一演绎法：无论是孟德尔还是摩尔根，都利用该方法，先通过杂交

实验发现问题，并提出解释问题的假说，然后再设计测交实验进行验证，在测交

实验出现结果以前;先运用自己的假说预测实验结果即演绎。

1.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()

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离而分离，

非同源染色体上的非等位基因自由组合。

【答案】D

2.果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。现用

大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让B雌雄个体相互交配，实验结果如下:

雌果蝇雄果蝇

Fi大翅620大翅617

F2大翅2159大翅1011小翅982

下列分析不正确的是（）

A.果蝇翅形大翅对小翅为显性

B.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律

C.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上

D.F2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型

【解析】大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，Fi全是大翅果蝇，所以大翅

对小翅为显性。根据题中信息“F?:大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只，

小翅雄果蝇982只”可知，大翅：小翅七3：1,符合基因分离定律，又因为小翅

果蝇只出现在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：

p大翅（雌）*小翅（雄）

XAXAXaY

XAXaXAY

x

1大翅（雌）大翅（雄）

XAXAX^xaXAYXaY

Fv—_/

’大翅（雌）大翅（雄）小翅（雄）

可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。

【答案】D

孟德尔遗传规律的现代解释

1.基因分离定律的实质

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,非司源

染色体上的非等位基因自由组合。

［合作探讨］

探讨/:分离定律和自由组合定律发生在什么时期？

提示：发生在减数分裂过程中，具体地说都发生在减数第一次分裂后期。

探讨2：如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两

对同源染色体，请回答：

（1）图中属于等位基因的有哪些？

（2）图中非等位基因有哪些？

（3）上述非等位基因中，能自由组合的是哪些？

提示：（1）A与a、B与b、C与c。

（2）A（或a）和C（或c）、B（或b）和C（或c）、A（或a）和B（或b）。

（3）非同源染色体上的非等位基因能自由组合，即A（或a）和C（或c）、B（或b）

和C（或c）o

［思维升华1

1.分离定律和自由组合定律的细胞学基础

2.孟德尔遗传规律的适用范围

（1）适合于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是

随着染色体分离或自由组合而进行的。

（2）适合于能进行有性生殖的生物。因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减

数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。

（3）自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。

1.据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（）

【解析】基因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

自由组合。在选项A中的十

D

与宁是位于同源染色体上的基因，是不能自由组合的。

【答案】A

2.下图能正确表示基因分离定律实质的是（）

【解析】基因分离定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因随同源

染色体的分离而分离，独立地进入不同的配子中。

【答案】C

1.科学的研究方法是取得成功的关键，假说一演绎法和类比推理是科学研

究中常用的方法，人类探索基因神秘踪迹历程中，进行了如下研究：①1866年

孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子（基因）控制；②1903年萨

顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上；③191。年

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（）

A.①假说一演绎法②假说一演绎法③类比推理

B.①假说一演绎法②类比推理③类比推理

C.①假说一演绎法②类比推理③假说一演绎法

D.①类比推理②假说一演绎法③类比推理

【解析】孟德尔提出生物的性状是由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染

色体上的实验证据运用的都是假说一演绎法。萨顿提出基因在染色体上的假说运

用的是类比推理。

【答案】C

2.摩尔根从野生型果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼雄果

蝇与红眼雌果蝇杂交.R全部是红眼.再计B纤眼果蝇相互交配,F2性别比为

1：1,红眼占3/4,但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。为了解释这种现象,

他提出了有关假设。你认为最为合理的假设是（）

A.白眼基因位于X染色体上

B.红眼基因位于Y染色体上

C.白眼基因表现出雄性传雌性再传雄性的交叉遗传

D.红眼性状为隐性性状

【解析】B全部是红眼，说明红眼为显性性状，F2中所有雌性全为红眼，

白眼只限于雄性，说明控制红眼的基因不可能位于Y染色体上，最合理的假设

应是白眼基因在X染色体上。

【答案】A

3.红眼雌果蝇与刍眼雄果蝇交配，子一代雌雄果蝇都表现红眼，这些果蝇

交配产生的子二代中，红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2o

下列叙述错误的是()

A.红眼对白眼是显性

B.眼色的遗传遵循分离定律

C.眼色和性别表现为自由组合

D.子二代红眼雌果蝇有两种基因型

【解析】若控制眼色的基因用M、m表示，该过程遗传图解为P:红眼雌

蝇(XMXM)X白眼雄蝇(X11，)-R:红眼雌蝇(XMX，X红眼雄蝇(XMY)-F2：红眼

雌蝇(XMxM、XMXm)：红眼雄蝇(X'lY)：白眼雄蝇(xn】Y)=2：1：io由于控制眼

色的基因位于性染色体上，所以眼色和性别不会自由组合。

【答案】C

4.图甲表示某果蝇体细胞染色体组成，图乙表示该果蝇所产生的一个异常

的生殖细胞，据图回答下列问题：

甲乙

(1)果蝇的一个精原细胞中X染色体上的W基因在期形成两

个W基因，这两个W基因在期发生分离。

(2)基因B、b与W的遗传遵循定律，原因是o

(3)该精原细胞进行减数分裂时，次级精母细胞后期性染色体的组成为

(4)图乙所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细抱形

成过程中，0

【解析】(1)果蝇X染色体上的两个W基因是DNA分子复制的结果，发

生在细胞分裂的间期，这两个W基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有

丝分裂后期或减数第二次分裂后期。

(2)由于B、b基因位于常染色体上，而W基因位于性染色体上，故它们的

遗传遵循基因的自由纪合定律。

(3)经减数第一次分裂产生的次级精母细胞中没有同源染色体。

(4)图乙细胞内含有两条Y染色体，原因可能是减数第二次分裂后期染色单

体分开