高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》第2章 基因和染色體的關(guān)系第2節(jié) 基因在染色體上課文課件ppt

這是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》第2章 基因和染色體的關(guān)系第2節(jié) 基因在染色體上課文課件ppt，共44頁。PPT課件主要包含了平行關(guān)系，完整性和獨立性，相對穩(wěn)定，非等位基因，非同源染色體，摩爾根，假說演繹，等位基因，常染色體，性染色體等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【主干知識梳理】一、薩頓的假說1．研究方法：______法。2．內(nèi)容：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。3．依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的 。
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)1．實驗者：美國生物學(xué)家 。2．科學(xué)探究方法： 法。3．實驗現(xiàn)象
4．實驗現(xiàn)象的解釋(1)假設(shè)：控制白眼的基因在 染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。(2)遺傳圖解：
5．結(jié)論：基因在染色體上。6．發(fā)展：一條染色體上有 個基因，基因在染色體上呈 排列。三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1．基因分離定律的實質(zhì)2．基因自由組合定律的實質(zhì)(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。(2)在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的 彼此分離的同時，____________上的非等位基因自由組合。
【教材微點發(fā)掘】1．果蠅是一種小型蠅類，以發(fā)酵腐爛水果上的酵母為食，因此在有水果的地方常常可以看到。下圖(教材第31頁圖2-9)為雌雄果蠅體細胞染色體的示意圖，據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)果蠅作為遺傳學(xué)的實驗材料的優(yōu)點有哪些？提示：①相對性狀多且明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低，易飼養(yǎng)；④染色體數(shù)目少，便于觀察；⑤具有性染色體。
(2)果蠅體細胞中含有 對同源染色體，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為 ，X、Y為 。(3)性染色體只存在于生殖細胞中嗎？提示：不是。常染色體和性染色體既存在于體細胞中，也存在于生殖細胞中。
2．下圖(教材第32頁圖2-11)為果蠅X染色體上一些基因的示意圖，據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖中控制朱紅眼和深紅眼的基因 (填“屬于”或“不屬于”)等位基因。(2)從圖中可以看出，基因在染色體上呈線性排列，但其分布是 (填“連續(xù)”或“不連續(xù)”)的。 (3)“基因在染色體上”是否適合所有生物？提示：“基因在染色體上”只適合于真核生物，其基因主要在染色體上；原核生物、病毒無染色體，故不適合“基因在染色體上”這種說法。
教材問題提示思考·討論1(教材第30頁)同意。假設(shè)控制高莖的顯性基因用D表示，控制矮莖的隱性基因用d表示，分別標注在染色體上的橫線旁(如圖所示)。
思考·討論2(教材第31頁)1．能?？捎肍1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交實驗，如果后代中出現(xiàn)紅眼雌果蠅、白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類型，且數(shù)量各占1/4；再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，如果子代中雌果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則可以證明他們的解釋是正確的。2．不能。如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗轱@性，所以子代不會出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果。
新知探究(一)　摩爾根的果蠅雜交實驗的假說—演繹分析【探究·深化】[問題驅(qū)動]　據(jù)摩爾根雜交實驗思考下列問題：(1)摩爾根果蠅雜交實驗中，眼色這一相對性狀符合什么遺傳規(guī)律？提示：基因分離定律。(2)摩爾根為何假設(shè)控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上而不是只位于Y染色體上？提示：只位于X染色體上能合理地解釋實驗現(xiàn)象，如果只位于Y染色體上，則F1中應(yīng)有白眼雄蠅出現(xiàn)。
(3)由果蠅的雜交實驗結(jié)果，能說明控制眼色的基因只位于X染色體上嗎？提示：不能。如果控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體上，純合紅眼雌蠅和純合白眼雄蠅雜交，F(xiàn)2中紅眼∶白眼＝3∶1，也符合果蠅的雜交實驗結(jié)果。
2．理論分析——提出假說(1)果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀。(2)F1全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。(3)F2中紅眼∶白眼＝3∶1，符合分離定律，表明果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因控制。(4)白眼性狀的表現(xiàn)與性別相關(guān)聯(lián)。如果控制眼色的基因位于X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。各種果蠅的基因型及表型如表：注：其中(1)(2)(3)為理論分析，(4)為假說。
3．演繹推理——實驗檢驗(1)實驗一：F2中白眼雄果蠅與F1中紅眼雌果蠅交配。①若基因位于X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
②若Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解表示如下：說明：①②③實驗結(jié)果相同，故根據(jù)本實驗結(jié)果無法驗證假說，但通過本實驗得到了白眼雌果蠅。
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解表示如下：說明：雜交子代中，雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼，性狀表現(xiàn)與①相同，與②③不同，由此可證明假說成立。
【典題·例析】[例1]　在摩爾根所做的果蠅野生型與白眼突變體雜交實驗中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關(guān)鍵的實驗結(jié)果是(　　)A．白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型，雌雄比例為1∶1B．F1相互交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性C．F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為1∶1D．白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部為雄性，野生型全部為雌性
[解析]　A項能說明野生型相對于突變型是顯性，但不能判斷白眼基因位于X染色體上，與題意不符；B項能說明這一對性狀的遺傳與性別有關(guān)，即控制該性狀的基因位于X染色體上，且這是在摩爾根果蠅雜交實驗中最早出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，與題意相符；C項屬于測交實驗，不能說明白眼基因位于X染色體上，與題意不符；D項能說明控制該性狀的基因位于X染色體上，但這是在摩爾根利用測交實驗驗證假說中出現(xiàn)的，不是最早說明白眼基因位于X染色體上的實驗結(jié)果，與題意不符。[答案]　B
[例2]　摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是 (　　)A．果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律B．摩爾根的果蠅雜交實驗和孟德爾的豌豆雜交實驗一樣，都采用了假說—演繹法C．摩爾根所作的假設(shè)是控制白眼的基因只位于X染色體上，親本中白眼雄果蠅的基因型是XwYD．F2中紅眼雌果蠅的基因型只有XWXW
[解析]　F2中，紅眼和白眼的比例為3∶1，說明果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律，A正確；摩爾根的果蠅雜交實驗和孟德爾的豌豆雜交實驗一樣，都采用了假說—演繹法，B正確；摩爾根所作的假設(shè)是控制白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因，親本中白眼雄果蠅的基因型是XwY，C正確；F2中紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw，D錯誤。[答案]　D
【應(yīng)用·體驗】1．紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌、雄果蠅都表現(xiàn)紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中，紅眼雄果蠅占1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)A．紅眼對白眼是顯性B．眼色遺傳符合分離定律C．眼色和性別表現(xiàn)自由組合D．紅眼和白眼基因位于X染色體上解析：非同源染色體上的非等位基因發(fā)生自由組合，眼色基因與性別基因均位于性染色體上，不能表現(xiàn)自由組合。故選C。
2．決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色性狀，w基因控制白色性狀。一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代中不可能出現(xiàn)的是(　　)A．紅眼雄果蠅　　　　 B．白眼雄果蠅C．紅眼雌果蠅 D．白眼雌果蠅解析：先寫出親代基因型，紅眼雌果蠅：XWXW或XWXw，紅眼雄果蠅：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)；若XWXw×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWXw(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)、XwY(白眼雄果蠅)?？梢?，后代中不可能有白眼雌果蠅。故選D。答案：D　
新知探究(二)　孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋【拓展·深化】1．等位基因與非等位基因的辨析
2．兩個遺傳定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)(1)分離定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，如圖：
(2)自由組合定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如圖：
[思考·討論](1)孟德爾遺傳規(guī)律中的遺傳因子與染色體上的基因?qū)?yīng)關(guān)系是怎樣的？提示：①分離定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位基因。②自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。(2)等位基因和非等位基因在染色體上的分布位置有何區(qū)別？提示：等位基因位于一對同源染色體的相同位置；非等位基因位于非同源染色體上或同源染色體的不同位置。
[典題·例析][例1]　(2019·江蘇高考)如圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是 (　　)A．1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為非等位基因B．同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1～8C．1與3都在減數(shù)第一次分裂分離，1與2都在減數(shù)第二次分裂分離D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
[解析]　不考慮突變的情況下，1與2不是等位基因，而是相同基因；1與3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A錯誤。不考慮突變的情況下，同一個體精原細胞的染色體與體細胞的相同，有絲分裂前期一條染色體上含兩條姐妹染色單體，故也含有圖中的基因1～8，B正確。不考慮突變的情況下，若發(fā)生了互換引起的基因重組，則1與3也可能在減數(shù)第二次分裂分離，1與2也可能在減數(shù)第一次分裂分離，C錯誤。1與6在同一條染色體的兩條姐妹染色單體上，不能組合形成重組型的配子，D錯誤。[答案]　B
[例2]　如圖表示某一昆蟲個體的基因組成，以下判斷正確的是(不考慮互換)(　　)A．基因A、a與B、b遺傳時遵循自由組合定律B．該個體的一個初級精母細胞產(chǎn)生2種精細胞C．有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因為ABC或abcD．該個體與另一相同基因型的個體交配，后代基因型比例為9∶3∶3∶1[解析]　基因 A、a 與B、b位于同一對同源染色體上，不遵循自由組合定律，A錯誤；一個初級精母細胞所產(chǎn)生的精細胞基因型只有2種，即ABC和abc或ABc和abC，B正確；有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因為AaBbCc，C錯誤；不考慮互換，該個體產(chǎn)生的配子種類及比例為ABC∶abc∶ABc∶abC＝1∶1∶1∶1，其與另一相同基因型個體交配，后代基因型有9種，比例為1∶2∶2∶1∶4∶1∶2∶2∶1，D錯誤。[答案]　B
易錯提醒————————————————————————————基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律(1)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律。(3)并不是所有的非等位基因都遵循自由組合定律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律?！?br/>【應(yīng)用·體驗】1．據(jù)下圖，下列選項中不遵循基因自由組合定律的是(　　)解析：基因自由組合定律的實質(zhì)是同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。在選項A中的 與 是位于同一對同源染色體上的基因，是不能自由組合的。故選A。答案：A　
2.右圖表示果蠅的一個細胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因。下列敘述正確的是(　　)A．從染色體情況看，該果蠅只能形成一種配子B．基因e控制的性狀在雌雄個體中出現(xiàn)的概率相等C．形成配子時基因A、a與B、b間自由組合D．只考慮3、4與7、8兩對染色體時，該個體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等
解析：由圖可知，該果蠅為雄性個體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從染色體情況看，它能形成兩種配子，A錯誤；基因e位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因，所以基因e控制的性狀，在雄性個體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個體中出現(xiàn)的概率，B錯誤；基因A、a與B、b位于同一對同源染色體上，經(jīng)減數(shù)分裂過程形成配子時，基因A、B進入一個配子，基因a、b進入另一個配子，它們連鎖在一起，因此，基因A、a與B、b之間不能自由組合，C錯誤；只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時，該果蠅基因型可寫成DdXeY，可產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子，且數(shù)量相等，D正確。答案：D　
科學(xué)思維——推理法(一)由基因在染色體上的推理初識推理法
(二)推理法與假說—演繹法的比較
【素養(yǎng)評價】1．美國遺傳學(xué)家薩頓在用蝗蟲細胞作材料研究精子和卵細胞的形成過程中，提出了“基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系”的假說。下列說法不符合其觀點的是(　　)A．基因在雜交過程中保持完整性和獨立性B．在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的C．體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方D．非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅱ后期也是自由組合的
解析：基因和染色體在行為上保持一致性，在體細胞中兩者都成對存在，其來源上一個來自父方，一個來自母方。同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因，隨非同源染色體自由組合而隨機組合，都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期。故選D。答案：D　
2．在探索遺傳本質(zhì)的過程中，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是 (　　)①孟德爾的豌豆雜交實驗，提出遺傳定律?、谒_頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”　③摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上A．①假說—演繹法　②假說—演繹法?、弁评矸˙．①假說—演繹法?、谕评矸ā、弁评矸–．①假說—演繹法　②推理法?、奂僬f—演繹法D．①推理法?、诩僬f—演繹法?、弁评矸?br/>解析：孟德爾根據(jù)豌豆雜交實驗，提出遺傳定律采用的是“假說—演繹法”；薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”，采用的是“推理法”；摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上采用的是“假說—演繹法”。故選C。答案：C