《第二节基因在染色体上》学案

《第二节 基因在染色体上》学案
张建尚/江苏
【学习目标】站得高——明确学习目标。

1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

3.尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

4.认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。

【重点和难点】
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。

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。

【学法提示】
1.联系减数分裂过程图解和孟德尔遗传定律，找出基因与染色体的平行关系，并尝试用基因符号解释孟德尔遗传定律的杂交实验。

2.以“假说-演绎法”为主线学习基因位于染色体上的实验证据。

【课前预习】起步稳——知识源于生活。

1.根据蝗虫精子、卵细胞与体细胞中染色体数目的变化规律，萨顿提出基因在 ① 上的假说，依据是基因与染色体行为存在着明显的平行关系：基因在杂交过程中保持 ② 和 ③ ，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的 ④ ； 在体细胞中基因 ⑤ 存在，染色体也是 ⑥ 的，在配子中只有成对基因中的 ⑦ ，同样也只有成对的染色体中的 ⑧ ；体细胞中成对的基因一个来自 ⑨ ，一个来自 ⑩ ，同源染色体也是如此；非等位基因在形成配子时 ⑾ ，非同源染色体在减数分裂后期也是 ⑿ 。

2.果蝇的一个体细胞中有 ① 对染色体，其中 ② 对是常染色体， ③ 对是性染色体，雄果蝇的一对性染色体是 ④ 的，用 ⑤ 表示，雌果蝇一对性染色体是 ⑥ 的，用 ⑦ 表示。

红眼雄果蝇的基因型是 ⑧ ，红眼雌果蝇的基因型是 ⑨ ，白眼雄果蝇的基因型是 ⑩ ，白眼雌果蝇的基因型是 ⑾ 。

3.美国生物学家 ① 发明了测定基因位于 ② 上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在 ③ 上相对位置图，说明基因在 ④ 上呈 ⑤ 排列。

4.基因分离定律的实质是：在细胞的染色体中，位于一对同源染色体上的 ① ，具有一定的 ② ，在减数分裂形成配子的过程中， ③ 会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的 ④ 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 ⑤ 分离的同时，非同源染色体上的 ⑥ 自由组合。

答案1.①染色体②完整性③独立性④形态结构⑤成对⑥成对⑦一个⑧一条⑨父方⑩母方⑾
自由组合⑿自由组合的2.①4②3③1④异型⑤XY ⑥同型⑦XX ⑧X W Y ⑨X W X W 或X W X w ⑩X w Y ⑾X w X w 3.
①摩尔根②染色体③染色体④染色体⑤线性 4.①等位基因②独立性③等位基因④非等位基因⑤等位基因⑥非等位基因
【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。

一、萨顿的假说
1.实验发现：下图是蝗虫个体发育过程简图，括号内数字为染色体数目。

完成图中A ～Ｆ内容。

A ① ，
B ② ， 蝗虫成体
（24） 幼体
（E ）
B （（F ）
C ③ ，
D ④ ，
E ⑤ ，
F ⑥ 。

2.推论：基因位于 ① 上。

3.依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关
系，具体如下：
基因 染色体 生殖过程中
在杂交过程中保持 ① 在配子形成和受精过程中，形态结构 ② 存在 体细胞 ③
④ 配子 ⑤ ⑥
体细胞中来源 一个来自 ⑦ ，一个来自 ⑧
一条来自父方，一个条自母方 形成配子时 ⑨ 自由组合 ⑩ 自由组合
4.科学研究方法： ① 。

5.演绎推理：如果基因在染色体上，请你在下图中染色体上标注基因符号，解释孟德尔一对相对性状的杂交实验（图中染色体上的黑色和白色横线代表基因位置）。

二、基因位于染色体上的实验证据
1.摩尔根及其实验材料：果蝇作为遗传学实验材料的优点有 ① 。

2.观察实验，提出问题：以下是摩尔根利用果蝇所做的杂交实验，从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，其遗传是否符合分离定律？ ① 。

为什么？ ② 。

摩尔根对杂交实验产生的疑惑是 ③ 。

3.做出假设：
（1）右图是雌雄果蝇体细胞的染色体图解，图中属于常染色体的是 ① ，属于性染色体的是 ② 。

A 是 ③ 性果蝇，B 是 ④ 性果蝇，判断的依据是 ⑤ 。

（2）假设：控制白眼的基因（用w 表示）在 ① 染色体上，而 ② 染色体不含有它 X X X Y A B Ⅳ Ⅳ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅱ P 红眼（雌） × 白眼（雄） 红眼（雌、雄） F
F F 1雌雄交配 红眼（雌、雄） 白眼（雄）3/4 1/4
× 受 精 P 配子 F 1 F 2配子 减数 分裂 D D d d ② ③ ④ ① 减数 分裂 高茎 ⑦ ⑧ 减数 分裂 ⑤ ⑥ ⑤ ⑥
高 茎 高 茎 高 茎 矮 茎 ⑨ ⑩ ⑾ ⑿ ⒀ ⒁ F 2
的等位基因。

4.演绎推理：根据假设，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的杂交结果如下：
5.测交验证：写出红眼雄果蝇与白眼雌果蝇的测交遗传图解。

① 。

6.结论：_________________①_____________。

三、孟德尔遗传规律的现代解释
如图所示某生物卵原细胞中的染色体和染色体上的基因。

属于同源染色体的是 ① ；属于非同源染色体的是 ② ；属于等位基因的是 ③ ；属于非等位基因的是 ④ ；按分离定律遗传的基因是 ⑤ ，按自由组合
定律遗传的基因是 ⑥ ；不能进入同一配子的基因是 ⑦ ；形成配子时能进行自由组合的基因是 ⑧ 。

一、1.①减数分裂②12③12④受精作用⑤24⑥242.①染色体3.①完整性和独立性②相对稳定③成对④成对⑤单个⑥单条⑦父方⑧母方⑨非等位基因⑩非同源染色体4.类比推理5.①D ②d ③d ④D ⑤D ⑥d ⑦d ⑧D ⑨D ⑩D ⑾d ⑿D ⒀d ⒁d
二、1. ①易饲养，培养周期短，子代数量多；有许多易于区分的相对性状 ；染色体数目少，便于观察2.①符合②因为F2红眼和白眼之间的数量比是3:1③为什么白
眼性状的表现总是与性别相联系？3.（1）①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②XX 和XY ③雌④雄⑤雌果蝇的性染色体是同型的，雄果蝇的性染色体是异型的（2）①
X ②y 4.①X W X W 红眼（雌）②X W Y 红眼（雄）③X W X w 红眼（雌）④X w Y 白眼（雄）
5. 6.基因在染色体上
三、①1与2、3与4②1与3、2与4、1与4、2与3③A 与a 、B 与b ④A 与B 、A 与b 、a 与
B 、a 与b ⑤A 与a 、B 与b
⑥A 、a 与B 、b ⑦A 与a 、B 与b ⑧A 与B 、a 与b 、a 与B 、A 与b
F 2F 1 配子 P X w Y 白眼（雄） X W X w 红眼（雌） 测交后代 X W Y 白眼（雄） X w X w 红眼（雌） × X W Y 配子 X w 测交
【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！
（08江苏）某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺
刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。

现有这种昆
虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。

（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理
由。

（2）该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为。

（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有。

（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有。

（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是。

AbD、abd或Abd、abD（3）A、a、b、b、D、d（4）有丝分裂后期和减数第
二次分裂后期（5）aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd
解析（1）由图中可知AB基因位于一个染色体，不符合基因的自由组合定
律的适用范围。

与D基因可以表现为自由组合。

（2）一个初级精母细胞产
生的四个精子“两两相同，并且互补”，所以是AbD、abd或Abd、abD。

（3）
在有丝分裂后期移向一极的基因与体细胞的基因相同。

复制后的姐妹染色单体分裂发生在有
丝分裂后期和减数第二次分裂后期。

（4）测交是用来探究个体基因型的最好的办法，自交也
可以探究个体的基因型。

【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流!
有三管能稳定遗传的灰身果蝇，有一管出现了一只黑身雄果蝇。

已知灰身对黑身为显性，请设计实验，判断黑身基因是位于常染色体上，还是位于x染色体上。

(1)实验步骤
①用与交配，得到子一代。

②将子一代的与交配，观察后代性状表现规律。

(2)可能的实验结果和相应的结论
①若后代则黑身基因位于常染色体上；
②若后代则黑身基因位于x染色体上。

答案（1）①纯种灰身雌果蝇；黑身雄果蝇②灰身雌果蝇；原种群灰身雄果蝇（2）①都
是灰身果蝇②出现黑身雄果蝇。