高中生物第2章第2节基因在染色体上教案新人教版必修2

第 2 节基因在染色体上
学习目标中心涵养
1．用类比推理的方法，理解基因位于染色体1．经过解析基因在染色体上的证明过程，理上。

解结构决定功能的基本见解，进一步领悟“假2．用假说—演绎方法证明基因在染色体上。

说—演绎法”。

( 重、难点 )2．经过对萨顿的思路解析，领悟并试一试运用3．说出孟德尔遗传规律的实质。

( 重点 )类比推理的科学研究方法。

一、基因在染色体上的凭据
1．萨顿的假说
(1)内容：基因是由染色体携带着从亲代传达给下一代的。

也就是说，基因就在染色体上。

(2)依照：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

(3)研究方法：类比推理。

2．基因位于染色体上的实考凭据
(1)果蝇的染色体分为常染色体和性染色体。

(2)摩尔根经过将果蝇的眼色 ( 红色和白色 ) 基因定位在 X 染色体上，从而证了然基因在染色
体上。

(3)研究方法：假说—演绎法。

(4)摩尔根新发现：基因在染色体上呈线性排列。

二、孟德尔遗传规律的现代讲解
1．基因分别定律的实质
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别或组合是互不搅乱的。

(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因相互分其余同时，非同源染色体上的非
等位基因自由组合。

判断对错 ( 正确的打“√”，错误的打“×”)
1．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。

() 2．染色体和基因其实不是一一对应关系，一条染色体上含有好多基因。

() 3．蝗虫的全部遗传物质都位于染色体上。

()
4．非等位基因都位于非同源染色体上。

()
5．等位基因随同源染色体的分别而分别，发生在减数第一次分裂的后期。

提示： 1．×萨顿的假说利用的是类比推理，而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说—
演绎法。

2．√
3．×蝗虫细胞的细胞质( 如线粒体 ) 中也含有少量遗传物质，这些遗传物质不存在于染色体上。

4．×有些非等位基因也能够位于同源染色体上。

5．√
摩尔根果蝇杂交实验
摩尔根果蝇杂交实验的假说一演绎解析
1．实验现象——发现问题
P F1F2
红眼（雌）红眼（雌）红眼（雌） 2/4―→×3/4
×―→红眼（雄）1/4
白眼（雄）红眼（雄）白眼（雄） 1/4
2．理论解析——提出假说
(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。

(2)F 1全为红眼，则红眼是显性性状。

(3)F 2中红眼∶白眼＝ 3∶1，吻合分别定律，红眼和白眼受一同等位基因控制。

(4) 白眼性状的表现与性别相联系。

即控制眼色的基因位于X 染色体上， Y 染色体上没有相关基因。

各种果蝇的基因型及表现型以下表：
雌果蝇雄果绳基因型X W X W X W X w X w X w X W Y X w Y 表现型红眼红眼白眼红眼白眼[ 注：其中 (1)(2)(3)为理论解析，(4)为假说。

]
3．演绎推理——实验检验
(1)实验一： F2中白眼雄果蝇与 F1中红眼雌果蝇交配。

①若基因位于X 染色体上，且Y 染色体上没有它的等位基因，则遗传图解以下：
②若基因位于X 染色体上， Y 染色体上含有它的等位基因，则遗传图解以下：
③若基因位于常染色体上，则遗传图解以下
说明：①②③实验结果相同，故依照本实验结果无法考据假说，但经过本实验获取了白眼雌果蝇。

(2)实验二：利用“实验一”获取的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。

①若基因位于 X 染色体上，且 Y 染色体上没有它的等位基因，则遗传图解以下：
②若基因位于X 染色体上， Y 染色体上含有它的等位基因，则遗传图解以下：
③若基因位于常染色体上，则遗传图解以下：
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②③不相同，由此可证明假说成立。

易错提示：与性染色体相关的两个“其实不是”
①由性染色体决定性其余生物才有性染色体。

②雌雄同株的植物无性染色体。

(2)其实不是全部生物的 X 染色体都比 Y 染色体短，如人的 X 染色体比 Y 染色体长。

1．在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X 染色体上的最重点的实验结果是()
A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比率1∶1
B．F1相互交配，后代出现性状分别，白眼全部是雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比率为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
B [A 项能说明野生型有对于突变型是显性性状，但不能够判断白眼基因位于X 染色体上，与题意不符； B 项能说明这一对性状的遗传与性别相关，即控制该性状的基因位于X 染色体上，且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象，与题意吻合；
C 项属于测交种类，不能够说理解眼基因位于X 染色体上，与题意不符；
D 项能说明控制该性状的基因位于X 染色体上，但这是在摩尔根利用测交实验考据假说中出现的，不是最早，与题意不符。

] 2．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程以下列图。

以下相关表达中，错误的选项是()
A．果蝇的眼色遗传依照基因的分别定律
B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验相同，都采用了“假说—演绎法”
C．摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X 染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型
是 X w Y
D．F2中的红眼雌果蝇的基因型只有X W X W
D [ 子二代中，红眼和白眼的比率为3∶1，说明果蝇的眼色遗传依照基因的分别定律，A 正确；摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验相同，都采用了“假说—演绎法”，B 正确；摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X 染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型
是 X w Y， C正确； F2中的红眼雌果蝇的基因型有X W X W和 X W X w， D 错误。

]
孟德尔遗传规律的现代讲解
[ 问题研究 ]
孟德尔遗传定律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的？
提示： (1) 分别定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一同等位基因。

(2)自由组合定律中的不相同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。

[ 归纳总结 ]
两个遗传定律的细胞学基础
(1)分别定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分别，如图：
(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分别，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：
特别提示：基因的行为其实不都依照孟德尔遗传规律
(1)其实不是全部的非等位基因都依照基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因依照自由组合定律。

(2)其实不是真核生物中全部的基因都依照孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不依照。

(3)原核生物中的基因都不依照孟德尔遗传规律。

1．据以下列图，以下选项中不依照基因自由组合定律的是()
A [ 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 中的与
是位于同源染色体上的基因，是不能够自由组合
的。

]
2．(20 19·全国卷Ⅰ ) 某种二倍体高等植物的性别决定种类为XY 型。

该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。

控制这对相对性状的基因(B/b) 位于 X 染色体上，含有基因b 的花粉不育。

以下表达错误的选项是()
A．窄叶性状只能出现在雄株中，不能能出现在雌株中
B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
C [ 由于含有基因 b 的花粉不育，因此不能能形成基因型为X b X b的个体，因此 A 对；若宽
叶雌株基因型为
B b b
X X ，则与宽叶雄株杂交，子代中可能出现基因型为X Y 的窄叶雄株， B 对；
由于含有基因 b 的花粉不育，因此窄叶雄株的子代只有雄株，C错；后代雄株的 X 染色体来自亲代雌株，若后代雄株均为宽叶，则亲代雌株只能供应含基因 B 的卵细胞，故亲本雌株是纯合子， D对。

]
[ 课堂小结 ]
知识网络成立中心语句归纳
1 ．基因和染色体行为存在着明显的平行关
系。

2 ．基因在染色体上呈线性排列，一条染色
体上有好多个基因。

3 ．基因分别定律的实质是等位基因随同源
染色体的分开而分别。

4 ．基因自由组合定律的实质是等位基因随
同源染色体分开而分其余同时，非同源染色
体上的非等位基因自由组合。

5 ．萨顿的“基因和染色体行为存在着明显
的平行关系”的假说是运用了类比推理法。

6 ．摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演
绎法。

1．以下各项中不能够说明基因和染色体行为存在平行关系的是()
A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在
B．体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方一个来自母方
C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合
D．基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异
D[ 在生殖过程中基因和染色体的变异是随机发生的，没有必然的联系，不能够表现
二者间的平行关系，应选 D。

]
2．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，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1/2 。

以下表达错误的选项是() A．红眼对白眼是显性
B．眼色的遗传依照分别定律
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
C [ 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 (X M X M) ×白眼雄蝇
(X m Y) →F1：红眼雌蝇 (X M X m) ×红眼雄蝇 (X M Y) →F2：红眼雌蝇 (X M X M、X M X m) ∶红眼雄蝇 (X M Y) ∶白眼
雄蝇 (X m Y)＝2∶1∶1。

由于控制眼色的基因位于性染色体上，因此眼色和性别不会自由组合。

] 3．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，以下相关说法错误的选项是()
A．果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目
B．基因在染色体上呈线性排列
C．黄身基因与白眼基因的遗传不依照自由组合定律
D．细胞内的基因都在染色体上
D [ 一条染色体上有多个基因，因此果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目， A 项正确；基因在染色体上呈线性排列， B 项正确；黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上，因此
它们的遗传不依照自由组合定律， C 项正确；细胞核内的基因位于染色体上，细胞质内的基因
位于线粒体和叶绿体中，D项错误。

]
4．以下列图能正确表示基因分别定律实质的是()
A B C D
C[ 基因分别定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分
离，独立地进入不相同的配子中。

]
5．果蝇的灰身 (B) 和黑身 (b) 、红眼 (R) 和白眼 (r) 分别受一同等位基因控制，B、b 基因位于常染色体上，R、 r 基因位于X 染色体上。

下表是杂交实验结果：
P灰身♀×黑身♂红眼♀×白眼♂
F1灰身红眼
F2灰身∶黑身＝3∶1红眼∶白眼＝3∶1
(1) 选果蝇作实验资料的优点是__________________________________( 最少写出 2 点 ) 。

(2)F 1随机交配，试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是________和 ________。

(3) 以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的是________，不一致的是________。

(4) 现用纯合的灰身红眼果蝇( ♀) 与黑身白眼果蝇( ♂ ) 杂交，再让F1个体间杂交获取F2。

预期 F2可能出现的基因型有________种，雄性中黑身白眼的概率是________。

[ 解析 ]依照题意，亲本X R X R× X r Y→ F1(X R X r、X R Y) →F2(X R X R、X R X r、X R Y，X r Y) ，因此可知红眼果蝇中雄、雌性都有，白眼果蝇中只有雄性。

由于灰身和黑身基因位于常染色体上，因此
正交和反交结果一致，而红眼和白眼基因位于X 染色体上，正交和反交结果不相同。

纯合的灰
身红眼果蝇 ( ♀ )BBX R X R与黑身白眼果蝇 ( ♂ )bbX r Y 杂交， F1个体的基因型是BbX R X r和 BbX R Y，它们杂交得F2，可能出现的基因型有3×4＝ 12 种，出现黑身的概率为1/4 ，雄性中出现白眼的
概率为 1/2 ，因此雄性中黑身白眼的概率为1/8 。

[ 答案 ] (1) 相对性状明显、生殖速度快、易于饲养等 ( 答出 2 点即可 ) (2) 雄、雌性雄性(3) 灰身和黑身红眼和白眼(4)121/8
教材课后习题( 教师用书独具 )
一、基础题1． D 2.B
二、拓展题
1．提示：这些生物的体细胞中的染色体数目诚然减少一半，但仍拥有一整套非同源染色
体。

这一组染色体携带有控制该生物体全部性状的一整套基因。

2．提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动。

未发现其
他常染色体数目变异的婴儿，很可能是由于发生这类变异的受精卵不能够发育，或在胚胎早期
就死亡了。