高中生物必修2基因在染色体上

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思维导图：
深度剖析 A 项，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、 雄果蝇都表现红眼，红眼对白眼是显性；B 项，红眼雄果 1 1 1 蝇占 ， 白眼雄果蝇占 ， 红眼雌果蝇占 ， 红眼∶ 白眼＝3∶ 4 4 2 1，眼色遗传符合分离定律；C 项，非同源染色体上的非等 位基因自由组合，眼色与性别基因均位于性染色体上，不 1 表现自由组合，C 错；D 项，F2 中，红眼雄果蝇占 ，白眼 4 1 1 雄果蝇占 ，红眼雌果蝇占 ，眼色与性别有关，红眼和白 4 2 眼基因位于 X 染色体上。
组合
解析 在生物的体细胞中，染色体、基因成对存在，并且 一个来自父方，一个来自母方；在减数分裂形成配子时，
等位基因随同源染色体分开而分离，非等位基因随非同源
染色体自由组合而自由组合，并分别进入不同的配子，表 现出一定的独立性和完整性。 答案 B
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基因在染色体上的实验证据
基因的自由组合定律 非同源染色体上的 非等位基因 ___________ 互不干扰 分离或组合_________ 减数分裂 的过程中 _________
行为 特点
发生 时间 结果
同源染色体 的 非同源染色体上的非等 等位基因随___________ 自由组合 位基因_________ 分开而分离
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XWY
XwY
红眼
白眼
(3)验证：测交实验。 ①过程：
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②测交结果：后代中红眼∶白眼＝1∶1，且性状与性别相 关联。 ③结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从 而证明了基因在染色体上。
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【巩固2】 决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因 控制红色性状，w基因控制白色性状。一只红眼雌果蝇与
第2节 基因在染色体上
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课程标准 说明基因和遗传信息的关系。
课标解读
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象力，大胆质疑和勤奋实 践的精神，以及对科学的热爱。
分离定律和自由组合定律的实质
( )。
【例2】 下图能正确表示基因分离定律实质的是
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思维导图：
深度剖析
分离定律是指在减数分裂过程中，等位基因随
同源染色体的分开而分离，并分别进入两个配子中。A、 B项中不存在等位基因，D项中未体现分离。 答案 C
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3. 实验现象
P
F1
红眼(♀)×白眼(♂)
↓
红眼 ♀、♂) _____(
雌雄交配
1 白眼 (♂) ________ 4
F2
3 红眼(♂、♀) 4
4．实验现象的解释
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♂配子
F2 ♀配子 1 XW ___ 2 1 Xw ___ 2
1 W X ___ 2
1 Y 2 __
律，只有真核生物的核基因在减数分裂时才遵循孟德尔的 遗传定律。
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———假说—演绎法——— 技法必备
“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方
法，也是训练学生科学思维的一种重要的科学方法。它是 指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像
提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实
②F1全为红眼，则红眼是显性性状。
③F2红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一 对等位基因控制。
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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
型及表现型如下表： 性别 雌蝇 雄蝇 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱWXW 基因型 XWXw XwXw 红眼 眼色 红眼 白眼
(1)分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂后期同源染
色体分离(如下图)。
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(2)自由组合定律的细胞学基础是减数第一次分裂后期非 同源染色体的自由组合(如下图)。
或
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【巩固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、独立性 B．体细胞中基因(染色体)成对存在，配子中成对存在 C．成对的基因(染色体)都是一个来自父方，一个来自母方 D．减数第一次分裂后期非等位基因(非同源染色体)的自由 )。
【例 1】 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都 表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果 1 1 1 蝇占 ，白眼雄果蝇占 ，红眼雌果蝇占 。下列叙述错误 4 4 2 的是 ( )。
A．红眼对白眼是显性
B．眼色遗传符合分离定律 C．眼色和性别表现自由组合
D．红眼和白眼基因位于X染色体上
[思维激活3] 减数分裂时是不是所有非等位基因都可自由组合？
提示 不是，同源染色体上的非等位基因不可自由组合。
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1．孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系
(1)分离定律中的一对遗传因子是指一对同源染色体上的 等位基因。
(2)自由组合定律中的不同对 的遗传因子是指位于非同源 ．．． ．．． 染色体上的非等位基因 。 ．．．．．．．．．． 2．两个遗传定律的细胞学基础
解析
位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂形成
配子的过程中，遵循基因的自由组合定律。B、C、D选项
中有关的基因属于非同源染色体上的非等位基因，在减数
分裂时，可以自由组合；而A选项中的基因A与D、a与d 是同一条染色体上的非等位基因。 答案 A
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示例一 验证基因在染色体上的实验
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[思维激活2] (1)细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？ 提示 不是。①真核生物的细胞核基因位于染色体上，细
胞质基因存在于叶绿体和线粒体中。②原核生物的基因有
的位于拟核DNA分子上，有的位于细胞质中的质粒上。 ③病毒无细胞结构，含有的基因亦不位于染色体上。
1 W W 4 X X (红眼雌性) 1 W w X X (红眼雌性) 4
1 XWY(红眼雄性) 4 1 w 白眼雄性 4 X Y(________)
测交 。 5. 实验现象解释的验证方法：_____
染色体 上。 6．实验结论：基因在_______
多 个基因，基因在染色体上呈 7．发展：一条染色体上有___ 线性 排列。 _____
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萨顿的假说
1．内容 染色体 携带着从亲代传递给下一代的。也就是 基因是由_______
说，基因就在_______ 染色体 上。
2．依据 平行 关系。 基因和染色体行为存在着明显的_____
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完整性和独立性 。染色体在配 (1)基因在杂交过程中保持_______________ 形态结构 。 子形成和受精过程中，也有相对稳定的_________ 染色体 也是成对的。在配 (2)在体细胞中基因成对存在，_______ 子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的 染色体 中的一条。 _______ 父方 ，一个来自_____ 母方 。 (3)体细胞中成对的基因一个来自_____ 同源染色体 也是如此。 ___________ 非同源 染色体在 (4)_______ 非等位 基因在形成配子时自由组合，_______ 减数第一次分裂后期也是自由组合的。 [思维激活1] 萨顿、孟德尔研究遗传的方法分别是什么？
3．两个遗传定律的联系 (1)适用范围：均适用于真核生物有性生殖时核基因的遗 传。 (2)作用时间：同时进行，均发生在减数第一次分裂的后
期。
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【巩固3】 据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的
是
(
)。
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1．实验者 摩尔根 。 美国生物学家_______ 2．实验材料 果蝇 特点 优势 相对性状多且明显 结果易观察和分析 短 短时间内获取较多后代，便于分析 易饲养，培养周期___ 高 繁殖率___ 便于进行统计学分析 染色体 数目少 _______
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便于观察
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验检验演绎推理的结果。如果实验结果与预期结果相符， 就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。“假 说—演绎法”在科学发展中起着十分重要的作用，孟德尔 发现遗传规律、摩尔根证明基因位于染色体上均采用了该
科学方法。
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能力展示
萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染 色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和 其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解
提示
法。
萨顿用的是类比推理法，孟德尔用的是假说—演绎
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萨顿采用的科学方法——类比推理
萨顿的假说是他将看不见的基因与看得见的染色体的行为 进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上 的假说。应当注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻 辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。
一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是 (
A．红眼雄果蝇 C．红眼雌果蝇 B．白眼雄果蝇 D．白眼雌果蝇
)。
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解析
本题考查了基因与染色体的关系。解答本题应先写
出亲代基因型，红眼雌果蝇：XWXW或XWXw，红眼雄果 蝇：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(红眼雌果蝇)、 XWY(红眼雄果蝇)；若XWXw×XWY→XWXW(红眼雌果 蝇)、XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼 雄果蝇)。可见，后代中不可能有白眼雌果蝇。本题还可 以采用直选法将D项选出，因为亲代红眼雄果蝇的基因型
(2)摩尔根证明基因在染色体上采用了何种方法？
提示 假说—演绎法。
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1．果蝇的染色体组成 性别 雌性 雄性
图示
同源染色体
常染色体 性染色体
4对
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ X、X
4对
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ X、Y
染色体组成
6＋XX(同型)
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6＋XY(异型)
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为XWY，其中的XW肯定要传给子代雌果蝇，而子代雌果
蝇中只要存在一个W基因，就肯定表现为红眼。 答案 D
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孟德尔遗传规律的现代解释
规律 内容 描述 对象
基因的分离定律 等位基因 同源染色体上的_________ 独立性 具有一定的_______ 减数分裂 的过程中 _________
2.摩尔根果蝇杂交实验分析 (1)实验现象： P F1
F2
红眼（雌）2 3 4 红眼（雌） 红眼（雌） 14 × ―→ × ―→ 红眼（雄）4 红眼（雄） 白眼（雄） 1 白眼（雄） 4
(2)相关说明： ①果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。
答案
C
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误区警示
(1)性染色体并不是只存在于生殖细胞中，在
体细胞中也有。(2)果蝇的性别由性染色体决定，但性染 色体上的基因并不都与性别有关。如果蝇的眼色遗传，与 性别相关联，但不能决定性别。
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示例二
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误区警示
(1)同源染色体上同一位置的基因不一定是等
位基因，也可能是相同基因。 (2)非等位基因不一定都位于非同源染色体上，也可能位
于同源染色体的不同位置上。
(3)非等位基因不一定都遵循自由组合定律，位于同源染 色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。
(4)并不是所有生物的所有基因都遵循孟德尔的遗传定