高中生物学人教版（2019）必修二2.2基因在染色体上学案（含答案）

2.2基因在染色体上学案
一学科核心素养
生命观念：从萨顿的假说到摩尔根的果蝇杂交实验，让学生逐步认识到基因是物质的实体， 继而运用基因与染色体的知识阐明孟德尔遗传定律的本质，进一步理解遗传的物质性
科学思维：能够准确地简述科学家关于基因和染色体平行关系的推论过程
科学探究：通过摩尔根实验再现假说-演绎法，学会自主提出假说，并设计实验进行验证， 体现摩尔根证实基因在染色体上的实验过程，培养勇于质疑、勇于探究、善于思考、善于合作以及热爱科学的精神
社会责任：掌握假说-演绎法的具体过程，并能够运用该方法解释生活中的现象和其他生物学知识
二学习重难点
1、 重点
基因和染色体的平行关系
基因位于染色体上的理论假说和实验证据
孟德尔遗传规律的现代解释
2、 难点
本节课的主要内容是摩尔根通过实验巧妙地证明“基因在染色体上”，如何引导学生认识到“由于白眼的遗传和性别相关联，而且与 X 染色体的遗传相似”，从而理解摩尔根提出“控制白眼的基因在 X 染色体上，而 Y 染色体上不含其等位基因”假说的思维过程，是本次教学设计所要突破的教学重点。
三课前预习
1．（1）核酸是细胞内___________的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
（2）分子从常态转变为______________的活跃状态所需要的能量称为活化能
（3）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_______________，释放出能量并生成ATP的过程
（4）基因自由组合定律的实质是：在减数分裂分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，________________________自由组合。
（5）摩尔根运用_________________（方法）证明基因在染色体上。
2．萨顿的假说
（1）基因在杂交过程中保持完整性和____性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
（2）在体细胞中基因____存在，染色体也是____的。在配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。
（3）体细胞中____的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。
（4）非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在_____是自由组合的。
3．摩尔根通过杂交实验将果蝇白眼基因定位在X染色体上，得到了基因位于染色体上的实验证据。回答下列相关问题：
（1）果蝇作为良好的遗传学材料，其具备的优点是____________（答出两点即可）。
（2）摩尔根运用的方法是假说-演绎法，根据眼色的遗传和性别相关联的现象，提出____________的假说，并通过____________的方法进行了验证，证实了基因位于染色体上。
（3）非等位基因存在于__________________。
4．（1）孟德尔选择豌豆做遗传实验的原因是_____________。摩尔根选择果蝇做实验材料的原因是_____________________。
（2）摩尔根在研究果蝇眼色的遗传时，提出的假设是___________________。
（3）与有丝分裂对比，减数分裂过程特有的染色体行为有_____________。
（4）____和______对维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定有重要意义。
5．案例1：基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体也有相对稳定的形态结构
案例2：在体细胞中基因是成对的，染色体也成对；配子中基因成单，染色体也是
案例3：成对基因分别来自父母方，同源染色体也是；非等位基因可以自由组合，非同源染色体也是
经典结论：__________________________________
6．“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”表现在:
（1）染色体可以在显微镜下观察到，并有相对稳定的____________________。基因在杂交过程中保持________性和________。
（2）在体细胞中染色体成________存在，基因也是成________存在。在配子中成对的染色体只有________，成对的基因只有________。
（3）体细胞的同源染色体一条来自________，一条来自________。体细胞成对的基因一个来自________，一个来自________。
（4）非等位基因在形成配子时________，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是________。
7．基因位于染色体上的实验证据
（1）实验者：__________。
（2）实验材料：________。
果蝇特点：相对性状多而且明显、_______、_______ 、_____________。
（3）果蝇的染色体组成：
雄果蝇上图B：____条常染色体+____（异型）或____对常染色体+ ____（异型）
雌果蝇上图A：____条常染色体+____（同型）或____对常色体+ ____（同型）
（4）实验现象解释的验证方法：_____。
遗传图解：
（5）实验结果：子一代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上
（6）实验结论：控制果蝇眼色的基因在____上，基因在______上。
（7）摩尔根的研究方法：___________。
（8）发展：一条染色体上有______基因，基因在染色体上呈_____排列。
四自我检测
1．图表示果蝇体细胞中的一对同源染色体，图中字母表示对应位置上的三对等位基因。下列与此相关的叙述，正确的是（ ）
A．E和e最本质的区别是两者碱基对的排列顺序不同
B．D和d控制果蝇的不同种性状
C．该对染色体上最多有三对基因
D．减数分裂过程中图示非等位基因可发生自由组合
2．按照遗传规律，白眼雌果蝇（XwXw）和红眼雄果蝇（XWY）交配，后代雄果蝇都应该是白眼的，后代雌果蝇都应该是红眼的。可是有一天，摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一个白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交中，2000~3000 只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在 2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇，下列有关说法错误的是（ ）
受精卵中性染色体组成 发育情况
XX、XXY 雌性，可育
XY、XYY 雄性，可育
XXX、YO (没有X染色体)、YY 胚胎期致死
XO (没有Y染色体) 雄性，不育
A．由于自然突变的频率很低，因此上述现象是基因突变导致的可能性极小
B．上述现象中，异常雄果蝇的体细胞中可能不含Y染色体
C．上述现象的发生就是雄果蝇染色体异常分离导致的
D．验证上述现象的发生可以用显微镜观察异常白眼雌果蝇和红眼雄果蝇细胞的染色体
3．如图为雄果蝇染色体图，下列叙述错误的是
A．其配子的染色体组成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
B．白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因
C．减数第二次分裂中期有4条染色体，且形态各不相同
D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部表现为红眼果蝇
4．如图为某生物细胞中 2 对同源染色体上 4 对等位基因的分布情况。下列选项中不遵循基因自由组合定律的是（ ）
A．和 B．和
C．和 D．和
5．孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述，错误的是（ ）
A．均将基因和染色体行为进行类比推理，得出相关的遗传学定律
B．均采用统计学方法分析实验结果
C．对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D．均采用测交实验来验证假说
6．若控制草原野兔某相对性状的基因B、b位于X染色体上，其中某种基因型的雄性胚胎致死。现将捕捉到的一对雌雄草原野兔杂交，F1雌雄野兔数量比为2：1，下列相关叙述正确的是（ ）
A．若致死基因为B，则F1雌兔有两种基因型、1种表型
B．若致死基因为B，则F1草原野兔随机交配，F2存活的个体中隐性性状占6/7
C．若致死基因为b，则F1雌兔有两种基因型、两种表型
D．若致死基因为b，则F1草原野兔随机交配，F2存活的个体中雌雄比例为1：14
7．如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是（不考虑交叉互换）（ ）
A．基因 A、a 与B、b 遗传时遵循自由组合定律
B．该个体的一个初级精母细胞产生 2 种精细胞
C．有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为 ABC 或 abc
D．该个体与另一相同基因型的个体交配，后代基因型比例为 9：3：3：1
8．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，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是
A．红眼对白眼是显性 B．眼色遗传符合分离规律
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
9．一种鱼的雄性个体不但生长快，而且肉质好，具有比雌鱼高得多的经济价值，科学家发现这种鱼 X染色体上存在一对等位基因 D—d，含有 D 的精子失去受精能力，若要使杂交子代全是雄鱼，可以选择的杂交组合 为（ ）
A．XDXD ×XD Y B．XDXD×XdY
C．XD Xd ×Xd Y D．XdXd ×XDY
10．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，F1全部是红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，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雄性再传雄性的交叉遗传
D．红眼性状为隐性性状
参考答案：
三课前预习
1． 携带遗传信息 容易发生化学反应 二氧化碳或其他产物 非同源染色体上的非等位基因 假说-演绎法
2． 独立 成对 成对 成对 减数分裂Ⅰ的后期
3． 有许多易于区分的相对性状、易饲养、后代数量多 控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因 测交 非同源染色体上或同源染色体的不同位置上
4． 豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；豌豆的花大，易于操作；豌豆生长期短，易于栽培 培养周期短，容易饲养，成本低；染色体数目少，便于观察；某些相对性状区分明显等 控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因 同源染色体的联会、同源染色体排列在赤道板上、同源染色体分开，非同源染色体自由组合 减数分裂 受精作用
5．基因和染色体的行为存在明显的平行关系
6． 形态结构 完整 独立 对 对 一条 一个 父方 母方 父方 母方 自由组合 自由组合
7． 摩尔根 果蝇 易饲养 繁殖快 染色体少易观察 6条 XY 3 XY 6条 XX 3 XX 测交 X 染色体 假说-演绎法 多个 线性
四自我检测
1．A
2．C
3．D
4．A
5．A
6．B
7．B
8．C
9．D
10．A
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