人教2019生物必修2同步课件：2-2 基因在染色体上(共47张PPT)

(共47张PPT)
2-2 基因在染色体上
人教生物必修2同步课件
目 标 素 养
1.基于基因和染色体的相关事实,运用归纳、概括、演绎推理等科学思维,阐明基因在染色体上,进一步体会假说—演绎法。
2.从基因和染色体关系的角度,对孟德尔遗传规律作出现代解释。
3.认同科学研究需要丰富的想象力,敢于质疑、探索求真的科学精神,以及对科学的热爱。
知 识 概 览
一、萨顿的假说
1.萨顿假说的主要内容和依据
(1)主要内容:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。
(2)依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
2.基因和染色体的行为比较
微判断1基于萨顿假说的内容和依据,判断下列表述是否正确。
(1)基因和染色体行为存在着明显的平行关系。(　　)
(2)萨顿利用假说—演绎法,推测基因在染色体上。(　　)
(3)体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因。(　　)
(4)蝗虫体细胞中的24条染色体,12条来自父方,12条来自母方。(　　)
√
×
×
√
二、基因位于染色体上的实验证据
1.实验现象
2.对实验现象的解释
(1)根据摩尔根的假设,写出各种表型的果蝇对应的基因型。
(2)完成下列遗传图解。
3.演绎推理——测交
(1)方案:红眼雌性个体( XWXw )与白眼雄性个体( XwY )杂交。
(2)结果:后代中红眼∶白眼=1∶1,符合分离定律。
4.实验结论: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。
5.基因和染色体的关系
(1)一条染色体上有许多个基因。
(2)基因在染色体上呈线性排列。
微点拨果蝇作为实验材料的优点:
①相对性状多且明显;
②培养周期短;
③成本低;
④容易饲养;
⑤染色体数目少,便于观察。
微判断2基于摩尔根的果蝇杂交实验,判断下列表述是否正确。
(1)由于控制果蝇眼色的基因只存在于X染色体上,所以该基因不遵循基因的分离定律。(　　)
(2)雌果蝇中性染色体是同型的,用XX表示;雄果蝇中性染色体是异型的,用XY表示。(　　)
(3)摩尔根及其同事假设控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因。(　　)
(4)若以豌豆作为实验材料,也会出现类似果蝇眼色遗传的实验结果。(　　)
×
√
√
×
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
(1)在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性。
(2)在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
一 摩尔根果蝇杂交实验
重难归纳
1.实验现象——发现问题
2.理论分析——提出假说
(1)果蝇的红眼与白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼,则红眼是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。
注:其中(1)(2)(3)为理论分析,(4)为假说。
(4)白眼性状的表现与性别相关联,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型如下表所示。
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,则遗传图解如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:
说明:①②③实验结果相同,故根据本实验结果无法验证假说,但通过本实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二:利用“实验一”得到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,则遗传图解如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:
说明:在实际的实验中,雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,性状表现与①相同,与②③不同,由此可证明假说①成立。
摩尔根果蝇杂交实验与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比,有何异同
提示:(1)相同点:都运用了假说—演绎法的科学研究方法;F2都出现了性状分离现象。
(2)不同点:果蝇的杂交实验中,眼色遗传与性别有关。
典例剖析
已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是(　　)
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌果蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体上还是X染色体上
D.该等位基因在雌果蝇体细胞中是否成对存在
答案:C
解析:由截翅为“无中生有”可知,截翅为隐性性状,长翅为显性性状,A项不符合题意。由杂交的后代发生性状分离可知,亲本雌果蝇一定为杂合子,B项不符合题意。无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上,后代中均会出现长翅∶截翅=3∶1的分离比,C项符合题意。由后代中长翅∶截翅=3∶1可知,控制翅形的基因符合基因的分离定律,故可推测该等位基因在雌果蝇体细胞中是成对存在的,D项不符合题意。
学以致用
果蝇的红眼对白眼为显性,控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上。下列杂交组合中,通过眼色就可直接判断子代果蝇性别的是(　　)
A.白眼(♀)×白眼(♂)
B.杂合红眼(♀)×红眼(♂)
C.白眼(♀)×红眼(♂)
D.杂合红眼(♀)×白眼(♂)
答案:C
解析:据题意可知,A项组合的子代都是白眼;B项组合的子代中,红眼果蝇中雌性和雄性都有;C项组合的子代中,雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼;D项组合的子代中,雌果蝇与雄果蝇都有红眼和白眼。
二 孟德尔遗传规律的现代解释
重难归纳
1.两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体的分开而分离,如下图所示。
(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体的分开而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,如下图所示。
2.基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因的自由组合定律,只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因都不遵循此规律。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
某生物的两对相对性状分别受A/a和B/b控制。
(1)一个基因型为AaBb的个体中,A和B基因位于一条染色体上,a和b位于其同源染色体上。该生物自交,后代的性状表现如何 测交呢 (不考虑互换)
提示:自交后代共有两种表型,比例为A_B_∶aabb=3∶1;测交后代也有两种表型,比例为AaBb∶aabb=1∶1。
(2)若(1)中该基因型为AaBb的个体中,A和b基因位于一条染色体上,a和B位于其同源染色体上。该生物自交,后代的性状表现如何 测交呢 (不考虑互换)
提示:自交后代共有三种表型,比例为aaBB∶AaBb∶Aabb =1∶2∶1;测交后代有两种表型,比例为aaBb∶Aabb=1∶1。
典例剖析
下列有关减数分裂过程中基因和染色体变化的叙述,错误的是(　　)
A.减数分裂过程中,同源染色体分开,等位基因也随之分离
B.染色单体分开时,复制而来的两个基因也随之分开
C.非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也可以自由组合
D.性染色体上的基因都是成对存在的
答案:D
解析:在性染色体上,有些基因不是成对存在的,如果蝇的眼色基因位于X染色体上,而在Y染色体上没有与之相对应的等位基因。
学以致用 下列各种基因型的个体的自交后代的表型比例为9∶3∶3∶1的是(　　)
答案:C
解析:由自交后代表型比例为9∶3∶3∶1可知,应涉及两对等位基因,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
1.下图表示果蝇的某一条染色体上的几个基因,下列相关说法错误的是(　　)
A.果蝇细胞内基因数量要
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遵循自由组合定律
D.细胞内的基因都位于染色体上
答案:D
解析: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。
2.下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　)
答案:C
解析:基因分离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,独立地进入不同的配子中。
3.摩尔根用一只白眼雄果蝇进行一系列杂交实验后,证明了基因位于染色体上。在其一系列杂交实验过程中,最早获得白眼雌果蝇的途径是(　　)
A.亲本白眼雄果蝇×亲本雌果蝇
B.亲本白眼雄果蝇×F1雌果蝇
C.F2白眼雄果蝇×F1雌果蝇
D.F2白眼雄果蝇×F3雌果蝇
答案:B
解析:白眼为隐性性状,且控制该性状的基因位于X染色体上,因此要获得白眼雌果蝇,必须用白眼雄果蝇和携带白眼基因的雌果蝇杂交,B项符合题意;C、D两项用的时间较长,不符合题意。
4.萨顿在研究蝗虫染色体的形态和数目时,发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,下列说法不能证明这种关系的是(　　)
A.非同源染色体自由组合时,所有非等位基因也自由组合
B.如果基因型为Aa的个体的一条染色体缺失,则该个体可能表现为隐性性状
C.基因型为Aa的杂合子形成配子时,基因数量减半,染色体数目也减半
D.基因型为XAYa的个体,A基因来自母方,a基因来自父方,X染色体来自母方,Y染色体来自父方
答案:A
解析:非同源染色体自由组合时,非同源染色体上的非等位基因也自由组合,但同源染色体上的非等位基因不能自由组合。