2.2基因在染色体上学案

2.2基因在染色体上学案
【学习目标】
1.生命观念——掌握基因在染色体上的本质，并能利用此观念解释各种情景中的生命现象。
2.科学思维——基于染色体和基因的平行一致的关系，理解萨顿运用类比推理的方法，得出基因应该位于染色体上的科学假说。
3.科学探究——利用果蝇作为实验材料，理解摩尔根等人通过假说一演绎的科学思维方法，证明基因位于染色体上的科学探究过程。
【学习重难点】
1．基因和染色体的平行关系。
2．基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
3．孟德尔遗传规律的现代解释。
【预习新知】
萨顿的假说
1.研究方法：类比推理。将看不见的基因和看得见的染色体进行类比
2.依据基因和染色体的行为存在明显的平行关系。
项目 基因 染色体
性质 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，保持相对稳定的形态结构
存在形式 体细胞 成对 成对
配子 成对中的一个 成对中的一条
来源 成对的基因一个来自父方、一个来自母方 同源染色体一条来自父方，一条来自母方
行为 非等位基因在形成配子时自由组合 非同掉染色体在减数分裂Ⅰ的后期时自由组合
3.内容
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
基因位于染色体上的实验证据
1.实验者：美国生物学家摩尔根。
2.实验科学方法：假说——演绎法。
萨顿提出“基因在染色体上”，摩尔根证明了“基因在染色体上”
3.实验材料：果蝇。
4.实验证据
（1）实验过程：
（2）
（3）假设与解释：
①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。
②解释：
（4）测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代雌性红蝇：雌性白蝇：雄性红蝇：雄性白蝇=1：1：1：1。
（5）实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
5.摩尔根的新发现——基因和染色体的关系
（1）人的体细胞中有23对染色体，基因大约有2.6万个，可以推测：一条染色体上有多个基因。
（2）基因在染色体上呈线性排列。
同一个DNA分子上的多个基因之间互不重叠相间分布
孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因分离定律的实质
2．基因的自由组合定律的实质
(1)位于____________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________彼此分离的同时，非同源染色体上的________自由组合。
【易错提示】
（1）基因在染色体上的提出者是萨顿，证明者是摩尔根（ ）
（2）X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律（ ）
（3）一对等位基因应位于一对同源染色体上（ ）
（4）染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多个基因（ ）
答案：（1）√（2）×（3）√（4）√
【深化探究】
果蝇的红眼（W）对白眼（w）是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答：
1.亲代果蝇的基因型是怎样的？
提示：XWXW和XWY。
2.写出上述过程的遗传图解。
提示：如图所示
13.若让F1中的雌雄果蝇交配，F2的表型和比例是怎样的？
提示：红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蜗：白眼雄果蝇=1：1：1：1。
【巩固训练】
（一）巩固训练
1.下图是果蝇体内一个正在分裂的细胞及其部分染色体组成（数字代表对应的染色体，字母表示染色体上的基因）。不考虑变异，据图判断此果蝇基因型是( )
A.AaBbdd B. AaBbXdY C. AaBbXdXd D. AaBbXYd
2.下列有关:基因与染色体关系的叙述错误的是( )
A.基因在染色体上的提出者是萨顿，证明者是摩尔根
B.萨顿利用假说一演绎法，推测基因位于染色体上
C.萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在着明显的平行关系
D.染色体和基因并不是一一对应关系，一条染色体上含有很多基因
3.下列关于孟德尔遗传定律现代解释的叙述错误的是( )
A.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
B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D.基因的分离定律与自由组合定律都体现在减数分裂过程中
4.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示，控制红眼和白眼的基因分别用W和w表示。下列叙述错误的是( )
A.根据摩尔根等人的假设，推测F2中的红眼果蝇的基因型有3种
B.F2的遗传表现中红眼与白眼的数量比符合孟德尔的分离定律
C.摩尔根和孟德尔的研究过程均采用了“假说一演绎法”的研究方法
D.根据摩尔根等人的假设，推测F1中的红眼雌果蝇的基因型为XwXw
5.选择合适的遗传材料是研究基因传递规律的关键。豌豆、果蝇及玉米作为遗传材料的共同优点是( )
①自然状态下都是纯合子
②具有易于区分的相对性状
③后代数量较多
④均含X和Y染色体
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
参考答案
1.答案：D
解析：图中画出了四条染色体，由于其上标有基因，根据等位基因位于同源染色体，可以清楚的判断出1和3号染色体是同源染色体，推出2和4号应是另一对同源染色体，即X和Y染色体，所以此果蝇是雄性。由于果蝇的X染色体比Y染色体短小，所以2号为X染色体，4号为Y染色体，因此，该果蝇的基因型是AaBbXYd。
2.答案：B
解析：萨顿通过研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，发现基因与染色体的行为存在着明显的平行关系，并由此推论：基因位于染色体上。摩尔根利用假说一演绎法证明了这一推论。
3.答案：C
解析：基因自由组合定律的现代解释认为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，A正确；基因分离定律的现代解释认为在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，B正确；基因自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，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，C错误；基因的分离定律与自由组合定律都体现在减数分裂过程中，D正确。
4.答案：D
解析：根据摩尔根等人的假设推测F2中的红眼果蝇的基因型有3种，即XWXW、XWXw、XWY,A正确；不考虑性别时，F2的遗传表现中红眼与白眼的数量比为3:1，符合孟德尔的分离定律，B正确；摩尔根和孟德尔的研究过程均采用了“假说演绎法”的研究方法，先观察现象提出问题、再分析问题作出假设、演绎推理后实验验证，最后得出结论，C正确;根据摩尔根等人的假设，亲本果蝇的基因型是XWXW和XwY,F1中的红眼雌果蝇的基因型为XWXw，D错误。
5.答案：B
解析：①玉米属于雌雄同株异花，自然状态下既有纯合子又有杂合子，①错误；
②豌豆、果蝇及玉米都有具有多对易于区分的相对性状，②正确；
③豌豆、果蝇及玉米子代数量都较多，便于进行统计学分析，③正确；
④豌豆、玉米都是雌雄同株，两者均不含X和Y染色体，④错误。综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。