(共30张PPT)
高中生物人教版
同步复习
第二章第二节
基因在染色体上
01
思维导图
02
知识剖析
1
实验材料：蝗虫细胞。
理论基础
孟德尔假设的一对遗传因子(也就是等位基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
假说的内容
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。
考点01 萨顿的假说
2
3
4
假说依据——基因和染色体的行为存在着明显的平行关系理论基础
考点01 萨顿的假说
比较项目 基因 染色体
特点 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
存在形式 体细胞中 成对 成对
配子中 成单 成单
体细胞中的来源 成对的基因一个来自父方，一个来自母方 成对的染色体一条来自父方，一条来自母方
配子形成时 等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合 在减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
4
假说依据——基因和染色体的行为存在着明显的平行关系理论基础
考点01 萨顿的假说
比较项目 基因 染色体
图示 1
实验者：美国生物学家摩尔根。
科学方法：假说—演绎法。
实验材料——果蝇
(1)果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点
①个体小，容易饲养，雌雄易区分。②繁殖速度快，在室温下10多天就繁殖一代。③后代数量大，一只雌果蝇一生能产生几百个后代。④有明显的相对性状，便于观察和统计。⑤染色体数目少(4对),便于观察。
考点02 基因位于染色体上的实验证据
2
3
(2)果蝇体细胞中的染色体
考点02 基因位于染色体上的实验证据
项目 雌性 雄性
图示
染色体 4对 4对
常染色体 3对(Ⅱ、Ⅲ、IV各一对) 3对(Ⅱ、Ⅲ、IV各一对)
性染色体 1对(XX) 1对(XY)
染色体组成 6条+XX 6条+XY
考点02 基因位于染色体上的实验证据
提醒
(1)常染色体与性染色体
性染色体是指与性别决定有直接关系的染色体，除性染色体外的其他染色体为常染色体。在雌果蝇中，体细胞中两条性染色体都是X染色体，用XX表示；在雄果蝇中，体细胞中两条性染色体不一样，用XY表示。
(2)性染色体上的基因的书写方法(相关基因用B、b表示)
①常染色体上的基因不需要标注其所在的染色体，只需要写出基因型，如BB。
②性染色体上的基因书写时需要先写性染色体符号，将基因写在性染色体符号的右上角。如仅X染色体上含有，Y染色体上没有对应基因的个体，基因型可写作XBx、XY等；X、Y染色体上均含有对应基因的个体，基因型可写作XBYB、XBx等。
考点02 基因位于染色体上的实验证据
提醒
(3)性染色体上基因控制的性状
在描述时，需要阐明其性别。如红眼雌果蝇的基因型是XWX(纯合子)、XWX(杂合子),红眼雄果蝇的基因型是XWY等。
4
实验证据 摩尔根运用“假说—演绎法”进行实验探究。
考点02 基因位于染色体上的实验证据
(1)实验过程及现象 ——发现问题
①F1全为红眼→红眼为显性性状；
②F2中红眼：白眼=3:1→符合分离定律，表明红眼和白眼受一对等位基因的控制；
③F2中只有雄果蝇出现白眼性状→果蝇白眼性状的表现与性别相关联，基因的分离定律不能解释性状与性别有关的现象
考点02 基因位于染色体上的实验证据
(2)提出问题 白眼性状为何与性别相关联
(3)理论解释 ——提出假说 控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因，这样上述实验的遗传图解可表示为
(4)演绎推理 设计测交实验：F1中红眼雌果蝇×白眼雄果蝇。根据假说预测结果：红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=1:1:1:1
考点02 基因位于染色体上的实验证据
(5)进行测交实验 ——验证假说 F1中的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇进行杂交
(6)再次实验 上述测交实验产生的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交
考点02 基因位于染色体上的实验证据
5
基因在染色体上呈线性排列
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图(如图所示),同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
1
细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。
基因的分离定律的实质
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；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。如图所示：
考点03 孟德尔遗传规律的现代解释
2
基因的自由组合定律的实质
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；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。如图所示：
考点03 孟德尔遗传规律的现代解释
03
综合训练
下列有关生命科学发展史的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的假说认为在形成配子时，成对的遗传因子随同源染色体的分开而彼此分离
B．萨顿通过对蝗虫细胞中染色体行为的观察，证明基因在染色体上
C．格里菲思通过实验证明DNA是将R型肺炎链球菌转化为S型菌的物质
D．沃森和克里克主要以DNA的衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构
D
考点01萨顿的假说
【答案】D
【解答】解：A、孟德尔提出假说时，还没有“同源染色体”的概念，他认为在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，A错误；
B、萨顿通过类比推理法提出基因在染色体上的假说，但未进行实验证明，证明基因在染色体上的是摩尔根的果蝇实验，B错误；
C、格里菲思的体内转化实验仅发现“转化因子”存在，未明确其化学本质为DNA，艾弗里的体外实验才证明DNA是转化物质，C错误；
D、沃森和克里克基于富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱数据，分析得出DNA呈螺旋结构并构建双螺旋模型，D正确。
考点01萨顿的假说
科学技术和科学方法推动了生物学的研究与发展。下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．证明“光合作用释放的氧气来自水”运用了放射性同位素标记法
B．“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中运用了相互对照的方法
C．萨顿提出“基因位于染色体上”这一结论运用了假说—演绎法
D．提出“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”运用了完全归纳法
B
考点01萨顿的假说
【答案】B
【解答】解：A、证明“光合作用释放的氧气来自水”运用了稳定性同位素标记法，18O没有放射性，A错误；
B、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中，自变量为有氧和无氧条件，两组都是实验组，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验，B正确；
C、萨顿提出“基因位于染色体上”这一结论不是运用假说—演绎法，C错误；
D、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，提出“基因通常是具有遗传效应的DNA片段”运用了不完全归纳法，D错误。
故选：B。
考点01萨顿的假说
萨顿用蝗虫细胞作为材料，提出“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”的假说。下列关于该假说的叙述，正确的是（ ）
A．配子中只有体细胞中成对的染色体中的一条，而基因是成对存在的
B．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体全部来自母方
C．非等位基因在形成配子时自由组合，同源染色体在减数分裂Ⅰ后期也是自由组合的
D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性，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
D
考点01萨顿的假说
【答案】D
【解答】解：A、基因和染色体在体细胞中都是成对存在，在配子中，基因和染色体都只有成对中的一个，A错误；
B、体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是一条来自母方，一条来自父方，B错误；
C、非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合，而同源染色体上的非等位基因在形成配子时不能自由组合；非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期中自由组合，而同源染色体在形成配子时分离，C错误；
D、基因和染色体在杂交过程中都能保持完整性和独立性及具有相对稳定的形态结构，这体现基因与染色体之间的平行关系，D正确。
故选：D。
考点01萨顿的假说
如图为摩尔根和他的学生们所绘出的第一幅基因位置图谱，下列相关叙述正确的是（ ）
A．所示基因在Y染色体上都有对应的基因
B．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
C．所示基因在遗传时均遵循自由组合定律
D．四个与眼色相关的基因互为等位基因
B
考点02基因位于染色体上的实验证据
【答案】B
【解答】解：A、X和Y染色体存在非同源区段，Y染色体上不一定有X染色体上这些基因，A错误；
B、位于X染色体上的基因，在遗传的时候表现一定的性别差异，表现为伴性遗传，B正确；
C、位于非同源染色体上的非等位基因在遗传时遵循自由组合定律，而图中所示基因都位于X染色体上，属于同源染色体上的基因，它们在遗传时遵循连锁与互换定律，不遵循自由组合定律，C错误；
D、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，图中四个与眼色相关的基因位于X染色体的不同位置上，不是等位基因，D错误。
故选：B。
考点02基因位于染色体上的实验证据
摩尔根和他的学生通过果蝇杂交实验找到了基因在染色体上的证据，并绘制了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。如图为一只果蝇2号和3号染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．摩尔根采用了假说—演绎法对实验结果进行预测和检验
B．图中紫眼基因pr和粗糙眼基因ru属于等位基因
C．有丝分裂中期，2号和3号染色体的着丝粒都排列在赤道板上
D．在形成配子时，翅外展基因dp与黑檀体基因e可自由组合
B
考点02基因位于染色体上的实验证据
【答案】B
【解答】解：A、摩尔根采用了假说—演绎法，对实验结果进行预测和检验，证明了基因在染色体上，A正确；
B、图中紫眼基因pr和粗糙眼基因ru位于非同源染色体上，不属于等位基因，B错误；
C、有丝分裂中期，细胞中的所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上，所以2号和3号染色体的着丝粒都排列在赤道板上，C正确；
D、翅外展基因dp与黑檀体基因e是位于非同源染色体上的非等位基因，在形成配子时，翅外展基因dp与黑檀体基因e可自由组合，D正确。
故选：B。
考点02基因位于染色体上的实验证据
在探索基因位置的科学史中，科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述，正确的是（ ）
A．萨顿用显微镜观察蝗虫生殖细胞中染色体的形态变化，通过假说—演绎法提出基因在染色体上的假说
B．摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，据F2中白眼性状与性别相关联直接证明基因位于X染色体上
C．摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法，绘制出染色体上的基因的精确位置图
D．现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置，荧光点代表基因所在处
D
考点02基因位于染色体上的实验证据
【答案】D
【解答】解：A、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞中染色体行为，提出基因在染色体上的假说，并没有运用假说—演绎法，A错误；
B、摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，发现F2中白眼性状只出现在雄性中，说明性状与性别关联，提出基因在染色体上的假说，但需进一步进行测交实验才能验证基因位于X染色体上，B错误；
C、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，还发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，但位置并不精确，C错误；
D、现代分子生物学中，科学家可通过荧光标记法，将特定的荧光分子与目标基因结合，利用荧光显微镜观察，荧光点的位置就代表了基因在染色体上的精确位置，D正确；
故选：D。
考点02基因位于染色体上的实验证据
