2.2 基因在染色体上 讲义【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

第2章
基因和染色体的关系
第2节
基因在染色体上
【素养目标】
了解帕萨顿的假说内容。
掌握分离定律和自由组合定律的实质。
【必备知识】
萨顿的假说
假说内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因在染色体上2.假说成因:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目
基因行为
染色体行为
独立性
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,具
有相对稳定的形态结构
存在方式
在体细胞中基因成对存在,在配子中
只有成对的基因中的一个
在体细胞中染色体成对存在，在配子
中只有成对的染色体中的一条
来源
体细胞中成对的基因一个来自父方，
一个来自母方
体细胞中成对的染色体（即同源染色
体)一条来自父方,一条来自母方
分配
非等位基因在形成配子时自由组合
非同源染色体在减数第一次分裂后期
自由组合
孟德尔遗传规律的现代解释
1.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。
2.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。同源染色体上的非等位基因无法自由组合。
3.遗传定律与减数分裂的关系
(1)减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离导致等位基因的分离,这是基因分
离定律的细胞学基础。
(2)减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位
基因也自由组合,这是基因自由组合定律的细胞学基础。
【本节重点】
染色体是基因的主要载体，但不是唯一载体原核生物的质粒、拟核、真核生物的
线粒体和叶绿体中也含有基因。
分离定律：等位基因随同源染色体的分开而分离。
自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【例题解析】
例1.某植物为XY型性别决定的雌雄异株植物，其叶形宽叶(B)对窄叶(b)是显性，B、b基因仅位于X染色体上。研究发现，含Xb的花粉粒有50%会死亡。现选用杂合的宽叶雌株与窄叶雄株进行杂交获得F1
，
F1随机传粉获得F2
，
则F2中宽叶植株的比例为（??
）
A.?7/16???????????????????????????????????B.?9/16???????????????????????????????????C.?13/28???????????????????????????????????D.?15/28
例2.在探索遗传奥秘历程中，下列科学家、实验方法及技术不相互匹配的是（??
）
A.?孟德尔﹣﹣豌豆杂交实验﹣﹣假说﹣演绎法
B.?摩尔根﹣﹣基因在染色体上﹣﹣类比推理法
C.?赫尔希和蔡斯﹣﹣噬菌体实验﹣﹣同位素标记
D.?沃森和克里克﹣﹣DNA分子结构﹣﹣建构物理模型
答案：例1.C
【解析】依题意可知：杂合的宽叶雌株的基因型为XBXb
，
产生的雌配子及其比例为XB∶Xb＝1∶1；窄叶雄株的基因型为XbY，因含Xb的花粉粒有50%会死亡，所以产生的可育雄配子及其比例为Xb∶Y＝(1－50%)∶1＝1∶2。二者进行杂交获得F1的基因型及其比例是XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶2∶2。可见，F1的雌株的基因型为1/2XBXb、1/2XbXb
，
产生的雌配子及其比例为1/4XB、3/4Xb；F1的雄株的基因型为1/2XBY、1/2XbY，产生的可育雄配子及其比例为XB∶Xb∶Y＝1/4∶1/4×(1－50%)∶2/4＝2∶1∶4，即可育雄配子为2/7XB、1/7Xb、4/7Y。F1随机传粉获得F2
，
则F2中宽叶植株的比例为1/4×1＋2/7×3/4＝13/28，A、B、D均错误，C正确。
例2.B
【解析】A、孟德尔提出遗传定律的研究方法是运用假说演绎法进行豌豆杂交实验，A正确；
B、摩尔根在研究基因在染色体上的实验运用的是假说演绎法，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体实验是运用同位素标记，C正确；
D、沃森和克里克在研究DNA分子结构时构建了物理模型，D正确．
故答案为：B。
【素养作业】
1.二倍体高等植物剪秋罗雄雄异株，有宽叶，窄叶两种类型，宽叶(B)对窄叶(b)为显性，等位基因位于X染色体上。其中b基因会使花粉不育。下列有关的叙述中，正确的是（??
）
A.?窄叶剪秋罗可以是雌株，也可以是雄株???????????
B.?如果亲代雄株为宽叶，则子代全部是宽叶
C.?如果亲代全是宽叶，则子代不发生性状分离????
D.?如果子代全是雄株，则亲代为宽叶雌株与窄叶雄株
2.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是（??
）
A.?白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1：1
B.?F1雌雄交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C.?F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中野生型与白眼突变体比例为1：1
D.?白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
3.果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性，相关基因位于X染色体上；黑背（A）对彩背（a）为显性，相关基因位于常染色体上，基因型为AA的个体无法存活。则黑背红眼雄果蝇与黑背白眼雌果蝇杂交，后代中（　　）
A.?雌果蝇中黑背白眼果蝇占1/3??????????????????????????????B.?雄果蝇中红眼∶白眼＝1∶1
C.?黑背∶彩背＝3∶1??????????????????????????????????????????
?????D.?彩背白眼果蝇全为雄性
4.下图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列有关该图说法正确的是（??
）
?控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因????
B.?控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.?该染色体上的基因在后代中都能表达???????
D.?该染色体上的碱基数A＝T，G＝C
5.下列关于基因，DNA，遗传信息和染色体的描述，错误的是(??
??)
A.?基因在染色体上呈线性排列????????????????????????????????B.?染色体是基因的主要载体
C.?基因是有遗传效应的DNA片段????????????????????????????D.?每条染色体只含有1个DNA分子
6.下列能正确表示两对等位基因(A和a、B和b)分别位于两对同源染色体上的是（?
）
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
7.下列关于人类基因与染色体关系的叙述，错误的是(　　)
A.?人体细胞内的基因都存在于染色体上??????????????????
B.?同源染色体相同位置不一定是等位基因
C.?Y染色体上的部分基因在X染色体也存在??????????????
D.?基因在染色体上都呈线性排列
8.关于孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验,叙述正确的是（?
）
A.?前者遵循分离定律,后者不遵循????????????????????????
B.?前者相对性状易区分,后者不易区分
C.?前者的结论对后者得出结论有影响??????????????????
D.?前者使用了假说一演绎法，后者使用了类比推理法
参考答案
1.【答案】
D
【解析】A、由于b基因会使花粉不育，所以窄叶剪秋罗不可以是雌株，只可以是雄株，A错误；
B、如果亲代雄株为宽叶（XBY），而亲代雌株是宽叶杂合体（XBXb），则子代有宽叶，也有窄叶（XbY），B错误；
C、如果亲代全是宽叶，但雌株是宽叶杂合体（XBXb），则子代仍会发生性状分离，C错误；
D、由于窄叶雄株的b基因会使花粉不育，如果子代全是雄株，则亲代为宽叶雌株（XBXB）与窄叶雄株（XbY），D正确。
故答案为：D。
2.【答案】
B
【解析】A、白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现野生型，雌雄比例1：1，只能说明野生型相对于突变型是显性性状，不能判断白眼基因位于X染色体上，A错误；
B、F1中雌雄果蝇杂交，后代出现性状分离，且白眼全部为雄性，说明这一对性状的遗传与性别有关，说明控制该性状的基因位于X染色体上，B正确；
C、F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄中野生型与白眼突变体比例1：1，这属于测交类型，仍不能说明白眼基因位于X染色体上，C错误；
D、白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部雄性，野生型全部雌性，能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果，D错误。
故答案为：B。
3.【答案】
D
【解析】A、由分析可知：子代雌果蝇的基因型为AaXWXw、aaXWXw
，
表现为黑背红眼、彩背红眼，A错误；
B、由分析可知：子代雄果蝇的基因型为AaXwY、aaXwY，全为白眼，B错误；
C、由于AA纯合致死，故子代Aa:aa=2:1，黑背:彩背=2:1，C错误；
D、彩背白眼果蝇的基因型为aaXwY、aaXwXw
，
根据子代基因型可知，全为雄性，D正确。
故答案为：D。
4.【答案】
D
【解析】等位基因位于同源染色体上，而朱红眼与深红眼的基因位于一条染色体上，A错误；等位基因才遵循基因的分离定律，B错误；基因的表达具有选择性，C错误。染色体是由DNA和蛋白质组成，在DNA分子中A＝T，C＝G，D正确。
5.【答案】
D
【解析】A.基因在染色体上呈线性排列，A不符合题意；
B.染色体是基因的主要载体，B不符合题意；
C.基因是有遗传效应的DNA片段，C不符合题意；
D.每条染色体含有1或2个DNA分子，D符合题意。
故答案为：D
6.【答案】
C
【解析】A和a是一对等位基因，应该位于同源染色体的相同位置上，A错误；位于同源染色体相同位置上的基因应该为等位基因或相同基因，而不是非等位基因，B错误；A和a、B和b是两对等位基因，它们分别位于两对同源染色体的相同位置上，C正确；A和a、B和b是两对等位基因，它们应该位于同源染色体的相同位置上，D错误。
7.【答案】
A
【解析】A.
人体细胞内的基因主要存在于染色体上，少数存在于细胞质的线粒体中，A错误；B.
同源染色体相同位置不一定是等位基因，也可能是相同的基因，如纯合子AA，B正确；C.
Y染色体上有能与X染色体配对的同源区段，Y染色体同源区段上的部分基因在X染色体上也存在，C正确；D.基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是由DNA和蛋白质构成的，DNA是具有双螺旋结构的线性分子，故基因在染色体上都呈线性排列，D正确。故答案为：A。
8.【答案】
C
【解析】A、孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验都遵循分离定律，A错误；
B、孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验中相对性状都易于区分，便于后代不同表现型的统计，B错误；
C、分离定律是摩尔根果蝇杂交实验结果分析的前提，所以前者的结论对后者得出结论有影响，C正确；
D、孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验都使用了假说一演绎法，D错误。
故答案为：C。