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(共25张PPT)
第2章 第2节 基因在染色体上
必修2 遗传与进化
一、学习目标
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。
1.1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
2.萨顿发现，有一种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有24条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵，又具有了12条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲体细胞中的染色体数目一样。子代体细胞中的这24条染色体，按形态结构来分，两两成对，共12对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。
3.萨顿由此推论：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，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
4.基因和染色体的行为存在明显的平行关系的具体表现：(1)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。(2)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。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)体细胞中成对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，非同源染色在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合的。
二、自主学习
余下内容详见学案！
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。
1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？
因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上
2.为什么不测定全部46条染色体？
在常染色体中，每对同源染色体的形态、
大小相同，结构相似，上面分布的基因相同或
是等位基因，所以只对其中1条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大不相同，所以需要对两条性染色体都进行测序
问题探讨
常染色体：22对
性染色体：1对
三、合作探究
1.分析减数分裂中基因和染色体的关系。
D
D
d
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
D
D
d
D
d
d
d
雄配子
雌配子
三、合作探究
2.果蝇、人的体细胞和配子中染色体组成是怎样的？
果蝇 体细胞 常染色体____对 + 性染色体____对(XX或XY)
配子 常染色体____条 + 性染色体____条(X或Y)
人 体细胞 常染色体____对 + 性染色体____对(XX或XY)
配子 常染色体____条 + 性染色体____条(X或Y)
3
1
3
1
22
1
22
1
三、合作探究
3.摩尔根果蝇杂交实验的研究方法是什么？
假说-演绎法
提出问题：白眼性状的表现，总是与性别相关联。如何解释这一现象呢？
提出假说：控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
三、合作探究
3.摩尔根果蝇杂交实验的研究方法是什么？
假说-演绎法
演绎推理：让F1中的红眼(雌)与白眼(雄)进行测交实验，子代红眼(雌):白眼(雌):红眼(雄):白眼(雄) = 1:1:1:1。
从图2-10可以看出，摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确，仅能解释已有的实验现象是不够的，还应运用假说—演绎法，预测另外设计的实验结果，再通过实验来检验。
实验验证：测交实验。
得出结论：假说是正确的。
思考1：你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验，来验证他们的解释吗？
三、合作探究
4.摩尔根果蝇杂交实验的相关数据有哪些？
考虑性别：红眼♀:红眼♂:白眼♂ = 2:1:1
不考虑性别：红眼:白眼 = 3:1
考虑性别：红眼♀:白眼♀:红眼♂:白眼♂ = 1:1:1:1
不考虑性别：红眼:白眼 = 1:1
( 1 : 1 ) × ( 1 : 1 )
红眼 白眼 ♀ ♂
三、合作探究
5.基因位于X染色体上的正交、反交如何书写？
若正交：P XWXW × XwY
红眼雌果蝇 白眼雄果蝇
则反交：P ________ × ________
____________ ____________
红眼雄果蝇 白眼雌果蝇
XWY
XwXw
(1)基因位于常染色体和X染色体的判断方法。
四、深化拓展
1.孟德尔豌豆杂交实验(一)与摩尔根果蝇杂交实验的综合应用。
若雌性和雄性中表型及比例不同，说明与性别无关，基因位于______染色体；若雌性和雄性中表型及比例相同，不要定式思维认为与性别无关，如无论雌雄，表型比为3︰1，基因位于______染色体；无论雌雄，表型比为1︰1，基因位于__________染色体。
常
常
常或X
典例引领：小吕用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体︰♀黄体︰♂灰体︰♂黄体为1︰1︰1︰1。基因可能位于______染色体上，但______确定显隐性，亲本：_______________(常：测交)；基因可能位于___染色体上，___确定显隐性，亲本：_________(X：测交)。
常
不能
Aa×aa或aa×Aa
X
能
XAXa×XaY
(2)如何设计一次杂交实验验证基因位于常染色体还是X染色体？
四、深化拓展
1.孟德尔豌豆杂交实验(一)与摩尔根果蝇杂交实验的综合应用。
隐同显异思想：_____________________ × _____________________，适用于已知显隐性。
隐性性状同型性染色体
显性性状异型性染色体
常
X
F1 无论雌雄，
表型及比例相同
P XaXa × XAY
F1 XAXa XaY
显性 隐性
P aa × A_
♀ ♂
(3)如何设计两次杂交实验验证基因位于常染色体还是X染色体？
四、深化拓展
1.孟德尔豌豆杂交实验(一)与摩尔根果蝇杂交实验的综合应用。
正反交思想。若正交、反交结果不同，说明与性别有关，基因位于_____染色体；若正交、反交结果相同，说明与性别无关，基因位于____染色体。
X
常
2.9:3:3:1的经典模型。
四、深化拓展
1.孟德尔豌豆杂交实验(一)与摩尔根果蝇杂交实验的综合应用。
(1)两对等位基因均位于常染色体。
(2)一对等位基因位于常染色体，另一对等位基因位于X染色体。
五、课时训练
2.(2022·江苏卷，11)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上。下列相关叙述与事实不符的是
A.白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性
B.F1互交后代中雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上
C.F1雌蝇与白眼雄蝇回交，后代雌雄个体中红、白眼都各半，结果符合预期
D.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代有白眼雌蝇、红眼雄蝇例外个体，显微观察证明为
基因突变所致
1.教材P32练习与应用。
3.(2020·新课标Ⅰ卷，5)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.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
显性 隐性
P Aa × Aa
长翅 长翅
F1 AA Aa aa
长翅 残翅
3 : 1
常
P XAXa × XAY
长翅 长翅
F1 XAXA XAXa XAY XaY
长翅 残翅
3 : 1
X
五、课时训练
4.(2017·新课标Ⅰ卷，6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；
长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白
眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
P B_XR_ × B_Xr_
红眼长翅 白眼长翅
F1 ♂ bbXrY
b
b
1/8 = 1/4×1/2
Xr
Y
B_X_Y 3/4×1/2=3/8
1/2
bbXrXr
五、课时训练
五、课时训练
5.(2016·新课标Ⅱ卷，6)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状
的表现型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一
对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现
型。据此可推测：雌蝇中
A.这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死
五、课时训练
6.(2019·新课标Ⅰ卷，5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是
A.窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
XbY
XbXb (致死)
P XBXb × XBY
F1 XbY
P XBX_ × XbY
F1 只有雄株
雄配子Xb不育(致死)
P XBXB × X_Y
F1 XBY
宽叶
7.(2021·全国甲卷，5)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
P 果蝇M × 果蝇N
翅型
眼色
体色
Aa Aa
长翅 长翅
黑檀体 灰体(显性)
cc Cc
红眼(显性)
XbXb XBY
XbY XBXb
白眼
五、课时训练
7.(2021·全国甲卷，5)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
P 果蝇M × 果蝇N
红眼杂合体雌蝇 红眼雄蝇
F1 红眼:白眼=3:1
XWXw
XWY
代入法：假设A正确，则F1与柱形图信息矛盾
五、课时训练
8.(2018·新课标Ⅰ卷，32)(12分)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体，
控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色
体上，某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的
表现型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，不能(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因
是位于X染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据
上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是无眼，判断依据是只有当无眼为显性
时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离。
不能确定基
因所在位置
雌：有眼∶无眼=1∶1
雄：有眼∶无眼=1∶1
P XAXa × XaY
F1 XAXa XAY
XaXa XaY
无眼雌果蝇
有眼雄果蝇
若基因
位于X
染色体
五、课时训练
8.(2018·新课标Ⅰ卷，32)(12分)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体，
控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色
体上，某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的
表现型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料，
设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
杂交组合：无眼×无眼　　
预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则
无眼为隐性性状
P 无眼 有眼
Aa × aa
或 aa × Aa
常
F1 Aa aa
无眼 有眼
或 有眼 无眼
五、课时训练
8.(2018·新课标Ⅰ卷，32)(12分)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体，
控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色
体上，某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的
表现型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2 有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2 无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体
残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有8种表现型，其中黑檀体长翅无
眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为隐性(填“显性”或“隐性”)。
A_B_ A_bb aaB_ aabb
P AABBCC × aabbcc
灰体长翅有眼
黑檀体残翅无眼
F1 AaBbCc
相互交配
F2 表现型：2×2×2=8种
黑檀体长翅无眼（aaB_cc）=1/4×3/4×1/4=3/64
五、课时训练
感谢忍耐聆听，
欢迎批评指正！

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