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2.2 基因在染色体上学案
【预习新知】
（一）萨顿的假说
1假说内容：基因是由 携带着从亲代传递给下一代的。
2.推理方法：类比推理法，就是将看不见的基因和看得见的 的行为进行类比。
3.假说的依据：基因和染色体行为存在着明显的 关系。
（1）基因在杂交过程中保持 和 。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 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 。
（3）体细胞中成对的基因一个来自 ，一个来自 。同源染色体也是如此。
（4）非等位基因在形成配子时 ，非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期也是自由组合的。
（二）基因位于染色体上的实验证据
1.实验者： ，美国生物学家。
2.果蝇作实验材料的优点是：（1）相对性状 且明显；（2）培养周期 ；（3）成本 ；（4）容易饲养；（5）染色体数目 ，便于观察等。
3.实验过程及现象——发现问题，提出问题
（1）发现问题
①具有一对相对性状的个体杂交，F1只表现1种性状，F1表现的性状红眼即为显性性状。
②F2中红眼：白眼=3:1→符合 定律，表明红眼和白眼受一对等位基因控制。
③F2中只有雄果蝇出现白眼性状→白眼性状与性别相联系
（2）提出问题如何解释白眼性状与性别相关联？
4.提出假说——理论解释
（1）果蝇体细胞内染色体的组成
雌性 雄性
同源染色体 4对 对
性染色体 XX
染色体组成 6+XX 6+XY
（2）解释杂交现象
假设控制自眼的基因（用w表示）位于X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。
验证： 。
（3）得出结论：基因在 上。
5.基因在染色体上呈 排列。
（三）孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质是：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 ；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 中，独立地随 遗传给后代。
2.基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的 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 彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【巩固训练】
1.蜜蜂种群中有蜂王、工蜂与雄蜂，蜂王与工蜂均为雌性，都是由受精卵发育而成，未受精的卵发育为雄蜂，雄蜂可通过“假减数分裂”产生与精原细胞相同基因型的精子参与受精。一只蜂王与一只雄蜂交配，其子代中雌蜂的基因型为AaBb、aaBb，雄蜂的基因型为Ab、ab，那么亲代蜂王与雄蜂的基因型为( )
A.AaBb×ab B.Aabb×Ab C.aaBb×Ab D.AaBb×Ab
2.下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是( )
A．萨顿发现基因和染色体的行为存在明显的平行关系
B．摩尔根通过类比推理法证明了基因位于X染色体上
C．一条染色体上有多个基因，染色体就是由基因组成的
D．非等位基因都能随着非同源染色体的自由组合而组合
3.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关叙述，错误的是( )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.同源染色体分离时，等位基因也随之分离
C.非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
4.孟德尔提出“成对的遗传因子”实际是指( )
A.同源染色体上同一位置控制相对性状的基因
B.四分体中发生缠绕并交换相应片段的基因
C.一条染色体上有特定遗传效应的脱氧核苷酸序列
D.一条染色体经复制后形成的两条姐妹染色单体
5.下列结构或物质的层次关系正确的是( )
A.染色体←DNA←基因←脱氧核苷酸
B.染色体←DNA←脱氧核苷酸←基因
C.染色体←脱氧核苷酸←DNA←基因
D.基因←染色体←脱氧核苷酸←DNA
6.下列有关基因和染色体的叙述，错误的是( )
A.在形成配子时，同源染色体的姐妹染色单体间发生交叉互换
B.处于同源染色体相同位置上的不一定是等位基因
C.摩尔根运用“假说一演绎”法证明了基因在染色体上
D.萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出了假说“基因在染色体上”
7.如图中属于等位基因的是( )
A.A和A B.A和B C.A和b D.B和b
8.1903 年，美国遗传学家萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子，就是等位基因。他认为基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。下列有关基因和染色体的叙述正确的是( )
①复制的两个基因随染色单体的分开而分离
②非等位基因都位于非同源染色体上
③位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一性状
④染色体是基因的主要载体，染色体就是由基因组成的
⑤非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
A.①②③⑤ B.②③④ C.①②③ D.①③⑤
9.下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A.摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B.摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C.萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
D.研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制
10.摩尔根成功证明基因位于染色体上，下列叙述与他当时的研究过程不符合的是( )
A.引用荧光标记这一新技术对基因进行定位
B.运用“假说—演绎法”进行研究
C.他敢于怀疑，勤奋实践
D.以果蝇作为实验材料
参考答案
1.答案：B
解析：由于未受精的卵发育为雄蜂，因此根据子代雄蜂的基因型为Ab、ab，可知亲本雌性能产生Ab、ab两种配子，因此雌性亲本基因型为Aabb，根据子代雌蜂的基因型为AaBb、aaBb，可知亲本雄性个体产生的雄配子为aB，即亲本雄性的基因型为aB，综上分析，B正确，ACD错误。故选B。
2.答案：A
解析：A.萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说,认为基因和染色体的行为存在明显的平行关系,A正确;B.摩尔根通过假说一演绎法证明了基因位于X染色体上,B错误;C.一条染色体上有多个基因,但是染色体除由基因组成外,还由蛋白质组成,C错误;D.同源染色体上的非等位基因不能随着非同源染色体的自由组合而组合,D错误。故选A。
3.答案：D
解析：基因位于染色体上，一条染色体含有多个基因。等位基因位于同源染色体上，遵循基因的分离定律，在减数第一次分裂的后期随同源染色体分离而分离。非同源染色体的非等位基因遵循基因的自由组合定律，在减数第一次分裂的后期随非同源染色体的自由组合而重组。位于同源染色体的非等位基因不遵循基因的自由组合定律，故D错误。
4.答案：A
解析：A、孟德尔提出“成对的遗传因子”实际是指同源染色体上同一位置控制相对性状的基因，A正确;B、四分体中发生缠绕并交换相应片段的基因，属于基因重组，B错误;C、一条染色体上有特定遗传效应的脱氧核苷酸序列，属于基因的概念，C错误;D、一条染色体经复制后形成的两条姐妹染色单体，属于染色体结构变异，D错误。
5.答案：A
解析：染色体主要由蛋白质和DNA组成，基因是有遗传效应的DNA片段，则基因的基本组成单位为脱氧核苷酸，所以它们的关系由大到小依次是染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸。
6.答案：A
解析：A、在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，A错误；
B、处于同源染色体相同位置上的不一定是等位基因，可以是相同基因，也可以是等位基因，B正确；
C、摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用“假说—演绎”法证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上，即基因在染色体上，C正确；
D、萨顿研究蝗虫的减数分裂，据基因和染色体的平行关系，运用类比推理的方法提出“基因在染色体上”的假说，D正确。
故选A。
7.答案：D
解析：A、A和A是相同基因，A错误； BC、A和B、A和b是非等位基因，BC错误； D、等位基因一般用同一英文字母的大小写来表示，如B和b,D正确。
故选：D。
8.答案：D
解析：①复制产生的两个基因位于姐妹染色单体上，会在有丝分裂后期或者减数第二次分离后期随染色单体的分开而分开，①正确;
②非等位基因既可以位于非同源染色体上，也可以位于同源染色体上，②错误;
③位于一对同源染色体上相同位置的基因可以是等位基因或相同基因，因此控制同一性状，③正确;
④染色体是基因的主要载体，染色体就是DNA和蛋白质组成的，④错误;
⑤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自由组合，如二倍体生物，含对同源染色体，则自由组合的方式就有2n种，⑤正确。
ABC错误，D正确。
9.答案：A
解析：A、摩尔根运用果蝇做实验，并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，证明基因在染色体上呈线性排列，A正确;B、摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，而没有说明基因在染色体上呈线性排列，B错误;C、萨顿通过类比推理法发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，没有说明基因在染色体上呈线性排列，C错误;D、细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制无法证明基因在染色体上呈线性排列，D错误。
10.答案：A
解析：A、摩尔根并非用荧光标记定位基因，而是用杂交实验验证的，A错误；
B、摩尔根对实验的解释中，运用假说-演绎法进行研究，B正确；
C、摩尔根在实验中，敢于怀疑，勤奋实践，C正确；
D、摩尔根的杂交实验中，用果蝇作为实验材料，D正确。
故选A。

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