人教版高中生物必修二知识讲解巩固练习教学资料补习资料19基因在染色体上.docx
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人教版高中生物必修二知识讲解巩固练习教学资料补习资料19基因在染色体上
基因在染色体上
【学习目标】
1、运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
2、说出基因位于染色体上的实验证据。
3、明确遗传的细胞学基础。
重点:
运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
【要点梳理】
要点一、萨顿假说——基因在染色体上(类比推理法)
1903年,美国遗传学家萨顿在研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程时提出。
1、假说内容:
基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。
即基因在染色体上。
2、假说依据:
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
具体表现如下:
项目
基因行为
染色体行为
生殖过程中
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具有相对稳定的形态结构
存在
体细胞
在体细胞中成对存在,一个来自父方,一个来自母方
在体细胞中成对存在,同源染色体一条来自父方,一条来自母方
配子
在配子中只有成对基因中的一个
在配子中只有成对染色体中的一条
传递规律
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的后期自由组合
3、研究方法:
类比推理法,将看不见的基因和看得见得染色体的行为进行类比,根据其惊人的一致性,提出基因位于染色体上的假说。
要点二、基因位于染色体上的证据——摩尔根果蝇杂交实验
(1)选材
:
果蝇较常见,且易饲养、繁殖快和后代多。
(2)过程及分析:
要点诠释:
①果蝇的红眼与白眼是一对相对性状;
②F1全为红眼→
红眼是显性性状;
③F2红眼∶白眼=3∶1→符合分离定律,红
眼和白眼受一对等位基因控制;
④白眼性状的表现与性
别相联系。
(3)理论解释:
①性染
色体与常染色体
:
性
染色体是指雌雄异体的生物决定性别的染色体;常染色体是指与性别决定无直接关系的染色体。
果蝇体细胞的染色体组成如下:
果蝇
染色体总数
常染色体数
性染色体数
染色体组成
雌果蝇
4对
均为3对
1对(同型)
6+XX(同型)
雄果蝇
4对
1对(异型)
6+XY(异型)
②设
控制果蝇眼色(红、白眼)的基因只在X染色体上,且Y染色体上无其等位基因,则上述遗传现象可表示如下:
(4)测交实验:
测交后代红
眼和白眼的比例
为1∶1。
进一步验证了摩尔根等人对实验现象的解释。
控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。
(5)实验结论:
基因在染色体上。
要点三、孟德尔定律的细胞学解释【基因在染色体上孟德尔定律的细胞学解释】
1、基因定位
(1)等位基因位于同源染色体相同座位上
(2)非等位基因位于同源染色体不同座位或非同源染色体上
2、分离定律的细胞学解释
实质:
F1同源染色体分离→F1等位基因分离→F2性状分离
3、自由组合定律的细胞学解释
实质:
F1非同源染色体上非等位基因自由组合→F2性状重组
【典型例题】
类型一:
萨顿假说一类比推理法
例1、下列有关基因和染色体的叙述,不支持“基因在染色体上”这一结论的选项是()。
A.在向后代传递过程中,都保持完整性和独立性
B.在体细胞中都成对存在,分别来自父母双方
C.减数第一次分裂过程中,基因和染色体行为完全一致
D.果蝇的眼色有白色和红色等性状
【答案】D
【解析】A、B、C三项都是用类比推理的方法说明基因和染色体有平行关系,支持“基因在染色体上”的说法。
D项只是区分果蝇的眼色性状,没说明基因和染色体的关系。
【点评】考查学生对萨顿假说——类比推理法的推理。
【举一反三】:
【变式】
已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该动物减数分裂产生配子的说法中,正确的是()。
A.果蝇的精子中含有成对的基因
B.果蝇的体细胞只含有一个基因
C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可以同时来自母方
D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中成对的基因只有一个
【答案】D
类型二:
基因位于染色体上的证据
例2、(2018北京朝阳期末考)如图是果蝇染色体上的白眼基因(b)示意图。
下列叙述不正确的是()
A.b基因是有遗传效应的DNA片段
B.b基因中含有多个脱氧核苷酸对
C.b基因与果蝇其他基因的区别是碱基的种类不同
D.白眼基因与红眼基因的区别是碱基对排序不同
【答案】C
【解析】DNA分子有许多个脱氧核苷酸对,基因是有遗传效应的DNA片段,故基因中也含有多个脱氧核苷酸对,碱基对的序列代表遗传信息,故不同基因间的区别是碱基对序列不同,而非碱基对种类不同。
【点评】本题主要考察对基因位置的判断。
【举一反三】:
【变式一】
初次证明了基因在染色体上的实验是()
A.孟德尔的豌豆杂交实验
B.萨顿的蝗虫实验
C.摩尔根的果蝇红白眼实验
D.人
的红绿色盲的
研究
【答案】C
【解析】基因在染色体上是由萨顿提出假说,摩尔根用果蝇杂交实验证明。
类型三:
孟德尔定律的实质
例3、(2018北京海淀期末考)人类ABO血型遗传遵循基因分离定律,不同血型的人的基因型如下表所示。
一个A型血的男子与一个B型血的女子结婚,生了1个小孩。
关于该小孩血型的叙述,正确的是()
血型
A型
B型
AB型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.只能是A型B.只能是AB型
C.不可能是O型D.4种血型中的1种
【答案】D
【解析】基因会随同源染色体的分开而分离,A型血男子的生殖细胞基因型为IA、i;B型血女子的生殖细胞基因型为IB、i,受精卵可有四种类型:
IAIB、IAi、IBi、ii。
【点评】本题主要考察的是基因在染色体上在孟德尔遗传学定律中的应用。
【举一反三】:
【变式一】
在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中可能含有两个Y染色体的是()
A.减数第一次分裂的初级精母细胞
B.有丝分裂中期的精原细胞
C.减数第二次分裂的次级精母细胞
D.有丝分裂前期的精原细胞
【答案】C
【解析】减数第一次分裂X、Y染色体分开,只一条Y染色体,有丝分裂前、中均只有一条Y染色体。
减数第二次分裂后期着丝点分裂,含Y染色体的细胞均是两条Y染色体。
【巩固练习】
一、单项选择题:
1.下列各项中,能说明基因和染色体行为存在平行关系的是()
①基因、染色体在生殖过程中的完整性、独立性
②体细胞中基因、染色体成对存在,子细胞中二者都是单一存在
③成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方
④非等位基因、非同源染色体的自由组合
A.①②B.②③C.①②③D.①②③④
2.下列叙述正确的是()
A.基因在杂交过程中保持完整性和独立性
B.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方
C.非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合
D.以上叙述都正确
3.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是()
A.染色体是基因的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有许多基因D.染色体是由基因组成的
4.(2018北京海淀期末考)关于人类红绿色盲的遗传,下列预测中正确的是()
A.父亲色盲,女儿一定是色盲
B.母亲色盲,儿子一定是色盲
C.祖母时色盲,孙子一定是色盲
D.外祖父是色盲,外孙一定是色盲
5.基因分离定律的实质是()
A.子二代不出现性状分离
B.等位基因随同源染色体分开而分离
C.子二代性状分离比是3∶1
D.测交后代性状分离比为1∶1
6.基因的自由组合定律揭示了()
A.等位基因之间的关系
B.非等位基因之间的关系
C.非同源染色体之间的关系
D.非同源染色体上非等位基因之间的关系
7.(2018哈九中期中考)孟德尔的豌豆杂交实验,提出遗传定律;萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”;摩尔根研究果蝇杂交实验,证明“基因在染色体上”。
以上科学的研究方法依次是()
A.类比推理法、类比推理法、假说——演绎法
B.假说——演绎法、类比推理法、类比推理法
C.假说——演绎法、类比推理法、假说——演绎法
D.类比推理法、假说——演绎法、类比推理法
8.下列关于果蝇的叙述错误的是()
A.果蝇的白眼和红眼是一对相对性状
B.果蝇的体细胞中有3对常染色体、1对性染色体
C.雄果蝇的性染色体是异型的
D.控制果蝇白眼的基因位于常染色体上
9.红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配,F1代全是红眼,自交所得的F2代中红眼雌果蝇121只,红眼雄果蝇60只,白眼雌果蝇0只,白眼雄果蝇59只,则F2代卵中具有R和r及精子中具有R和r的比例是()
A.卵细胞:
R∶r=1∶1精子:
R∶r=3∶1
B.卵细胞:
R∶r=3∶1精子:
R∶r=3∶1
C.卵细胞:
R∶r=1∶1精子:
R∶r=1∶1
D.卵细胞:
R∶r=3∶1精子:
R∶r=1∶1
10.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,相关叙述中不正确的是()
A.从图上可看出,基因在染色体上呈线性排列
B.一条染色体上的基因互称非等位基因
C.基因在染色体上有一个固定的位置
D.同一条染色体上的基因也可以自由组合
二、非选择题
1.填空回答下列问题:
(1)水稻杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。
其特点是将两个纯合亲本的通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。
(2)若这两个杂交亲本各具有期望的优点,则杂交后,F1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F1在形成配子过程中,位于基因通过自由组合,或者位于基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
(3)假设杂交涉及到n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基因控制,彼此间各自独立遗传。
在完全显性的情况下,从理论上讲,F2表现型共有种,其中纯合基因型共有种,杂合基因型共有种。
(4)从F2代起,一般还要进行多代自交和选择。
自交的目的是;选择的作用是。
行多代自交和选择。
自交的目的是;选择的作用是。
2.图中甲、乙、丙、丁分别表示四株豌豆体细胞中染色体和基因的组成(Aa、Bb表示两对等位基因,分别控制两对不同的相对性状),请据图回答:
(1)若甲豌豆一个花粉母细胞经减数分裂产生一个基因型为Ab的花粉,则同时产生的另外三个花粉基因型分别是。
(2)上述哪两株不同豌豆亲本杂交,后代表现型比为3∶1?
。
(3)若上述两个不同亲本相互杂交,后代表现型比为1∶1,则有哪几种不同的亲本杂交组合?
。
(4)若乙细胞进行有丝分裂,则其子细胞的基因型为
。
3.下图为果蝇体细胞染色体图解,请据图回答:
(1)果蝇的体细胞内有________条染色体。
(2)若基因型为BbXDXd,则两对等位基因按照________规律遗传,可产生各种基因型的配子数量比例为________。
(3)若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂后产生的一个卵细胞的基因组成为ABcXD,则该初级卵母细胞产生的三个第二极体基因组成为________。
(4)从上图可看出,特定的基因位于________的染色体上,且在染色体上有一个________。
还可说明基因与染色体存在着________关系。
(5)基因C与c的分离发生在减数第________次分裂的期,而D(d)与C(c)的自由组合发生在减数第________次分裂的________期。
4.美国遗传学家摩尔根利用果蝇进行遗传研究。
一次他在野生型红眼果蝇原种培养瓶中偶然发现了一只白眼的雄果蝇,就此他做了下列实验:
实验一:
将该白眼雄果蝇与野生型的红眼雌果蝇交配,其F1无论雌、雄都是红眼。
将F1的雌雄果蝇杂交得F2,F2中红眼∶白眼=3∶1;雌性∶雄性=1∶1。
但是,白眼性状只限于雄果蝇。
实验二:
用最初那只白眼雄果蝇与实验一中的F1雌果蝇交配,结果后代的比例是1红眼(雌)∶1红眼(雄)∶1白眼(雌)∶1白眼(雄)。
实验三:
摩尔根将实验二得到的白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,其后代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼。
请依据上述实验,回答下列问题:
(1)实验一的结果与孟德尔的遗传实验相比,后代性状出现的特点是________。
(2)他在实验一的基础上为什么还要设计实验二?
(3)用遗传图解解释实验三的现象(显性基因用W表示,隐性基因用w表示)。
(4)从果蝇的眼色遗传中可以反映出基因与染色体的关系是________。
(5)摩尔根利用果蝇进行实验成功的关键是把特定的基因与特定的________联系在一起。
5.(2018大庆铁人期中考)在一些性状的遗传中,具有某种基因型的受精卵不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型的个体,从而使性状的分离比例发生变化.小鼠毛色的遗传就是一个例子.一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠。
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2:
1。
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1:
1。
根据上述实验结果,回答下列问题:
(控制毛色的显性基因用A表示,隐性基因用a表示)
(1)通过分析可知,隐性性状是
。
(2)黄色鼠的基因型是,黑色鼠的基因型是。
(3)推测不能完成胚胎发育的受精卵的基因型是。
(4)写出上述杂交组合C的遗传图解。
【答案与解析】
一、单选题
1【答案】D
【解析】萨顿的理论依据有4条,见课本P27,亦即①~④。
2【答案】D
【解析】受精卵的染色体一半来自卵细胞,一半来自精子,所有由受精卵发育成的个体均有这个特点。
基因具有完整性和相对独立性。
3【答案】D
【解析】染色体由DNA和蛋白质构成,DNA分子上有许多个基因。
4【答案】B
【解析】色盲基因位于X染色体上,母亲色盲,母亲的基因型为XaXa,Xa基因会传给儿子,儿子的基因型即为XaY。
5【答案】B
【解析】基因的分离指的是在减数第一次分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离。
6【答案】D
【解析】自由组合定律解释了非同源染色体上非等位
基因之间的关系,可知
本题答案
选
D。
7【答案】B
8【答案】D
【解析】控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
9【答案】D
【解析】因F1全部为红眼,所以亲本红眼雌果蝇为XRXR,白眼雄果蝇为XrY;F2雌性个体有两种类型:
XRXR和XRXr,比例为1∶1,产生卵细胞R∶r=3∶1,雄性个体有两种类型XRY、XrY比例为1∶1,产生精子R∶r=1∶1。
10【答案】D
【解析】基因的自由组合定律是指非同源染色体上的非等位基因自由组合,同一条染色体上的非等位基因不能自由组合。
二、非选择题:
1【答案】
(1)优良性状(或优良基因)
(2)减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位
(3)2n2n3n-2n
(4)获得基因型纯合的个体保留所需的类型
2【答案】
(1)Ab、aB、Ab
(2)甲×乙
(3)乙×丙、丙×丁
(4)AABb
【解析】
(1)甲豌豆的基因型是AaBb,一个花粉母细胞经减数分裂产生的花粉基因型有2种,共有4个,如果一个花粉的基因型为Ab,那么同时产生的另外三个
花粉基因型分别是Ab、aB、aB。
(2)后代表现型比为3∶1,亲本的基因型中其中一对基因一定是杂合显性,所以选用的亲本是甲和乙。
(3)若上述两个不同亲本相互杂交,后代表现型比为1∶1,双亲基因型符合测交实验时的基因型,所以可以选用的双亲基因型为:
乙×丙、丙×丁。
(4)若乙细胞进行有丝分裂,则其子细胞的基因型和亲代
的基因型相同,也是AABb。
3【答案】
(1)8
(2)自由组合1∶1∶1∶1
(3)ABcXD、abCXd、abCXd
(4)特定DNA平行
(5)一后一后
4【答案】
(1)与性别有关
(2)获得雌性白眼性状果蝇,为测交实验提供材料
(4)基因在染色体上
(5)X染色体
【解析】实验一中发现白眼性状只限于雄果蝇,说明性状与性别相关联,在此基础上设计实验二,是进行了合理的假设,即控制白眼性状的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,以此实验来证明该假设。
再由实验三进行测交
实验的验证,最后得出控制白眼性状的基因在X染色体上的结论。
说明了基因与染色体的关系是基因位于染色体上。
5.【答案】
(1)黑色
(2)Aaaa
(3)AA
(4)
【解析】
(1)根据B组实验,B组中,黄色鼠与黄色鼠杂交,后代出现黑色鼠,说明黄色相对于黑身是显性性状。
(2)根据B组实验,它们杂交后代的基因型及比例应用AA:
Aa:
aa=1:
2:
1,即黄色鼠:
黑色鼠=3:
1,而后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2:
1,说明AA致死,所以黄色鼠的基因型为Aa,黑色鼠属于隐性纯合子,其基因型为aa。
(3)由
(2)分析可知不能完成胚胎发育的受精卵的基因型是AA。
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