《基因在染色體上》的高一生物教案

【學習目標】

1.説出基因位於染色體上的理論假説和實驗證據。(知識方面)

2.運用有關基因和染色體的知識闡明孟德爾遺傳規律的實質。(能力方面)

3.嘗試運用類比推理的方法，解釋基因位於染色體上。(能力方面)

4.認同科學研究需要豐富的想像力，大膽質疑和勤奮實踐的精神，以及對科學的熱愛。

(情感態度與價值觀方面)

【學習重點】

1.基因位於染色體上的理論假説和實驗證據。

2.孟德爾遺傳規律的現代解釋。

【學習難點】

1. 運用類比推理的方法，解釋基因位於染色體上。

2.基因位於染色體上的實驗證據。

【自學導引】

1. 基因與染色體行為存在着明顯的平行關係。

(1)基因在雜交過程中保持 和 ，染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的 。

(2) 在體細胞中基因 存在，染色體也是 的，在配子中只有成對基因中的 ，

同樣也只有成對的染色體中的 。

(3)體細胞中成對的基因一個來自 ，一個來自 ，同源染色體也是。

(4)非等位基因在形成配子時 ，非同源染色體在減數分裂後期也是 。

2.果蠅的一個體細胞中有 對染色體，其中 對是常染色體， 對是性染色體，雄果蠅的一對性染色體是 的，用 表示，雌果蠅一對性染色體是 的，用

表示。

3.紅眼的雄果蠅基因型是 ，紅眼的雌果蠅基因型是 ，白眼的雄果蠅基因型是 ，白眼的雌果蠅基因型是 。

4.美國生物學家 發明了測定基因位於 上的相對位置的方法，並繪出了第一個果蠅各種基因在 上相對位置圖，説明基因在 上呈 排列。

5.基因分離定律的實質是：在細胞的染色體中，位於一對同源染色體上的 ，具有一定的 ，在分裂形成配子的過程中， 會隨同源染色體分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給後代。

6.基因自由組合定律的實質是：位於非同源染色體上的 的分離或組合是互不干擾的，在減數分裂過程中，同源染色體上的 分離的同時，非同源染色體上的 自由組合。

【知識總結】

一、薩頓的假説

1、內容：基因是由染色體攜帶着從親代傳遞給子代的，即基因就在染色體上。

2、依據：基因和染色體行為存在着明顯的平行關係，具體如下：

基因 染色體

生殖過程中 在雜交過程中保持完整性和獨立性 在配子形成和受精過程中，形態結構相對穩定

存在 [大學聯考資源網] 體細胞 成對 成對

配子 單個 單條

體細胞中來源 一個來自父方，一個來自母方 一條來自父方，一個條自母方

形成配子時 非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合

2、推論：基因是由 染色體 攜帶着從親代傳遞給下一代的。即基因在 染色體 上，基因和染色體行為存在着明顯的 平行 關係。

3、薩頓的假説用的方法是 類比推理法 。

二、基因位於染色體上的實驗證據(摩爾根的果蠅實驗)

1、選擇果蠅做遺傳實驗材料的原因： 易飼養，培養週期短，子代數量多;有許多易於區分的相對性狀 ;染色體數目少，便於觀察 。

2、實驗過程

P 紅眼(雌) × 白眼(雄)

F1 紅眼 (雌、雄)

F1雌雄交配

F2 紅眼(雌、雄) 白眼(雄)

3/4 1/4

3、性別決定

⑴基礎：生物的性別通常是由 性染色體 決定的。

⑵細胞內的`染色體

同源染色體

按形態分

非同源染色體

常染色體：雌雄個體中相同的染色體

按與性別關係

性染色體：雌雄個體中不相同的染色體

注意：①只有 雌雄異體 的生物才有性染色體。玉米、小麥等雌雄同株的植物性別決定和性染色體均不存在。

②性染色體不僅存在於生殖細胞中， 正常體細胞中也有。

③最主要的性別決定方式是由性染色體決定性別。

⑶性別決定方式

XY型 雌性：(同型) XX ;雄性：(異型) XY

4、假説(解釋)

摩爾根設想：控制白眼的基因(用w表示)在 X 染色體上，而Y染色體不含它的 等位 基因。

P 配子 F1 F2

XW Y

XW XWXW紅眼(雌) XWY紅眼(雄)

Xw XWXw紅眼(雌) XwY白眼(雄)

XWXW紅眼(雌) XW XWXw紅眼(雌)

×

XwY白眼(雄) Xw Y XWY紅眼(雄)

5、測交驗證

6、結論： 基因在染色體上 。一條染色體上有 許多 基因。

摩爾根 與其學生髮明瞭基因位於染色體上相對位置的方法，並繪出第一個果蠅各種基因在染色體上 相對位置 的圖，説明了基因在染色體上呈 線性 排列。

三、孟德爾遺傳定律的現代解釋

細胞遺傳學研究表明：孟德爾的一對遺傳因子就是位於一對同源染色體上的 等位 基因，不同對的遺傳因子就是位於 非同源 染色體上的 非等位 基因。

等位基因的概念：在遺傳學上，把位於一對 同源 染色體 相同 位置上，控制着 相對 性狀的基因。

説明：非等位基因指不同對的基因。在細胞中有兩種存在形式。

①非同源染色體上的基因互為非等位基因，如圖中A與D。

②位於同源染色體上的基因互為非等位基因，如圖中A與B、

b，a與B、b。

③D和D不是等位基因，也不是非等位基因，屬於相同位置上控制相同性狀的相同基因。

基因分離定律的實質是：在 雜合體 的細胞中，位於一對同源染色體上的 等位 基因，具有一定的 獨立 性，在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨 同源染色體 的分開而分離，分別進入不同的配子，獨立地隨配子遺傳給後代。

基因自由組合定律的實質是：位於 非同源染色體上 的非等位基因的分離或組合是 互不干擾 的;在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的 非等位基因 自由組合。

【例題精析】

例1.基因分離規律的實質是( )

A.子二代出現性狀分離

B.子二代性狀分離比為3：1

C.等位基因隨着同源染色體的分離而分開

D.測交後代性狀分離比為1：1

【解析】在減數分裂時，等位基因隨同源染色體分開而分離，即基因分離規律的實質。【答案】C

例2.有關等位基因的概念中，下列敍述正確的有( )

(1)控制同一性狀的不同表現類型的基因

(2)位於同源染色體的相同位置上

(3)體細胞中成對，配子中多成單

(4)同一基因突變形成不同形式

A.(1)(2) B.(2)(3)

C.(3)(4) D.(1)(4)

【解析】遺傳學上指同源染色體同一位置上控制相對性狀的基因叫等位基因。【答案】A

例3.用純系的黃果蠅和灰果蠅雜交得到下表結果，請指出下列選項中正確的是( )

親本 子代

灰雌性×黃雄性 全是灰色

黃雌性×灰雄性 所有雄性為黃色，所有雌性為灰色

A. 灰色基因是伴X的隱性基因 B.黃色基因是伴X的顯性基因

C.灰色基因是伴X的顯性基因 D.黃色基因是常染色體隱性基因

【解析】子代性狀與性別相關，排除常染色體遺傳;純種黃色雌性的後代雌性為灰色，排除B和A，子代性狀與性別有關排除D。【答案】C

例4. 雌雄異株的高等植物剪秋羅有寬葉和狹葉兩種類型，寬葉(B)對狹葉(b)呈顯性，等位基因位於X染色體上，其中狹葉基因(b)會使花粉致死。如果雜合寬葉雌株同狹葉雄株雜交，其子代的性別及表現型是( )

A.子代全是雄株，其中1/2為寬葉，1/2為狹葉

B.子代全是雌株，其中1/2為寬葉，1/2為狹葉

C.子代雌雄各半，全為寬葉

D.子代中寬葉雌株：寬葉雄株：狹葉雌株：狹葉雄株=1∶1∶1∶1

【解析】雜合寬葉雌株的基因型為XBXb，產生XB、Xb兩種卵細胞;狹葉雄株的基因型為XbY，產生Xb、Y兩種花粉，Xb花粉致死，只有Y花粉參與受精，因此後代全部為雄株，1/2為寬葉，1/2為狹葉。【答案】 A