PAGE11-第2節基因在染色體上課程要求核心素養學問導圖說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代。1.通過對薩頓的假說的學習，理解基因在染色體上的理論證據。(生命觀念、科學思維)2．結合摩爾根的果蠅雜交試驗，理解基因位于染色體上的試驗證據。(生命觀念、科學思維)3．構建模型圖，理解孟德爾遺傳定律的現代說明。(科學思維)基礎學問·雙基夯實一、薩頓的假說1．內容：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因就在染色體上。2．依據基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。(1)基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構。(2)在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對的。在配子中成對的基因只有一個，同樣，成對的染色體也只有一條。(3)體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方。同源染色體也是如此。(4)非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數第一次分裂后期也是自由組合的。二、基因位于染色體上的試驗證據1．試驗現象P紅眼(♀)×白眼(♂)↓F1紅眼(♀、♂)↓雌雄交配F2eq\f(3,4)紅眼(♂、♀)1/4白眼(♂)2．試驗現象的說明F2♂♀eq\f(1,2)XWeq\f(1,2)Yeq\f(1,2)XWeq\f(1,4)XWXW(紅眼雌性)eq\f(1,4)XWY(紅眼雄性)eq\f(1,2)Xweq\f(1,4)XWXw(紅眼雌性)eq\f(1,4)XwY(白眼雄性)3．試驗現象說明的驗證方法：測交。4．試驗結論：基因在染色體上。5．發展：一條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。三、孟德爾遺傳規律的現代說明1．基因的分別定律的實質(1)在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有肯定的獨立性。(2)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別，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。2．基因的自由組合定律的實質(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。(2)在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。〔活學巧練〕推斷下列敘述的正誤(1)薩頓利用假說—演繹法，推想基因位于染色體上。(×)(2)基因在染色體上呈線性排列。(√)(3)非等位基因在形成配子時均是自由組合的。(×)(4)X染色體上的基因限制的性狀遺傳不遵循孟德爾遺傳規律。(×)(5)一對等位基因應位于一對同源染色體上。(√)(6)染色體和基因并不是一一對應關系，一條染色體上含有很多個基因。(√)〔思索〕1．非等位基因都遵循孟德爾的自由組合定律嗎？提示：不是，因為遵循孟德爾的自由組合定律的基因是非同源染色體上的非等位基因，而同源染色體上的非等位基因則不能自由組合。2．果蠅中的X染色體和Y染色體上的基因遵循孟德爾的遺傳規律嗎？提示：遵循，因為X、Y染色體是一對同源染色體，上面的等位基因遵循孟德爾基因分別定律。〔學霸記憶〕1．薩頓的“基因與染色體行為存在平行關系”的假說運用了類比推理法；摩爾根的果蠅雜交試驗利用了假說—演繹法。2．基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有很多基因。3．基因分別定律的實質是等位基因伴同源染色體的分開而分別。4．基因自由組合定律的實質是等位基因伴同源染色體分開而分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。課內探究·名師點睛薩頓的假說要點歸納1．探討對象及材料：1903年，薩頓用蝗蟲細胞為試驗材料探討精子和卵細胞的形成過程。2．假說的依據：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。比較項目基因的行為染色體的行為特性基因在雜交過程中保持完整性和獨立性染色體在配子形成和受精過程中，具有相對穩定的形態結構存在形式在體細胞中基因成對存在，在配子中只有成對的基因中的一個在體細胞中染色體成對存在，在配子中只有成對的染色體中的一條來源體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方體細胞中成對的染色體(即同源染色體)一條來自父方，一條來自母方組合方式非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在減數分裂Ⅰ的后期自由組合3.提出假說利用的方法——類比推理法：薩頓將看不見的基因與看得見的染色體的行為進行類比，依據其驚人的一樣性，提出“基因位于染色體上”的假說。[易錯提示]并非全部的基因都位于染色體上(1)位于染色體上的基因：真核生物細胞核基因。(2)非染色體上的基因：①真核生物線粒體、葉綠體基因：雖然葉綠體和線粒體中沒有染色體，但線粒體、葉綠體中的DNA上也具有基因。②原核生物的基因：原核生物無染色體，原核生物全部的基因都不在染色體上。典例剖析典例11903年，美國遺傳學家薩頓關于“基因位于染色體上”的假說是如何提出的？(C)A．通過試驗探討得出的結論B．運用假說—演繹法提出的C．運用類比推理提出的D．運用系統分析法提出的[解析]薩頓提出“基因位于染色體上”的假說運用的是類比推理法，他將看不見的基因與看得見的染色體的行為進行類比，依據其驚人的一樣性，提出基因位于染色體上的假說，C正確。┃┃變式訓練1■(2024·甘肅天水一中高一期中)薩頓依據“基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”，提出“基因在染色體上”的假說，以下哪項不屬于他所依據的“平行”關系？(C)A．基因和染色體在體細胞中都成對存在，在配子中都只有成對中的一個B．非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數分裂中也自由組合C．一條染色體上有很多個基因D．基因在雜交過程中保持完整性和獨立性，染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構[解析]基因和染色體在體細胞中都是成對存在的，在配子中都只有成對中的一個，這說明基因和染色體之間存在平行關系，A項不符合題意。非同源染色體上的非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數分裂中也自由組合，這也體現了基因與染色體之間存在平行關系，B項不符合題意。一條染色體上有很多個基因，并不能體現基因與染色體之間存在平行關系，C項符合題意。基因在雜交過程中保持完整性和獨立性；染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩定的形態結構，這體現了基因與染色體之間存在平行關系，D項不符合題意。基因位于染色體上的試驗證據要點歸納1．試驗者：美國遺傳學家摩爾根2．試驗材料：果蠅。選材緣由：(1)相對性狀多、明顯；(2)培育周期短；(3)成本低；(4)易飼養；(5)染色體數目少，便于視察等。3．果蠅的染色體組成：性別雌性雄性圖示同源染色體4對4對常染色體Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、ⅣⅡ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ性染色體XXXY染色體組成6＋XX(同型)6＋XY(異型)4.試驗現象PF1Feq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(,紅眼雌,×,白眼雄))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(紅眼雌,×,紅眼雄))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(紅眼雌2/4,紅眼雄1/4))3/4,白眼雄1/4))(1)果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀；(2)F1全為紅眼→紅眼是顯性性狀；(3)F2紅眼白眼＝31→符合分別定律，紅眼和白眼受一對等位基因限制；(4)白眼性狀的表現與性別相聯系。5．理論說明(1)性染色體與常染色體性染色體：雌雄異體的生物確定性別的染色體。常染色體：與性別確定無干脆關系的染色體。(2)遺傳分析圖解：假設限制果蠅白眼的基因(用w表示)位于X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。說明：在遺傳分析圖解的書寫過程中，常染色體上基因不需標明其位于常染色體上，性染色體上基因需將性染色體及其上基因一同寫出。如XWY。(3)測交試驗驗證由測交結果可見：紅眼和白眼的比例為11，驗證了限制果蠅紅眼與白眼的基因位于X染色體上。6．試驗結論：基因在染色體上。7．通過基因定位發覺：基因在染色體上呈線性排列。基因線性排列是指基因是一個接著一個，之間沒有重復、倒位、分枝等現象。基因定位：就是要將基因定位于某一染色體上，并測定基因在特定染色體上線性排列的依次和相對距離。學問貼士,常染色體上的基因與性染色體上的基因書寫時，一般是將常染色體上的基因寫在前面，如AaXBY。典例剖析典例2(2024·江蘇啟東中學高一月考)在野生型果蠅與白眼雄性突變體果蠅的雜交試驗中，摩爾根最早能夠推斷白眼基因位于X染色體上所依據的試驗結果是(B)A．白眼突變體果蠅與野生型果蠅雜交，F1全部表現為野生型，且雌雄比例為11B．F1中雌雄果蠅雜交，后代出現性狀分別，且白眼全部為雄性C．F1中雌性果蠅與白眼雄性果蠅雜交，后代出現白眼果蠅，且雌雄比例為11D．白眼雌性果蠅與野生型雄性果蠅雜交，后代白眼果蠅全部為雄性，野生型全部為雌性[解析]白眼突變體果蠅與野生型果蠅雜交，F1全部表現為野生型，且雌雄比例為11，只能說明野生型相對于突變體為顯性，不能據此推斷白眼基因位于X染色體上，A項不符合題意；F1雌雄果蠅雜交，后代中出現性狀分別，且白眼果蠅全部為雄性，說明白眼的遺傳與性別有關，又由于白眼的遺傳與X染色體的遺傳相像，摩爾依據此推斷白眼基因位于X染色體上，B項符合題意；F1中雌性果蠅與白眼雄性果蠅雜交，后代出現白眼果蠅，且雌雄比例為11，單憑該結果不能推斷白眼基因位于X染色體上，C項不符合題意；白眼雌性果蠅與野生型雄性果蠅雜交是一個測交試驗，可以用來驗證白眼基因位于X染色體上的推斷是否正確，但不是摩爾根最早推斷白眼基因位于X染色體上所依據的試驗結果，D項不符合題意。┃┃變式訓練2■(2024·福建師大附中期中)摩爾根探討限制果蠅白眼的基因在染色體上的位置時經驗了若干過程，下列敘述依次為(C)①白眼性狀是如何遺傳的，為何與性別有關②限制白眼的基因僅位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因③對F1紅眼雌果蠅進行測交A．①為假說，②為推論，③為試驗驗證B．①為視察，②為假說，③為推論C．①為問題，②為假說，③為試驗驗證D．①為推論，②為假說，③為試驗驗證[解析]摩爾根探討限制果蠅白眼的基因在染色體上的位置時采納的方法是假說一演繹法。依據試驗現象提出的問題是白眼性狀是如何遺傳的，為何與性別有關；作出的假設是限制白眼的基因僅位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因；利用F1紅眼雌果蠅進行測交試驗，驗證假說。孟德爾遺傳規律的現代說明要點歸納1．分別定律和自由組合定律比較：定律比較項目分別定律自由組合定律描述對象一對同源染色體上的一對等位基因分別位于兩對或兩對以上同源染色體上的兩對或兩對以上的非等位基因行為特點分別具有肯定的獨立性分別或組合互不干擾發生時間同時進行，均發生在減數分裂I的后期結果伴同源染色體分開，等位基因分別非同源染色體上的非等位基因自由組合學問貼士1.同源染色體上等位基因的分別與非同源染色體上的非等位基因間的自由組合同時進行，都發生在減數第一次分裂后期。,2.減數分裂時自由組合的是非同源染色體上的非等位基因，而不是全部的非等位基因。因為同源染色體上的非等位基因不遵循自由組合定律。典例剖析典例3(2024·四川成都外國語學校期中)下列關于孟德爾遺傳規律現代說明的敘述，錯誤的是(C)A．非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的B．同源染色體上的等位基因具有肯定的獨立性C．同源染色體上的等位基因分別，非等位基因自由組合D．基因的分別定律與基因的自由組合定律體現在減數分裂過程中[解析]基因的自由組合定律的現代說明認為，非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的，A正確；在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有肯定的獨立性，B正確；同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，C錯誤；基因的分別定律與基因的自由組合定律體現在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，D正確。┃┃變式訓練3■如圖表示果蠅的一個細胞，其中數字表示染色體，字母表示基因，下列敘述正確的是(D)A．從染色體狀況上看，該果蠅只能形成一種配子B．e基因限制的性狀在雌雄個體中出現的概率相等C．形成配子時基因A、a與B、b間自由組合D．只考慮3、4與7、8兩對染色體時，該個體能形成四種配子，并且配子數量相等[解析]由圖可知，該果蠅為雄性個體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，只從性染色體狀況看，它能產生X、Y兩種配子，A錯誤；e基因位于X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因，所以e基因限制的性狀，在雄性個體中出現的概率高于在雌性個體中出現的概率，B錯誤；A、a與B、b這兩對等位基因位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，C錯誤；只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時，該果蠅的基因型可表示為DdXeY，能產生DXe、dXe、DY、dY四種配子且數量相等，D正確。指引迷津·撥云見日1．遺傳因子與染色體上基因的對應關系(1)分別定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位基因。(2)自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。2．兩個遺傳定律的細胞學基礎(1)分別定律的細胞學基礎是等位基因伴同源染色體的分開而分別，如圖所示：(2)自由組合定律的細胞學基礎是等位基因伴同源染色體分開而分別，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如圖所示：[特殊提示]基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規律①并不是全部的非等位基因都遵循自由組合定律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。②并不是真核生物中全部的基因都遵循孟德爾的遺傳規律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾的遺傳規律。③原核生物中的基因都不遵循孟德爾遺傳規律。典例4(2024·廣東廣州期末)依據如圖所示基因在染色體上的分布狀況推斷，下列選項不遵循基因的自由組合定律的是(A)[解析]A、a與D、d位于一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，A錯誤；A、a與B、B位于兩對同源染色體上，在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律，B正確；A、a與C、c位于兩對同源染色體上，在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律，C正確；C、c與D、d位于兩對同源染色體上，在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律，D正確。

教材問題·解疑答惑問題探討?P291．人類基因組測序工作看似簡潔，其實程序特別困難，工作耗時長，為了降低成本，削減工作量，應首先確定測哪