高中生物人教版必修二课时作业第二章基因和染色体的关系第10课时.pdf
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1、第 10 课时基因在染色体上目标导读 1.理解“类比推理法”,通过比较基因和染色体的平行关系,掌握萨顿的假说。2.结合教材 P29图 29、图 210,理解“基因在染色体上”的实验证据。3.运用有关基因和染色体的知识,阐明孟德尔遗传规律的细胞学基础和实质。重难点击 1.萨顿推测基因在染色体上的“类比推理法”。2.摩尔根的实验过程。3.孟德尔遗传规律的实质。1减数分裂中染色体的行为(1)减数分裂和受精作用中,染色体有相对稳定的形态和结构。(2)体细胞中的染色体成对存在,称为同源染色体,一条来自父方,一条来自母方。(3)减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)减数分裂产生的
2、配子中染色体数目只有亲本的一半,经过受精作用子代的染色体数目和亲代相同。2孟德尔对分离现象的原因提出的假说内容(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3)在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中;不同对的遗传因子自由组合。(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。3将下列假说 演绎法的基本步骤排序:。分析推理观察现象提出假说提出问题实验验证总结规律课堂导入师:回顾减数分裂知识,思考:某生物体细胞含有一对同源染色体,它进行减数分裂,可以产生几种类型的配子?含有两对同源染色体的呢?(2 种,4 种)师:一个基因型为 Aa 的个体,能产生几种类型的配子
3、?AaBb 的个体呢?(2 种、4种)师:大家比较一下在配子的形成过程,即减数分裂过程中染色体和基因的行为变化,你们有什么发现?可以提出什么样的假说?探究点一萨顿的假说1类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理。2萨顿推论:基因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。原因:基因和染色体在传递行为上有很多相似之处,存在着明显的平行关系,可以归纳如下:类别项目基因的行为染色体的行为传递中的性质在 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,保持相对稳定的形态结构存在形式体 细 胞 中的 存 在 形式成对成
4、对配 子 中 的存在形式成单,只有成对的基因中的一个成单,只有成对的染色体中的一条在体细胞中的来源等 位 基 因 中 一 个来自父方,一个来自母方同源染色体中一条来自父方,一条来自母方形成配子时等位基因分离,非等 位 基 因 自 由 组合同源染色体分离,非同源染色体自由组合3.结合萨顿的类比推理法,在下图中的横线处填上合适的基因(用 D、d 表示一对基因),来解释一对相对性状的杂交实验。4类比推理是科学研究的重要方法之一,那么通过类比推理得出的结论是否一定是正确的呢?答案不是。类比推理得出的结论正确与否还需要观察和实验的检验。归纳提炼类比推理与假说 演绎法的比较(1)类比推理:将未知事物同已知
5、事物的性质类比,依据其相似性,提出关于未知事物某些性质的假说 类比推理得出的结论,并不具备逻辑的必然性,其正确与否,有待观察及实验检验。(2)假说 演绎法:在观察和分析基础上提出问题通过推理和想像提出解释问题的假说 根据假说进行演绎推理通过实验检验演绎推理的结论若实验结果与预期结论相符,证明假说是正确的;反之,假说是错误的。活学活用1大量事实表明,孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此做出如下推测,哪一项是没有说服力的()A基因在染色体上B同源染色体分离导致等位基因分离C每条染色体上都有许多基因D非同源染色体自由组合使非等位基因重组答案C 解析萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细
6、胞的形成过程,并提出了如下推论:基因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。而摩尔根则是通过果蝇的杂交实验、测交实验等对基因位于染色体上提供了充足的实验证据。但是选项C“每条染色体上都有许多基因”的结论不是上述实验证明的,而且通过基因行为与染色体行为的平行关系也得不出这一结论。探究点二基因位于染色体上的实验证据萨顿的假说开始并没有得到广泛的认可,美国生物学家摩尔根为了推翻萨顿的假说,与他的学生一起以果蝇为研究对象进行实验,最终却由一位怀疑者变成萨顿假说的支持者。结合教材P2830内容分析摩尔根“假说 演绎法”的过程。1实验材
7、料 果蝇(1)果蝇作为实验材料的优点相对性状多且明显;培养周期短;成本低;容易饲养;染色体数目少,便于观察;繁殖率高。(2)果蝇体细胞内染色体的组成雌性雄性图示同源染色体4 对4 对常染色体、性染色体XX XY 染色体组成6XX(同型)6XY(异型)2.观察现象P红眼()白眼()F1红眼(、)雌雄交配F234红眼(、)、14白眼()(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼,红眼是显性性状。(3)F2中红眼白眼 3l,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状,说明果蝇眼色的表现与性别相联系。3提出问题:白眼性状的表现为何总与性别相联系?4作出
8、假设,解释现象(1)假设:白眼基因(用 w 表示)、红眼基因(用 W 表示)位于 X 染色体上。(2)解释12XW12Y 12XW14XWXW(红眼雌性)14XWY(红眼雄性)12Xw14XWXw(红眼雌性)14XwY(白眼雄性)5.演绎推理 测交摩尔根用测交实验证实了这个假设的正确性:(1)过程(2)测交结果:后代中红眼白眼11,符合分离定律。6实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于X 染色体上,从而证明了基因在染色体上。7果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗?请举例说明。答案不是,细胞质内的基因不位于染色体上,只有核基因位于染色体上。归纳提炼基因在染色体上呈线性排列:每种生物的基因数量都远远多
9、于染色体的数目,摩尔根和他的学生的研究表明,一条染色体上具有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。活学活用2决定果蝇眼色的基因位于X 染色体上,其中W 基因控制红色,w 控制白色。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,其后代中不可能出现的是()A红眼雄果蝇B白眼雄果蝇C红眼雌果蝇D白眼雌果蝇问题导析(1)据题,红眼雌果蝇的基因型为XWXW或 XWXw,红眼雄果蝇的基因型为 XWY,白眼雌果蝇的基因型为XwXw,白眼雄果蝇的基因型为XwY。(2)一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,从基因型的角度分析,有2 种杂交方式。答案D 解析先写出亲代基因型。红眼雌果蝇:XWXW或 XWXw,红眼雄果蝇:XWY
10、。若XWXWXWYXWXW(红 眼 雌 果 蝇)、XWY(红 眼 雄 果 蝇);若XWXwXWYXWXW(红眼雌果蝇)、XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼雄果蝇)。可见,后代中不可能出现白眼雌果蝇。探究点三孟德尔遗传规律的现代解释结合基因在染色体上的探究过程,阅读教材P30内容,对孟德尔的遗传规律进行现代解释,加深对其本质的理解。1结合教材内容和图示辨析等位基因、相同基因、非等位基因(1)等位基因:等位基因是指位于同源染色体的同一位置上,控制着相对性状的基因。如图所示,A 与 a、D 与 d、E 与 e 都是等位基因。(2)相同基因:相同基因是指位于同源染色体的同一位置
11、上,控制着相同性状的基因。如图所示,B 与 B、C 与 C 都是相同基因。(3)非等位基因:不同对等位基因之间互为非等位基因。非等位基因在体细胞内有两种存在方式,一是非同源染色体上的基因互为非等位基因,如图中 A(或 a)和 E(或e)等,其遗传方式遵循自由组合定律。二是同源染色体上的非等位基因,如图中A与 B、A 与 C 等。2探讨遗传规律与减数分裂的关系(1)基因的分离定律与减数分裂的关系(2)基因的自由组合定律与减数分裂的关系小贴士分离定律和自由组合定律的适用条件(1)进行有性生殖生物的性状遗传:进行有性生殖的生物产生生殖细胞时,控制同一性状的成对基因发生分离,控制不同性状的基因自由组合
12、分别进入到不同的配子中。(2)真核生物的性状遗传:原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂,不进行有性生殖。细菌等原核生物和病毒遗传物质数目不稳定,变化无规律。(3)细胞核遗传:真核生物细胞核内染色体有规律性地变化;而细胞质中的遗传物质变化和细胞核不同,不符合孟德尔遗传规律,而是具有母系遗传的特点。(4)分离定律适用于一对相对性状的遗传,自由组合定律适用于多对相对性状的遗传。归纳提炼活学活用3如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因,下列有关叙述正确的是()A从染色体情况上看,该果蝇只能形成一种配子Be基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C形成配子时基因A、a与 D、d之间
13、不能自由组合D只考虑 3、4 与 7、8 两对染色体时,该个体能形成四种配子,并且配子数量相等问题导析(1)根据图中染色体 7、8 判断,该果蝇为雄性。(2)位于同一对同源染色体上的非等位基因A、a与 B、b 之间不能(能/不能)自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因A、a与 D、d 之间能(能/不能)自由组合。答案D 解析由图可知,该果蝇为雄性个体,图中7 为 X 染色体,8 为 Y 染色体,因此,从染色体情况上看,它能形成X、Y 两种配子。e基因位于 X 染色体上,Y 染色体上没有它的等位基因,所以e 基因控制的性状,在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率。A、a 与 D、d
14、位于两对同源染色体上,减数分裂时,A、a 与 D、d 之间能够自由组合。只考虑3、4 与 7、8 两对同源染色体时,该果蝇基因型可写成 DdXeY,产生 DXe、dXe、DY、dY 四种配子且数量相等,即各占1/4。1下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是()A基因在染色体上呈线性排列B体细胞中基因成对存在,染色体也是成对存在的C基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在形成配子和受精过程中,具有相对稳定的形态结构D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答案A 解析基因在染色体上呈线性排列,是由摩尔根提出的。2摩尔根的重要贡献是()A首先提出基因就在染色体
15、上的假说B总结了遗传学上的三大定律C用实验证明基因位于染色体上D首先提出了“基因”一词答案C 解析萨顿首先提出基因就在染色体上的假说;遗传学上的三大定律,孟德尔提出了两个,摩尔根提出了一个;约翰逊首先把遗传因子用“基因”一词代替。摩尔根用实验证明基因位于染色体上,并且证明基因在染色体上呈线性排列。3下图能正确表示基因分离定律实质的是()答案C 解析基因分离定律的实质是:杂合子在产生配子时,等位基因随同源染色体的分离而分离,独立地进入不同的配子中。4据下图回答下列问题:(1)此图为 _性果蝇的染色体图解。此图中有_对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的_染色体。(2)此图表示果蝇的原始生殖
16、细胞经过减数分裂能产生_种染色体组合的配子。(3)写出此果蝇的基因型:_。在减数分裂过程中遵循分离定律的基因是 _,能够发生自由组合的基因是_。(4)果蝇的一个原始生殖细胞性染色体上的W 基因在 _ 期形成两个W 基因,这两个 W 基因在 _ 期发生分离。答案(1)雄4X、Y(2)16(3)AaBbXWYA 与 a,B 与 bA(或 a)、B(或 b)、W(4)减数第一次分裂前的间减数第二次分裂后解析此图为雄性果蝇染色体组成图,细胞内共有4 对同源染色体,形成的配子共有 24种染色体组合。此果蝇的基因型为AaBbXWY。遵循分离定律的基因为等位基因,如 A 与 a、B 与 b。遵循自由组合定律
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