2023届高考生物一轮复习第5单元第5课时基因在染色体上的假说与证据-讲义(通用版).docx
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1、第5课时基因在染色体上的假说与证据课标要求1.说出基因位于染色体上的理论依据。2.掌握摩尔根用假说演绎法证明基因位于染色体上的过程。1萨顿的假说(1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。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,染色体也是成对的。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一条。(3)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。(4)非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂的后期也是自由组合的。2基因位于染色体上的实验证据的“假说演绎”分析(1)观察现象,提出问题实验过程实验一(杂交实
2、验)P红眼()白眼() F1 红眼(、) F1雌雄交配F2红眼(、)白眼() 实验二(回交实验)F1红眼()白眼() 红眼()白眼()红眼()白眼()1 111现象分析实验一中提出问题:为什么白眼性状的表现总是与性别相关联?(2)提出假说,解释现象假说假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段,X染色体上有,而Y染色体上没有假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段,X染色体和Y染色体上都有实验一图解实验二图解疑惑上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象(3)演绎推理为了验证假说,摩尔根设计了多个新的实验,其中有一组实验最为关键,即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配,最后
3、实验的真实结果和预期完全符合,假说1得到了证实。利用上述的假说1和假说2,绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如下表所示。假说假说1:控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上,X染色体上有,而Y染色体上没有假说2:控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体的同源区段上,X染色体和Y染色体上都有图解(4)实验验证,得出结论:控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上。(5)基因与染色体的关系:一条染色体上有许多个基因,基因在染色体上呈线性排列。(1)源于必修2 P31“思考讨论”:如果控制白眼的基因在Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?提示如果控制白眼的基因在Y染色体上,红眼基
4、因在X染色体上,因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性,所以不会出现白眼雄果蝇。这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符;如果控制白眼的基因在Y染色体上,且X染色体上没有显性红眼基因,白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼,也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。(2)源于必修2 P32“图211”:请据图完成下列判断果蝇的基因全部位于8条染色体上()图中白眼基因与朱红眼基因是等位基因()精细胞中不可能同时存在白眼基因与朱红眼基因()红宝石眼基因在体细胞中可能存在4个()该染色体上的基因在后代中不一定都能表达()(3)源于必修2 P32“拓展应用”:生物如果丢失或增加一条或若干条染色体,就会出
5、现严重疾病甚至死亡。但是在自然界中,有些动植物的某些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象?提示这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。延伸应用蜜蜂中,雌蜂是由雌雄配子结合的受精卵发育而成的个体,雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型:雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd,雄蜂是AD、Ad、aD、ad。这对蜜蜂的基因型是AaDd和AD。考向一基因和染色体的关系1我国著名科学
6、家覃重军及团队,把单倍体酿酒酵母细胞内16条染色体串联成一条染色体,在国际上首次人工“创建”了自然界中本不存在的简约生命仅含单条染色体的酵母真核细胞。下列有关染色体说法正确的是()A串联染色体上的基因呈直线排列B萨顿用类比推理证明了基因在染色体上C串联染色体上的基因数目没有发生改变,因此生物没有发生变异D细胞内基因的数目要远远多于染色体数目答案D解析一条染色体上有很多基因,基因在染色体上呈线性排列,而不是呈直线排列,A错误;萨顿用类比推理提出了基因在染色体上的假说,摩尔根用假说演绎法证明了基因在染色体上,B错误;串联染色体上的基因数目没有发生改变,但染色体数目发生改变,因此生物发生了变异,C错
7、误。2遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是()A基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个B在形成配子时,某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合C作为遗传物质的DNA,都分布在染色体上D在配子形成和受精过程中,基因和染色体都有一定的独立性和完整性答案C解析DNA不都分布在染色体上,细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有DNA,故不能体现基因与染色体的平行关系,C符合题意。考向二摩尔根实验拓展辨析3(2022河南高三模拟)假说演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律,摩尔根证明
8、了基因位于染色体上。下列有关分析错误的是()A提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上B摩尔根做出的假设为控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因C孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体之比接近121D摩尔根让F1自由交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性,由此判断基因可能位于X染色体上答案C解析孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是若F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型,比例为11,C错误。4按照遗传规律,白眼雌果蝇(XwXw)和红眼雄果蝇(XWY)交配,后代雄果蝇都应
9、该是白眼,后代雌果蝇都应该是红眼。可是有一天,摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中出现了一只白眼雌果蝇。大量的观察发现,在上述杂交中,2 0003 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,同样在2 0003 000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇,下列有关说法不正确的是()受精卵中性染色体组成发育情况XX、XXY雌性,可育XY、XYY雄性,可育XXX、YO(没有X染色体)、YY胚胎期致死XO(没有Y染色体)雄性,不育A.由于自然突变的频率很低,因此上述现象是基因突变导致的可能性极小B上述现象中,异常雄果蝇的体细胞中可能不含Y染色体C上述现象的发生就是雄果蝇染
10、色体异常分离导致的D验证上述现象的发生可以用显微镜观察异常白眼雌果蝇和红眼雄果蝇细胞的染色体答案C解析上述现象中,异常雄果蝇(XWO)的体细胞中可能不含Y染色体,B正确;上述现象的发生是雌果蝇染色体异常分离导致的,C错误;验证上述现象的发生可以用显微镜观察异常白眼雌果蝇(XwXwY)和红眼雄果蝇(XWO)细胞的染色体,如果在上述杂交中的子一代出现的那只白眼雌果蝇中找到Y染色体,在那只红眼雄果蝇中找不到Y染色体,就可以证明解释是正确的,D正确。重温高考真题演练1(2021浙江1月选考,15)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是()A孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B
11、摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律CT2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质答案D解析孟德尔的单因子杂交实验提出了分离定律,A错误;摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了白眼基因位于性染色体上,B错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误。2(2020全国,5)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅截翅31。据此无法判断的是()A长翅是显性性状还是隐性性状B亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C该等位基因位于常染色体还是X染
12、色体上D该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在答案C解析具有相同性状的两亲本杂交,子代中新出现的性状为隐性性状,多只长翅果蝇进行单对交配,子代果蝇中长翅截翅31,说明子代中新出现的截翅为隐性性状,所以可判断长翅是显性性状,截翅是隐性性状,A项可以判断;假设长翅受A基因控制,截翅受a基因控制,若该对等位基因位于常染色体上,则亲代雌、雄果蝇的基因型均为Aa时,子代果蝇可以出现长翅截翅31;若该对等位基因位于X染色体上,则亲代雌果蝇的基因型为XAXa、雄果蝇的基因型为XAY时,子代果蝇也可以出现长翅截翅31,所以无法判断该对等位基因位于常染色体还是X染色体上,C项无法判断;不论该对等位基因位于常染色体
13、上还是位于X染色体上,亲代雌蝇都是杂合子,该等位基因在雌蝇体细胞中都成对存在,B、D项可以判断。3(2018浙江4月选考,19)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是()A体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性B受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方C减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子D雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合答案D解析非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂后期,即形成配子的过程中,D错误。4(2017上海,14)在番茄中,圆形果(R)对卵圆形果(r)为显性,单一花序(E)对复状花序
14、(e)是显性。对某单一花序圆形果植株进行测交,测交后代表型及其株数为:单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株。据此判断,下列四图中,能正确表示该单一花序圆形果植株基因与染色体关系的是()答案A解析根据单一花序圆形果植株测交后代表型及其株数为:单一花序圆形果22株、单一花序卵圆形果83株、复状花序圆形果85株、复状花序卵圆形果20株,说明四种表型的比例不能近似转化为1111,由此推知单一花序圆形果植株的基因型为EeRr,但两对基因最可能位于一对同源染色体上,因部分发生互换才导致产生的四种配子的比例不为1111,综合分析,A正确。一、易错辨析1体
15、细胞中基因成对存在,配子中只含一个基因()2非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”()3萨顿利用假说演绎法推测基因位于染色体上,且基因都位于染色体上()4摩尔根利用假说演绎法证明控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上()5摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状,该性状来自基因重组()6摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列()7孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说()二、填空默写1基因与染色体的数量与位置关系是一条染色体上有许多基因;基因在染色体上呈线性排列。2利用摩尔根的杂交实验,获得白眼雌果蝇的方法是用F1雌果蝇与白眼雄果蝇
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