探究基因在染色体上

《基因在染色体上》知识清单一、萨顿的假说1、内容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。

2、依据萨顿观察蝗虫配子减数分裂时发现，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似。

3、方法萨顿通过类比推理法得出了基因在染色体上的假说。

类比推理是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。

需要注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。

二、基因位于染色体上的实验证据1、摩尔根的果蝇杂交实验（1）实验材料：果蝇。

果蝇具有相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养等优点，是遗传学研究的理想材料。

（2）实验过程及现象①红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1 全为红眼。

② F1 雌雄果蝇相互交配，F2 中红眼∶白眼＝ 3∶1，且白眼果蝇全部为雄性。

（3）实验分析①果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。

② F1 全为红眼，说明红眼是显性性状。

③ F2 中红眼和白眼的比例为 3∶1，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。

④ F2 中白眼果蝇全部为雄性，说明眼色的遗传与性别相关联。

2、摩尔根的假说（1）假设控制白眼的基因（用 w 表示）在 X 染色体上，而 Y 染色体上不含有它的等位基因。

（2）亲本中红眼雌果蝇的基因型为 XWXW，白眼雄果蝇的基因型为 XwY。

（3）F1 中红眼雌果蝇的基因型为 XWXw，红眼雄果蝇的基因型为XWY。

（4）F1 雌雄果蝇相互交配，F2 的基因型及比例为XWXW∶XWXw∶XWY∶XwY ＝ 1∶1∶1∶1，表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝ 2∶1∶1。

3、摩尔根的验证（1）方法：测交实验，即让F1 中的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配。

（2）结果：测交后代中红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝ 1∶1∶1∶1，证明了摩尔根的假说。

第二章第2节 基因在染色体上孟德尔（1845）性状由遗传因子决定 约翰逊（1909）把遗传因子改为基因提出等位基因概念一、萨顿的假说研究方法：类比推理法（一种科学思维方式，光有折射和反射，声音也有，光可能具和声音一样的特性：是一种波）萨顿用蝗虫细胞作为材料，通过显微镜精巢和卵巢切片，发现蝗虫体细胞24天染色体，在生殖细胞只有12条，这24条按形态分为12对。

并通过一下观察和推论发现：通过类比推理发现：基因和染色体行为存在明显的平行关系，结论：基因是由染色体携带充秦代传递给下一代的，基因在染色体上。

二、性别决定和性染色体 在雌雄异体的生物中，生物的性别有多种决定方式1、染色体决定 2、环境温度决定认识人类染色体图 数字：染色体编号，形态相同的共享一个编号 A 女 B 男人体每个细胞内有_____对染色体。

其中_____对染色体在男女上一样，与性别决定无关，叫____染色体，男女不同的染色体，可以决定性别，叫______染色体。

性染色体是指雌雄异体动物和某些高等植物中与______决定直接有关的染色体。

1、性染色体 如图C XY 染色体形态____，但他们是同源染色体，两个能联会，但他们有各自的特有区段和特有基因在减数分裂过程中，精元细胞中MI 前期X 与___联会形成四分体 ，在___时期， 同源染色体__和__彼此发生分离，形成的次级精母细胞有_____常染色体和________或22条常染色体和_______。

最后男性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________或22条常染色体和_______；女性产生的配子中染色体组成为22条常染色体和________。

受精过程中，雌雄配子随机结合，产生的受精卵重新组成配对成同源，其中中性染色体组成__________或____________，概率各是___、___ 因此，理论分析，人类社会男女比例接近于1:13、性别决定类型：XY 型 XX 女 XY 男 哺乳类，果蝇 ，蝗虫 ZW 型 ZZ 雄 ZW 雌性 鸟类（鸡鸭等）练习：写出下列生物性染色体 （右边图为果蝇染色体雌性、雄性）项目 孟德尔遗传定律（基因）减数分裂（染色体）特 点发生于形成配子过程中，体细胞中成对存在，杂交时保持完整性和独立性发生于形成配子过程中，体细胞中成对存在，配子形成和受精时相对稳定形成配子时，等位基因基因分离分别进入不同的配子中，配子中成单存在形成配子时，同源染色体分离分别进入不同的配子中，配子中成单存在形成配子时，非等位基因自由组合进入配子中形成配子时，非同源染色体自由组合进入配子中体细胞中，成对的一个来自父方一个来自母方 体细胞中，成对的一条来自父方，一条来自母方男生____ 雄蝗虫____ 公鸡____ 雄鹰____ 雄性果蝇____ 雄性芦花鸡____果蝇雄性____常染色体+性染色体雌性____常染色体+性染色体三、基因位于染色体上的实验证据摩尔根果蝇实验1、果蝇昆虫纲双翅目，体长3—4mm。

第2节基因在染色体上[学习导航] 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2－9、2－10，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。

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：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一、萨顿的假说1．研究方法：类比推理法。

2．基因与染色体行为的类比项目基因的行为染色体的行为独立性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，具有相对稳定的形态结构存在方式在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条来源体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方分配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后期自由组合3.结论：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

类比推理是科学研究的重要方法之一，据此分析：1．类比推理和假说—演绎法相比，有没有设计相应的验证实验答案没有。

2．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。

知识整合类比推理的结论不具有逻辑的必然性，只是假说；假说—演绎法得出的结论是科学的、正确的。

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。

2022高中生物基因在染色体上教案3篇2022高中生物基因在染色体上教案一课程目标1、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

2、运用有关基因和染色体的知识说明孟德尔遗传规律的实质。

3、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

4、认同科学研究需要丰富的想像力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。

根底知识1、萨顿的假说(1)内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

(2)原因：基因和染色体行为存在着明显的平行关系(3)研究方法：类比推理法。

由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。

(4)推理：①独立性：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存在方式：体细胞中染色体和基因成对存在，在配子中只有成对中的一个。

③来源：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第一次分裂后期也是自由组合。

思考：萨顿认为基因和染色体存在什么关系? 提示：平行关系。

2.基因位于染色体上的实验证据(1)实验者：摩尔根。

(2)实验材料：果蝇。

(相对性状多且明显、培养周期短、本钱低易饲养、染色体数目少便于观察、繁殖率高)(3)实验过程及现象：P 红眼(雌) 某白眼(雄)↓F1 红眼(雌、雄)↓F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄)3/4 1/4(4)提出问题：白眼性状与性别相联系。

(5)作出假设：控制白眼的基因在某染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因。

(6)理论解释：SHAPE RMAT(7)设计测交实验：F1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇测交。

SHAPE RMAT(8)结论：白眼基因在某染色体上。

摩尔根通过实验，将一个特定的基因(控制白眼的基因w)和一条特定的染色体(某染色体)联系起来，从而用实验证明了：基因在染色体上。

思考：果蝇的红眼基因在哪里?假设雄果蝇是红眼，与白眼雌果蝇杂交子代果蝇中红眼的是什么性别?提示：红眼基因在某染色体上。

藏躲市安详阳光实验学校考点39 基因在染色体上高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．萨顿的假说（1）研究方法：类比推理。

（2）假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

（3）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下表所示。

2（1）证明者：摩尔根。

（2）研究方法：假说—演绎法。

（3）研究过程①实验P 红眼(♀) ×白眼(♂)↓F1红眼(♀) × 红眼(♂)↓F1个体之间交配F234红眼(♀、♂)、14白眼(♂)②提出问题⎩⎪⎨⎪⎧F1全为红眼⇒红眼为显性F2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现总是与性别相关联③提出假说，进行解释a．假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。

b．用遗传图解进行解释(如图所示)：④演绎推理，实验验证：进行测交实验(亲本中的白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇交配)。

⑤得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。

⑥基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

考向一萨顿假说的判断1．萨顿在研究蝗虫染色体形态和数目时，发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，下列说法不能说明这种关系的是A．如果基因型为Aa的杂合子一条染色体缺失，则杂合子可能表现隐性性状B．基因型为Aa的杂合子形成配子时，基因数目减半，染色体数目也减半C．基因型为X A Y a的个体，A基因来自母方，a基因来自父方，X染色体来自母方，Y染色体来自父方D．非同源染色体自由组合时，所有非等位基因也自由组合【参考答案】D【试题解析】Aa杂合子发生染色体缺失后，可表现出a基因控制的性状，说明A基因随着染色体缺失而缺失，即说明了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，A正确；基因型为Aa的杂合子形成配子时，基因数目减半，染色体数目也减半，说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，B正确；基因型为X A Y a的个体，A基因和X染色体都来自母方，a基因和Y染色体都来自父方，说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，C正确；非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，而同源染色体上的非等位基因不能自由组合，D错误。

摩尔根用什么方法证明基因在染色体上果蝇杂交实验采用假说演绎法。

摩尔根果蝇杂交实验是一个生物实验，研究时间是1910年5月，眼睛的颜色基因（R）与性别决定的基因是结合在一起的，即在X染色体上，揭示了基因是组成染色体的遗传单位，它能控制遗传性状的发育，也是突变、重组、交换的基本单位，由于同源染色体的断离与结合，而产生了基因的自由组合，染色体可以自由组合，而排在一条染色体上的基因是不能自由组合的。

1910年5月，在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。

摩尔根把它带回家中，把它放在床边的一只瓶子中，白天把它带回实验室，不久他把这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配，在下一代果蝇中产生了全是红眼的果蝇，一共是1240只。

后来摩尔根让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配。

却在其后代中得到雄果蝇全部是白眼，而雌果蝇中却没有白眼，全部雌性都长有正常的红眼睛。

基因在染色体上的假说与证据1.萨顿的假说（1）研究方法：类比推理。

（2）内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

（3）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，如下表所示：基因染色体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，形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（1）果蝇的杂交实验——问题的提出（2）假设解释——提出假设①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。

②对杂交实验的解释（如图）（3）测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝1∶1∶1∶1。

（4）结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。

（5）研究方法——假说—演绎法。

（6）基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

萨顿假说的判断与分析1.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是（）A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个B.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过程中也自由组合C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的D.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解析基因与染色体的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中成对存在，在配子中单一存在；成对的基因和同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方；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后期也是自由组合的。

减数第一次分裂时，
染色体分离
阅读分析基因与染色体的关系：杂交过程中
指导学生学会基因的表示方法：
常染色体性染色体３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ
假设二：控制白眼的基因在X 、假设三：控制白眼的基因在X 染色体上，而不含有它的等位基因。

引导学生回顾本节课复习的内容，把核心概念形成概念图，如下：色体上，只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。

作业布置
Homework
2.2基因在染色体上作业案
板书设计Blackboard Designs 1、萨顿假说
2、摩尔根假说演绎法证明基因在染色体上
3.孟德尔遗传规律的现代学解释
教学反思Teaching Reflections 本节课内容相对简单，重点把握假说演绎法证明基因在染色体上。

联系孟德尔的假说演绎法，进一步学习位于X染色体上的基因的遗传图解。

课件名称或课件网址
Name or Website of CaseWare
2.2基因在染色体上。

判断基因在染色体上的位置的方法基因是DNA分子上的一个特定段，它们负责控制生物的遗传特征。

在细胞分裂的过程中，基因会被复制并传递给下一代。

为了更好地了解基因如何传递和表达，科学家需要研究基因如何在染色体上定位。

本文将介绍10条判断基因在染色体上位置的方法。

1. 遗传连锁分析法遗传连锁分析法是通过检测两个或多个遗传标记（即基因）在一定数量的家庭成员中的共同遗传来确定其在染色体上的位置。

通过检测一些遗传标记和某种疾病之间的联系，科学家可以确定这些遗传标记与疾病的相关区域。

这种方法需要大量的家族基因数据和分析技能，因此通常用于遗传病的研究。

2. 遗传连锁破裂法这种方法是通过生物体中染色体交换的过程来确定基因在染色体上的位置。

这种方法需要研究多个家族成员的基因型，并对某些人种间的交叉策略进行研究，以找出基因重组的位置。

这种方法需要大量的基因数据和复杂的计算工具，因此仅在一些基因家族研究中使用。

3. 突变法染色体的突变可以揭示基因在染色体上的位置。

染色体的突变包括缺失、重复、翻转和倒位。

这些突变通常是自然发生的，但有时也可以通过化学和放射性等物质的影响引发。

由于每个位点的突变是随机的，这种方法主要用于确定较小区域上的基因。

4. 染色体分析法通过每个染色体上的特定位点（常用的是Sanger测序法）来确定染色体上的基因位点。

这种方法对于染色体异常和结构变化的检测非常有效，例如染色体异常，例如三体或四体染色体，因为它可以对每个染色体上的特定位置进行分析。

5. DNA杂移法这种方法通过将已知位置的DNA片段与未知位点的DNA片段混合，以确定未知位点与已知位点之间的距离和方向。

双杂合点是DNA杂交的结果。

这种方法依赖于适当的DNA引物和酶切酶的使用，因此需要复杂的实验设计和数据分析。

这种方法通常用于物种间的基因笛片测序，是一种确定线虫、果蝇等物种基因位置的有效方法。

6. 荧光原位杂交法这种技术使用荧光探针定位基因的位置。

探究基因在染色体上的定位的实验设计1、确定一对相对性状（完全显性）是常染色体遗传还是伴X遗传方法一：用“雌隐×雄显”【 (aa) X a X a×X A Y (AA、Aa) 】进行杂交，观察分析F1性状。

适用条件：已知性状的显隐性。

结果结论：（1）若后代雌雄个体全部都是显性性状，说明一定是常染色体遗传（aa×AA）。

（2）若后代雌雄个体既有显性性状，又有隐性性状，说明一定是常染色体遗传（aa×Aa）。

（3）若后代雌性个体全部是显性性状，雄性个体全部是隐性性状，说明一定是X染色体遗传，（X a X a×X A Y）。

方法二：用“正反交”法，观察分析F1性状。

适用条件：未知性状的显隐性。

结果结论：（1）若正交、反交结果相同，且与性别无关，是常染色体遗传；（2）若正交反交的结果不同，其中的一种杂交后代的某一性状和性别明显相关，则是伴X 遗传。

注意：在写具体的结果与结论时要分清亲本是纯合的还是野生型的？【例1】自然界的大麻为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型。

在研究中发现，大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在，已知该抗病性状受隐性基因b控制。

（1）若想利用一次杂交实验探究该抗病性状的遗传属于伴X遗传还是常染色体遗传，那么应选的杂交亲本性状为：父本___________，母本___________。

（2）预测可能的实验结果和结论：①____________________________________________________________。

②____________________________________________________________。

解析：从题意可知抗病性状是隐性性状，则不抗病性状为显性性状，可用“（抗病）隐雌×显雄（不抗病）”进行杂交，观察分析F1性状。

答案：（1）不抗病、抗病（2）若后代雌株全为不抗病，雄株全为抗病，则抗病性状为伴X 遗传；若后代雌雄中均有抗病与不抗病植株，则抗病为常染色体遗传【例2】果蝇的眼色有红眼和白眼。