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基因在染色体上
第2节
必修二 第2章 基因和染色体的关系
分离定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的同源染色体成对存在，不相融合；
在形成配子时，成对的同源染色体发生分离，分离后的同源染色体分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
将遗传因子换成同源染色体把分离定律念一遍。
由此你联想到什么？
染色体与基因有对应关系吗？
导入新课
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；
在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
一、萨顿的假说
1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
类比推理
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。
1、萨顿的研究方法：
D d
D
d
染色体
基因
平行关系
基因在染色体上
推理
类比
2、研究材料：
蝗虫细胞
3、研究对象：
蝗虫精子、卵细胞的形成过程
萨顿发现：某种蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体。受精卵中有24条染色体。子细胞中的24条染色体，两两成对，共12对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。
4、研究成果
⑴基因在杂交过程中保持着完整性和独立性。
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
减数分裂过程中染色体的行为
豌豆杂交实验中基因的行为
YyRr
YR
yr
Yr
yR
⑵在体细胞中基因成对存在，染色体也是成 对的。在配子中成对的基因只有一个，同样， 成对的染色体只有一条。
×
减数
分裂
受 精
减数
分裂
高 茎
减数
分裂
高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1配子
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
D d
d d
D D
高茎
矮茎
F2
类比推理
⑶体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是一条来自父方，一条来自母方。
第2节 基因在染色体上
⑷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。
初级精母细胞
一、萨顿的假说
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
基因在染色体上。
5、推论依据:
6、假说内容：
B
诊断自测
2、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. 体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的
B.基因在染色体上呈线性排列
C. 染色体和基因在杂交过程中均保持完整性和独立性
D. 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I的后期也是自由组合的
D
3、下列不能说明基因和染色体行为存在明显的平行关系的是
A．基因和染色体在配子形成和受精作用过程中行为一致
B．在体细胞中，染色体是成对存在的，基因也是成对存在的
C．等位基因是一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是
D．染色体是由基因构成的，每条染色体上有多个基因
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？
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
美国生物学家：
摩尔根
①易饲养
1、果蝇的特点
④染色体数少且形态有明显差别
②繁殖快、后代数量多
③相对性状明显
在摩尔根果蝇室的大群野生型红眼果蝇中，出现了一只白眼雄果蝇。这是一只变异个体，临死前与一只红眼雌果蝇交配，把突变基因传了下来。
在25℃条件下，10-12天左右可繁殖一代。
×
♀
P
♂
F1
F2
雌雄交配
♀
♂
♀
2459
♂
986
♂
982
2、摩尔根的果蝇杂交实验
（1）实验过程及现象
观察实验、提出问题
（1）根据哪一个杂交组合判断出果蝇的显性性状？为什么？
（2）果蝇眼色的遗传表现是否符合孟德尔的分离定律？理由是什么？
F1全为红眼，则红眼为显性性状，白眼为隐性性状。
F2中红眼果蝇和白眼果蝇之间的数量比是3∶1，则表明该性状遗传符合基因分离定律 。
×
♀
P
♂
F1
F2
雌雄交配
♀
♂
♀
2459
♂
986
♂
982
2、摩尔根的果蝇杂交实验
（1）实验过程及现象
观察实验、提出问题
（3）与孟德尔豌豆杂交实验结果相比，果蝇的眼色遗传有什么不同之处？
提出问题：
为什么白眼性状的表现，总是与性别相联系呢？
常染色体
性染色体
３对：ⅡⅡ，Ⅲ　Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ
ＸＸ
ＸＹ
果蝇体细胞染色体
在同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体
白眼基因（w）位于X染色体上，Y染色体上没有等位基因
1
2
白眼基因（w）位于Y染色体上，X染色体上没有等位基因
3
白眼基因（w）位于X染色体上，Y染色体上有其等位基因
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
提 出 假 说一
控制白眼的基因在X染色体上，
而Y上不含有它的等位基因。
测交
×
XW
Y
Xw
配子
XWXw
XwY
测交后代
红眼雌 白眼雌 白眼雄 红眼雄
1 : 1 : 1 : 1
（4）摩尔根对假设一解释的验证：
演 绎 推 理
白眼雄果蝇
F1红眼雌果蝇
XWXw
XwY
Xw
XwXw
XWY
X X 红眼（雌）
×
XYw白眼（雄）
X
Yw
X
X Yw 白眼（雄）
X X 红眼（雌）
×
P
F1
配子
提 出 假 说二
控制白眼的基因在Y染色体上。
与杂交实验不相符合
*
摩尔根等人测交实验结果如下：
实验结果说明：假设一是正确的。即控制白眼的
基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
XWXw XWY Xw Xw XwY
红眼雌 红眼雄 白眼雌 白眼雄
126 132 120 115
白眼基因（w）位于X染色体上，Y染色体上没有等位基因
1
2
白眼基因（w）位于Y染色体上，X染色体上没有等位基因
3
白眼基因（w）位于X染色体上，Y染色体上有其等位基因
1、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
C
www.
A、白眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇
B、杂合红眼雌果蝇× 红眼雄果蝇
C、白眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇
D、杂合红眼雌果蝇× 白眼雄果蝇
2.果蝇的红眼(R）对白眼(r）是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果绳杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同，那么亲本果蝇的基因型为
B
A.XRXR X XrY
B.XrXr X XRY
C.XRXr X XrY
D.XRXr X XRY
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（X染色体）联系起来，
从而用实验证明了：基因在染色体上。
现代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。
人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因，基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
基因在染色体上
呈线性排列
思考？
一条染色体上应该有许多个基因；
果 蝇 X 染 色 体 上
一 些 基 因 的 示 意 图
（5） 结论：
含氮碱基
脱氧核糖
磷酸
脱氧核苷酸
基因
DNA
蛋白质
染色体
基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体。
诊断自测
4、下列关于基因和染色体的叙述，错误的是
A．一条染色体上有多个基因
B．基因是具有遗传效应的DNA片段
C．同源染色体上一定含有等位基因
D．果蝇白眼基因位于X染色体上
C
补充例题、若下图表示果蝇X染色体上所携带的全部基因，下列叙述不正确的是
A. 一条染色体上含有多个基因
B. 可推知DNA中基因的排列是不连续的
C. 基因在染色体上呈线性排列
D. 红宝石眼与深红眼是一对相对性状
D
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
假说
演
绎
法
摩尔根果蝇杂交实验研究方法
D
d
1
2
D
d
1
2
D
d
D
1
D
d
2
d
D
D
d
d
减数分裂I后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，形成数量相等的两种配子。
分离定律的实质
⑴发生时间：
减数分裂I后期
⑵描述对象：
同源染色体上的等位基因
⑶实质：
等位基因随同源染色体的分开而分离
1、基因的分离定律
三、孟德尔遗传规律的现代解释
a
A
A
a
精原细胞
a
b
B
A
初级精母细胞
A
A
a
a
B
B
b
b
次级精母细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
精细胞
B
A
B
A
a
b
a
b
精原细胞
a
b
B
A
初级精母细胞
A
A
a
a
B
B
b
b
次级精母细胞
精细胞
b
b
A
A
B
B
a
a
A
b
A
b
a
B
a
B
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
非同源染色体上的非等位基因自由组合
自由组合定律
三、孟德尔遗传规律的现代解释
三、孟德尔遗传规律的现代解释
⒉基因的自由组合定律
⑴发生时间：
减数分裂I后期
⑵描述对象：
非同源染色体上的非等位基因
⑶实质：
非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。
A
A
A
A
a
a
a
a
B
B
B
B
b
b
b
b
A.等位基因之间的关系
B.非等位基因之间的关系
C.非同源染色体之间的关系
D.非同源染色体上的非等位基因之间的关系
D
补充例题：基因自由组合定律揭示了
典例2、下图甲乙丙丁表示四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析错误的是
A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为3：1　
B．甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型、两种表现型
C．乙豌豆自交后代的性状分离比为1:2:1　　　
D．丙、丁豌豆杂交后代的表现型相同
C
对应训练
3、下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，下列叙述正确的是
A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成含一种性染色体的配子
B．e基因控制的性状只出现在雄性个体中
C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
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
D
补充例题：果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上：长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅雌果蝇与一只白眼长翅雄果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B、F1中出现长翅雄蝇的概率为是3/16
C、雌、雄亲本产生含Xr 配子的比例相同
D.白眼残翅果蝇可形成基因型为bXr 的极体
B
例题9、右图示果蝇的原始生殖细胞，
图中1、1′……4、4 ′表示染
色体,B、b、W、w分别表示控制
不同性状的基因。果蝇的红眼
和白眼分别由位于X染色体上的
W、w控制，请据图回答下列问题：
（1）该细胞是__________。
（2）图中的______________________________属常染色体，而__________属性染色体。
卵原细胞
1和1′， 2和2′， 3和3′
4和4 ′
(3)该细胞中有_____个DNA分子。
（4）该果蝇基因型可写成____________________。
（5）经减数分裂它可产生__________种基因型的配子。
8
BbXWXw
4
《§2—2 基因在染色体上》练习1
1、果蝇作为遗传实验材料的优点不包括
A、有易于区分的相对性状
B、繁殖快，后代数量多
C、取材容易，便于饲养
D、自然状态下都是纯种
D
2、下列关于果蝇中基因和染色体的行为存在平行关系的说法，错误的是
A、基因和染色体在杂交过程中保持完整性和独立性
B、减数分裂过程中非等位基因与非同源染色体的自由组合是同步的
C、在体细胞中基因与染色体是成对存在的
D、在体细胞中染色体的数目与基因数目相同
D
3、科学的研究方法是取得成功的关键，假说一演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。人类探明基因神秘踪迹的历程：
①1866年，孟德尔通过豌豆杂交实验，提出遗传规律；②1903年，萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程提出假说基因在染色体上；
③1910年，摩尔根进行果蝇杂交实验，找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为
A、①假说一演绎法；②假说一演绎法；③类比推理
B、①假说一演法；②类比推理；③类比推理
C、①假说一演绎法；②类比推理；③假说一演绎法
D、①类比推理；②假说一演绎法；③类比推理
C
4、能证明基因与染色体之间存在平行关系的实验是
A、摩尔根的果蝇杂交实验
B、孟德尔的具有一对相对性状的豌豆杂交实验
C、孟德尔的具有两对相对性状的豌豆杂交实验
D、细胞全能性的实验
A
5、果蝇的体细胞中共有8条染色体，并且性别决定方式为XY型，则果蝇卵细胞中的染色体组成是
A、3条常染色体+X
B、3条常染色体+Y
C、6条常染色体+XY
D、6条常染色体+X
A
6、下列关于果蝇的叙述，错误的是
A、体细胞中有4对同源染色体，其中3对为常染色体，1对为性染色体
B、白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无它的等位基因
C、白眼雄果蝇产生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白眼基因
D、白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代全部表现为红眼果蝇
D
《§2—2 基因在染色体上》练习2
1、下列有关基因在染色体上的叙述，正确的是
A、萨顿观察到基因和染色体行为存在着明显的平行关系，从而推断出基因在染色体上
B、摩尔根运用类比推理法证明了基因位于染色体上
C、控制果蝇性状的所有基因都平均分布在果蝇体细胞的8条染色体上
D、减数分裂时，染色体发生复制，而基因没有复制
A
2、下列关于孟德尔遗传定律现代解释的叙述错误的是
A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合
C
3、基因的自由组合定律的实质是
A．有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体的分开而分离
B．减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离
C．在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合
D．在等基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
D
4、果蝇中红眼(A)对白眼(a)为显性，控制眼色的基因位于X染色体上。某校科技小组用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，在正常情况下，不可能出现的遗传现象是
A、F1的雄果蝇全部为红眼
B、F1的雌果蝇一半为白眼
C、F1的雌果蝇全部为红眼
D、F1的雌果蝇全部为白眼
D
5、控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，且红眼相对于白眼为显性性状。在下列杂交组合中，通过眼色就能判断子代果蝇性别的是
A、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
B
6、已知果蝇的红眼对白眼为显性，其基因位于X染色体上，用A或a表示。如图表示果蝇的减数分裂过程。请据图回答：
（1）图Ⅱ的细胞叫 。
（2）若图示的果蝇与白眼果蝇杂交，后代中出现了红眼，请在Ⅰ图中标出眼色基因。如图所示的果蝇基因型为 。
XAY
次级精母细胞
（3）如果图示的果蝇为红眼，图中Ⅲ的a与一只红眼果蝇的卵细胞结合产生了一只白眼果蝇，该白眼果蝇的性别是 。若b与同一只红眼果蝇再次产生的卵细胞结合，则发育成的果蝇表现型为 。
（4）请用遗传图解表示出（3）的过程。
雄性
红眼雄果蝇或白眼雄果蝇
《§2—2 基因在染色体上》练习3
1、摩尔根成功证明基因位于染色体上，下列叙述与他当时的研究过程不符的是
A.以果蝇作为实验材料
B.引用荧光标记这一新技术对基因进行定位
C、他敢于怀疑，勤奋实线
D.运用假说一演绎法进行研究
B
2.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是
A.萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说
B.基因在染色体上呈线性排列，每条染色休上都有许多个基因
C.等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上
D、摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上
C
3、以下为某同学设计的两种杂交方案：
杂交1：纯种果蝇中，朱红眼♂ ×暗红眼♀，F1只有暗红眼，
杂交2：纯种果蝇中，暗红眼♂ ×朱红眼♀，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼
设相关基因为A、a，下列叙述不正确的是
A.杂交1和杂交2可用于判断有关基因所在位置
B.实验结果说明眼色基因不在常染色体上
C.杂交2中的F1自由交配，后代表型比例为3：1
D.两种杂交实验产生的F1中，雌性基因型都是XAXa
C
4.下列对孟德尔遗传定律理解和运用的说法正确的是
A.果蝇性染色体不遵循基因分离和自由组合定律
B.细胞质中的基因遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.孟德尔遗传定律普遍适用于乳酸菌、蓝细菌、各种有细胞结构的生物
D.基因型为AaBb的个体自交，其后代一定有4种表型和9种基因型
B
5、果蝇的红眼基因(W)对白眼基因(w)为显性，位于X染色体上。在摩尔根的果蝇杂交实验中，下列叙述正确的是
A.亲本雌果蝇的基因型为XWXw
B.F2白眼果蝇中既有雄性，又有雌性
C、F1全为红眼果蝇，F2出现性状分离
D、控制果蝇眼色的基因和性染色体遵循自由组合定律
C
6.某昆虫的红眼(A)与白眼(a)，直刚毛(B)与卷刚毛(b)两对相对性状各受一对等位基因控制。现有各种表型的纯合品系
①红眼直刚毛，②红眼卷刚毛，③白眼直刚毛，④白眼卷刚毛。
(1)实验一：选取纯合品系②与③进行正反交，观察F1中雄性个体的性状，若出现 ，则该昆虫的红、白眼基因位于X染色体上，
白眼
(2)实验二：用①为父本，④为母本进行杂交，观察F1中雄性个体的性状，
若均表现为 ，则B/b基因位于X染色体，A/a基因位于常染色体上。
若均表现为 ，则B/b基因位于常染色体，A/a基因位于X染色体上。
若均表现为 ，则两对等位基因都位于常染色体上。
红眼卷刚毛
白眼直刚毛
红眼直刚毛
(3)实验二中的结果是子代雄性个体均为红眼直刚毛，让其与母本回交，后代出现四种表型且数量比为42：42 : 8 : 8，则说明 遵循自由组合定律，原因是 。
其中数量最多的两种表现型是 。
不
两对基因位于一对同源染色体上
红眼直刚毛、白眼卷刚毛

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