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上一节知识回顾
1.有性生殖的子代遗传物质来源 ？无性生殖的子代遗传物质来源？
2.同一双亲的后代具有多样性的原因？
原因之一：在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，染色体组合具有多样性，不同的配子遗传物质有差异；
原因二：受精过程中卵细胞和精子结合是随机的，
3.减数分裂和受精作用的意义
①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性；
②对于生物的遗传和变异十分重要
配子的种类数
1.只考虑非同源染色体自由组合，不考虑交叉互换（设有n对同源染色体）
项目 可能产生配子的种类数 实际能产生配子的种类数
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌 性个体 2n种 2n种
2.同时考虑非同源染色体自由组合和互换（设有n对同源染色体）
1个项目 可能产生配子的种类数 实际产生配子的种类数
111个精原细胞 超过2n种 4种
1个1个雄性个体 超过2n种 远超过2n种
1个卵原细胞 超过2n种 1种
1个雌性个体 超过2n种 远超过2n种
第2节 基因在染色体上
一、萨顿的假说
　　1903年，美国科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。
　　发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。推论基因是由染色体携带者从亲代传递给下一代的。
,也就是说基因在染色体上。
重温分离定律
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的 来源
形成配子时的分配特点
在杂交过程保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方，一个来自母方
同源染色体一条来自父方，一条来自母方
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
推测的依据是基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
二、基因位于染色体上的实验证据
一）果蝇作为遗传实验材料的优点
①个体小易饲养，繁殖快；
②染色体数目少，便于观察和分析；
③产生的后代多；
④相对性状明显，易于区分，便于观察和统计。
常染色体
性染色体
３对：ⅡⅡ，Ⅲ　Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ
雌性同型：ＸＸ
雄性异型：ＸＹ（注意X比Y小）
二）果蝇体细胞染色体组成
与决定性别无关的染色体
决定性别的染色体
F2
1/4
是否符合孟德尔的分离定律？
红眼（雌、雄
P
F1
（雌、雄）
×
雌雄交配
红眼
白眼
白眼（雄）
1.观察现象、发现问题
三）摩尔根的果蝇杂交实验——假说演绎法
红眼
F1
3/4
白眼果蝇都是雄的
？
2.为什么F2中白眼只在雄性出现？(为什么白眼性状与性别关联)
摩尔根设想控制白眼的基因（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。
（三）作出假说，对于实验现象的解释
w
X染色体上的白眼基因w书写为：
Xw
红眼基因W书写为：
XW
雌果蝇基因型有
XWXW（红眼）
XWXw（红眼）
XwXw（白眼）
雄果蝇基因型有
XWY（红眼）
XwY（白眼）
常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上;如：Dd、dd
性染色体上的基因须将性染色体及其上的基因一同写出
注意基因的写法：
W
W
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）
红眼（雌、雄）
白眼(雄)
3/4
1/4
遗传图解
四）演绎推理
如果红眼雄果蝇和白眼雌果蝇交配，子代应该出现：雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼。
五）如何检验摩尔根对该解释正确性
测交实验验证
实验一
×
红眼（雌）XWXw
白眼（雄）XwY
XWXw
红眼(雌)
XwXw
白眼(雌)
XWY
红眼(雄)
XwY
白眼(雄)
1 ： 1 ： 1 ： 1
×
红眼（雌）Ww
白眼（雄）ww
1 ： 1 ： 1 ： 1
Ww
红眼(雌)
ww
白眼(雌)
Ww
红眼(雄)
ww
白眼(雄)
控制眼色的基因无论是位于常染色体上还是X染色体上，测交实验结果皆相同。因此，方案一无法充分验证摩尔根的假说。
×
F1中红眼（雌）
白眼（雄）
实验2
XWXw
红眼(雌)
XwY
白眼(雄)
1 ： 1
1 ： 1 ： 1 ： 1
Ww
红眼(雌)
ww
白眼(雌)
Ww
红眼(雄)
ww
白眼(雄)
×
白眼（雌）
Xw Xw
红眼（雄）
XWY
×
白眼（雌）
ww
红眼（雄）
Ww
×
红眼（雄）
白眼（雌）
测交结果与推理结果相符，从而验证了假说是正确的，
即控制眼色的基因位于X染色体上。
总结：判断常染色体遗传与伴X遗传的方案：隐性雌性与显性雄性杂交
六）得出结论
控制果蝇白眼的基因在X染色体上。
设计测交实验并预测测交实验结果
基因在染色体上
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
通过果蝇杂交实验，发现白眼性状的表现总是与性别相联系，为什么？
假说
演
绎
法
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
进行测交实验，统计后代表现型及比例
实验验证：
得出结论：
提出问题：
作出假说：
演绎推理：
每种生物的基因数量，都要远远多于其染色体的数目。
三.摩尔根的进一步实验
摩尔根和他的学生们，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法（荧光标记法），并绘出了第1个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。
一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上呈线性排列
果蝇有4对染色体，携带的基因大约有1.3万个；人有23对染色体，携带的基因大约有2.6万。基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？
提示　不是。
①真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因存在于叶绿体和线粒体的DNA中。
②原核生物无染色体，其基因位于拟核DNA分子中或细胞质中的质粒DNA中。
③病毒无细胞结构，无染色体，含有的基因不位于染色体上。
[思维激活] 细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
笔记
四、孟德尔遗传规律的现代解释
一）基因分离定律的实质是：
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上(的相同位置)的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中， 会随 的分开 ，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
A
a
a
A
等位基因
同源染色体
而分离
分离定律发生时期：减数第一次分裂后期
分离定律的细胞学基础：减数第一次分裂后期同源染色体分离
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
二）基因的自由组合定律的实质是：
自由组合定律发生时间：减数第一次后期
自由组合定律的细胞学基础：非同源染色体自由组合
注意：
1.只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合；
2.同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由是同时发生的；
3.
孟德尔遗传定律的适用范围:真核生物，有性生殖的细胞核遗传。
三）判断两对基因是否位于两对同源染色上的方法
①双杂合子自交法，若后代性状分离比为9：3:3:1或其变形比，则两对基因位于两对同源染色上；否则，两对基因位于一对同源染色上
②双杂合子测交法：若后代性状分离比为1：1:1:1或其变形比，则两对基因位于两对同源染色上；否则，两对基因位于一对同源染色上
四。连锁遗传现象中的基因确定
A
a
a
A
B
b
画出下图细胞中等位基因的分离，非等位基因自由组合过程及结果
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？
课本31页 思考 讨论
①白眼的基因只在Y染色体上，X染色体上没有控制眼色的基因
白眼基因只会随Y染色体遗传，亲本中白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交，F1中雄果蝇全为白眼。与实验结果不符。
白眼雄果蝇的基因型为XYw
②控制白眼的基因既可在Y染色体上，也可以在X染色体上
红雌
白雌
红雄
果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段的遗传图解
根据遗传图解，控制果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段也可以解释摩尔根的果蝇杂交实验。
果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段的遗传图解
其实摩尔根还做了一个实验，可以排除控制果蝇眼色的基因位于X-Y同源区段这种情况，那么这个实验如何进行？
红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行实验
①若仅位于X染色体上遗传图解如下：
②若基因位于X-Y同源区段遗传图解如下：
XwXw × XWY
↓
XWXw XwY
白眼(雌)
红眼(雄)
红眼(雌)
白眼(雄)
XwXw × XWYW
↓
白眼(雌)
红眼(雄)
XWXw XwYW
红眼(雌)
红眼(雄)
实际的杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。
支持“基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的假说。
总结判断伴X遗传，伴XY同源区遗传的方案：正反交
二、拓展应用
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么 用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw两种类型，白眼雄果蝇的基因型为XwY。如果基因型为XWXW的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，则子一代无论雌雄，全部为红眼，如果基因型为XWXw的红眼雌果蝇与基因型为XwY的白眼雄果蝇杂交，那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼，也有白眼，因此无法通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
二、拓展应用（课本32页）
1.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别；用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别，这是为什么 用其他杂交组合，能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢
果蝇眼睛颜色的杂交实验，共有红眼雌果蝇
(XWXW或XWXw)与红眼雄果蝇(XWY)、红眼雌果蝇(XWXW或XWXw)与白眼雄果蝇(XwY)、白眼雌果蝇(XwXw)与白眼雄果蝇(XwY)、白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交等组合。只有白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)杂交的子代，红眼全为雌性，白眼全为雄性，可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
2.生物如果丢失或增加一条或几条染色体，就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界，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。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半，但它们仍能正常生活。你如何解释这现象
这些生物的体细胞中的染色体数日虽然减少了一半，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所有性状的一整套基因。
拓展应用3.人的体细胞中有23对染色体，其中1-22号是常染色体,23号是性染色体。现在已经发现多一条13号、18号或21号染色体的婴儿，都表现出严重的病症。据不完全调查，现在还未发现多一条(或几条)其他常染色体的婴儿请你试着作出一些可能的解释。
人的体细胞中染色体数目的变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他常染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育，或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。
人有46条染色体，但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24条染色体的DNA序列。因为基因位于染色体上，要测定某个基因的序列，首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因组的基因序列，就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。1.对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体？讨论：人染色体的扫描电镜照片2.为什么不测定全部46条染色体？
人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中，每对同源染色体的形态、大小相同，结构相似，上面分布的基因是相同的或者是等位基因，所以只对其中一条进行测序就可以了；而性染色体X和Y的差别很大，基因也大为不同，所以两条性染色体都需要测序，因此人类基因组计划测定了22条常染色体和两条性染色体X和Y，共24条。如果测定46条，耗资巨大，工作量会增加一倍，但得到的绝大多数基因序列都是重复的。
讨论：
人类是如何发现基因存在于染色体上的呢
？

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