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2.2 基因在染色体上
美国遗传学家萨顿用蝗虫作材料，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，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
Dd
D
d
一、萨顿的假说
基因和染色体存在哪些平行关系呢？
分析基因与染色体的关系：
基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持： _ 也有： ，
体细胞中存在形式 存在 存在
在配子中 只有成对基因中的_____ 只有成对染色体中的______
体细胞中的来源 成对中的基因 一个来自 _　　　　　　　　一个来自 _　 同源染色体
一条来自 _
一条来自 _
形成配子时 组合方式 非等位基因：______________ 非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期：______________
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
1、内容：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上
2、研究方法：
3、依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
一、萨顿的假说
类比推理法
Dd
D
d
染色体
基因
平行关系
基因在染色体上
推理
思考·讨论
分析减数分裂中基因和染色体的关系
二、基因位于染色体上的实验证据
果蝇的眼色
野生型果蝇均为红眼，
偶然出现一只白眼雄果蝇
1、实验者：
2、实验材料：
果蝇作为实验材料的优点：
摩尔根
果蝇
1、个体小，易饲养；
3、相对性状多且易于区分；
4、染色体数目少（4对）；
2、繁殖快、后代多；
5、成本低；
1、果蝇的眼色遗传是否符合分离定律？
2、判断果蝇眼色性状的显隐性关系。
3、果蝇眼色的遗传有何特殊之处？
（1）观察现象，提出问题：
三、摩尔根的果蝇杂交实验
3/4
1/4
符合。 F1全为红眼；F2 红：白≈3:1
红眼对白眼为显性
F2中白眼果蝇均为雄性
白眼性状的表现与性别相关联
3、实验过程
果蝇体细胞内染色体组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。
常染色体
性染色体
雌果蝇性染色体组成是XX
雄果蝇性染色体组成是XY
三、摩尔根的果蝇杂交实验
3、实验过程
（2）作出假设，解释现象
三、摩尔根的果蝇杂交实验
Y
Xw
XW
配子：
F1：
XWXw 红眼♀
红眼（ ♀）
×
XwY
P：
白眼♂
XWXW
XWY
红眼♂
红眼（ ♀）
×
XWY
F1：
红眼♂
XWXw
Y
XW
XW
Xw
配子：
F2：
XWXW 红眼♀
XWXw 红眼♀
XWY
红眼♂
XwY
白眼♂
红眼：白眼=3：1
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，Y染色体上无相应的等位基因。
②对杂交实验的解释
（3）测交实验，验证假说
亲本中的白眼雄蝇（XwY）和F1中的红眼雌蝇（XWXw）交配，子代红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=1∶1∶1∶1，对假说进行了验证。
三、摩尔根的果蝇杂交实验
3、实验过程
请写出遗传图解
F1红眼♀ 白眼♂
XＷXw × XwY
配子：
Y
Xw
XW
Xw
F2：
XWXw 红眼♀
XWY
红眼♂
XwXw 白眼♀
XwY
白眼♂
1 : 1 ： 1 ： 1
（4）实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上
三、摩尔根的果蝇杂交实验
摩尔根证明了基因在染色体上
测交
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？
验证假说：
得出结论：
提出问题：
作出假说：
假说----演绎法
回顾摩尔根的实验：
资料一：经测定,一个果蝇的体细胞中有4对染色体，携带有1.3万多个基因；一个人的体细胞中有23对染色体，携带有约2.6万个基因。
由此可知，基因与染色体有什么数量关系呢？
一条染色体上有许多个基因
资料二：摩尔根和他的学生们发明了一种基因定位的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。
由此可知，基因在染色体上如何排列呢？
基因在染色体上呈线性排列
分 析
基因和染色体的关系
早期基因研究历程
孟德尔（1845）
性状由遗传因子决定，两大遗传定律
约翰逊（1909）
萨顿（1913）
将遗传因子改为基因，提出等位基因概念
基因在染色体上（假说）
摩尔根（1914）
基因在染色体上（实验证实）
摩尔根及其他科学家
一条染色体上有许多个基因
基因在染色体上呈线性排列
从数量上
从位置上
①在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；
四、孟德尔遗传规律的现代解释
②在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
发生的时间：
减数分裂Ⅰ后期
1、基因的分离定律的实质
四、孟德尔遗传规律的现代解释
2、基因的自由组合定律的实质
①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；
②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。
发生的时间：
减数分裂Ⅰ后期
D
d
e
E
同源染色体上的非等位基因不能自由组合
扩 展
同源染色体上的非等位基因
A与D，a与d，B与E，b与e都是同源染色体上的非等位基因
不能自由组合
1、位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图甲和乙：
扩 展
两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的判断方法
染色体不发生互换
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a，B、b表示)，位置如图丙：
扩 展
两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的判断方法
1、位置关系
扩 展
两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上的判断方法
2、判断方法
(1) 自交法：
(2)测交法：
分 析
减数分裂异常所产生的配子情况分析
（1）同源染色体未发生分离 → 减Ⅰ后期发生差错，减Ⅱ正常
（2）两条姐妹染色单体未正常分离 → 减Ⅱ后期发生差错，减Ⅰ正常
1、下列关于等位基因的叙述，正确的是 A.形成配子时，等位基因分离 B.含等位基因的个体为纯合体 C. a、a可以表示一对等位基因 D. E、f可以表示一对等位基因
A
2、果蝇的红眼、白眼性状的遗传为伴X遗传，其中红眼(B)对白眼(b)为显性。白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，子代中红眼果蝇的基因型是
A．XBXB B．XBXb C．XBY D．XbY
B
练 习
3、基因型为AaBb的个体，基因在常染色体上的位置如图。若图1、图2和图3的同源染色体均不发生交叉互换，下列对AaBb自交后代的表现型及基因型种类说法不正确的是
A. 图1个体自交后代有3种基因型，2种表现型
B. 图2个体自交后代有3种基因型，3种表现型
C. 图3个体自交后代有3种基因型，4种表现型
D. 三种个体自交后代的基因型和表现型存在差异
C
练 习
摩尔根借助果蝇发现了某些性状的遗传与性别有关。他用野生型红眼雌果蝇与突变型白眼雄果蝇作亲本进行杂交实验，实验中最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是(　　)
A.突变型白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交，F1全部表现为野生型
B.F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，后代雌、雄个体中都有白眼果蝇
C.F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
D.白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性
C
练 习
练 习
基因主要位于染色体上，下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是（ ）
A.染色体是基因的主要载体
B.染色体就是由基因组成的
C.一条染色体上有多个基因
D.基因在染色体上呈线性排列
B
(不定项)高等动物的一个细胞的减数分裂过程如图所示，其中①~⑥表示细胞(不考虑互换和其他突变)。下列叙述正确的是( 　　)
ABD
A.①→②过程一定会发生非同源染色体的自由组合
B.染色体复制后一对同源染色体上的基因数目加倍
C.④的基因型为abY，③的基因型为AABbXdXd
D.图示过程产生的⑥比①少2条性染色体
练 习

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