第二 第2节 基因在染色体上
【学习目标】
1．说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。（知识方面）
2．运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。（能力方面）
3．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。（能力方面）
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。
（情感态度与价值观方面）
【学习重点】
1．基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2．孟德尔遗传规律的现代解释。
【学习难点】
1. 运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
2．基因位于染色体上的实验证据。
【自学导引】
1.基因与染色体行为存在着明显的平行关系。
（1）基因在杂交过程中保持 和 ，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的 。
（2） 在体细胞中基因 存在，染色体也是 的，在配子中只有成对基因中的 ，
同样也只有成对的染色体中的 。
（3）体细胞中成对的基因一个自 ，一个自 ，同染色体也是。
（4）非等位基因在形成配子时 ，非同染色体在减数分裂后期也是 。
2．果蝇的一个体细胞中有 对染色体，其中 对是常染色体， 对是性染色体，雄果蝇的一对性染色体是 的，用 表示，雌果蝇一对性染色体是 的，用
表示。
3．红眼的雄果蝇基因型是 ，红眼的雌果蝇基因型是 ，白眼的雄果蝇基因型是 ，白眼的雌果蝇基因型是 。
4．美国生物学家 发明了测定基因位于 上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在 上相对位置图，说明基因在 上呈 排列。
5．基因分离定律的实质是：在细胞的染色体中，位于一对同染色体上的 ，具有一定的 ，在分裂形成配子的过程中， 会随同染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
6．基因自由组合定律的实质是：位于非同染色体上的 的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同染色体上的 分离的同时，非同染色体上的 自由组合。
【知识】
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子代的，即基因就在染色体上。
2、依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下：
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 [高考资网S5U]体细胞ks5u成对 成对
配子单个单条
体细胞中一个自父方，一个自母方一条自父方，一个条自母方
形成配子时非等位基因自由组合非同染色体自由组合
2、推论：基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的。即基因在 染色体 上，基因和染色体行为存在着明显的 平行 关系。
3、萨顿的假说用的方法是 类比推理法 。
二、基因位于染色体上的实验证据（摩尔根的果蝇实验）
1、选择果蝇做遗传实验的原因： 易饲养，培养周期短，子代数量多；有许多易于区分的相对性状 ；染色体数目少，便于观察 。
2、实验过程
P 红眼（雌） × 白眼（雄）
F1 红眼 （雌、雄）
F1雌雄交配
F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄）
3/4 1/4
3、性别决定
⑴基础：生物的性别通常是由 性染色体 决定的。
⑵细胞内的染色体
同染色体
按形态分
非同染色体
常染色体：雌雄个体中相同的染色体
按与性别关系
性染色体：雌雄个体中不相同的染色体
注意：①只有 雌雄异体 的生物才有性染色体。玉米、小麦等雌雄同株的植物性别决定和性染色体均不存在。
②性染色体不仅存在于生殖细胞中， 正常体细胞中也有。
③最主要的性别决定方式是由性染色体决定性别。
⑶性别决定方式
XY型 雌性：（同型） XX ；雄性：（异型） XY
4、假说（解释）
摩尔根设想：控制白眼的基因（用w表示）在 X 染色体上，而Y染色体不含它的 等位 基因。
P 配子 F1 F2
XWY
XWXWXW红眼（雌）XWY红眼（雄）
XwXWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）
XWXW红眼（雌） XW XWXw红眼（雌）
×
XwY白眼（雄） Xw Y XWY红眼（雄）
5、测交验证
6、结论： 基因在染色体上 。一条染色体上有 许多 基因。
摩尔根 与其学生发明了基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出第一个果蝇各种基因在染色体上 相对位置 的图，说明了基因在染色体上呈 线性 排列。
三、孟德尔遗传定律的现代解释
细胞遗传学研究表明：孟德尔的一对遗传因子就是位于一对同染色体上的 等位 基因，不同对的遗传因子就是位于 非同 染色体上的 非等位 基因。
等位基因的概念：在遗传学上，把位于一对 同 染色体 相同 位置上，控制着 相对 性状的基因。
说明：非等位基因指不同对的基因。在细胞中有两种存在形式。
①非同染色体上的基因互为非等位基因，如图中A与D。
②位于同染色体上的基因互为非等位基因，如图中A与B、
b，a与B、b。
③D和D不是等位基因，也不是非等位基因，属于相同位置上控制相同性状的相同基因。
基因分离定律的实质是：在 杂合体 的细胞中，位于一对同染色体上的 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，等位基因会随 同染色体 的分开而分离，分别进入不同的配子，独立地随配子遗传给后代。
基因自由组合定律的实质是：位于 非同染色体上 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，同染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同染色体上的 非等位基因 自由组合。
【例题精析】
例1．基因分离规律的实质是（ ）
A．子二代出现性状分离
B．子二代性状分离比为3：1
C．等位基因随着同染色体的分离而分开
D．测交后代性状分离比为1：1
【解析】在减数分裂时，等位基因随同染色体分开而分离，即基因分离规律的实质。【答案】C
例2．有关等位基因的概念中，下列叙述正确的有（ ）
（1）控制同一性状的不同表现类型的基因
（2）位于同染色体的相同位置上
（3）体细胞中成对，配子中多成单
（4）同一基因突变形成不同形式
A．（1）（2） B．（2）（3）
C．（3）（4） D．（1）（4）
【解析】遗传学上指同染色体同一位置上控制相对性状的基因叫等位基因。【答案】A
例3．用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到下表结果，请指出下列选项中正确的是( )
亲本子代
灰雌性×黄雄性全是灰色
黄雌性×灰雄性所有雄性为黄色，所有雌性为灰色
A. 灰色基因是伴X的隐性基因 B．黄色基因是伴X的显性基因
C．灰色基因是伴X的显性基因 D．黄色基因是常染色体隐性基因
【解析】子代性状与性别相关，排除常染色体遗传；纯种黄色雌性的后代雌性为灰色，排除B和A，子代性状与性别有关排除D。【答案】C
例4. 雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型，宽叶(B)对狭叶(b)呈显性，等位基因位于X染色体上，其中狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交，其子代的性别及表现型是( )
A．子代全是雄株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶
B．子代全是雌株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶
C．子代雌雄各半，全为宽叶
D．子代中宽叶雌株：宽叶雄株：狭叶雌株：狭叶雄株＝1∶1∶1∶1
【解析】杂合宽叶雌株的基因型为XBXb，产生XB、Xb两种卵细胞；狭叶雄株的基因型为XbY，产生Xb、Y两种花粉，Xb花粉致死，只有Y花粉参与受精，因此后代全部为雄株，1/2为宽叶，1/2为狭叶。【答案】 A
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