基因在染色体上-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2章

基因和染色体的关系第2节

基因在染色体上010203借助假说演绎法再现摩尔根的实验，学会自主提出假说、设计实验并验证，提高科学探究能力。(科学思维)从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。(生命观念)认同科学研究需要敢于质疑、探索求真的科学精神。(社会责任)课标内容1.课堂合作探究2.课堂小结3.随堂检测内容索引1、萨顿假说的内容是什么？2、推测“基因在染色体上”依据是什么？3、萨顿提出该推论采用了哪种方法？自主阅读教材P29-P30，思考讨论完成以下问题。

合作探究一

萨顿的假说的内容及依据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。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。精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体1.萨顿假说的内容：2.推测“基因在染色体上”依据是什么？请小组合作思考并阅读教材29页完成下面内容。合作探究一

萨顿的假说的内容及依据基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。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成对同源染色体一条来自父方一条来自母方体细胞中的存在形式染色体成对存在只有成对染色体中的一条配子中的存在形式体细胞中的来源P配子F1♂♀×配子形成和受精过程中有相对稳定的结构传递的性质P配子F1DD♂dd♀×dDDd基因成对存在只有成对基因中的一个成对的基因，一个来自父方一个来自母方杂交过程中基因保持完整性和独立性基因行为染色体行为存在平行关系DDddDdDdDdDdDDDdDddd依据萨顿的理论，请在课本30页“思考讨论”图中的染色体上标出基因符号问题：基因真的位于染色体上吗？

美国生物学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，讥笑孟德尔的研究方法，称“解释结果需要高级杂耍”。

对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，认为这是主观的臆测，缺少实验证据。证据！我要通过确凿的实验,找到遗传和染色体的关系！在摩尔根的实验室里，在一群世代都是红眼的果蝇家族中，突然出现了一只‘白眼’雄性个体。他将这只特殊的白眼雄蝇与正常的红眼雌蝇交配。结果发现，子一代全部是红眼。合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据少见的白眼雄果蝇野生红眼基因果蝇1、说出用果蝇做实验材料的优点。2、白眼性状是交配出现的吗？3、如何才能知道白眼是显性还是隐性？红眼和白眼这对相对性状的遗传符合孟德尔遗传定律吗？4、实验中有什么现象是孟德尔遗传定律不能解释的？5、摩尔根等人是如何解释以及如何验证的？自主阅读教材P30-P31，思考讨论完成以下问题。

合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据

(1)果蝇作为实验材料优点：①易饲养，繁殖快；②后代多；③相对性状多且明显；④染色体数目少，便于观察1.摩尔根为什么选择果蝇作为实验材料？合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据雌雄果蝇的染色体组成同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。与性别决定有关常染色体：性染色体：３对：ⅡⅡ，ⅢⅢ，ⅣⅣ雌性同型：ＸＸ雄性异型：ＸＹ易错点：不要误认为所有真核生物均有性染色体合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据2、白眼性状是交配出现的吗？不是。若是交配出现，不应在世代红眼中只出现极少的数量。3、如何才能知道白眼是显性还是隐性？红眼和白眼这对相对性状的遗传符合孟德尔遗传定律吗？红眼雌×F1雌雄交配白眼雄红眼（雌、雄）红：白=3:1PF1F2该实验不同于孟德尔实验的现象是？①F1全为红眼

→

②F2中红眼∶白眼＝3：1→

红眼对白眼为显性性状符合分离定律③F2中白眼都为雄性个体。白眼性状的表现，总与性别相联系。

白眼是隐性。红眼和白眼这对相对性状的遗传符合孟德尔遗传定律.合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据红：白=3:11.观察现象，提出问题：问题：白眼性状的出现为什么总是与性别相联系？合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据摩尔根的假说演绎思想红：白=3:1如果按照萨顿的假说---“基因位于染色体上”，那么，控制白眼的基因应该位于什么染色体上呢？A.位于常染色体Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ上?D.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)?C.只位于X染色体上(Ⅱ2)?B.只位于Y染色体上(Ⅱ1)?×XYⅠⅡⅢ(1)非同源区段①基因只存在于X染色体Ⅰ区段②基因只存在YⅢ区段Ｘ、Ｙ同源区段的基因是成对存在的。(2)同源区段ⅡX

X--雌性：X

Y-雄性：XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-如果基因在常染色体上，基因的表示方法？DD、Dd、dd如果基因在性染色体上，基因的表示方法？提示：性染色体上的基因型的写法:先写上性染色体,性染色体要大写，然后在右上角写上它所带的基因，表现型一定要写出雌雄（♀♂）

性别。若控制果蝇红白眼的基因是W、w，根据提示，试写出果蝇的基因型。假说：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因。合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据XWXWXWXwXwXwXwYXWY红眼雌性白眼雌性红眼雄性白眼雄性白眼（雄）PF1F21/4×红眼（雌）白眼（雄）3/4红眼（雌、雄）红眼（雌）XWXWXwY配子XWXwYXWYXWXw红眼（雄）×XWXwXWYXWXWXwYXWYXWXw配子上述遗传现象可以得到合理的解释。合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据根据假说，试着用遗传图解来解释果蝇杂交实验。1：1：1：1XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）×【测交方案①】F1红眼雌×白眼雄【测交方案②】F1红眼雄×白眼雌配子F1测交后代XWXwYXwXWY红眼雄XWXw

红眼雌XwY白眼雄XwXw白眼雌1：1配子XWY

红眼（雄）XwXw白眼（雌）×F1测交后代XWYXwXWXw红眼雌XwY白眼雄演绎推理(纸上谈兵,设计测交方案)分别与

白眼雄果蝇XwY、白眼雌果蝇XwXw交配合作探究二

摩尔根寻找“基因在染色体上”的实验证据红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇126132120115实验结果：子代中

雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼。【测交方案①

】F1红眼雌×白眼雄【测交方案②】F1红眼雄×白眼雌摩尔根可是，位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)上时，似乎也能解释实验现象。XWXW红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄)2.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。XWXW红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwXWYw红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄)1.只位于X染色体上(Ⅱ2)。XWXW红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwXWY红眼（雄）XWXw红眼（雌）×PF2F1配子配子XWXwXWYXWXW红眼(雌）

XWXw红眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄)如何区分1和2？③对解释的验证——设计实验，验证假说XWXw红眼（雌）×XwY白眼（雄）XWYXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWY红眼(雄)XwY白眼(雄

)Xw2.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)。1.只位于X染色体上(Ⅱ2)。测交(演绎推理)测交(演绎推理)1:1:1:1XWXw红眼（雌）×XwYw白眼（雄）XWYwXwPF1配子XWXw红眼(雌）

XwXw白眼(雌)XWYw红眼(雄)XwYw白眼(雄)Xw1:1:1:1如何区分1和2？③对解释的验证——设计实验，验证假说摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼雌性红眼雄性白眼雌性白眼雄性126132120115杂交实验结果为：红眼雌果蝇和白眼雄果蝇。支持1假说,否定了2假说。追加实验→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)2.位于X和Y染色体的同源区段上(Ⅰ)1.只位于X染色体上(Ⅱ2)PF1PF1白眼(雌)与红眼(雄)杂交假说正确，即控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因。基因在染色体上。通过实验把一个特定的基因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。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。得出结论摩尔根摩尔根的成功：实验检验：根据假说预期测交实验结果得出结论：实验结果与预期结果一致，假说成立—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。白眼性状的表现总是与性别相联系？提出问题：作出假说：假说演绎法从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。回顾摩尔根的实验：演绎推理：进行测交实验摩尔根孟德尔萨顿摩尔根实验证据：遗传因子（基因）遗传规律观察到减数分裂染色体的行为规律假说：基因在染色体上实验证据：将基因定位在染色体上假说-演绎法类比推理假说-演绎法至此，摩尔根不仅找到了控制白眼的基因，更里程碑式地证明了：基因就像一串串密码，实实在在地排列在染色体这条‘载体’上。

这为后来绘制完整的遗传地图奠定了基石。”结论：基因在染色体上呈线性排列。摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。一条染色体上应该有许多个基因。果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个；思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？合作探究三

基因与染色体的关系合作探究四

孟德尔遗传规律的现代解释1.回忆等位基因的概念，指出下图中相同基因、等位基因和非等位基因孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因；

不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。（1）等位基因：位于同源染色体上同一位置，控制相对性状的基因。如图中的A和a、B和b分别互为等位基因。（2）非等位基因：②

同源染色体上的非等位基因：如A和D①

非同源染色体上的非等位基因：如B和D2、分离定律的实质：减数分裂Ⅱ后期在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随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。等位基因分离的时间：相同基因分离的时间：减数分裂Ⅰ后期合作探究四

孟德尔遗传规律的现代解释Aa精原细胞初级精母细胞AaAa次级精母细胞AAaaAaAa精细胞AaBb间期aaAAbbBB减ⅠBBaaAAbb减Ⅱ减ⅡAbaBBaAb自由组合的时间：3、自由组合定律的实质：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。减数分裂Ⅰ后期合作探究四

孟德尔遗传规律的现代解释(1)

真核生物细胞核中的基因遵循孟德尔的遗传规律，但细胞质基因（线粒体、叶绿体中的基因）不遵循孟德尔的遗传规律。（细胞质基因是母系遗传）(2)

原核生物中基因的遗传都不遵循孟德尔遗传规律。(原核生物无染色体)(3)

非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，

而同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律。【归纳提升】“基因的遗传”不一定遵循“孟德尔遗传定律”AaBbAaCc基因在染色体上萨顿假说摩尔根实验孟德尔遗传规律的现代解释基因和染色体的行为存在着明显的平行关系基因位于染色体上减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合依据结论实验验证实验现象实验假设果蝇眼色遗传与性别相联系控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因测交实验课堂小结C随堂检测1.遗传的染色体学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系。下列不属于所依据的“平行”关系的是（

）A.基因和染色体，在体细胞中都成对存在，在配子中都只有成对中的一个B.在形成配子时，某些非等位基因之间、非同源染色体之间都能自由组合C.作为遗传物质的DNA，都分布在染色体上D.在配子形成和受精过程中，基因和染色体都有一定的独立性和完整性2.果蝇的红眼(R)对白眼(r)为显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，