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01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。他发现孟德尔假设的一对遗传因子的分离与减数分裂中同源染色体的

分离非常相似。一、萨顿的假说体细胞24条染色体精子12条染色体卵细胞12条染色体受精体细胞24条染色体按形态结构来分，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。1.内容：2.依据：3.方法：分离定律—遗传因子DdDd减数分裂—染色体基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。类比推理一、萨顿的假说看不见的染色体基因在染色体上推理基因看得见的

平行关系探究活动1：阅读课本29页，完成表格填写。一、萨顿的假说比较项目基因的行为染色体的行为传递中的性质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中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一、萨顿的假说基因成对存在只有成对的基因中的一个成对的同源染色体一条来自父方，一条来自母方。成对的基因一个来自父方，一个来自母方。基因行为染色体行为体细胞染色体成对存在只有成对染色体中的一条配子来源P配子F1P配子F1♂♀DdDdDD♂dd♀××配子形成和受精过程中染色体也有相对稳定的结构。杂交过程中基因保持完整性和独立性。传递性质一、萨顿的假说Rr非等位基因在形成配子时自由组合基因行为染色体行为行为变化非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合YyRrYyYRYryRyr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看不见的染色体基因在染色体上类比推理基因看得见的

平行关系探究活动2：在图中的染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验。一、萨顿的假说高茎高茎矮茎高茎D

dD

Dd

d

D

d

d

d×减数分裂受精减数分裂高茎减数分裂P配子F1F1配子高茎矮茎F2dDdDD

DDDdd02基因位于染色体上的实验证据二、基因在染色体上的实验证据果蝇实验摩尔根ThomasHuntMorgan(1866-1945)孟德尔遗传理论萨顿假说二、基因在染色体上的实验证据果蝇作为实验材料的优点（视频）二、基因在染色体上的实验证据优点常见：果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3~4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。个体小，易饲养繁殖快:在室温下10多天就繁殖一代后代多：一只雌果蝇一生能产生几百个后代具有易于区分的相对性状染色体少，易观察（4对）果蝇XXXY雌雄果蝇体细胞染色体示意图同型雌性雄性性染色体常染色体3对常染色体+3对常染色体+XXXY异型染色体的类型常染色体：雌雄个体细胞中相同，不决定性别的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)性染色体：雌雄个体细胞中不相同，决定性别的染色体，如X、Y注意：雌雄同株的植物没有常染色体和性染色体之分。果蝇的染色体组成XYⅠⅡⅢ非同源区段：Ⅰ、Ⅲ

①基因只存在于X染色体（Ⅰ区段）上②基因只存在于Y染色体（Ⅲ区段）上③基因存在于X、Y染色体同源区段（Ⅱ）上同源区段：Ⅱ基因的表示方法X

X--雌性：X

Y-雄性：如果基因在常染色体上:如果基因在性染色体上:DD、Dd、dd先写性染色体后写基因XY-雄性：X

X--雌性：X

Y-雄性：-同源区段和非同源区段研究过程二、基因在染色体上的实验证据一天，摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的？红眼果蝇白眼果蝇研究过程①观察现象，提出问题A.红眼对白眼是显性。B.F2中红眼和白眼的数量比是3:1，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。问题：白眼性状的表现为何总是与性别相联系？二、基因在染色体上的实验证据3/41/4P×白眼（雄）红眼（雌）F1红眼F2白眼（雄）红眼（雌、雄）（雌雄交配）研究过程②

提出假说，解释问题二、基因在染色体上的实验证据摩尔根及其同事提出假说：控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因雌果蝇种类：红眼（ＸＷＸw、ＸＷＸＷ）白眼（ＸWＸW）雄果蝇种类：红眼（ＸＷＹ）白眼（ＸwＹ）写出雌、雄性果蝇的基因型：PF1F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3/41/4红眼×红眼（雌）白眼（雄）ＸwＹＸＷＸＷＸＷＸw、ＸＷＹＸＷＸw、ＸＷＸＷ、ＸＷＹＸwＹ雌配子雄配子XＷXwXＷYXＷXＷXＷXwXＷYXwY（雌雄交配）研究过程②

提出假说，解释问题二、基因在染色体上的实验证据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

)研究过程③

演绎推理(纸上谈兵)二、基因在染色体上的实验证据11111

1XWXw

×XwYXWX

wXwYF1：P：配子：红眼（雌）白眼（雄）XW

XwXwYXwXw

XWY红雌白雌红雄白雄XWX

w

红雌XwY白雄F1：P：配子：红眼（雄）白眼（雌）XWXwY测交方案1测交方案2XWY

×XwXw研究过程二、基因在染色体上的实验证据子代性状红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雌蝇白眼雄蝇数量126132120115比例1111测交实验的结果：测交方案1测交方案2子代性状红眼雌性白眼雄性数量234230比例11④

实验验证二、基因在染色体上的实验证据⑤

得出结论结论：控制果蝇眼色(红眼和白眼)的基因在X染色体上，而Y染色体上不含其等位基因，亦证明基因位于染色体上。

摩尔根通过实验观察，把一个特定的基因（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，最终确定了基因在染色体上的结论。摩尔根从孟德尔理论的怀疑者成为孟德尔理论坚定的支持者。研究过程托马斯·亨特·摩尔根演绎推理：实验验证：设计测交实验，预测实验结果。得出结论：基因在染色体上。控制白眼的基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。白眼性状的表现为何总是与性别相关联？提出问题：作出假说：假说—演绎法二、基因在染色体上的实验证据进行测交实验。基因和染色体的关系基因和染色体在数量上还存在什么关系？显然，一条染色体上应该有许多个基因。XX4对染色体，1.3万多个基因23对染色体，基因大约有2.6万个继续探究：基因和染色体的关系继续探究：果蝇X染色体上的一些基因●摩尔根和他的学生们经过十多年的努力●发明了测定基因在染色体上相对位置的方法●并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图●同时也说明了基因在染色体上呈线性排列思考：细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？基因定位不是真核生物的基因细胞核基因：位于染色体上细胞质基因：位于叶绿体和线粒体中原核生物的基因拟核DNA细胞质基因：位于质粒上病毒：无细胞结构，无染色体，基因不位于染色体上03孟德尔遗传规律的现代解释相关概念三、孟德尔遗传规律的现代解释等位基因等位基因非同源染色体非等位基因相同基因同源染色体同源染色体

孟德尔所说的一对遗传因子就是位于___对__________上的________，不同对的遗传因子就是位于____________上的___________；一同源染色体等位基因非同源染色体非等位基因等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因同源染色体的相同位置上控制相同性状的基因同源染色体上的不同位置的基因或位于非同源染色体上的基因相同基因：非等位基因：Dd12Dd12DdD1Dd2ddDDd

在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。基因分离定律的实质三、孟德尔遗传规律的现代解释

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。基因自由组合定律的实质三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟