第2节 基因在染色体上

[学习导航] 1.理解“类比推理法”，通过比较基因和染色体的平行关系，掌握萨顿的假说。2.结合教材P29图2－9、2－10，理解“基因在染色体上”的实验证据。3.运用有关基因和染色体的知识，阐明孟德尔遗传规律的细胞学基础和实质。

[重难点击] 1.萨顿推测基因在染色体上的“类比推理法”。2.摩尔根的实验过程。3.孟德尔遗传规律的实质。

师：回顾减数分裂知识，思考：某生物体细胞含有一对同源染色体，它进行减数分裂，可以产生几种类型的配子？含有两对同源染色体的呢？(2种，4种)

师：大家比较一下在配子的形成过程，即减数分裂过程中染色体和基因的行为变化，你们有什么发现？可以提出什么样的假说？

一、萨顿的假说

1．研究方法：类比推理法。 2．基因与染色体行为的类比

项目 基因的行为 染色体的行为 染色体在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的形态结构 在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方 非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合 独立性 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 存在方式 来源 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 非等位基因在形成配子时自由组合 分配 3.结论：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

类比推理是科学研究的重要方法之一，据此分析：

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1．类比推理和假说—演绎法相比，有没有设计相应的验证实验？ 答案 没有。

2．通过类比推理得出的结论是否一定是正确的呢？

答案 不是。类比推理得出的结论正确与否还需要观察和实验的检验。

知识整合 类比推理的结论不具有逻辑的必然性，只是假说；假说—演绎法得出的结论是科学的、正确的。

1．下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是( ) A．基因在染色体上呈线性排列

B．体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的

C．基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在形成配子和受精过程中，具有相对稳定的形态结构

D．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此 答案 A

解析 基因在染色体上呈线性排列，是由摩尔根提出的。

2．已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该昆虫减数分裂产生配子的说法，正确的是( ) A．果蝇的精子中含有成对基因 B．果蝇的体细胞中只含有一个基因

C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方，也可以同时来自于母方 D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个 答案 D

解析 由于精子中无同源染色体，所以其中的基因均不成对，A错误；果蝇的体细胞中含同源染色体，所以基因都是成对的，且种类也很多，B错误；同源染色体只能一条来自母方，一条来自父方，不会同时来自母方或父方，C错误。

二、基因位于染色体上的实验证据

1．实验材料——果蝇

(1)果蝇作为实验材料的优点：①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低；④容易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。

(2)果蝇体细胞内染色体的组成：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。雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。

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2．观察现象

P 红眼(♀)×白眼(♂)

↓

F1 红眼(♀、♂) ↓雌雄交配 31

F2 红眼(♂、♀)、白眼(♂)

44

(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。 (2)F1全为红眼，红眼是显性性状。

(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相联系。 3．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相联系？ 4．作出假设，解释现象

(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。 (2)解释

♂ 11♀ 2XW 2Y 11W1W4XXW 4XWY 2X (红眼雌性) (红眼雄性) 111W4XXw 4XwY 2Xw (红眼雌性) (白眼雄性)

5.演绎推理——测交 (1)过程

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(2)测交结果：后代中红眼∶白眼＝1∶1，符合分离定律。

6．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。 7．基因和染色体关系

摩尔根进一步证明了：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。

果蝇的红眼(W)对白眼(w)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为白眼，另一方为红眼，杂交后F1中雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，请回答： 1．亲代果蝇的基因型是怎样的？

分析 F1中雄果蝇均为白眼，因此，亲本雌果蝇一定为纯合子，也就是XX；子代雌果蝇均为红眼，亲代的雄果蝇一定含有X，所以为XY。 答案 XX和XY。

2．上述过程的遗传图解是怎样的？ 答案 如图所示

ww

W

W

W

ww

3．若让F1中的雌雄果蝇交配，F2的表现型和比例是怎样的？

答案 红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1∶1∶1。

3．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如表所示。下列说法不正确的是( )

P ①♀灰身红眼×♂黑身白眼 ②♀黑身白眼×♂灰身红眼 A.果蝇的灰身、红眼是显性性状

B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上

C．若组合①的F1随机交配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占1/16 D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8 答案 C

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F1 ♀灰身红眼、♂灰身红眼 ♀灰身红眼、♂灰身白眼