第2章 基因和染色体的关系第2节 基因在染色体上
人教版必修2
回到19世纪——
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们才意识到
遗传因子（基因）是客观存在的
基因在哪里？
一、萨顿的假说
发现问题：用蝗虫作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔定律中基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
推论：
理由：
一、萨顿的假说
基因位于染色体上，由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
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
看不见
染色体
基因在染色体上
推理
基因
看得见
平行关系
方法:
类比推理法
矮 茎
高 茎
×

受 精
高 茎
P
配子
F1
F1配子
矮 茎
高 茎
×

受 精
高 茎
P
配子
F1
F1配子
d d
DD
d
D
Dd
d
D
D
d
Dd
Dd
d d
DD
笑话:
加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时，由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事，受到政敌的攻击，说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说：“你们是喝牛奶长大的，你们身上一定有牛的血统了。”
类比推理
由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。
基因真的位于染色体上吗？
注意:
类比推理得出的结论并不具有逻辑的
必然性.其正确与否,还需要观察和实验的
检验
类比推理具有非必然性，萨顿的假说遭到同时代的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan)的强烈质疑。
摩尔根的这种大胆质疑，科学务实的研究精神是值得我们努力学习的。
我不相信孟德尔，更难以相信萨顿那家伙毫无事实根据的臆测！
我更相信的是实验证据，我要通过确凿的实验找到遗传和染色体的关系！
1909年
二、摩尔根实验
“材料选对了就等于实验成功了一半”
果蝇 昆虫纲双翅目，体长3—4mm。在制醋和腐烂水果的地方常常可以看到。易饲养、繁殖快，10多天就繁殖一代，后代比较多。常用作遗传学研究的实验材料。
寻找证据之路… …
果蝇还有很多优点：
如：果蝇体细胞中染色体数目少且形态有明显差别
染色体与性别决定的关系及分类
常染色体：
性染色体：
雌性个体与雄性个体相同的染色体（即与性别决定无关的染色体）
雌性个体与雄性个体不同的染色体（即与性别决定有关的染色体）
XX
XY
ZW
ZZ
X型卵细胞
X型精子
Y型精子
Z型卵细胞
W型卵细胞
Z型精子
性染色体与性别决定类型
性别决定类型
P： XX（♀） × XY（♂）
配子：
X Y
XX XY
1/2 1/2
XY型性别决定
X
F
P： ZZ（♂） × ZW（♀）
配子：
Z W
ZZ ZW
1/2 1/2
ZW型性别决定
Z
F
XX
XY
ZW
ZZ
X型卵细胞
X、Y型精子
Z、W型卵细胞
Z型精子
父方
母方
性染色体与性别决定类型
长翅
残翅
果蝇众多容易区分的相对性状
P
F1
F2
×
摩尔根的果蝇杂交实验
红眼是显性性状
3：1的性状分离比符合分离定律
白眼果蝇都是雄的？
为什么没有白眼雌性果蝇呢？
白眼性状的表现，总是与性别相联系？
1、介绍果蝇的染色体组成
（2）如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？
假设一：控制白眼的基因是在Y染色体上，而X染色体上没有它的等位基因
假设二：控制白眼的基因在X、Y染色体上
假设三：控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
摩尔根的果蝇眼色的遗传实验分析
2、提出假设：
（1）如果按照萨顿的假说:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?
经过推理、想象提出假说:
控制白眼的基因在X染色体上，而Y上不含有它的等位基因。
红眼（雌）
白眼（雄）
XWXW
XwY
动动手：
写出纯合亲本中红眼（雌）和白眼（雄）杂交产生F1的遗传图解
假说
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因
注：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上( 例DD、dd)，而性染色体上的基因需标明（性染色体要大写）
红眼♀
×
XWY
XW
Y
XW
F1：
P：
配子：
XWXw
XWY
白眼♂
XWXW
摩尔根对设想的解释：
红眼♀
红眼♂
红眼♀
×
XWY
XW
Y
XW
Xw
F2：
F1：
配子：
XWXW
XWXw
XWY
XwY
红眼♂
XWXW
红眼♀
红眼♂
红眼♀
白眼♂
XWXW
×
XwY
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
红眼（雌）
白眼（雄）
XＷXw
126
132
120
115
统计的结果与理论上的推测完全符合假说，则假说就是正确的！
摩尔根对该解释的验证：
XWXw
XwXw
XWY
XwY
测 交
F1测交
测交后代
红眼♀
白眼♂
×
XwY
红眼♀
红眼♂
白眼♀
白眼♂
理论比：
1 : 1 ： 1 : 1
实际比：
验证假说：
测交
得出结论：
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？
提出问题：
作出假说：
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
小结
果蝇的4对染色体上却有数百个基因
基因在染色体上呈线性排列
一条染色体上有许多个基因
摩尔根又进一步研究：
等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中。
A Aa a
基因分离定律的实质
Y Yy y
R Rr r
同源染色体上的等位基因分离，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
在杂合体的细胞中，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，独立的随配子遗传给后代
三、孟德尔遗传规律的现代解释:
基因的自由组合定律的实质是：
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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因的分离定律的实质是：
D
d
e
E
同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？
练习
1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有多个基因
D.染色体就是由基因组成的
D
2、下列生理活动，能使基因A和基因a分别进入两个子细胞中的是（ ）
A.有丝分裂 B. 减数分裂
C. 细胞分化 D.受精作用
3、下列各项中，肯定含有Y染色体的是（ ）
A.受精卵和初级精母细胞
B.受精卵和次级精母细胞
C.精子和男性口腔上皮细胞
D.初级精母细胞和男性小肠上皮细胞
B
D
4、果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性
性状为白眼，在下列杂交组合中，通过
眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组
是 （ ）
A、杂合红眼雌果蝇× 红眼雄果蝇
B、白眼雌果蝇 × 红眼雄果蝇
C、杂合红眼雌果蝇× 白眼雄果蝇
D、白眼雌果蝇 × 白眼雄果蝇
B