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第2節 基因在染色體上
第二章 基因和染色體的關系
5分鐘默寫
體細胞
配子
基因成對
D
d
Dd
一個來自父方
一個來自母方
受精后
體細胞
成單
遺傳學
等位基因分離
一對基因
染色體成對
成單
一條來自父方
一條來自母方
細胞學
同源染色體分離
一對同源染色體
一、薩頓的假說
0
提出假說：
基因（遺傳因子）是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說，基因就在染色體上。
理由：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。
Dd
一、薩頓的假說
基因成對
存在
染色體成對
存在
只有成對基因中的一個
只有成對染色體中的一條
成對的基因
一個來自父方，一個來自母方。
成對的染色體一條來自父方，一條來自母方。
基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。
染色體在配子形成和受精過程中
有相對穩定的結構。
研究方法：
根據兩個對象在某些屬性上相同或相似，通過比較而推斷出他們在其他屬性上也相同的推理過程。
類比推理法
看不見的基因
基因在染色體上
看得見的染色體
d
P
配子
F1
F1配子
高莖
矮莖
受精
高莖
×
減數分裂
減數分裂
減數分裂
高莖
高莖
矮莖
高莖
F2
D
D
d
d
D
D
d
D
d
D
d
D
D
D
d
D
d
d
d
請在圖中的染色體上標出基因符號，解釋孟德爾一對相對性狀的雜交試驗。（圖中染色體上的橫線代表基因的位置）
一、薩頓的假說
分析減數分裂中基因和染色體的關系 P30
類比推理得出的結論并不具有邏輯的必然性，其正確與否還需要觀察和實驗的檢驗。
等位基因:
是指位于一對同源染色體相同位置上控制同一性狀不同表現類型的的基因。
VS相同基因
二、基因位于染色體上的實驗證據
摩爾根（T.H.Morgan）
美國生物學家
Q：所有的生物都有性染色體嗎？
如：雌雄同株的植物沒有常染色體和性染色體之分。
常染色體
3對：Ⅱ Ⅱ，Ⅲ Ⅲ，Ⅳ　Ⅳ
性染色體
雌性同型：XX
雄性異型：XY
個體小，易飼養；
繁殖快，后代多；
相對性狀，易于區分；
染色體少（4對）易觀察。
假說---演繹法
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
F2
F1
P
1
1
1
1
:
:
:
×
×
白眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
白眼(雄)
3/4紅
1/4白
理論分析：
①紅眼為 顯性 性狀。
②F2中，紅 : 白≈3:1，果蠅的眼色遺傳符合基因 分離 定律。
③F2中白眼果蠅只有 雄性。
問題：
為什么白眼性狀的表現總與性別相關聯？
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
假說1：
控制白眼的基因是在Y染色體上，X染色體上沒有它的等位基因。
假說2：
控制白眼的基因是在X染色體上， Y染色體上沒有它的等位基因。
假說3：
控制白眼的基因在X、Y染色體的同源區段上。
雌性：X-X- 雄性：XY-
雌性：X-X- 雄性：XY-
雌性：X-X- 雄性：X- Y-
2017.新課標Ⅰ節選
一般來說，對于性別決定為XY型的動物群體而言，當一對等位基因（如A/a）位于常染色體上時，基因型有____種；當其位于X染色體上時，基因型有____種；當其位于X和Y染色體的同源區段時，基因型有____種。
5
3
7
XX紅眼（雌）
×
XYw白眼（雄）
X
Yw
X
XYw紅（ 雄 ）
XX紅眼（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子 X Yw
X
XX紅(雌 ）
XYw白眼(雄 )
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
F2
F1
P
1
1
1
1
:
:
:
×
×
白眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
白眼(雄)
3/4紅
1/4白
假說1：
控制白眼的基因是在Y染色體上，X染色體上沒有它的等位基因。
假說1錯誤
XW
Y
Xw
XWY紅（ 雄 ）
XWXw紅（ 雌 ）
×
XWXW紅眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
P
F2
F1
配子
配子 XW Y
XW
Xw
XWXW紅(雌 ）
XWXw紅(雌)
XWY紅(雄)
XwY白(雄 )
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
假說2：
控制白眼的基因是在X染色體上， Y染色體上沒有它的等位基因。
F2
F1
P
1
1
1
1
:
:
:
×
×
白眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
白眼(雄)
3/4紅
1/4白
XWXW紅眼（雌）
×
XwYw白眼（雄）
XW
Yw
Xw
XWYw紅（ 雄 ）
XWXw紅（ 雌 ）
×
P
F2
F1
配子
配子 XW Yw
XW
Xw
XWXW紅(雌 ）
XWXw紅(雌)
XWYw紅(雄)
XwYw白(雄 )
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
F2
F1
P
1
1
1
1
:
:
:
×
×
白眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
紅眼(雌)
紅眼(雌)
紅眼(雄)
白眼(雄)
3/4紅
1/4白
假說3：
控制白眼的基因在X、Y染色體的同源區段上。
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
測交1：F1紅眼 (♀) × 白眼 (♂)
測交2：F1紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
請同學們，寫一寫各實驗組的遺傳圖解
思路：將F1與隱性純合測交
P F1 紅眼（♀） × 白眼（♂）
XWXw
XWXw
XWY
XwY
Xw
Y
XW
Xw
XwXw
XwY
F1
配子
紅眼(♀)
白眼(♀)
白眼(♂)
紅眼(♂)
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
測交1：F1紅眼 (♀) × 白眼 (♂)
w
w
w
無法判斷假說2和假說3
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
測交2：F1紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
P F1紅眼（♂） × 白眼（♀）
XWY
XwXw
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
F1
配子
紅眼(♀)
白眼(♂)
w
w
w
無法判斷假說2和假說3
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
測交3：野生紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
P F1紅眼（♂） × 白眼（♀）
XWY
XwXw
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
F1
配子
紅眼(♀)
白眼(♂)
W
W
W
紅眼(♀)
紅眼(♂)
符合
不符合
假說2正確
假說3不正確
不符合
假說3不正確
二、基因位于染色體上的實驗證據
觀察現象，
提出問題
分析問題，作出假說
演繹推理，
預測結果
實驗檢驗，得出結論
測交3：野生紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
P F1紅眼（♂） × 白眼（♀）
XWY
XwXw
XWXw
Y
XW
Xw
XwY
F1
配子
紅眼(♀)
白眼(♂)
W
W
W
紅眼(♀)
紅眼(♂)
符合
不符合
假說2正確
假說3不正確
結論：控制白眼的基因是在X染色體上， Y染色體上沒有它的等位基因。
測交實驗親本：隱雌×顯雄（純合子）
不是所有的測交都可以驗證假說
思維拓展
二、基因位于染色體上的實驗證據
測交1：F1紅眼 (♀) × 白眼 (♂)
測交2：F1紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
測交3：野生紅眼 (♂) × 白眼 (♀)
三、基因位于染色體上的實驗證據
X
X
4對染色體，1.3萬個基因
23對染色體，2.6萬個基因
顯然，一條染色體上應該有許多個基因。
基因在染色體上呈線性排列。
熒光標記技術
二、基因位于染色體上的實驗證據
判斷：所有基因都在染色體上
擬核、細胞質的、病毒的基因不在染色體上
×
判斷：非等位基因都位于非同源染色體上
×
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
1.基因的分離定律的實質
在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；
在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。
D
d
D
d
D
d
D
D
d
d
d
D
D
d
等位基因的分離發生在減數分裂Ⅰ后期
同源染色體分離，等位基因分離
染色單體分開，相同基因分離
等位基因的分離發生在減數分裂Ⅱ后期（互換）
2.基因的自由組合定律的實質
位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；
在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
同源染色體上的非等位基因自由組合嗎？
強化記憶
基因分離定律的實質是：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體的等位基因，具有一定的獨立性；在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
自由組合
基因連鎖
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
B
B
b
b
2.基因的自由組合定律的實質
三、孟德爾遺傳規律的現代解釋
A
a
B
b
2對等位基因位于
2對同源染色體上
A
a
B
b
2對等位基因位于1對同源染色體上
同源染色體上的非等位基因不能自由組合。
不是自由組合
AB、Ab、 aB、 ab
AB、 ab
AB、Ab、 aB、 ab
1．果蠅的眼色有紅眼和白眼，受一對等位基因B、b控制。兩只紅眼果蠅交配，F1表型如下圖所示。據圖回答，下列問題：
（1）果蠅作為遺傳材料的優點是______________________________________（答出兩點即可）
（2）控制果蠅眼色的基因位于____（”X”或“常”）染色體上，判斷依據是____________________________________________________________ 。
（3）親本果蠅的基因型是________和_______，F1雌果蠅中純合子所占比例為_________。
易飼養、繁殖快、培養周期短、后代多等
X
F1中雌性全為紅眼，雄性紅眼：白眼=1:1，與性別相關聯
XBXb
XBY
1/2
高考鏈接
2．已知果蠅中灰身與黑身是一對相對性狀(B/b)，紅眼與白眼是一對相對性狀(R/r)，現有兩只親代果蠅雜交得到以下子代類型和比例：
（1）控制紅眼與白眼的基因位于____染色體上，判斷依據是________________________________________________________________.
（2）雌性親本的基因型為________，表現型為__________________。
X
BbXRXr
灰身紅眼
雜交子代中紅眼在雌雄個體中都有，白眼只在雄性個體中
（小本課時作業8 選擇題第10題改編）果蠅體色灰身、黑身由一對等位基因A、a控制，眼色紅眼、白眼由一對等位基因B、b控制。現用純合子果蠅作為親本進行兩對相對性狀的遺傳實驗，結果如下：
（1）實驗中屬于顯性性狀的是_____________，判斷依據是_______________________
（2）體色和眼色的遺傳________（填“遵循”或“不遵循”）符合自由組合定律，依據是_______________________________________________________
（3）組合①親本的基因型為___________________，組合①中F1隨機交配，則F2雄果蠅中灰身白眼的概率為___________
（4）組合②F1的基因型為___________________，組合②中F1隨機交配，則F2中黑身白眼的概率為_____________
灰身、紅眼
組合①親本灰身和黑身雜交后代雌雄都是灰身，親本紅眼白眼雜交后代雌雄都是紅眼
遵循
由組合②后代可知控制體色的基因位于常染色體，控制眼色的基因位于X染色體。
AAXBXB、aaXbY
3/8
AaXBXb、AaXbY
1/8
(大本P57第4題)以下是摩爾根所做的果蠅雜交實驗，果蠅紅眼對白眼為顯性，其中能確定其基因是位于常染色體上還是位于 X 染色體上的是
①純合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅
②純合紅眼雄果蠅×白眼雌果蠅
③雜合紅眼雌果蠅×純合紅眼雄果蠅
④白眼雌果蠅×白眼雄果蠅
A．①③④ B．②③ C．①② D．①②③④
B
探究”基因在染色體上的位置”實驗設計思路
1. 顯隱性未知
方法：正反交實驗
若結果一致，則基因位于__________上，
若結果不同，則基因位于___________上。
探究基因在X染色體還是常染色體上
常染色體
X染色體
探究”基因在染色體上的位置”實驗設計思路
探究基因在X染色體還是常染色體上
2. 顯隱性已知
♀ 隱×♂顯（純合），觀察統計子代表現型及比例。
方法一：
若子代雌、雄個體表現型一致，則基因位于____________上，若子代雌性全為顯性, 雄性全為隱性, 則基因位于___________上。
常染色體
X染色體
探究”基因在染色體上的位置”實驗設計思路
探究基因在X染色體還是常染色體上
2. 顯隱性已知
♀ 顯性雜合×♂顯性（純合），觀察統計子代表現型及比例
若子代雌、雄個體表現型一致，則基因位于______________上；若子代雌性全為顯性, 雄性有顯、隱性, 則基因位于________________上。
方法二：
常染色體
X染色體

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