《基因在染色体上》一节重难点剖析
一  萨顿的假说
1 假说的依据：蝗虫精子和卵细胞的形成过程。
2 假说的内容：基因是由染色体携带从亲代传递到下一代的。
3 假说的原因：基因和染色体行为存在明显的平行关系，表现出一致性，具体有：
（1）在体细胞中，染色体成对存在，其上的基因也成对存在。
（2）减数分裂中，成对的同源染色体分离，其上的等位基因也分离；非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合。
（3）减数分裂产生的配子中，染色体减少一半，基因也减半，不含等位基因。
（4）精子和卵细胞结合形成的受精卵，染色体恢复正常水平。细胞核中的基因数量也恢复正常，出现成对的等位基因。
注意：作出假设是科学探究的第二步。所谓假说，就是在已有的观察和研究材料基础上，依据科学原理和事实经过理性思维加工后，对研究着的自然现象或规律提出的一种暂时性的假定性的解释和说明。科学假说对科学问题的研究常起着一种纲领性的作用，是人们将认识由已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方法，是科学发现的一种重要形式。假设的陈述应简洁明确，常采用"如果……，那么……"的句式。
假设不是凭空猜想，必须以已有知识、经验或证据为依据，此外，假设的真实性能够被检验，用以检验的依据应来源于收集、分析和解读的实验数据。因此，假设中蕴含着可操作性实验内容。 对于探究性实验来说假说可以有多种情况，而验证性实验则只有一种情况。
假设的特点有：推测性 （假设是一种科学研究的"雏形"，在未被证实以前只能是对研究的某一事物的规律的一种推测。假设只有经过多次实验证实为正确的，才能上升为一种理论。）；科学性 （假设的提出是在一定的科学研究基础上，以已有的事实为依据，在一定的科学知识基础上经过许多逻辑推理的方法证明的，因此它必然具有一定的科学性和真实性。所以我们又把这种假说称为"科学假说"。）； 可变性 （假设是一种有待证明的东西，在实践的检验下，能被证实的将发展为理论和规律，不被证明的将被修正或淘汰，或被另一种假设或理论而取代，因而它必然具有很大的可变性）。
【例1】下列关于基因和染色体的关系叙述正确的是（  ）
A 基因全部在染色体上
B 基因在染色体上呈线性排列
C 一条染色体上有一个基因
D 染色体就是由基因组成的
【解析】：本题考查基因和染色体的关系。基因和染色体之间存在明显的平行关系，但是细胞质中也有少量的基因如线粒体。基因在染色体上呈线性排列，说明一条染色体上含有很多个基因。染色体主要由蛋白质和基因构成。答案 B
【例2】摩尔根从野生型果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼♂与红眼♀杂交，F1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1：1，红眼占3/4，但所有雌蝇全为红眼；白眼只限于雄性。为了解释这种现象．他提出了有关假设。你认为最合理的假设是（  ）
A．白眼基因存在于X染色体上    B．红眼基因位于Y染色体上
C．白眼基因表现出交叉遗传   D．红眼性状为隐性性状
【解析】：F1全部表现为红眼，说明红眼是显性性状。F2所有雌蝇全为红眼，白眼为雄性，说明控制颜色的基因不可能在Y染色体上，控制颜色的基因存在于X染色体上，所以摩尔根最可能提出这一假说。答案A
二 关于果蝇红眼和白眼的遗传问题
1 眼色基因与XY染色体的关系
果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，受一对等位基因控制的，存在于X染色体上，而Y染色体上没有其等位基因。下面来看看XY染色体上基因的分布情况：
 
控制红眼和白眼的基因位于X染色体的非同源区段上，Y上是没有的。
2 基因型和表现型的对应关系（用A和a表示 ）
 ♀ ♂
基因型 XAXA XAXa XaXa XAY XaY
表现型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼

 3 红眼和白眼的遗传遵循分离规律

P XAXA×XwY                                                                      ↓
F1         XAXa   ×   XAY                  
              ↓
F2 XAXa    XaXa     XAY    XaY
红眼  ：白眼：红眼：白眼=1：1：1；

F1      XaY  ×XAXa
                 ↓      
 测交后代 XAXa    XaXa     XAY  XaY=红眼  ：白眼：红眼：白眼=1：1：1：1
F1      XAY  ×XaXa
                  ↓
  测交后代  XAXa ： XaY=红眼：白眼=1：1
【例3】果蝇的红眼为伴X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
【解析】：果蝇的红眼和白眼这一对等位基因位于X染色体上，在雄性果蝇中，Y染色体上没有。根据分离规律，在题目给出的答案中，只有B可以直接从后代的表现型中，判断出子代的性别。答案B
三 性状分离与等位基因分离的关系
等位基因分离是指等位基因在减数分裂中随着同源染色体的分离而分离。性状分离是指杂合体后代出现显性和隐性性状的现象。基因分离是性状分离的原因，性状分离则是基因分离的结果，是外在的表现。可以表示为：等位基因分离→导致→性状分离。
四 等位基因分离与非等位基因组合之间的关系
在减数分裂中，同源染色体的分离导致同源染色体上的等位基因分离；非同源染色体的自由组合导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。等位基因的分离导致非等位基因的自由组合。
五  同源染色体与等位基因的关系
同源染色体是指减数分裂中配对的2条染色体，形状大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。判断的依据是：形态和大小相同，来源不同（用不同颜色表示）。但是XY是一对特殊的同源染色体，因为X和Y形态差异很大啊。等位基因是指控制相对行状的基因，根据此可判断：等位基因可以出现在同源染色体，也可能出现在一条含有姐妹染色单体的染色体上。在减数分裂中等位基因的分离是因为同源染色体的分离导致的。
【例4】如图表示基因型为RR的某动物细胞，下列有关叙述错误的是（   ）
A 图中的R与r互为等位基因
B 图中基因r只能是基因突变产生的
C 该细胞中含有2个染色体组
D 图中a与 a"的分离发生在减数分裂第二次分裂后期或有丝分裂的后期

 
【解析】：基因突变可以产生等位基因。该细胞中含有2个染色体组。图中a与 a"的分离发生在减数分裂第二次分裂后期，不会发生在有丝分裂的后期。答案 D
六  特别说明
 等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因自由组合均发生在减数分裂形成配子的过程中。所产生的雌雄配子自由组合则不属于自由组合规律的范畴。
 【例5】．红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头。则F2代卵中具有R和r及精子中具有R和r的比例是   （    ）
A．卵细胞：R∶r=1∶1    精子：R∶r=3∶1  
B．卵细胞：R∶r=3∶1    精子：R∶r=3∶1
C．卵细胞：R∶r=1∶1    精子：R∶r=1∶1  
D．卵细胞：R∶r=3∶1    精子：R∶r=1∶1
【解析】：红眼雌果蝇的基因型为XRXR，白眼雄果蝇的基因型是XrY,两者杂交得到的F1基因型有XRXr  ,XRY，F1杂交后代出现4种基因型，表现为红眼果蝇数量为121只（基因型是XRXR ，XRXr）；红眼雄果蝇60只（基因型是XRY），白眼雄果蝇XrY59只。根据基因型我们可以计算出后代产生的卵细胞和精子R∶r的比值。答案D