2.2 基因在染色体上（知识清单）（三大必备知识梳理+六大易错易混辨析+六大常考拓展知识）生物人教版2019必修2

2.2基因在染色体上知识清单
三大必备知识梳理+六大易错易混辨析+六大常考拓展知识
一、基础知识
1. 萨顿的假说 (类比推理)
1903年，美国遗传学家萨顿通过观察蝗虫精母细胞减数分裂，发现基因和染色体行为存在明显的平行关系，由此推断基因位于染色体上。
平行关系表现：
①基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
②体细胞中基因成对存在，染色体也成对存在；配子中基因成单存在，染色体也成单存在。
③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。
④非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也自由组合。
2. 摩尔根的果蝇实验——证据的获得
摩尔根最初对萨顿假说持怀疑态度，他用果蝇进行杂交实验，发现了白眼性状的遗传与性别相关联（白眼基因位于X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因），从而用实验证明了基因在染色体上（具体实验如下）：
(1)实验材料：果蝇。优点:①易饲养 ②繁殖快、后代比较多 ③有许多易于区分的相对性状 ④染色体数目少，便于观察
(2)过程：红眼（雌） × 白眼（雄） → F 全为红眼 → F 雌雄交配 → F 红眼:白眼=3:1，但所有白眼个体均为雄性。
(3)解释：控制白眼的基因（w）位于X染色体上，Y染色体不含其等位基因。
(4)测交验证：通过测交进一步证明基因位置的正确性。
3.孟德尔遗传规律的现代解释
(1)基因的分离定律的实质:
①在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；
②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，独立地随配子遗传给后代。
(2)基因的自由组合定律的实质:
①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；
②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。
二、易错易混知识
易混概念/情境 辨析与正确理解
“基因在染色体上”是否等于“所有基因都在染色体上”？ 萨顿和摩尔根的研究主要针对细胞核基因。真核生物的线粒体、叶绿体中也存在基因（细胞质基因），不在染色体上；原核生物无染色体，基因位于拟核或质粒DNA上。
“类比推理”与“假说-演绎法” 萨顿用的是类比推理（得出的结论不一定正确，需要实验验证）；摩尔根用的是假说-演绎法（通过实验和测交验证，结论更可靠）。
X染色体上的隐性遗传特点 男性发病率高于女性；具有交叉遗传（男性的X染色体来自母亲，传给女儿）；女患者的父亲和儿子一定患病。
X染色体上的显性遗传特点 女性发病率高于男性；男患者的母亲和女儿一定患病；连续遗传。
Y染色体遗传特点 只在男性中传递，父传子、子传孙；无显隐性之分（全男性遗传）。
果蝇的白眼基因位于X染色体上，能否说“所有眼色基因都在X染色体上”？ 不能。果蝇也存在其他眼色基因（如朱红眼、深红眼等），可能位于常染色体上。
特别提醒：① 并非所有生物都有性染色体，如雌雄同株植物、某些鱼类等。② 性染色体上的基因并非都与性别决定有关（如果蝇X染色体上的白眼基因与性别决定无关）。
三、拓展知识
(1)染色体学说的发展：在摩尔根之后，他的学生斯特蒂文特（Sturtevant）绘制了第一张果蝇X染色体连锁基因的遗传图谱，证明了基因在染色体上呈线性排列，并创立了基因连锁互换定律。
(2)人类基因组计划与基因定位：通过确定人类全部基因在染色体上的位置（物理图谱），证实了基因在染色体上的分布规律，并为疾病诊断提供基础。
(3)剂量补偿效应：哺乳动物雌性两条X染色体中有一条随机失活（巴氏小体），使X连锁基因表达量与雄性（XY）大致相等，这是基因在染色体上的一种调控机制。
(4)限性遗传与从性遗传：限性遗传指只在某一种性别表现的性状（如鸡的产蛋量）；从性遗传是指常染色体基因控制的性状但在两性中表达不同（如羊的有角无角），与伴性遗传不同。
(5)现代细胞遗传学技术：荧光原位杂交（FISH）可直接将特定基因定位在染色体具体条带上，是“基因在染色体上”的直观证据。
(6)染色体异常与基因剂量效应：如21三体综合征（唐氏综合征）是由于多一条21号染色体，导致大量基因剂量增加，出现相应表型。