摩尔根果蝇实验中白眼基因为何不能在Y染色体上
摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维
摩尔根果蝇杂交实验的科学逻辑思维摩尔根果蝇杂交实验是遗传学领域的经典实验之一，由美国遗传学家托马斯·亨特·摩尔根在20世纪初开展。
这个实验通过对果蝇的杂交繁殖，研究了基因的遗传规律和遗传变异等重要问题，为遗传学奠定了基础。
本文将从科学逻辑思维的角度，详细介绍摩尔根果蝇杂交实验的步骤和结果，并探讨实验的科学意义。
摩尔根果蝇杂交实验的步骤非常关键。
实验首先要选择具有明显表型差异的果蝇品系，比如黑色和白色的眼睛。
然后，将黑色眼睛的雄性果蝇与白色眼睛的雌性果蝇进行交配，得到F1代。
在F1代中，所有的个体都具有黑色眼睛，这是由于黑色眼睛的基因是显性遗传。
接下来，将F1代中的雄性果蝇与白色眼睛的雌性果蝇进行交配，得到F2代。
在F2代中，黑色眼睛和白色眼睛的果蝇比例大约是3：1，这是由于黑色眼睛和白色眼睛的基因是隐性遗传。
通过对F2代果蝇的统计分析，可以得出基因的遗传比例和遗传规律。
摩尔根果蝇杂交实验的结果是令人惊讶的。
通过大量的实验数据，摩尔根发现了果蝇眼睛颜色遗传的异常规律。
在实验中，摩尔根发现了一些罕见的果蝇，它们的眼睛颜色不同于普通的黑色和白色。
进一步的研究揭示，这些异常的果蝇携带了基因突变，导致了眼睛颜色的变异。
这个发现引起了科学界的广泛关注，为后续的突变研究提供了重要线索。
摩尔根果蝇杂交实验的科学意义非常重大。
首先，通过实验可以得出基因的遗传比例和遗传规律，揭示了基因在遗传中的作用。
这对于理解遗传学的基本原理和遗传疾病的发生机制具有重要意义。
其次，实验中发现的突变现象为突变研究提供了模型和方法，为遗传变异的机制和效应提供了实验依据。
此外，摩尔根果蝇杂交实验还为遗传学研究提供了新的思路和方法，为后续的遗传学研究提供了指导。
总结起来，摩尔根果蝇杂交实验以其科学逻辑思维和严谨的实验设计，揭示了基因的遗传规律和遗传变异等重要问题。
实验的步骤和结果为遗传学研究提供了重要线索和实验依据，具有重大的科学意义。
重走摩尔根之路：果蝇白眼基因位置的推理和实验验证(微课设计)
重走摩尔根之路：果蝇白眼基因位置的推理和实验验证周南梅溪湖中学-邓久波一、提出问题摩尔根选用果蝇进行杂交实验，通过分析而提出假设：控制果蝇白眼的基因W位于X 染色体上而Y染色体没有它的等位基因，再通过测交实验证明这个假说是正确的亦即提出基因是位于染色体上的。
在中学阶段去做这个果蝇杂交实验是非常困难的，但是我们可以运用假说—演绎法的思维方式去设计实验进行探究，重温这个思维的过程。
染色体分常染色体和性染色体，而性染色体又有X，Y染色体，如果按照萨顿的理论，基因在染色体上，那么，控制白眼的基因不是常染色体上就是在性染色体上，那么请同学们想一想我们可以做出哪些假设？二、做出假设假设一：控制白眼的基因在常染色体上假设二：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假设四：控制白眼的基因在X、Y染色体上的同源区段三、制定计划（分析的过程）基于以上四种假设，现在我们分成四组进行深入的探究，进行推理，或通过进一步设计实验进行验证。
重在探究这个问题所进行的思维活动!假设一：杂交实验中白眼基因不可能只出现在雄果蝇上！因此本假设不成立！假设二：雌果蝇没有Y染色体，因此在测交实验中不可能出现白眼的雌果蝇，本假设不成立！假设三：可以合理的解释杂交实验和测交实验，现代的科学研究要证明控制果蝇眼色的基因确实是只位于X染色体上，本假设成立！假设四：依此假设我们可以写出不同表现型的基因型，发现可以解释杂交实验和测交实验，难道摩尔根没有考虑这个问题吗？其实不然，科学是严谨的，如果摩尔根没有考虑这个问题，那么其他的科学家能接受他的观点吗？那么今天我们自己能不能设计一个实验来推翻这个假设呢？我们利用红眼的雄果蝇（ＸWＹW）和测交实验中得到的白眼雌果蝇（ＸＷＸＷ）杂交，按照假设必然会得到红眼雌果蝇（ＸWＸＷ）和红眼雄果蝇（ＸＷＹW）且比例是1：1 ，但是我们发现，若是按照假设三，这样的杂交组合其结果是红眼雌果蝇（ＸWＸＷ）和白眼雄果蝇（XＷY），那么这里就会产生矛盾。
摩尔根果蝇杂交实验问题的生成与解析
摩尔根果蝇杂交实验问题的生成与解析
摩尔根果蝇杂交实验是一种用于研究遗传学的实验，它是由英国科学家威廉·摩尔（William Morgan）在1910年发明的。
它的目的是研究遗传物质的结构和功能，以及它们如何在细胞中传递。
摩尔根果蝇杂交实验的基本原理是，将两种不同的果蝇（Drosophila melanogaster）杂交，以观察它们的后代的特征。
果蝇有两种形式：红眼和白眼。
红眼是一种遗传特征，它是由一种叫做“红眼”的基因所决定的，而白眼是由另一种叫做“白眼”的基因所决定的。
在摩尔根果蝇杂交实验中，科学家将一只红眼果蝇和一只白眼果蝇杂交，以观察它们的后代的特征。
结果发现，第一代后代中有一半是红眼，另一半是白眼，这表明红眼和白眼是由不同的基因决定的。
此外，第二代后代中有三分之一是红眼，三分之二是白眼，这表明红眼和白眼是由同一种基因决定的。
摩尔根果蝇杂交实验的结果表明，遗传物质是由一种叫做“基因”的物质所决定的，而基因又是由一种叫做“DNA”的物质所决定的。
这一发现为科学家们提供了一种新的方法来研究遗传物质的结构和功能，以及它们如何在细胞中传递。
总之，摩尔根果蝇杂交实验是一种重要的实验，它为科学家们提供了一种新的方法来研究遗传物质的结构和功能，以及它们如何在细胞中传递。
它也为科学家们提供了一种新的方法来研究基因的结构和功能，以及它们如何在细胞中传递。
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第5单元 第5课时 基因在染色体上的假说与证据
第5课时基因在染色体上的假说与证据课标要求 1.说出基因位于染色体上的理论依据。
2.掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。
1．萨顿的假说(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)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。
在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
(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分裂Ⅰ的后期也是自由组合的。
2．基因位于染色体上的实验证据的“假说—演绎”分析(1)观察现象，提出问题①实验过程实验一(杂交实验)P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀、♂)↓F1雌雄交配F2红眼(♀、♂)白眼(♂)3 41 4实验二(回交实验)F1红眼(♀)×白眼(♂)↓红眼(♀)白眼(♀)红眼(♂)白眼(♂) 1∶1∶1∶ 1②现象分析实验一中⎩⎪⎨⎪⎧ F 1全为红眼⇒红眼为显性性状F 2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合基因的分离定律，白眼性状都是雄性 ③提出问题：为什么白眼性状的表现总是与性别相关联？ (2)提出假说，解释现象 假说 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X 染色体的非同源区段，X 染色体上有，而Y 染色体上没有 假说2：控制果蝇眼色的基因位于X 、Y 染色体的同源区段，X 染色体和Y 染色体上都有实验一图解实验二图解疑惑上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象(3)演绎推理 为了验证假说，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇交配，最后实验的真实结果和预期完全符合，假说1得到了证实。
利用上述的假说1和假说2，绘出“白眼雌果蝇与亲本红眼雄果蝇交配”实验的遗传图解如下表所示。
假说 假说1：控制果蝇眼色的基因位于X染色体的非同源区段上，X 染色体上假说2：控制果蝇眼色的基因位于X 、Y 染色体的同源区段上，X 染色体和Y 染有，而Y染色体上没有色体上都有图解(4)实验验证，得出结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
2021-2022学年河南省洛阳市豫西名校高二(上)第一次月考生物试卷(附答案详解)
2021-2022学年河南省洛阳市豫西名校高二（上）第一次月考生物试卷1.在孟德尔的豌豆杂交实验中，对母本采取的措施正确的是（）①花未成熟前人工去雄②开花后人工去雄③去雄后自然授粉④雌蕊成熟后人工授粉⑤授粉后套袋⑥授粉后自然发育⑦去雄后套袋A. ①⑦③⑥B. ②⑦④⑤C. ①③⑤D. ①⑦④⑤2.下列有关相对性状的说法，正确的是（）A. 桃的厚果皮和有毛果皮是相对性状B. 水稻的早熟和晚熟是相对性状C. 苹果的红果实和番茄的黄果实是相对性状D. 小麦的抗倒伏与抗锈病是相对性状3.下列各项符合孟德尔根据一对相对性状的杂交实验现象做出的假设性解释的是（）A. 具有隐性遗传因子的个体表现出隐性性状B. 配子中的遗传因子成对存在，互不融合C. 生物体的性状是由遗传因子决定的D. 生物体所产生的雌雄配子数量相等，且随机结合4.下列为某生物兴趣小组养殖的家兔，其毛色中白色和黑色是一对相对性状。
分别进行下列4组杂交实验，其中体现出性状分离现象的一组是（）A. B.C. D.5.某豌豆植株表现为显性性状，对其进行人工授粉，若该植株所结的一粒种子发育成个体。
下列对该个体的说法合理的是（）①可能是显性纯合子②可能是隐性纯合子③可能是杂合子④肯定是杂合子A. ①③B. ①②C. ①②③D. ④6.金鱼躯体的透明程度受一对遗传因子控制。
完全透明的金鱼与不透明的金鱼杂交，F1都表现为半透明。
让一条F1的金鱼与一条完全透明的金鱼杂交，后代性状表现类型不可能为（）A. 半透明B. 完全透明和半透明C. 完全透明D. 完全透明和不透明7.玉米的籽粒性状中，黄色对白色为显性，非甜对甜为显性，两种性状独立遗传。
让纯合的黄色非甜玉米与白色甜玉米杂交，得到F1，再让F1自交得到F2，若在F2中有黄色甜玉米150株，则F2中性状与双亲相同的杂合子株数约为（）A. 200株B. 300株C. 400株D. 600株8.花椒为落叶灌木或小乔木，茎干通常有增大的皮刺。
摩尔根果蝇实验中,白眼基因为什么不能在Y染色体上
摩尔根果蝇实验中，白眼基因为什么不能在Y染色体上
对摩尔根果蝇杂交实验的分析及教学策略
湖北省武汉市黄陂区第一中学 段志军
湖北省武汉市黄陂区第四中学 张惠敏
1.对教材内容的分析
1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现了减数分裂过程中，基因和染色体的行为的一致性，所以萨顿用类比推理的方法提出假说：基因在染色体上。但是类比推理的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。
可知基因在Ⅱ区段上，可以解释实验一。
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P XBXb(红、雌)×XbYb(白、雄)
↓
F1 XBXb(红、雌) XbXb(白、雌) XBYb（红、雄）XbYb(白、雄)
可知基因在Ⅱ区段上，可以解释实验二。
实验三：将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。
我在设计之初也想按照课本思路进行授课，也听过类似思路的课，而且我发现大家的处理都是在引导学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔规律，跟性别有关之后，教师就出示了摩尔根的假设，之后用假设来解释他所做的实验。这种处理方式使得科学家经过那么艰难的思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，这个过程好像“太容易了”，感觉没有充分利用好这个实验，而且设计过程没有真正引导学生去探究，也没有引起学生学习过程中的矛盾冲突，那么到底应该怎么设计才能充分利用好这个实验，让学生充分探究呢？为引导学生重演摩尔根当年的思维过程，我进行了如下的教学尝试：
最新浅析摩尔根果蝇杂交实验
浅析摩尔根果蝇杂交实验123从1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。
一天，他偶然在一群红4眼果蝇中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重5视，白眼性状是如何遗传的？因此摩尔根用它作了一系列的实验。
678P 红眼（雌）×白眼（雄）910↓1112F1 红眼（雌、雄）1314↓F1雌雄交配1516F2 红眼（雌、雄）白眼（雄）17183/4 1/41920图12122实验一：用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，所得F1无论雌雄均为红眼，F1雌雄23个体间杂交，F2中红眼果蝇有雌性也有雄性，白眼果蝇只有雄性。
遗传图解如图241。
2526从实验结果不难看出子一代（F1）中，全为红眼，说明红眼对白眼为显性，而27子二代（F2）中红眼与白眼果蝇的数量比为3:1，这样的遗传表现符合孟德尔的分28离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。
所不同的是白眼性状29总和性别相联系。
如何解释这一现象呢？303132摩尔根认为，既然果蝇的眼色遗传与性别相关联，说明控制红眼和白眼的基因33在性染色体上。
在20世纪初期，生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解，34果蝇是XY型性别决定的生物（在雌果蝇中，这对性染色体是同型的，用XX表35示；在雄果蝇中，这对性染色体是异型的，用XY表示，如图2）3637，果蝇的Y染色体比X染色体长一些。
X染色体和Y染色体上的片段可以分为三38个区段：X染色体上的非同源区段Ⅰ、Y染色体上的非同源区段Ⅲ和X、Y染色体39上的同源区段Ⅱ（如图3）。
404142那控制果蝇眼色的基因到底在哪呢？即是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段中的哪个区段43上呢？4445教材中，摩尔根及其同事设想了，若果蝇控制白眼性状的基因（用w表示）在X 46染色体上，而Y染色体上不含有白眼基因的等位基因，即控制果蝇眼色的基因在47Ⅰ区段（X染色体的非同源区段）上。
摩尔根用这个设想合理的解释了他所得到的48实验现象即实验一，后来通过测交实验进行了验证。
辨别“基因在常染色体上还是在性染色体上”题析
辨别“基因在常染色体上还是在性染色体上”题析一、未知显隐性突变类型：（解题方法：正反交）例1：果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究百获得“诺贝尔奖”。
近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划之前而被测序的一种动Array物。
请回答下列有关问题：（1）近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划而被进行基因测序的一种动物。
科学家常选择果蝇作为实验材料的原因是_______________________（举出两点即可）（2）果蝇的体细胞中有_____________条常染色体，对果蝇基因组进行研究时，应对____________条染色体进行测序。
应测序的染色体包括_____ _____。
（3）已知果蝇的红眼（W）和白眼（w）是一对相对性状。
现有红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配，其后代雄果蝇全为白眼，而雌果蝇全为红眼。
这对亲本果蝇的基因型：__________。
（4）果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性，但是，即使是纯合长翅品种的幼虫，在35℃温度条件下培养（正常培养温度为25℃），长成的成体果蝇却成为残翅。
这种现象称为“表型模拟”。
第一，这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？____________________________________ 。
第二，现有一只残翅果蝇，如何判断它是属于纯合vv还是“表型模拟”？请设计鉴定方案：方法步骤：____________________________结果分析：______________________________答案：（1）相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少等（2） 6 5 （II、III、IV、X、Y）（3）X w X w×X W Y（4）第一：不能，该变异只是环境因素引起的变异，遗传物质没有改变。
第二：方法步骤：1）选取一只始终在正常培养温度25℃条件下生长发育的异性果蝇与该残翅果蝇进行杂交，2）将产的受精卵以及幼虫、蛹等始终在25℃条件培养，其他饲喂条件符合正常要求3）观察统计后代的翅的形态。
摩尔根白眼果蝇杂交实验的难点突破
摩尔根白眼果蝇杂交实验的难点突破云南省大理新世纪中学（671000）刘永生云南省祥云县第一中学（672100）张洪芬关键词：摩尔根基因染色体性别决定果蝇1.摩尔根白眼果蝇杂交实验的常规教学设计思路及其问题人教版基因在染色体上这一节在教学设计上相对困难，尤其是摩尔根白眼果蝇的杂交实验更是设计的难点。
最难的就在于摩尔根为什么直接提出假设：控制白眼性状的基因位于X 染色体上，Y染色体上没有对应的基因。
实际教学中笔者见到过两种处理方式，一种就是直接给出这个假设进行教学，这固然是可以的，但是随之带来的问题是，摩尔根后来的所有实验都可以用Y染色体上有隐性基因来解释。
而这明显和假设中的Y染色体上没有对应基因不一致。
另一种处理方法是直接提出很多种假设，比如基因在X染色体上而不在Y染色体上，基因同时存在于X和Y染色体上等等。
这种枚举的方式看似合理，但是做出这种假设的前提已经默认基因在染色体上了，接下来所做的从逻辑上讲仅是循环论证。
而且如果需要枚举，你需要排除各种可能性，比如基因在细胞质、基因在细胞膜或者属于核质互作等等，而细胞质遗传以及核质互作等都是后来的研究成果，摩尔根那个时代根本不清楚，也无从谈起排除这些可能性。
2.摩尔根白眼果蝇杂交实验的假设中为什么忽视了Y染色体那么摩尔根是如何说服其他科学家相信控制果蝇白眼性状的基因是位于X染色体上呢？在那篇划时代的论文中，摩尔根这样说到“…half of the spermatozoa carry a sex factor X，the other half lack it，i.e.，the male is heterozygous for sex”[1]。
这里摩尔根明确指出了雄性果蝇产生两种精子，一种含有一个X，一种不含有X，也就是说雄性果蝇可以视作是杂合的。
这里不禁有人要问：果蝇的性别决定中，摩尔根为什么选择性忽视了雄性中的Y染色体呢？实际情况是这样的，果蝇的性别决定不是人那样取决于有无Y 染色体，而是取决于X染色体的数量，有一条X染色体的将表现为雄性，有两条X染色体的将表现为雌性，例如XO和XY在在果蝇中都表现为雄性，XX和XXY都表现为雌性。
摩尔根果蝇实验中白眼基因为何不能在Y染色体上
教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼性状的隐性基因由X染色体所携带，Y染色体上不带有白眼基因的等位基因，即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验 进行了验证。到这里，难免让人产生如此疑问：摩尔根怎么如此 “草率”的认为控制眼色的基因在Ⅰ区段上？难道不需要排除基因在Ⅱ、Ⅲ区段的可能性吗？
接下来，美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。 摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因：果蝇是一种昆虫，有体小、繁殖快、生育 力强、饲养容易等优点。1909年，摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了 一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视， 他抓住这个例 外不放，用它作了一系列设计精巧的实验。
师：那这一实验结果有没有特别之处呢？ 生：白眼性状与性别有关。
师：（出示果蝇体细胞染色体图解，引导学生明确性染色体的形态）针对上述 实验现象，你能提出怎样的假设呢？
生：控制果蝇眼色的基因在性染色体上。
师：很好。（出示果蝇X、Y染色体图，介绍X非同源区段、Y非同源区段和同 源区段）请大家再认真的观察一下果蝇的
实验一：
P XBXB（红、雌）×XbYb（白、雄）
↓
F1XBXb（红、雌）XBYb（红、雄）
↓F1雌雄交配
F2XBXB（红、雌）XBXb（红、雌）XBYb（红、雄）XbYb（白、雄）可知基因在Ⅱ区段上，可以解释实验一。
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P XBXb（红、雌）×XbYb（白、雄）
感觉没有充分利用好这个实验， 而且设计过程没有真正引导学生去探究， 也没有 引起学生学习过程中的矛盾冲突，那么 到底应该怎么设计才能充分利用好这个实验， 让学生充分探究呢？为引导学生重 演摩尔根当年的思维过程，我进行了如
基于科学史对经典实验的思考——以摩尔根果蝇杂交实验为例
教育新探基于科学史对经典实验的思考——以摩尔根果蝇杂交实验为例■党茹摘要：笔者在实际教学教研过程中，就摩尔根的果蝇杂交实验中如何理解果蝇的白眼性状遗传与X染色体遗传相似、摩尔根通过哪次测交进一步验证了假设等2个方面着手，尝试钻研再现摩尔根经典实验的科学背景，还原经典实验路径，解决实验关键环节疑惑。
关键词：果蝇杂交实验；假说演绎；科学思维人教版高中生物必修２《遗传与进化》第２章第2节“基因在染色体上”的主要内容是摩尔根通过实验巧妙地证明“基因在染色体上”。
笔者发现在实际教学过程中存在一些困惑与问题。
在梳理常见问题的基础上，通过翻阅文献资料和分析理解，对科学史进行了深入挖掘，尝试钻研再现摩尔根经典实验的科学背景，还原经典实验路径，解决实验关键环节疑惑。
一、疑惑1：如何理解果蝇的白眼性状遗传与X染色体遗传相似？1.疑惑来源：教材P29：“由于白眼的遗传和性别相联系，而且与X染色体的遗传相似，于是，摩尔根及其同事设想……”摩尔根是通过什么实验确定白眼的遗传一定与性别相联系呢？什么原因让摩尔根将果蝇眼色遗传联系上X染色体？摩尔根所认为的白眼的遗传与X染色体的遗传相似是什么意思？2.疑惑分析：实际上，查阅文献显示，很多文献都描述了摩尔根在得到了F2代果蝇之后，再让F2近交获得了白眼雌果蝇的纯系，说明白眼基因不是只与雄性相关。
为了证实白眼基因与性染色体的关系，随后他进行了针对亲本杂交实验的反交实验。
正、反交结果的不同，为基因位于性染色体上或者和性别相关提供了有利证据。
同时，摩尔根敏锐地注意到在反交实验中白眼突变性状遗传方式的特殊性：只能从母亲遗传给儿子而绝不会从父亲传给儿子，即“交叉遗传”。
正是这一关键实验现象促使摩尔根及其同事设想控制眼色的基因只位于X染色体上，果蝇的白眼性状遗传与性别有关，像这样外祖父的性状通过女儿而在外孙女身上表现，或者女儿像父亲，儿子像母亲，这种遗传方式，叫做伴性遗传。
二、疑惑2：摩尔根通过哪次测交进一步验证了假设？1.疑惑来源：教材P29中提道：“后来他们又通过测交等方法，进一步验证了这些解释。
高中生物人教版2019必修第二册教学案第2章第2节基因在染色体上
第2节基因在染色体上课标内容要求核心素养对接概述性染色体上的基因与性别相关联。
1．生命观念：从基因和染色体层面解释新情景下的简单遗传现象。
2．科学思维：尝试用假说—演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验。
3．社会责任：认同摩尔根等科学家尊重科学事实，勇于否定自我的科学精神。
一、萨顿的假说1．假说内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
也就是说，基因就在染色体上。
2．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目基因染色体传递中的性质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，具有相对稳定的形态结构存在方式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来源体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方分配非等位基因在形成配子时自由组合非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合1．实验者：美国生物学家摩尔根。
2．实验材料——果蝇(1)果蝇作为实验材料的优点①有许多易于区分的相对性状；②易饲养，繁殖快；③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。
雌果蝇的性染色体组成是XX，雄果蝇的性染色体组成是XY。
3．实验方法：假说—演绎法。
4．实验过程(1)实验现象现象分析P红眼(♀)×白眼()↓F1红眼(♀、)↓雌雄交配ＦF2红眼(♀、)∶白眼()＝3∶1 ①红眼为显性性状。
②果蝇眼色的遗传符合基因分离定律。
③F2中白眼果蝇只有雄果蝇(2)提出问题白眼性状的表现为何总与性别相关联？(3)实验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。
(4)对实验现象的解释(5)测交实验①测交预期F2中的白眼雄果蝇和F1中的红眼雌果蝇交配，然后选取子代中的白眼雌果蝇再和F1中的红眼雄果蝇杂交。
摩尔根实验的深度解析
回顾：摩尔根证明基因在染色体上的过程1.发现实验现象2.做出假说3.演绎推理和实验验证4.重要成就摩尔根用果蝇做了大量实验，发现了基因的连锁互换定律，人们称之为遗传学第三定律。
他还证明基因在染色体上呈线性排列，为现代遗传学奠定了细胞学基础。
1928年，摩尔根在总结对果蝇20余年研究成果的基础上，写出了遗传学专著《基因论》。
摩尔根由于在染色体遗传理论上的杰出贡献，获得了1933年的诺贝尔生理学或医学奖，成为第一位以遗传学领域的贡献而获得这一奖项的科学家。
疑惑1：为什么摩尔根直接假定基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因？摩尔根在布林马尔的同事Stevens曾研究过多种昆虫的性别决定，摩尔根等人从她那里得到的认识是雌果蝇有两条X染色体，而雄果蝇只有一条不成对的X染色体，摩尔根等人因而误以为果蝇是类似于蚜虫的性别决定，雌性含有两条X染色体，雄性仅有一条X染色体，而无Y染色体。
即，XO型性别决定。
这与果蝇的XY型性别决定异乎寻常地契合，不得不佩服摩尔根的运气。
摩尔根团队后来才意识到正常雄果蝇中存在Y染色体，但是Y染色体并不决定果蝇的性别，而是赋予雄果蝇以育性（即含一条X染色体不含Y染色体的雄果蝇是不育的）。
在本世纪之初，经过一系列遗传学实验结果证明了“果蝇的性别由X染色体和常染色体份数的比率（X:A）决定”这一重大发现。
X是指X染色体的份数，A是指常染色体的份数。
由X:A信号启动的果蝇性别决定复杂而又精确，这里不做过多说明。
疑惑1：为什么摩尔根直接假定基因在X染色体上，而Y染色体上不含它的等位基因？人、果蝇、蚜虫常见性染色体组成的比较，如表所示：XY XX XO XXX XXY XYY人雄性可育雌性可育雌性不育超雌可育雄性可育超雄不育蚜虫——雌性可育雄性可育——————果蝇雄性可育雌性可育雄性不育胚胎致死雌性可育雄性可育鉴于当时的科学水平，摩尔根把基因假定在X染色体上也就不奇怪了。
疑惑2：即便Y 染色体上含它的等位基因，上述实验现象也能得到合理的解释。
高中生物人教2019必修第二册学案第2章第2节基因在染色体上
第2节基因在染色体上学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1．基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说-演绎法。
2．从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。
3．认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。
1．萨顿的“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说运用了类比推理法；摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说-演绎法。
2．基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因。
3．基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
4．基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
[主干知识梳理]一、萨顿的假说1．研究方法：类比推理法。
2．内容：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。
3．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合二、基因位于染色体上的实验证据1．实验者：美国生物学家摩尔根。
2．科学探究方法：假说-演绎法。
3．实验现象4．实验现象的解释(1)假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
(2)遗传图解：F1配子1/2X W1/2Y1/2X W1/4X W X W(红眼雌性) 1/4X W Y(红眼雄性)1/2X w1/4X W X w(红眼雌性) 1/4X w Y(白眼雄性)5．结论：基因在染色体上。
6．发展：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的实质2．基因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。
摩尔根的果蝇遗传研究
摩尔根的果蝇遗传研究冯永康（四川省特级教师，业余科学史研究者）摩尔根(T．H．Morgan，1866～1945)是第一位以遗传学成就而荣获诺贝尔生理学或医学奖的科学家，是细胞遗传学的创始人。
在孟德尔遗传学向分子遗传学发展的过程中，摩尔根起着承上启下、继往开来的作用。
摩尔根的科学生涯经历了对孟德尔遗传学从“拥护—反对—继承并发展”的3个阶段。
这种转变，来自于他对白眼雄果蝇的发现与研究。
1．白眼果蝇的发现与基因定位1910年5月，摩尔根从他的“蝇室”果蝇饲养瓶中观察到一种奇怪的变异。
他发现了在野生型红眼果蝇群体里，有一只长有白眼而不是正常红眼的雄果蝇。
白眼突变雄果蝇的发现，使摩尔根立刻认识到这只白眼雄果蝇的巨大价值。
从此，他将研究的兴趣从进化转移到遗传的研究中。
摩尔根利用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇进行了杂交实验。
通过杂交实验所进行的眼色遗传分析表明，白眼雄蝇与红眼果蝇杂交，子一代全是红眼果蝇。
子一代自交，子二代的结果呈现孟德尔式的性状分离，其中红眼果蝇2688只，白眼果蝇728只，两者比率约为3．4:1。
但在子二代，约占1/4的白眼果蝇则全是雄性个性。
正是这后一结果（白眼果蝇全是雄性），引起了他的思考。
他认为：如果假定控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上不带控制眼色的等位基因，那么实验结果就能得到完满的解释。
红眼基因（+）是显性，带有红眼基因的X染色体用X+表示；白眼基因（w）是隐性，带有白眼基因的X染色体用Xw表示。
基因型为XwY的雄果蝇，由于Y染色体上没有控制眼色的基因，隐性基因得以表现，所以是白眼果蝇。
当白眼雄果蝇与野生型雌果蝇X+X+杂交，子一代的基因型是X+Xw和X+Y，即雌雄果蝇都为红色复眼，且雌果蝇是杂合体。
子一代个体相互交配，结果是在子二代中有3/4是红眼果蝇，1/4是白眼果蝇。
雌果蝇全为红色复眼，但其中有一半是纯合体，另一半为杂合体。
雄果蝇则红眼、白眼各占一半。
这样，摩尔根第一次把一个具体的基因（白眼基因）定位于一个特定的染色体（Ｘ染色体）上，开辟了一条遗传学和细胞学紧密结合的研究道路。
摩尔根果蝇实验中白眼基因为何不能在Y染色体上
接下来，美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。
摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因：果蝇是一种昆虫，有体小、繁殖快、生育力强、饲养简易等优点。1909年，摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了一系列设计精致的实验。
那果蝇的眼色基因到底在哪里呢？是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢？
教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼性状的隐性基因由X染色体所携带，Y染色体上不带有白眼基因的等位基因，
即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验
进行了验证。到这里，难免让人产生如此疑问：摩尔根怎么如此“草率”的认为控制眼色的基因在Ⅰ区段上？难道不需要排除基因在Ⅱ、Ⅲ区段的可能性吗？事实上，摩尔根的果蝇实验是很严格的，他除了做了上面的实验一，还做了如下两个实验。
3.对本节内容的教学感悟
在这个教学片断中，我没有直接按照课本上的教学内容来进行教学，而是对其进行了合理的再加工。以上教学过程的设计以学生的思维过程为线索，力求再现摩尔根当初的探究过程，可能当初摩尔根的思路和我们想的并不完全一样，但是我觉得这种教学过程的设计有利于引起学生探究过程中的矛盾冲突，便于突破教学重点和难点。在这节课中，学生经历了一个科学探究过程，首先深入思考作出自己的假设，并与其他同学一起探讨交流，然后自己的推理分析又推翻了自认为很有道理的假设，当三组提出例外假设的学生集合自己的智慧结晶，最终用遗传图解的方式解决这个矛盾后，学生对正确的结论会有更深刻的认识，在自己的脑海中也会留下深刻的印象，同时通过尝试书写遗传图解解释实验现象，不仅能提高应用遗传图解分析和解释遗传学问题的能力，还可以提高学生分析现象、推理验证和解决问题的综合思维能力。
摩尔根定律
摩尔根--连锁与互换定律摩尔根--连锁与互换定律托马斯·亨特·摩尔根1866年出生于肯塔基州的列克星敦，他的叔叔是美国南北战争时南方联邦军的著名将领，在美国南方声誉很高，因此摩尔根一家在当地也颇受左邻右舍敬重。
不过摩尔根在他的一生中很少提到那位名声显赫的叔叔，这一方面是因为叔叔并没有给他的家庭带来经济上的帮助，摩尔根的父亲在内战后受南方战败的影响，一直未能谋得一官半职改善家境；另一方面摩尔根在年纪还小的时候，就觉得上辈人的辉煌与他没多少关系，他很小就有自己的兴趣和爱好，例如捕蝴蝶、偷鸟蛋和往家里捡化石和矿物标本等等。
在他父亲和母亲的家族中，出过富商、军人、外交官、律师，摩尔根以前的家谱中惟独没有科学家。
借用现在的遗传学术语，摩尔根可以算是家中的“突变”产物。
1886年，摩尔根在肯塔基州立学院获得了理学学士学位，由于成绩优秀，他被选为毕业生代表在毕业典礼上致告别词。
在获得理学学位后，摩尔根有点烦恼，他不知道自己应该到社会上去做什么。
他似乎天生不喜欢经商，因此决定还是留在学校中继续读书，这一次他进入了霍普金斯大学的研究生院。
他应该庆幸自己偶然的选择，因为这所大学以学术自由而著称，尤其重要的是，霍普金斯大学十分重视生物学。
摩尔根受大学中学术气氛的影响很深，例如他一辈子都不相信价格昂贵的设备，而相信脚踏实地的作风更为重要；摩尔根几乎终生在实践着大学里“一切通过实验”的原则。
在霍普金斯大学读书和留校任教的岁月里，摩尔根始终保持着对生物学界进展的高度关注。
当1900年孟德尔的遗传学研究被重新发现后，不断有遗传学的新消息传到摩尔根的耳朵里。
摩尔根一开始对孟德尔的学说和染色体理论表示怀疑。
他提出一个非常尖锐的问题：生物的性别肯定是由基因控制的。
那么，决定性别的基因是显性的，还是隐性的？不论怎样回答，都会面对一个难以收拾的局面，在自然界中大多数生物的两性个体比例是1：1，而不论性别基因是显性还是隐性，都不会得出这样的比例。
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摩尔根果蝇实验中，白眼基因为什么不能在Y染色体上
1.对教材内容的分析
1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。
他发现了减数分裂过程中，基因和染色体的行为的一致性，所以萨顿用类比推理的方法提出假说：基因在染色体上。
但是类比推理的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。
接下来，美国生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。
摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因：果蝇是一种昆虫，有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。
1909年，摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了一系列设计精巧的实验。
摩尔根首先做了实验一：
P 红眼（雌）× 白眼（雄）
↓
F1红眼（雌、雄）
↓F1雌雄交配
F2红眼（雌、雄）白眼（雄）
3/4 1/4
从实验一中，不难看出F1中，全为红眼，说明红眼对白眼为显性，而F2中红眼和白眼数量之比为3:1，这也是符合遗传分离规律的，也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。
所不同的是白眼性状总与性别相关联。
如何解释这一现象呢？
摩尔根认为，既然果蝇的眼色遗传与性别相关联，说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。
在20世纪初期，生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。
果蝇是XY型性别决定的生物，果蝇的Y染色体比X染色体长一些。
X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段：X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。
（如下图）。
在雌果蝇中，有一对同型的性染色体XX，在雄果蝇中，有一对异型的性染色体XY。
那果蝇的眼色基因到底在哪里呢？是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中哪个区段上呢？
教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼性状的隐性基因由X染色体所携带，Y染色体上不带有白眼基因的等位基因，
即控制果蝇眼色的基因在Ⅰ区段上。
之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。
后来通过测交实验
进行了验证。
到这里，难免让人产生如此疑问：摩尔根怎么如此“草率”的认为控制眼色的基因在Ⅰ区段上？难道不需要排除基因在Ⅱ、Ⅲ区段的可能性吗？
事实上，摩尔根的果蝇实验是很严谨的，他除了做了上面的实验一，还做了如下两个实验。
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P 红眼（雌）×白眼（雄）
↓
F
红眼（雌、雄）白眼（雌、雄）
1
实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。
P 白眼（雌）× 红眼（雄）
↓
红眼（雌）白眼（雄）
F
1
简单推理就容易得到，控制眼色的基因不可能在Ⅲ上，那么在Ⅱ区段上呢?
假设控制眼色的基因在Ⅱ区段上，果蝇眼色基因用B、b来表示，则实验一、二、三的遗传分析图解如下：
实验一：
P X B X B (红、雌) × X b Y b (白、雄)
↓
X B X b (红、雌) X B Y b（红、雄）
F
1
↓F1雌雄交配
X B X B (红、雌) X B X b (红、雌) X B Y b（红、雄）X b Y b (白、雄)
F
2
可知基因在Ⅱ区段上，可以解释实验一。
实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
P X B X b (红、雌) × X b Y b (白、雄)
↓
F
X B X b (红、雌) X b X b(白、雌) X B Y b（红、雄）X b Y b (白、雄)
1
可知基因在Ⅱ区段上，可以解释实验二。
实验三：将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。
P X b X b(白、雌) × X B Y B（红、雄）
↓
F
X B X b (红、雌) X b Y B (红、雄)
1
果蝇种群中红眼雄果蝇的基因型有三种，只需要以上一个杂交组合就足以证明基因在Ⅱ区段上，不能解释实验三。
综上所述，控制果蝇红眼和白眼的基因在X染色体的非同源区段上，即Y染色体上并没有其等位基因。
2.摩尔根果蝇杂交试验的教学策略
我在设计之初也想按照课本思路进行授课，也听过类似思路的课，而且我发现大家的处理都是在引导学生发现果蝇
眼色的遗传符合孟德尔规律，跟性别有关之后，教师就出示了摩尔根的假设，之后用假设来解释他所做的实验。
这种处
理方式使得科学家经过那么艰难的思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，这个过程好像“太容易了”，
感觉没有充分利用好这个实验，而且设计过程没有真正引导学生去探究，也没有引起学生学习过程中的矛盾冲突，那么
到底应该怎么设计才能充分利用好这个实验，让学生充分探究呢？为引导学生重演摩尔根当年的思维过程，我进行了如
下的教学尝试：
【教学片断】
布置学生阅读课本上的果蝇杂交实验。
师：大家思考一下，摩尔根的果蝇杂交实验与前面的孟德尔遗传规律矛盾吗？生：从3：1的分离比可知，并不矛盾。
师：那这一实验结果有没有特别之处呢？
生：白眼性状与性别有关。
师：（出示果蝇体细胞染色体图解，引导学生明确性染色体的形态）针对上述实验现象，你能提出怎样的假设呢？
生：控制果蝇眼色的基因在性染色体上。
师：很好。
（出示果蝇X、Y染色体图，介绍X非同源区段、Y非同源区段和同源区段）请大家再认真的观察一下果蝇的
X、Y染色体，结合果蝇杂交实验，你能提出什么问题呢？
生：控制果蝇眼色的基因到底是在哪个区段上？
师：大家能自己找到解决这个问题的方法吗？（学生分组讨论，教师下去巡视，及时提示并观察问题解决的进度。
学生很容易排除基因在Y染色体非同源区段上，但是通过遗传图解的书写，学生们发现另外两种情况都能解释课本
上的实验）
师：（正当学生一筹莫展时给予及时提示）X非同源区段和同源区段的差异表现在雄性个体的基因型上。
如果在同
区段上，那么一只纯合红眼雄蝇基因型应该是X B Y B，如果在X非同源区段上，则红眼雄基因型为X B Y，那如何让这两种情
况下产生的配子都显现出来呢？
生：测交，即与白眼雌果蝇杂交。
师：那如何获得白眼雌果蝇呢？（学生讨论）
生：将实验中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。
然后，师生共同完善相应的遗传图解及推理过程，很快，学生们就得到基因在X染色体非同源区段上的结论。
最后，教师再介绍摩尔根的实验二和实验三，到这时，学生们才恍然大悟，原来他们想到的方法和摩尔根是一样的！
3.对本节内容的教学感悟
在这个教学片断中，我没有直接按照课本上的教学内容来进行教学，而是对其进行了合理的再加工。
以上教学过程的设计以学生的思维过程为线索，力求再现摩尔根当初的探究过程，可能当初摩尔根的思路和我们想的并不完全一样，但是我觉得这种教学过程的设计有利于引起学生探究过程中的矛盾冲突，便于突破教学重点和难点。
在这节课中，学生经历了一个科学探究过程，首先深入思考作出自己的假设，并与其他同学一起探讨交流，然后自己的推理分析又推翻了
自认为很有道理的假设，当三组提出不同假设的学生集合自己的智慧结晶，最终
用遗传图解的方式解决这个矛盾后，学生对正确的结论会有更深刻的认识，在自己的脑海中也会留下深刻的印象，同时通过尝试书写遗传图解解释实验现象，不仅能提高应用遗传图解分析和解释遗传学问题的能力，还可以提高学生分析现象、推理验证和解决问题的综合思维能力。
通过这个探究过程也让学生明白了科学研究的艰辛，感受了科学家严谨治学的精神，也在这种潜移默化的学习中提升了学生的生物科学素养。