第三章遗传学

普普 通通 遗遗 传传 学学任课教师：黄衡宇任课教师：黄衡宇吉首大学生物资源与环境科学学院吉首大学生物资源与环境科学学院 2009年年3月月第三章第三章 遗传的染色体学说遗传的染色体学说第一节第一节 细胞的结构和功能细胞的结构和功能 动物细胞由细胞膜（cell membrane）、细胞质（cytoplasm）和细胞核（nucleus）三部分组成植物细胞除有以上三部分外，还含有细胞壁一、细胞壁一、细胞壁 细胞壁是植物细胞特有结构，它是植物细胞最外面一层纤维素和果胶质等构成的“坚硬”结构，对植物细胞和植物体起着保护和支架的作用细胞壁上有一些微孔通道使相邻细胞相通，这些通道称为胞间连丝细胞膜结构二、细胞膜二、细胞膜 细胞膜也称质膜（plasma membrane或或plasma-lemma）细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构，是包被着细胞内原生质（protoplasm）的一层薄膜，它使细胞成为具有一定形态结构的单位，借以调节和维持细胞内微小环境的相对稳定性质膜对物质运输、信息传递、能量转换、代谢调控、细胞识别和癌变等方面，都具有理要的作用三、细胞质三、细胞质 细胞质是指质膜以内细胞核以外的胶体物质，内含许多蛋白质、脂肪等物质，以及各种细胞器。

细胞器是指细胞质内除了核以外的具有一定形态、结构和功能的物体但每一细胞的结构与其功能密切相关，故不同的细胞中细胞器类型不同，有些是某些生物所特有的细胞内主要的细胞器包括：线粒体(mitochondria)、质体(plastid)、内质网(endoplasmic reticulum)、高尔基体(Golgi body)、核糖体(ribosome)、中心体(central body)、溶酶体(lysosome)和液泡(vacuole)1内质网内质网(endoplasmic reticulum)是动、植物细胞中普遍存在的单层的膜相结构，使细胞质的表面积大大增加内质网是细胞内合成蛋白质的主要场所，它的数量与细胞的合成活性直接相关2线粒体线粒体(mitochondria)普遍存在于动、植物细胞中，是有内外两层膜组成的椭圆型或棒状的小体一般直径为0.5-1.0m，长1-3m它含有多种氧化酶，是产生和贮存能量的场所3质体质体(plastid)分为叶绿体、有色体、白色体三种其中最主要的是叶绿体，它是绿色植物所特有的一种细胞器叶绿体形状有盘状、球状、棒状等，大小在5-10m，比线粒体稍大其主要功能是进行光合作用，合成碳水化合物。

4核糖体核糖体(ribosome)是细胞内呈小颗粒状的微小细胞器，数量极多约有40%蛋白质和60%RNA组成，其中RNA主要为核糖体核糖核酸（rRNA）核糖体是合成蛋白质的主要场所四、细胞核四、细胞核 所有生物（除病毒和噬菌体外）都具有一定的细胞结构根据细胞结构的复杂程度，细胞可以分为两类：原核细胞和真核细胞原核细胞仅具有核物质，没有核膜，如细菌、蓝藻等；真核细胞具有完整的核结构，包括核膜、核质、核仁和染色质等1核膜核膜 为一双层膜，膜上有核孔，是核质之间物质交流的通道在细胞分裂过程中，核膜发生解体和重建2核液核液 为分布于核内的低电子密度的细小颗粒和微细纤维3核仁核仁 每一个细胞内一般有一个或几个折光率很强的核仁，主要由RNA和蛋白质组成，与核糖体的合成有关五、染色体五、染色体 染色质和染色体：是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态染色质为细胞尚未分裂的核中易于被碱性染料染色的纤细的网状物质而当细胞分裂时，染色质便逐渐螺旋化而卷缩成一定形态的染色体由上可见，根据膜的有无，细胞的结构可分为两大类别：（1）膜相结构（membranous structure），包括细胞膜、线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡和核膜等。

2）非膜相结构(non-membranous structure)：包括细胞壁、核糖体、中心体、染色质和核仁等第二节第二节 染色体的形态特征和数目染色体的形态特征和数目 染色体（Chromosome）是遗传物质或基因载体的总称，包括原核生物及细胞器的遗传物质在内但一般是指真核生物体细胞分裂中期具有一定形态的染色质因这一时期染色体收缩到最短，形态上较为典型一、染色体的形态特征一、染色体的形态特征1大小大小不同物种染色体大小差异较大一般染色体数目少的则体积较大一般情况下，植物大于动物，单子叶植物大于双子叶植物如鱼类染色体数量多而体积小，小麦染色体大于水稻染色体同一物种不同组织的细胞染色体可能有很大的差异2染色体形态结构染色体形态结构 典型的染色体通常由长臂和短臂、着丝点和着丝粒、次缢痕和随体、端粒等几部分组成着丝点（centromere）和着丝粒(kinetochore)着丝点即初级缢痕或主缢痕中期时，着丝点不发生收缩，呈现出透明的缢缩状结构，是纺锤丝（Spindle）附着的部位着丝点是染色体不可缺少的重要结构一个染色体可以丢失一个臂或两个臂的大部分也能复制，但若无着丝点，便无法复制而自然丢失。

着丝点（centromere）：指两个染色单体保持连接在一起的初缢痕区着丝粒(kinetochore)：只限于染色体上纺锤体微管附着的精细结构通常着丝点在每条染色体上只有一个，且位置恒定，常用作描述染色体的一个标记根据着丝点的位置，可以将染色体划分为不同的类型，以广泛应用的Levan的四点四区系统为例：简称简称 着丝点的位置着丝点的位置 臂比值臂比值 臂比值臂比值1984年修改 M 正中部着丝点 1.0 1.0 m 中部着丝点区 1.01.7 1.011.70 sm 亚中部着丝点区 1.73.0 1.713.0 st 亚端部着丝点区 3.07.0 3.017.0 t 端部着丝点区 7.0 7.01 T 端部着丝点 有关着丝点的命名除人类染色体之外国际上并无共同约定的标准，因此在使用时应加以说明采用的标准2次缢痕（次缢痕（Secondary Constriction）、）、核仁组织区（核仁组织区（Nucleolar organizing region，NOR）和随体（）和随体（Satellite）在一些植物中（尤其是大染色体的植物），在一个细胞的染色体中，至少有一对染色体除有着丝点外还有一个不发生卷曲的、染色很淡的区域，这个区域称做次缢痕（Secondary Constriction）。

主要位于染色体短臂上核仁组成区（Nucleolar organizing region，NOR），顾名思义是负责组织核仁的区域，含有rDNA基因，能合成RNA次缢痕与核仁组织区几乎可作同义词，只是在使用上有差别随体（Satellite）是指次缢痕区至染色体末端的部分，有如染色体的小卫星随体主要由异染色质组成，是高度重复的DNA序列对这三个概念的区分应与功能联系起来3端粒端粒(Telomere)端粒(Telomere)指染色体的自然末端不一定有明确的形态特征，只是对染色体起封口作用，使DNA序列终止端粒是染色体不可缺少的组成部分保持了染色体的遗传上的独立性，无端粒的染色体就与其它无端粒染色体连接起来，造成后期染色体的缺失或重复根据染色体的形态特征可以对物种进行核型分析所谓核型（karyotype）是指一个个体或物种的染色体的构成，包括染色体的大小、形态、数目即指体细胞染色体在光学显微镜下所有可测定的表型特征的总称果蝇的染色体二、染色体的数目二、染色体的数目1染色体的数目特征染色体的数目特征 恒定性：同一种生物染色体数目是恒定的染色体在体细胞中是成对的，在性（生殖）细胞中总是成单的通常用2n和n表示，如水稻2n=24，n=12；普通小麦2n=42，n=21。

不同物种染色体数目差异很大2A染色体和染色体和B染色体染色体 有些生物的细胞中除具有正常恒定数目的染色体以外，还常出现额外的染色体通常把正常的染色体称为A染色体；把这种额外染色体统称为B染色体，也称为超数染色体（supernumerary chromosome）或副染色体（accessory chromosome）640多种植物和170多种动物中发现B染色体，最常见的有玉米、黑麦、山羊草等B染色体较A染色体小，多由异染色质组成，不载有基因，但能自我复制并传给后代B染色体一般对细胞和个代生存没有影响，但当数量增加一定数量时就有一定的影响玉米超过5个即不利于生存3细菌染色体（原核生物）细菌染色体（原核生物）原核生物同样具有染色体，但是裸露的DNA分子（细菌等）或RNA分子（病毒等）DNA呈线状，或环状细菌只有一个染色体大肠杆菌的染色体呈环状，核苷酸对为3106，长度为1.1mm原核生物的染色体三、染色体的结构三、染色体的结构1染色体的基本结构染色体的基本结构 染色质是细胞核内能被碱性染料染色的物质根据染色反应的不同，可分为常染色质和异染色质常染色质在间期呈高度分散状态（正在进行复制转录等），染色较浅，光镜下难以分辨。

中期时染色质发生螺旋化收缩变短，是产生Mendel比率和各类遗传现象的主要物质基础异染色质在间期呈螺旋状态，染色较深异染色质上缺乏Mendel基因，但并非对遗传没有任何影响又分为结构异染色质或组成型异染色质2染色体的结构模型染色体的结构模型 核小体(nucleosome)螺线管(Solenoid)超螺线管（Super Solenoid）染色体（Chromosome）由DNA到核小体30nm染色质纤维几乎都公认是按螺旋方式缩集的，染色体的最高层次结构是由300nm左右的染色线以螺旋方式缩集的，这四个等级的演变都是通过螺旋化实现的，因此称之为多级螺旋模型（multiple coiling model）同源染色体非同源染色体第四节第四节 细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂 细胞通过分裂而增殖原核类的细菌细胞分裂就是个体的增殖；而高等生物通过细胞分裂，由一个细胞长成胚，最后长成具有亿万个细胞的个体细胞分裂是生命延续的基础一、基本概念一、基本概念 1无丝分裂无丝分裂（amitosis）：细胞核拉长呈哑铃状分裂，中部缢缩形成2个相似的子细胞分裂中无染色体和纺锤体形成如：纤毛虫、原生生物、特化的动物组织2有丝分裂有丝分裂(mitosis)：即体细胞分裂，通过分裂产生同样染色体数目的子细胞。

在分裂中出现纺锤体3无性生殖无性生殖(asexual reproduction)：通过有丝分裂，从一共同的细胞或生物繁殖得到的基因型完全相同的细胞或生物也即克隆（clone）4有性生殖有性生殖(sexual reproduction)：减数分裂和受精有规则地交替进行，产生子代的生殖方式二、二、有丝分裂的过程有丝分裂的过程 有丝分裂是一个连续的过程，包括核分裂和胞质分裂为便于研究，常划分为前期、中期、后期和末期等四个时期一般认为有丝分裂是从前期开始的，即染色质收缩成可见的细线状，但不易确定为了理解整个细胞周期一般也包括间期1间期间期(Interphase)间期又可分为合成前期（G1）、合成期（S）及合成后期（G2）在S期，DNA进行了复制因此有丝分裂中的染色体是已复制了的两条染色单体2前期（前期（Prophase）：染色体染色体出现；纺锤体纺锤体出现；染色体散乱分布染色体散乱分布在纺锤体中央；核仁解体核仁解体；核膜消失核膜消失3中期中期(Metaphase)纺锤体清晰纺锤体清晰可见；染色体的着丝点排列在赤道板着丝点排列在赤道板上；染色体的形态比较固定，数目形态比较固定，数目比较清晰比较清晰，是观察的最佳时期。

4、后期、后期着丝点分裂着丝点分裂，原来连接在同一个着丝点上的两条姐妹染色单体也随着分离开，成为两条子染色体子染色体纺锤丝缩短，牵引着染色体分别移向细胞两级，细胞核内的染色体平均分平均分配到两级，配到两级，使细胞两级各有一套染色两级各有一套染色体体，且与亲代细胞中染色体数目、形数目、形态相同态相同染色体解螺旋解螺旋成染色质；纺锤丝逐渐消失纺锤丝逐渐消失；新的核仁新的核仁出现；新的核膜新的核膜出现，包围起染色体，形成两个新的细胞核新的细胞核；在赤道板的位置出现细胞板细胞板，并向四周扩展，逐渐形成细胞壁细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞两个子细胞，每个子细胞与亲代细胞具有相同形态，数目的遗传物相同形态，数目的遗传物质质染色体在有丝分裂各个阶段的变化 内源有丝分裂(endomitosis)，即间期细胞的染色体复制后，但不发生核分裂，着丝点也不分裂结果形成多线染色体或染色体复制后着丝点分裂，但细胞核未分裂，则核内染色体成倍性增加，成为内源多倍体三、有丝分裂的遗传学意义三、有丝分裂的遗传学意义 1维持个体的正常生长和发育维持个体的正常生长和发育 多细胞生物的生长主要是细胞数目增加和细胞体积的增大而实现的，而这两种方式正式通过有丝分裂以增加数目、间期以增大体积来进行的，所以有丝分裂有时也称体细胞分裂。

有丝分裂在遗传学上具有重要的意义首先是核内每个染色体准确地复制分裂为二，为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础其次复制后的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞有核中去，从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体2保证物种的连续性和稳定性保证物种的连续性和稳定性 有丝分裂保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能，保持了物种的连续性和细胞遗传的稳定性第五节第五节 细胞的减数分裂细胞的减数分裂 减数分裂是指在真核生物性细胞形成过程中，核在配子形成之前进行的连续2次的分裂分别称为减数分裂和减数分裂一、减数分裂过程一、减数分裂过程1间期间期(Interphase)与有丝分裂相似，也存在G1，S，G2期但G2期较短（因其前期长，相当于G2 期的作用，为分裂期作准备）在S期进行DNA复制所以减数分裂过程中DNA是复制了两份基因2减数分裂减数分裂（Meiosis）前期(prophase)此期较长，较复杂，明显的特征是核体积增加，核内染色体形态变化较大，故常分为5个时期：a细线期(leptotene stage)是减数分裂过程的开始染色线细长看不到双线结构，但已能分辨出线有时呈花束状偏于子核的一侧（有人认为是固定的假象）；核大，核仁明显。

b偶线期(zygotene stage)仅从核内染色体形态上不易区分细线期与偶线期但从功能上，偶线期一个主要的变化是“同源染色体配对(homologous chromosome pairing)”也称为联会(synapsis)这是减数分裂的关键，是区别于有丝分裂的重要特征联会只在同源染色体之间进行从靠近核膜的一端开始或在染色体的全长的若干位点上同时进行，形成一联会复合体(synaptonemal complex)，联会的结果是2n条单价体(univalents)变成n条二价体(bivalents)c粗线期(pachytene stage)从形态上，染色体明显缩短变粗，分散较好的细胞中可以辨别出n个二价体，且可以观察到染色体上着丝点，染色粒，核仁组织区，染色纽等结构，因此可进行粗细线期核型分析从功能上，同源染色体配对完成，同源染色体的非姊妹染色单位间发生局部交换（根据双线期看到的交叉判断）d 双线期(diplotene stagediplotene stage)联会的两条同源染色体开始分开，但在交叉点上还连在一起，使两条同源染色体在后期分开之前仍保持在一起交叉结向末端移动并逐渐减少，称为交叉端化（chiasma terminaliztionchiasma terminaliztion）。

e终变期：(diakinesis stagediakinesis stage)染色体收缩到最大限度由于纺锤体尚未与染色体连接，染色体分散与细胞内，是计数的理想时期（但该期持续的时间较短）大部分交叉完全端化，形成环形二价体，十字型二价体等终变期末核仁消失，核膜破裂中期(metaphase)核仁核膜消失，纺锤体形成，是中期开始的标志二价体的末端交叉结排列于赤道板，着丝粒朝向两极（不同于有丝分裂）二价体因着丝点位置不同和交叉的情况呈现不同形态后期(anaphase)一对同源染色体分别随机移向一极，因此染色体数目减少一半.不同于有丝分裂的是，移向两极的每一条染色体包括2个染色单体末期(telophase)染色体到达两极时即进入末期染色体解螺旋成细丝状核膜重建，核仁形成末期之后，紧接着进行胞质分裂（如水稻，玉米），或延续到减数分裂末期进行胞质分裂2减数分裂减数分裂（Meiosis）由于不需要进行DNA合成及染色体复制，故在减数分裂之前基本上不存在间期或间期短减数分裂与有丝分裂基本相同前期（prophase）：较短中期（metaphase）：染色体排列于赤道板上，且染色体由两条染色单体组成的后期(anaphase)：2条染色单体分开，移向两极。

末期(telophase)：染色体解螺旋，核仁核膜出现胞质分裂，完成减数分裂的过程整个减数分裂过程可用来简单地说明3减数分裂过程的重要特征减数分裂过程的重要特征（为什么染色体数目减少一半？）同源染色体联会每条同源染色体的两条染色单体的着丝点在减数分裂时不分开，直到减数分裂时才分离减数分裂和减数分裂是连续进行的，其间无间期或间期很短，不进行DNA和染色体的复制减数分裂：(a)第一次分裂前期；(b)第一次分裂中期；(c)第一次分裂后期(d)第一次分裂末期;(e)下次分裂前的间期(f)第二次分裂前期；(g)第二次分裂中期(h)第二次分裂后期；(i)第二次分裂末期；(j)胞质分裂 减数分裂模式图二、减数分裂的遗传学意义减数分裂的遗传学意义 首先，减数分裂时核内染色体严格的规律分到四个子细胞，这四个细胞发育为雄性细胞（花粉），或1个发育为雌性细胞（胚囊），它们各自具有半数的染色体以雌雄配子受精结合为合子，又恢复为全数的染色体（2n）从而保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础；同时保证了物种相对的稳定性其次，在减数分裂第1次分裂中，非同源染色体之间可以自由组合分配到子细胞中。

n对染色体，就可能有2n种自由组合方式这说明各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合不仅如此，同源染色体的非姐妹染色体之间的片段还可能出现各种方式的交换，这就更增加了多样性与复杂性因而为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物的适应及进化，并为人工选择提供了丰富的材料简单地讲，就是：1保证染色体数目的恒定性；保证染色体数目的恒定性；2染色体出现多种组合（基因自由组合）；染色体出现多种组合（基因自由组合）；3非姐妹染色体单体之间的片段出现各种交换（基因连锁互换）非姐妹染色体单体之间的片段出现各种交换（基因连锁互换）第六节第六节 配子的形成与受精配子的形成与受精 植物的生殖方式主要有三种：无性生殖（营养生殖）、有性生殖和无融合生殖等一、高等植物雌雄配子体的形成高等植物雌雄配子体的形成1雄配子体的形成雄配子体的形成 在幼小的雄蕊花药内，首先分化出孢原细胞，经有丝分裂后分化为花粉母细胞（或小孢子母细胞）花粉母细胞经过减数分裂形成4个小孢子（小孢子四分体）每一个小孢子发生有丝分裂后形成二胞花粉粒，包括营养细胞和生殖细胞随后生殖细胞又经过一次有丝分裂后形成成熟的3-细胞花粉粒，即雄配子体，包括2个精细胞和1个营养核。

2雌配子体的形成雌配子体的形成 在雌蕊子房里着生胚珠，在胚珠的珠心里分化出胚囊母细胞（或大孢子母细胞）胚囊母细胞经过减数分裂形成呈直线排列的4分孢子，其中近珠孔端的3个大孢子自然解体，而远离珠孔端的1个大孢子继续发育，经过连续的3次有丝分裂，依此形成二核胚囊、四核胚囊和八核胚囊成熟的八核胚囊即雌配子体，其中3个为反足细胞、2个极核、2个助细胞和1个卵细胞即：3个反足细胞 8-核胚囊 2个助细胞 （雌配子体）2个极核（为一个细胞）1个卵细胞二、受精（二、受精（fertilization）雌雄配子体融合为一个合子的过程即为受精根据植物的授粉方式不同，有自花授粉和异花授粉两类同一朵花内或同株上花朵间的授粉，称为自花授粉不同株的花朵间授粉，称为异花授粉一般以天然异花授粉率来区分植物的授粉类型授粉及受精如图所示种子的主要组成部分是：胚（2n）：受精产物 种子 胚乳（3n）：受精产物 种皮（2n）：母本的珠被，为营养组织 授粉后，花粉粒在柱头上萌发随着花粉管的伸长，营养核与精核进入胚囊内随后1个精核与卵细胞受精结合成合子，将来发育为胚（2n）另1个精核与2个极核受精结合为胚乳核（3n），将来发育成胚乳（3n），故这一过程被称为双受精（double fertilization）。

通过随后双受精最后发育成种子 双受精三、直感现象三、直感现象 胚乳直感（xenia）是指在3n胚乳的性状上，由于受精核的影响而直接表现父本的某些性状的现象如：以玉米黄粒的植株（）给白粒的植株（）授粉，当代所结子粒即表现父本的黄粒性状这种现象是花粉对于胚以外组织的影响的结果，验证了花粉是否参与受精果实直感（metaxenia）是指种皮或果皮组织由于花粉的影响而表现父本的某些性状的现象如棉花纤维是由种皮细胞延伸的四、无融合生殖四、无融合生殖（apomixis）1定义定义 不经过雌雄配子融合而能产生种子的一种生殖方式2无融合生殖的方式无融合生殖的方式 根据无融合生殖最后形成胚是由减数后单倍雌配子直接发育而成，还是由未减数二倍细胞产生的，可以将无融合生殖分成三大类：一类是减数胚囊中的无融合生殖 另一类是未减数胚囊中的无融合生殖 再一类是不定胚生殖 减数胚囊中的无融合生殖 孤雌生殖：由减数后的卵细胞直接发育成胚孤雄生殖：由进入卵细胞中的精核分裂形成胚，原来卵细胞核退化无配子生殖：由助细胞或其他细胞发育成胚未减数胚囊中的无融合生殖 二倍体孢子无融合生殖：由大孢子母细胞经过有丝分裂或饰变减数分裂形成二倍的卵细胞发育成胚。

无孢子体细胞无融合生殖：由珠心体细胞经过有丝分裂直接形成胚囊，胚囊中的卵细胞为2n，以后直接发育成胚不定胚生殖 胚囊是经过正常减数分裂形成，但胚却是来自胚囊壁外珠心细胞发育成胚并侵入胚囊中进一步发育，并最终取代合子胚由于未减数胚囊的无融合生殖和不定胚生殖都能保持原来母本（体）相同的基因型，所以通常认为如果母体是杂合体（或杂种），就可固定杂种优势，所以这二类无融合生殖方式具有重要的意义第七节第七节 生活周期生活周期一、低等植物的生活周期一、低等植物的生活周期1几个重要概念几个重要概念 生活周期（life cycle）从合子到个体成熟和死亡之所经历的一系列的发育阶段世代交替（alternation of generations）生活周期包括一个有性世代和一个无性世代,这样二者交替发生就称为世代交替孢子体世代（sporophyte generation）从一个合子发育成为一个孢子体(到减数分裂之前)的世代(合子开始减数分裂之前)，也称无性世代配子世代（gametophyte generation）从减数分裂形成染色体数目减半的配子开始至卵细胞受精前的世代也称有性世代二、高等植物的生活周期二、高等植物的生活周期 生活周期：从种子胚到下一代的种子胚，它包括无性世代和有性世代两个阶段。

孢子体世代（无性世代）和配子体世代（有性世代）与之前的定义一样三、高等动物的生活周期三、高等动物的生活周期 以果蝇（Drosophila）为例来说明动物的生活周期雌雄个体的性原细胞分别产生卵细胞和精细胞，交配后形成受精卵，受精卵离体发育到一定程度时，形成第一龄幼虫、第二龄幼虫、第三龄幼虫、蛹，最后又变成成虫四、高等动物和植物生活周期的差异四、高等动物和植物生活周期的差异 动物从二倍体的性原细胞减数分裂直接产生卵细胞和精细胞，单倍体的配子时间很短植物从二倍体的性原细胞经过减数分裂后先产生大（小）孢子，大（小）孢子再经过一系列的有丝分裂才成为精子和卵细胞，单倍体的配子时间较长第八节第八节 遗传的染色体学说遗传的染色体学说 染色体和基因之间有平行现象，例如配子形成和受精时染色体的行为，跟杂交试验中基因的行为平行两者行为间的平行现象表现在以下几点：1染色体可在显微镜下看到，有一定的形态结构基因是遗传学单位，每对基因在杂交中仍保持它们的完整性和独立性2染色体成对存在，基因也是成对的在配子中每对基因只有一个，而每对同源染色体也只有一个3个体中成对的基因一个来自母本，一个来自父本；染色体也是如此，两个同源染色体也是分别来自母本和父本。

4不同对基因在形成配子时的分离与不同对染色体在减数分裂后期的分离，都是独立分配的因此自1900年重新发现孟德尔的著作后，年轻的美国研究生苏顿（W.S.Suttun）和另一细胞学家波维利（Boveri）就在1903年提出“苏顿波维利染色体遗传学说”（Suttun-Boveri theory of Chromosomal inheritance），认为基因在染色体上指出，如果假定基因在染色体上，那么就可十分圆满地解释孟德尔定律这个学说的主要论点如下：1由一个受精卵而产生的体细胞内有两组染色体，一组来自父本，一组来自母本因此，每个体细胞核内含有成对的相似染色体，即同源染色体；同源染色体的对数与一个配子内的单倍体组的染色体数目相同，所以，染色体也和孟德尔的遗传因子一样，在体细胞是成双存在的，而在配子中则只有一份2染色体在生物的整个生活周期内保持其结构上的个性和连续性孟德尔的遗传因子即使在它们所控制的性状未能显现的情况下，也保持着它们的个性和连续性，染色体的行为给遗传上的纯合性和杂合性、显性和隐性提供了证据3在减数分裂过程中，同源染色体一对一对地配对，然后每一对的两个成员分离，进入不同的生殖细胞中，并且与其它对的成员的分离是彼此独立进行的。

孟德尔的遗传因子也是在配子形成前的某个时刻，成对的遗传因子发生分离，而不同的遗传因子是独立分配的染色体的行为与遗传因子的行为之间存在着对应关系4每个染色体或每一对染色体在个体的生长和发育过程中都具有其不可缺少的作用这一点不是从孟德尔的工作中得来的结论，而是根据波维利对海胆卵在缺少某些染色体以后发育成异常海胆幼虫的研究，和苏顿对笨蝗染色体之间在大小上的差异的研究所得出的结论。