第2節(jié)　基因在染色體上1.基于基因和染色體的相關(guān)事實(shí),運(yùn)用歸納、概括、演繹推理等科學(xué)思維,闡明基因在染色體上,進(jìn)一步體會(huì)假說—演繹法。2.從基因和染色體關(guān)系的角度,對(duì)孟德爾遺傳規(guī)律作出現(xiàn)代解釋。3.認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力,更需要敢于質(zhì)疑、勇于探索求真的科學(xué)精神。新知探究一　薩頓的假說活動(dòng):閱讀教材P29關(guān)于薩頓的假說內(nèi)容,回答下列問題。問題(1):薩頓采用了什么研究方法?提示:類比推理法。問題(2):薩頓類比的對(duì)象是誰?提示:將看不見的基因和看得見的染色體進(jìn)行類比。問題(3):薩頓的假說提出的依據(jù)是什么?提示:基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。 問題(4):結(jié)合孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程和薩頓假說的提出,比較假說—演繹法和類比推理法的主要區(qū)別。提示:假說—演繹法對(duì)提出的假說進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出相應(yīng)結(jié)論;類比推理法只根據(jù)類比事物、現(xiàn)象之間的相同或相似之處做出假設(shè),但沒有對(duì)假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,因此類比推理法得出的結(jié)論不具備邏輯的必然性。(1)假說內(nèi)容:基因(遺傳因子)是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的,即基因就在染色體上。(2)依據(jù):基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。項(xiàng)目基因染色體獨(dú)立性基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性染色體在配子形成和受精過程中,具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)存在方式在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在,在配子中只有成對(duì)的基因中的一個(gè)在體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在,在配子中只有成對(duì)的染色體中的一條來源體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方體細(xì)胞中成對(duì)的染色體(同源染色體)一條來自父方,一條來自母方分配非等位基因在形成配子時(shí)自由組合非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ的后期自由組合 (3)圖解: 1.大量事實(shí)表明,基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。據(jù)此做出如下推測(cè),哪一項(xiàng)是沒有說服力的(　C　)A.基因在染色體上B.同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離C.每條染色體上都有許多基因D.非同源染色體自由組合使非等位基因自由組合解析:薩頓用蝗蟲細(xì)胞作材料研究了精子和卵細(xì)胞的形成過程,并提出了推論:基因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,因?yàn)榛蚝腿旧w的行為存在著明顯的平行關(guān)系。但是“每條染色體上都有許多基因”的結(jié)論,無法通過基因行為與染色體行為的平行關(guān)系得出。2.下列各項(xiàng)中不能說明基因和染色體行為存在平行關(guān)系的是(　D　)A.體細(xì)胞中基因和染色體成對(duì)存在,生殖細(xì)胞中二者都是成單存在B.體細(xì)胞中成對(duì)的基因和同源染色體都是一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方C.非同源染色體及其上的非等位基因自由組合D.基因和染色體在生殖過程中都可能發(fā)生變異解析:在生殖過程中基因和染色體的變異是隨機(jī)發(fā)生的,沒有必然的聯(lián)系,不能體現(xiàn)兩者間的平行關(guān)系。新知探究二　基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)資料1:果蠅以發(fā)酵爛水果為食,廣泛分布于世界各溫帶地區(qū)。早在1909年由遺傳學(xué)家摩爾根把它帶上了遺傳學(xué)研究的歷史舞臺(tái),在此后約30年的時(shí)間中,果蠅成為經(jīng)典遺傳學(xué)的“主角”。問題(1):果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有哪些?提示:①相對(duì)性狀多且區(qū)分明顯;②培養(yǎng)周期短;③成本低;④易飼養(yǎng);⑤染色體數(shù)目少,便于觀察等。資料2:如圖是果蠅體細(xì)胞的染色體組成,由于果蠅染色體數(shù)目較少,僅由4對(duì)(8條)染色體組成,因而成為遺傳研究的良好生物材料之一。問題(2):如圖表示　　　　(填“雌”或“雄”)果蠅的染色體組成,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為　　　　,X、Y為　　　　。 提示:雄　常染色體　性染色體問題(3):摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)F2中紅眼∶白眼=3∶1表明果蠅的紅眼和白眼性狀是受一對(duì)等位基因控制的,所不同的是白眼性狀的表現(xiàn),總是與性別相關(guān)聯(lián)。對(duì)此現(xiàn)象摩爾根等人提出了怎樣的假說來解釋該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?提示:控制白眼的基因在X染色體上,而Y染色體上不含有它的等位基因。問題(4):摩爾根等人做出該假說的依據(jù)是什么?提示:白眼性狀的遺傳和性別相關(guān)聯(lián),而且與X染色體的遺傳相似。問題(5):請(qǐng)用遺傳圖解的形式解釋摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提示:　　　F2　　♀　 　1/2XW1/2Y1/2XW1/4XWXW(紅眼雌性)1/4XWY(紅眼雄性)1/2Xw1/4XWXw(紅眼雌性)1/4XwY(白眼雄性) 問題(6):假設(shè)控制果蠅白眼的基因只位于Y染色體上,該假設(shè)能解釋摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)嗎?為什么?提示:不能。若控制果蠅白眼的基因只位于Y染色體上,則在摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的F1中,雄果蠅應(yīng)為白眼。問題(7):讓F1中的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅測(cè)交,能否證明摩爾根的假說成立?說出你的理由。提示:不能。基因在X染色體上基因在常染色體上 由表可知,無論基因在常染色體上還是在X染色體上,測(cè)交的結(jié)果都相同,即無法將基因與X染色體關(guān)聯(lián)起來。問題(8):F1中的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交得到白眼雌果蠅,利用該白眼雌果蠅如何驗(yàn)證摩爾根的假說成立?寫出遺傳圖解。提示:基因在X染色體基因在常染色體 由表格可知,在雜交子代中,雌果蠅全為紅眼,雄果蠅全為白眼,性狀表現(xiàn)與性別相聯(lián)系,說明控制眼色的基因與X染色體直接關(guān)聯(lián),由此可證明假說成立。(1)觀察現(xiàn)象。①果蠅的紅眼和白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。②F1全為紅眼,紅眼是顯性性狀。③F2中紅眼∶白眼=3∶1,符合分離定律,紅眼和白眼受一對(duì)等位基因控制。④F2中只有雄果蠅出現(xiàn)白眼性狀,說明果蠅眼色的表現(xiàn)與性別相關(guān)聯(lián)。(2)提出問題:白眼性狀的表現(xiàn)為何總與性別相關(guān)聯(lián)。(3)做出假設(shè),解釋現(xiàn)象。(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:驗(yàn)證方法——測(cè)交。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上。(6)基因和染色體關(guān)系:摩爾根進(jìn)一步證明了一條染色體上有許多個(gè)基因;基因在染色體上呈線性排列。 與性染色體有關(guān)的兩個(gè)“并非”(1)并非所有的生物都有性染色體。①由性染色體決定性別的生物才有性染色體。②雌雄同株的植物無性染色體。(2)并非所有生物的X染色體都比Y染色體短,如人的X染色體比Y染色體長(zhǎng)。 3.摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　D　)A.果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律B.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)和孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一樣,都采用了假說—演繹法C.摩爾根所做的假設(shè)是控制白眼的基因只位于X染色體上,親本中白眼雄果蠅的基因型是XwYD.F2中紅眼雌果蠅的基因型只有XWXW解析:F2中紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw。4.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)成為“基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”的經(jīng)典。下列實(shí)驗(yàn)中,可以成功驗(yàn)證摩爾根演繹推理正確的是(　A　)A.白眼雌×紅眼雄→紅眼雌∶白眼雄=1∶1B.紅眼雌×白眼雄→紅眼雌∶紅眼雄=1∶1C.紅眼雌×白眼雄→紅眼雌∶白眼雌∶紅眼雄∶白眼雄=1∶1∶1∶1D.A、B、C都不是解析:驗(yàn)證摩爾根演繹推理必須選用測(cè)交的實(shí)驗(yàn),測(cè)交為待測(cè)個(gè)體與隱性純合子進(jìn)行雜交,白眼雌(XwXw)×紅眼雄(XWY)→紅眼雌(XWXw)∶白眼雄(XwY)=1∶1,由此可見,后代中雌雄的表型不同,并且能夠根據(jù)后代的表型及比例確定控制眼色的基因位于X染色體上;B項(xiàng)實(shí)驗(yàn)雖運(yùn)用了測(cè)交實(shí)驗(yàn),但是后代中雌雄表型相同,因此不能確定控制眼色的基因只存在于X染色體上,也有可能在常染色體上;C項(xiàng)實(shí)驗(yàn)無論基因在常染色體上,還是在X染色體上,都可能會(huì)出現(xiàn)相同的結(jié)果。新知探究三　孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋活動(dòng):閱讀教材P32,回答下列問題。問題(1):孟德爾遺傳定律中的遺傳因子與染色體上的基因?qū)?yīng)關(guān)系是怎樣的?提示:①分離定律中的一對(duì)遺傳因子是指位于一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因。②自由組合定律中的不同對(duì)的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。問題(2):說出基因的分離定律的實(shí)質(zhì)。提示:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入不同的配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。問題(3):說出基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)。提示: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(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。資料:某一年生草本植物種群的花色、莖的高矮和葉的寬窄分別受三對(duì)等位基因A、a,B、b和C、c控制,某個(gè)體中基因與染色體的位置關(guān)系如圖所示,思考并回答下列問題。問題(4):圖中A與b、A與c是否為等位基因?提示:不是,均為非等位基因。問題(5):圖中每對(duì)等位基因是否遵循分離定律?提示:是。問題(6):圖中A、a與B、b是否遵循自由組合定律?說出判斷依據(jù)。提示:不遵循,兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上。問題(7):上述非等位基因中,能自由組合的是哪些?提示:非同源染色體上的非等位基因能自由組合,即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。問題(8):不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換,寫出該生物能產(chǎn)生的配子類型。提示:AbC、Abc、aBC、aBc。(1)基因分離定律的細(xì)胞學(xué)解釋①圖解②分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):等位基因隨同源染色體的分開而分離。(2)基因自由組合定律的細(xì)胞學(xué)解釋①圖解②自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):等位基因隨同源染色體的分開而分離的同時(shí),位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。 1.基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由組合定律,只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾遺傳規(guī)律,如葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德爾遺傳規(guī)律,如原核生物細(xì)胞中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。2.等位基因與非等位基因的辨析項(xiàng)目等位基因非等位基因位置同源染色體的同一位置同源染色體的不同位置或非同源染色體上特點(diǎn)控制一對(duì)相對(duì)性狀控制不同相對(duì)性狀行為隨同源染色體分開而分離非同源染色體上的非等位基因,隨非同源染色體的自由組合而自由組合  續(xù)表項(xiàng)目等位基因非等位基因圖示①A和a、B和b、C和c為等位基因。②A和B、A和C、B和C、A和b等均為非等位基因,其中A和B位于一條染色體上,A和b位于同源染色體上,不能自由組合;A和C、B和C位于非同源染色體上,可自由組合  5.下列關(guān)于孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋的說法中,錯(cuò)誤的是(　C　)A.等位基因位于一對(duì)同源染色體上,總是成對(duì)存在的B.受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的,結(jié)合機(jī)會(huì)相等C.非同源染色體上的等位基因的分離或組合是互不干擾的D.控制不同性狀的基因的分離和組合互不干擾解析:非同源染色體上不會(huì)存在等位基因。6.在常染色體上的A、B、C三個(gè)基因分別對(duì)a、b、c完全顯性。用隱性個(gè)體與純合個(gè)體雜交得F1,F1測(cè)交結(jié)果為AaBbcc∶Aabbcc∶aaBbCc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,則下列能正確表示F1基因型的是(　C　)解析:測(cè)交為雜合子與隱性純合子雜交,由于隱性純合子aabbcc產(chǎn)生的配子只有一種abc,結(jié)合測(cè)交結(jié)果的基因型及比值可知,F1(AaBbCc)產(chǎn)生的配子種類有Abc、aBC、ABc、abC,并且四種配子比例相等,由四種配子可以看出,A和c基因、a和C基因位于同一條染色體上,即對(duì)應(yīng)圖C。[科研情境]野生型果蠅(純合子)的眼形是圓眼,某遺傳學(xué)家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅,他想探究果蠅眼形的遺傳方式,設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)。雄果蠅性染色體放大圖如圖乙所示。據(jù)圖分析回答下列問題。探究:(1)果蠅眼形中的顯性性狀是哪個(gè)?說明理由。提示:圓眼。圓眼和棒眼雜交后代F1表型圓眼為顯性。(2)若F2中圓眼∶棒眼≈3∶1,但僅在雄果蠅中有棒眼,則控制圓眼、棒眼的基因可能位于X染色體的Ⅱ1區(qū)段,也可能位于X和Y染色體的Ⅰ區(qū)段,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明基因的位置。提示:①用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配,得到棒眼雌果蠅。②用棒眼雌果蠅與野生型雄果蠅交配,觀察子代的表型。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:①若子代有棒眼果蠅,且全為雄蠅,則圓、棒眼基因位于X染色體的Ⅱ1區(qū)段。②若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn),全為圓眼果蠅,則圓、棒眼基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段Ⅰ。課堂小結(jié)完善概念圖關(guān)鍵語句1.薩頓發(fā)現(xiàn)基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系,并據(jù)此提出了基因位于染色體上的假說。2.摩爾根等人的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明,染色體攜帶著基因,此外摩爾根等人還證明一條染色體上有許多個(gè)基因,基因在染色體上呈線性排列。3.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋是位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體的分開而分離,位于非同源染色體上的非等位基因可以自由組合。 隨堂反饋1.20世紀(jì)初,美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓提出了遺傳的染色體學(xué)說,該學(xué)說提出的依據(jù)是基因和染色體的行為存在明顯的“平行”關(guān)系。下列不屬于所依據(jù)的“平行”關(guān)系的是(　C　)A.基因和染色體在體細(xì)胞中都成對(duì)存在,在配子中都只有成對(duì)中的一個(gè)B.在形成配子時(shí),某些非等位基因之間、非同源染色體之間可以自由組合C.雜合子黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)四種性狀D.在配子形成和受精過程中,基因和染色體都有一定的獨(dú)立性和完整性解析:C項(xiàng)的描述無法體現(xiàn)基因和染色體的關(guān)系。2.摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置時(shí),經(jīng)歷了若干過程。①白眼性狀是如何遺傳的,是否與性別有關(guān)?②白眼由隱性基因控制,僅位于X染色體上。③對(duì)F1紅眼雌果蠅進(jìn)行測(cè)交。上面三個(gè)敘述中(　C　)A.①為假說,②為推論,③為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證B.①為觀察,②為假說,③為推論C.①為問題,②為假說,③為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證D.①為推論,②為假說,③為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證解析:摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置時(shí)采用的方法是假說—演繹法,根據(jù)現(xiàn)象提出的問題是“白眼性狀是如何遺傳的,是否與性別有關(guān)”;做出的假設(shè)是“白眼由隱性基因控制,僅位于X染色體上,Y染色體上無對(duì)應(yīng)的等位基因”;然后利用F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進(jìn)行測(cè)交,驗(yàn)證假設(shè)。3.如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　D　)A.果蠅細(xì)胞內(nèi)基因數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目B.基因在染色體上呈線性排列C.黃身基因與白眼基因的遺傳不遵循自由組合定律D.細(xì)胞內(nèi)的基因都在染色體上解析:一條染色體上有多個(gè)基因,所以果蠅細(xì)胞內(nèi)基因數(shù)目要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目;基因在染色體上呈線性排列;黃身基因與白眼基因位于同一條染色體上,因此它們的遺傳不遵循自由組合定律;真核細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的基因位于染色體上,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因位于線粒體和葉綠體中。4.據(jù)圖判斷,下列選項(xiàng)中不遵循基因自由組合定律的是(　A　)解析:基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。在選項(xiàng)A中的與是位于同源染色體上的基因,是不能自由組合的。5.(2021·全國(guó)乙卷,32)果蠅的灰體對(duì)黃體是顯性性狀,由X染色體上的1對(duì)等位基因(用A/a表示)控制;長(zhǎng)翅對(duì)殘翅是顯性性狀,由常染色體上的1對(duì)等位基因(用B/b表示)控制。回答下列問題。(1)請(qǐng)用灰體純合子雌果蠅和黃體雄果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)以獲得黃體雌果蠅。(要求用遺傳圖解表示雜交過程。)(2)若用黃體殘翅雌果蠅與灰體長(zhǎng)翅雄果蠅(XAYBB)作為親本雜交得到F1,F1相互交配得F2,則F2中灰體長(zhǎng)翅∶灰體殘翅∶黃體長(zhǎng)翅∶黃體殘翅=　　　　　　　,F2中灰體長(zhǎng)翅雌蠅出現(xiàn)的概率為　　　　。 解析:(1)親本灰體純合子雌果蠅的基因型為XAXA,黃體雄果蠅基因型為XaY,二者雜交,子一代基因型和表型為XAXa(灰體雌果蠅)、XAY(灰體雄果蠅),想要獲得黃體雌果蠅XaXa,則需要再讓子一代與親代中的黃體雄果蠅雜交,相應(yīng)遺傳圖解見答案。子二代中黃體雌果蠅即為目標(biāo)果蠅,選擇即可。(2)已知長(zhǎng)翅對(duì)殘翅是顯性性狀,基因位于常染色體上,用黃體殘翅雌果蠅(XaXabb)與灰體長(zhǎng)翅雄果蠅(XAYBB)作為親本雜交得到F1,F1的基因型為XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,分析每對(duì)基因的遺傳,可知F2中長(zhǎng)翅∶殘翅=(1BB+2Bb)∶(1bb)=3∶1,灰體∶黃體=(1XAXa+1XAY)∶(1XaXa+1XaY)=1∶1,故灰體長(zhǎng)翅∶灰體殘翅∶黃體長(zhǎng)翅∶黃體殘翅=(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)=3∶1∶3∶1,F2中灰體長(zhǎng)翅雌蠅(XAXaB　)出現(xiàn)的概率為1/4×3/4=3/16。 答案:(1)(2)3∶1∶3∶1　   3/16選題測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.薩頓的假說及基因與染色體的關(guān)系1,32.摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)2,6,103.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋4,5,7,8,9 1.已知果蠅的體細(xì)胞中有4對(duì)同源染色體,根據(jù)薩頓的假說,下列關(guān)于該果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法中,正確的是(　D　)A.果蠅的精子中含有成對(duì)基因B.果蠅的體細(xì)胞中只含有一個(gè)基因C.果蠅的4對(duì)同源染色體上含有的基因可以同時(shí)來自父方,也可以同時(shí)來自母方D.在體細(xì)胞中,基因是成對(duì)存在的,在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè)解析:果蠅精子中無同源染色體,不含成對(duì)基因;果蠅的體細(xì)胞中含同源染色體,基因一般是成對(duì)的,由于一條染色體上含多個(gè)基因,故基因不止一個(gè);同源染色體一條來自母方,一條來自父方,不會(huì)同時(shí)來自母方或父方。2.紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配,子一代雌雄果蠅都表現(xiàn)紅眼,這些果蠅交配產(chǎn)生的子二代中,紅眼雄果蠅占1/4,白眼雄果蠅占1/4,紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯(cuò)誤的是(　C　)A.紅眼對(duì)白眼是顯性B.眼色的遺傳遵循分離定律C.眼色和性別表現(xiàn)為自由組合D.子二代紅眼雌果蠅有兩種基因型解析:若控制眼色的基因用M、m表示,該過程遺傳圖解為P:紅眼雌果蠅(XMXM)×白眼雄果蠅(XmY)→F1:紅眼雌果蠅(XMXm)×紅眼雄果蠅(XMY)→F2:紅眼雌果蠅(XMXM、XMXm)∶紅眼雄果蠅(XMY)∶白眼雄果蠅(XmY)=2∶1∶1。由于控制眼色的基因位于性染色體上,所以眼色和性別不會(huì)自由組合。3.下列有關(guān)基因和染色體關(guān)系的敘述中,錯(cuò)誤的是(　D　)A.減數(shù)分裂時(shí)同源染色體互相分離,這與成對(duì)的基因互相分離到配子中相符合B.非同源染色體和非等位基因在形成配子時(shí),均有自由組合的情形C.基因與染色體的行為存在一致性D.染色體的個(gè)數(shù)與基因的數(shù)目相同解析:基因與染色體行為存在平行關(guān)系,但染色體的個(gè)數(shù)與基因的數(shù)目并不相同,每條染色體上有許多個(gè)基因。4.孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律對(duì)下列哪種生物不適用(　B　)A.玉米 B.顫藍(lán)細(xì)菌C.果蠅 D.人類解析:孟德爾的遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)是在減數(shù)分裂過程中,等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合,所以只有能進(jìn)行減數(shù)分裂的真核生物,其細(xì)胞核遺傳才遵循孟德爾遺傳規(guī)律。玉米、果蠅、人類都屬于真核生物,能進(jìn)行減數(shù)分裂,所以適用孟德爾遺傳規(guī)律;顫藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物,不進(jìn)行減數(shù)分裂,不適用孟德爾遺傳規(guī)律。5.基因型為Mm的動(dòng)物,在其精子形成過程中,基因MM、mm、Mm分開,分別發(fā)生在(　B　)①精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞時(shí)?、诔跫?jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)　③次級(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞時(shí)?、芫?xì)胞形成精子時(shí)A.①②③ B.③③② C.②②③ D.②③④解析:MM、mm是通過DNA復(fù)制形成的,因此位于姐妹染色單體上,它們的分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ,伴隨著絲粒分裂,姐妹染色單體的分開而分離;Mm是一對(duì)等位基因,位于一對(duì)同源染色體上,它們的分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ,伴隨著同源染色體的分開而分離。6.摩爾根在果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中獲得了關(guān)于基因與染色體關(guān)系的重要成果。摩爾根用純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,得到F1均為紅眼,F1雌雄個(gè)體雜交,F2雌果蠅均為紅眼,雄果蠅中紅眼與白眼各占1/2。摩爾根假設(shè)控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上(用XA和Xa表示),并對(duì)上述雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了解釋。請(qǐng)回答下列問題。(1)依據(jù)摩爾根的假設(shè),寫出上述雜交實(shí)驗(yàn)得到的F2的相應(yīng)基因型:紅眼雄果蠅　　　　;白眼雄果蠅　　　　;紅眼雌果蠅　　　　　　　　　　。 (2)為了驗(yàn)證上述假設(shè)的正確性,摩爾根等人選取　　　　眼雌果蠅與　　　　眼雄果蠅進(jìn)行了一次雜交實(shí)驗(yàn),所得子代的表型及比例為　　　　　　　　　　　　　,即證明假設(shè)是正確的。 解析:(1)據(jù)題干“純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交,得到F1均為紅眼”可知,紅眼為顯性性狀,則親本的基因型為XAXA×XaY,得到的F1基因型為XAXa、XAY,F1雌雄個(gè)體雜交,得到的F2表型及基因型為紅眼雄果蠅XAY、白眼雄果蠅XaY、紅眼雌果蠅XAXA或XAXa。(2)為了驗(yàn)證假設(shè)的正確性,摩爾根等人選取了紅眼雄果蠅和白眼雌果蠅進(jìn)行雜交,若控制眼色的基因在X染色體上,則后代白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅=1∶1。答案:(1)XAY　XaY　XAXA或XAXa(2)白　紅　白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅=1∶17.如圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是(　C　)A.在有絲分裂中期,X染色體和常染色體的著絲粒都排列在赤道板上B.在有絲分裂后期,基因cn、cl、v、w會(huì)出現(xiàn)在細(xì)胞的同一極C.朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對(duì)等位基因D.在減數(shù)分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w可能出現(xiàn)在細(xì)胞的同一極解析:朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一條常染色體上,不是等位基因,等位基因位于同源染色體的同一位置。8.如圖表示某生物細(xì)胞分裂過程,兩對(duì)等位基因A、a和B、b分別位于兩對(duì)同源染色體上,若不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換,則下列敘述正確的是(　B　)A.細(xì)胞Ⅱ可能是次級(jí)卵母細(xì)胞,無同源染色體B.細(xì)胞Ⅳ中有2個(gè)B基因和2個(gè)b基因C.細(xì)胞Ⅴ中可能含有2條染色體,1個(gè)b基因D.細(xì)胞Ⅲ中的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目的比例始終為1∶2解析:由細(xì)胞Ⅱ和Ⅳ細(xì)胞質(zhì)不均等分裂可知,細(xì)胞Ⅰ是卵原細(xì)胞,細(xì)胞Ⅱ是初級(jí)卵母細(xì)胞,細(xì)胞Ⅲ是第一極體,細(xì)胞Ⅳ是次級(jí)卵母細(xì)胞,細(xì)胞Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ是第二極體,細(xì)胞Ⅷ是卵細(xì)胞。細(xì)胞Ⅱ中含有兩對(duì)同源染色體;細(xì)胞Ⅷ中含有B和b基因,說明減數(shù)分裂Ⅰ過程中含有B和b基因的同源染色體沒有分開,因此,細(xì)胞Ⅳ中有2個(gè)B基因和2個(gè)b基因,細(xì)胞Ⅲ中只含有a基因所在的染色體,故細(xì)胞Ⅴ含有一條染色體,一個(gè)a基因,不含有b基因;細(xì)胞Ⅲ在減數(shù)分裂Ⅱ后期染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目之比為1∶1。9.如圖為果蠅的原始生殖細(xì)胞示意圖。圖中1、1′,2、2′,3、3′,4、4′表示染色體;B、b,D、d,V、v,W、w分別表示控制不同性狀的基因。據(jù)圖回答下列問題。(1)此原始生殖細(xì)胞是　　　　細(xì)胞。 (2)圖中的　　　　　　　　屬于常染色體且為同源染色體,而　　　　屬于性染色體且為同源染色體。 (3)正常情況下此原始生殖細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的非同源染色體組合最多有　　　種。 (4)該果蠅的基因型可寫成　　　　　　。 (5)如圖所示的一個(gè)初級(jí)性母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可以產(chǎn)生　　　　個(gè)　　　　種生殖細(xì)胞;該果蠅經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生　　　　種基因組成類型的配子。 解析:(1)果蠅的4和4′是一對(duì)同型的性染色體,說明該果蠅為雌性,該原始生殖細(xì)胞為卵原細(xì)胞。(2)從果蠅的染色體組成可看出,圖中1和1′、2和2′、3和3′屬于常染色體,4和4′屬于性染色體。(3)非同源染色體的自由組合方式最多有24=16(種)。(4)根據(jù)圖中顯示基因可以寫出該果蠅的基因型為VvDdBbXWXw。(5)一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體,故生殖細(xì)胞只有1個(gè),對(duì)應(yīng)1種類型;該果蠅經(jīng)減數(shù)分裂可形成多個(gè)卵細(xì)胞,根據(jù)基因的自由組合定律,其基因組成類型為24=16(種)。答案:(1)卵原　(2)1、1′,2、2′,3、3′　4、4′　(3)16(4)VvDdBbXWXw　(5)1　1　1610.摩爾根利用果蠅進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)研究,證明了基因在染色體上。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題。(1)摩爾根在一群紅眼果蠅中,發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅,并讓它與正常的紅眼雌果蠅交配,結(jié)果F1全是紅眼果蠅,這表明　　　　是顯性性狀。 (2)摩爾根讓F1中的紅眼雌、雄果蠅相互交配,結(jié)果F2中,紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1,這說明果蠅眼色的遺傳遵循　　　　　　　定律。 (3)F2紅眼果蠅中有雌雄個(gè)體,而白眼果蠅全是雄性,可推測(cè)控制眼色的基因位于性染色體上?，F(xiàn)有純種的紅眼雌、雄果蠅和白眼的雌、雄果蠅,請(qǐng)從中選擇親本,只做一次雜交實(shí)驗(yàn),以確定果蠅的眼色基因與X、Y染色體的關(guān)系。雜交實(shí)驗(yàn):選擇　交配。 結(jié)果預(yù)期:若子代中　　　　　　　　　　　,說明在X、Y染色體上都存在控制果蠅眼色的基因。若子代中　　　　　　　　　　　　　　,說明控制果蠅眼色的基因只在X染色體上。 解析:(1)白眼雄果蠅與正常的紅眼雌果蠅交配,結(jié)果F1全是紅眼果蠅,這表明紅眼是顯性性狀。(2)F1中的紅眼雌、雄果蠅相互交配,F2中紅眼果蠅與白眼果蠅的數(shù)量比為3∶1,這一比例符合孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的性狀分離比,這說明果蠅眼色的遺傳遵循基因的分離定律。(3)雜交實(shí)驗(yàn)中選擇(純種的)紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅交配。結(jié)果預(yù)期:如果X、Y染色體上都存在控制果蠅眼色的基因(設(shè)控制眼色的基因?yàn)锽、b),即親本基因型為XbXb、XBYB,則子代基因型為XBXb、XbYB,即子代中(雌、雄果蠅)全為紅眼;如果控制果蠅眼色的基因只在X染色體上,則親本基因型為XbXb、XBY,則子代基因型為XBXb、XbY,即子代中雌果蠅全為紅眼,雄果蠅全為白眼。答案:(1)紅眼　 (2)基因的分離(3)(純種的)紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅(雌、雄果蠅)全為紅眼雌果蠅全為紅眼,雄果蠅全為白眼 

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

第2節(jié) 基因在染色體上

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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