資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
2-2　基因在染色體上
課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 核心素養(yǎng)對(duì)接
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(shuō)—演繹法。 2．從基因和染色體關(guān)系的角度，對(duì)孟德?tīng)栠z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，敢于質(zhì)疑、探索求真的科學(xué)精神，以及對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。 1．通過(guò)分析基因在染色體上的證明過(guò)程，理解結(jié)構(gòu)決定功能的基本觀點(diǎn)，進(jìn)一步領(lǐng)悟“假說(shuō)—演繹法”。(生命觀念) 2．通過(guò)對(duì)薩頓的思路分析，領(lǐng)悟并嘗試運(yùn)用類比推理的科學(xué)研究方法。(科學(xué)思維) 3．利用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料，理解摩爾根等人通過(guò)“假說(shuō)—演繹法”的科學(xué)思維方法，證明基因位于染色體上的科學(xué)探究過(guò)程。(科學(xué)探究)
1．研究方法：類比推理法。
2．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，即基因在染色體上。
3．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
生殖過(guò)程中 在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性 在配子形成和受精過(guò)程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定
存 在 體細(xì)胞 成對(duì) 成對(duì)
配子 成單 成單
體細(xì)胞中來(lái)源 成對(duì)基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方 一對(duì)同源染色體，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方
形成配子時(shí) 非同源染色體上的非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合
1．實(shí)驗(yàn)者：美國(guó)生物學(xué)家摩爾根。
2．科學(xué)探究方法：假說(shuō)—演繹法。
3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
4．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋
(1)假設(shè)：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。
(2)遺傳圖解：
雌配子 雄配子
1/2XW 1/2Y
1/2XW 1/4XWXW(紅眼雌性) 1/4XWY(紅眼雄性)
1/2Xw 1/4XWXw(紅眼雌性) 1/4XwY(白眼雄性)
5.結(jié)論：基因在染色體上。
6．發(fā)展：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。
1．基因分離定律的實(shí)質(zhì)
2．基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)
(1)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。
(2)在減數(shù)分裂過(guò)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。
1．判正誤(對(duì)的畫“√”，錯(cuò)的畫“×”)
(1)薩頓的假說(shuō)和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)方法相同。(　×　)
(2)染色體和基因并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一條染色體上含有很多基因。(　√　)
(3)蝗蟲的所有基因都位于染色體上。(　×　)
(4)非等位基因都位于非同源染色體上。(　×　)
(5)等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期。(　√　)
2．微思考
果蠅是一種小型蠅類，以發(fā)酵爛水果上的酵母為食，因此在有水果的地方常常可以看到。如圖為雌雄果蠅體細(xì)胞染色體示意圖，據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：
(1)果蠅作為遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？
提示　①相對(duì)性狀多且明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低，易飼養(yǎng)；④染色體數(shù)目少，便于觀察；⑤具有性染色體。
(2)果蠅體細(xì)胞中含有幾對(duì)同源染色體？哪些是常染色體，哪些是性染色體？
提示　4對(duì)　Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為常染色體，X、Y為性染色體。
(3)性染色體只存在于生殖細(xì)胞中嗎？
提示　不是。常染色體和性染色體既存在于體細(xì)胞中，也存在于生殖細(xì)胞中。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)一　摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)
分析教材P30～31圖2－8、2－9和2－10，結(jié)合相關(guān)文字內(nèi)容，討論下列相關(guān)問(wèn)題：
(1)薩頓通過(guò)類比推理法得出“基因在染色體上”的結(jié)論，下列能為該結(jié)論提供證據(jù)的是__________。
①基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性，在配子形成和受精過(guò)程中，染色體保持相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)；
②基因和染色體在體細(xì)胞中都成對(duì)存在；
③一個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，一條染色體上有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子；
④基因和染色體在配子中都成單存在；
⑤等位基因一個(gè)來(lái)自父本一個(gè)來(lái)自母本，同源染色體一個(gè)來(lái)自父本一個(gè)來(lái)自母本；
⑥形成配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)非等位基因自由組合，同源染色體分離的同時(shí)非同源染色體自由組合。
提示　①②④⑤⑥
(2)決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色，w基因控制白色。那么，一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代能否出現(xiàn)白眼雌果蠅？
提示　因?yàn)楹蟠拇乒壱欢ê衼?lái)自父方的顯性的紅眼基因，所以后代中不可能出現(xiàn)白眼雌果蠅。
(3)摩爾根證明基因位于染色體上，采用的是類比推理嗎？
提示　不是。采用的是假說(shuō)—演繹法。
(4)結(jié)合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和薩頓假說(shuō)的提出，比較假說(shuō)—演繹法和類比推理有什么不同？
提示　假說(shuō)—演繹法對(duì)提出的假說(shuō)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出相應(yīng)結(jié)論；類比推理只根據(jù)類比事物、現(xiàn)象之間的相同、相似之處作出假設(shè)，但沒(méi)有對(duì)假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，因此類比推理得出的結(jié)論不具備邏輯的必然性。
1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
　P　　　　　F1　　　　　　　F2
紅眼　雌
　×　　―→―→
白眼　雄
2．理論分析——提出假說(shuō)
(1)果蠅的紅眼、白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。
(2)F1全為紅眼，則紅眼是顯性性狀。
(3)F2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。
(4)白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。即控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有相關(guān)基因。各種果蠅的基因型及表型如下表：
雌果蠅 雄果蠅
基因型 XWXW XWXw XwXw XWY XwY
表型 紅眼 紅眼 白眼 紅眼 白眼
[注：其中(1)(2)(3)為理論分析，(4)為假說(shuō)。]
3．演繹推理——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)一：F2中白眼雄果蠅與F1中紅眼雌果蠅交配。
①若基因位于X染色體上，且Y染色體上沒(méi)有它的等位基因，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：F1紅眼(雌)×F2白眼(雄)
　 　XWXw　　　　　　　XwY
　　　↓　　　　　　　　↓
配子：XW　Xw　　　　　Xw　Y
　　　　　 ↓
子代：XWXw　 XwXw　 XWY　 XwY
紅眼　　白眼　　紅眼　　白眼
(雌)　　(雌)　　 (雄)　 　(雄)
1　∶　1　 ∶　 1　 ∶　1
②若基因位于X染色體上，Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：紅眼(雌) 　　×　　 白眼(雄)
　 　XWXw　　　　　　　　XwYw
　　↓　　　　　　　　　　↓
配子：XW　Xw　　　　　　　Xw　Yw
　　　　　 　 ↓
子代：XWXw　 XwXw　 XWYw　 XwYw
紅眼　　白眼　　 紅眼　 白眼
(雌)　　(雌)　　 (雄)　　 (雄)
　 　 1　 ∶　1　 ∶　 1　∶ 　 1
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：F1紅眼(雌)×F2白眼(雄)
　 　　Ww　　　　ww
　　　 ↓　　　　 ↓
配子： W　w　　　　w
　　　 　 ↓
子代：　Ww　　　　ww
　 　　紅眼　　　 白眼
　 　 1　　∶　　1
說(shuō)明：①②③實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，故根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法驗(yàn)證假說(shuō)，但通過(guò)本實(shí)驗(yàn)得到了白眼雌果蠅。
(2)實(shí)驗(yàn)二：利用“實(shí)驗(yàn)一”得到的白眼雌果蠅與一個(gè)毫無(wú)血緣關(guān)系的野生型純種紅眼雄果蠅交配。
①若基因位于X染色體上，且Y染色體上沒(méi)有它的等位基因，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：白眼(雌)×野生紅眼(雄)
　 　XwXw　　　　　　XWY
　　 ↓　　　　　　　 ↓
配子： Xw　　　　　　XW　Y
　　　 　　↓
子代：XWXw　　　　　　XwY
　紅眼(雌)　　　　　白眼(雄)
　1　　　　∶　　　　1
②若基因位于X染色體上，Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：白眼(雌)×野生型紅眼(雄)
　 　XwXw　　　　XWYW
　↓　　　 　　 ↓
配子：Xw　 　　　XW　YW
　　　　 ↓
子代：XWXw　　　XwYW
紅眼(雌)　　紅眼(雄)
　1　　∶　　1
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解如下：
測(cè)交：白眼(雌)×野生型紅眼(雄)
　 　ww　　　　　WW
　 　↓　　　 　　↓
配子： w　　　　　　W
　　　 　↓
子代：　　　Ww
　 　 　紅眼
說(shuō)明：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①相同，與②③不同，由此可證明假說(shuō)成立。
在摩爾根所做的果蠅野生型與白眼突變體雜交實(shí)驗(yàn)中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　)
A．白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為野生型，雌雄比例1∶1
B．F1相互交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性
C．F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)白眼，且雌雄比例為1∶1
D．白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部為雄性，野生型全部為雌性
B　[A項(xiàng)能說(shuō)明野生型相對(duì)于突變型是顯性性狀，但不能判斷白眼基因位于X染色體上，與題意不符；B項(xiàng)能說(shuō)明這一對(duì)性狀的遺傳與性別有關(guān)，即控制該性狀的基因位于X染色體上，且這是在摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中最早出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與題意相符；C項(xiàng)屬于測(cè)交類型，不能說(shuō)明白眼基因位于X染色體上，與題意不符；D項(xiàng)能說(shuō)明控制該性狀的基因位于X染色體上，但這是在摩爾根利用測(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)中出現(xiàn)的，不是最早，與題意不符。]
(2020·全國(guó)卷Ⅰ)已知果蠅的長(zhǎng)翅和截翅由一對(duì)等位基因控制。多只長(zhǎng)翅果蠅進(jìn)行單對(duì)交配(每個(gè)瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅)，子代果蠅中長(zhǎng)翅；截翅＝3∶1。據(jù)此無(wú)法判斷的是(　　)
A．長(zhǎng)翅是顯性性狀還是隱性性狀
B．親代雌蠅是雜合子還是純合子
C．該等位基因位于常染色體還是X染色體上
D．該等位基因在雌蠅體細(xì)胞中是否成對(duì)存在
C　[由分析可知：長(zhǎng)翅為顯性性狀，A錯(cuò)誤；由分析可知，不論位于常染色體上還是X染色體上，親代雌蠅都是雜合子，B錯(cuò)誤；由分析可知：該等位基因位于常染色體還是X染色體上無(wú)法確定，C正確；由分析可知：不論位于常染色體上還是X染色體上，該等位基因在雌蠅體細(xì)胞中都成對(duì)存在，D錯(cuò)誤。]
[舉一反三]　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(wú)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)。
紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌、雄果蠅都表現(xiàn)紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的后代中，紅眼雄果蠅占1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．紅眼對(duì)白眼是顯性
B．眼色遺傳符合分離定律
C．眼色和性別表現(xiàn)自由組合
D．紅眼和白眼基因位于X染色體上
C　[非同源染色體上的非等位基因自由組合，眼色與性別基因均位于性染色體上，不表現(xiàn)自由組合。]
任務(wù)驅(qū)動(dòng)二　孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1．如圖是某生物細(xì)胞內(nèi)染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對(duì)同源染色體，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)圖中屬于等位基因的有哪些？
提示　A與a、B與b、C與c。
(2)圖中非等位基因有哪些？
提示　除(1)之外，其他情況均屬非等位基因。
(3)上述非等位基因中，能自由組合的是哪些？
提示　A/a與C、c、B/b與C、c可自由組合。
(4)分離定律和自由組合定律發(fā)生在什么時(shí)期？
提示　發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，具體地說(shuō)都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。
2．孟德?tīng)栠z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)遺傳因子指一對(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。
3．等位基因和非等位基因在染色體上的分布位置有何區(qū)別？
提示　等位基因位于一對(duì)同源染色體的相同位置；非等位基因位于非同源染色體上或同源染色體的不同位置。
1．分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開(kāi)而分離，如下圖：
2．自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開(kāi)而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如下圖：
(2019·江蘇卷)如圖為初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)的一對(duì)同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是(　　)
A．1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為非等位基因
B．同一個(gè)體的精原細(xì)胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1～8
C．1與3都在減數(shù)分裂Ⅰ分離，1與2都在減數(shù)分裂Ⅱ分離
D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
B　[不考慮突變的情況下，1與2不是等位基因，而是相同基因。1與3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A錯(cuò)誤。不考慮突變的情況下，同一個(gè)體的精原細(xì)胞的染色體與體細(xì)胞相同，有絲分裂前期時(shí)一條染色體上含兩條姐妹染色單體，故也含有圖中的基因1～8，B正確。不考慮突變的情況下，若發(fā)生了交叉互換引起的基因重組，則1與3也可能在減數(shù)分裂Ⅱ分離，1與2也可能在減數(shù)分裂Ⅰ分離，C錯(cuò)誤。1與6在同一條染色體的兩條姐妹染色單體上，故1與6不能組合形成重組型的配子，D錯(cuò)誤。]
如圖表示某一昆蟲個(gè)體的基因組成，以下判斷正確的是(不考慮交叉互換)(　　)
A．基因A、a與B、b遺傳時(shí)遵循自由組合定律
B．該個(gè)體的一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2種精細(xì)胞
C．有絲分裂后期，移向細(xì)胞同一極的基因?yàn)锳BC或abc
D．該個(gè)體與另一相同基因型的個(gè)體交配，后代基因型比例為9∶3∶3∶1
B　[基因A、a與B、b位于同一對(duì)同源染色體上，不遵循自由組合定律，A錯(cuò)誤；一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞所產(chǎn)生的精細(xì)胞基因型只有2種，即ABC和abc或ABc和abC，B正確；有絲分裂后期，移向細(xì)胞同一極的基因?yàn)锳aBbCc，C錯(cuò)誤；不考慮交叉互換，該個(gè)體產(chǎn)生的配子種類及比例為ABC∶abc∶ABc∶abC＝1∶1∶1∶1，其與另一相同基因型個(gè)體交配，后代基因型有9種，比例為1∶2∶2∶1∶4∶1∶2∶2∶1，D錯(cuò)誤。]
[舉一反三]　基因的行為并不都遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律
①并不是所有的非等位基因都遵循自由組合定律，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?tīng)柕倪z傳規(guī)律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律。
③原核生物中的基因都不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。
下圖表示果蠅的一個(gè)細(xì)胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因。下列敘述正確的是(　　)
A．從性染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子
B．e基因控制的性狀在雌雄個(gè)體中出現(xiàn)的概率相等
C．形成配子時(shí)基因A、a與B、b間自由組合
D．只考慮3、4與7、8兩對(duì)染色體時(shí)，該個(gè)體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等
D　[由圖可知，該果蠅為雄性個(gè)體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，從性染色體情況看，它能形成兩種配子；e位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有它的等位基因，所以e基因控制的性狀，在雄性個(gè)體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個(gè)體中出現(xiàn)的概率；A、a與B、b位于同一對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂形成配子時(shí)，A、B進(jìn)入一個(gè)配子，a、b進(jìn)入另一個(gè)配子，它們連鎖在一起，因此，A、a與B、b之間不能自由組合；只考慮3、4與7、8兩對(duì)同源染色體時(shí)，該果蠅基因型可寫成DdXeY，可產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子，且數(shù)量相等。]
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 關(guān)鍵知識(shí)積累
1.基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。 2.由于果蠅易飼養(yǎng)，繁殖快，后代多，所以常用它作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。 3.基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有許多個(gè)基因。 4.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離。 5.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是等位基因隨同源染色體分開(kāi)而分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
1．(2021·山東濟(jì)南高一月考)大量事實(shí)表明，薩頓發(fā)現(xiàn)的基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。據(jù)此作出的如下推測(cè)，哪一項(xiàng)是沒(méi)有說(shuō)服力的(　　)
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．每條染色體上有許多基因
D．非同源染色體自由組合使非等位基因重組
C　[“每條染色體上有許多基因”的結(jié)論，不能說(shuō)明基因遺傳與染色體行為的平行關(guān)系。]
2．下圖能正確表示基因分離定律實(shí)質(zhì)的是(　　)
C　[基因分離定律的實(shí)質(zhì)：雜合子在產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離，獨(dú)立地進(jìn)入不同的配子中。]
3．摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體的位置時(shí)，經(jīng)歷了若干過(guò)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(　　)
A．①為假說(shuō)，②為推論，③為實(shí)驗(yàn)
B．①為觀察，②為假說(shuō)，③為推論
C．①為問(wèn)題，②為假說(shuō)，③為實(shí)驗(yàn)
D．①為推論，②為假說(shuō)，③為實(shí)驗(yàn)
C　[摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體的位置時(shí)采用的方法是假說(shuō)—演繹法，根據(jù)現(xiàn)象提出的問(wèn)題是“白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)”；作出的假設(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(wú)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)，因此C項(xiàng)正確。]
4．基因型為Mm的動(dòng)物，在其精子形成過(guò)程中，基因MM、mm、Mm分開(kāi)分別發(fā)生在(　　)
①精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞時(shí)
②初級(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)
④精細(xì)胞形成精子時(shí)
A．①②③　　　　　　　 B．③③②
C．②②③ D．②③④
B　[MM、mm的產(chǎn)生是通過(guò)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和有絲分裂后期，伴隨著絲粒分裂、姐妹染色單體的分開(kāi)而分離。Mm基因是一對(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后期，伴隨同源染色體的分開(kāi)而分離。]
課時(shí)作業(yè)(8)　基因在染色體上
1．果蠅體細(xì)胞中的染色體組成可表示為(　　)
A．3＋X或3＋Y
B．6＋X或6＋Y
C．6＋XX或6＋YY
D．6＋XX或6＋XY
D　[果蠅的體細(xì)胞中共有4對(duì)(8條)染色體，其中有3對(duì)(6條)為常染色體，1對(duì)是性染色體，雌性果蠅的性染色體是XX，雄性果蠅的性染色體為XY。]
2．下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體分開(kāi)，其上的等位基因分離
B．在減數(shù)分裂過(guò)程中，所有的非等位基因都可能自由組合
C．果蠅的紅眼基因只存在于X染色體上
D．同源染色體一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方
B　[等位基因位于同源染色體上，減數(shù)分裂過(guò)程中，等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合；控制果蠅紅眼、白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有相關(guān)基因；同源染色體一條來(lái)自父方、一條來(lái)自母方。]
3．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(shuō)，關(guān)于該昆蟲減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說(shuō)法，正確的是(　　)
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(lái)自父方，也可以同時(shí)來(lái)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)
D　[根據(jù)薩頓的假說(shuō)，基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)基因中的一個(gè)，同樣也只有成對(duì)染色體中的一條；體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方，同源染色體也是如此。]
4．(2021·山西太原高一月考)根據(jù)基因與染色體的相應(yīng)關(guān)系，非等位基因的概念可描述為(　　)
A．染色體不同位置上的不同基因
B．同源染色體上不同位置上的基因
C．非同源染色體上的不同基因
D．同源染色體相同位置上的基因
A　[非等位基因是指同源染色體上不同位置的基因以及非同源染色體上的基因，強(qiáng)調(diào)的都是不同位置上的基因。B、C所述的內(nèi)容包含于非等位基因的概念中，D所述的不是非等位基因。]
5．下列關(guān)于果蠅的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．體細(xì)胞中有4對(duì)同源染色體，其中有3對(duì)常染色體，1對(duì)性染色體
B．白眼雄果蠅的白眼基因位于X染色體上，Y染色體上無(wú)等位基因
C．白眼雄果蠅產(chǎn)生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白眼基因
D．白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，后代全部表現(xiàn)為紅眼果蠅
D　[設(shè)控制紅眼與白眼的基因用W、w表示，白眼雌果蠅產(chǎn)生的配子為Xw一種，紅眼雄果蠅產(chǎn)生的配子有XW和Y兩種，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生XWXw和XwY，雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼。]
6．基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，所用科學(xué)方法是假說(shuō)—演繹法，摩爾根在實(shí)驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題是(　　)
A．F1果蠅全是紅色
B．F2果蠅出現(xiàn)性狀分離
C．F2果蠅紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3∶1
D．白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系
D　[孟德?tīng)柡湍柛孟鄬?duì)性狀的親本雜交，都發(fā)現(xiàn)子一代是顯性性狀，A錯(cuò)誤；孟德?tīng)柡湍柛孟鄬?duì)性狀的親本雜交，都發(fā)現(xiàn)F2果蠅出現(xiàn)性狀分離，且分離比是3∶1，B、C錯(cuò)誤；摩爾根的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相聯(lián)系，D正確。]
7．(2021·湖南邵東一中高一期末)據(jù)圖分析，下列選項(xiàng)中不遵循基因自由組合定律的是(　　)
A　　　　　　　B
C　　　　　　　D
A　[A和a、D和d位于同一對(duì)同源染色體上，兩對(duì)等位基因?qū)儆谕慈旧w上的非等位基因，它們的遺傳不遵循基因自由組合定律，與題意相符，A正確；B和b、A和a這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，屬于非同源染色體上的非等位基因，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，與題意不符，B錯(cuò)誤；A和a、C和c這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，屬于非同源染色體上的非等位基因，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，與題意不符，C錯(cuò)誤；C和c、D和d這兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，與題意不符，D錯(cuò)誤。]
8．果蠅的紅眼(R)對(duì)白眼(r)是顯性，控制眼色的基因位于X染色體上。現(xiàn)用一對(duì)果蠅雜交，一方為紅眼，另一方為白眼，雜交后F1中雄果蠅與親本雌果蠅眼色相同，雌果蠅與親本雄果蠅眼色相同，那么親本果蠅的基因型為(　　)
A．XRXR×XrY　　　 B．XrXr×XRY
C．XRXr×XrY D．XRXr×XRY
B　[根據(jù)題意，F(xiàn)1雄果蠅與親本雌果蠅眼色相同，因此，親本雌果蠅一定為純合體，由此排除C和D；若選A，則子代雌果蠅與親代雄果蠅的眼色會(huì)不同，因此，只有當(dāng)雌性親本為隱性個(gè)體，雄性親本為顯性個(gè)體時(shí)，才符合題中條件，即XrXr×XRY。]
9．紅眼(R)雌果蠅和白眼(r)雄果蠅交配，F(xiàn)1全是紅眼，F(xiàn)1自交所得的F2中紅眼雌果蠅121只，紅眼雄果蠅60只，白眼雌果蠅0只，白眼雄果蠅59只，則F2卵細(xì)胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是(　　)
A．卵細(xì)胞：R∶r＝1∶1
B．卵細(xì)胞：R∶r＝3∶1
C．精子：R∶r＝3∶1
D．精子：R∶r＝1∶0
B　[紅眼(R)雌果蠅和白眼(r)雄果蠅交配，F(xiàn)1全是紅眼，說(shuō)明紅眼是顯性性狀，白眼是隱性性狀。F1自交所得的F2中紅眼雌果蠅121只，紅眼雄果蠅60只，白眼雌果蠅0只，白眼雄果蠅59只，說(shuō)明控制眼色的R、r基因位于X染色體上，所以親本的基因型是XRXR×XrY，F(xiàn)1基因型為XRXr、XRY。F1自交所得的F2基因型為XRXR、XRXr、XRY、XrY，所以F2卵細(xì)胞中具有R和r的比例是3∶1，F(xiàn)2精子中具有R和r的比例是1∶1。]
10．(2020·山東臨沂高一月考)如圖所示為果蠅細(xì)胞分裂圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
(1)圖Ⅱ的細(xì)胞叫____________。每個(gè)細(xì)胞有________對(duì)同源染色體。
(2)圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ連續(xù)的分裂過(guò)程是否是一個(gè)細(xì)胞周期？為什么？___________________ _______________________________________________________________________。
(3)若圖Ⅲ中的a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅，則b含有的性染色體為_(kāi)_______。
解析　(1)已知圖Ⅰ為精原細(xì)胞，則圖Ⅱ?yàn)槌跫?jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ后產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞，因同源染色體分離，染色體數(shù)目減半，所以無(wú)同源染色體。(2)細(xì)胞周期是針對(duì)連續(xù)分裂的細(xì)胞而言，經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子染色體數(shù)減半，不再進(jìn)行分裂。(3)一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞，兩兩相同，即兩個(gè)含XW、兩個(gè)含Y。由a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅，可知a含Y染色體，b與a相同，故也含Y染色體。
答案　(1)次級(jí)精母細(xì)胞　0　(2)不是。因?yàn)闇p數(shù)分裂不可能周而復(fù)始地進(jìn)行連續(xù)分裂　(3)Y
11．(2021·山東德州檢測(cè))薩頓運(yùn)用類比推理方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說(shuō)。摩爾根起初對(duì)此假說(shuō)持懷疑態(tài)度。他和其他同事設(shè)計(jì)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行研究。雜交實(shí)驗(yàn)圖解如下：
P　　　　　　紅眼(雌)×白眼(雄)
　 　　　　　 　　↓
F1　　　　　　　　紅眼(雌、雄)
　　　　　　 　　 ↓F1雌雄交配
F2　　　　　紅眼(雌、雄)　白眼(雄)
　　　　 　　　3/4　　 　　1/4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)上述果蠅雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________(填“支持”或“不支持”)薩頓的假說(shuō)。根據(jù)同時(shí)期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細(xì)胞中有4對(duì)染色體(3對(duì)常染色體，1對(duì)性染色體)的事實(shí)，摩爾根等人提出以下假設(shè)：______________________________________________，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)。
(2)摩爾根等人通過(guò)測(cè)交等方法力圖驗(yàn)證他們提出的假設(shè)。以下實(shí)驗(yàn)圖解是他們完成的測(cè)交實(shí)驗(yàn)之一：
P　　　　　　　紅眼(F1雌)×白眼(雄)
　　　　　　　　　　 　↓
測(cè)交子代　紅眼(雌)　紅眼(雄)　白眼(雌)　白眼(雄)
　　　　1/4　　　　1/4　　　1/4　　　　1/4
(說(shuō)明：測(cè)交親本中的紅眼雌果蠅來(lái)自雜交實(shí)驗(yàn)的F1)
①上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不能充分驗(yàn)證其假設(shè)，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②為充分驗(yàn)證其假設(shè)，需在上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。寫出該實(shí)驗(yàn)中親本的基因型：____________。預(yù)期子代的基因型：雌性為_(kāi)_______，雄性為_(kāi)_______(提示：控制眼色的等位基因?yàn)閃、w，親本從上述測(cè)交子代中選取)。
解析　(1)在摩爾根的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2中只有雄性果蠅出現(xiàn)了白眼性狀，這說(shuō)明該對(duì)相對(duì)性狀的遺傳是與性別有關(guān)的，控制眼色的基因只位于X染色體上可以圓滿地解釋相應(yīng)的現(xiàn)象，這說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)是支持薩頓假說(shuō)的。(2)利用F1中的雌果蠅進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論基因在X染色體上還是在常染色體上，后代均會(huì)出現(xiàn)1∶1∶1∶1的性狀分離比。根據(jù)性染色體傳遞的規(guī)律，可以選用顯性的雄果蠅和隱性的雌果蠅雜交，如果控制眼色的基因在X染色體上，后代中的雄性與親本中的雌性具有相同的性狀，而后代中的雌性與親本中的雄性的性狀相同，與基因在常染色體上的情況是不同的。
答案　(1)支持　控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上　(2)①控制眼色的基因無(wú)論位于常染色體上還是位于X染色體上，測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果皆相同　②XwXw、XWY　XWXw　XwY
12．用純合子果蠅作為親本進(jìn)行兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：
P F1
①灰身紅眼♀× 黑身白眼 灰身紅眼♀、 灰身紅眼
②黑身白眼♀× 灰身紅眼 灰身紅眼♀、 灰身白眼
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)中屬于顯性性狀的是灰身、紅眼
B．體色和眼色的遺傳符合自由組合定律
C．若組合①的F1隨機(jī)交配，則F2雄果蠅中灰身白眼的概率為3/4
D．若組合②的F1隨機(jī)交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8
C　[根據(jù)第①組的實(shí)驗(yàn)可以判斷灰身、紅眼是顯性性狀；根據(jù)第②組的后代可以判斷控制眼色遺傳的基因位于X染色體上。假設(shè)控制體色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，第①組中的F1的基因型為BbXAXa和BbXAY，則F2雄果蠅中灰身白眼的概率為3/4×1/2＝3/8；第②組中F1的基因型為BbXAXa和BbXaY，則F2中黑身白眼的概率為1/4×1/2＝1/8。]
13．下圖甲、乙、丙、丁表示四株豌豆體細(xì)胞中的兩對(duì)基因及其在染色體上的位置，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲、乙豌豆雜交后代的性狀分離比為3∶1
B．甲、丙豌豆雜交后代有4種基因型、2種表型
C．乙豌豆自交后代的性狀分離比為1∶2∶1
D．丙、丁豌豆雜交后代的表型相同
C　[圖示中的兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。甲、乙豌豆雜交即AaBb×AaBB，后代的性狀分離比為A_B_∶aaB_＝3∶1，A正確；甲、丙豌豆雜交即AaBb×AAbb，后代有4種基因型(AABb、AAbb、AaBb、Aabb)、2種表型(A_B_、A_bb)，B正確；乙豌豆(AaBB)自交，后代的性狀分離比為A_BB∶aaBB＝3∶1，C錯(cuò)誤；丙、丁豌豆雜交即AAbb×Aabb，后代的基因型為AAbb、Aabb，表型相同，D正確。]
14．(多選)果蠅的大翅和小翅是一對(duì)相對(duì)性狀，由一對(duì)等位基因A、a控制。現(xiàn)用大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進(jìn)行交配，再讓F1雌雄個(gè)體相互交配，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
子代 雌果蠅 雄果蠅
F1 大翅620 大翅617
F2 大翅2 159 大翅1 011、小翅982
下列分析正確的是(　　)
A．果蠅翅形大翅對(duì)小翅為顯性
B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷果蠅的翅形遺傳遵循基因分離定律
C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可證明控制翅形的基因位于X染色體上
D．F2中雌果蠅基因型相同，雄果蠅有兩種基因型
ABC　[大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進(jìn)行交配，F(xiàn)1全是大翅果蠅，所以大翅對(duì)小翅為顯性。根據(jù)題中信息“F2：大翅雌果蠅2 159只，大翅雄果蠅1 011只，小翅雄果蠅982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分離定律，又因?yàn)樾〕峁壷怀霈F(xiàn)在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色體上。遺傳圖解如下：
可見(jiàn)，F(xiàn)2中雌果蠅有兩種基因型，分別為XAXA和XAXa。]
15．(多選)果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性，位于X染色體上；長(zhǎng)翅基因(B)對(duì)殘翅基因(b)為顯性，位于常染色體上。現(xiàn)用一只紅眼長(zhǎng)翅果蠅與一只白眼長(zhǎng)翅果蠅交配，F(xiàn)1的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅。下列敘述正確的是(　　)
A．親本雌果蠅的基因型是BbXRXr
B．親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子占1/2
C．F1出現(xiàn)長(zhǎng)翅雄果蠅的概率為3/16
D．白眼殘翅雌果蠅能形成bbXrXr類型的次級(jí)卵母細(xì)胞
ABD　[結(jié)合題干信息可知，雙親均為長(zhǎng)翅，F(xiàn)1中有殘翅，則雙親基因型為Bb和Bb，F(xiàn)1中長(zhǎng)翅∶殘翅＝3∶1，已知F1的雄果蠅中約有1/8為白眼殘翅，因?yàn)闅埑嵴?/4，可推知白眼占1/2，得出親本雌果蠅的基因型是BbXRXr，親本雄果蠅的基因型為BbXrY，A正確。親本雌果蠅的卵細(xì)胞中Xr占1/2，親本雄果蠅的精子中Xr占1/2，親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子占1/2，B正確。F1出現(xiàn)長(zhǎng)翅的概率為3/4，出現(xiàn)長(zhǎng)翅雄果蠅的概率為3/4×1/2＝3/8，C錯(cuò)誤。白眼殘翅雌果蠅的基因型為bbXrXr，其初級(jí)卵母細(xì)胞基因型為bbbbXrXrXrXr，經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ后，次級(jí)卵母細(xì)胞的基因型為bbXrXr，D正確。]
16．實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有一批未交配過(guò)的純種長(zhǎng)翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長(zhǎng)翅和殘翅這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)位于Ⅱ號(hào)同源染色體上的等位基因控制。現(xiàn)欲利用以上兩種果蠅研究有關(guān)果蠅灰體與黑檀體性狀的遺傳特點(diǎn)(說(shuō)明：控制果蠅灰體和黑檀體的基因在常染色體上，所有果蠅均能正常繁殖、存活)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套雜交方案，同時(shí)研究以下兩個(gè)問(wèn)題：
問(wèn)題一：研究果蠅灰體、黑檀體是否由一對(duì)等位基因控制，并作出判斷。
問(wèn)題二：研究控制灰體、黑檀體的等位基因是否也位于Ⅱ號(hào)同源染色體上，并作出判斷。
(1)雜交方案：
①選取______________和______________兩親本雜交得F1；
②F1____________________得F2；
③分析判斷。
(2)對(duì)問(wèn)題一的推斷及結(jié)論：
若F2出現(xiàn)性狀分離，且灰體與黑檀體果蠅數(shù)目之比為_(kāi)_______________，說(shuō)明控制該對(duì)性狀的是一對(duì)等位基因；反之，則不是由一對(duì)等位基因控制的。
(3)對(duì)問(wèn)題二的推斷及結(jié)論：
如果F2出現(xiàn)________種表型，且分離比為_(kāi)_______________，說(shuō)明性狀的遺傳符合自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的這對(duì)等位基因不是位于Ⅱ號(hào)同源染色體上。反之，則可能位于Ⅱ號(hào)同源染色體上。
解析　如果果蠅灰體、黑檀體是由一對(duì)等位基因控制的，則該對(duì)性狀的遺傳符合基因的分離定律，F(xiàn)2的性狀分離比表現(xiàn)為3∶1，否則就不是由一對(duì)等位基因控制；如果控制灰體、黑檀體的等位基因不位于Ⅱ號(hào)同源染色體上，則體色和翅形這兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)2的性狀分離比是9∶3∶3∶1，否則控制果蠅體色的基因就可能位于Ⅱ號(hào)同源染色體上。
答案　(1)①長(zhǎng)翅灰體　殘翅黑檀體　②雌雄果蠅雜交　(2)1∶3或3∶1　(3)4　9∶3∶3∶1

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