資源簡介

人教生物(2019版)必修2教學案
2-2 基因在染色體上
學有目標——課標要求必明 記在平時——核心語句必背
1.基于基因和染色體的相關(guān)事實，運用歸納、概括、演繹推理等科學思維，闡明基因在染色體上，進一步體會假說—演繹法。 2．從基因和染色體關(guān)系的角度，對孟德爾遺傳規(guī)律作出現(xiàn)代解釋。 3．認同科學研究需要豐富的想象力，敢于質(zhì)疑、探索求真的科學精神，以及對科學的熱愛。 1.薩頓的“基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系”的假說運用了類比推理法；摩爾根的果蠅雜交實驗利用了假說—演繹法。 2．基因在染色體上呈線性排列，一條染色體上有許多基因。 3．基因分離定律的實質(zhì)是在雜合子的細胞中，等位基因隨同源染色體的分開而分離。 4．基因自由組合定律的實質(zhì)是等位基因隨同源染色體分開而分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【主干知識梳理】
一、薩頓的假說
1．研究方法：類比推理法。
2．內(nèi)容：基因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。
3．依據(jù)：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系。
項目 基因 染色體
生殖過程中 在雜交過程中保持完整性和獨立性 在配子形成和受精過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定
存在 體細胞 成對 成對
配子 成單 成單
體細胞中來源 成對基因一個來自父方，一個來自母方 一對同源染色體，一條來自父方，一條來自母方
形成配子時 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
二、基因位于染色體上的實驗證據(jù)
1．實驗者：美國生物學家摩爾根。
2．科學探究方法：假說—演繹法。
3．實驗現(xiàn)象
4．實驗現(xiàn)象的解釋
(1)假設：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：
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基因，基因在染色體上呈線性排列。
三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
1．基因分離定律的實質(zhì)
2．基因自由組合定律的實質(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)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【教材微點發(fā)掘】
1．果蠅是一種小型蠅類，以發(fā)酵腐爛水果上的酵母為食，因此在有水果的地方常常可以看到。下圖(教材第31頁圖2 9)為雌雄果蠅體細胞染色體的示意圖，據(jù)圖回答有關(guān)問題：
(1)果蠅作為遺傳學的實驗材料的優(yōu)點有哪些？
提示：①相對性狀多且明顯；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)果蠅體細胞中含有4對同源染色體，其中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胞中嗎？
提示：不是。常染色體和性染色體既存在于體細胞中，也存在于生殖細胞中。
2．下圖(教材第32頁圖2 11)為果蠅X染色體上一些基因的示意圖，據(jù)圖回答有關(guān)問題：
(1)圖中控制朱紅眼和深紅眼的基因不屬于(填“屬于”或“不屬于”)等位基因。
(2)從圖中可以看出，基因在染色體上呈線性排列，但其分布是不連續(xù)(填“連續(xù)”或“不連續(xù)”)的。
(3)“基因在染色體上”是否適合所有生物？
提示：“基因在染色體上”只適合于真核生物，其基因主要在染色體上；原核生物、病毒無染色體，故不適合“基因在染色體上”這種說法。
教材問題提示
思考·討論1(教材第30頁)
同意。假設控制高莖的顯性基因用D表示，控制矮莖的隱性基因用d表示，分別標注在染色體上的橫線旁(如圖所示)。
思考·討論2(教材第31頁)
1．能。可用F1的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交實驗，如果后代中出現(xiàn)紅眼雌果蠅、白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅和白眼雄果蠅這4種類型，且數(shù)量各占1/4；再選用其中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，如果子代中雌果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則可以證明他們的解釋是正確的。
2．不能。如果控制白眼的基因在Y染色體上，紅眼基因在X染色體上，因為X染色體上的紅眼基因?qū)Π籽刍驗轱@性，所以子代不會出現(xiàn)白眼雄果蠅，這與摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果不符；如果控制白眼的基因在Y染色體上，且X染色體上沒有顯性紅眼基因，白眼雄果蠅與紅眼雌果蠅的雜交后代中雄果蠅全為白眼，也不能解釋摩爾根的果蠅雜交實驗結(jié)果。
新知探究(一)　摩爾根的果蠅雜交實驗的假說—演繹分析
【探究·深化】
[問題驅(qū)動]　
據(jù)摩爾根雜交實驗思考下列問題：
(1)摩爾根果蠅雜交實驗中，眼色這一相對性狀符合什么遺傳規(guī)律？
提示：基因分離定律。
(2)摩爾根為何假設控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上而不是只位于Y染色體上？
提示：只位于X染色體上能合理地解釋實驗現(xiàn)象，如果只位于Y染色體上，則F1中應有白眼雄蠅出現(xiàn)。
(3)由果蠅的雜交實驗結(jié)果，能說明控制眼色的基因只位于X染色體上嗎？
提示：不能。如果控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體上，純合紅眼雌蠅和純合白眼雄蠅雜交，F(xiàn)2中紅眼∶白眼＝3∶1，也符合果蠅的雜交實驗結(jié)果。
[重難點撥]　
1．實驗現(xiàn)象——發(fā)現(xiàn)問題
　P　　　　　　F1　　　　　　F2
　―→―→
2．理論分析——提出假說
(1)果蠅的紅眼、白眼是一對相對性狀。
(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，表明果蠅的紅眼和白眼受一對等位基因控制。
(4)白眼性狀的表現(xiàn)與性別相關(guān)聯(lián)。如果控制眼色的基因位于X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。各種果蠅的基因型及表型如表：
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。
3．演繹推理——實驗檢驗
(1)實驗一：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，Y染色體上沒有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
測交：F1紅眼(雌)　F2白眼(雄)
XWXw　 × XwY
↓
子代：XWXw　XwXw　XWY　XwY
紅眼　　白眼　 紅眼　白眼
(雌)　　(雌)　 (雄)　(雄)
1　 ∶ 　1　∶　1 ∶ 1
②若Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
測交：F1紅眼(雌)　F2白眼(雄)
XWXw　 × XwYw
↓
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，則遺傳圖解表示如下：
測交：F1紅眼(雌)　F2白眼(雄)
Ww　　 × ww
↓
子代： Ww ww
紅眼 白眼
1　　 ∶ 　　1
說明：①②③實驗結(jié)果相同，故根據(jù)本實驗結(jié)果無法驗證假說，但通過本實驗得到了白眼雌果蠅。
(2)實驗二：利用實驗一得到的白眼雌果蠅與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染色體上沒有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
②若Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解表示如下：
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解表示如下：
說明：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，由此可證明假說成立。
【典題·例析】
[典例1]　在摩爾根所做的果蠅野生型與白眼突變體雜交實驗中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關(guān)鍵的實驗結(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，雌雄比例為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
[解析]　A項能說明野生型相對于突變型是顯性，但不能判斷白眼基因位于X染色體上，與題意不符；B項能說明這一對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驗中最早出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，與題意相符；C項屬于測交實驗，不能說明白眼基因位于X染色體上，與題意不符；D項能說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交實驗驗證假說中出現(xiàn)的，不是最早說明白眼基因位于X染色體上的實驗結(jié)果，與題意不符。
[答案]　B
[典例2]　摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
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驗和孟德爾的豌豆雜交實驗一樣，都采用了假說—演繹法
C．摩爾根所作的假設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XwY
D．F2中紅眼雌果蠅的基因型只有XWXW
[解析]　F2中，紅眼和白眼的比例為3∶1，說明果蠅的眼色遺傳遵循基因的分離定律，A正確；摩爾根的果蠅雜交實驗和孟德爾的豌豆雜交實驗一樣，都采用了假說—演繹法，B正確；摩爾根所作的假設是控制白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因，親本中白眼雄果蠅的基因型是XwY，C正確；F2中紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw，D錯誤。
[答案]　D
【應用·體驗】
1．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)敘述錯誤的是(　　)
A．紅眼對白眼是顯性
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
解析：答案：C　非同源染色體上的非等位基因發(fā)生自由組合，眼色基因與性別基因均位于性染色體上，不能表現(xiàn)自由組合。故選C。
2．決定果蠅眼色的基因位于X染色體上，其中W基因控制紅色性狀，w基因控制白色性狀。一只紅眼雌果蠅與一只紅眼雄果蠅雜交，其后代中不可能出現(xiàn)的是(　　)
A．紅眼雄果蠅　　　　 B．白眼雄果蠅
C．紅眼雌果蠅 D．白眼雌果蠅
解析：答案：D　先寫出親代基因型，紅眼雌果蠅：XWXW或XWXw，紅眼雄果蠅：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)；若XWXw×XWY→XWXW(紅眼雌果蠅)、XWXw(紅眼雌果蠅)、XWY(紅眼雄果蠅)、XwY(白眼雄果蠅)。可見，后代中不可能有白眼雌果蠅。故選D。
新知探究(二)　孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
【拓展·深化】
1．等位基因與非等位基因的辨析
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、非同源染色體
特點 控制一對相對性狀 控制不同相對性狀
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，隨非同源染色體自由組合而自由組合
圖示 ①A和a、B和b、C和c為等位基因(即孟德爾所說的成對的遺傳因子) ②A和B、A和C、B和C、A和b等均為非等位基因(即孟德爾所提出的不同對的遺傳因子)，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
2．兩個遺傳定律的細胞學基礎
(1)分離定律的細胞學基礎是等位基因隨同源染色體分開而分離，如圖：
(2)自由組合定律的細胞學基礎是等位基因隨同源染色體分開而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如圖：
[思考·討論]
(1)孟德爾遺傳規(guī)律中的遺傳因子與染色體上的基因?qū)P(guān)系是怎樣的？
提示：①分離定律中的一對遺傳因子指一對同源染色體上的一對等位基因。
②自由組合定律中的不同對的遺傳因子指位于非同源染色體上的非等位基因。
(2)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。
[典題·例析]
[典例1]　(2019·江蘇高考)如圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖，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．同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有基因1～8
C．1與3都在減數(shù)第一次分裂分離，1與2都在減數(shù)第二次分裂分離
D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
[解析]　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錯誤。不考慮突變的情況下，同一個體精原細胞的染色體與體細胞的相同，有絲分裂前期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)生了互換引起的基因重組，則1與3也可能在減數(shù)第二次分裂分離，1與2也可能在減數(shù)第一次分裂分離，C錯誤。1與6在同一條染色體的兩條姐妹染色單體上，不能組合形成重組型的配子，D錯誤。
[答案]　B
[典例2]　如圖表示某一昆蟲個體的基因組成，以下判斷正確的是(不考慮互換)(　　)
A．基因A、a與B、b遺傳時遵循自由組合定律
B．該個體的一個初級精母細胞產(chǎn)生2種精細胞
C．有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因為ABC或abc
D．該個體與另一相同基因型的個體交配，后代基因型比例為9∶3∶3∶1
[解析]　基因 A、a 與B、b位于同一對同源染色體上，不遵循自由組合定律，A錯誤；一個初級精母細胞所產(chǎn)生的精細胞基因型只有2種，即ABC和abc或ABc和abC，B正確；有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因為AaBbCc，C錯誤；不考慮互換，該個體產(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錯誤。
[答案]　B
易錯提醒—————————————————————————————————
基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律
(1)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律。
(3)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。
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【應用·體驗】
1．據(jù)下圖，下列選項中不遵循基因自由組合定律的是(　　)
解析：答案：A　基因自由組合定律的實質(zhì)是同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。在選項A中的與是位于同一對同源染色體上的基因，是不能自由組合的。故選A。
2.如圖表示果蠅的一個細胞，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．從染色體情況看，該果蠅只能形成一種配子
B．基因e控制的性狀在雌雄個體中出現(xiàn)的概率相等
C．形成配子時基因A、a與B、b間自由組合
D．只考慮3、4與7、8兩對染色體時，該個體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等
解析：答案：D　由圖可知，該果蠅為雄性個體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從染色體情況看，它能形成兩種配子，A錯誤；基因e位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因，所以基因e控制的性狀，在雄性個體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個體中出現(xiàn)的概率，B錯誤；基因A、a與B、b位于同一對同源染色體上，經(jīng)減數(shù)分裂過程形成配子時，基因A、B進入一個配子，基因a、b進入另一個配子，它們連鎖在一起，因此，基因A、a與B、b之間不能自由組合，C錯誤；只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時，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，D正確。
科學思維——類比推理法
(一)由基因在染色體上的推理初識類比推理法
(二)類比推理法與假說—演繹法的比較
類比推理法 假說—演繹法
原理 將未知的和已知的做比較，根據(jù)驚人的一致性(即平行關(guān)系)，做出它們之間有關(guān)系的推理 在提出問題、作出假說的基礎上對未知世界進行演繹推理，再與實際實驗做比較以驗證假說的正確性
結(jié)論 不具有邏輯的必然性，不一定正確，還需要驗證 具有邏輯的必然性，是科學的實驗結(jié)論，一定正確
實例 薩頓的假說：基因在染色體上 孟德爾的兩大遺傳定律、摩爾根的果蠅雜交實驗證明眼色基因位于染色體上，以及第3章中的DNA的半保留復制等
【素養(yǎng)評價】
1．美國遺傳學家薩頓在用蝗蟲細胞作材料研究精子和卵細胞的形成過程中，提出了“基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系”的假說。下列說法不符合其觀點的是(　　)
A．基因在雜交過程中保持完整性和獨立性
B．在體細胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的
C．體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方
D．非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)分裂Ⅱ后期也是自由組合的
解析：答案：D　基因和染色體在行為上保持一致性，在體細胞中兩者都成對存在，其來源上一個來自父方，一個來自母方。同源染色體分離導致等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因，隨非同源染色體自由組合而隨機組合，都發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期。故選D。
2．在探索遺傳本質(zhì)的過程中，科學發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是(　　)
①孟德爾的豌豆雜交實驗，提出遺傳定律　②薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”　③摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上
A．①假說—演繹法　②假說—演繹法　③類比推理法
B．①假說—演繹法　②類比推理法　③類比推理法
C．①假說—演繹法　②類比推理法　③假說—演繹法
D．①類比推理法　②假說—演繹法　③類比推理法
解析：答案：C　孟德爾根據(jù)豌豆雜交實驗，提出遺傳定律采用的是“假說—演繹法”；薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”，采用的是“類比推理法”；摩爾根進行果蠅雜交實驗，證明基因位于染色體上采用的是“假說—演繹法”。故選C。
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，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F1紅眼雌果蠅進行測交。上面三個敘述中(　　)
A．①為假說，②為推論，③為實驗
B．①為觀察，②為假說，③為推論
C．①為問題，②為假說，③為實驗
D．①為推論，②為假說，③為實驗
解析：答案：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，采用的方法是假說—演繹法，根據(jù)觀察現(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)？”；作出的假說是“白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上，Y染色體上無對應的等位基因”；然后利用F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交，來驗證假說是否正確，C正確。
[課時跟蹤檢測]
[理解·鞏固·落實]
1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯的打“×”。
(1)體細胞中基因成對存在，配子中只含1個基因。(×)
(2)基因和染色體并不是一一對應的關(guān)系，一條染色體上含有很多基因。(√)
(3)所有的基因都位于染色體上。(×)
(4)等位基因隨著同源染色體的分開而分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ中期。(×)
(5)所有的非等位基因，都會隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。(×)
2.如圖為果蠅某條染色體上部分基因的分布圖，下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A．一條染色體上有多個基因
B．基因在染色體上呈線性排列
C．圖中的白眼基因和朱紅眼基因可稱為一對等位基因
D．果蠅細胞內(nèi)的基因并非全都分布在染色體上
解析：答案：C　由題圖可知，一條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列，A、B正確；圖中白眼基因和朱紅眼基因位于一條染色體上，不是等位基因，C錯誤；果蠅細胞內(nèi)的基因主要分布在染色體上，還有少量分布在線粒體DNA上，D正確。
3．關(guān)于孟德爾的一對相對性狀雜交實驗和摩爾根證實基因位于染色體上的果蠅雜交實驗，下列敘述錯誤的是(　　)
A．實驗中涉及的性狀均受一對等位基因控制
B．兩實驗都采用了統(tǒng)計學方法分析實驗數(shù)據(jù)
C．兩實驗均采用了“假說—演繹”的研究方法
D．兩實驗都設計了正反交實驗，排除親本選擇干擾
解析：答案：D　豌豆的高莖和矮莖，果蠅的紅眼和白眼都受一對等位基因控制，A正確。兩實驗均對F2的性狀進行了統(tǒng)計分析，B正確。兩實驗都采用了假說—演繹法，C正確。摩爾根的果蠅雜交實驗并未設計親本的正反交實驗，D錯誤。
4．圖甲、乙代表馬蛔蟲(2n＝4)某細胞分裂不同時期的染色體圖像，下列說法正確的是(　　)
A．圖乙所代表細胞是初級卵母細胞
B．圖甲所代表的染色體行為是基因自由組合定律的細胞學基礎
C．圖乙所代表的染色體行為是基因分離定律的細胞學基礎
D．馬蛔蟲經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中有1對同源染色體
解析：答案：B　圖乙細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ的中期，不能代表初級卵母細胞，A錯誤；圖甲等位基因隨著同源染色體的分開而分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，故圖甲所代表的染色體行為是基因自由組合定律的細胞學基礎，B正確；等位基因隨著同源染色體的分開而分離是基因分離定律的細胞學基礎，圖乙處于減數(shù)分裂Ⅱ，無同源染色體，C錯誤；馬蛔蟲是二倍體生物，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中沒有同源染色體，D錯誤。
5．下列敘述錯誤的是(　　)
A．在減數(shù)分裂過程中，同源染色體分開，其上的等位基因分離
B．在減數(shù)分裂過程中，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．同源染色體一條來自父方，一條來自母方
解析：答案：B　等位基因位于同源染色體上，減數(shù)分裂過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離，非同源染色體上的非等位基因，隨非同源染色體自由組合而自由組合，A正確，B錯誤；控制果蠅紅眼、白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有相關(guān)的等位基因，C正確；同源染色體一條來自父方，一條來自母方，D正確。
6．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雌雄果蠅雜交所得的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卵細胞中具有R和r或精子中具有R和r的比例是(　　)
A．卵細胞：R∶r＝1∶1　　 B．卵細胞：R∶r＝3∶1
C．精子：R∶r＝3∶1 D．精子：R∶r＝1∶0
解析：答案：B　紅眼(R)雌果蠅和白眼(r)雄果蠅交配，F(xiàn)1全是紅眼，說明紅眼是顯性性狀，白眼是隱性性狀。F1雌雄果蠅雜交所得的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，所以親本的基因型組合是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。故選B。
7．果蠅的紅眼對白眼為顯性，控制紅眼和白眼性狀的基因位于X染色體上，在下列哪項雜交組合中，通過眼色就可直接判斷子代果蠅的性別(　　)
A．白眼(♀)×白眼()
B．雜合紅眼(♀)×紅眼()
C．白眼(♀)×紅眼()
D．雜合紅眼(♀)×白眼()
解析：答案：C　據(jù)題意可知，A項組合的子代都是白眼；B項組合的子代中，雌、雄果蠅都有紅眼；C項組合的子代中，雌果蠅都為紅眼，雄果蠅都為白眼；D項組合的子代中，雌果蠅與雄果蠅中都有紅眼和白眼。故選C。
8．果蠅的紅眼(R)對白眼(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組合為(　　)
A．XRXR×XrY B．XrXr×XRY
C．XRXr×XrY D．XRXr×XRY
解析：答案：B　根據(jù)題意可知，F(xiàn)1中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子，由此排除C和D項；若選A項，則子代雌果蠅與親代雄果蠅的眼色不同，因此，只有當雌性親本為隱性個體，雄性親本為顯性個體時，才符合題中條件，即XrXr×XRY。故選B。
9．基因型為Mm的動物，在其精子形成過程中，基因MM、mm、Mm分開分別發(fā)生在(　　)
①精原細胞形成初級精母細胞時　②初級精母細胞形成次級精母細胞時　③次級精母細胞形成精細胞時　④精細胞形成精子時
A．①②③ B．③③②
C．②②③ D．②③④
解析：答案：B　基因MM、mm的產(chǎn)生是通過DNA復制形成的，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而分離。基因Mm是一對等位基因，位于一對同源染色體上，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而分離。故選B。
10．摩爾根在實驗室的大群野生型紅眼果蠅中偶然發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅，他想知道白眼性狀是如何遺傳的，便做了下圖所示的雜交實驗，回答下列問題：
(1)根據(jù)上述雜交實驗結(jié)果，你能獲得哪些結(jié)論？
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)F2中果蠅的性狀表現(xiàn)，摩爾根提出的假設是_____________________________________________________________________________。
在下面的方框中試用遺傳圖解的方式表達摩爾根的上述假設(紅眼基因為B、白眼基因為b)。
(3)為驗證此假說是否正確，可選用______________果蠅交配，若此雜交后代果蠅的表型及其比例為__________________________，則假說是正確的。
解析：(1)由題圖所示的雜交實驗結(jié)果可獲得的結(jié)論有①果蠅的紅眼對白眼是顯性；②果蠅的紅眼與白眼的遺傳符合基因的分離定律；③白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)。(2)根據(jù)F2中果蠅的性狀表現(xiàn)，摩爾根提出控制白眼的基因在X染色體上，且Y染色體上不含有它的等位基因的假說。(3)為驗證此假說，可采用測交法，即用白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅雜交，如果后代中紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1，則說明假說成立。
答案：(1)①果蠅的紅眼對白眼是顯性(或紅眼和白眼受一對等位基因控制)　②果蠅的紅眼與白眼這一相對性狀的遺傳符合基因的分離定律　③白眼性狀的表現(xiàn)總是與性別相關(guān)聯(lián)　(2)控制白眼的基因在X染色體上，且Y染色體上不含有它的等位基因
如圖所示：
(3)白眼雌果蠅和紅眼雄　紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1
[遷移·應用·發(fā)展]
11．用純合子果蠅作為親本進行兩對相對性狀的遺傳實驗，結(jié)果如下，下列說法錯誤的是(　　)
P F1
灰身紅眼♀×黑身白眼 灰身紅眼♀、灰身紅眼
黑身白眼♀×灰身紅眼 灰身紅眼♀、灰身白眼
A.實驗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隨機交配，則F2中黑身白眼的概率為1/8
解析：答案：C　根據(jù)第①組的實驗可以判斷灰身、紅眼是顯性性狀，A正確；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，B正確，C錯誤；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，D正確。
12．已知果蠅長翅和短翅、紅眼和棕眼各為一對相對性狀，分別受一對等位基因控制，且兩對等位基因位于不同的染色體上。某同學讓一只雌性長翅紅眼果蠅與一只雄性長翅棕眼果蠅雜交，發(fā)現(xiàn)子一代中表型及比例為長翅紅眼∶長翅棕眼∶短翅紅眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知(　　)
A．長翅為顯性性狀，但不能確定控制長翅的基因的位置
B．長翅為顯性性狀，控制長翅的基因位于常染色體上
C．紅眼為隱性性狀，控制紅眼的基因位于X染色體上
D．紅眼性狀的顯隱性未知，控制紅眼的基因位于常染色體上
解析：答案：A　由子一代中表型及比例可知，長翅∶短翅＝3∶1、紅眼∶棕眼＝1∶1，這說明長翅為顯性性狀，但不能確定紅眼和棕眼的顯隱性；而且題中沒有說明性狀與性別的關(guān)系，所以不能確定這兩對等位基因的位置。故選A。
13．人和鼠細胞融合形成的雜種細胞每分裂一次，都會丟失一些人的染色體，經(jīng)過若干次分裂后會達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這時的雜種細胞含有小鼠的全套染色體和人的一或多條染色體，通過某基因產(chǎn)物與人的染色體是否共存就可以進行基因定位。下列敘述錯誤的是(　　)
注：“＋”代表共存，“－”代表不共存
A．b在1號染色體上
B．a(chǎn)在2號染色體上
C．d不在1、2、3號染色體上
D．c在3號染色體上
解析：答案：D　根據(jù)B細胞系和C細胞系中基因產(chǎn)物與人的染色體的共存情況對照可知：b基因位于1號染色體上，A正確。根據(jù)A細胞系和C細胞系中基因產(chǎn)物與人的染色體的共存情況對照可知：a、c基因位于2號染色體上，B正確。根據(jù)C細胞系和D細胞系中基因產(chǎn)物與人的染色體的共存情況對照可知：C細胞系中人的1、2、3號染色體均不含有，但檢測到了d基因；而D細胞系含有人的1、2、3號染色體，卻未檢測到d基因，說明d基因不在1、2、3號染色體上，C正確。根據(jù)E細胞系中基因產(chǎn)物與人的染色體的共存情況可知：E細胞系含有人的3號染色體，而a、b、c、d四種基因均未檢測到，說明a、b、c、d四種基因均不在3號染色體上，D錯誤。
14．實驗室中現(xiàn)有一批未交配過的純種長翅灰體和殘翅黑檀體的果蠅。已知長翅和殘翅這對相對性狀受一對位于Ⅱ號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(說明：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)，請設計一套雜交方案，同時研究以下兩個問題：
問題一：研究果蠅灰體、黑檀體是否由一對等位基因控制，并作出判斷。
問題二：研究控制灰體、黑檀體的等位基因是否也位于Ⅱ號同源染色體上，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)對問題一的推斷及結(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________________，說明控制該對性狀的是一對等位基因；反之，則不是由一對等位基因控制。
(3)對問題二的推斷及結(jié)論：
如果F2出現(xiàn)________種表型，且分離比為________，說明該兩對性狀的遺傳符合基因的自由組合定律，因此控制灰體、黑檀體的這對等位基因不是位于Ⅱ號同源染色體上。反之，則可能位于Ⅱ號同源染色體上。
解析：如果果蠅灰體、黑檀體是由一對等位基因控制的，則該對性狀的遺傳符合基因的分離定律，F(xiàn)2的性狀分離比為3∶1，否則就不是由一對等位基因控制；如果控制灰體、黑檀體的等位基因不位于Ⅱ號同源染色體上，則體色和翅形這兩對相對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號同源染色體上。
答案：(1)①長翅灰體　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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