資源簡介

基因在染色體上
重難點
題型
分值
重點
薩頓的假說
選擇題、非選擇題
2-3
摩爾根果蠅雜交實驗
孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋
難點
摩爾根的果蠅雜交實驗
類比推理法和假說演繹法的運用
1. 薩頓的假說
（1）研究方法：類比推理。
（2）假說內(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)：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，具體如下表所示。
比較項目
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，染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定
存在
體細(xì)胞
成對
成對
配子
成單
成單
體細(xì)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
非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期自由組合
2. 基因位于染色體上的實驗證據(jù)
（1）證明者：摩爾根。
（2）研究方法：假說—演繹法。
（3）實驗材料以及優(yōu)點：摩爾根選擇果蠅為實驗材料，其優(yōu)點是：具有許多易于區(qū)分的相對性狀、子代數(shù)量多、易飼養(yǎng)、繁殖速度快、并且細(xì)胞中只有8條染色體。
（4）研究過程
①實驗
P　　紅眼（♀）　　　×　　　白眼（♂）
　　　　　　　　　↓
F1紅眼（♀） × 紅眼（♂）
　　　　　　　　　↓F1個體之間交配
F2紅眼（♀、♂）、白眼（♂）
②提出問題
③提出假說，進(jìn)行解釋
a. 假設(shè)：控制果蠅紅眼與白眼的基因只位于X染色體上，Y染色體上無相應(yīng)的等位基因。
b. 用遺傳圖解進(jìn)行解釋（如圖所示）：

④演繹推理，實驗驗證：進(jìn)行測交實驗，親本中的白眼雄蠅和F1中的紅眼雌蠅交配→子代中雌性紅蠅∶雌性白蠅∶雄性紅蠅∶雄性白蠅＝1∶1∶1∶1。
⑤得出結(jié)論：控制果蠅的紅眼、白眼的基因只位于X染色體上。
⑥基因與染色體的關(guān)系：一條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。
類比推理法與假說—演繹法的區(qū)別：

3. 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
①分離定律：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離，獨立地隨配子遺傳給后代。
②自由組合定律：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。
例題1 下列關(guān)于基因在染色體上的說法正確的是（　　）
A. 薩頓利用類比推理法證明了基因在染色體上
B. 薩頓通過果蠅的白眼和紅眼這一相對性狀的雜交實驗，提出基因在染色體上的假說
C. 摩爾根利用假說—演繹法，通過實驗提出基因在染色體上的假說
D. 摩爾根等繪出了果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖
答案：D
解析：本題考查薩頓的類比推理法和摩爾根的實驗，難度中等。薩頓利用類比推理法提出了基因在染色體上的假說，摩爾根利用假說—演繹法，通過果蠅的紅白眼這一相對性狀的雜交實驗證明了基因在染色體上，A、B、C錯誤；摩爾根及其學(xué)生發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位置的圖，D正確。
例題2 摩爾根在果蠅野生型個體與白眼突變體雜交實驗中發(fā)現(xiàn)F1全為紅眼，F(xiàn)2有白眼雄果蠅，請問最早能判斷白眼基因可能位于X染色體上的最關(guān)鍵實驗結(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雌性與白眼雄性雜交后代出現(xiàn)白眼且雌雄中比例均為1∶1
C. F1雌雄個體交配，后代出現(xiàn)性狀分離，白眼全部是雄性
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
答案：C
解析：本題考查摩爾根的果蠅雜交實驗，難度較大。白眼突變體與野生型雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)野生型，雌雄比例1∶1，只能說明野生型相對于突變型是顯性性狀，不能判斷白眼基因位于X染色體上，A錯誤；F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現(xiàn)紅眼和白眼，且比例1∶1，這屬于測交類型，仍不能說明白眼基因位于X染色體上，B錯誤；F1中雌雄果蠅雜交，后代出現(xiàn)性狀分離，且白眼全部為雄性，說明這一對性狀的遺傳與性別有關(guān)，說明控制該性狀的基因位于X染色體上，C正確；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，能說明控制該性狀的基因位于X染色體上，但不是最早說明白眼基因位于X染色體上的實驗結(jié)果，D錯誤。
（答題時間：30分鐘）
1. 薩頓依據(jù)“基因和染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系”，提出“基因在染色體上”的假說，以下哪項不屬于他所依據(jù)的“平行”關(guān)系（ ）
A. 基因和染色體，在體細(xì)胞中都成對存在，在配子中都只有成對中的一個
B. 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)分裂中也自由組合
C. 每條染色體上有多個基因
D. 基因在雜交過程中保持完整性和獨立性，染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)
2. 下列有關(guān)基因和染色體的敘述錯誤的是（　　）
①染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列
②摩爾根利用果蠅進(jìn)行雜交實驗，運用“假說一演繹”法確定了基因在染色體上
③同源染色體的相同位置上一定是等位基因
④一條染色體上有許多基因，染色體就是由基因組成的
⑤薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，運用類比推理的方法提出假說“基因在染色體上”
A. ①②③⑤ B. ②③④ C. ③④ D. ①②⑤
3. 人類對基因的認(rèn)識經(jīng)歷了幾十年的科學(xué)研究，直到19世紀(jì)，科學(xué)家們才開始了解基因是如何工作的，下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A. 孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳兩大基本規(guī)律時所用到的“遺傳因子”，后被約翰遜改稱為“基因”
B. 薩頓運用“假說-演繹法”提出假說：基因位于染色體上
C. 美國生物學(xué)家摩爾根運用“假說-演繹法”證明了基因在染色體上
D. 經(jīng)過實驗證明了基因在染色體上，且基因在染色體上呈線性排列
4. 如圖是科學(xué)家對果蠅一條染色體上的基因測定結(jié)果，下列敘述不正確的是（　　）
A. 該圖表示基因在染色體上的排列特點
B. 科學(xué)家定位基因在染色體上的位置使用了熒光標(biāo)記技術(shù)
C. 圖中所有關(guān)于眼睛顏色的基因彼此之間均屬于等位基因
D. 圖中的朱紅眼、深紅眼基因一般不遵循孟德爾定律
5. 下列關(guān)于摩爾根證明基因位于染色體上的果蠅雜交實驗和孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗的敘述，正確的是（ ）
A. 兩實驗都設(shè)計了測交實驗來驗證其假說
B. 兩實驗涉及的性狀均受一對位于常染色體上的等位基因控制
C. 兩實驗都做了正、反交實驗，都符合細(xì)胞核基因遺傳的特點
D. 孟德爾運用了統(tǒng)計學(xué)方法分析數(shù)據(jù)，摩爾根沒有
6. 下列關(guān)于薩頓、摩爾根所用科學(xué)研究方法的敘述，錯誤的是（ ）
A. 薩頓、摩爾根使用的方法分別為類比推理法和假說—演繹法
B. 類比推理法得出的結(jié)論不一定正確，還需進(jìn)一步進(jìn)行實驗驗證
C. 摩爾根首先假設(shè)果蠅白眼基因的位置，然后運用測交的方法進(jìn)行驗證
D. 摩爾根使用假說—演繹法確定染色體上有多個基因且這些基因在染色體上呈線性排列
7. 關(guān)于孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅雜交實驗，敘述正確的是（ ）
A. 前者遵循分離定律，后者不遵循
B. 前者相對性狀易區(qū)分，后者不易區(qū)分
C. 前者的結(jié)論對后者得出結(jié)論有影響
D. 前者使用了假說一演繹法，后者使用了類比推理法
8. 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)敘述正確的是（ ）

A. 摩爾根等人以果蠅為研究材料，通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀的分離比，認(rèn)同了基因位于染色體上的理論
B. 果蠅的眼色遺傳遵循基因的自由組合定律
C. 摩爾根的實驗運用了類比推理的研究方法
D. 摩爾根所作的假設(shè)是控制白眼的基因位于X和Y染色體上
9. 薩頓提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說，摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度，他與同事設(shè)計果蠅雜交實驗對此進(jìn)行研究，雜交實驗圖解如圖1：
摩爾根等人提出的假設(shè)能合理解釋圖1的遺傳現(xiàn)象，還通過測交等方法試圖驗證他們提出的假設(shè)。圖2是他們所做的測交實驗之一：
同時期的生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，果蠅體細(xì)胞中有4對染色體（其中3對常染色體，1對性染色體）。請幫助理清果蠅眼色遺傳研究的思路，并回答有關(guān)問題：
（1）通過分析，圖1的雜交實驗結(jié)果符合基因的_______________定律。
（2）關(guān)于該實驗中果蠅眼色基因在染色體上的位置有以下四種情況要考慮：
A. 在常染色體上 B. 只在X染色體上
C. 只在Y染色體上 D. 在X、Y染色體的同源區(qū)段
a.首先應(yīng)排除C情況，如果控制眼色的基因在Y染色體上，則圖1中F1雄果蠅眼色應(yīng)表現(xiàn)為__________________。
b.摩爾根等人提出的假設(shè)是剩下三種情況中的_________（填字母）。他們提出這一假設(shè)的理由是：果蠅白眼性狀的出現(xiàn)總是___________________________。
（3）有人認(rèn)為，從該種果蠅自然種群中選取紅眼雄果蠅與上圖2測交子代中的____雜交，如果子代表現(xiàn)為____________________________________________，就能更充分地驗證摩爾根等人提出的假設(shè)。
10. 摩爾根及其團(tuán)隊在研究果蠅眼色時，發(fā)現(xiàn)F1的雌雄紅眼雜交，后代白眼占1/4，且都是雄果蠅（如圖）。
針對這個現(xiàn)象，有以下三種假設(shè)。
假設(shè)1：控制白眼的基因（w）只位于Y染色體上。
假設(shè)2：控制白眼的基因（w）位于X和Y染色體上。
假設(shè)3：控制白眼的基因（w）只位于X染色體上。
請分析回答下列問題：
（1）假設(shè)1不成立的理由是_______________________________________。
（2）若假設(shè)2成立，F(xiàn)1雜交得到的子代表現(xiàn)型及比例為_______________；則群體中與眼色有關(guān)的基因型有______種。
（3）摩爾根還做了一個回交實驗（讓親代白眼雄果蠅和F1紅眼雌果蠅交配），該實驗的結(jié)果不能否定假設(shè)2或假設(shè)3，原因是__________________________________。
（4）若要證明假設(shè)3正確，可以采取的雜交方案為________________，后代應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果是____________________________________________________________________________。
（5）研究小組已經(jīng)證明，控制眼色的基因只位于X上；另外有一對控制體色的基因位于常染色體上；則群體中與果蠅眼色和體色有關(guān)的基因型共有________種。
1. C解析：本題考查薩頓對基因與染色體進(jìn)行類比推理的過程，難度中等。基因和染色體，在體細(xì)胞中都是成對存在，在配子中都只有成對中的一個，這說明基因和染色體之間有平行關(guān)系，A錯誤；非同源染色體上的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)分裂中也有自由組合，這也體現(xiàn)了基因與染色體之間的平行關(guān)系，B錯誤；一條染色體上包含一個DNA或兩個DNA分子，一個DNA分子上包含有多個基因，基因是DNA上具有特定遺傳信息的遺傳片段。一條染色體上攜帶著許多個基因，但這不屬于薩頓的假說，C正確；基因在雜交過程中保持完整性和獨立性；染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)基因與染色體之間的平行關(guān)系，D錯誤。
2. C解析：本題考查基因與染色體的關(guān)系，難度中等。染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列，①正確；摩爾根利用果蠅進(jìn)行雜交實驗，運用“假說一演繹”法確定了控制果蠅白眼的基因在X染色體上，②正確；同源染色體的相同位置上可能存在一對相同的基因（如AA），也可能存在一對等位基因（如Aa），③錯誤；一條染色體上有許多基因，染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，染色體是基因的主要載體，④錯誤；薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，運用類比推理的方法提出假說“基因在染色體上”，⑤正確；綜上分析，C正確，A、B、D錯誤。
3. B 解析：本題考查科學(xué)家的實驗方法以及結(jié)論，難度中等。孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳兩大基本規(guī)律時所用到的“遺傳因子”，后被約翰遜改稱為“基因”，A正確；美國遺傳學(xué)家薩頓發(fā)現(xiàn)了孟德爾當(dāng)初所說的“遺傳因子”與染色體的行為存在明顯的平行關(guān)系，于是他運用類比推理法得出著名的薩頓假說：基因位于染色體上，B錯誤；美國生物學(xué)家摩爾根運用“假說-演繹法”用實驗證明了基因在染色體上，C正確；經(jīng)過實驗證明了基因在染色體上，且基因在染色體上呈線性排列，D正確。
4. C 解析：本題考查基因與染色體的關(guān)系，難度中等。該圖說明了基因在染色體上的呈線性排列，A正確；利用熒光標(biāo)記技術(shù)可以顯示出基因在染色體上的位置，B正確；圖中所有關(guān)于眼睛顏色的基因都在一條染色體上，彼此之間屬于同源染色體上的非等位基因，C錯誤；圖中所有關(guān)于眼睛顏色的基因都在一條染色體上，彼此之間屬于非等位基因，遺傳時，同一條染色體上的非等位基因不遵循孟德爾定律，D正確。
5. A解析：本題考查遺傳學(xué)雜交試驗及其結(jié)論，難度中等。摩爾根的實驗和孟德爾的實驗運用的都是假說演繹法，驗證方法都是測交實驗，A正確；摩爾根研究的果蠅的眼色基因位于X染色體上，B錯誤；摩爾根的實驗是采用的紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，產(chǎn)生的子一代，再相互交配，因此，并未采用正反交實驗，C錯誤；孟德爾和摩爾根都運用了統(tǒng)計學(xué)方法分析數(shù)據(jù)，D錯誤。
6. D 解析：本題考查薩頓、摩爾根的研究方法，難度中等。薩頓利用類比推理法提出基因在染色體上的假說，摩爾根利用假說—演繹法證明基因在染色體上，A正確；類比推理法得出的結(jié)論不一定正確，還需進(jìn)一步進(jìn)行實驗驗證，B正確；摩爾根首先假設(shè)果蠅白眼基因的位置，然后運用測交的方法進(jìn)行驗證，C正確；摩爾根使用假說—演繹法只確定了果蠅的白眼基因在X染色體上，D錯誤。
7. C解析：本題考查孟德爾與摩爾根的實驗方法，難度中等。孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅雜交實驗都遵循分離定律，A錯誤；孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅雜交實驗中相對性狀都易于區(qū)分，便于后代不同表現(xiàn)型的統(tǒng)計，B錯誤；分離定律是摩爾根果蠅雜交實驗結(jié)果分析的前提，所以前者的結(jié)論對后者得出結(jié)論有影響，C正確；孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅雜交實驗都使用了假說一演繹法，D錯誤。
8. A 解析：本題考查摩爾根的果蠅雜交試驗，難度中等。摩爾根等人以果蠅為研究材料，通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀的分離比，認(rèn)同了基因位于染色體上的理論，A正確；果蠅紅眼與白眼受一對等位基因控制，其遺傳遵循基因的分離定律，B錯誤；孟德爾遺傳規(guī)律的研究過程和摩爾根果蠅眼色遺傳的研究過程均用到了假說演繹法，C錯誤；根據(jù)分析可以知道控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，說明摩爾根所做的假設(shè)是控制白眼的基因只位于X染色體上， D錯誤。
9. （1）分離（2）白眼 B 與性別相關(guān)聯(lián)（3）白眼雌果蠅雌果蠅都為紅眼，雄果蠅都為白眼（或紅眼果蠅均為雌性，白眼果蠅均為雄性）
解析：本題考查摩爾根的果蠅雜交實驗，難度中等。
（1）根據(jù)圖1紅眼和白眼雜交，F(xiàn)1都是紅眼，說明紅眼是顯性性狀；紅眼自交后，紅眼：白眼=3：1，說明控制果蠅的紅眼與白眼基因符合基因的分離定律。
（2）摩爾根的雜交實驗說明果蠅紅眼和白眼的遺傳符合分離定律，又由于白眼性狀始終與性別相聯(lián)系，由此摩爾根推測控制果蠅紅白眼的基因位于性染色體X上，而Y染色體上不含有它的等位基因。如果控制眼色的基因在Y染色體上，則圖1中F1雄果蠅眼色應(yīng)表現(xiàn)為白眼。
（3）利用F1中的雌果蠅進(jìn)行測交實驗時，無論基因在性染色體上還是在常染色體上，后代均會出現(xiàn)1：1：1：1的性狀分離比，所以測交實驗不能充分驗證其所設(shè)。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，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完全不同的。故用基因B、b表示眼色基因，親本的基因型分別是白眼雌果蠅XbXb、紅眼雄果蠅XBY；子代的基因型是紅眼雌果蠅XBXb、白眼雄果蠅XbY。
10.（1）F1出現(xiàn)紅眼雄果蠅（或F1沒有白眼雄果蠅）
（2）紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1∶1（或紅眼∶白眼＝3∶1） 7
（3）根據(jù)假設(shè)2和假設(shè)3推導(dǎo)出的結(jié)果相同，回交實驗的結(jié)果都是雌雄果蠅中均有一半紅眼一半白眼
（4）讓白眼雌果蠅和純種紅眼雄果蠅雜交子代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼
（5） 15
解析：本題考查果蠅雜交試驗以及實驗設(shè)計，難度較大。
（1）若控制白眼的基因（w）只位于Y染色體上，則白眼雄性果蠅的雄性后代應(yīng)均為白眼，與實驗結(jié)果相矛盾，因此假設(shè)1不成立。
（2）若控制白眼的基因（w）位于X和Y染色體上，則親本雌雄果蠅的基因型為XWXW、XwYw，F(xiàn)1雌雄果蠅的基因型為XWXw、XWYw，F(xiàn)1雜交得到的子代，雌性均為紅眼，雄性中一半表現(xiàn)為紅眼，一半表現(xiàn)為白眼，表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1∶1（或紅眼∶白眼＝3∶1）；群體中與眼色有關(guān)的基因型，雌性有3種，雄性有4種，共有7種基因型。
（3）控制白眼的基因（w）不論位于X和Y染色體上，還是只位于X染色體上，讓親代白眼雄果蠅XwY？和F1紅眼雌果蠅XWXw交配，子代雌雄果蠅中均有一半紅眼一半白眼，因此該雜交方案不能區(qū)分假設(shè)2或假設(shè)3。
（4）若要證明假設(shè)3正確，可以讓白眼雌果蠅和純種紅眼雄果蠅雜交，則子代雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼。若控制白眼的基因（w）位于X和Y染色體上，則子代雌雄果蠅均為紅眼。
（5）控制眼色的基因只位于X上，則與眼色有關(guān)的基因型共有3+2=5種；另外有一對控制體色的基因位于常染色體上，則與體色有關(guān)的基因型共有3種，群體中與果蠅眼色和體色有關(guān)的基因型共有5×3=15種。

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