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第2章
基因和染色體的關系
第2節
基因在染色體上
【素養目標】
了解帕薩頓的假說內容。
掌握分離定律和自由組合定律的實質。
【必備知識】
薩頓的假說
假說內容:基因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2.假說成因:基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。
項目
基因行為
染色體行為
獨立性
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,具
有相對穩定的形態結構
存在方式
在體細胞中基因成對存在,在配子中
只有成對的基因中的一個
在體細胞中染色體成對存在，在配子
中只有成對的染色體中的一條
來源
體細胞中成對的基因一個來自父方，
一個來自母方
體細胞中成對的染色體（即同源染色
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自由組合
非同源染色體在減數第一次分裂后期
自由組合
孟德爾遺傳規律的現代解釋
1.分離定律的實質:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有
一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而
分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
2.自由組合定律的實質
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。同源染色體上的非等位基因無法自由組合。
3.遺傳定律與減數分裂的關系
(1)減數第一次分裂后期,同源染色體彼此分離導致等位基因的分離,這是基因分
離定律的細胞學基礎。
(2)減數第一次分裂后期,非同源染色體自由組合,導致非同源染色體上的非等位
基因也自由組合,這是基因自由組合定律的細胞學基礎。
【本節重點】
染色體是基因的主要載體，但不是唯一載體原核生物的質粒、擬核、真核生物的
線粒體和葉綠體中也含有基因。
分離定律：等位基因隨同源染色體的分開而分離。
自由組合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【例題解析】
例1.某植物為XY型性別決定的雌雄異株植物，其葉形寬葉(B)對窄葉(b)是顯性，B、b基因僅位于X染色體上。研究發現，含Xb的花粉粒有50%會死亡?，F選用雜合的寬葉雌株與窄葉雄株進行雜交獲得F1
，
F1隨機傳粉獲得F2
，
則F2中寬葉植株的比例為（??
）
A.?7/16???????????????????????????????????B.?9/16???????????????????????????????????C.?13/28???????????????????????????????????D.?15/28
例2.在探索遺傳奧秘歷程中，下列科學家、實驗方法及技術不相互匹配的是（??
）
A.?孟德爾﹣﹣豌豆雜交實驗﹣﹣假說﹣演繹法
B.?摩爾根﹣﹣基因在染色體上﹣﹣類比推理法
C.?赫爾希和蔡斯﹣﹣噬菌體實驗﹣﹣同位素標記
D.?沃森和克里克﹣﹣DNA分子結構﹣﹣建構物理模型
答案：例1.C
【解析】依題意可知：雜合的寬葉雌株的基因型為XBXb
，
產生的雌配子及其比例為XB∶Xb＝1∶1；窄葉雄株的基因型為XbY，因含Xb的花粉粒有50%會死亡，所以產生的可育雄配子及其比例為Xb∶Y＝(1－50%)∶1＝1∶2。二者進行雜交獲得F1的基因型及其比例是XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶2∶2?？梢姡現1的雌株的基因型為1/2XBXb、1/2XbXb
，
產生的雌配子及其比例為1/4XB、3/4Xb；F1的雄株的基因型為1/2XBY、1/2XbY，產生的可育雄配子及其比例為XB∶Xb∶Y＝1/4∶1/4×(1－50%)∶2/4＝2∶1∶4，即可育雄配子為2/7XB、1/7Xb、4/7Y。F1隨機傳粉獲得F2
，
則F2中寬葉植株的比例為1/4×1＋2/7×3/4＝13/28，A、B、D均錯誤，C正確。
例2.B
【解析】A、孟德爾提出遺傳定律的研究方法是運用假說演繹法進行豌豆雜交實驗，A正確；
B、摩爾根在研究基因在染色體上的實驗運用的是假說演繹法，B錯誤；
C、赫爾希和蔡斯的噬菌體實驗是運用同位素標記，C正確；
D、沃森和克里克在研究DNA分子結構時構建了物理模型，D正確．
故答案為：B。
【素養作業】
1.二倍體高等植物剪秋羅雄雄異株，有寬葉，窄葉兩種類型，寬葉(B)對窄葉(b)為顯性，等位基因位于X染色體上。其中b基因會使花粉不育。下列有關的敘述中，正確的是（??
）
A.?窄葉剪秋羅可以是雌株，也可以是雄株???????????
B.?如果親代雄株為寬葉，則子代全部是寬葉
C.?如果親代全是寬葉，則子代不發生性狀分離????
D.?如果子代全是雄株，則親代為寬葉雌株與窄葉雄株
2.摩爾根在果蠅雜交實驗中發現了伴性遺傳，在果蠅野生型個體與白眼突變體的雜交實驗中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的關鍵實驗結果是（??
）
A.?白眼突變體與野生型個體雜交，F1全部表現為野生型，雌雄比例為1：1
B.?F1雌雄交配，后代出現性狀分離，白眼全部是雄性
C.?F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現白眼，且雌雄中野生型與白眼突變體比例為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
3.果蠅的紅眼（W）對白眼（w）為顯性，相關基因位于X染色體上；黑背（A）對彩背（a）為顯性，相關基因位于常染色體上，基因型為AA的個體無法存活。則黑背紅眼雄果蠅與黑背白眼雌果蠅雜交，后代中（　?。?br/>A.?雌果蠅中黑背白眼果蠅占1/3??????????????????????????????B.?雄果蠅中紅眼∶白眼＝1∶1
C.?黑背∶彩背＝3∶1??????????????????????????????????????????
?????D.?彩背白眼果蠅全為雄性
4.下圖是科學家對果蠅一條染色體上的基因測定結果，下列有關該圖說法正確的是（??
）
?控制朱紅眼與深紅眼的基因是等位基因????
B.?控制白眼和朱紅眼的基因在遺傳時遵循基因的分離定律
C.?該染色體上的基因在后代中都能表達???????
D.?該染色體上的堿基數A＝T，G＝C
5.下列關于基因，DNA，遺傳信息和染色體的描述，錯誤的是(??
??)
A.?基因在染色體上呈線性排列????????????????????????????????B.?染色體是基因的主要載體
C.?基因是有遺傳效應的DNA片段????????????????????????????D.?每條染色體只含有1個DNA分子
6.下列能正確表示兩對等位基因(A和a、B和b)分別位于兩對同源染色體上的是（?
）
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
7.下列關于人類基因與染色體關系的敘述，錯誤的是(　　)
A.?人體細胞內的基因都存在于染色體上??????????????????
B.?同源染色體相同位置不一定是等位基因
C.?Y染色體上的部分基因在X染色體也存在??????????????
D.?基因在染色體上都呈線性排列
8.關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.?前者相對性狀易區分,后者不易區分
C.?前者的結論對后者得出結論有影響??????????????????
D.?前者使用了假說一演繹法，后者使用了類比推理法
參考答案
1.【答案】
D
【解析】A、由于b基因會使花粉不育，所以窄葉剪秋羅不可以是雌株，只可以是雄株，A錯誤；
B、如果親代雄株為寬葉（XBY），而親代雌株是寬葉雜合體（XBXb），則子代有寬葉，也有窄葉（XbY），B錯誤；
C、如果親代全是寬葉，但雌株是寬葉雜合體（XBXb），則子代仍會發生性狀分離，C錯誤；
D、由于窄葉雄株的b基因會使花粉不育，如果子代全是雄株，則親代為寬葉雌株（XBXB）與窄葉雄株（XbY），D正確。
故答案為：D。
2.【答案】
B
【解析】A、白眼突變體與野生型雜交，F1全部表現野生型，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；
B、F1中雌雄果蠅雜交，后代出現性狀分離，且白眼全部為雄性，說明這一對性狀的遺傳與性別有關，說明控制該性狀的基因位于X染色體上，B正確；
C、F1雌性與白眼雄性雜交，后代出現白眼，且雌雄中野生型與白眼突變體比例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，C錯誤；
D、白眼雌性與野生型雄性雜交，后代白眼全部雄性，野生型全部雌性，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染色體上的實驗結果，D錯誤。
故答案為：B。
3.【答案】
D
【解析】A、由分析可知：子代雌果蠅的基因型為AaXWXw、aaXWXw
，
表現為黑背紅眼、彩背紅眼，A錯誤；
B、由分析可知：子代雄果蠅的基因型為AaXwY、aaXwY，全為白眼，B錯誤；
C、由于AA純合致死，故子代Aa:aa=2:1，黑背:彩背=2:1，C錯誤；
D、彩背白眼果蠅的基因型為aaXwY、aaXwXw
，
根據子代基因型可知，全為雄性，D正確。
故答案為：D。
4.【答案】
D
【解析】等位基因位于同源染色體上，而朱紅眼與深紅眼的基因位于一條染色體上，A錯誤；等位基因才遵循基因的分離定律，B錯誤；基因的表達具有選擇性，C錯誤。染色體是由DNA和蛋白質組成，在DNA分子中A＝T，C＝G，D正確。
5.【答案】
D
【解析】A.基因在染色體上呈線性排列，A不符合題意；
B.染色體是基因的主要載體，B不符合題意；
C.基因是有遺傳效應的DNA片段，C不符合題意；
D.每條染色體含有1或2個DNA分子，D符合題意。
故答案為：D
6.【答案】
C
【解析】A和a是一對等位基因，應該位于同源染色體的相同位置上，A錯誤；位于同源染色體相同位置上的基因應該為等位基因或相同基因，而不是非等位基因，B錯誤；A和a、B和b是兩對等位基因，它們分別位于兩對同源染色體的相同位置上，C正確；A和a、B和b是兩對等位基因，它們應該位于同源染色體的相同位置上，D錯誤。
7.【答案】
A
【解析】A.
人體細胞內的基因主要存在于染色體上，少數存在于細胞質的線粒體中，A錯誤；B.
同源染色體相同位置不一定是等位基因，也可能是相同的基因，如純合子AA，B正確；C.
Y染色體上有能與X染色體配對的同源區段，Y染色體同源區段上的部分基因在X染色體上也存在，C正確；D.基因是有遺傳效應的DNA片段，染色體是由DNA和蛋白質構成的，DNA是具有雙螺旋結構的線性分子，故基因在染色體上都呈線性排列，D正確。故答案為：A。
8.【答案】
C
【解析】A、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；
B、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分，便于后代不同表現型的統計，B錯誤；
C、分離定律是摩爾根果蠅雜交實驗結果分析的前提，所以前者的結論對后者得出結論有影響，C正確；
D、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。
故答案為：C。

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