高考生物考点39 基因在染色体上 10页

1 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆ 1．萨顿的假说 （1）研究方法：类比推理。 （2）假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 （3）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下表所示。 比较项目 基因 染色体 生殖过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中， 染色体形态结构相对稳定 体细胞 成对 成对 存在 配子 成单 成单 体细胞中来源 成对基因，一个来自父方，一个来 自母方 一对同源染色体，一条来自 父方，一条来自母方 形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由 组合 非同源染色体在减数第一次 分裂后期自由组合 2．基因位于染色体上的实验证据 （1）证明者：摩尔根。 （2）研究方法：假说—演绎法。 （3）研究过程 ①实验 P　　红眼(♀)　　　×　　　白眼(♂) 　　　　　　　　　↓ F1 红眼(♀) × 红眼(♂) 　　　　　　　　　↓F1 个体之间交配 F2 3 4红眼(♀、♂)、1 4白眼(♂) ②提出问题Error! ③提出假说，进行解释 a．假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于 X 染色体上，Y 染色体上无相应的等位基因。 b．用遗传图解进行解释(如图所示)： 2 ④演绎推理，实验验证：进行测交实验(亲本中的白眼雄果蝇与 F1 中的红眼雌果蝇交配)。 ⑤得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上。 ⑥基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 考向一 萨顿假说的判断 1．萨顿在研究蝗虫染色体形态和数目时，发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，下列说法不能 说明这种关系的是 A．如果基因型为 Aa 的杂合子一条染色体缺失，则杂合子可能表现隐性性状 B．基因型为 Aa 的杂合子形成配子时，基因数目减半，染色体数目也减半 C．基因型为 XAYa 的个体，A 基因来自母方，a 基因来自父方，X 染色体来自母方，Y 染色体来自父方 D．非同源染色体自由组合时，所有非等位基因也自由组合 【参考答案】D 【试题解析】Aa 杂合子发生染色体缺失后，可表现出 a 基因控制的性状，说明 A 基因随着染色体缺失 而缺失，即说明了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，A 正确；基因型为 Aa 的杂合子形成配 子时，基因数目减半，染色体数目也减半，说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，B 正确； 基因型为 XAYa 的个体，A 基因和 X 染色体都来自母方，a 基因和 Y 染色体都来自父方，说明基因和染 色体的行为存在着明显的平行关系，C 正确；非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，而同源染色 体上的非等位基因不能自由组合，D 错误。 2．下列有关遗传学的研究中，科学家所运用的实验方法，搭配合理的是 ①孟德尔的豌豆杂交实验提出了基因的分离定律和自由组合定律 ②萨顿发现基因和染色体的行为存在明显的平行关系，提出假说“基因在染色体上” ③摩尔根进行果蝇的杂交实验，证明基因位于染色体上 3 A．①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理法 B．①假说—演绎法 ②类比推理法 ③类比推理法 C．①类比推理法 ②类比推理法 ③假说—演绎法 D．①假说—演绎法 ②类比推理法 ③假说—演绎法 【答案】D 考向二 基因位置的确定 3．摩尔根在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中发现 F1 全为红眼，F2 有白眼雄果蝇，请问最早能判断 白眼基因可能位于 X 染色体上的最关键实验结果是 A．白眼突变体与野生型杂交，F1 全部表现为野生型，雌、雄比例为 1∶1 B．F1 雌性与白眼雄性杂交后代出现白眼且雌雄中比例均为 1∶1 C．F1 雌雄个体交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性 D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性 【参考答案】C 归纳整合 判断基因在常染色体上还是在 X 染色体上的方法 （1）若已知性状的显隐性 隐性雌×显性雄Error! 4 （2）若未知性状的显隐性 设计正反交杂交实验⇒Error! 4．野生型果蝇（全为纯合子）的眼型是圆眼。在野生型果蝇群体中偶然发现了一只棒跟雄果蝇。该棒眼雄 果蝇与野生型果蝇杂交，F1 全为圆眼，F1 中的雌雄个体杂交，F2 中圆眼个体和棒眼个体的比例为 3∶1。 若果蝇的圆眼和棒眼受一对等位基因的控制，则下列说法错误的是 A．F2 的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为 1∶1 B．若 F2 中棒眼雌果蝇与棒眼雄果绳的比例为 1∶1，则相关基因位于常染色体上 C．若 F2 中圆眼雄果蝇与棒眼雄果绳的比例为 1∶1，则不能确定相关基因的位置 D．若 F1 中雌果蝇与野生型果蝇杂交，可确定控制眼型的基因是否同时位于 X 与 Y 染色体上 【答案】D 1．下列各项中，能证明基因位于染色体上的实验是 A．摩尔根的果蝇杂交实验 B．孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验 C．孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验 D．细胞的全能性实验 2．下列关于基因在染色体上的说法正确的是 A．萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上 B．萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说 C．摩尔根利用假说—演绎法，通过实验提出基因在染色体上的假说 D．摩尔根等绘出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图 3．如图表示某二倍体生物一对同源染色体上的部分基因，以下说法正确的是 5 A．这对同源染色体上共存在 4 对等位基因 B．图示所有等位基因在遗传时均遵循基因的分离定律 C．图中茎高和花色两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律 D．甲染色体上所示基因控制的性状在该生物体内可全部观察到 4．果蝇的黑背对彩背为显性，基因位于常染色体上，黑背纯合子致死；红腹对黑腹为显性，基因位于 X 染 色体上。一只彩背红腹雄蝇和一只黑背黑腹雌蝇杂交，所产生的子代中 A．彩背红腹雄蝇占 1/4 B．黑背黑腹雌蝇占 1/4 C．雄蝇中红腹和黑腹各占 1/2 D．雌蝇中黑背和彩背各占 1/2 5．某大学生物系学生通过杂交实验研究某种短腿青蛙腿形性状的遗传方式，得到下表结果。下列推断不合 理的是 1 2 3 4 组合 短腿♀×长腿♂ 长腿♀×短腿♂ 长腿♀×长腿♂ 短腿♀×短腿♂ 长腿 48 46 90 24子 代短腿 46 48 0 76 A．长腿为隐性性状，短腿为显性性状 B．组合 1、2 的亲本都是一方为纯合子，另一方为杂合子 C．控制短腿与长腿的基因位于常染色体或性染色体上 D．短腿性状的遗传遵循孟德尔的两大遗传定律 6．从某种性状全为野生型的自然果蝇中，选用一对野生型雌雄果蝇交配，后代中出现了一只突变型雄果蝇。 研究发现，突变型雄果蝇的出现是由于其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。下列分析正确的是 A．由于基因表达的异常导致突变型雄果蝇产生 B．若该基因位于常染色体上，不能判断显隐性 C．若该基因仅位于 X 染色体上，能判断显隐性 D．突变型雄果蝇的突变基因不一定来源于母本 7．在完全显性条件下（即杂合子与显性纯合子表现型相同），若下列所示基因状况的生物自交，其子代性 6 状分离比例为 9∶3∶3∶1 的是 A．A B．B C．C D．D 8．在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的 B、D 基因。已知棉花短纤维由基因 A 控制，现有一基因型 为 AaBD 的短纤维抗虫棉植株（减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象）自交子代出现短纤维 抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，则导入的 B、D 基因位于 A．均在 1 号染色体上 B．均在 2 号染色体上 C．均在 3 号染色体上 D．B 在 2 号染色体上，D 在 1 号染色体上 9．果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于 X 染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常 染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1 的雄果蝇中约有 1/8 为白眼残翅。下列 叙述错误的是 A．亲本雌果蝇的基因型是 BbXRXr B．亲本产生的配子中含 Xr 的配子占 1/2 C．F1 出现长翅雄果蝇的概率为 3/16 D．白眼残翅雌果蝇能形成 bbXrXr 类型的次级卵母细胞 10．果蝇是遗传学实验的好材料，某生物兴趣小组用果蝇做了下列实验： 7 （1）该小组做染色体组型实验时，发现了一种染色体组成为 XYY 的雄果蝇，你认为这种雄果蝇形成的 可能的原因是______________________。 （2）在实验中，该小组偶然发现了一只棒眼雄果蝇，于是他们用野生型圆眼雌果蝇（纯合子）与该棒 眼雄果蝇杂交，再将 F1 的雌雄果蝇自由交配得到 F2，F1、F2 的表现型及比例如图 1 所示。设控制 圆眼、棒眼这对相对性状的基因用 B、b 表示，根据图中信息，显性性状是____________，推测这 对等位基因位于 X 染色体上，原因是_______________________________________。 （3）为探究该基因在 X、Y 染色体上的位置（即探究该基因在如图 2 所示 X 染色体的特有区段Ⅰ，还 是 X、Y 染色体的同源区段Ⅱ），设计了下列实验： 实验步骤： ①让 F2 中棒眼雄果蝇与 F1 中雌果蝇交配，得到棒眼雌果蝇； ②让步骤①得到的个体与_________________（填“棒眼”或“野生型圆眼”）雄果蝇交配，观察子代 中有没有棒眼个体出现。 ③预期结果与结论: 若只有子代的雄果蝇中出现棒眼个体，则控制圆眼、棒眼的基因位于____________； 若子代中没有棒眼果蝇出现，则控制圆眼、棒眼的基因位于______________。 11．（2106·新课标 I 卷）已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该 等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体∶♀黄体∶ ♂灰体∶♂黄体为 1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于 X 染色体 上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题： （1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于 X 染色体上，并表现为隐性？ （2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。 （要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。） 2．【答案】D 8 【解析】萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上，是摩尔根利用假说—演绎法，通过果蝇的红白眼 这一相对性状的杂交实验证明了基因在染色体上，A、C 错误。摩尔根及其学生绘出了果蝇各种基因在 染色体上的相对位置图，D 正确。 3．【答案】B 【解析】依题意并结合图示分析可知：这对同源染色体上存在 4 对以上的等位基因，A 项错误；基因的 分离定律是研究一对等位基因在传种接代中的传递规律，所以图示所有等位基因在遗传时均遵循基因的 分离定律，B 项正确；基因的自由组合定律是研究位于非同源染色体上的非等位基因在传种接代中的传 递规律，因此图中茎高和花色两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律，C 项错误；由于在有显 性基因存在时，隐性基因控制的性状不能表现，所以甲染色体上所示基因控制的性状在该生物体内不能 全部观察到，D 项错误。 5．【答案】D 【解析】根据组合 4 中短腿♀×短腿♂，子代中长腿∶短腿≈1∶3 可推知，亲本为杂合子，短腿为显性性 状，长腿为隐性性状，而且青蛙腿形性状受一对等位基因控制，其遗传遵循孟德尔的分离定律，故 A 项 正确，D 项错误；组合 1、2 都是具有相对性状的亲本杂交，子代的性状分离比约为 1∶1，相当于测交， 所以其亲本都是一方为纯合子，另一方为杂合子，B 项正确；由于题目中没有对子代雌雄个体进行分别 统计，所以控制短腿与长腿的基因可能位于常染色体上，也可能位于性染色体上，C 项正确。 6．【答案】D 【解析】依题意可知：由于基因突变导致突变型雄果蝇产生，A 错误；双亲都是野生型，后代中出现了 一只突变型雄果蝇，而该突变型雄果蝇的出现是由于其中一个亲本的一个基因发生了基因突变，说明该 突变为显性突变，因此无论该基因位于常染色体上，还是仅位于 X 染色体上，都能判断突变型为显性性 状，B、C 错误；若突变基因仅位于 X 染色体上，则突变型雄果蝇的突变基因一定来源于母本，若突变 基因位于常染色体上，则突变型雄果蝇的突变基因既可能来源于母本，也可能来源于父本，D 正确。 7．【答案】B 【解析】子代性状分离比例为 9∶3∶3∶1，说明是具有分别位于两对同源染色体上的两对等位基因的个 体自交的结果，只有位于两对同源染色体上的两对等位基因即双杂合子自交时，其子代性状分离比才会 9 出现 9∶3∶3∶1。Aa、Bb、Dd 三对基因分别位于三对同源染色体上，自交后代性状分离比为 27∶9∶ 9∶9∶3∶3∶3∶1，A 错误；AA、Bb 位于一对同源染色体上，Dd 位于另一对同源染色体上，所以后代 在正常情况下性状分离比为 9∶3∶3∶1，B 正确；AA、bb 为纯合，只有 Dd 位于另一对同源染色体上， 因此，自交后代性状分离比为 3∶1，C 错误；Aa、Bb 位于一对同源染色体上，由于 DD 为纯合，所以 后代在正常情况下性状分离比为 3∶1，D 错误。 8．【答案】B 【解析】如果 B、D 基因均在 1 号染色体上，AaBD 生成的配子为：1ABD∶1a，自交后代基因型为 1AABBDD∶2AaBD∶1aa，表现型为短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1，A 项错误；如果 B、D 基因均 在 2 号染色体上，AaBD 生成的配子为：1A∶1aBD，自交后代基因型为 1AA∶2AaBD∶1aaBBDD，表 现型为短纤维不抗虫∶短纤维抗虫∶长纤维抗虫=1∶2∶1，B 项正确；如果 B、D 基因均在 3 号染色体 上，AaBD 生成的配子为：1ABD∶1a∶1 A∶1 aBD，自交后代有四种表现型，C 项错误；如果 B 在 2 号染色体上，D 在 1 号染色体上，AaBD 生成的配子为：1AD∶1aB，自交后代基因型为 1AADD∶2AaBD∶ 1aaBB，表现型为短纤维不抗虫∶短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=1∶2∶1，D 项错误。 10．【答案】（1）精子异常，在减数第二次分裂时，Y 染色体的着丝点分裂后形成的 YY 染色体没有分到 两个精细胞中 （2）圆眼 F2 中棒眼果蝇全部是雄性，性状与性别相关联 （3）野生型圆眼 X 染色体的区段Ⅰ X、Y 染色体的同源区段Ⅱ 【解析】（1）雌果蝇体细胞中含有的性染色体为 X 和 X，雄果蝇体细胞中含有的性染色体为 X 和 Y。 性染色体组成为 XYY 的雄果蝇，是由母本产生的卵细胞 X 与父本产生的精子 YY 受精后所形成的受精 卵发育而成，因此，形成的原因是精子异常，在减数第二次分裂时，Y 染色体的着丝点分裂后形成的 YY 染色体没有分到两个精细胞中。（2）依题意并结合图 1 信息可知：该棒眼雄果蝇与野生型圆眼雌果蝇 （纯合子）杂交，F1 全为圆眼，说明圆眼为显性性状。F1 中的雌雄个体自由交配，F2 中的棒眼均为雄 10 果蝇，说明该性状的遗传与性别相关联，进而推测：这对等位基因位于 X 染色体上。（3）②欲探究该 基因在 X、Y 染色体上的位置，可让步骤①中得到的棒眼雌果蝇（隐性纯合子）与野生型圆眼雄果蝇 交配，观察子代中是否有棒眼个体出现。③若控制圆眼、棒眼的基因位于 X 染色体的特有区段Ⅰ上， 则步骤①得到的棒眼雌果蝇的基因型 XbXb，野生型圆眼雄果蝇的基因型为 XBY，二者杂交，子代的基 因型为 XBXb（圆眼雌蝇）和 XbY（棒眼雄蝇），可见，子代只有雄果蝇中出现棒眼个体。若控制圆眼、 棒眼的基因位于 X、Y 染色体的同源区段Ⅱ，则步骤①得到的棒眼雌果蝇的基因型为 XbXb，野生型圆 眼雄果蝇的基因型为 XBYB，二者杂交，子代的基因型为 XBXb（圆眼雌蝇）和 XbYB（圆眼雄蝇），即 子代中没有棒眼果蝇出现。 11．【答案】（1）不能 （2）实验 1：杂交组合：♀黄体×♂灰体 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体 实验 2：杂交组合：♀灰体× ♂灰体 预期结果：子一代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为 黄体