2019-2020学年高中生物人教版必修2一课三测：第2章第2节　基因在染色体上 12页

第 2 节 基因在染色体上 记一记 知识图谱 判一判 1.细胞中的基因都在染色体上，染色体是基因的主要载体。 (×) 2．一对染色体上只有一对基因，非等位基因都位于非同源染 色体上。(×) 3．减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，导致所有的 非等位基因也随之自由组合。(×) 4．萨顿和摩尔根在研究基因与染色体的关系时都采用了类比 推理法。(×) 5．种群中关于果蝇红眼和白眼的基因型共有 5 种，雌雄交配 组合形式有 6 种。(√) 6．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交所得子代的雌雄果蝇眼色表 现型完全不同。(×) 7．控制果蝇白眼的基因位于 X 染色体上，表现与性别有关， 不再遵循分离定律。(×) 8．雄果蝇的 X 染色体来自亲本的雌果蝇，而 Y 染色体来自 亲本雄果蝇。(√) 悟一悟 1.并非所有的生物都有性染色体。 (1)由性染色体决定性别的生物才有性染色体。 (2)雌雄同株的植物无性染色体。 2．并非所有生物的 X 染色体都比 Y 染色体短，如人的 X 染 色体比 Y 染色体长。 3．并不是所有的非等位基因都遵循基因的自由组合定律，只 有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。 4．并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律，如 叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。 5．并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核 生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。 感悟体会： 练一练 1.[2019·山东学业水平测试]下列表示纯合子基因型的是 ( ) A．AABb B．aaXTXT C．AAXTXt D．AaXBXb 答案：B 2．[2019·广东 6 月学业水平测试]白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交 配产生 F1，下列对 F1 表现型的叙述正确的是( ) A．雌果蝇既有红眼也有白眼 B．雌果蝇全部是白眼 C．雄果蝇既有红眼也有白眼 D．雄果蝇全部是白眼 解析：根据题干的信息，果蝇的眼色基因型和性状的关系为： XAXA XAXA XaXa XAY XaY 红眼雌 果蝇 红眼雌 果蝇 白眼雌 果蝇 红眼雄 果蝇 白眼雄 果蝇 XaXa( 白 眼 雌 果 蝇 )×XAY( 红 眼 雌 果 蝇 )→XAXa( 红 眼 雌 果 蝇) XaY(白眼雄果蝇)＝1 1，因此后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇 全为白眼，故 D 项正确。 答案：D 知识点一 萨顿的假说 1.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”的 类比推理，从而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一 代”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系( ) A．基因和染色体，在体细胞中都是成对存在的，在配子中都 只有成对中的一个 B．非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合，非 同源染色体在减数分裂中也有自由组合 C．作为遗传物质的 DNA，是由两条反向平行的脱氧核苷酸 长链盘绕形成的 D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形 成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构 解析：C 项所述是 DNA 的结构组成，没有表明基因与染色体 的关系，故选 C 项。A、B、D 项都能支持“基因与染色体的行为 存在明显的平行关系”的说法。 答案：C 2．下列关于基因和染色体平行关系的叙述，不正确的是( ) A．在杂交过程中，基因保持完整性和独立性，染色体在配子 形成和受精过程中有相对稳定的形态结构 B．在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上 C．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源 染色体也是如此 D．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数 第一次分裂后期也是如此 解析：在体细胞中，成对的等位基因存在于成对的同源染色 体上。 答案：B 知识点二 基因位于染色体上的实验证据 3.在探索遗传本质的过程中，科学发现与研究方法相一致的是 ( ) ①1866 年孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传规律 ②1903 年 萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上” ③摩 尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上 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假说—演绎法；②类比推理法；③假说—演绎法 D．①类比推理法；②假说—演绎法；③类比推理法 解析：孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传规律采用的是假 说—演绎法；萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色 体上”，采用的是类比推理法；摩尔根进行果蝇杂交实验，证明 基因位于染色体上采用的是假说—演绎法。 答案：C 4．控制果蝇眼色的基因位于 X 染色体上，Y 染色体上无等位 基因，且白眼为隐性性状，红眼为显性性状。在下列哪组杂交后 代中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别( ) A．白眼(♀)×白眼(♂) B．杂合红眼(♀)×红眼(♂) C．白眼(♀)×红眼(♂) D．杂合红眼(♀)×白眼(♂) 解析：雌果蝇的基因型为 XWXW(红眼)、XWXw(红眼)、XwXw(白 眼)；雄果蝇的基因型为 XWY(红眼)、XwY(白眼)。A 项中子代雌 雄个体全为白眼；B 项中子代雄果蝇既有红眼又有白眼，雌果蝇 全为红眼；C 项中子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红眼，D 项 中子代雌、雄个体均有红眼、白眼两种性状。 答案：C 知识点三 孟德尔遗传规律的现代解释 5.据图判断下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( ) 解析：A(a)基因与 D(d)基因位于一对同源染色体上，不 遵循基因自由组合定律。 答案：A 6．根据孟德尔遗传规律推断，下列结构中可能含有等位基因 的是( ) ①一个四分体 ②一对姐妹染色单体 ③一个 DNA 分子的 两条脱氧核苷酸链 ④非同源染色体 A．②③ B．①② C．②④ D．①③ 解析：等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制着 一对相对性状的基因。一般情况下，在一个个体的细胞中，同源 染色体的同一位置上最多含有一对等位基因。如果含有同源染色 体，那么就有可能存在等位基因。四分体是由一对同源染色体构 成的，所以可能含有等位基因。若联会时同源染色体的非姐妹染 色单体之间发生交叉互换，则会导致姐妹染色单体上可能存在等 位基因。 答案：B 基础达标 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．大量事实表明，基因遗传行为与染色体的行为是平行的。 据此作出如下推测，哪一项是没有说服力的( ) A．基因在染色体上 B．同源染色体分离导致等位基因分离 C．每条染色体上都有许多基因 D．非同源染色体自由组合使非等位基因重新组合 解析：萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞的形成过 程，发现基因和染色体行为存在着明显的平行关系，并由此推论： 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因 在染色体上(A 项)，根据以上内容也可以推出选项 B、D 的说法。 但是通过基因行为与染色体行为的平行关系不能得出选项 C 所述 结论。 答案：C 2．摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传，在果蝇野生型 个体与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于 X 染 色体上的最关键实验结果是( ) A．白眼突变体与野生型个体杂交，F1 全部表现为野生型， 雌雄比例为 1:1 B．F1 自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性 C．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 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 解析：白眼基因无论是位于常染色体上，还是位于 X 染色体 上，当白眼突变体与野生型个体杂交时，F1 全部表现为野生型， 雌雄比例均为 1:1，A、C 两项错误；白眼基因若位于 X 染色体上， 则白眼性状应与性别有关，其中 B 项是最早提出的实验证据，故 B 项正确。 答案：B 3．如图中能正确表示基因分离定律实质的是( ) 解析：基因分离定律的实质是，杂合子在产生配子时，等位 基因随同源染色体的分开而分离，独立地进入不同的配子中。 答案：C 4．下列关于果蝇的叙述，错误的是( ) A．体细胞中有 4 对同源染色体，其中 3 对为常染色体，1 对 为性染色体 B．白眼雄果蝇的白眼基因位于 X 染色体上，Y 染色体上无 等位基因 C．白眼雄果蝇产生的配子中一半含有白眼基因，一半不含白 眼基因 D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部为红眼果蝇 解析：白眼雌果蝇(XwXw)产生的配子只有 Xw 一种，红眼雄果 蝇(XWY)产生的配子有 XW 和 Y 两种，雌雄配子随机结合，后代雌 果蝇全为红眼(XWXw)，雄果蝇全为白眼(XwY)。 答案：D 5．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，F1 雌雄果蝇都表现为红眼， 这些雌雄果蝇交配产生 F2，F2 中红眼雄果蝇占 1/4，白眼雄果蝇 占 1/4，红眼雌果蝇占 1/2。下列叙述错误的是( ) A．红眼对白眼是显性 B．眼色遗传符合基因分离定律 C．眼色和性别表现自由组合 D．红眼和白眼基因位于 X 染色体上 解析：红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，F1 均是红眼，所以红 眼对白眼是显性，A 项正确。F2 中红眼:白眼＝3:1，因此眼色遗传 符合基因分离定律，B 项正确。在 F2 中只有雄果蝇出现白眼性状， 白眼性状与性别相关联，据此可知红眼和白眼基因位于 X 染色体 上，D 项正确。非同源染色体上的非等位基因自由组合，但眼色 基因与性别决定基因都在性染色体上，因此眼色和性别不能表现 为自由组合，C 项错误。 答案：C 6．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表 示基因，下列叙述正确的是( ) A．从性染色体的情况看，该果蝇只能形成一种配子 B．e 基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等 C．形成配子时基因 A、a 与 B、b 之间自由组合 D．只考虑 3、4 与 7、8 两对染色体时，该个体能形成四种配 子，并且配子数量相等 解析：由题图可知，该果蝇为雄性个体，图中 7 为 X 染色体， 8 为 Y 染色体，因此，从性染色体的情况看，它能形成 X、Y 两 种配子。e 基因位于 X 染色体上，Y 染色体上没有它的等位基因， 所以 e 基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个 体中出现的概率。A、a 与 B、b 位于一对同源染色体上，减数分 裂时不能自由组合。只考虑 3、4 与 7、8 两对同源染色体时，该 果蝇基因型可写成 DdXeY，可产生 DXe、dXe、DY、dY 四种配 子，且四种配子数量相等，即各占 1/4。 答案：D 7．萨顿和摩尔根都提出了“基因在染色体上”这一观点，对 此相关叙述不正确的是( ) A．萨顿的结论不具逻辑必然性，摩尔根用事实证明了其结论 B．萨顿和摩尔根都分析了染色体和基因在遗传过程中的行为 C．萨顿和摩尔根在分析实验过程中都以孟德尔的结论为基础 D．萨顿和摩尔根都是提出假说后再对新实验进行预测并验证 解析：萨顿的结论不具逻辑必然性，摩尔根用事实证明了其 结论，A 项正确；萨顿和摩尔根都分析了染色体和基因在遗传过 程中的行为，B 项正确；萨顿和摩尔根在分析实验过程中都以孟 德尔的结论为基础，C 项正确；摩尔根是提出假说后再对新实验 进行预测(演绎推理)并验证，而萨顿不是，D 项错误。 答案：D 8．下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( ) A．染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多对等位基因 B．基因在染色体上呈线性排列，性染色体上的基因，并不一 定都与性别决定有关 C．摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位 置的方法 D．在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因发 生自由组合 解析：一般来说，一条染色体上有一个 DNA 分子，每个 DNA 分子上有许多基因，染色体是基因的主要载体，等位基因是位于 同源染色体的同一位置上的基因，而不是位于一条染色体上。性 染色体上的基因，并不一定都与性别决定有关，如色盲基因、血 友病基因等。摩尔根和他的学生经过十多年的努力，发明了测定 基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种 基因在染色体上相对位置的图，说明基因在染色体上呈线性排列。 在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因彼此分离的同 时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 答案：A 9．如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定的结果，下 列有关该图的说法正确的是( ) A．控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因 B．控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律 C．该染色体上的基因在后代的每个细胞中都能表达 D．该染色体上的基因不遵循基因的自由组合定律 解析：控制朱红眼与深红眼的基因位于同一染色体，不是等 位基因；等位基因的遗传遵循基因分离定律，但控制白眼和朱红 眼的基因也不是等位基因；后代中这些基因将会选择性表达。 答案：D 10．下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( ) A．萨顿用类比推理法提出基因在染色体上，摩尔根等人首次 通过实验证明了其正确性 B．孟德尔运用假说—演绎法，通过对减数分裂的研究揭示了 两大遗传定律 C．一条染色体上有多个基因，通常呈线性排列 D．摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位 置的方法 解析：萨顿用类比推理的方法提出基因在染色体上，摩尔根 等人用假说—演绎法首次通过实验证明了其正确性，A 项正确； 孟德尔通过豌豆杂交实验，运用假说—演绎法，揭示了两大遗传 定律，B 项错误；一条染色体上有多个基因，基因在染色体上通 常呈线性排列，C 项正确；摩尔根等人发明了测定基因位于染色 体上相对位置的方法，并得出基因在染色体上呈线性排列的结论， D 项正确。 答案：B 11．某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚 毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体 上。如图表示某一个体的基因组成，不考虑交叉互换，以下判断 正确的是( ) A．控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循基因自由 组合定律 B．该个体的细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为 AbD 或 abd C．复制后的两个 A 基因发生分离可能在减数第一次分裂后 期 D．该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有两种 解析：解答本题关键能理解基因自由组合定律的实质，非等 位基因能自由组合必须满足条件，应该存在于不同对的同源染色 体上。长翅和残翅、直翅和弯翅的基因位于一对同源染色体上， 不遵循自由组合定律，故 A 项错误；有丝分裂后期，移向细胞同 一极的基因 A、a、b、b、D、d，故 B 项错误；间期 DNA 进行复 制，导致两条姐妹染色单体上均有 A 基因，因此在减数第二次分 裂后期姐妹染色单体分离的同时，两个 A 基因也发生分离，故 C 项错误；一个初级精母细胞能产生 4 个精细胞，两两相同，因此 该细胞产生的精细胞基因型有 2 种，故 D 项正确。 答案：D 12．T、t 和 B、b 基因分别位于果蝇的常染色体和 X 染色体 上，现已知基因 tt 纯合时雌果蝇会性逆转成雄果蝇。为了区分某 雄果蝇是否是性逆转形成的，研究小组用黄色荧光标记 T、t，用 绿色荧光标记 B、b，在显微镜下观察减数第一次分裂后期的细胞 中的荧光数量，下列推测正确的是( ) A．若细胞中出现 2 个黄色荧光点 2 个绿色荧光点，该雄果蝇 为性逆转形成的 B．若细胞中出现 4 个黄色荧光点 2 个绿色荧光点，该雄果蝇 为性逆转形成的 C．若细胞中出现 4 个黄色荧光点 4 个绿色荧光点，该雄果蝇 为性逆转形成的 D．若细胞中出现 2 个黄色荧光点 4 个绿色荧光点，该雄果蝇 为性逆转形成的 解析：T、t 位于果蝇的常染色体上，无论该果蝇是否是性逆 转形成的，在减数第一次分裂后期，细胞中都含有 4 个黄色荧光 点；B、b 基因位于果蝇 X 染色体上，该雄果蝇若为性逆转而成(即 XX 雌性→XX 雄性)，则体细胞中有两个 X 染色体，所以在减数 第一次分裂后期，细胞中含有 4 个绿色荧光点。依据以上分析， 选 C。 答案：C 二、非选择题(每小题 20 分，共 40 分) 13．果蝇的灰身(B)和黑身(b)、红眼(R)和白眼(r)分别受一对等 位基因控制。B、b 基因位于常染色体上，R、r 基因位于 X 染色 体上。如表是杂交实验结果： P 灰身×黑身 红眼×白眼 F1 灰身 红眼 F2 灰身:黑身＝3:1 红眼:白眼＝3:1 (1) 果 蝇 作 为 实 验 材 料 的 优 点 是 __________________________(至少写出 2 点)。 (2)F1 随机交配，试推断 F2 中红眼、白眼果蝇的性别分别是 ________和________。 (3)以上两对相对性状中，正交与反交产生子代的结果一致的 是________，不一致的是________。 (4)现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身白眼果蝇(♂)杂交，再 让 F1 雌雄个体杂交得到 F2。预期 F2 可能出现的基因型有________ 种，雄性中黑身白眼的概率是________。 解析：(1)果蝇作为实验材料的优点有相对性状易于区分、繁 殖速度快、易于饲养等。(2)只考虑眼色，亲本的基因型为 XRXR 和 XrY，F1 为 XRXr 和 XRY，F1 随机交配，F2 为 XRXR、XRXr、XRY、 XrY，所以 F2 中红眼果蝇的性别为雌性和雄性，白眼果蝇的性别 为雄性。(3)常染色体遗传时正交与反交产生子代的结果一致，而 X 染色体上的基因遗传与性别有关，所以正交与反交产生子代的 结果不一致。因此，以上两对相对性状中，正交与反交产生子代 的结果一致的是灰身和黑身，不一致的是红眼和白眼。(4)纯合的 灰身红眼果蝇(♀)(BBXRXR)与黑身白眼果蝇(♂)(bbXrY)杂交，F1 为 BbXRXr、BbXRY，F2 可能出现的基因型有 3×4＝12 种，雄性 中黑身白眼(bbXrY)的概率是(1/4)×(1/2)＝1/8。 答案：(1)相对性状易于区分、繁殖速度快、易于饲养等 (2)雄、雌 雄 (3)灰身和黑身 红眼和白眼 (4)12 1/8 能力达标 14.1909 年摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到 F1 均为红眼，F1 雌雄个体杂交，F2 雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白 眼占 1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于 X 染色体上(用 XA 和 Xa 表示)，并对上述杂交实验进行了解释。请回答下列问题： (1)依据摩尔根的假设，写出上述杂交实验得到的 F2 的相应基 因型： 红眼雄蝇：________；白眼雄蝇：________；红眼雌蝇： ________。 (2)为了验证上 述设想的正确性，最理 想的方法是选取 ________眼雌蝇与________眼雄蝇进行一次杂交实验，若所得子 代的表现型及比例为：____________________，即证明摩尔根的 设想是正确的。 解析：(1)亲本的基因型为 XAXA×XaY，则得到的 F1 均为红眼， 基因型为 XAXa、XAY、F1 雌雄个体杂交，得到的 F2 表现型和基因 型为：红眼雄果蝇 XAY，白眼雄果蝇 XaY，红眼雌果蝇 XAXA、 XAXa。(2)为了验证设想的正确性，摩尔根等人选取了红眼雄果蝇 和白眼雌果蝇进行交配，若红眼白眼基因在 X 染色体上，则后代 白眼雄蝇 红眼雌蝇＝1:1。 答案：(1)XAY XaY XAXA、XAXa(或答：“XAXA/XAXa”) (2)白 红 白眼雄蝇:红眼雌蝇＝1:1