高考一轮课程生物 全国通用版基因在染色体上教案 16页

‎2019年高考一轮复习 基因在染色体上 教材版本 全国通用 课时说明 ‎2课时 知识点 遗传信息的转录、翻译，基因对性状的控制 复习目标 ‎1. 说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。‎ ‎2. 运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。‎ ‎3. 尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。‎ ‎4.认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。‎ 复习重点 ‎1. 基因位于染色体上的理论假说和实验证据 ‎2. 孟德尔遗传规律的现代解释 复习难点 ‎1. 运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。‎ ‎2. 基因位于染色体上的实验证据。‎ 一、自我诊断 知己知彼 ‎1.下列有关生物学实验中方法和结论的叙述，正确的是（ ）‎ A. 摩尔根运用类比推理法证实了基因在染色体上 B. 格里菲斯利用放射性同位素标记法证明了S型菌中含有“转化因子”‎ C. 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质 ‎ D. 孟德尔利用假说演绎法研究遗传规律，其中对分离现象的解释属于“提出假说”‎ ‎2.美国科学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，推论基因就在染色体上。下列哪项叙述不能显示基因和染色体的行为存在平行关系（ ）‎ A. 在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性和独立性 B. 在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都只有成对中的一个 C. 成对的基因和染色体一个来自父方，一个来自母方 D. 在减数分裂过程中，所有的非同源染色体自由组合,所有的非等位基因也自由组合 ‎3.关于基因和染色体关系的叙述错误的是（ ）‎ A. 萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说 B. 基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有许多个基因 C. 等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上 D. 摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上 ‎4.科学家发现孟德尔定律中的遗传因子（即基因）的行为和减数分裂过程中的染色体行为有着平行的关系。下列关于其依据的叙述，错误的是（ ）‎ A. 都保持其独立性和完整性 B. 在体细胞中都成对存在 C. 不同对基因或染色体都自由组合进入配子 D. 配子中只有一个基因或一条染色体 ‎5.下列有关孟德尔、萨顿、摩尔根实验方法对应正确的是（ ）‎ A. 类比推理、假说演绎、类比推理 B. 假说演绎、假说演绎、类比推理 C. 类比推理、类比推理、假说演绎 D. 假说演绎、类比推理、假说演绎 ‎【答案】1.D 2.D3.C 4.D 5.D ‎ 二、温故知新 夯实基础 知识点1 基因在染色体上的假说 萨顿的假说 ‎1.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。‎ ‎2.假说依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系 ‎①独立性: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 ‎②存在方式:体细胞中染色体和基因成对存在,在配子中只有成对中的一个。‎ ‎③来源: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。‎ ‎④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自由组合。‎ ‎3.研究方法:类比推理法。由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。‎ 知识点2基因位于染色体上的实验证据 摩尔根利用果蝇的杂交实验证明了萨顿假说是正确的,证明方法是假说—演绎法,与孟德尔的假说—演绎法相同。‎ ‎1.实验材料:果蝇。（相对性状多且明显、培养周期短、成本低易饲养、染色体数目少便于观察、繁殖率高）‎ ‎2.实验过程及现象:‎ ‎(1)发现问题:白眼性状与性别相联系。‎ ‎(2)提出假设:控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因。‎ ‎(3)演绎推理: 设计测交实验，F1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇测交 ‎(4)实验验证:白眼基因在X染色体上。 ‎ ‎3.结论：摩尔根通过实验，将一个特定的基因（控制白眼的基因w）和一条特定的染色体（X染色体）联系起来，从而用实验证明了基因在染色体上。‎ ‎4.基因和染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多个基因。‎ 知识点3 孟德尔遗传规律的现代解释 细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。‎ 基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。‎ 基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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。‎ 三、典例剖析 思维拓展 考点一 基因位于染色体上的假说 ‎ 例1下面是科学家探明基因的历程：‎ ‎①1866年孟德尔的的豌豆杂交实验：提出遗传因子 ‎②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上 ‎③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据 他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为（ ）‎ A. ①假说一演绎法 ②假说一演绎 ③类比推理 B. ①假说一演绎法 ②类比推理 ③类比推理 C. ①假说一演绎法 ②类比推理 ③假说一演绎法 D. ①类比推理 ②假说一演绎 ③类比推理 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎①1866年孟德尔的的豌豆杂交实验中，采用了假说-演绎法，提出了遗传的基本规律；②1903年萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说；③1910年摩尔根采用假说 ‎-演绎法证明了基因位于染色体上，故选C。‎ ‎【易错点】仔细掌握相关生物学史 ‎【方法点拨】掌握每个生物学史的对应方法和结论。‎ 例2下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是（　　）‎ A. 同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离 B. 染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开 C. 非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合 D. 非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】等位基因随着同源染色体分开而分离，A正确；染色单体分开时，姐妹染色单体上的复制而来的两个基因也随之分开，B正确；非同源染色体自由组合，只能使非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合，而同源染色体上的非等位基因不能自由组合，C错误；非同源染色体数量越多，通过自由组合形成的非等位基因组合种类也越多，D正确。‎ ‎【易错点】基因在染色体上。‎ ‎【方法点拨】理解基因和染色体的平行关系。‎ 考点二 基因在染色体上的实验证据 例1摩尔根将一只白眼雄果蝇（甲）与红眼雌果蝇（乙）杂交，得到F1都为红眼（雌、雄）；再将F1雌、雄杂交，得到F2，其中红眼（雌、雄）：白眼果蝇（雄）=3:1。下列有关说法不正确的是（ ）‎ A. 控制果蝇眼色基因（W、w）的化学组成相同 B. 根据该实验结果推测果蝇眼色的遗传符合基因分离定律 C. 该实验的假说是白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因 D. 用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，所得结果可验证白眼基因位于X染色体 ‎【答案】D ‎【解析】控制果蝇眼色基因（W、w）的基本单位均为脱氧核苷酸，A项正确；F1雌、雄杂交，F2中红眼（雌、雄）：白眼果蝇（雄）=3:1，据此可判断果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，B项正确；F2中眼色与性别有关，与X染色体的遗传相似，推测白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因，C项正确；用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，后代雌雄果蝇均有1/2红眼，1/2白眼，不能证明白眼基因位于X染色体，D项错误。‎ ‎【易错点】基因在染色体上的计算 ‎【方法点拨】“实验法”验证遗传定律 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。‎ F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。‎ 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。‎ F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。‎ 例2果蝇的红眼基因（W）对白眼基因（w）为显性，位于X染色体上。在摩尔根的果蝇杂交实验中，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 亲本雌果蝇的基因型为XWXw ‎ B. F2白眼果蝇中既有雄性，又有雌性 C. F1全为红眼果蝇，F2出现性状分离 D. 控制果蝇眼色的基因和性染色体遵循自由组合定律 ‎【答案】C ‎【解析】在摩尔根的果蝇杂交实验中，亲本雌果蝇的基因型为XWXW，亲本雄果蝇的基因型为XwY；F1的基因型为XWXw、XWY，全为红眼果蝇；F1雌雄果蝇交配，F2的基因型及其比例为XWXW ∶XWXw∶ XWY ∶XwY＝1∶1∶1∶1，表现型及其比例为红眼∶白眼＝3∶1，可见F2出现性状分离，F2白眼果蝇均为雄性；控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，遵循基因的分离定律且表现为伴性遗传。综上分析，A、B、D均错误，C正确。‎ ‎【易错点】性状的遗传与性别相联系。‎ ‎【方法点拨】摩尔根的果蝇杂交实验现象及解释。‎ 考点三 孟德尔遗传规律的现代解释 例1下列关于基因自由组合定律中的“自由组合”的叙述，错误的是（ ）‎ A. 自由组合发生在非等位基因之间 B. 受精作用中发生了非等位基因的自由组合 C. 非等位基因之间的自由组合是互不干扰的 D. 非等位基因间的自由组合可增加配子基因组成的多样性 ‎【答案】B ‎【解析】基因的分离定律发生在等位基因之间，自由组合定律发生在非等位基因之间，A 正确；非等位基因的自由组合发生在减数分裂过程中，B错误；非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合是互不干扰的，C正确；非等位基因间的自由组合可增加配子基因组成的多样性，D正确。‎ ‎【易错点】非等位基因随非同源染色体自由组合。 ‎ ‎【方法点拨】基因在染色体上，基因与染色体的行为一致。‎ 例2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上 ‎【答案】D ‎【解析】该棒眼雄果蝇与野生型果蝇（全为纯合子）杂交，F1全为圆眼，说明圆眼为显性，双亲均为纯合子，F1为杂合子。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，说明该对相对性状由一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，因此F2的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为1:1，A正确；若F2中棒眼雌果蝇与棒眼雄果绳的比例为1:1，则该性状的遗传与性别无关，说明相关基因位于常染色体上，B正确；若F2中圆眼雄果蝇与棒眼雄果绳的比例为1:1，则相关基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，因此不能确定相关基因的位置，C正确；F1中雌果蝇为杂合子，野生型果蝇为隐性纯合子，二者杂交，不能确定控制眼型的基因是否同时位于X与Y上，D错误。‎ ‎【易错点】基因在染色体上。‎ ‎【方法点拨】基因在染色体上的相关计算要建立在孟德尔的遗传定律基础上。 ‎ 四、举一反三 成果巩固 考点一 基因位于染色体上的假说 ‎ ‎1.下列叙述与事实不符的是（ ）‎ A. 萨顿通过类比推理提出基因在染色体上 ‎ B. 摩尔根通过假说一演绎的研究方法证明了基因在染色体上 C. 沃森和克里克用构建模型的方法发现了DNA的双螺旋结构 D. 通过检测人体23条染色体，可测定人类基因组的全部DNA序列 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】萨顿通过类比推理的方法提出了基因位于染色体上的假说，即基因与染色体之间存在平行关系，A不符合题意；摩尔根通过假说一演绎的研究方法证明了基因在染色体上，B不符合题意；沃森和克里克研究DNA结构时，采用了构建物理模型的方法，构建了DNA双螺旋结构模型，C不符合题意；人类的女性有（22对+XX）条染色体，男性有（22对+XY）条染色体。由于X、Y染色体之间具有不相同的基因和碱基顺序，只有测24条（22+XY）染色体，才能获得人类基因组的全部DNA序列，D符合题意。‎ ‎2.自由组合定律发生于下图中的哪个过程中（ ）‎ A. ① B. ② C. ③ D. ④‎ ‎【答案】A ‎【解析】基因的自由组合定律发生在减数分裂形成配子过程中，表现为非同源染色体上非等位基因的自由组合。‎ ‎3.美国科学家萨顿依据“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，推论基因就在染色体上。下列哪项叙述不能显示基因和染色体的行为存在平行关系（ ）‎ A. 在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性和独立性 B. 在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都只有成对中的一个 C. 成对的基因和染色体一个来自父方，一个来自母方 ‎ D. 在减数分裂过程中，所有的非同源染色体自由组合,所有的非等位基因也自由组合 ‎【答案】D ‎【解析】在杂交过程中基因和染色体都能保持完整性和独立性，在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都只有成对中的一个，成对的基因和染色体一个来自父方，一个来自母方，这些现象都表明基因和染色体的行为存在平行关系；在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因才能发生自由组合，D项错误，选D。‎ 考点二 基因在染色体上的实验证据 ‎1.果蝇是遗传学实验的良好材料，请根据以下信息回答问题：‎ ‎（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期时细胞内染色体组数为_____________组，在减数第二次分裂后期时细胞中染色体数是_____________条。‎ ‎（2）某小组做染色体组型实验室，发现了一种性染色体为XYY的雄果蝇，其原因可能是亲代雄果蝇精子形成过程中_____________未分开，产生了YY性染色体的精子，与正常含X染色体的卵子结合形成XYY受精卵。‎ ‎（3）某一白眼雌果蝇（XrXrY）能产生的配子的类型及比例是_____________，该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________（XXY：雌性，可育；XO：雄性，不育；XXX和OY：死亡）。‎ ‎（4）若A、a与B、b基因均位于常染色体上且控制两对相对性状，一同学将基因型为AaBb的雌、雄果蝇杂交，若子代有三种表现型且比例为1：2:1，则可判断这两对基因与染色体的对应关系是___________。‎ ‎【答案】28减数第二次分裂后期姐妹染色单体Xr:XrY:XrXr:Y =2:2:1:1XRXr、XRXrYA、b位于一条染色体上，a、B基因位于另一条同源染色体上 ‎ ‎【解析】减数分裂过程中，细胞内染色体数目变化规律是：假设精原细胞内含2n条染色体，经过间期DNA复制，染色体数目不变，在整个减数第一次分裂结束前细胞内染色体数都为2n条，结束后形成的每个次级精母细胞内染色体数为n条；在减数第二次分裂过程中，由于后期时，每条染色体上着丝点分裂，细胞内染色体数目暂时加倍，所以在减数第二次分裂后期到分裂结束前，细胞内染色体数为2n条，结束后，每个精细胞内染色体数再次变为n条。形成XYY的异常性染色体组成是正常卵细胞（含X）和异常精子（含YY）结合形成，所以造成的原因是父本果蝇在减数第二次分裂，两条Y姐妹染色单体未分开，进入了同一个精细胞内形成。凡是含三条性染色体的果蝇在减数分裂产生配子的过程中，由于存在三种分离组合方式，所以形成的配子及其比例要分三种情况进行具体讨论。‎ ‎（1）正常果蝇为二倍体，体细胞内含两个染色体组。在减数第一次分裂中期时细胞内的染色体与正常体细胞相同，所以其染色体组数也与一般体细胞内相同，为两组；在减数第二次分裂后期时由于着丝点分裂，细胞中染色体数也与体细胞内染色体数相同，即8条。‎ ‎（2）当果蝇体细胞内性染色体组成为XYY，最可能的形成原因是形成该雄果蝇的受精卵是由含X染色体的正常卵细胞和含两条Y染色体的异常精子结合而成，进而推断含两条Y染色体的异常精子的形成是次级精母细胞在减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开产生。‎ ‎（3）由于白眼雌果蝇（XrXrY）在减数分裂过程，三条性染色体（XXY）有三种分离组合的方式：一种是产生X1r或X2rY的卵细胞；第二种是产生X1rX2r或Y的卵细胞；第三种还是产生X2r或X1rY的卵细胞；所以该只白眼雌果蝇产生的卵细胞的基因型及其比例为Xr:XrY:XrXr:Y =2:2:1:1。结合题意“XXY为雌性且可育和XXX死亡”的信息，该果蝇（XrXrY）与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY ‎。列表分析如下：‎ 配子 ‎2 Xr ‎2 XrY ‎1 XrXr ‎1 Y ‎1 XR XRXr（红眼雌）‎ XRXrY（红眼雌）‎ XRXrXr（死亡）‎ XRY（红眼雄）‎ ‎1 Y XrY（白眼雄）‎ XrYY（白眼雄）‎ XrXrY（白眼雌）‎ YY（死亡）‎ ‎（3）基因型为AaBb的雌雄植株杂交,若子代有3种表现型且比例为1:2:1，这没有体现9:3:3：1的变式比例，说明两对基因位于一对同源染色体上，此处可以分A和B连锁或A和b连锁分别判断后代的表现型和比例，从而判断基因与染色体的对应关系。如果是A和B在一条染色体上，则a和b在另一条染色体上，交配结果的基因型及其比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1，此时其表现型比例为3:1，与题意不符，所以A、a与B、b两对等位基因在常染色体上的分布为A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条同源染色体上。‎ ‎2.某XY型的雌雄异株植物，其叶型有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。用纯种品系进行杂交实验如下：‎ 实验1:阔叶♀×窄叶♂→50%阔叶♀、50%阔叶♂ ‎ 实验2:窄叶♀×阔叶♂—50%阔叶♀、50%窄叶♂ ‎ 根据以上实验，下列分析错误的是（ ）‎ A. 仅根据实验2无法判断两种叶型的显隐性关系 B. 实验2结果说明控制叶型的基因在X染色体上 C. 实验1、2子代中的雌性植株基因型相同 D. 实验1子代雌雄杂交的后代不出现雌性窄叶植株 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：A.分析实验2可知，子代性状与性别有关,且子代雌性性状与母本不同,雄性与父本不同，因此，叶形是伴X遗传，后代的雌性个体，分别从母本获得一个窄叶基因，从父本获得一个阔叶基因，而表现为阔叶，因此阔叶是显性性状，A错误；B.分析实验2可知，窄叶♀×阔叶♂→阔叶♀：窄叶♂=1：1，叶型在性别之间有差异，说明是伴性遗传，基因位于X染色体上，B正确；C.分析实验1、2可知，实验1子代中的雌性植株基因型是杂合子，实验2子代中的雌性植株基因型也是杂合子，相同，C正确；D.实验1亲本基因型为（设基因为A、a）：XAXAxXaY ,子代基因型为：XAXa、XAY，子代雌雄都是阔叶，D正确。‎ 考点三 孟德尔遗传规律的现代解释 ‎1.豌豆荚未成熟时有绿色和黄色，绿色对黄色为完全显性，其形状有饱满与不饱满，饱满对不饱满完全显性，两对基因独立遗传。用自然状态下的绿色不饱满品种与黄色饱满品种杂交，下列分析正确的是 A. 其F1与黄色不饱满品种杂交，属于演绎过程 B. F2出现9:3:3:1的性状分离比是自由组合定律的实质 C. 为了确定两对等位基因的位置，科学家所用方法之一是荧光标记法 D. 为了快速获取纯种绿色饱满品种，用单倍体育种的方法，其原理是基因重组 ‎【答案】C ‎【解析】假说-演绎法是一种科学研究方法，其中包含演绎过程。本题由于没有涉及该方法的科学研究过程，所以用F1与黄色不饱满品种杂交，与演绎无关，A错误；自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因的自由组合。子代出现的性状分离比可用于反推该实质是否发生，B错误；为了确定两对等位基因在染色体上的位置，科学家可用荧光标记法测定，C正确；单倍体育种法依据的原理主要是染色体数目变异，D错误。‎ ‎2.果蝇的眼色有红色、紫色和白色，受两对基因A、a和B、b控制。野生型果蝇眼色的色素的产生必须有显性基因A，而显性基因B使色素呈紫色（但它处于隐性地位时眼色仍为红色），不产生色素的个体的眼睛呈白色。育种工作者选用两个纯系杂交得F1，F1雌雄交配得F2，结果如下图所示，请分析回答。‎ ‎（1）A、a和B、b分别位于_________、_________染色体上，它们的遗传遵循_________定律。‎ ‎（2）亲本白眼雄性的基因型是_________，F2红眼果蝇中与亲本基因型相同的占_________。‎ ‎（3）F2中表现型为红眼的雌雄果蝇随机交配，后代中白眼果蝇的概率为_________。 ‎ ‎（4）育种时，常常选用野生型纯合白眼的雌果蝇与野生型纯合红眼雄果蝇进行杂交，在其后代中有时可以得到紫眼果蝇，有时得不到紫眼果蝇。请写出能得到紫眼果蝇的亲本的基因型:_________；不能得到紫眼果蝇的亲本的基因型:_________。‎ ‎【答案】常X基因的自由组合aaXBY1/61/9aaXBXB和AAXbYaaXbXb和AAXbY ‎【解析】以题意“基因与性状的关系”和杂交实验结果呈现的“亲子代的表现型及其F2‎ 的各表现型的数量比”为切入点，由此明辨相关基因与染色体的位置关系及相应基因的遗传所遵循的遗传定律。在此基础上准确定亲子代的基因型，围绕“基因的自由组合定律、伴性遗传”等相关知识进行分析解答。‎ ‎(1)依题意和图示分析可知：F2的有色眼∶白眼＝3∶1，说明A、a位于常染色体上，F1的紫眼全为雌蝇、红眼全为雄蝇，说明性状的表现与性别相关联，B、b位于X染色体上，它们的遗传遵循基因的自由组合定律。‎ ‎(2)结合对(1)的分析可推知：亲本红眼雌果蝇和白眼雄性的基因型分别是AAXbXb和aaXBY，F1的基因型为AaXBXb和AaXbY，F2红眼果蝇占3/4A_×（1/4XbXb＋1/4XbY）＝3/8，其中AAXbXb占1/4AA×1/4XbXb＝1/16，所以F2红眼果蝇中与亲本基因型相同的占1/16÷3/8＝1/6。‎ ‎(3)果蝇眼色的色素的产生必须有显性基因A，否则为白色，因此求后代中白眼果蝇的概率，只研究A、a即可。F2中表现型为红眼的雌雄果蝇的基因型分别为1/3AA、2/3Aa，它们随机交配产生的后代中，白眼果蝇的概率为2/3×1/4aa＝1/9。‎ ‎(4)野生型纯合白眼雌果蝇的基因型有aaXBXB、aaXbXb两种，野生型纯合红眼雄果蝇的基因型为AAXbY。当aaXBXB和AAXbY进行杂交时，其后代的基因型为AaXBXb、AaXBY，均为紫眼果蝇；当aaXbXb和AAXbY进行杂交时，其后代的基因型为AaXbXb、AaXbY，均为红眼果蝇。‎ 五、分层训练 能力进阶 ‎【基础达标】‎ ‎1.下列关于生物科学发展史上几个重要实验的叙述，错误的是（ ）‎ A. 格里菲思通过肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质 B. 恩格尔曼的实验证明了植物光合作用的场所是叶绿体 C. 摩尔根等人证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上 D. 孟德尔运用“假说一演绎”法发现了遗传的两个基本定律 ‎【答案】A ‎【解析】格里菲思通过肺炎双球菌转化实验说明S细菌中有转化因子，能使R型细菌转化成S型细菌，A错误；恩格尔曼的实验证明了O2由叶绿体释放出来，叶绿体是植物光合作用的场所，B正确；摩尔根等人证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，C正确；孟德尔假说演绎法的推理过程是：1发现问题（为什么F2出现了3：1的性状分离比）→2作出假设，孟德尔共做了四个假设，（其中假设的核心是分离规律的实质）→3演绎推理（遗传图解来推理）→4测交实验验证，然后得出结论，D正确，所以选A。‎ ‎2.下列关于染色体和基因关系的叙述，错误的是（ ）‎ A. 基因的载体是染色体 B. —条染色体上有多个基因 C. 基因在染色体上呈线性排列 D. 等位基因是位于同源染色体的同一位置控制相对性状的基因 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】基因主要位于染色体上，也位于线粒体、叶绿体中的DNA上，A项错误；一条染色体一般含有一个DNA分子，基因是有遗传效应的DNA片段，因此—条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，B项、C项正确；等位基因是位于同源染色体的同一位置控制相对性状的基因，D项正确。‎ ‎3.下图显示了果蝇某一条染色体及部分基因所处位置，该图能表明（ ）‎ A. —条染色体上有多个DNA B. 染色体上的绝大多数片段都是基因 C. 深红眼基因和朱红眼基因互为等位基因 D. 黄身基因和短硬毛基因为连锁基因 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】由图可知一条染色体上有很多个基因，A错误；据图可知，染色体上的少数片段是基因，基因是由遗传效应的DNA片段，B错误；图中只显示的一条染色体上的基因，一条染色体上的基因互为非等位基因，C错误；据图可知，黄身基因和短硬毛基因在一条染色体上，为连锁基因，D正确。‎ ‎4.摩尔根发现基因位于染色体上所运用的科学方法是（ ）‎ A. 模型建构法 B. 类比推理法 C. 假说一演绎法 D. 同位素标记法 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。其一般步骤时提出问题→做出假设→演绎推理→实验检验→得出结论。摩尔根运用此方法证明了基因位于染色体上。‎ 故选：C。‎ ‎【能力提升】‎ ‎1.摩尔根将一只白眼雄果蝇（甲）与红眼雌果蝇（乙）杂交，得到F1都为红眼（雌、雄）；再将F1雌、雄杂交，得到F2，其中红眼（雌、雄）：白眼果蝇（雄）=3:1。下列有关说法不正确的是（ ）‎ A. 控制果蝇眼色基因（W、w）的化学组成相同 B. 根据该实验结果推测果蝇眼色的遗传符合基因分离定律 C. 该实验的假说是白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因 D. 用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，所得结果可验证白眼基因位于X染色体 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】控制果蝇眼色基因（W、w）的基本单位均为脱氧核苷酸，A项正确；F1雌、雄杂交，F2中红眼（雌、雄）：白眼果蝇（雄）=3:1，据此可判断果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，B项正确；F2中眼色与性别有关，与X染色体的遗传相似，推测白眼基因在X染色体上，Y染色体上无它的等位基因，C项正确；用F1中红眼雌果蝇与甲杂交，后代雌雄果蝇均有1/2红眼，1/2白眼，不能证明白眼基因位于X染色体，D项错误。‎ ‎2.果蝇是遗传学研宄的经典实验材料。果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，且刚毛（B）对截毛（b）为显性；控制果蝇红眼的基因（R）只存在于X染色体上，如下图所示。请回答下列问题：‎ ‎（1）上述两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律，原因是________________________。‎ ‎（2）若只考虑刚毛和截毛这对相对性状，则果蝇种群中刚毛雄果蝇的基因组成除图示外，还有_____种。现将两只刚毛果蝇杂交，子代雌果蝇全为刚毛，雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，则亲代中雌果蝇的基因型是_____________。‎ ‎（3）科研人员发现，果蝇的灰身（H）对黑身（h）为显性，H、h位于常染色体上，纯合灰身果蝇与黑身果蝇杂交，后代中出现一只黑身果蝇（甲），甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。研究人员利用基因型为HH的果蝇（乙）进行相关实验，弄清了原因。试对实验结果进行预测（假定一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，各基因型配子活力相同）。‎ 实验步骤：‎ ‎①将甲和乙杂交，获得F1；‎ ‎②F1自由交配，观察并统计F2的表现型及比例。‎ 结果预测：‎ ‎①若F2表现型及比例为__________________________，则甲的出现是基因突变导致的；‎ ‎②若F2表现型及比例为__________________________，则甲的出现是染色体片段缺失导致的。‎ ‎【答案】控制这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上（或控制这两对相对性状的两对等位基因都在性染色体上，或控制这两对相对性状的两对等位基因连锁）2XBXb灰身∶黑身=3∶1灰身∶黑身=4∶1‎ ‎【解析】试题分析：本题主要考查基因的分离定律。要求学生理解XY同源区，熟练运用基因的分离定律，以及自由交配的计算方法。‎ ‎（1）由于控制这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上（或控制这两对相对性状的两对等位基因都在性染色体上，或控制这两对相对性状的两对等位基因连锁），故这两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。‎ ‎（2）由于果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，则刚毛雄果蝇的基因型为XBYB、XbYB、XBYb，故基因组成除图示外，还有2种。由于子代雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，说明其雄果蝇中Y染色体上应该为b基因，亲代雌果蝇为XBXb，雄果蝇为XBYb。‎ ‎（3）由于果蝇的灰身（H）对黑身（h）为显性，H、h位于常染色体上，纯合灰身果蝇（HH）与黑身果蝇（hh）杂交，后代为灰身果蝇（Hh），但后代中出现一只黑身果蝇（甲），甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变，则甲的基因型为hh，将甲（hh）和乙（HH）杂交，获得F1（Hh）；F1（Hh）自由交配，因此F2的表现型及比例为灰身（1/4HH、2/4Hh）∶黑身（1/4hh）=3∶1；若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了染色体片段缺失，则甲的基因型为hO, 将甲（hO）和乙（HH）杂交，获得F1（Hh、HO）；F1（1/2Hh、1/2HO）自由交配，则其H的基因频率为1/2，h的基因频率为1/4，O的基因频率为1/4，由于一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，因此F2的灰身果蝇（H_）的概率为1/4（HH）+1/4（Hh）+1/4（HO）=3/4，黑身果蝇（h_）的概率为1/16（hh）+1/8（hO）=3/16，即F2的表现型及比例为灰身∶黑身=4∶1。‎ ‎3.请根据所学的相关知识点完成下列填空：‎ ‎（1）孟德尔做了两对相对性状的豌豆杂交实验后，在对自由组合现象进行解释时，认为：①F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，________________可以自由组合；②受精时，________________________是随机的。‎ ‎（2）孟德尔设计的对性状分离现象解释的验证方法是________；对自由组合现象解释的验证方法是__________。‎ ‎（3）自由组合定律告诉我们：在减数第_______次分裂的_______期，_______染色体上的_______基因自由组合。‎ ‎（4）萨顿利用________方法提出了________________的假说，而摩尔根运用____________方法，通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。‎ ‎【答案】不同对的遗传因子雌雄配子的结合测交测交一后非同源非等位类比推理基因在染色体上假说演绎 ‎【解析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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。‎ ‎（1）做了两对相对性状的豌豆杂交实验后，孟德尔在对自由组合现象进行解释时，认为：①两对相对性状分别由一对遗传因子控制，F1在形成配子时，每对遗传因子分离，不同对的遗传因子可以自由组合；②受精时，雌雄配子的结合是随机的。‎ ‎（2）孟德尔在一对相对性状和两对相对性状的遗传实验过程中，都是利用测交实验验证其对基因的分离定律和自由组合定律做出的解释的。‎ ‎（3）基因的自由组合定律的实质是，减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合。‎ ‎（4）萨顿运用了类比推理方法，提出了基因在染色体上假说，之后摩尔根通过研究果蝇的一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来，利用假说演绎法，用实验证明了这一假说。‎ ‎4.如图为果蝇某细胞染色体及部分基因位置的示意图，请据图回答问题：‎ ‎（1）图示细胞代表__________性果蝇的染色体图解。‎ ‎（2）已知果蝇的灰身(A)对黑身（a）为显性，基因型如图所示的雌雄果蝇交配，F1的灰身果蝇中杂合子所占的比例是___________。‎ ‎（3）已知红眼(D)对白眼(d)为显性，基因在染色体上的位置如图所示，该果蝇的表现型是_______。现与红眼雌果蝇交配，后代中白眼雄果蝇占1/4，则亲本雌果蝇的基因型是_____________。‎ ‎（4）控制体色和眼色的两对等位基因（A/a和D/d)________(填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。该果蝇与基因型为aaXdXd果蝇交配，后代中黑身白眼雄果蝇占__________。‎ ‎【答案】雄2/3红眼XDXd遵循1/4‎ ‎【解析】试题分析：由题图可知，果蝇是二倍体，体细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含4条非同源染色体；1和2是性染色体，属于异型性染色体（X和Y），因此是雄果蝇；A、a位于常染色体上，D位于X染色体上，因此两对等位基因遵循自由组合定律。‎ ‎（1）由分析可知，该细胞是雄果蝇的染色体图解。‎ ‎（2）对于灰身和黑身这对相对性状来说，该果蝇的基因型是Aa。雌雄果蝇交配，子代的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1，AA、Aa为灰身，杂合子是Aa，占灰身果蝇的2/3。‎ ‎（3）由于控制红眼的基因位于X染色体上，基因型为XDY，表现型为红眼雄果蝇。红眼雌、雄果蝇交配，后代中白眼雄果蝇（XdY）占1/4，因此亲本果蝇的基因型是XDXd。‎ ‎（4）由分析可知，控制体色和眼色的两对等位基因（A/a和D/d）遵循自由组合定律；该果蝇AaXDY与基因型为aaXdXd雌果蝇交配，后代中黑身白眼雄果蝇的基因型是aaXdY，比例是1/2×1/2=1/4‎