資源簡介

第2章　第2節
課時跟蹤　分層訓練
學業考達標練
一、選擇題
1．下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．薩頓提出了基因位于染色體上的假說
B．薩頓發現了基因與染色體行為的平行關系
C．薩頓證明了果蠅的白眼基因位于性染色體上
D．薩頓假說的提出并沒有科學的實驗依據作為支撐
【答案】　C
【解析】　薩頓提出了“基因在染色體上”的假說，該假說的提出在當時并沒有科學的實驗依據作為支撐；摩爾根運用假說—演繹法證明了果蠅的白眼基因位于X染色體上。
2．最早用實驗證明基因位于染色體上的科學家是(　　)
A．孟德爾 B．薩頓
C．摩爾根 D．施萊登
【答案】　C
【解析】　孟德爾的豌豆雜交實驗提出基因的分離定律和基因的自由組合定律，A不符合題意；薩頓蝗蟲細胞觀察實驗采用類比推理法提出基因位于染色體上，B不符合題意；摩爾根的果蠅雜交實驗采用假說—演繹法，證明基因在染色體上，C符合題意；施萊登和施旺提出了細胞學說，D不符合題意。故選C。
3．在摩爾根所做的果蠅野生型與白眼突變體雜交實驗中，最早能夠判斷白眼基因位于X染色體上的最關鍵的實驗結果是(　　)
A．白眼突變體與野生型雜交，F1全部表現為野生型，雌雄比例為1∶1
B．F1相互交配，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
【答案】　B
【解析】　A項能說明野生型相對于突變型是顯性性狀，但不能判斷白眼基因位于X染色體上，與題意不符；B項能說明這一對性狀的遺傳與性別有關，即控制該性狀的基因位于X染色體上，且這是在摩爾根果蠅雜交實驗中最早出現的實驗現象，與題意相符；C項屬于測交類型，不能說明白眼基因位于X染色體上，與題意不符；D項能說明控制該性狀的基因位于X染色體上，但這是在摩爾根利用測交實驗驗證假說中出現的，不是最早，與題意不符。
4．紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子一代雌雄果蠅都表現紅眼，這些果蠅交配產生的子二代中，紅眼雄果蠅占1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯誤的是(　　)
A．紅眼對白眼是顯性
B．眼色的遺傳遵循分離定律
C．眼色和性別表現為自由組合
D．子二代紅眼雌果蠅有兩種基因型
【答案】　C
【解析】　若控制眼色的基因用M、m表示，該過程遺傳圖解為P紅眼雌蠅(XMXM)×白眼雄蠅(XmY)→F1紅眼雌蠅(XMXm)×紅眼雄蠅(XMY)→F2紅眼雌蠅(XMXM、XMXm)∶紅眼雄蠅(XMY)∶白眼雄蠅(XmY)＝2∶1∶1。由于控制眼色的基因位于性染色體上，所以眼色和性別不會自由組合。
5．摩爾根在果蠅野生型個體與白眼突變體雜交實驗中發現了伴性遺傳，下列相關說法正確的是(　　)
A．白眼突變體與野生型個體雜交，F1全部表現為野生型，無法確定白眼基因是否位于X染色體上
B．F1自由交配，后代出現性狀分離，白眼全部是雄性，故可推斷“控制眼色的基因位于X染色體非同源區段，Y染色體沒有其等位基因”
C．摩爾根實驗結果證實基因在染色體上呈線性排列
D．白眼果蠅與F1個體測交實驗，是摩爾根演繹推理的過程
【答案】　A
【解析】　白眼突變體與野生型個體雜交，F1全部表現為野生型，未表現出性狀和性別的聯系，不能確定白眼基因是否位于X染色體上，A正確；F1自由交配，后代出現性狀分離，白眼全部是雄性，只能推斷白眼基因不在常染色體和Y染色體上，還有可能位于XY的同源區段，“控制眼色的基因位于X染色體非同源區段，Y染色體沒有其等位基因”需要其他證據，B錯誤；摩爾根實驗結果證實果蠅的白眼基因在X染色體上，不能證明基因在染色體上呈線性排列，C錯誤；白眼果蠅與F1個體測交實驗，是摩爾根實驗驗證的過程，D錯誤。
6．摩爾根以果蠅為實驗材料，將白眼基因與X染色體聯系起來，用實驗證明了基因在染色體上。實驗過程為P：紅眼♀×白眼→F1：紅眼♀、紅眼，F1雌、雄果蠅自由交配→F2：紅眼(♀、)3/4、白眼()1/4。下列分析錯誤的是(　　)
A．根據F1只表現一種性狀和F2出現性狀分離可確定眼色的顯隱性
B．根據F2中紅眼和白眼的比例為3∶1，可確定該性狀的遺傳符合基因的分離定律
C．F2雌性中有兩種基因型，與親代中母本基因型相同的個體占子代總數的1/4
D．F2中白眼個體只有雄性，說明白眼性狀只在雄性個體中表現出來
【答案】　D
【解析】　本題考查基因在染色體上的實驗證據。親本果蠅雌性為紅眼，雄性為白眼，根據F1只表現一種性狀和F2出現性狀分離可確定眼色的顯隱性，紅色為顯性，白色為隱性，A正確；根據F2中紅眼和白眼的比例為3∶1，可推知F1雜合親本產生了兩種類型的配子，雌雄配子隨機結合，得到子代，可確定該性狀的遺傳符合基因的分離定律，B正確；假設用A、a表示相關基因，則親代母本的基因型是XAXA，父本是XaY，F1基因型是XAXa、XAY，F1自由交配，F2的基因型為XAXA、XAXa、XAY、XaY，F2雌性中有兩種基因型，與親代中母本基因型相同的個體占子代總數的1/4，C正確；F2中白眼個體只有雄性，并不能說明白眼性狀只在雄果蠅中表現，如果基因型為XAXa與XaY的果蠅雜交，后代也會出現白眼的雌果蠅，D錯誤。
7．如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，下列相關說法錯誤的是(　　)
A．果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目
B．基因在染色體上呈線性排列
C．黃身基因與白眼基因的遺傳不遵循自由組合定律
D．細胞內的基因都在染色體上
【答案】　D
【解析】　一條染色體上有多個基因，所以果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目，A正確；基因在染色體上呈線性排列，B正確；黃身基因與白眼基因位于同一條染色體上，因此它們的遺傳不遵循自由組合定律，C正確；果蠅細胞核內的基因位于染色體上，細胞質內的基因位于線粒體中，D錯誤。
8．下圖能正確表示分離定律的實質的是(　　)
【答案】　C
【解析】　基因的分離定律的實質是：雜合子在產生配子時，等位基因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。
二、非選擇題
9．1909年摩爾根用純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，得到F1均為紅眼，F1雌雄個體雜交，F2雌果蠅均為紅眼，雄果蠅中紅眼與白眼各占1/2。摩爾根假設控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上(用XA和Xa表示)，并對上述雜交實驗進行了解釋。請回答下列問題：
(1)依據摩爾根的假設，寫出上述雜交實驗得到的F2的相應基因型：紅眼雄果蠅____________；白眼雄果蠅________；紅眼雌果蠅________________。
(2)為了驗證上述假設的正確性，摩爾根等人選取________眼雌果蠅與________眼雄果蠅進行了一次雜交實驗，所得子代的表型及比例為____________ _____________________________，即證明假設是正確的。
【答案】　(1)XAY　XaY　XAXA和XAXa
(2)白　紅　白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1
【解析】　(1)據題干“純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，得到F1均為紅眼”可知，紅眼為顯性性狀，親本的基因型為XAXA×XaY，則得到的F1基因型為XAXa、XAY，F1雌雄個體雜交，得到的F2表型及基因型為紅眼雄果蠅XAY、白眼雄果蠅XaY、紅眼雌果蠅XAXA和XAXa。(2)為了驗證假設的正確性，摩爾根等人選取了紅眼雄果蠅和白眼雌果蠅進行雜交，若控制眼色的基因在X染色體上，則后代白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1。
選擇考提升練
一、選擇題
1．下列各項中不能說明基因和染色體行為存在平行關系的是(　　)
A．體細胞中基因和染色體成對存在，生殖細胞中二者都是成單存在
B．體細胞成對的基因和同源染色體都是一個來自父方，一個來自母方
C．非同源染色體及其上的非等位基因自由組合
D．基因和染色體在生殖過程中都可能發生變異
【答案】　D
【解析】　在生殖過程中基因和染色體的變異是隨機發生的，沒有必然的聯系，不能體現二者間的平行關系，故選D。
2．假說—演繹法和類比推理法是遺傳學研究中常用的方法，下列說法錯誤的是(　　)
A．“豌豆在自然狀態下一般為純種”不屬于孟德爾假說的內容
B．運用假說—演繹法進行驗證，得到的實驗結果不一定與預期相符
C．薩頓利用類比推理法證明了基因在染色體上
D．利用類比推理法得出的推論不具有邏輯的必然性
【答案】　C
【解析】　“豌豆在自然狀態下一般為純種”這是實驗材料的特點，不屬于孟德爾假說的內容，A正確；運用假說—演繹法驗證的實驗結果不一定與預期相符，實驗結果與預期相同，說明假說正確，可得出結論，若實驗結果與預期不同，需重新設計實驗再驗證，B正確；薩頓利用類比推理法提出基因在染色體上，實驗證明基因在染色體上是摩爾根利用果蠅得出的結論，C錯誤；利用類比推理法得出的推論不具有邏輯必然性，僅是假說，不一定正確，D正確。故選C。
3．果蠅的紅眼和白眼是X染色體上的一對等位基因控制的相對性狀。用一對紅眼雌、雄果蠅交配，子一代中出現白眼果蠅。下列說法不正確的是(　　)
A．紅眼對白眼是顯性
B．子一代的白眼果蠅既有雄性也有雌性
C．子一代的雌果蠅中有1/2為雜合子
D．子一代的雄果蠅既有紅眼也有白眼
【答案】　B
【解析】　一對紅眼雌、雄果蠅交配，子一代中出現白眼果蠅，說明紅眼是顯性性狀，白眼是隱性性狀，A正確；由題意知，一對紅眼雌、雄果蠅親本的基因型為XAXa和XAY，后代白眼果蠅的性別是雄性，B錯誤；親本的基因型為XAXa和XAY個體雜交，后代雌性個體的基因型為XAXA、XAXa，且比例是1∶1，C正確；親本的基因型為XAXa和XAY，子一代的雄果蠅既有紅眼也有白眼，D正確。
4．摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體上的位置時，采用了假說—演繹法。有關假說—演繹法的步驟及對應內容，下列說法錯誤的是(　　)
A．提出問題：白眼性狀的表現為何總是與性別相關聯
B．作出假說：控制白眼的是隱性基因，僅位于X染色體上
C．演繹推理：若假說成立，F2中紅眼與白眼果蠅之比為3∶1
D．實驗驗證：對F1紅眼雄果蠅進行測交從而驗證假說
【答案】　C
【解析】　摩爾根根據實驗現象提出為什么“果蠅白眼性狀的遺傳總是與性別相聯系”的問題，A正確；根據白眼果蠅性狀的遺傳與性別相關聯，摩爾根提出了控制白眼的是隱性基因，僅位于X染色體上的假說，B正確；F2中紅眼與白眼果蠅之比為3∶1，這屬于實驗現象，C錯誤；摩爾根利用F1紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅進行測交，驗證假說，D正確。故選C。
5．已知果蠅的體細胞內有4對同源染色體，根據薩頓的假說，下列關于該動物減數分裂產生配子的說法正確的是(　　)
A．果蠅的精子中含有成對的基因
B．果蠅的體細胞只含有一個基因
C．果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可以同時來自母方
D．在體細胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對的基因中的一個
【答案】　D
【解析】　本題考查基因與染色體的平行關系。果蠅的精子中含有成對基因中的一個，A錯誤；果蠅的體細胞中含有成對的基因，B錯誤；果蠅的4對同源染色體上含有的基因一半來自父方，一半來自母方，C錯誤；基因和染色體在體細胞中都是成對存在的，在配子中都只有成對中的一個，D正確。
6．下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．在有絲分裂中期，X染色體和常染色體的著絲粒都排列在細胞板上
B．基因cn、cl、v、w在果蠅的每個體細胞中均能表達
C．朱紅眼基因cn可能是白眼基因w突變而來，它們是一對等位基因
D．在減數第二次分裂后期，細胞中可能沒有基因v和w
【答案】　D
【解析】　有絲分裂中期，染色體著絲粒排列在赤道板上，A錯誤；由于基因的選擇性表達，基因cn、cl、v、w不會在果蠅的每個體細胞中都表達，B錯誤；因為朱紅眼基因cn、白眼基因w位于非同源染色體上，因此不是等位基因，C錯誤；在減數第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，則減數第二次分裂后期的細胞中可能不含X染色體(雄果蠅的次級精母細胞可能含有Y染色體)，即可能沒有基因v和w，D正確。故選D。
7．下列各種基因型的個體自交后代表型比例為9∶3∶3∶1的是(　　)
【答案】　C
【解析】　由比例9∶3∶3∶1可知，涉及兩對等位基因，且兩對等位基因遵循基因的自由組合定律，分別位于兩對同源染色體上。
二、非選擇題
8．果蠅的性狀表現極其豐富，有較多的突變類型，并且有很多易于分析的遺傳特征，這也是奠定果蠅在遺傳學中重要地位的一個主要原因。果蠅的體細胞中有4對同源染色體，其中3對為常染色體，1對為性染色體?，F有多只紅眼雌果蠅(控制果蠅紅眼和白眼的基因分別是A、a)，雌果蠅的卵原細胞經減數分裂可以形成卵細胞。回答下列問題：
(1)在該卵原細胞減數分裂Ⅰ的前期可觀察到的染色體的行為是__________ _______________；在減數分裂Ⅱ過程中，次級卵母細胞中含有的染色體數最多為________條。
(2)若多只紅眼雌果蠅與紅眼雄果蠅分別雜交，F1中有少量的白眼果蠅出現，且白眼果蠅均為雄性，占子代的比例為1/8，由此推測這些紅眼雌果蠅的基因型(純合子與雜合子)及比例為____________________________。若利用F1的白眼雄果蠅與某只紅眼雌果蠅雜交，子代中的雌雄果蠅均有紅眼和白眼，則該紅眼雌果蠅的基因型為________。
(3)設計果蠅雜交實驗，驗證(2)中控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上，若選擇純合白眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅正交，則反交應選擇________________ ____________________________________進行雜交。兩次雜交后代表型分別為__________________________________________________________________，可證明控制眼色的基因只位于X染色體上。
【答案】　(1)同源染色體聯會，形成四分體　8
(2)XAXA∶XAXa＝1∶1　XAXa
(3)純合紅眼雌果蠅和(純合)白眼雄果蠅　正交子代中雌性果蠅均為紅眼，雄性果蠅均為白眼；反交子代中雌雄果蠅均為紅眼
【解析】　(1)卵原細胞減數分裂Ⅰ的前期發生同源染色體聯會配對，形成四分體。果蠅體細胞染色體數目為8條，在減數分裂Ⅱ過程中，次級卵母細胞中含有的染色體數最多的時候為后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數變成8條。(2)紅眼雌果蠅可為XAXA或XAXa，紅眼雄果蠅為XAY。F1中有少量的白眼果蠅出現且比例不為1/4，說明親本紅眼雌果蠅兩種基因型都有。假設親本紅眼雌果蠅中XAXA比例為Q，XAXa比例為1－Q，則后代白眼雄果蠅占比為1/4(1－Q)＝1/8，所以Q＝1/2，則親本紅眼雌果蠅為1/2XAXA和1/2XAXa。若利用F1的白眼雄果蠅與某只紅眼雌果蠅雜交，子代中的雌雄果蠅均有紅眼和白眼，則該紅眼雌果蠅的基因型為XAXa。(3)控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上，則純合白眼雌果蠅基因型為XaXa，純合紅眼雄果蠅基因型為XAY，正交為純合白眼雌果蠅與純合紅眼雄果蠅，則反交為純合紅眼雌果蠅和(純合)白眼雄果蠅。正交子代中雌性果蠅均為紅眼，雄性果蠅均為白眼；反交子代中雌雄果蠅均為紅眼。以上即可證明控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上。
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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
課標要求 核心素養
1．說出基因位于染色體上的理論依據。
2．闡述基因位于染色體上的實驗證據。
3．概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯。
4．說出孟德爾遺傳規律的現代解釋。 1．生命觀念：運用結構與功能觀，理解自由組合定律的實質。
2．科學探究：運用假說—演繹法，分析薩頓假說和摩爾根的果蠅雜交實驗。
3．社會責任：認同摩爾根等科學家尊重事實、敢于質疑他人又否定自我的科學精神。
必備知識　自主梳理
?薩頓的假說
1．假說內容：基因(遺傳因子)是由__________攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在__________上。
2．依據：基因和________________存在著明顯的________關系。
項目 基因 染色體
獨立性 基因在雜交過程中保持________性和________性 染色體在配子形成和受精過程中，具有____________的形態結構
染色體
染色體
染色體的行為
平行
完整
獨立
相對穩定
項目 基因 染色體
存在
方式 在體細胞中基因________存在，在配子中只有_____ _______________________ 在體細胞中染色體________存在，在配子中只有__________________ __________
來源 體細胞中成對的基因一個來自________，一個來自________ 體細胞中成對的染色體(即________染色體)一條來自________，一條來自________
分配 ______________在形成配子時自由組合 ________________在減數分裂Ⅰ的后期自由組合
成對
成對
的基因中的一個
成對
成對的染色體中
的一條
父方
母方
同源
父方
母方
非等位基因
非同源染色體
?基因位于染色體上的實驗證據
1．實驗者：__________。
2．實驗材料——________
(1)果蠅作為實驗材料的優點：①有許多易于區分的相對性狀；②培養周期短；③成本低；④__________；⑤染色體數目少，便于觀察。
(2)果蠅體細胞內染色體的組成：果蠅體細胞中共有4對染色體，其中______對是常染色體，______對是性染色體。雌果蠅的性染色體組成是________，雄果蠅的性染色體組成是________。
摩爾根
果蠅
易飼養
3
1
XX
XY
3．實驗現象
(1)果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀。
(2)F1全為紅眼，________是顯性性狀。
(3)F2中紅眼∶白眼＝__________，符合
_______定律，紅眼和白眼受一對__________
控制。
(4)F2中只有______果蠅出現白眼性狀，說明果蠅眼色的表現與________相關聯。
4．提出問題：白眼性狀的表現為何總與性別相關聯？
紅眼
白眼
紅眼
3∶1
分離
等位基因
雄
性別
5．作出假設，解釋現象
(1)假設：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于____________上，Y染色體上無相應的等位基因。
X染色體
摩爾根為何假設控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上而不是只位于Y染色體上？
提示：只位于X染色體上能合理地解釋實驗現象，如果只位于Y染色體上，則F1中應有白眼雄果蠅出現(或雌性果蠅不含有關眼色的基因)。
(2)解釋
F2
XWXW
XWY
XW
Y
XW
XW
白眼雄性
6．驗證方法——________
7．實驗結論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于______染色體上，從而證明了__________________。
8．基因和染色體的關系
摩爾根進一步證明了：一條染色體上有________個基因；基因在染色體上呈________排列。
測交
X
基因在染色體上
許多
線性
?孟德爾遺傳規律的現代解釋
1．基因的分離定律的實質
(1)在雜合子的細胞中，位于一對______________上的等位基因，具有一定的__________。
(2)在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨______________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。
同源染色體
獨立性
同源染色體
2．基因的自由組合定律的實質
(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是____________的。
(2)在減數分裂過程中，同源染色體上的____________彼此分離的同時，非同源染色體上的______________自由組合。
互不干擾
等位基因
非等位基因
(1)薩頓利用假說—演繹法，推測基因位于染色體上，且基因都位于染色體上。(　　)
(2)體細胞中基因成對存在，配子中只含1個基因。(　　)
(3)雌蝗蟲體細胞中的24條染色體，12條來自父方，12條來自母方。(　　)
(4)摩爾根的果蠅雜交實驗運用了假說—演繹法。(　　)
(5)性染色體只存在于生殖細胞中，常染色體只出現在體細胞中。(　　)
(6)一對同源染色體上的兩個A基因屬于等位基因。(　　)
(7)基因的分離定律的實質是等位基因隨非同源染色體的分開而分離。(　　)
(8)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合，說明核基因和染色體行為存在平行關系。(　　)
【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
【解析】　(1)薩頓利用類比推理法，推測基因位于染色體上，細胞質中的基因不位于染色體上。(2)配子中不只含有一個基因，而是含有每對基因中的一個。(5)生殖細胞和體細胞中都含有常染色體和性染色體。(6)一對同源染色體上的兩個A基因屬于同一種基因。(7)基因的分離定律的實質是等位基因隨同源染色體的分開而分離。
合作探究　能力提升
●情境解讀
實驗情境：果蠅是遺傳學研究的經典材料，遺傳學家摩爾根曾因對果蠅的研究而獲得“諾貝爾獎”。在果蠅的眼色遺傳實驗中，摩爾根把白眼基因定位于X染色體上，在該研究過程中，為了驗證假說，摩爾根等人設計了測交實驗的方法，以下是他們完成的測交實驗之一。
P　 　　　　　　紅眼雌蠅(F1雌蠅)×白眼雄蠅
　　　 ↓
測交子代　　紅眼雌蠅　　白眼雌蠅　　紅眼雄蠅　　白眼雄蠅
　　　　　　　1　　 ∶　 　1　　　∶　 　1　　∶　　1
任務一：基因位于染色體上的證據
●合作探究
1．摩爾根用什么研究方法把白眼基因定位于X染色體上？
提示：假說—演繹法。
2．該測交實驗能否充分驗證控制白眼的基因在X染色體上？為什么？
提示：否。因為白眼基因位于常染色體上或者位于XY染色體的同源區段也會出現相同的結果，所以無法根據該測交實驗直接判斷白眼基因的位置。
3．為充分驗證控制白眼的基因在X染色體上(基因用W/w表示)，請在上述測交實驗的基礎上再補充設計一個實驗方案，并用遺傳圖解表示該實驗方案？
提示：讓白眼雌果蠅與一個毫無血緣關系的野生型純種紅眼雄果蠅交配。(顯雄與隱雌雜交)。
①若基因位于X染色體上，且Y染色體上沒有它的等位基因，則遺傳圖解如圖1。
②若基因位于X染色體上，Y染色體上含有它的等位基因，則遺傳圖解如圖2。
③若基因位于常染色體上，則遺傳圖解如圖3。
圖1　　　 　　 圖2 圖3
當出現結果①時，即可充分證明控制白眼的基因位于X染色體上，當出現結果②、③時，再用子代相互交配，觀察子二代即可區分。
●典例剖析
摩爾根研究果蠅的眼色遺傳實驗過程如圖
所示。下列敘述中錯誤的是(　　)
A．果蠅的眼色遺傳遵循分離定律
B．摩爾根和孟德爾的豌豆雜交實驗一樣，都采用了“假說—演繹”的研究方法
C．F2的紅眼雌果蠅中純合子占1/2
D．選用自然界中的紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅進行實驗不可以確定基因所在位置
【答案】　D
【解析】　根據F2的性狀分離比為3∶1可知，果蠅的眼色受一對等位基因控制，其遺傳遵循分離定律，A正確；親本基因型分別為XWXW、XwY，F1紅眼雌、雄果蠅的基因型分別為XWXw、XWY，F2的基因型為XWXW、XWXw、XWY、XwY，F2的紅眼雌果蠅中純合子(XWXW)占1/2，C正確；選用自然界中的紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅進行實驗可以確定基因所在位置，D錯誤。
1．果蠅紅眼對白眼為顯性，控制該對相對性狀的基因位于X染色體上。一只純合紅眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交得到F1，F1再自由交配得到F2。下列敘述錯誤的是(　　)
A．F1中無論雌雄都是紅眼
B．F2中紅眼∶白眼＝3∶1
C．F2紅眼雌果蠅中純合子占1/2
D．F2雄果蠅的紅眼基因都來自F1的父方
【答案】　D
【解析】　本題考查基因在染色體上的實驗證據。由題意分析，果蠅紅眼對白眼為顯性，控制該對相對性狀的基因位于X染色體上。若相關基因用B/b表示，則純合紅眼雌果蠅的基因型為XBXB，白眼雄果蠅的基因型為XbY，二者雜交得到F1，F1的基因型為XBXb、XBY，無論雌雄都是紅眼，二者自由交配得到F2，F2的基因型和表型為1(紅眼)XBXB、1(紅眼)XBXb、1(紅眼)XBY、1(白眼)XbY，即紅眼∶白眼＝3∶1，A、B正確；F2紅眼雌果蠅(1/2XBXB、1/2XBXb)中純合子占1/2，C正確；F2雄果蠅的紅眼基因來自F1雌果蠅XBXb，即該果蠅的紅眼基因來自母方，D錯誤。
●歸納提升
1．果蠅體細胞內染色體的組成
性別 雌性 雄性
圖示
同源染色體數目 4對 4對
常染色體 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色體 XX XY
染色體組成 6＋XX(同型) 6＋XY(異型)
2．基因在性染色體上的分布情況及基因型的寫法
3．摩爾根的驗證實驗沒有直接選擇白眼雌果蠅和F1中紅眼雄果蠅雜交，因為在摩爾根的雜交實驗中沒有出現白眼雌果蠅，摩爾根的雜交實驗中只出現了白眼雄果蠅。
●情境解讀
圖形情境：如圖是某生物細胞內染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對同源染色體。
●合作探究
1．圖中屬于等位基因有哪些？
提示：A與a、B與b、C與c均屬于等位基因。
任務二：孟德爾遺傳規律的現代解釋
2．圖中屬于非等位基因的有哪些？
提示：A(a)和B(b)、A(a)和C(c)、B(b)和C(c)均屬于非等位基因。
3．上述非等位基因中，能發生自由組合的是哪些？
提示：A(a)和C(c)、B(b)和C(c)可發生自由組合。
4．若不考慮互換，則該生物能產生幾種配子？
提示：4種配子，分別為ABC、ABc、abC、abc。
5．分離定律和自由組合定律發生在什么時期？
提示：都發生在減數分裂Ⅰ后期。
●典例剖析
如圖為某生物細胞中2對同源染色體上4對等位基因的分布情況。下列不遵循基因自由組合定律的是(　　)
【答案】　A
【解析】　根據基因的自由組合定律可知，一個細胞中同源染色體上的等位基因彼此分離，非同源染色體上的非等位基因則自由組合，故圖中的A、a與D、d以及B、b與C、c不遵循基因的自由組合定律，故A符合題意。
2．下列關于孟德爾遺傳規律的現代解釋敘述錯誤的是(　　)
A．非同源染色體上的非等位基因的分離和組合是互不干擾的
B．同源染色體上的等位基因具有一定的獨立性
C．同源染色體上的等位基因分離，非等位基因自由組合
D．基因的分離定律與自由組合定律體現在減數分裂過程中
【答案】　C
【解析】　本題考查孟德爾遺傳規律的現代解釋。減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合；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，具有一定的獨立性；基因分離定律與自由組合定律的細胞學基礎相同，且都發生在減數分裂過程中，A、B、D正確，C錯誤。
●歸納提升
1．分離定律的細胞學基礎
2．自由組合定律的細胞學基礎
3．關于基因分離定律和自由組合定律的幾點說明
(1)同源染色體上每對等位基因的遺傳均遵循基因的分離定律。
(2)減數分裂時自由組合的是非同源染色體上的非等位基因(即兩對等位基因必須位于兩對同源染色體上)，而不是所有的非等位基因，因為同源染色體上的非等位基因的遺傳不遵循自由組合定律。
(3)真核生物的細胞核基因位于染色體上，細胞質基因位于葉綠體和線粒體的DNA上；真核生物細胞質中的基因與原核生物中的基因在遺傳過程中均不遵循孟德爾的兩個遺傳規律。
課堂達標　鞏固訓練
1．關于基因和染色體的關系，許多科學家做出了不懈的努力。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．約翰遜將孟德爾的“遺傳因子”改名為“基因”
B．薩頓提出基因位于染色體上的假說
C．摩爾根通過果蠅的紅眼和白眼雜交實驗證明了基因位于染色體上
D．摩爾根及其學生利用同位素標記技術發現基因在染色體上呈線性排列
【答案】　D
【解析】　本題考查基因和染色體關系的探索歷程。1909年，約翰遜將孟德爾的“遺傳因子”改名為“基因”，A正確；薩頓將基因的行為與染色體的行為進行類比，根據其一致性，提出基因位于染色體上的假說，B正確；摩爾根用果蠅的眼色雜交實驗證明基因位于染色體上，其實驗過程是親代紅眼(♀)和白眼( )雜交，F1雌雄全是紅眼，F1相互交配，F2中紅眼∶白眼接近3∶1，F2中的白眼全是雄性。摩爾根假設白眼基因在X染色體上，以上現象能合理解釋，并設計測交實驗驗證，證明假設成立，C正確；摩爾根及其學生發明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一幅果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖，同時也說明基因在染色體上呈線性排列，但利用的不是同位素標記技術，D錯誤。
2．摩爾根將控制白眼的基因定位在X染色體上后，用F1中的紅眼雌蠅(X＋XW，X＋代表紅眼基因，XW代表白眼基因)與親代中的白眼雄蠅進行回交，開展后續實驗。下列敘述正確的是(　　)
A．回交實驗的后代中紅眼雌蠅∶白眼雌蠅∶紅眼雄蠅∶白眼雄蠅比例為3∶1∶3∶1
B．若用回交獲得的白眼雌蠅與紅眼雄蠅交配，則后代中雌蠅都為白眼，雄蠅都為紅眼
C．若用回交獲得的紅眼雌蠅和紅眼雄蠅交配，則所有后代都是紅眼，且都能穩定遺傳
D．若用回交獲得的雌蠅和雄蠅進行自由交配，則其后代中紅眼與白眼的比例為7∶9
【答案】　D
【解析】　F1紅眼雌蠅的基因型是X＋XW，能產生兩種卵細胞，一種是X＋(紅眼基因)，一種是XW(白眼基因)；白眼雄蠅的基因型是XWY，產生兩種精子，一種是XW(白眼基因)，一種是Y，回交的后代為X＋XW、X＋Y、XWXW、XWY，比例為1∶1∶1∶1，A錯誤；回交產生的白眼雌蠅(XWXW)與紅眼雄蠅(X＋Y)交配，其后代雌性都為X＋XW，性狀為紅眼；雄性都為XWY，性狀為白眼，B錯誤；回交產生的紅眼雌蠅(X＋XW)和紅眼雄蠅(X＋Y)交配，后代為X＋X＋、X＋Y、X＋XW、XWY，既有紅眼也有白眼，既有純合子也有雜合子，C錯誤；回交獲得的雌蠅和雄
蠅為X＋XW、X＋Y、XWXW、XWY，且比例為1∶1∶1∶1，則全部雌蠅產生1/4X＋和3/4XW的雌配子，全部雄蠅產生1/4X＋、1/4XW和1/2Y的雄配子，讓其進行自由交配，通過棋盤法可得出后代中紅眼與白眼的比例為7∶9，D正確。
3．果蠅是常用的遺傳學研究的實驗材料，如圖左側為果蠅體細胞內染色體組成示意圖，右側是X、Y染色體放大圖，請據圖回答下列問題：
(1)此圖所示果蠅的性別是________，該細胞中有________對同源染色體，美國生物學家摩爾根以果蠅為實驗材料，運用________________ (研究方法)，將白眼基因與圖中________染色體聯系起來，證明了基因位于染色體上。
(2)若一對等位基因(A、a)位于1、2號染色體上，則這個群體中關于該等位基因有________種基因型；若一對等位基因位于X、Y染色體的同源區段Ⅱ上，則這個群體中雄性個體關于該等位基因有________種基因型。
(3)若B、b僅位于X染色體上，分別控制果蠅眼睛的紅色和白色，A、a分別控制果蠅翅的長翅和短翅，則短翅白眼雄果蠅的基因型是______________，其減數分裂產生的配子是___________________，在產生配子時，遵循的遺傳規律是__________________________________ ____________________________________________________________。
【答案】　(1)雄性　4　假說—演繹法　X
(2)3　4
(3)aaXbY　aXb和aY　基因的分離定律和自由組合定律
【解析】　本題考查基因與染色體的平行關系。(1)題圖中的果蠅性染色體組成為XY，為雄果蠅，該細胞中有4對同源染色體。摩爾根以果蠅為實驗材料，運用假說—演繹法將白眼基因與題圖中X染色體聯系起來，證明了基因位于染色體上。(2)1、2號染色體為同源染色體，形成配子時分離，若等位基因(A、a)位于1、2號染色體上，則這個群體中關于該等位基因有3種基因型，分別為AA、Aa、aa；若一對等位基因位于X、Y染色體的同源區段Ⅱ上，設該等位基因用M、m表示，則這個群體
中雄果蠅關于該等位基因的基因型有XMYM、XMYm、XmYM、XmYm4種。(3)若B、b僅位于X染色體上，分別控制果蠅眼睛的紅色和白色，A、a分別控制果蠅翅的長翅和短翅，則短翅白眼雄果蠅是雙隱性純合子，基因型為aaXbY，其減數分裂產生的配子是aXb和aY，在產生配子時，同源染色體上的等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，遵循的遺傳規律是基因的分離定律和自由組合定律。
課時小結

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