第4单元 第5课时 基因在染色体上-【金版教程】2025年高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，多选版）

金版教程 高考科学复习解决方案 生物学(经典多选版) 第课时　基因在染色体上 [内容标准细化]　1.理解基因在染色体上的实验证据。2.掌握摩尔根用假说—演绎法证明基因位于染色体上的过程。 课前5min检测 1．如图表示果蝇某一套染色体上基因分布情况。下列叙述正确的是(　　) A．萨顿通过假说—演绎法发现在亲子代遗传过程中基因与染色体行为具有平行关系 B．萨顿发现在亲子代遗传过程中非同源染色体以及非同源染色体上的非等位基因均会自由组合 C．摩尔根通过果蝇杂交实验为“基因在染色体上”这个结论提供了实验证据 D．图中有多个控制眼色的基因，说明基因在染色体上呈非线性排列 答案　C 2．摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验，证明了萨顿的假说。如图为果蝇眼色杂交图解。下列相关叙述错误的是(　　) A．摩尔根依据上述实验提出了白眼基因仅位于X染色体上的假说 B．F2中白眼基因来自F1中的红眼雌果蝇 C．果蝇群体中白眼性状在雄果蝇中出现的概率大于雌果蝇 D．选择图解中的雌、雄果蝇设计实验可以充分验证摩尔根的假说 答案　D 解析　摩尔根依据题述实验提出了白眼基因仅位于X染色体上的假说，A正确；F2中雄果蝇的白眼基因来自F1中的红眼雌果蝇，B正确；果蝇白眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，故群体中白眼性状的遗传具有白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇的特点，C正确；选择红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行测交实验，可以验证摩尔根的假说，图解中没有白眼雌果蝇，选择图解中的雌、雄果蝇设计实验不能充分验证摩尔根的假说，D错误。 3．下列关于基因和染色体的叙述，错误的是(　　) A．体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性 B．受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方，另一半来自父方 C．减数分裂时，成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子 D．雌雄配子结合形成合子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 答案　D 解析　非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即形成配子的过程中，D错误。 知识自主梳理 一　萨顿的假说 类别 比较项目 基因 染色体 生殖过程 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，形态结构相对稳定 存在 体细胞 成对 成对 配子 成对的基因中的一个 成对的染色体中的一条 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 非同源染色体上非等位基因自由组合 非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合 二　摩尔根的果蝇杂交实验 1．实验方法——假说—演绎法。 2．研究过程 (1)观察实验，提出问题 (2)提出假说，进行解释 假说：控制白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。 分析图解： (3)演绎推理，验证假说 实验一：F1中的红眼雌果蝇(XWXw)和白眼雄果蝇(XwY)进行杂交 说明：杂交子代中，雌雄果蝇均有红眼和白眼，与基因位于常染色体上时表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。 实验二：白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 说明：本实验结果与理论预期相符。 (4)得出结论：控制白眼的基因位于X染色体上。 三　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。 典例精研精练 题型一　萨顿假说 1．萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是(　　) A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个 B．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过程中也自由组合 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 答案　C 题型二　摩尔根实验拓展辨析 2．摩尔根利用果蝇进行遗传实验研究，证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题： (1)摩尔根在一群红眼果蝇中，发现了一只白眼雄果蝇，并让它与正常的红眼雌果蝇交配，结果F1全是红眼果蝇，这表明________是显性性状。 (2)摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配，结果F2中，红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1，这说明果蝇眼色的遗传符合________定律。 (3)F2红眼果蝇中有雌雄个体，而白眼果蝇全是雄性，可推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇，请从中选择亲本，只做一次杂交实验，以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。 杂交实验：________________________________________________________。 结果预期： 若子代中________________________，说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。 若子代中____________________________，说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上。 答案　(1)红眼　(2)(基因)分离 (3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配　(雌、雄果蝇)全为红眼　雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼 解析　(3)选择纯种的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配。若为XwXw×XWYW，则子代为XWXw和XwYW，子代全为红眼果蝇；若为XwXw×XWY，则子代为XWXw和XwY，子代雌果蝇都为红眼，雄果蝇都为白眼。 题型三　基因和染色体关系 3.(多选)(2023·人大附中三模改编)如图为果蝇X染色体上的部分基因分布示意图。下列叙述错误的是(　　) A．摩尔根运用假说—演绎法将白眼基因定位在X染色体上 B．图中所示的基因控制的性状遗传都和性别相关联 C．雌果蝇的体细胞中分叉毛基因最多有2个 D．控制白眼和分叉毛的基因在遗传中遵循自由组合定律 答案　CD 解析　摩尔根运用假说—演绎法进行一系列杂交实验，最终证明白眼基因位于X染色体上，A正确；题图中所示的基因位于X染色体上，属于伴性遗传，其控制的性状遗传都和性别相关联，B正确；雌果蝇的体细胞在有丝分裂后期时，存在4条X染色体，因此分叉毛基因最多有4个，C错误；控制白眼和分叉毛的基因位于同一条染色体上，因此在遗传中不遵循自由组合定律，D错误。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．(2023·北京101中学高三月考)果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示，研究者进行果蝇杂交实验，相关分析正确的是(　　) A．w白眼、pr紫眼和ru粗糙眼三个基因互为等位基因，它们的遗传遵循基因分离定律 B．翅外展粗糙眼果蝇与纯合野生型(正常翅正常眼)果蝇杂交，F1表现为正常翅粗糙眼 C．焦刚毛白眼雌蝇与野生型(直刚毛红眼)雄蝇杂交，F1中白眼个体所占的比例为1/2 D．白眼黑檀体雄蝇与纯合野生型(红眼灰体)雌蝇杂交，F2中雌雄个体均有4种基因型 答案　C 解析　翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru，野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为DPDPRURU，二者杂交的F1基因型为DPdpRUru，表现为正常翅正常眼，B错误；亲本为焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw×直刚毛红眼雄果蝇XSNWY，后代中雌果蝇均为直刚毛红眼，雄性均为焦刚毛白眼，故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2，C正确；白眼黑檀体雄果蝇的基因型为eeXwY，野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为EEXWXW，F1基因型为EeXWXw、EeXWY，两者杂交，F2中雌果蝇基因型种类为3(EE、Ee、ee)×2(XWXW、XWXw)＝6种，雄果蝇基因型种类为3(EE、Ee、ee)×2(XWY、XwY)＝6种，D错误。 2．女娄菜的性别决定方式为XY型，其植株高茎和矮茎受基因A、a控制，宽叶和窄叶受基因B、b控制。现将两株女娄菜杂交，所得子代雌株中高茎宽叶∶矮茎宽叶＝3∶1，雄株中高茎宽叶∶高茎窄叶∶矮茎宽叶∶矮茎窄叶＝3∶3∶1∶1。相关判断错误的是(　　) A．两对基因的遗传遵循自由组合定律 B．亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY C．子代雌株中高茎宽叶基因型有4种 D．子代雄株高茎宽叶中纯合子占1/4 答案　D 解析　由题目可知，杂交子代雌株中高茎∶矮茎＝3∶1，雄株中高茎∶矮茎＝3∶1，说明控制高茎和矮茎的基因位于常染色体上，则亲本的基因型都为Aa，杂交子代雌株全为宽叶，雄株宽叶∶窄叶＝1∶1，雌雄表现不一样，说明控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XBXb、XBY，所以两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY，A、B正确；子代雌株中高茎宽叶基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb共4种，C正确；子代雄株高茎宽叶基因型有AAXBY、AaXBY，比例为1∶2，其中纯合子占1/3，D错误。 3．(2023·湖北华大新高考联盟质检)果蝇的某对相对性状由等位基因G/g控制，受精卵中缺少G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表型，下列推测错误的是(　　) A．亲代雌果蝇为杂合子 B．子一代雄果蝇与亲代雄果蝇基因型、表型都相同 C．将子一代雌雄果蝇相互交配，子二代中雌∶雄＝5∶4 D．这对等位基因位于X染色体，无g基因时致死 答案　C 解析　由“子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1”可知，该对相对性状的遗传与性别相关联，为伴性遗传，G、g这对等位基因位于X染色体上；子一代雌果蝇有两种表型且双亲的表型不同，可推知双亲的基因型分别为XGXg和XgY；再结合“受精卵中缺少G、g中的某个特定基因时会致死”，可进一步推测雌果蝇中G基因纯合时致死。 4．(2023·南京高三模拟)果蝇的性别决定是XY型，已知果蝇的眼色红眼和白眼由一对等位基因控制，摩尔根通过果蝇杂交实验(如图)证明基因在染色体上，现代科学家发现果蝇和人的性染色体组成和性别的关系如下表所示： 性染色体组成 XX XXY X XY 果蝇的性别 ♀ ♀ 人的性别 ♀ ♀ 下列有关分析不正确的是(　　) A．F1中无论雌、雄果蝇均表现为红眼，说明红眼是显性性状，白眼是隐性性状 B．若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，则可通过子代的眼色来判断性别 C．摩尔根等人的设想可以通过让F2中的雌果蝇和纯合红眼雄果蝇杂交去进一步验证 D．Y染色体在人的性别决定中具有决定性的作用，但对果蝇的性别决定没有决定性的影响 答案　C 解析　摩尔根等人的设想可以通过测交实验验证，即让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，C错误。 5．(2023·海淀期末)侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1都是侏儒小鼠；反交后F1都是野生型小鼠。正交实验的F1雌雄个体间相互交配，反交实验的F1雌雄个体间相互交配，F2均出现1∶1的性状分离比。以下能够解释上述实验现象的是(　　) A．控制侏儒性状的基因位于X染色体上 B．控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上 C．来源于母本的侏儒基因和野生型基因不表达 D．含侏儒基因的精子不能完成受精作用 答案　C 解析　假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上，控制侏儒性状的基因是显性，侏儒小鼠作父本(XAY)，野生型小鼠作母本(XaXa)，F1雌性应该为侏儒，雄性应该是野生型，不符合题意；假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上，控制侏儒性状的基因是隐性，侏儒小鼠作父本(XaY)，野生型小鼠作母本(XAXA)，F1雌雄性都应该是野生型，不符合题意，A错误；假定控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上，后代性状随母本，那么侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1应该都是野生型小鼠，不符合题意，B错误；假定来源于母本的侏儒基因和野生型基因不表达，侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1性状随父本，都是侏儒小鼠，反交(侏儒小鼠作母本，野生型小鼠作父本)后F1都是野生型小鼠，无论正交还是反交，F1都是既含有侏儒基因，也含有野生型基因，如果来源于母本的侏儒基因和野生型基因不表达，F1雌雄个体间相互交配，F2均出现1∶1的性状分离比，符合题意，C正确；假定含侏儒基因的精子不能完成受精作用，正交(侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本)后F1没有侏儒小鼠，不符合题意，D错误。 二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求) 6．果蝇的正常翅和外展翅受一对等位基因控制，红眼基因B和白眼基因b仅位于X染色体上。某同学让外展翅红眼雌果蝇和正常翅红眼雄果蝇进行杂交，所得F1的表型及比例为正常翅红眼雌果蝇∶正常翅红眼雄果蝇∶正常翅白眼雄果蝇＝2∶1∶1。若不考虑X、Y染色体同源区段，则下列分析错误的是(　　) A．正常翅为显性性状，翅型基因可能位于X染色体上 B．F1中的雌果蝇都为杂合子 C．若F1中的正常翅红眼雌、雄果蝇自由交配，则子代中外展翅白眼果蝇占1/16 D．若F1中的正常翅白眼雄果蝇与母本回交，则子代中外展翅红眼雄果蝇占1/4 答案　ACD 解析　外展翅雌果蝇和正常翅雄果蝇进行杂交，所得F1均为正常翅果蝇，说明正常翅为显性性状，假设果蝇的翅型是由性染色体上的A、a控制的，则亲本基因型为XaXa×XAY，二者杂交后代雌、雄个体分别为正常翅、外展翅，与题述实验结果不符，说明翅型基因只能位于常染色体，A错误；红眼基因B和白眼基因b仅位于X染色体上，亲本红眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，后代红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1，说明亲本外展翅红眼雌果蝇基因型为aaXBXb，正常翅红眼雄果蝇基因型为AAXBY，则F1的雌果蝇为AaXBXB、AaXBXb，均为杂合子，B正确；若F1中的正常翅红眼雌、雄果蝇自由交配，即1/2AaXBXB×AaXBY，1/2AaXBXb×AaXBY，则子代中外展翅白眼果蝇aaXbY占1/2×1/4×1/4＝1/32，C错误；若F1中的正常翅白眼雄果蝇与母本回交，即AaXbY×aaXBXb，则子代中外展翅红眼雄果蝇aaXBY占1/2×1/4＝1/8，D错误。 三、非选择题 7．某雌雄异株(XY型性别决定)的二倍体植物，其果味、叶形分别由等位基因A/a、B/b控制，两对基因均不位于Y染色体上。现利用甲、乙、丙三种不同基因型的植株进行杂交实验，其全部子代统计结果如下表。 组别 亲本 F1 组一 甲×乙 1/2雌株 甜果宽叶∶涩果宽叶＝1∶1 1/2雄株 宽叶∶狭叶＝1∶1 组二 甲×丙 1/2雌株 甜果宽叶∶涩果宽叶∶甜果狭叶∶涩果狭叶＝3∶1∶3∶1 1/2雄株 宽叶∶狭叶＝1∶1 请回答： (1)依据组一，________(填“能”或“不能”)确定甲植株的性别，________(填“能”或“不能”)判定基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律。 (2)控制叶形的基因B/b位于________(填“常”或“X”)染色体上。亲本丙植株的基因型是________，若丙植株与组一F1中的甜果植株随机杂交，理论上，其子代中无果植株有________种基因型，涩果宽叶植株所占的比例是________。 (3)现取一株杂合涩果宽叶植株与乙植株杂交，请写出遗传图解。 答案　(1)不能　不能 (2)X　AaXbY　6　3/32 (3) 解析　(1)根据组一，可判断叶形基因B/b位于X染色体上，亲本相关基因型应为XBXb和XBY，但不能确定甲植株是哪种基因型，因此不能确定其性别；F1雄株的果味基因情况未知，不能确定果味基因A/a的位置，因此不能判定基因A/a和B/b的遗传是否遵循自由组合定律。 (2)综合组一和组二的杂交结果可判断，甲植株基因型为AaXBXb，乙植株基因型为aaXBY，丙植株基因型为AaXbY。分析题意可知，该植物为雌雄异株，雄株不能结出果实，若丙植株(AaXbY)与组一F1中的甜果植株(1/2AaXBXB、1/2AaXBXb)随机杂交，理论上，其子代中无果植株(即雄株)基因型共有6种，涩果宽叶植株(aaXBX－)所占比例为1/2×1/4×1/2＋1/2×1/4×1/4＝3/32。 (3)杂合涩果宽叶植株(aaXBXb)与乙植株(aaXBY)杂交，遗传图解见答案。 8．(2023·广东高三联考)某二倍体植物的性别决定方式为XY型，该植物存在性反转现象，基因型为mm时雌株性反转为雄株，该雄株能产生正常配子。该植物的紫花(R)对白花(r)为显性。现有白花雄株和紫花雌株杂交，F1的表型及比例为紫花雌株∶紫花雄株∶白花雌株∶白花雄株＝1∶1∶1∶1。任取F1的白花雌株、紫花雄株进行杂交，F2的表型及比例均为紫花雌株∶紫花雄株∶白花雄株＝3∶1∶4。回答下列问题： (1)选用的F1的白花雌株、紫花雄株的基因型组合为__________________，F2雄株共有________种基因型。若取F2的紫花雌株、白花雄株随机传粉，则子代的表型及比例为________________________________。 (2)写出由亲本杂交产生F1的遗传图解。 (3)现有某雌雄植株杂交，若子代中紫花雌株∶白花雌株∶紫花雄株∶白花雄株＝1∶1∶3∶3，则亲本的基因型组合为__________________________。 答案　(1)MmXrXr×MmXRY　4　紫花雌株∶白花雌株∶紫花雄株∶白花雄株＝5∶5∶7∶7 (2) (3)MmXRXr×mmXrY 解析　(1)根据题意可知，白花雄株和紫花雌株作为亲本杂交，F1紫花雌株∶紫花雄株∶白花雌株∶白花雄株＝1∶1∶1∶1，由于雌雄比例为1∶1，因此不存在性别反转。根据F2的结果可知，R/r位于X染色体上，而任意白花雌株和任意紫花雄株杂交，F2均有1/4的雌株性反转，因此F1全部植株的基因型均为Mm，亲本的基因型组合为mmXrY×MMXRXr。F1的表型及比例为紫花雌株∶紫花雄株∶白花雌株∶白花雄株＝1∶1∶1∶1，其中用于杂交的白花雌株和紫花雄株的基因型组合为MmXrXr×MmXRY，F2雄株的基因型为mmXRXr、MMXrY、MmXrY和mmXrY，共有4种基因型，F2紫花雌株的基因型为1/3MMXRXr和2/3MmXRXr，白花雄株的基因型为1/4MMXrY、1/2MmXrY和1/4mmXrY，随机传粉的后代中基因型为mm的植株所占比例为1/6，因此存在1/6的性反转，因此后代的表型及比例为紫花雌株∶白花雌株∶紫花雄株∶白花雄株＝5∶5∶7∶7。 (3)现有某雌雄植株杂交，子代紫花雌株∶白花雌株∶紫花雄株∶白花雄株＝1∶1∶3∶3，其中紫花∶白花＝1∶1，雌株∶雄株＝1∶3，说明有一半的雌株发生了性反转，因此亲本的基因型组合为MmXRXr×mmXrY。 13 学科网（北京）股份有限公司 $$