2.2 基因在染色体上-【晨读晚练】2024-2025学年高一生物知识速记与提升（人教版2019必修2）

2.2 基因在染色体上 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、萨顿的假说 1.萨顿的发现：萨顿对一种蝗虫的体细胞、生殖细胞、受精卵（子代体细胞）中染色体研究发现，①从染色体数目来看，其子代体细胞中的染色体数目，与双亲体细胞中的染色体数目一样；②按形态结构来分，子代体细胞中的染色体两两成对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。 2.萨顿的假说：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。 3.提出假说的理论依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。①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在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。③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分裂I的后期也是自由组合的。 二、基因位于染色体上的实验证据 1.摩尔根果蝇杂交实验 （1）杂交实验：摩尔根研究果蝇的遗传行为时偶尔发现在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄，于是他进行了下图实验。从实验中不难发现，就果蝇红眼与白眼这一对相对性状来看，F1全为红眼，说明红眼对白眼为显性，F2中红眼和白眼的数量比是3:1,这样的遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。所不同的是白眼性状的表现，总是与性别相关联。 （2）提出问题：摩尔根针对果蝇杂交实验提出的问题是：白眼性状的表现，为什么总是与性别相联系。 （3）作出假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。该假设可以合理解释果蝇杂交实验，请你根据此假设写出摩尔根果蝇杂交实验的遗传图解（眼色相关基因用W/w表示）： 。 （4）演绎推理：按照摩尔根的假说，①若让亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌交配，则子代表现型及比例为：红眼雌蝇：白眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇=1：1：1：1；②用白眼雌蝇与一个毫无亲缘关系（野生型）的纯种红眼雄蝇杂交，子代表现型及比例为：红眼雌蝇：白眼雄蝇=1：1。 （5）实验验证：摩尔根等人后来通过测交（上面（4）中的①②实验）对他们的假说进行验证，证明了假说的正确性，既：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。 （6）实验结论：摩尔根等人把一个特定的基因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。 三、基因和染色体关系 （1）果蝇的体细胞中有4对染色体, 携带的基因有1.3万多个；人的体细胞中有23对染色体, 基因大约有2.6万个。由上述事实可得出基因和染色间的关系是：一条染色体上有许多个基因。 （2）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，说明了基因在染色体上呈线性排列。 四、孟德尔遗传规律的现代解释 （1）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。 （2）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。 一.基因的连锁互换定律 1基因的连锁互换定律 (1)生殖细胞形成过程中，位于同一条染色体上的基因是连锁在一起的,作为一个单位进行传递,称为连锁定律。如图中的A、B连锁在一起遗传，a、b 连锁在一起遗传。 (2)在生殖细胞形成时，一对同源染色体上等位基因之间可以发生互换,称为互换定律。如图中的A与a可发生互换，B与b可发生互换。一般而言,两对等位基因相距越远，发生互换的机会越大,即互换率越高，反之，相距越近,互换率越低。 (3)连锁和互换是生物界的普遍现象，也是造成生物多样性的重要原因之一。 2 基因连锁类特殊分离比问题 (1)基因完全连锁(不考虑互换)时,其遗传不符合自由组合定律,子代也呈现特定的性状分离比。 (2)若考虑互换,会产生四种类型的配子,由于个体初级性母细胞互换的频率较低,因此产生的配子比例会出现“两多两少”的情况。 （限时：15min） 一、单选题 1．萨顿提出了基因在染色体上的假说，下列说法不能作为其依据的是（    ） A．体细胞中基因是成对存在的；染色体也是成对存在的 B．基因在杂交过程中保持完整、独立；染色体在配子形成、受精过程中也如此 C．体细胞中成对的染色体一条来自父方，一条来自母方；成对的基因也如此 D．在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合 【答案】D 【分析】1、基因和染色体存在着明显的平行关系：①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体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有1个，同样，也只有成对的染色体中的一条；③基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方；④减数分裂过程中基因和染色体行为相同。 【详解】A、体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有1个，同样，也只有成对的染色体中的一条，说明基因和染色体存在着明显的平行关系，A正确； B、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，能为萨顿提出“基因在染色体上”的假说提供依据，B正确； C、体细胞中基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方，说明基因和染色体存在着明显的平行关系，C正确； D、在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，这无法说明基因和染色体存在的平行关系，D错误。 2．下图为摩尔根果蝇杂交实验的图解，下列叙述正确的是（　　） A．该实验证明了果蝇红、白眼的遗传与性别相关联，不遵循分离定律 B．“控制白眼的基因在X染色体上”最初是摩尔根等人演绎推理的内容 C．摩尔根等人通过测交等方法验证了他们对上述实验现象的解释 D．该实验的结论是基因在染色体上呈线性排列 【答案】C 【分析】分析实验：红眼和白眼杂交，子代均为红眼，说明红眼相对于白眼是显性性状；F1自交的后代发生性状分离，且分离比接近3：1，说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律。 【详解】A、该实验证明了果蝇红、白眼的遗传与性别相关联（红白眼在雌雄中比例不同），且遵循分离定律（F1自交的后代发生性状分离，且分离比接近3：1），A错误； B、“控制白眼的基因在X染色体上”最初是摩尔根等人假说的内容，B错误； C、摩尔根等人通过测交等方法（即F1代红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交）验证了他们对上述实验现象的解释，C正确； D、该实验的结论是控制眼色的基因在X染色体上，D错误。 3．下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是（　　） A．摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法 B．摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上 C．萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 D．研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制 【答案】A 【分析】1、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点，也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和不完全归纳法。 2、假说-演绎法：在观察和分析基础.上提出问题以后，通过推理和想像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。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。 【详解】A、摩尔根运用果蝇做实验，并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，证明基因在染色体上呈线性排列，A正确； B、摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上没有其等位基因，B错误； C、萨顿通过类比推理法发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，没有说明基因在染色体上呈线性排列，C错误； D、细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制无法证明基因在染色体上呈线性排列，D错误。 4．美国生物学家摩尔根，在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇，他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交（实验Ⅰ），结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配，F2中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇中红眼和白眼的比例为1：1。这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚。于是他继续做了下表所示的实验（Ⅱ、Ⅲ）。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 杂交组合 结果 Ⅱ F1红眼♀×白眼♂ 红眼♀：红眼♂：白眼♀：白眼♂=1：1：1：1 Ⅲ 野生型红眼♂×白眼♀（来自实验Ⅱ） 红眼♀：白眼♂=1：1 A．实验Ⅱ可视为实验I的测交实验，其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子 B．实验Ⅲ是实验I的反交实验，正反交结果不同说明果蝇的眼色遗传不符合分离定律 C．实验Ⅲ的结果表明野生型红眼雄果蝇的精子只有一半含有控制眼色的基因 D．实验I、Ⅱ、Ⅲ能够说明控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因 【答案】B 【分析】分析表格：实验I：亲本红眼×白眼→后代均为红眼，说明白眼相对于红眼是隐性性状；F1中红眼（雌）×红眼（雄）→后代雌雄遗传情况不同，说明这一对相对性状的遗传与性别有关，且雌雄果蝇都有该性状，说明控制控制眼色的基因位于X染色体上。 【详解】A、实验Ⅱ为F1与隐性亲本杂交，可视为实验Ⅰ的测交实验，其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子，A正确； B、实验Ⅲ是实验的反交实验，正反交结果不同说明果蝇的眼色遗传与性别有关，其基因可能位于X染色体上，X和Y 是一对同源染色体，所以眼色遗传仍然符合分离定律，B错误； C、实验Ⅲ为测交实验，双亲的后代中只有一半为红眼，表明野生型红眼雄果蝇的精子只有一半含有控制眼色的基因，C正确； D、实验Ⅲ的结果说明基因在X染色体上，实验Ⅲ中的野生型红眼雄果蝇中含有一个红眼基因，Y上没有这种基因，结合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结果，最合理的解释是控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因，D正确。 二、多选题 5．基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中处于不同时期的染色体（仅示部分染色体）行为示意图如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞 B．图甲中染色体①②组成一个四分体，二者在减数分裂I分离 C．形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb D．图甲中等位基因A、a的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ的后期 【答案】ABD 【分析】据图分析，甲图中①、②表示一对同源染色体，其分姐妹染色单体之间发生了交叉互换；乙图中含有两条染色体，没有同源染色体其一对姐妹染色单体出现了等位基因A、a，可能是交叉互换的结果。 【详解】A、含图甲染色体的初级精母细胞发生了交叉互换，经减数分裂可产生4种精细胞，A正确； B、图甲中染色体①②组成一个四分体，二者在减数分裂I分离，B正确； C、该动物的基因型为AaBb，经减数分裂前的间期染色体复制后，初级精母细胞的基因型为AAaaBBbb，图乙所示次级精母细胞的基因型为Aabb，因此形成的另一个次级精母细胞的基因型为AaBB，C错误； D、图甲中等位基因A、a的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ的后期，D正确。 6．下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述不正确的是（    ） 显性    D：高茎        Y：黄色        R：圆粒 隐性    d：矮茎        y：绿色        r：皱粒 A．图甲、乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质 B．图丙个体自交，子代表现型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎的实验验证阶段 C．图丁个体自交后代最多有四种表现型，其比例是9∶3∶3∶1 D．甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料 【答案】ABC 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】A、图甲、乙所表示个体的细胞中均只有一对等位基因，不符合自由组合定律的条件，A错误； B、丙个体进行测交，子代表现型比例为1∶1∶1∶1，才属于假说—演绎的实验验证阶段，B错误； C、图丁个体只能产生YDr、ydr，自交后代不会出现9∶3∶3∶1表现型比，C错误； D、甲、乙、丙、丁个体的细胞中均至少含一对等位基因，都可以作为验证基因分离定律的材料，D正确。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2 基因在染色体上 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、萨顿的假说 1.萨顿的发现：萨顿对一种蝗虫的 （子代体细胞）中染色体研究发现，①从染色体数目来看，其子代体细胞中的染色体数目，与 的染色体数目一样；②按形态结构来分，子代体细胞中的染色体 ，每对染色体中的 ，另一条来自母方。 2.萨顿的假说：基因(遗传因子)是由 携带着从 传递给 的。也就是说， 。 3.提出假说的理论依据：基因和染色体的行为存在着明显的 。①基因在杂交过程中保持 。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的 。②在体细胞中基因 存在，染色体 的。在配子中只有 中的一个，同样，也只有 中的一条。③体细胞中成对的基因一个来自 ，一个来自 。同源染色体也是如此。④非等位基因在形成配子时 ，非同源染色体在 的。 二、基因位于染色体上的实验证据 1.摩尔根果蝇杂交实验 （1）杂交实验：摩尔根研究果蝇的遗传行为时偶尔发现在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄，于是他进行了下图实验。从实验中不难发现，就果蝇红眼与白眼这一对相对性状来看，F1全为红眼，说明 为显性，F2中红眼和白眼的数量比是3:1,这样的遗传表现符合 定律,表明果蝇的红眼和白眼是受 控制的。所不同的是 。 （2）提出问题：摩尔根针对果蝇杂交实验提出的问题是： 。 （3）作出假设： 。该假设可以合理解释果蝇杂交实验，请你根据此假设写出摩尔根果蝇杂交实验的遗传图解（眼色相关基因用W/w表示）： 。 （4）演绎推理：按照摩尔根的假说，①若让亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌交配，则子代表现型及比例为： ；②用白眼雌蝇与一个毫无亲缘关系（野生型）的纯种红眼雄蝇杂交，子代表现型及比例为： 。 （5）实验验证：摩尔根等人后来通过 （上面（4）中的①②实验）对他们的假说进行验证，证明了假说的正确性，既： 。 （6）实验结论：摩尔根等人把一个特定的基因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 。 三、基因和染色体关系 （1）果蝇的体细胞中有4对染色体, 携带的基因有1.3万多个；人的体细胞中有23对染色体, 基因大约有2.6万个。由上述事实可得出基因和染色间的关系是： 。 （2）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，说明了 。 四、孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律的实质是： 。 2.基因的自由组合定律的实质是： 。 一.基因的连锁互换定律 1基因的连锁互换定律 (1)生殖细胞形成过程中，位于同一条染色体上的基因是连锁在一起的,作为一个单位进行传递,称为连锁定律。如图中的A、B连锁在一起遗传，a、b 连锁在一起遗传。 (2)在生殖细胞形成时，一对同源染色体上等位基因之间可以发生互换,称为互换定律。如图中的A与a可发生互换，B与b可发生互换。一般而言,两对等位基因相距越远，发生互换的机会越大,即互换率越高，反之，相距越近,互换率越低。 (3)连锁和互换是生物界的普遍现象，也是造成生物多样性的重要原因之一。 2 基因连锁类特殊分离比问题 (1)基因完全连锁(不考虑互换)时,其遗传不符合自由组合定律,子代也呈现特定的性状分离比。 (2)若考虑互换,会产生四种类型的配子,由于个体初级性母细胞互换的频率较低,因此产生的配子比例会出现“两多两少”的情况。 （限时：15min） 一、单选题 1．萨顿提出了基因在染色体上的假说，下列说法不能作为其依据的是（    ） A．体细胞中基因是成对存在的；染色体也是成对存在的 B．基因在杂交过程中保持完整、独立；染色体在配子形成、受精过程中也如此 C．体细胞中成对的染色体一条来自父方，一条来自母方；成对的基因也如此 D．在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合 2．下图为摩尔根果蝇杂交实验的图解，下列叙述正确的是（　　） A．该实验证明了果蝇红、白眼的遗传与性别相关联，不遵循分离定律 B．“控制白眼的基因在X染色体上”最初是摩尔根等人演绎推理的内容 C．摩尔根等人通过测交等方法验证了他们对上述实验现象的解释 D．该实验的结论是基因在染色体上呈线性排列 3．下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是（　　） A．摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法 B．摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上 C．萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 D．研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制 4．美国生物学家摩尔根，在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇，他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交（实验Ⅰ），结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配，F2中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇中红眼和白眼的比例为1：1。这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚。于是他继续做了下表所示的实验（Ⅱ、Ⅲ）。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 杂交组合 结果 Ⅱ F1红眼♀×白眼♂ 红眼♀：红眼♂：白眼♀：白眼♂=1：1：1：1 Ⅲ 野生型红眼♂×白眼♀（来自实验Ⅱ） 红眼♀：白眼♂=1：1 A．实验Ⅱ可视为实验I的测交实验，其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子 B．实验Ⅲ是实验I的反交实验，正反交结果不同说明果蝇的眼色遗传不符合分离定律 C．实验Ⅲ的结果表明野生型红眼雄果蝇的精子只有一半含有控制眼色的基因 D．实验I、Ⅱ、Ⅲ能够说明控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因 二、多选题 5．基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中处于不同时期的染色体（仅示部分染色体）行为示意图如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞 B．图甲中染色体①②组成一个四分体，二者在减数分裂I分离 C．形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb D．图甲中等位基因A、a的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ的后期 6．下图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述不正确的是（    ） 显性    D：高茎        Y：黄色        R：圆粒 隐性    d：矮茎        y：绿色        r：皱粒 A．图甲、乙所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质 B．图丙个体自交，子代表现型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎的实验验证阶段 C．图丁个体自交后代最多有四种表现型，其比例是9∶3∶3∶1 D．甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$