内容正文:
课下巩固训练(九) 基因在染色体上
【基础巩固练】
一、选择题
1.(2024·山西临汾高一月考)下列关于基因发现过程中各位科学家的贡献的叙述,错误的是( )
A.孟德尔为了解释豌豆杂交实验结果而提出了“遗传因子”的概念
B.约翰逊提出了表型和基因型的概念,并将控制相对性状的基因叫作等位基因
C.萨顿运用假说—演绎法提出了“基因在染色体上”的假说
D.摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验证实了“基因在染色体上”
解析:选C。孟德尔为解释豌豆杂交实验结果,提出了“生物的性状是由遗传因子控制的”的假说,A正确;1909年,约翰逊用“基因”一词代替了孟德尔的“遗传因子”,并提出了基因型和表型的概念,并将控制相对性状的基因叫作等位基因,B正确;萨顿运用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,C错误;摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验,采用假说—演绎法证实了“基因在染色体上”,D正确。
2.(2024·辽宁沈阳高一期中)下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A.所有的基因都在染色体上呈线性排列
B.同源染色体分离时,其携带的成对基因也随之分离
C.非同源染色体自由组合,所有非等位基因也自由组合
D.真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律
解析:选B。基因主要分布在染色体上,线粒体和叶绿体基因不在染色体上,A错误;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离的同时,同源染色体上的等位基因也随之分离,B正确;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合,所以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之间不能自由组合,C错误;真核生物中线粒体、叶绿体中的基因不遵循孟德尔遗传规律,D错误。
3.(2024·天津高一期中)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是( )
A.长翅是显性性状还是隐性性状
B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C.该等位基因位于常染色体上还是X染色体上
D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
解析:选C。多只长翅果蝇单对交配子代出现性状分离,说明长翅为显性性状,截翅为隐性性状,A不符合题意;该杂交组合中没有体现性别与性状的关系,因此不能判断该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,C符合题意;无论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上,亲代雌蝇均是杂合子且该等位基因在雌蝇体细胞中均成对存在,B、D不符合题意。
4.(2024·湖北武汉高一期中)如图为果蝇X染色体上的部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A.摩尔根运用同位素标记法将白眼基因定位在X染色体上
B.图示中所示的基因控制的性状遗传和性别有关
C.雄果蝇的体细胞中分叉毛基因最多有4个
D.白眼和石榴红眼是一对相对性状
解析:选B。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错误;图示中所示的基因位于X染色体上,会随着X染色体传递给子代,属于伴性遗传,因此其控制的性状遗传都和性别相关联,B正确;雄果蝇的体细胞只有一条X染色体,在细胞分裂过程中经过DNA复制后细胞内分叉毛基因最多有2个,C错误;控制白眼和石榴红眼的基因位于同一条染色体的不同位置上,不属于等位基因,白眼和石榴红眼不是一对相对性状,D错误。
5.(2024·河南周口高一月考)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实验图解,下列相关叙述错误的是( )
A.摩尔根以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比,认同了基因位于染色体上的理论
B.果蝇的眼色遗传遵循基因的自由组合定律
C.摩尔根的实验运用了假说—演绎法
D.摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因
解析:选B。摩尔根以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比,认同了基因位于染色体上的理论,A正确;果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,B错误;摩尔根研究果蝇眼色遗传的过程用到了假说—演绎法,C正确;根据题图分析可知,控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,说明摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上不含它的等位基因,D正确。
6.(2024·广东潮州高一期中)下列有关遗传定律的说法,正确的是( )
A.基因型为Dd的雌雄个体产生配子(数量)的比例为1∶1
B.受精时雌雄配子结合的机会是均等的,受精过程中实现了基因的自由组合
C.在摩尔根的果蝇眼色杂交实验中,测交实验对推理过程中提出的假说进行了验证
D.基因型为AaBb的个体产生4种类型的配子,且比例为1∶1∶1∶1
解析:选C。雌雄个体产生的配子数一般不等,A错误;基因的自由组合发生于减数分裂产生配子的过程中,而不是配子的随机结合,B错误;在摩尔根的果蝇眼色杂交实验中,摩尔根运用了假说—演绎法,测交实验对推理过程中提出的假说进行了验证,C正确;当A/a、B/b位于两对同源染色体上时,基因型为AaBb的个体产生4种类型的配子,且比例为1∶1∶1∶1,D错误。
7.如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用A/a、B/b表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法正确的是( )
A.该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B.该图说明一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
C.图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D.该个体一定不可能产生基因型为AB和ab的精子
解析:选B。初级精母细胞存在于雄果蝇中,雄果蝇中一对性染色体形态、大小不同,A错误;图中每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因,且基因在染色体上呈线性排列,B正确;图中的非等位基因位于同源染色体上,非等位基因不能自由组合,C错误;甲、乙这对同源染色体在减数分裂Ⅰ前期若发生了非姐妹染色单体间的互换,则可形成AB、ab的精子,D错误。
8.甲、乙、丙三图分别表示某植物A/a、B/b两对基因在染色体上的位置情况。假设在通过减数分裂产生配子时没有发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,则下列说法错误的是( )
A.甲图所示个体自交,后代会出现9种基因型
B.乙图和丙图所示个体分别自交,它们的后代均出现3种基因型
C.乙图与丙图所示个体杂交,后代会出现9种基因型
D.若只考虑如图所示的基因,只有甲图所示个体的遗传遵循基因的自由组合定律
解析:选C。甲图中的两对基因位于非同源染色体上,个体自交后代会出现16种结合方式、9种基因型,A正确。乙图和丙图中的两对基因都位于同一对染色体上,不遵循基因自由组合定律,乙图个体自交后代会有3种基因型,丙图个体自交后代也有3种基因型,B正确。乙图与丙图个体杂交,后代会出现4种基因型,C错误。如果只考虑如图所示的基因,只有甲图的个体遗传遵循基因的自由组合定律,D正确。
二、非选择题
9.(2024·广西南宁高一月考)萨顿提出“基因在染色体上”的假说,摩尔根和同事设计果蝇杂交实验对此进行研究,杂交实验如下图所示。请回答下列问题:
(1)从实验的结果可以看出,显性性状是________。
(2)根据实验判断,果蝇的眼色遗传是否遵循基因的分离定律?______________(填“遵循”或“不遵循”)。请写出判断的理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据上述果蝇杂交实验现象,摩尔根等人提出控制眼色的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。摩尔根等人通过测交等方法验证他们提出的假设,下面的实验图解是他们完成的测交实验之一。
①该测交实验并不能充分验证其假设,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②为充分验证其假设,请你设计一个杂交方案,并用遗传图解写出该过程。(要求:需写出配子,控制眼色的等位基因用B、b表示)
解析:(1)红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1的表型无论雌雄都是红眼,即红眼为显性性状。(2)亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1的表型无论雌雄都是红眼,而子一代自由交配的后代出现性状分离,且分离比为3∶1,说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律。(3)①由测交实验可知,测交后代在雌雄个体间的性状分离比相同,都是1∶1;假如基因位于常染色体上,测交后代在雌雄个体间的性状分离比相同,都是1∶1,如果位于X染色体上,测交后代在雌雄个体间的性状分离比也相同,都是1∶1,该实验不能证明摩尔根提出的“控制眼色的基因只位于X染色体上”的假说。②为了充分验证摩尔根提出的“控制眼色的基因只位于X染色体上”的假说,应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行测交,亲本的基因型分别是XbXb、XBY,测交后代的基因型为XBXb(红眼雌果蝇)、XbY(白眼雄果蝇),且比例为1∶1。遗传图解见答案。
答案:(1)红眼 (2)遵循 杂种子一代自由交配的后代出现性状分离,且分离比为3∶1 (3)①控制眼色的基因无论位于常染色体上还是只位于X染色体上,测交实验结果都相同
②
【综合提升练】
1.(2024·河南濮阳高一月考)某雄果蝇的基因型为DdEeXAwYa,相关基因在染色体上的分布情况如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.染色体1与染色体3为非同源染色体
B.D、d基因在减数分裂Ⅰ后期随染色体1、2的分开而分离
C.减数分裂Ⅰ后期E基因和d基因不一定与a基因组合
D.该雄果蝇只能产生4种基因型的精细胞
解析:选D。染色体1、2为同源常染色体,染色体3、4为同源性染色体,常染色体与性染色体之间属于非同源染色体,A正确;D、d基因属于等位基因,等位基因位于同源染色体相同位置控制相对性状,在减数分裂Ⅰ后期随染色体1、2的分开而分离,B正确;E基因和d基因连锁,但由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合,故E基因和d基因不一定与a基因组合,C正确;若不考虑突变和互换等变异,该雄果蝇能产生4种基因型的精细胞,但若发生变异,该果蝇可能产生更多类型的精细胞,D错误。
2.(2024·广东广州高一期中)图1为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,图2为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A.控制白眼的基因在同源区段Ⅰ
B.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C.控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D.红眼与白眼的遗传符合分离定律
解析:选B。若控制白眼的基因在同源区段Ⅰ,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbYb)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBYb),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼既有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBYb),而白眼只有雄果蝇(XbYb),与题图信息相符合,A正确;亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼既有雌果蝇也有雄果蝇,而白眼只有雄果蝇,说明这对相对性状的遗传与性别有关,由于子一代雄果蝇为红眼,而亲本雄果蝇为白眼,二者表型不同,控制白眼的基因不可能仅位于Y染色体上,B错误;若控制白眼的基因在同源区段Ⅱ2,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbY)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb、雄XBY),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼既有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBY),而白眼只有雄果蝇(XbY),与所给信息相符,C正确;由于红眼为显性性状,且子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼∶白眼=3∶1,红眼与白眼的遗传符合分离定律,D正确。
3.(2024·山东聊城高一期中)研究表明,位于一对同源染色体上且相距非常远的两对非等位基因在染色体发生互换后产生的配子种类和比例,与两对非等位基因自由组合产生的配子种类和比例难以区分。雌果蝇的细胞在减数分裂过程中染色体发生互换,雄果蝇不发生。基因M/m和N/n控制不同的相对性状,下列能证明果蝇的基因M和N位于同一染色体上且相距非常远的杂交组合是( )
A.MmNn(♀)×MmNn()
B.MmNn(♀)×mmnn()
C.MmNn(♀)×MMnn()
D.MmNn(♀)×MMNN()
解析:选A。若M与N位于两对同源染色体上,MmNn的雌雄个体都能产生MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶1∶1四种配子,雌雄配子的结合方式有16种,子代会出现9∶3∶3∶1或其变形的表型及比例;若M和N位于同一染色体上且相距非常远,则MmNn(♀)能产生MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶1∶1四种配子,而MmNn()只能产生两种配子且其比例为1∶1,雌雄配子的结合方式有8种,产生的子代表型及比例不是9∶3∶3∶1或其变形。所以用MmNn(♀)×MmNn()杂交组合,根据子代的表型及比例,可以判断M和N是否位于同一染色体上,A符合题意;mmnn()只能产生mn一种配子,不管M和N是位于非同源染色体上还是位于同一染色体上,MmNn(♀)都能产生MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶1∶1四种配子,MmNn(♀)×mmnn()杂交,子代表型相同,所以无法证明M和N位于同一染色体上,B不符合题意;MMnn()只能产生Mn一种配子,不管M和N是位于非同源染色体上还是位于同一染色体上,MmNn(♀)都能产生MN∶Mn∶mN∶mn=1∶1∶1∶1四种配子,MmNn(♀)×MMnn()杂交,子代表型相同,所以无法证明M和N位于同一染色体上,C不符合题意;MMNN()只能产生MN一种配子,不管M和N是位于非同源染色体上还是位于同一染色体上,MmNn(♀)×MMNN()杂交后子代表型相同,D不符合题意。
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