2.2 基因在染色体上（分层培优练）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+分层练（人教版2019必修2）

第2节　基因在染色体上 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．萨顿依据“减数分裂中基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，提出“细胞核内的染色体可能是基因载体”的假说。下列不属于他所依据的“平行”关系的是（　　） A．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 B．基因和染色体在体细胞中都成对存在，且配子中都只含有成对中的一个/条 C．受精卵中基因和染色体一样，一半来自父方，一半来自母方 D．非同源染色体上的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 2．科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究： ①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子（基因）控制 ②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，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 他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（　　） A．①假说—演绎法、②假说—演绎法、③类比推理 B．①假说—演绎法、②类比推理、③类比推理 C．①假说—演绎法、②类比推理、③假说—演绎法 D．①类比推理、②假说—演绎法、③类比推理 3．如图为某植株自交产生后代的过程示意图，基因分离和基因自由组合分别发生于图中哪个过程（    ） A．①和①③ B．①和② C．①和①② D．①和① 4．萨顿、摩尔根等科学家在“基因在染色体上”观点的提出和验证上做出了巨大贡献，为孟德尔遗传规律的现代解释提供了理论依据，关于摩尔根果蝇杂交实验，下列相关分析正确的是（    ） A．萨顿通过分析基因与染色体的平行关系证明了“基因在染色体上” B．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，自由交配，中红眼：白眼=1：1 C．白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别 D．摩尔根根据果蝇杂交实验，推测红、白眼基因在X染色体上属于“演绎推理”过程 5．摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下图显示其中部分实验结果。相关叙述错误的是（    ） A．通过杂交一可判断红眼为显性性状 B．杂交一中白眼性状的表现与性别相关联 C．杂交二结果可证明红、白眼基因位于X染色体上 D．若白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，通过眼色可判断子代性别 6．如图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆的体细胞中控制种子的圆粒与皱粒(R、r)及子叶的黄色与绿色(Y、y)的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析正确的是（    ） A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1 B．乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型 C．甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型 D．甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1∶2∶1 7．等位基因分离、基因的自由组合、基因的交叉互换分别发生在减数分裂的时期是（　　） A．第一次分裂后期、第一次分裂后期和第一次分裂后期 B．第一次分裂前期、第一次分裂后期和第一次分裂前期 C．第一次分裂后期、第一次分裂后期和第一次分裂前期 D．第一次分裂前期、第一次分裂后期和第二次分裂后期 8．摩尔根和他的学生们绘制的果蝇X染色体上一些基因的位置示意图，下列相关叙正确的是（    ） A．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 B．所示基因在 Y 染色体上都有对应的等位基因 C．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 D．图示基因仅存在于果蝇的生殖细胞 二、非选择题 9．关于基因在染色体上的实验： (1)萨顿通过 法提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过假说—演绎法证明萨顿假说。摩尔根的实验材料是果蝇，其适合作为遗传学研究材料的优点是 （回答两点即可）。 (2)一条染色体上含有很多个基因，基因在染色体上呈 排列。根据下图分析，下列选项中遵循基因的自由组合定律的是 (3)摩尔根利用果蝇作实验材料，用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F 1全为红眼，F 1雌雄交配，F 2 雌果蝇全为红眼，雄果蝇一半为红眼，一半为白眼，对于这种实验现象，摩尔根作出的主要解释是 。 (4)现有纯种的红眼雌（XBXB）、雄果蝇（XBY）与白眼雌（XbXb）、雄果蝇（XbY），为充分验证摩尔根作出的主要解释，请你设计一个测交方案，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） 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．下列说法正确的是（　　） A．摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列 B．“基因位于染色体上，染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据 C．萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律，推论出基因在染色体上的假说 D．摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验，验证了白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因 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．果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段，也有非同源区段（包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段）。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述，正确的是（　　） A．萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上 B．若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段，则遗传与性别无关 C．摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段 D．利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想 4．荧光标记染色体的基本原理是通过标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交，获得细胞内多条染色体（或染色体片段）或多种基因状态的信息。用已知的荧光素标记单链核酸为探针，按照碱基互补配对的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行特异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可用探针直接与染色体进行杂交，从而用特定的基因在染色体上定位。如图是教材中荧光标记染色体上基因的照片，下列关于该图的叙述，错误的是（    ） A．该图可直接证明一条染色体上有多个基因 B．从荧光点的分布来看，说明基因在染色体上呈线性排列 C．该图相同位置上的同种荧光点，说明每个DNA有两条链 D．该图中每条染色体相同位置有两个荧光点，可说明每条染色体有2条染色单体 5．图1为某高等动物（基因组成为AaXBXᵇ）体内某一器官中细胞分裂的三个示意图。图2为该动物体内正常细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系图。下列说法正确的是（    ） A．甲细胞所处时期体现了孟德尔遗传规律的细胞学基础 B．丙细胞所处时期是减数分裂Ⅱ后期，其名称是次级精母细胞或极体 C．图2中Ⅲ所代表的细胞可发生非同源染色体的自由组合 D．若该动物产生一个配子的基因组成为aaXᵇ，则分裂异常发生的时期为减数分裂Ⅰ 6．下图中甲、乙表示哺乳动物产生配子的情况，丙、丁为哺乳动物细胞分裂的示意图，下列叙述正确的是（    ）    A．甲图发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合 B．乙图一定是非同源染色体上非等位基因自由组合的结果 C．丁图处于有丝分裂后期，有8条染色体，没有姐妹染色单体 D．丙图非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也自由组合 7．下列研究与运用的科学方法对应错误的是（    ） 选项 A B C D 研究 细胞学说 光合作用释放氧气的来源 流动镶嵌模型的探索过程 证明基因在染色体上 科学方法 不完全归纳法 放射性同位素示踪法 提出假说 假说一演绎法 A．A B．B C．C D．D 二、多选题 8．如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。下列叙述错误的是（　　） A．图甲、乙、丙、丁所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料 B．图丁所示个体自交后代中表型为黄皱与绿皱的比例是1∶1 C．图甲、乙所示个体减数分裂时，都能揭示基因的自由组合定律的实质 D．图乙所示个体自交后代会出现3种表型，比例为1∶2∶1 三、非选择题 9．基于大量的生物学发现，美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究，最终证明了基因在染色体上。以下是摩尔根用果蝇进行的部分实验： (1)用果蝇作遗传学实验材料的优点是 （至少答出两点）。 (2)实验结果说明果蝇眼色的遗传符合分离定律，原因是 。摩尔根根据实验结果，发现白眼性状的遗传总是和性别相关联，从而提出了“控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上”的假说。若控制眼色的基因用B、b表示，则F1中红眼果蝇的基因型是 。 (3)摩尔根等人通过测交验证他们提出的假说。图解是他们完成的测交实验之一： 上述测交实验现象并不能充分验证其假说。为充分验证其假说，请利用测交子代再设计一个实验方案，并写出该杂交实验的遗传图解，最后预期实验结果。 实验方案：选择 与红眼雄果蝇进行杂交，观察子代的表型及其比例。 遗传图解： 。 预期结果：若子代 （表型），则证明基因位于染色体上。 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 一、非选择题 1．下图1为果蝇染色体组成示意图，下图2为X、Y染色体各区段示意图。据图回答下列问题： (1)由图1可知，该果蝇的基因型是 。果蝇通常被科学家用作遗传学研究的材料，优点是 （答出两点即可）。 (2)该果蝇在减数分裂过程中可以产生 种不同类型的配子，其中D、d基因的分离一般发生在 期。 (3)若该果蝇产生了一个基因组成为AaXB的精子，产生该异常情况的原因为 ，其中相应的次级精母细胞同时产生的另一个精子的基因型为 （只考虑A、a和B、b两对等位基因）。 2．基因在哪里?悠悠百年，寻寻觅觅。基于大量的生物学发现，美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究，最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题： (1)萨顿之所以推论基因位于染色体上，是因为 。 (2)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。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，该果蝇杂交实验现象 （填“支持”或“不支持”）萨顿的假说，由此摩尔根提出设想 。 (3)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一： 上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是 。 为充分验证其假设，请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。 实验方案：选用果蝇杂交亲本为 （写出实验亲本的基因型，控制眼色的等位基因为B、b。提示：亲本从上述测交子代中选取）。 摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示)，该图说明了基因在染色体上呈 排列。图中朱红眼与深红眼两个基因 (是/否)为等位基因，理由是 。在细胞分化过程中，该染色体上的基因能否全部表达及其原因是 。 8 / 8 7 / 8 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 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 $$ 第2节　基因在染色体上 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．萨顿依据“减数分裂中基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，提出“细胞核内的染色体可能是基因载体”的假说。下列不属于他所依据的“平行”关系的是（　　） A．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 B．基因和染色体在体细胞中都成对存在，且配子中都只含有成对中的一个/条 C．受精卵中基因和染色体一样，一半来自父方，一半来自母方 D．非同源染色体上的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 【答案】C 【分析】萨顿假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因在染色体上。假说依据：基因和染色体存在着明显的平行关系。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；体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有成单存在，同样，也只有成对的染色体中的一条；基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方；减数分裂过程中基因和染色体行为相同。 【详解】A、基因和染色体在杂交过程中都能保持完整性和独立性及具有相对稳定的形态结构，这体现基因与染色体之间的平行关系，A正确； B、基因和染色体在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个，是萨顿提出假说的依据，B正确； C、受精卵中核基因和染色体一样，一半来自父方，一半来自母方，质基因几乎全部来自母方，不属于他所依据的“平行”关系，C错误； D、非同源染色体上的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中也有自由组合，是萨顿提出假说的依据，D正确。 故选C。 2．科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究： ①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子（基因）控制 ②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，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 他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（　　） A．①假说—演绎法、②假说—演绎法、③类比推理 B．①假说—演绎法、②类比推理、③类比推理 C．①假说—演绎法、②类比推理、③假说—演绎法 D．①类比推理、②假说—演绎法、③类比推理 【答案】C 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。 2、“基因在染色体上”的发现历程：萨顿通过类比基因和染色体的行为，提出基因在染色体上的假说；之后，摩尔根以果蝇为实验材料，采用假说-演绎法证明基因在染色体上。 【详解】①孟德尔提出生物的性状由遗传因子采用了假说-演绎法； ②萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说； ③摩尔根采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。综上所述，C正确，ABD错误。 故选C。 3．如图为某植株自交产生后代的过程示意图，基因分离和基因自由组合分别发生于图中哪个过程（    ） A．①和①③ B．①和② C．①和①② D．①和① 【答案】D 【分析】基因的分离定律的实质：在减数分裂形成配子的过程中，减数第一次分裂的后期，同源染色体上等位基因随着同源染色体的分开而分离。 自由组合定律的实质：在减数分裂形成配子的过程中，减数第一次分裂后期随着同源染色体分离，同时非同源染色体自由组合，其上的非等位基因自由组合。 【详解】基因分离和基因重组都是发生在配子形成过程中，发生的时间为减数第一次分裂后期。图中基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时，配子产生的时间是图中的①。综上所述，D正确，ABC错误。 故选D。 4．萨顿、摩尔根等科学家在“基因在染色体上”观点的提出和验证上做出了巨大贡献，为孟德尔遗传规律的现代解释提供了理论依据，关于摩尔根果蝇杂交实验，下列相关分析正确的是（    ） A．萨顿通过分析基因与染色体的平行关系证明了“基因在染色体上” B．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，自由交配，中红眼：白眼=1：1 C．白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别 D．摩尔根根据果蝇杂交实验，推测红、白眼基因在X染色体上属于“演绎推理”过程 【答案】B 【分析】萨顿通过类比推理法推测“基因在染色体上”。摩尔根用假说演绎法证明了基因在染色体上。 【详解】A、萨顿通过分析基因与染色体的平行关系推测“基因在染色体上”，A错误； B、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，F1中雌果蝇为红眼杂合子，雄果蝇为白眼，F1自由交配，F2中红眼：白眼=1：1，B正确； C、白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交，红眼雌果蝇的基因型有两种情况XAXA或XAXa，白眼雄果蝇基因型XaY，但不管是那种基因型与白眼雄果蝇杂交，后代雌雄表现都是一致的，所以不能通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别，C错误； D、摩尔根根据果蝇杂交实验，推测红、白眼基因在X染色体上属于假说的解释，而“演绎推理”是通过测交等方法进一步验证解释，D错误。 故选B。 5．摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下图显示其中部分实验结果。相关叙述错误的是（    ） A．通过杂交一可判断红眼为显性性状 B．杂交一中白眼性状的表现与性别相关联 C．杂交二结果可证明红、白眼基因位于X染色体上 D．若白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，通过眼色可判断子代性别 【答案】C 【分析】摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到F1均为红眼，F1雌雄个体杂交，F2雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上（用XA和Xa表示），并对上述杂交实验进行了解释。 【详解】A、杂交一亲本红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1均为红眼，可判断红眼为显性性，A正确； B、杂交一F2中白眼全为雄蝇，说明白眼性状的表现与性别相关联，B正确； C、杂交二白眼雄蝇与F1红眼雌蝇杂交，由于子代中没有分别统计雌蝇和雄蝇的表现型以及比例，无法证明红、白眼基因位于X染色体，C错误； D、控制果蝇眼色的基因位于X染色体上（假设相关基因用A和a表示），若白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，后代雄蝇（XaY）全部为白眼，雌蝇（XAXa）全为红眼，可根据眼色来区分子代性别，D正确。 故选C。 6．如图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆的体细胞中控制种子的圆粒与皱粒(R、r)及子叶的黄色与绿色(Y、y)的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析正确的是（    ） A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1 B．乙、丙豌豆杂交后代有4种基因型、1种表现型 C．甲、丁豌豆杂交后代有6种基因型、4种表现型 D．甲、丙豌豆杂交后代的性状分离比为1∶2∶1 【答案】C 【分析】分析题图：Y、y和R、r位于两对同源染色体上，因此遵循自由组合定律。甲的基因型是YyRr，乙的基因型是YyRR，丙的基因型是YYrr，丁的基因型是Yyrr。 【详解】A、YyRr×YyRR，分解成2个分离定律，Yy×Yy→YY：Yy：yy=1：2：1，Y_为黄色，yy为绿色。Rr×RR→Rr：RR=1：1，二者都是圆粒，故性状分离比为3:1，A错误； B、YyRR×YYrr→YYRr：YyRr=1：1，2种基因型，1种表现型，B错误； C、YyRr×Yyrr，分解成2个分离定律，Yy×Yy→YY：Yy：yy=1：2：1，Y_为黄色，yy为绿色；Rr×rr→Rr：rr=1：1，前者是圆粒，后者是皱粒，因此甲丁豌豆杂交后代的基因型是3×2=6种，表现型是2×2=4种，C正确； D、YyRr×YYrr→YYRr：YYrr：YyRr：Yyrr=1：1：1：1，分别表现为黄色圆粒、黄色皱粒、黄色圆粒、黄色皱粒，表现型是2种，比例是1：1，D错误。 故选C。 7．等位基因分离、基因的自由组合、基因的交叉互换分别发生在减数分裂的时期是（　　） A．第一次分裂后期、第一次分裂后期和第一次分裂后期 B．第一次分裂前期、第一次分裂后期和第一次分裂前期 C．第一次分裂后期、第一次分裂后期和第一次分裂前期 D．第一次分裂前期、第一次分裂后期和第二次分裂后期 【答案】C 【分析】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组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分开，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的交换发生在减数第一次分裂前期，同源染色体联会时，ABD错误，C正确。 故选C。 8．摩尔根和他的学生们绘制的果蝇X染色体上一些基因的位置示意图，下列相关叙正确的是（    ） A．四个与眼色表型相关基因互为等位基因 B．所示基因在 Y 染色体上都有对应的等位基因 C．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 D．图示基因仅存在于果蝇的生殖细胞 【答案】C 【分析】等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上、控制相对性状的基因，由题文描述和图示可知，控制果蝇图示性状的基因在X染色体上呈线性排列，它们的关系均为非等位基因。 【详解】A、等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色体上，其基因不是等位基因，A错误； B、X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与所示基因对应的基因，B错误； C、图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，即如图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，C正确； D、图示基因存在于果蝇的所有细胞中，因为所有的细胞都是来自于同一个受精卵，D错误。 故选D。 二、非选择题 9．关于基因在染色体上的实验： (1)萨顿通过 法提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过假说—演绎法证明萨顿假说。摩尔根的实验材料是果蝇，其适合作为遗传学研究材料的优点是 （回答两点即可）。 (2)一条染色体上含有很多个基因，基因在染色体上呈 排列。根据下图分析，下列选项中遵循基因的自由组合定律的是 (3)摩尔根利用果蝇作实验材料，用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F 1全为红眼，F 1雌雄交配，F 2 雌果蝇全为红眼，雄果蝇一半为红眼，一半为白眼，对于这种实验现象，摩尔根作出的主要解释是 。 (4)现有纯种的红眼雌（XBXB）、雄果蝇（XBY）与白眼雌（XbXb）、雄果蝇（XbY），为充分验证摩尔根作出的主要解释，请你设计一个测交方案，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） 【答案】(1) 类比推理 易饲养，繁殖快，有易于区分的相对性状，产生的子代数量多等 (2) 线性 BCD (3)控制白眼的基因位于 X 染色体上，Y 染色体上不含它的等位基因 (4) 【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。 【详解】（1）萨顿利用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说，果蝇具有繁殖快、易培养、后代数目多、相对性状明显等优点，适合作为遗传学实验材料。 （2）基因在染色体上呈线性排列。Aa和Dd，Bb和Cc位于一对同源染色上，不能自由组合，其他的都能自由组合，所以Bb和Aa、Aa和Cc、Cc和Dd都可以自由组合。 故选BCD。 （3）摩尔根在果蝇眼色实验中，发现F2中出现性状与性别相关的情况（白眼性状仅在雄性个体中出现），对此作出“控制眼色的基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因”的假设。 （4）红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1 全为红眼，说明红眼为显性，F1雌雄交配，F2出现雌雄性状分离比不同，对于这种实验现象，摩尔根大胆假设控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因，之后通过测交方法进一步验证了其假设，选择白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，在子一代中雌性全为红眼，雄性全为白眼，遗传图解如下： 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．下列说法正确的是（　　） A．摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列 B．“基因位于染色体上，染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据 C．萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律，推论出基因在染色体上的假说 D．摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验，验证了白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因 【答案】C 【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要载体。 2、基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。 3、基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 【详解】A、摩尔根果蝇测交实验证明了基因在染色体上，但该实验不能证明基因在染色体上且呈线性排列，A错误； B、“基因位于染色体上，染色体是基因的载体”不可作为萨顿假说的依据，因为萨顿还不知道基因与染色体的关系，B错误； C、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律，推论出基因位于染色体上，C正确； D、摩尔根通过F1红眼雌蝇和红眼雄蝇的杂交实验，验证了白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因，D错误。 故选C。 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。 故选C。 3．果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段，也有非同源区段（包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段）。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述，正确的是（　　） A．萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上 B．若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段，则遗传与性别无关 C．摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段 D．利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想 【答案】D 【分析】摩尔根运用假说-演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。假说-演绎法包括“提出问题→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环节。 【详解】A、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系提出了“基因位于染色体上”的假说，但未通过实验证明，A错误； B、若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段，则遗传与性别也可能有关，如XbXb与XbYB杂交，后代中雌果蝇都表现为隐性，雄果蝇都是显性，B错误； C、摩尔根及同事设想，亲代白眼果蝇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，C错误； D、设相关基因是A/a，选择白眼雌果蝇（XaXa）和野生型红眼雄（XAY）果蝇杂交，F1基因型为XAXa、XaY，表现型是雄果蝇均为白眼，雌果蝇均为红眼，因此利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想，D正确。 故选D。 4．荧光标记染色体的基本原理是通过标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交，获得细胞内多条染色体（或染色体片段）或多种基因状态的信息。用已知的荧光素标记单链核酸为探针，按照碱基互补配对的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行特异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可用探针直接与染色体进行杂交，从而用特定的基因在染色体上定位。如图是教材中荧光标记染色体上基因的照片，下列关于该图的叙述，错误的是（    ） A．该图可直接证明一条染色体上有多个基因 B．从荧光点的分布来看，说明基因在染色体上呈线性排列 C．该图相同位置上的同种荧光点，说明每个DNA有两条链 D．该图中每条染色体相同位置有两个荧光点，可说明每条染色体有2条染色单体 【答案】C 【分析】现代分子生物学技术能够利用特定的分子，与染色体上的某个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道基因在染色体上的位置。图中是含有4条染色单体的一对同源染色体，故相同位置上会出现4个同种荧光点，说明这四个基因是可能相同基因，也可能是等位基因；每一条染色体从上到下排列着多种荧光点，说明基因在染色体上呈线性排列。 【详解】A、每一条染色体从上到下排列着多种荧光点，可直接证明一条染色体上有多个基因，A正确； B、该图从荧光点的分布来看，荧光点无重叠和交叉，可以说明基因在染色体上呈线性排列，B正确； C、题中信息“用已知的荧光素标记单链核酸为探针”，相同位置上的同种荧光点，说明两条染色体有四个基因，并不能说明每个DNA有两条链，C错误； D、从荧光点的分布来看，图中每条染色体相同位置有两个荧光点(基因相同的有2个），说明每条染色体有2条染色单体，D正确。 故选C。 5．图1为某高等动物（基因组成为AaXBXᵇ）体内某一器官中细胞分裂的三个示意图。图2为该动物体内正常细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系图。下列说法正确的是（    ） A．甲细胞所处时期体现了孟德尔遗传规律的细胞学基础 B．丙细胞所处时期是减数分裂Ⅱ后期，其名称是次级精母细胞或极体 C．图2中Ⅲ所代表的细胞可发生非同源染色体的自由组合 D．若该动物产生一个配子的基因组成为aaXᵇ，则分裂异常发生的时期为减数分裂Ⅰ 【答案】A 【分析】1、分析图1：甲细胞处于减数第一次分裂后期，乙细胞处于有丝分裂中期，丙细胞处于减数第二次分裂后期。 2、分析图2：染色单体只在某些时期出现，因此b表示染色单体，染色体与核 DNA 的数量关系为1：1或1：2，因此a表示染色体、c表示核DNA。 【详解】A、孟德尔遗传规律的细胞学基础是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，对应细胞甲，A 正确； B、丙细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，故丙细胞处于减数第二次分裂后期，根据图1中甲细胞细胞质不均等分裂可知，该动物为雌性，且丙细胞细胞质均等分裂，故丙细胞的名称为（第一）极体，B错误； C、非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，对应图1中的甲细胞，该细胞内含2对同源染色体，染色体、染色单体与核DNA的数量关系为1：2：2，且染色体数与体细胞相等，可用图2中的Ⅱ来表示，C错误； D、若该高等动物卵原细胞的基因组成为 AaXBXb，经复制后基因组成为AAaaXBXBXbXb，若产生的一个配子细胞的基因组成为aaXb，说明在减数第一次分裂时A 与a分离，XB与Xb分离，但在减数第二次分裂时aa未分离，故分裂异常发生在减数分裂Ⅱ过程中，D 错误。 故选A。 6．下图中甲、乙表示哺乳动物产生配子的情况，丙、丁为哺乳动物细胞分裂的示意图，下列叙述正确的是（    ）    A．甲图发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合 B．乙图一定是非同源染色体上非等位基因自由组合的结果 C．丁图处于有丝分裂后期，有8条染色体，没有姐妹染色单体 D．丙图非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也自由组合 【答案】C 【分析】丙细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，该细胞的细胞质均等分裂，可见该动物为雄性动物；丁细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期。 【详解】A、甲图细胞含有1对等位基因，没有非等位基因，产生配子时，发生了等位基因的分离，没有发生非等位基因的自由组合，A错误； B、乙图细胞含有2对等位基因，若2对等位基因在一对同源染色体上且基因A、B位于同一条染色体上、基因a、b位于另一条同源染色体上（或基因A、b位于同一条染色体上、基因a、B位于另一条同源染色体上），产生了2种配子（AB、ab），是同源染色体发生分离的结果；若2对等位基因在2对同源染色体上，产生了2种配子（AB、ab），是非同源染色体上非等位基因自由组合的结果，B错误； C、丁细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，有8条染色体，没有姐妹染色单体，C正确； D、丙图非同源染色体自由组合，使非同源染色体上非等位基因之间也自由组合，D错误。 故选C。 7．下列研究与运用的科学方法对应错误的是（    ） 选项 A B C D 研究 细胞学说 光合作用释放氧气的来源 流动镰嵌模型的探索过程 证明基因在染色体上 科学方法 不完全归纳法 放射性同位素示踪法 提出假说 假说一演绎法 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】证明光合作用来自于水的实验中采用了同位素标记法。 【详解】A、施莱登与施旺得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上，并未将所有生物的细胞都进行研究，因此不属于完全归纳法，A正确； B、光合作用释放氧气的来源，实验中18O无放射性，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，B错误； C、细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用，是一个不断提出假说并进行验证和修正的过程，C正确； D、摩尔根通过果蝇杂交实验，利用假说—演绎法，证明了基因在染色体上，D正确。 故选B。 二、多选题 8．如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。下列叙述错误的是（　　） A．图甲、乙、丙、丁所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料 B．图丁所示个体自交后代中表型为黄皱与绿皱的比例是1∶1 C．图甲、乙所示个体减数分裂时，都能揭示基因的自由组合定律的实质 D．图乙所示个体自交后代会出现3种表型，比例为1∶2∶1 【答案】BCD 【分析】基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。自由组合定律是当代生物遗传学三大基本定律之一。当具备两对（或大量对）相对性状的亲本开展混种杂交，在子一代形成配子时，在等位基因分离出来的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、甲、乙、丙、丁均含有等位基因，都可以作为研究基因分离定律的材料，A正确； B、图丁个体自交后代中DDYYrr∶DdYyrr∶ddyyrr=1∶2∶1，其中黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1，B错误； C、图甲、乙都只有一对等位基因，所表示个体减数分裂时，不能用来揭示基因的自由组合定律的实质，C错误； D、乙个体（YYRr）自交，只会出现两种表现型，黄色圆粒（YYR_）∶黄色皱粒（YYrr）=3∶1，D错误。 故选BCD。 三、非选择题 9．基于大量的生物学发现，美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究，最终证明了基因在染色体上。以下是摩尔根用果蝇进行的部分实验： (1)用果蝇作遗传学实验材料的优点是 （至少答出两点）。 (2)实验结果说明果蝇眼色的遗传符合分离定律，原因是 。摩尔根根据实验结果，发现白眼性状的遗传总是和性别相关联，从而提出了“控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上”的假说。若控制眼色的基因用B、b表示，则F1中红眼果蝇的基因型是 。 (3)摩尔根等人通过测交验证他们提出的假说。图解是他们完成的测交实验之一： 上述测交实验现象并不能充分验证其假说。为充分验证其假说，请利用测交子代再设计一个实验方案，并写出该杂交实验的遗传图解，最后预期实验结果。 实验方案：选择 与红眼雄果蝇进行杂交，观察子代的表型及其比例。 遗传图解： 。 预期结果：若子代 （表型），则证明基因位于染色体上。 【答案】(1)易饲养、繁殖快、有多对易于区分的相对性状 (2) F1雌雄果蝇进行相互交配，F2中红眼：白眼=3：1 XBXb、XBY (3) 白眼雌果蝇 后代的表型为红眼雌果蝇、白眼雄果蝇，且比例为1：1 【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）用果蝇做遗传学实验材料的优点是易饲养、繁殖快、染色体数目少、有多对易于区分的相对性状等。 （2）实验结果说明果蝇眼色的遗传符合分离定律，原因是F1雌雄果蝇进行相互交配，F2中红眼：白眼=3：1，若控制眼色的基因用B、b表示，亲代是红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，子一代全是红眼，说明红眼为显性，亲代基因型为XBXB、XbY，则F1中红眼果蝇的基因型是XBXb、XBY。 （3）测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，为了充分验证摩尔根提出的“控制颜色的基因只位于X染色体上”的假说，应该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。 遗传图解为： 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 1．下图1为果蝇染色体组成示意图，下图2为X、Y染色体各区段示意图。据图回答下列问题： (1)由图1可知，该果蝇的基因型是 。果蝇通常被科学家用作遗传学研究的材料，优点是 （答出两点即可）。 (2)该果蝇在减数分裂过程中可以产生 种不同类型的配子，其中D、d基因的分离一般发生在 期。 (3)若该果蝇产生了一个基因组成为AaXB的精子，产生该异常情况的原因为 ，其中相应的次级精母细胞同时产生的另一个精子的基因型为 （只考虑A、a和B、b两对等位基因）。 【答案】(1) AaDdXBYb 易饲养，繁殖率高，后代数量多；染色体数目少，便于实验分析研究；相对性状明显，易区分 (2) 8 减数第一次分裂后期 (3) 减数第一次分裂后期等位基因A和a未发生分离 AaXB 【分析】图1含有X和Y染色体，为雄性果蝇的染色体组成。图2为X和Y染色体结构的示意图。 【详解】（1）由图1可知，该果蝇的基因型是AaDdXBYb。果蝇个体小，易饲养，繁殖快，染色体少易观察，具有易于区分的相对性状，因而通常被科学家作为遗传学研究的材料。 （2）该果蝇的基因型是AaDdXBYb，在减数分裂过程中可以产生23=8种不同类型配子，图中D、d是位于同源染色体上的等位基因，在减数第一次分裂后期分离。 （3）若该果蝇产生了一个基因组成为AaXB的精子，由于A、a属于等位基因，所以产生该异常情况的原因为减数第一次分裂后期等位基因A和a未发生分离；其中相应的次级精母细胞基因型为AAaaXBXB，故同时产生的另一个配子的基因型也为AaXB。 2．基因在哪里?悠悠百年，寻寻觅觅。基于大量的生物学发现，美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究，最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题： (1)萨顿之所以推论基因位于染色体上，是因为 。 (2)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。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，该果蝇杂交实验现象 （填“支持”或“不支持”）萨顿的假说，由此摩尔根提出设想 。 (3)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一： 上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是 。 为充分验证其假设，请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。 实验方案：选用果蝇杂交亲本为 （写出实验亲本的基因型，控制眼色的等位基因为B、b。提示：亲本从上述测交子代中选取）。 摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示)，该图说明了基因在染色体上呈 排列。图中朱红眼与深红眼两个基因 (是/否)为等位基因，理由是 。在细胞分化过程中，该染色体上的基因能否全部表达及其原因是 。 【答案】(1)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系 (2) 分离 支持 眼色基因只位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因 (3) 控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果皆相同 白眼雌果蝇×红眼雄果蝇（红眼雌果蝇×红眼雄果蝇） 线性 否 二者位于同一条染色体的不同位置 不能，细胞在分化时，基因选择性表达 【分析】1、萨顿应用“类比推理”方法提出基因在染色体上的假说，摩尔根应用“假说﹣演绎法”设计果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。基因在染色体上的实验证据：观察实验现象，提出问题→演绎推理→实验验证。 2、摩尔根的假说内容是：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。 【详解】（1）萨顿在研究蝗虫精母细胞减数分裂过程中发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，通过类比推理，由此提出基因在染色体上的假说。 （2）摩尔根用白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配，结果F1全是红眼果蝇，这表明红眼是显性性状，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，该比例符合孟德尔一对相对性状杂交实验的性状分离比，这说明果蝇眼色的遗传符合（基因）分离（或孟德尔第一）定律；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的杂交实验支持萨顿的“基因在染色体上”的假说，根据时期其他生物学家发现果蝇体细胞中的染色体组型的事实，摩尔根做出了基因只位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因的假说，从而使F2出现的性状分离比在雌雄个体间的比例不同的现象得到了合理的解释。 （3）分析图中测交实验可知，测交后代在雌雄个体间的性状分离比相同，都是1：1，相关基因用B和b表示。假如基因位于常染色体上，测交（Bb×bb）后代在雌雄个体间的性状分离比相同，都是1：1；如果基因位于X染色体上，测交（XBXb×XbY）后代在雌雄个体间的性状分离比也相同，都是1：1，因此该实验不能证明摩尔根提出的“控制颜色的基因只位于X染色体上”的假说，因为控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果皆相同。 实验方案：为了充分验证摩尔根提出的假说（基因位于X染色体上），可从测交子代中选择白眼雌白眼雌果蝇×红眼雄果蝇，亲本的基因型分别是XbXb、XBY，后代的基因型为XbY和XBXb，且比例为1：1，故白眼雄果蝇：红眼雌果蝇=1：1。也可从测交子代中选择红眼雌果蝇×红眼雄果蝇，亲本的基因型分别是XBXb、XBY，后代的基因型为XBXB、XBXb、XbY、XBY，且比例为1：1：1：1，故红眼雌果蝇：白眼雄果蝇：红眼雄果蝇=2：1：1；分析题图，该图说明了基因在染色体上呈线性排列；图中朱红眼与深红眼两个基因不是等位基因，理由是二者位于同一条染色体的不同位置，而等位基因是指位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因；在细胞分化过程中，由于基因选择性表达，故该染色体上的基因不能全部表达。 16 / 18 17 / 18 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 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 $$