人教生物学必修2分层训练：2-2　基因在染色体上（含解析）

人教生物学必修2分层训练
第2节　基因在染色体上
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知识点 题号
1.萨顿的假说及基因与染色体的关系 1,3
2.摩尔根果蝇杂交实验 2,6,10
3.孟德尔遗传规律的现代解释 4,5,7,8,9
1.已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,根据萨顿的假说,下列关于该果蝇减数分裂产生配子的说法中,正确的是(　D　)
A.果蝇的精子中含有成对基因
B.果蝇的体细胞中只含有一个基因
C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可以同时来自母方
D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个
解析:果蝇精子中无同源染色体,不含成对基因;果蝇的体细胞中含同源染色体,基因一般是成对的,由于一条染色体上含多个基因,故基因不止一个;同源染色体一条来自母方,一条来自父方,不会同时来自母方或父方。
2.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子一代雌雄果蝇都表现红眼,这些果蝇交配产生的子二代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是(　C　)
A.红眼对白眼是显性
B.眼色的遗传遵循分离定律
C.眼色和性别表现为自由组合
D.子二代红眼雌果蝇有两种基因型
解析:若控制眼色的基因用M、m表示,该过程遗传图解为P:红眼雌果蝇(XMXM)×白眼雄果蝇(XmY)→F1:红眼雌果蝇(XMXm)×红眼雄果蝇
(XMY)→F2:红眼雌果蝇(XMXM、XMXm)∶红眼雄果蝇(XMY)∶白眼雄果蝇(XmY)=2∶1∶1。由于控制眼色的基因位于性染色体上,所以眼色和性别不会自由组合。
3.下列有关基因和染色体关系的叙述中,错误的是(　D　)
A.减数分裂时同源染色体互相分离,这与成对的基因互相分离到配子中相符合
B.非同源染色体和非等位基因在形成配子时,均有自由组合的情形
C.基因与染色体的行为存在一致性
D.染色体的个数与基因的数目相同
解析:基因与染色体行为存在平行关系,但染色体的个数与基因的数目并不相同,每条染色体上有许多个基因。
4.孟德尔发现的遗传规律对下列哪种生物不适用(　B　)
A.玉米 B.颤蓝细菌
C.果蝇 D.人类
解析:孟德尔的遗传规律的实质是在减数分裂过程中,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以只有能进行减数分裂的真核生物,其细胞核遗传才遵循孟德尔遗传规律。玉米、果蝇、人类都属于真核生物,能进行减数分裂,所以适用孟德尔遗传规律;颤蓝细菌属于原核生物,不进行减数分裂,不适用孟德尔遗传规律。
5.基因型为Mm的动物,在其精子形成过程中,基因MM、mm、Mm分开,分别发生在(　B　)
①精原细胞形成初级精母细胞时　②初级精母细胞形成次级精母细胞时　③次级精母细胞形成精细胞时　④精细胞形成精子时
A.①②③ B.③③②
C.②②③ D.②③④
解析:MM、mm是通过DNA复制形成的,因此位于姐妹染色单体上,它们的分离发生在减数分裂Ⅱ,伴随着丝粒分裂,姐妹染色单体的分开而分离;Mm是一对等位基因,位于一对同源染色体上,它们的分离发生在减数分裂Ⅰ,伴随着同源染色体的分开而分离。
6.摩尔根在果蝇杂交实验中获得了关于基因与染色体关系的重要成果。摩尔根用纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,得到F1均为红眼,F1雌雄个体杂交,F2雌果蝇均为红眼,雄果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。请回答下列问题。
(1)依据摩尔根的假设,写出上述杂交实验得到的F2的相应基因型:红眼雄果蝇　　　　;白眼雄果蝇　　　　;红眼雌果蝇　　　　　。
(2)为了验证上述假设的正确性,摩尔根等人选取　　　　眼雌果蝇与　　　　眼雄果蝇进行了一次杂交实验,所得子代的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　,即证明假设是正确的。
解析:(1)据题干“纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,得到F1均为红眼”可知,红眼为显性性状,则亲本的基因型为XAXA×XaY,得到的F1基因型为XAXa、XAY,F1雌雄个体杂交,得到的F2表型及基因型为红眼雄果蝇XAY、白眼雄果蝇XaY、红眼雌果蝇XAXA或XAXa。
(2)为了验证假设的正确性,摩尔根等人选取了红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行杂交,若控制眼色的基因在X染色体上,则后代白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇=1∶1。
答案:(1)XAY　XaY　XAXA或XAXa
(2)白　红　白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇=1∶1
7.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是(　C　)
A.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
B.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
D.在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w可能出现在细胞的同一极
解析:朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上,不是等位基因,等位基因位于同源染色体的同一位置。
8.如图表示某生物细胞分裂过程,两对等位基因A、a和B、b分别位于两对同源染色体上,若不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则下列叙述正确的是(　B　)
A.细胞Ⅱ可能是次级卵母细胞,无同源染色体
B.细胞Ⅳ中有2个B基因和2个b基因
C.细胞Ⅴ中可能含有2条染色体,1个b基因
D.细胞Ⅲ中的染色体数目与核DNA数目的比例始终为1∶2
解析:由细胞Ⅱ和Ⅳ细胞质不均等分裂可知,细胞Ⅰ是卵原细胞,细胞Ⅱ是初级卵母细胞,细胞Ⅲ是第一极体,细胞Ⅳ是次级卵母细胞,细胞Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ是第二极体,细胞Ⅷ是卵细胞。细胞Ⅱ中含有两对同源染色体;细胞Ⅷ中含有B和b基因,说明减数分裂Ⅰ过程中含有B和b基因的同源染色体没有分开,因此,细胞Ⅳ中有2个B基因和2个b基因,细胞Ⅲ中只含有a基因所在的染色体,故细胞Ⅴ含有一条染色体,一个a基因,不含有b基因;细胞Ⅲ在减数分裂Ⅱ后期染色体数目与核DNA数目之比为1∶1。
9.如图为果蝇的原始生殖细胞示意图。图中1、1′,2、2′,3、3′,4、4′表示染色体;B、b,D、d,V、v,W、w分别表示控制不同性状的基因。据图回答下列问题。
(1)此原始生殖细胞是　　　　细胞。
(2)图中的　　　　　　　　属于常染色体且为同源染色体,而　　　　属于性染色体且为同源染色体。
(3)正常情况下此原始生殖细胞经减数分裂产生的生殖细胞中的非同源染色体组合最多有　　　种。
(4)该果蝇的基因型可写成　　　　　　。
(5)如图所示的一个初级性母细胞经减数分裂可以产生　　　 　个
　　　　种生殖细胞;该果蝇经减数分裂可产生　　 　　种基因组成类型的配子。
解析:(1)果蝇的4和4′是一对同型的性染色体,说明该果蝇为雌性,该原始生殖细胞为卵原细胞。(2)从果蝇的染色体组成可看出,图中1和1′、2和2′、3和3′属于常染色体,4和4′属于性染色体。(3)非同源染色体的自由组合方式最多有24=16(种)。(4)根据图中显示基因可以写出该果蝇的基因型为VvDdBbXWXw。(5)一个初级卵母细胞经减数分裂可形成1个卵细胞和3个极体,故生殖细胞只有1个,对应1种类型;该果蝇经减数分裂可形成多个卵细胞,根据基因的自由组合定律,其基因组成类型为24=16(种)。
答案:(1)卵原　(2)1、1′,2、2′,3、3′　4、4′　(3)16 (4)VvDdBbXWXw　(5)1　1　16
10.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遵循　　　　　　　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:选择　 交配。
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。
解析:(1)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。
(2)F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这一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遵循基因的分离定律。
(3)杂交实验中选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。
结果预期:如果X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因(设控制眼色的基因为B、b),即亲本基因型为XbXb、XBYB,则子代基因型为XBXb、XbYB,即子代中(雌、雄果蝇)全为红眼;如果控制果蝇眼色的基因只在X染色体上,则亲本基因型为XbXb、XBY,则子代基因型为XBXb、XbY,即子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼。
答案:(1)红眼　 (2)基因的分离
(3)(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇
(雌、雄果蝇)全为红眼
雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼