2.2基因在染色体上同步练习 人教版高中生物必修二（含解析）

2.2基因在染色体上
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．豌豆和果蝇是遗传学中常用的实验材料，两种实验材料均具有的特点是（ ）
①都具有易于区分的性状②自然状态下，一般都是纯种③都能产生较多的后代用于实验分析④材料简单，易于种植或饲养
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
2．下列关于等位基因和非等位基因的叙述，正确的是
A．组成B和b两个基因的碱基种类和数目一定不同
B．等位基因存在于生物体的所有细胞中
C．非等位基因之间的基因重组可能来自于自由组合，也可能来自于交叉互换
D．减数分裂过程中，等位基因分离，所有非等位基因自由组合
3．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
4．萨顿提出“基因在染色体上”的假说，他所用的研究方法是(　　)
A．实验模拟法 B．假说—演绎法
C．类比推理法 D．模型建构法
5．关于孟德尔遗传规律适用的范围，正确的是（ ）
A．病毒和大肠杆菌的遗传不符合孟德尔遗传规律
B．性染色体上基因的遗传不符合孟德尔遗传规律
C．有性生殖的蛙的红细胞遗传符合孟德尔遗传规律
D．真核细胞线粒体基因的遗传符合孟德尔遗传规律
6．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．摩尔根等人以果蝇为研究材料，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
7．果蝇某条染色体上部分基因的分布如图甲所示，该条染色体经变异后部分基因的分布如图乙所示。下列说法不正确的是
A．一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列
B．该染色体发生了基因突变，为生物进化提供原材料
C．白眼和朱红眼的遗传不符合基因自由组合定律
D．图中甲—乙发生的变异可以在显微镜下直接观察到
8．基因的分离定律和自由组合定律分别发生于下图中哪个过程（ ）
A．①和② B．②和① C．①和① D．②和②
9．基因型为FFTt的个体的配子是：（ ）
A．FT和FT B．Ft和Ft C．FF和Tt D．FT和Ft
10．下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中，正确的是（　　）
A．噬菌体侵染细菌的实验和恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所的实验——同位素标记法
B．萨顿假说和摩尔根果蝇杂交实验——类比推理法
C．孟德尔杂交实验的研究和探究减数分裂中染色体变化的实验——模型建构法
D．判断细胞是否死亡—可用台盼蓝染色法
二、非选择题
11．某果蝇品系同时含4种突变性状，这4种突变性状分别由Ⅱ号和Ⅲ号染色体上的显性突变基因控制（如下图所示），任何一对突变基因纯合都会导致胚胎死亡（不考虑交叉互换）。
请回答：
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有 （写出两点即可）。
(2)多翅脉与正常翅脉、正常翅型与卷曲翅两对相对性状的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是 。
(3)该果蝇品系的雌、雄个体间相互交配，子代果蝇的基因型为 。
12．某高等动物的基因型为AaBb，其一个原始生殖细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞的示意图如下。据图回答以下问题：
（1）甲细胞处于减数分裂的 时期，名称为 ，细胞中含有 个DNA， 个四分体。
（2）乙细胞的名称为 ，细胞中含有 条染色体，该细胞中移向每一极的染色体互为 染色体。
（3）甲细胞中发生了同源染色体的 之间发生了染色体片段交换，分裂产生乙细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为 。
（4）这个原始生殖细胞分裂产生 种不同基因型的卵细胞。
13．完成关于基因的部分探索历程的填空。
（1）在肺炎双球菌转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为 型，否定了这种说法。
（2）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用 排列顺序的多样性来解释DNA分子的多样性。进而科学家们发现基因是DNA上 的片段。
（3）以下是基因控制生物体性状的实例,乙醇进入人体后的代谢途径如下图。
①以上实例体现了基因通过控制 ，进而控制生物体的性状。
②有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”。 经研究发现“红脸人”体内只有ADH，则“红脸人”的基因型有 种。此外还有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”，他们的基因型为 。
三、判断题
14．基因的分离定律和自由组合定律，同时发生在减数第一次分裂后期，分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。( )
15．萨顿用果蝇作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。（必修2　P29） ( )
16．请依据遗传规律和减数分裂，判断下列叙述的正误：
（1）一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因。( )
（2）杂合子形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离。( )
（3）减数分裂过程中，等位基因分离，非等位基因自由组合。( )
（4）基因的自由组合发生在受精作用过程中。( )
17．自由组合定律发生于减数第一次分裂中期( )
18．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。( )
四、填空题
19．孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的 ，不同对的遗传因子就是位于 。
20．遗传的染色体学说的依据： ：①基因在杂交试验中始终保持其独立性和完整性，染色体在细胞分裂各期中保持着一定的形态特征。②基因在体细胞中是成对存在的，一个来自母方，一个来自父方，染色体成对存在，一条来自母方，一条来自父方。③形成配子时，基因分别进入不同的配子，减数分裂时，同源染色体的两条染色体彼此分离，分别进入不同的配子。④形成配子时，等位基因彼此分离，非等位基因自由组合地进入配子，非同源染色体随机地进入配子。
21．材料果蝇的优点： 。
22．萨顿的研究方法是 ；他是否证明了基因在染色体上？ 。
23．因为果蝇 ,10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生几百个后代，所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。
参考答案：
1．C
【分析】1、豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。
2、果蝇适用于进行遗传学实验材料的原因：培养周期短，容易饲养，成本低；染色体数目少，便于观察；某些相对性状区分明显等。
【详解】①二者都具有多对易与区分的相对性状，①正确；
②豌豆自然状态下，一般是纯种，但果蝇不是，②错误；
③二者都繁殖快，能产生较多的后代用于实验分析，③ 正确；
④豌豆和果蝇材料简单，易于种植或饲养，④正确。
综上，①③④正确。
故选C。
2．C
【分析】决定相对性状的基因叫做等位基因，等位基因位于同源染色体上相同的片段，在减数分裂过程中，随着同源染色体的分离而分离，随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合；基因的本质是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子含四种碱基A、T、C、G，不同的基因之间碱基种类相同，但可能排列顺序不同，A错误；
B、原核生物没有染色体，所以没有等位基因，B错误；
C、基因重组有两个来源，一是减数第一次分裂前期，同源染色体上的同源区段交叉互换导致基因重组，二是减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致基因重组，C正确；
D、减数第一次分裂后期同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如果两对基因位于一对同源染色体上，则不会发生自由组合，D错误。
故选C。
【点睛】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。
3．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。
4．C
【分析】本题考查基因在染色体上的探索历程，解答本题的关键是掌握萨顿提出了“基因位于染色体上”的假说的过程。
【详解】萨顿将看不见的基因与看得见的染色体行为进行类比，发现两者的行为存在明显的平行关系，进而提出“基因位于染色体上”的假说，由此可见，萨顿采用了类比推理法，综上所述， C正确，ABD错误。故选C。
5．A
【分析】1.基因分离定律的实质：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；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代；
2.基因自由组合定律的实质；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】A、孟德尔定律适合于真核生物的有性生殖，不适于无性生殖过程，大肠杆菌为无性繁殖方式，其遗传不符合孟德尔遗传规律，病毒增殖 的过程也不遵循孟德尔的遗传定律，A正确；
B、性染色体上的基因也在细胞核中，其遗传也遵循孟德尔遗传定律，B错误；
C、蛙的红细胞进行有丝分裂，该过程中基因的传递规律不符合孟德尔遗传规律，C错误；
D、真核细胞线粒体基因为细胞质基因，质基因的遗传不符合孟德尔遗传规律，D错误。
故选A。
6．B
【分析】根据题意和图示分析可知：图中红眼与白眼杂交，F1均为红眼，说明红眼相对于白眼是显性性状；F2红眼有雌性和雄性，白眼只有雄性，说明与性别相关联，相关基因在X染色体上。
【详解】A 摩尔根等人以果蝇为研究材料，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；
B、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；
C、摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程用到了假说—演绎法，C正确；
D、根据图形分析可知控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，说明摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY，D正确。
【点睛】本题考查伴性遗传实验过程，要求学生掌握基因在染色体上的证明方法，考查学生对知识的理解能力。
7．B
【分析】本题是关于染色体的题目，由图像可以发生了染色体结构的变异，基因的主要载体是染色体，基因在染色体上呈线性排列，也就是说一条染色体上有很多基因；生物进化的原材料包括基因突变基因重组和染色体变异；基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因，；基因突变和染色体变异的区别是基因突变不能再光学显微镜下观察到，而染色体变异可以。
【详解】A、基因的主要载体是染色体，一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确；
B、该染色体发生了染色体结构的变异，为生物进化提供原材料，B错误；
C、白眼和朱红眼位于一条染色体上，遗传不符合基因自由组合定律，C正确；
D、图中甲—乙发生的变异属于染色体结构的变异，可以在显微镜下直接观察到，D正确。
故选B。
【点睛】在真核生物的体内，染色体是遗传物质DNA的载体。当染色体的数目发生改变时(缺少，增多)或者染色体的结构发生改变时，遗传信息就随之改变，带来的就是生物体的后代性状的改变，这就是染色体变异。它是可遗传变异的一种。根据产生变异的原因，它可以分为结构变异和数量变异两大类，而结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位。
8．C
【分析】题图分析：①表示减数分裂形成配子的过程；②表示雌雄配子随机结合产生后代的过程（受精作用）；③表示子代基因型种类数；④表示子代表现型及相关比例。
【详解】基因分离定律的实质是：等位基因随着同源染色体的分开而分离；基因自由组合定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合。而同源染色体的分离和非同源染色体自由组合都发生的减数第一次分裂后期，所以基因分离定律和基因自由组合定律都发生在减数第一次分裂后期，即图中①过程。即C正确。
故选C。
9．D
【分析】减数分裂：形成有性生殖细胞的分裂方式 。特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。结果：生殖细胞中的染色体数目减半。
【详解】减数分裂产生配子，染色体数目减半，同源染色体分离，其上的等位基因也随之分离。因此基因型为FFTt的个体的配子是FT和Ft。
故选D。
10．D
【分析】1、放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不改变，通过追踪放射性同位素标记的化合物，可用弄清化学反应的详细过程；
2、萨顿通过实验观察和推理提出假说：基因在染色体上用的是类比推理法，摩尔根果蝇杂交实验证实基因在染色体上用的是假说-演绎法；孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律用的是假说-演绎法；
3、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构用的是模型建构法；
4、利用细胞膜的选择透过性，可以用台盼蓝染色法鉴定细胞的死活。
【详解】A、噬菌体侵染细菌的实验用到了同位素标记法，而恩格尔曼的实验用的是好氧菌检测氧气的产生，A错误；
B、摩尔根果蝇杂交实验证实基因在染色体上用的是假说-演绎法，B错误；
C、探究减数分裂中染色体变化的实验采用了模型建构法，孟德尔杂交实验的研究用的是假说-演绎法，C错误；
D、利用细胞膜的选择透过性，可以用台盼蓝染色法鉴定细胞的死活，D正确。
故选D。
【点睛】
11．(1)体积小，容易饲养；果蝇繁殖系数高，孵化快；果蝇的染色体数目少，便于分析。
(2) 不遵循 控制多翅脉与正常翅脉、正常翅型与卷曲翅两对相对性状的等位基因位于同一对同源染色体上。
(3)AaCcSsTt
【分析】 基因自由组合定律：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。
（1）
果蝇作为遗传学实验材料的优点有体积小，容易饲养；果蝇繁殖系数高，孵化快；果蝇的染色体数目少，便于分析。
（2）
控制多翅脉与正常翅脉、正常翅型与卷曲翅两对相对性状的等位基因位于同一对同源染色体上，因此多翅脉与正常翅脉、正常翅型与卷曲翅两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。
（3）
该果蝇品系的雌、雄个体间相互交配，产生的配子种类有AcSt、AcsT、aCSt、aCsT，雌雄配子随机结合，任何一对显性突变基因纯合都会导致胚胎死亡，只有AaCcSsTt能存活，子代果蝇的基因型为AaCcSsTt。
12． 减数第一次分裂后 8 0（2） 4（3）AaBB（4）1 初级卵母细胞 8 0 第一极体 4
非同源 非姐妹染色单体 AaBB 1
【分析】题图分析，甲中同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；乙细胞中不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期。图甲细胞中显示该细胞在减数第一次分裂的前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。
【详解】（1）由分析可知，甲细胞处于减数分裂第一次分裂后时期，因为图中显示细胞质不均等分离，因此该细胞的名称为初级卵母细胞，此时细胞中含有8个DNA，0个四分体。
（2）乙细胞中没有同源染色体，且着丝点一分为二，因此该细胞处于减数第二次分裂后期，根据该细胞的细胞质均等分裂的情况可知，该细胞的名称为第一极体，细胞中含有4条染色体，该细胞中移向每一极的染色体互为非同源染色体。
（3）根据图示可知，甲细胞中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段交换，和图中乙细胞同时产生的另一细胞次级卵母细胞的相关基因组成为AaBB。
（4）一个卵原细胞经过减数分裂后只能产生一个卵细胞，据此可知这个原始生殖细胞分裂产生一种不同基因型的卵细胞，其基因型为AB或aB。
【点睛】熟知卵细胞的分裂过程以及该过程中染色体行为变化是解答本题的关键，正确辨析图中的信息是解答本题的前提。
13． SⅢ 碱基对 有遗传效应 酶的合成来控制代谢过程 4 Aabb 或AAbb
【分析】根据题图”乙醇进入人体后的代谢途径”分析可知：“红脸人”的基因型为A_B_，包括四种基因型，即AABB、AaBB、AABb、AaBb；“千杯不醉”的的基因型A_bb，包括两种基因型，即AAbb、Aabb。
【详解】（1）如果该实验中S型菌全是SIII型，因为R型菌是由SⅡ型突变产生，如果全部出现的是SIII型就可以否认S型菌出现是由于R型菌突变产生的。
（2）DNA双螺旋模型用碱基对排列顺序的多样性，解释了DNA分子的多样性。随后科学家发现了基因是DNA上有遗传效应的DNA片段。
（3）以上例子说明的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状。由题意可知红脸人基因型是A-B-，应有AABB、AaBB、AABb、AaBb4种。千杯不醉的基因型应是A-bb，即AAbb或Aabb。
【点睛】解答本题第（3）小题关键在于结合题干信息分析确定两种表现型的基因型。
14．√
【详解】基因分离是指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；基因自由组合指的是同源染色体上等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因的分离，由此可知基因的分离和自由组合，同时发生在减数第一次分裂后期，分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。故正确。
15．错误
【详解】1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子，也就是等位基因，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
错误。
16． √ √ × 提示：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。 × 提示：基因的自由组合发生在减数分裂过程中，受精作用中的精子与卵细胞的随机结合不属于自由组合。
【分析】1、孟德尔对一对相对性状的杂交实验的解释：（1）生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子成对存在；（3）配子中的遗传因子成单存在；（4）受精时，雌雄配子随机结合。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】（1）一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，此说法正确。
（2）杂合子形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，此说法正确。
（3）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，此说法错误。
（4）基因的自由组合发生在减数分裂过程中，受精作用中的精子与卵细胞的随机结合不属于自由组合，此说法错误。
【点睛】本题考查孟德尔遗传实验、细胞的减数分裂，要求考生识记孟德尔遗传实验的过程及孟德尔所作出的假说；识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律，能结合所学的知识准确判断各选项。
17．错误
【详解】自由组合定律发生于减数第一次分裂后期，即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，因此该说法错误。
18．正确
【解析】略
19． 等位基因 非同源染色体上的非等位基因。
【解析】略
20．基因的行为和减数分裂过程中的染色体有着平行关系
【解析】略
21．果蝇易饲养，10多天就繁殖一代
【详解】由于果蝇有果蝇易饲养、10多天就繁殖一代、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状等优点，所以常用来作为遗传学研究的材料。
22． 类比推理法 没有
【解析】略
23．易饲养、繁殖快
【解析】略