第2章 第2节
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．下列相关叙述错误的是( )
A．萨顿提出了基因位于染色体上的假说
B．萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系
C．萨顿证明了果蝇的白眼基因位于性染色体上
D．萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑
【答案】 C
【解析】 萨顿提出了“基因在染色体上”的假说，该假说的提出在当时并没有科学的实验依据作为支撑；摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇的白眼基因位于X染色体上。
2．最早用实验证明基因位于染色体上的科学家是( )
A．孟德尔 B．萨顿
C．摩尔根 D．施莱登
【答案】 C
【解析】 孟德尔的豌豆杂交实验提出基因的分离定律和基因的自由组合定律，A不符合题意；萨顿蝗虫细胞观察实验采用类比推理法提出基因位于染色体上，B不符合题意；摩尔根的果蝇杂交实验采用假说—演绎法，证明基因在染色体上，C符合题意；施莱登和施旺提出了细胞学说，D不符合题意。故选C。
3．在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验结果是( )
A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1
B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
【答案】 B
【解析】 A项能说明野生型相对于突变型是显性性状，但不能判断白眼基因位于X染色体上，与题意不符；B项能说明这一对性状的遗传与性别有关，即控制该性状的基因位于X染色体上，且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象，与题意相符；C项属于测交类型，不能说明白眼基因位于X染色体上，与题意不符；D项能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的，不是最早，与题意不符。
4．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( )
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
【答案】 C
【解析】 若控制眼色的基因用M、m表示，该过程遗传图解为P红眼雌蝇(XMXM)×白眼雄蝇(XmY)→F1红眼雌蝇(XMXm)×红眼雄蝇(XMY)→F2红眼雌蝇(XMXM、XMXm)∶红眼雄蝇(XMY)∶白眼雄蝇(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。
5．摩尔根在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中发现了伴性遗传，下列相关说法正确的是( )
A．白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，无法确定白眼基因是否位于X染色体上
B．F1自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性，故可推断“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段，Y染色体没有其等位基因”
C．摩尔根实验结果证实基因在染色体上呈线性排列
D．白眼果蝇与F1个体测交实验，是摩尔根演绎推理的过程
【答案】 A
【解析】 白眼突变体与野生型个体杂交，F1全部表现为野生型，未表现出性状和性别的联系，不能确定白眼基因是否位于X染色体上，A正确；F1自由交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性，只能推断白眼基因不在常染色体和Y染色体上，还有可能位于XY的同源区段，“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段，Y染色体没有其等位基因”需要其他证据，B错误；摩尔根实验结果证实果蝇的白眼基因在X染色体上，不能证明基因在染色体上呈线性排列，C错误；白眼果蝇与F1个体测交实验，是摩尔根实验验证的过程，D错误。
6．摩尔根以果蝇为实验材料，将白眼基因与X染色体联系起来，用实验证明了基因在染色体上。实验过程为P：红眼♀×白眼→F1：红眼♀、红眼，F1雌、雄果蝇自由交配→F2：红眼(♀、)3/4、白眼()1/4。下列分析错误的是( )
A．根据F1只表现一种性状和F2出现性状分离可确定眼色的显隐性
B．根据F2中红眼和白眼的比例为3∶1，可确定该性状的遗传符合基因的分离定律
C．F2雌性中有两种基因型，与亲代中母本基因型相同的个体占子代总数的1/4
D．F2中白眼个体只有雄性，说明白眼性状只在雄性个体中表现出来
【答案】 D
【解析】 本题考查基因在染色体上的实验证据。亲本果蝇雌性为红眼，雄性为白眼，根据F1只表现一种性状和F2出现性状分离可确定眼色的显隐性，红色为显性，白色为隐性，A正确；根据F2中红眼和白眼的比例为3∶1，可推知F1杂合亲本产生了两种类型的配子，雌雄配子随机结合，得到子代，可确定该性状的遗传符合基因的分离定律，B正确；假设用A、a表示相关基因，则亲代母本的基因型是XAXA，父本是XaY，F1基因型是XAXa、XAY，F1自由交配，F2的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，F2雌性中有两种基因型，与亲代中母本基因型相同的个体占子代总数的1/4，C正确；F2中白眼个体只有雄性，并不能说明白眼性状只在雄果蝇中表现，如果基因型为XAXa与XaY的果蝇杂交，后代也会出现白眼的雌果蝇，D错误。
7．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，下列相关说法错误的是( )
A．果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目
B．基因在染色体上呈线性排列
C．黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律
D．细胞内的基因都在染色体上
【答案】 D
【解析】 一条染色体上有多个基因，所以果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目，A正确；基因在染色体上呈线性排列，B正确；黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上，因此它们的遗传不遵循自由组合定律，C正确；果蝇细胞核内的基因位于染色体上，细胞质内的基因位于线粒体中，D错误。
8．下图能正确表示分离定律的实质的是( )
【答案】 C
【解析】 基因的分离定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因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。
二、非选择题
9．1909年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。
【答案】 (1)XAY XaY XAXA和XAXa
(2)白 红 白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇＝1∶1
【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，亲本的基因型为XAXA×XaY，则得到的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和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。
选择考提升练
一、选择题
1．下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( )
A．体细胞中基因和染色体成对存在，生殖细胞中二者都是成单存在
B．体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方，一个来自母方
C．非同源染色体及其上的非等位基因自由组合
D．基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异
【答案】 D
【解析】 在生殖过程中基因和染色体的变异是随机发生的，没有必然的联系，不能体现二者间的平行关系，故选D。
2．假说—演绎法和类比推理法是遗传学研究中常用的方法，下列说法错误的是( )
A．“豌豆在自然状态下一般为纯种”不属于孟德尔假说的内容
B．运用假说—演绎法进行验证，得到的实验结果不一定与预期相符
C．萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上
D．利用类比推理法得出的推论不具有逻辑的必然性
【答案】 C
【解析】 “豌豆在自然状态下一般为纯种”这是实验材料的特点，不属于孟德尔假说的内容，A正确；运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符，实验结果与预期相同，说明假说正确，可得出结论，若实验结果与预期不同，需重新设计实验再验证，B正确；萨顿利用类比推理法提出基因在染色体上，实验证明基因在染色体上是摩尔根利用果蝇得出的结论，C错误；利用类比推理法得出的推论不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定正确，D正确。故选C。
3．果蝇的红眼和白眼是X染色体上的一对等位基因控制的相对性状。用一对红眼雌、雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇。下列说法不正确的是( )
A．红眼对白眼是显性
B．子一代的白眼果蝇既有雄性也有雌性
C．子一代的雌果蝇中有1/2为杂合子
D．子一代的雄果蝇既有红眼也有白眼
【答案】 B
【解析】 一对红眼雌、雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇，说明红眼是显性性状，白眼是隐性性状，A正确；由题意知，一对红眼雌、雄果蝇亲本的基因型为XAXa和XAY，后代白眼果蝇的性别是雄性，B错误；亲本的基因型为XAXa和XAY个体杂交，后代雌性个体的基因型为XAXA、XAXa，且比例是1∶1，C正确；亲本的基因型为XAXa和XAY，子一代的雄果蝇既有红眼也有白眼，D正确。
4．摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，采用了假说—演绎法。有关假说—演绎法的步骤及对应内容，下列说法错误的是( )
A．提出问题：白眼性状的表现为何总是与性别相关联
B．作出假说：控制白眼的是隐性基因，仅位于X染色体上
C．演绎推理：若假说成立，F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1
D．实验验证：对F1红眼雄果蝇进行测交从而验证假说
【答案】 C
【解析】 摩尔根根据实验现象提出为什么“果蝇白眼性状的遗传总是与性别相联系”的问题，A正确；根据白眼果蝇性状的遗传与性别相关联，摩尔根提出了控制白眼的是隐性基因，仅位于X染色体上的假说，B正确；F2中红眼与白眼果蝇之比为3∶1，这属于实验现象，C错误；摩尔根利用F1红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行测交，验证假说，D正确。故选C。
5．已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，下列关于该动物减数分裂产生配子的说法正确的是( )
A．果蝇的精子中含有成对的基因
B．果蝇的体细胞只含有一个基因
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，在配子中只有成对的基因中的一个
【答案】 D
【解析】 本题考查基因与染色体的平行关系。果蝇的精子中含有成对基因中的一个，A错误；果蝇的体细胞中含有成对的基因，B错误；果蝇的4对同源染色体上含有的基因一半来自父方，一半来自母方，C错误；基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个，D正确。
6．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
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细胞板上
B．基因cn、cl、v、w在果蝇的每个体细胞中均能表达
C．朱红眼基因cn可能是白眼基因w突变而来，它们是一对等位基因
D．在减数第二次分裂后期，细胞中可能没有基因v和w
【答案】 D
【解析】 有丝分裂中期，染色体着丝粒排列在赤道板上，A错误；由于基因的选择性表达，基因cn、cl、v、w不会在果蝇的每个体细胞中都表达，B错误；因为朱红眼基因cn、白眼基因w位于非同源染色体上，因此不是等位基因，C错误；在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，则减数第二次分裂后期的细胞中可能不含X染色体(雄果蝇的次级精母细胞可能含有Y染色体)，即可能没有基因v和w，D正确。故选D。
7．下列各种基因型的个体自交后代表型比例为9∶3∶3∶1的是( )
【答案】 C
【解析】 由比例9∶3∶3∶1可知，涉及两对等位基因，且两对等位基因遵循基因的自由组合定律，分别位于两对同源染色体上。
二、非选择题
8．果蝇的性状表现极其丰富，有较多的突变类型，并且有很多易于分析的遗传特征，这也是奠定果蝇在遗传学中重要地位的一个主要原因。果蝇的体细胞中有4对同源染色体，其中3对为常染色体，1对为性染色体。现有多只红眼雌果蝇(控制果蝇红眼和白眼的基因分别是A、a)，雌果蝇的卵原细胞经减数分裂可以形成卵细胞。回答下列问题：
(1)在该卵原细胞减数分裂Ⅰ的前期可观察到的染色体的行为是__________ _______________；在减数分裂Ⅱ过程中，次级卵母细胞中含有的染色体数最多为________条。
(2)若多只红眼雌果蝇与红眼雄果蝇分别杂交，F1中有少量的白眼果蝇出现，且白眼果蝇均为雄性，占子代的比例为1/8，由此推测这些红眼雌果蝇的基因型(纯合子与杂合子)及比例为____________________________。若利用F1的白眼雄果蝇与某只红眼雌果蝇杂交，子代中的雌雄果蝇均有红眼和白眼，则该红眼雌果蝇的基因型为________。
(3)设计果蝇杂交实验，验证(2)中控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，若选择纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇正交，则反交应选择________________ ____________________________________进行杂交。两次杂交后代表型分别为__________________________________________________________________，可证明控制眼色的基因只位于X染色体上。
【答案】 (1)同源染色体联会，形成四分体 8
(2)XAXA∶XAXa＝1∶1 XAXa
(3)纯合红眼雌果蝇和(纯合)白眼雄果蝇 正交子代中雌性果蝇均为红眼，雄性果蝇均为白眼；反交子代中雌雄果蝇均为红眼
【解析】 (1)卵原细胞减数分裂Ⅰ的前期发生同源染色体联会配对，形成四分体。果蝇体细胞染色体数目为8条，在减数分裂Ⅱ过程中，次级卵母细胞中含有的染色体数最多的时候为后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数变成8条。(2)红眼雌果蝇可为XAXA或XAXa，红眼雄果蝇为XAY。F1中有少量的白眼果蝇出现且比例不为1/4，说明亲本红眼雌果蝇两种基因型都有。假设亲本红眼雌果蝇中XAXA比例为Q，XAXa比例为1－Q，则后代白眼雄果蝇占比为1/4(1－Q)＝1/8，所以Q＝1/2，则亲本红眼雌果蝇为1/2XAXA和1/2XAXa。若利用F1的白眼雄果蝇与某只红眼雌果蝇杂交，子代中的雌雄果蝇均有红眼和白眼，则该红眼雌果蝇的基因型为XAXa。(3)控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，则纯合白眼雌果蝇基因型为XaXa，纯合红眼雄果蝇基因型为XAY，正交为纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇，则反交为纯合红眼雌果蝇和(纯合)白眼雄果蝇。正交子代中雌性果蝇均为红眼，雄性果蝇均为白眼；反交子代中雌雄果蝇均为红眼。以上即可证明控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上。
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第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
课标要求 核心素养
1．说出基因位于染色体上的理论依据。
2．阐述基因位于染色体上的实验证据。
3．概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
4．说出孟德尔遗传规律的现代解释。 1．生命观念：运用结构与功能观，理解自由组合定律的实质。
2．科学探究：运用假说—演绎法，分析萨顿假说和摩尔根的果蝇杂交实验。
3．社会责任：认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又否定自我的科学精神。
必备知识 自主梳理
?萨顿的假说
1．假说内容：基因(遗传因子)是由__________携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在__________上。
2．依据：基因和________________存在着明显的________关系。
项目 基因 染色体
独立性 基因在杂交过程中保持________性和________性 染色体在配子形成和受精过程中，具有____________的形态结构
染色体
染色体
染色体的行为
平行
完整
独立
相对稳定
项目 基因 染色体
存在
方式 在体细胞中基因________存在，在配子中只有_____ _______________________ 在体细胞中染色体________存在，在配子中只有__________________ __________
来源 体细胞中成对的基因一个来自________，一个来自________ 体细胞中成对的染色体(即________染色体)一条来自________，一条来自________
分配 ______________在形成配子时自由组合 ________________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
成对
成对
的基因中的一个
成对
成对的染色体中
的一条
父方
母方
同源
父方
母方
非等位基因
非同源染色体
?基因位于染色体上的实验证据
1．实验者：__________。
2．实验材料——________
(1)果蝇作为实验材料的优点：①有许多易于区分的相对性状；②培养周期短；③成本低；④__________；⑤染色体数目少，便于观察。
(2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中______对是常染色体，______对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是________，雄果蝇的性染色体组成是________。
摩尔根
果蝇
易饲养
3
1
XX
XY
3．实验现象
(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼，________是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼＝__________，符合
_______定律，红眼和白眼受一对__________
控制。
(4)F2中只有______果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与________相关联。
4．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相关联？
红眼
白眼
红眼
3∶1
分离
等位基因
雄
性别
5．作出假设，解释现象
(1)假设：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于____________上，Y染色体上无相应的等位基因。
X染色体
摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上而不是只位于Y染色体上？
提示：只位于X染色体上能合理地解释实验现象，如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄果蝇出现(或雌性果蝇不含有关眼色的基因)。
(2)解释
F2
XWXW
XWY
XW
Y
XW
XW
白眼雄性
6．验证方法——________
7．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于______染色体上，从而证明了__________________。
8．基因和染色体的关系
摩尔根进一步证明了：一条染色体上有________个基因；基因在染色体上呈________排列。
测交
X
基因在染色体上
许多
线性
?孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因的分离定律的实质
(1)在杂合子的细胞中，位于一对______________上的等位基因，具有一定的__________。
(2)在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随______________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。
同源染色体
独立性
同源染色体
2．基因的自由组合定律的实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是____________的。
(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的____________彼此分离的同时，非同源染色体上的______________自由组合。
互不干扰
等位基因
非等位基因
(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。( )
(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。( )
(3)雌蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。( )
(4)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。( )
(5)性染色体只存在于生殖细胞中，常染色体只出现在体细胞中。( )
(6)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。( )
(7)基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。( )
(8)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，说明核基因和染色体行为存在平行关系。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
【解析】 (1)萨顿利用类比推理法，推测基因位于染色体上，细胞质中的基因不位于染色体上。(2)配子中不只含有一个基因，而是含有每对基因中的一个。(5)生殖细胞和体细胞中都含有常染色体和性染色体。(6)一对同源染色体上的两个A基因属于同一种基因。(7)基因的分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
合作探究 能力提升
●情境解读
实验情境：果蝇是遗传学研究的经典材料，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。在果蝇的眼色遗传实验中，摩尔根把白眼基因定位于X染色体上，在该研究过程中，为了验证假说，摩尔根等人设计了测交实验的方法，以下是他们完成的测交实验之一。
P 红眼雌蝇(F1雌蝇)×白眼雄蝇
↓
测交子代 红眼雌蝇 白眼雌蝇 红眼雄蝇 白眼雄蝇
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
任务一：基因位于染色体上的证据
●合作探究
1．摩尔根用什么研究方法把白眼基因定位于X染色体上？
提示：假说—演绎法。
2．该测交实验能否充分验证控制白眼的基因在X染色体上？为什么？
提示：否。因为白眼基因位于常染色体上或者位于XY染色体的同源区段也会出现相同的结果，所以无法根据该测交实验直接判断白眼基因的位置。
3．为充分验证控制白眼的基因在X染色体上(基因用W/w表示)，请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案，并用遗传图解表示该实验方案？
提示：让白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。(显雄与隐雌杂交)。
①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解如图1。
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解如图2。
③若基因位于常染色体上，则遗传图解如图3。
图1 图2 图3
当出现结果①时，即可充分证明控制白眼的基因位于X染色体上，当出现结果②、③时，再用子代相互交配，观察子二代即可区分。
●典例剖析
摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图
所示。下列叙述中错误的是( )
A．果蝇的眼色遗传遵循分离定律
B．摩尔根和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了“假说—演绎”的研究方法
C．F2的红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D．选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验不可以确定基因所在位置
【答案】 D
【解析】 根据F2的性状分离比为3∶1可知，果蝇的眼色受一对等位基因控制，其遗传遵循分离定律，A正确；亲本基因型分别为XWXW、XwY，F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为XWXw、XWY，F2的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY，F2的红眼雌果蝇中纯合子(XWXW)占1/2，C正确；选用自然界中的红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行实验可以确定基因所在位置，D错误。
1．果蝇红眼对白眼为显性，控制该对相对性状的基因位于X染色体上。一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交得到F1，F1再自由交配得到F2。下列叙述错误的是( )
A．F1中无论雌雄都是红眼
B．F2中红眼∶白眼＝3∶1
C．F2红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D．F2雄果蝇的红眼基因都来自F1的父方
【答案】 D
【解析】 本题考查基因在染色体上的实验证据。由题意分析，果蝇红眼对白眼为显性，控制该对相对性状的基因位于X染色体上。若相关基因用B/b表示，则纯合红眼雌果蝇的基因型为XBXB，白眼雄果蝇的基因型为XbY，二者杂交得到F1，F1的基因型为XBXb、XBY，无论雌雄都是红眼，二者自由交配得到F2，F2的基因型和表型为1(红眼)XBXB、1(红眼)XBXb、1(红眼)XBY、1(白眼)XbY，即红眼∶白眼＝3∶1，A、B正确；F2红眼雌果蝇(1/2XBXB、1/2XBXb)中纯合子占1/2，C正确；F2雄果蝇的红眼基因来自F1雌果蝇XBXb，即该果蝇的红眼基因来自母方，D错误。
●归纳提升
1．果蝇体细胞内染色体的组成
性别 雌性 雄性
图示
同源染色体数目 4对 4对
常染色体 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体 XX XY
染色体组成 6＋XX(同型) 6＋XY(异型)
2．基因在性染色体上的分布情况及基因型的写法
3．摩尔根的验证实验没有直接选择白眼雌果蝇和F1中红眼雄果蝇杂交，因为在摩尔根的杂交实验中没有出现白眼雌果蝇，摩尔根的杂交实验中只出现了白眼雄果蝇。
●情境解读
图形情境：如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体。
●合作探究
1．图中属于等位基因有哪些？
提示：A与a、B与b、C与c均属于等位基因。
任务二：孟德尔遗传规律的现代解释
2．图中属于非等位基因的有哪些？
提示：A(a)和B(b)、A(a)和C(c)、B(b)和C(c)均属于非等位基因。
3．上述非等位基因中，能发生自由组合的是哪些？
提示：A(a)和C(c)、B(b)和C(c)可发生自由组合。
4．若不考虑互换，则该生物能产生几种配子？
提示：4种配子，分别为ABC、ABc、abC、abc。
5．分离定律和自由组合定律发生在什么时期？
提示：都发生在减数分裂Ⅰ后期。
●典例剖析
如图为某生物细胞中2对同源染色体上4对等位基因的分布情况。下列不遵循基因自由组合定律的是( )
【答案】 A
【解析】 根据基因的自由组合定律可知，一个细胞中同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因则自由组合，故图中的A、a与D、d以及B、b与C、c不遵循基因的自由组合定律，故A符合题意。
2．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释叙述错误的是( )
A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D．基因的分离定律与自由组合定律体现在减数分裂过程中
【答案】 C
【解析】 本题考查孟德尔遗传规律的现代解释。减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合；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，具有一定的独立性；基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中，A、B、D正确，C错误。
●归纳提升
1．分离定律的细胞学基础
2．自由组合定律的细胞学基础
3．关于基因分离定律和自由组合定律的几点说明
(1)同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。
(2)减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(即两对等位基因必须位于两对同源染色体上)，而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。
(3)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。
课堂达标 巩固训练
1．关于基因和染色体的关系，许多科学家做出了不懈的努力。下列有关叙述错误的是( )
A．约翰逊将孟德尔的“遗传因子”改名为“基因”
B．萨顿提出基因位于染色体上的假说
C．摩尔根通过果蝇的红眼和白眼杂交实验证明了基因位于染色体上
D．摩尔根及其学生利用同位素标记技术发现基因在染色体上呈线性排列
【答案】 D
【解析】 本题考查基因和染色体关系的探索历程。1909年，约翰逊将孟德尔的“遗传因子”改名为“基因”，A正确；萨顿将基因的行为与染色体的行为进行类比，根据其一致性，提出基因位于染色体上的假说，B正确；摩尔根用果蝇的眼色杂交实验证明基因位于染色体上，其实验过程是亲代红眼(♀)和白眼( )杂交，F1雌雄全是红眼，F1相互交配，F2中红眼∶白眼接近3∶1，F2中的白眼全是雄性。摩尔根假设白眼基因在X染色体上，以上现象能合理解释，并设计测交实验验证，证明假设成立，C正确；摩尔根及其学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时也说明基因在染色体上呈线性排列，但利用的不是同位素标记技术，D错误。
2．摩尔根将控制白眼的基因定位在X染色体上后，用F1中的红眼雌蝇(X＋XW，X＋代表红眼基因，XW代表白眼基因)与亲代中的白眼雄蝇进行回交，开展后续实验。下列叙述正确的是( )
A．回交实验的后代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇比例为3∶1∶3∶1
B．若用回交获得的白眼雌蝇与红眼雄蝇交配，则后代中雌蝇都为白眼，雄蝇都为红眼
C．若用回交获得的红眼雌蝇和红眼雄蝇交配，则所有后代都是红眼，且都能稳定遗传
D．若用回交获得的雌蝇和雄蝇进行自由交配，则其后代中红眼与白眼的比例为7∶9
【答案】 D
【解析】 F1红眼雌蝇的基因型是X＋XW，能产生两种卵细胞，一种是X＋(红眼基因)，一种是XW(白眼基因)；白眼雄蝇的基因型是XWY，产生两种精子，一种是XW(白眼基因)，一种是Y，回交的后代为X＋XW、X＋Y、XWXW、XWY，比例为1∶1∶1∶1，A错误；回交产生的白眼雌蝇(XWXW)与红眼雄蝇(X＋Y)交配，其后代雌性都为X＋XW，性状为红眼；雄性都为XWY，性状为白眼，B错误；回交产生的红眼雌蝇(X＋XW)和红眼雄蝇(X＋Y)交配，后代为X＋X＋、X＋Y、X＋XW、XWY，既有红眼也有白眼，既有纯合子也有杂合子，C错误；回交获得的雌蝇和雄
蝇为X＋XW、X＋Y、XWXW、XWY，且比例为1∶1∶1∶1，则全部雌蝇产生1/4X＋和3/4XW的雌配子，全部雄蝇产生1/4X＋、1/4XW和1/2Y的雄配子，让其进行自由交配，通过棋盘法可得出后代中红眼与白眼的比例为7∶9，D正确。
3．果蝇是常用的遗传学研究的实验材料，如图左侧为果蝇体细胞内染色体组成示意图，右侧是X、Y染色体放大图，请据图回答下列问题：
(1)此图所示果蝇的性别是________，该细胞中有________对同源染色体，美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料，运用________________ (研究方法)，将白眼基因与图中________染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。
(2)若一对等位基因(A、a)位于1、2号染色体上，则这个群体中关于该等位基因有________种基因型；若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上，则这个群体中雄性个体关于该等位基因有________种基因型。
(3)若B、b仅位于X染色体上，分别控制果蝇眼睛的红色和白色，A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅，则短翅白眼雄果蝇的基因型是______________，其减数分裂产生的配子是___________________，在产生配子时，遵循的遗传规律是__________________________________ ____________________________________________________________。
【答案】 (1)雄性 4 假说—演绎法 X
(2)3 4
(3)aaXbY aXb和aY 基因的分离定律和自由组合定律
【解析】 本题考查基因与染色体的平行关系。(1)题图中的果蝇性染色体组成为XY，为雄果蝇，该细胞中有4对同源染色体。摩尔根以果蝇为实验材料，运用假说—演绎法将白眼基因与题图中X染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。(2)1、2号染色体为同源染色体，形成配子时分离，若等位基因(A、a)位于1、2号染色体上，则这个群体中关于该等位基因有3种基因型，分别为AA、Aa、aa；若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上，设该等位基因用M、m表示，则这个群体
中雄果蝇关于该等位基因的基因型有XMYM、XMYm、XmYM、XmYm4种。(3)若B、b仅位于X染色体上，分别控制果蝇眼睛的红色和白色，A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅，则短翅白眼雄果蝇是双隐性纯合子，基因型为aaXbY，其减数分裂产生的配子是aXb和aY，在产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，遵循的遗传规律是基因的分离定律和自由组合定律。
课时小结
