第2节 基因在染色体上
【学习目标】
1.基于基因和染色体的相关事实,运用归纳、概括、演绎推理等科学思维,阐明基因在染色体上,进一步体会假说—演绎法;
2.从基因和染色体关系的角度,对孟德尔遗传规律作出现代解释;
3.认同科学研究需要丰富的想象力,敢于质疑、探索求真的科学精神,以及对科学的热爱。
聚焦·学案一 基因位于染色体上的实验证据
[学案设计]
(一)萨顿关于基因在染色体上的假说
1.萨顿假说的内容
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.萨顿假说的依据
基因和染色体的行为存在着明显的 关系。
比较项目 基因的行为 染色体的行为
状态 平行 生殖 过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定
数量 平行 体细胞中 成对
配子中 成单 成单
来源 平行 体细胞中 成对的基因一个来自 ,一个来自 同源染色体中一条来自父方,一条来自母方
行为 平行 形成配 子时 自由组合 非同源染色体自由组合
(二)分析摩尔根应用假说—演绎法证明基因位于染色体上的科学探究过程
1.实验现象——发现并提出问题
问题:F2白眼果蝇全是 ,这一性状与 相关联。
2.实验现象的解释——作出假说
(1)假设:控制白眼的基因(用w表示)在 染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
(2)遗传图解
F1配子 1/2XW 1/2Y
1/2XW 1/4XWXW (红眼雌性) 1/4XWY (红眼雄性)
1/2Xw 1/4XWXw (红眼雌性) 1/4XwY (白眼雄性)
F2
3.演绎推理——实验检验
(1)实验一:F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。
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,则遗传图解表示如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解表示如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解表示如下:
说明:①②③实验结果相同,故根据上述实验结果无法验证假说,但通过上述实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二:利用实验一得到的白眼雌果蝇与野生型纯种红眼雄果蝇交配。
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,则遗传图解表示如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解表示如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解表示如下:
说明:杂交子代中,雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,性状表现与①相同,与②③不同,由此可证明假说成立。
4.得出结论: 。
5.研究发展:一条染色体上有 个基因,基因在染色体上呈 排列。
[迁移训练]
1.判断下列叙述的正误
(1)萨顿通过蝗虫实验运用推理法得出了基因位于染色体上的结论。 ( )
(2)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。 ( )
(3)摩尔根果蝇杂交实验中,F2发生了性状分离。 ( )
(4)果蝇杂交实验中,眼色遗传与性别有关。 ( )
(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)果蝇具有易饲养、繁殖快、染色体数量多等优点。 ( )
2.萨顿在用蝗虫细胞作材料研究精子和卵细胞的形成过程中,提出了“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说。下列说法不符合其观点的是 ( )
A.基因在杂交过程中保持完整性和独立性
B.在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对存在的
C.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方
D.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Ⅱ后期也是自由组合的
3.如图为通过分子生物学技术将基因定位在染色体上的示意图,图中为一个四分体,黑点表示荧光标记的基因,下列相关叙述错误的是 ( )
A.该图表明基因在染色体上呈线性排列
B.图中的染色体已经完成复制,①与③代表的基因可能不同
C.该图中没有被黑点标记的区域就不含基因
D.图中的两条染色体在有丝分裂过程中不会分离
4.(教材P30图2 8发掘训练)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.摩尔根与萨顿都采用了“假说—演绎法”
B.摩尔根发现的问题是F2中的白眼果蝇为什么都是雄性
C.摩尔根提出的假说是白眼基因只位于X染色体上,Y染色体没有它的等位基因
D.摩尔根通过果蝇眼色杂交实验验证了基因位于染色体上
聚焦·学案二 孟德尔遗传规律的现代解释
[学案设计]
(一)明确孟德尔遗传规律的实质
1.基因的分离定律的实质
描述对象 同源染色体上的
行为特点 具有一定的独立性
发生时间 的过程中
结果 等位基因会随 的分开而分离
2.基因的自由组合定律的实质
(1)位于非同源染色体上的 的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的 彼此分离的同时, 上的非等位基因自由组合。
(二)分析孟德尔遗传规律的细胞学基础
|探|究|学|习|
孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交,在观察和统计分析的基础上,通过严谨的推理和大胆的想象,得出了分离定律。
生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫作“基因”,并且提出了表型和基因型的概念。
萨顿通过研究蝗虫细胞染色体变化规律,提出了基因位于染色体上的假说,最终由摩尔根等人通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。
(1)通过分析材料最可能联想到基因(遗传因子)是怎样从亲代传递给下一代的
(2)萨顿提出“基因在染色体上”的假说,对照材料分析基因(遗传因子)与染色体在行为上存在什么关系
(3)摩尔根和他的学生们最终证明了基因在染色体上,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇的多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示)。
①该图说明了基因存在于染色体上的规律是什么
②图中的基因有可能遵循自由组合定律吗 为什么
|认|知|生|成|
1.等位基因与非等位基因的辨析
类型 等位基因 非等位基因
位置 同源染色体的同一位置 同源染色体、非同源染色体
特点 控制一对相对性状 控制不同相对性状
行为 随同源染色体分开而分离 非同源染色体上的非等位基因,随非同源染色体自由组合而自由组合
图示 ①A和a、B和b、C和c为等位基因(即孟德尔所说的成对的遗传因子); ②A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因(即孟德尔所提出的不同对的遗传因子),其中A和B位于一条染色体上,A和b位于同源染色体上,不能自由组合;A和C、B和C位于非同源染色体上,可自由组合
2.两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离,如图:
(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,如图:
[例1] 下列关于孟德尔遗传规律的现代解释,叙述错误的是 ( )
A.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
B.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
C.同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D.基因分离与自由组合定律发生在减数分裂过程中
尝试解答:选
[例2] 如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因,下列叙述正确的是 ( )
A.从性染色体情况来看,该果蝇只能形成一种配子
B.基因e控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D.只考虑3、4与7、8两对染色体时,该个体能形成四种配子
尝试解答:选
[易错提醒]
基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
(1)并不是所有的非等位基因都遵循自由组合定律,只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。
(3)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
[迁移训练]
1.判断下列叙述的正误
(1)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。 ( )
(2)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。 ( )
(3)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。 ( )
(4)非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合。 ( )
2.等位基因分离、非等位基因的自由组合、四分体时期基因的互换分别发生在减数分裂的时期是 ( )
A.减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ后期
B.减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ前期
C.减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ前期
D.减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期
3.下列有关自由组合定律的叙述,正确的是 ( )
A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释归纳总结的,不适合多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的基因的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时,决定不同性状的基因的分离是随机的,所以称为自由组合定律
D.在形成配子时,决定同一性状的成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合
4.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。下列叙述正确的是 ( )
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
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.线粒体有少量的基因,但这些基因的传递不遵循孟德尔遗传规律,原因是
。
2.在减数分裂形成配子时,等位基因都遵循分离定律,非等位基因都遵循基因的自由组合定律。这种说法 (填“正确”或“不正确”),原因是
。
三、综合检测反馈
1.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配,F2红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。下列说法不正确的是 ( )
A.实验中F1 全为红眼,说明红眼为显性性状
B.上述实验完整地体现了假说—演绎法,并证明基因位于染色体上
C.上述实验能够说明控制红眼和白眼的基因遵循分离定律
D.若控制白眼的基因位于X与Y的同源区,F2也只有雄性有白眼
2.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,三对基因分别单独控制三对相对性状且为完全显性。下列说法正确的是 ( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型, 比例为3∶3∶1∶1
C.若基因型为AaBb的个体在产生配子时发生互换,则它能产生4种比例相等的配子
D.基因型为AaBbdd的个体自交后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1
3.雌蝗虫的性染色体组成为XX,雄蝗虫的性染色体组成为XO(即雄蝗虫只有1条X染色体)。控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死。下列有关叙述错误的是 ( )
A.萨顿通过观察蝗虫体细胞和生殖细胞的染色体数,提出了基因在染色体上的假说
B.在有丝分裂后期,雌蝗虫细胞的染色体数比雄蝗虫多2条
C.蝗虫的群体中,仅考虑B、b基因,共5种基因型
D.杂合复眼正常雌蝗虫和复眼异常雄蝗虫杂交,后代中复眼正常∶复眼异常=1∶1
4.果蝇的长翅与短翅(由B、b基因控制)、红眼与白眼(由R、r基因控制)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表,请据表回答下列问题:
长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇/只 151 0 52 0
雄蝇/只 77 75 25 26
(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料,其优点有 (答两点)。
(2)控制果蝇红眼和白眼性状的基因位于 染色体上,控制果蝇长翅和短翅的基因位于 染色体上。
(3)亲本雄雌果蝇的基因型为 、 。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有 种,其中杂合子∶纯合子= 。
(4)将亲本的雌果蝇与1只长翅白眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占3/8,则这只白眼雄果蝇的基因型是 ,子代雌果蝇的表型比例为长翅红眼∶长翅白眼∶短翅红眼∶短翅白眼= 。
第2节 基因在染色体上
聚焦·学案一
[学案设计]
(一)1.染色体 染色体 2.平行 成对 父方 母方 非等位基因
(二)1.红眼 红眼 雄性 性别 2.(1)X
4.基因在染色体上 5.许多 线性
[迁移训练]
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
2.选D 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后期也是自由组合的。
3.选C 题图为通过分子生物学技术将基因定位在染色体上的示意图,其可以说明基因在染色体上呈线性排列,是证明基因在染色体上的直接证据,A正确;图中为一个四分体,图中的染色体已经完成复制,相同位置上有4个荧光点,姐妹染色单体上是相同基因(不考虑基因突变的情况下),非姐妹染色单体上可能是等位基因也可能是相同基因,B正确;该图中没有被黑点标记的区域也可能含有基因,C错误;图中的两条染色体为同源染色体,在有丝分裂过程中不会分离,D正确。
4.选A 萨顿的研究方法不是“假说—演绎法”,A错误。
聚焦·学案二
[学案设计]
(一)1.等位基因 减数分裂形成配子 同源染色体
2.(1)非等位基因 (2)等位基因 非同源染色体
(二)(1)提示:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
(2)提示:存在明显的平行关系。
(3)①提示:基因在染色体上呈线性排列。
②提示:不可能;这些基因位于同一条染色体上,只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。
[例1] 选C 基因分离定律的现代解释认为在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,A正确;基因自由组合定律的现代解释认为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,B正确;基因自由组合定律的现代解释认为在减数分裂过程中,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,C错误;基因分离与自由组合定律都发生在减数分裂过程中,D正确。
[例2] 选D 由图可知,该果蝇为雄性个体,图中7为X染色体,8为Y染色体,因此,从性染色体情况来看,该果蝇能形成X、Y两种配子,A错误;基因e位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,因此基因e控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率,B错误;基因A、a与B、b位于同一对同源染色体上,经减数分裂过程形成配子时,基因A、a与B、b之间不能自由组合,C错误;只考虑3、4与7、8两对同源染色体时,二者为非同源染色体,位于非同源染色体上的非等位基因可自由组合,故能产生四种配子,D正确。
[迁移训练]
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.选C 等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ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;基因的互换发生在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会时。C正确。
3.选D 自由组合定律的内容:①控制不同性状的遗传因子(基因)的分离和组合是互不干扰的;②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子(基因)彼此分离,决定不同性状的遗传因子(基因)自由组合。自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释归纳总结的,也适合多对相对性状的遗传。
4.选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;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;图甲、乙都只有一对等位基因,不能用来揭示基因的自由组合定律的实质,C错误;乙个体(YYRr)自交,只会出现两种表型,黄色圆粒(YYR_)∶黄色皱粒(YYrr)=3∶1,D错误。
随堂小结
二、融通科学思维
1.遵循孟德尔遗传规律的基因是位于染色体上的基因,而线粒体基因位于细胞质中,往往随卵细胞传递给子代
2.不正确 位于同一对同源染色体上的非等位基因不遵循基因的自由组合定律
三、综合检测反馈
1.选B 白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼为显性性状,A正确;上述实验是为了验证萨顿假说的内容“基因在染色体上”是否正确而进行的,只体现了假说—演绎法中发现并提出问题的内容,没有证明基因位于染色体上,B错误;让F1红眼果蝇相互交配,F2红眼∶白眼=3∶1,能够说明控制红眼和白眼的基因遵循分离定律,C正确;若控制白眼的基因位于X与Y的同源区,假设控制白眼的基因为a,则亲本白眼雄果蝇基因型为XaYa,亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXA,F1的基因型为XAXa、XAYa,F1红眼果蝇相互交配,F2基因型为XAXA、XAXa、XAYa、XaYa,F2也只有雄性有白眼,D正确。
2.选B 图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,属于连锁基因,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,A错误;基因A和a与基因D和d遵循自由组合定律,因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现2×2=4种表型,比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶3∶1∶1,B正确;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时发生互换,则它能产生4种配子,但是发生互换的概率较低,所以基因型为AB和ab的配子比例要高于Ab和aB,C错误;若基因型为AaBbdd的个体的基因位置如题图所示,即图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,而dd自交后代都是dd,因此AaBbdd的个体自交后代只有两种表型,不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比,D错误。
3.选C 萨顿通过观察蝗虫体细胞和生殖细胞的染色体数,发现了基因与染色体的平行关系,提出基因在染色体上的假说,A正确;雄蝗虫比雌蝗虫少一条染色体,因此同样是有丝分裂后期,雄蝗虫细胞中的染色体数比雌蝗虫细胞中的染色体数少2条,B正确;蝗虫的群体中,仅考虑B、b基因,雌蝗虫有XBXB、XBXb两种基因型,雄蝗虫有XBO、XbO两种基因型,共有4种基因型,C错误;杂合复眼正常雌蝗虫基因型为XBXb,复眼异常雄蝗虫基因型为XbO,由于基因b会使雄配子致死,因此两者杂交后代为复眼正常雄蝗虫(XBO)∶复眼异常雄蝗虫(XbO)=1∶1,D正确。
4.解析:(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料,这是因为果蝇群体中有易于区分的相对性状,且具有繁殖快、个体小、容易饲养等优点。
(2)表中信息显示,F1中雌果蝇眼色都表现为红眼,雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1,眼色在F1雌雄个体间有差异,故控制红眼和白眼的等位基因位于X染色体上,且红眼对白眼为显性;F1中,雌雄果蝇中长翅与短翅之比接近3∶1,即性状表现与性别无关,因而说明控制长翅与短翅的基因位于常染色体上,长翅对短翅为显性。
(3)由(2)分析可知,长翅对短翅是显性,红眼对白眼是显性,故亲本的基因型为BbXRY、BbXRXr;F1雌果蝇中长翅红眼基因型有1/6BBXRXR、1/6BBXRXr、2/6BbXRXR、2/6BbXRXr 4种基因型,其中杂合子∶纯合子=5∶1。
(4) 1只长翅白眼雄果蝇(B_XrY)与亲本雌果蝇(BbXRXr)杂交,子代雌果蝇中长翅白眼(B_XrXr)占3/8=3/4(B_)×1/2(XrXr),因此长翅白眼雄果蝇的基因型是BbXrY,则子代雌果蝇的表型及比例为长翅红眼(B_XRXr)∶长翅白眼(B_XrXr)∶短翅红眼(bbXRXr)∶短翅白眼(bbXrXr)=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1。
答案:(1)相对性状多并且明显;繁殖快、个体小、容易饲养等 (2)X 常 (3)BbXRY BbXRXr 4 5∶1 (4)BbXrY
3∶3∶1∶1
2 / 13(共93张PPT)
第2节
基因在染色体上
1.基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说—演绎法；
2.从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释；
3.认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。
学习目标
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦 学案一 基因位于染色体上的实验证据
聚焦 学案二 孟德尔遗传规律的现代解释
随堂小结——即时回顾与评价
课时跟踪检测
NO.1
聚焦 学案一 基因位于染色体
上的实验证据
学案设计
(一)萨顿关于基因在染色体上的假说
1.萨顿假说的内容
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。
染色体
染色体
2.萨顿假说的依据
基因和染色体的行为存在着明显的______关系。
平行
比较项目 基因的行为 染色体的行为
状态 平行 生殖 过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定
数量 平行 体细胞中 _____ 成对
配子中 成单 成单
来源 平行 体细胞中 成对的基因一个来自_____，一个来自____ 同源染色体中一条来自父方，一条来自母方
行为 平行 形成配子时 ___________自由组合 非同源染色体自由组合
成对
父方
母方
非等位基因
(二)分析摩尔根应用假说—演绎法证明基因位于染色体上的科学探究过程
1.实验现象——发现并提出问题
问题：F2白眼果蝇全是_____，这一性状与_____相关联。
雄性
性别
红眼
红眼
2.实验现象的解释——作出假说
(1)假设：控制白眼的基因(用w表示)在_____染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。
X
(2)遗传图解
3.演绎推理——实验检验
(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。
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，则遗传图解表示如下：
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：
③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：
说明：①②③实验结果相同，故根据上述实验结果无法验证假说，但通过上述实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二：利用实验一得到的白眼雌果蝇与野生型纯种红眼雄果蝇交配。
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，则遗传图解表示如下：
②若基因位于X染色体上，Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：
③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：
说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与①相同，与②③不同，由此可证明假说成立。
4.得出结论：________________。
5.研究发展：一条染色体上有______个基因，基因在染色体上呈______排列。
基因在染色体上
许多
线性
迁移训练
1.判断下列叙述的正误
(1)萨顿通过蝗虫实验运用推理法得出了基因位于染色体上的结论。( )
(2)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。( )
(3)摩尔根果蝇杂交实验中，F2发生了性状分离。 ( )
(4)果蝇杂交实验中，眼色遗传与性别有关。 ( )
(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)果蝇具有易饲养、繁殖快、染色体数量多等优点。( )
√
√
√
√
×
×
2.萨顿在用蝗虫细胞作材料研究精子和卵细胞的形成过程中，提出了“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说。下列说法不符合其观点的是 ( )
A.基因在杂交过程中保持完整性和独立性
B.在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的
C.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方
D.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Ⅱ后期也是自由组合的
√
解析：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后期也是自由组合的。
3.如图为通过分子生物学技术将基因定位在染色体
上的示意图，图中为一个四分体，黑点表示荧光标记的
基因，下列相关叙述错误的是 ( )
A.该图表明基因在染色体上呈线性排列
B.图中的染色体已经完成复制，①与③代表的基因可能不同
C.该图中没有被黑点标记的区域就不含基因
D.图中的两条染色体在有丝分裂过程中不会分离
√
解析：题图为通过分子生物学技术将基因定位在染色体上的示意图，其可以说明基因在染色体上呈线性排列，是证明基因在染色体上的直接证据，A正确；图中为一个四分体，图中的染色体已经完成复制，相同位置上有4个荧光点，姐妹染色单体上是相同基因(不考虑基因突变的情况下)，非姐妹染色单体上可能是等位基因也可能是相同基因，B正确；该图中没有被黑点标记的区域也可能含有基因，C错误；图中的两条染色体为同源染色体，在有丝分裂过程中不会分离，D正确。
4.(教材P30图2 8发掘训练)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.摩尔根与萨顿都采用了“假说—演绎法”
B.摩尔根发现的问题是F2中的白眼果蝇为什么都是雄性
C.摩尔根提出的假说是白眼基因只位于X染色体上,Y染色体没有它的等位基因
D.摩尔根通过果蝇眼色杂交实验验证了基因位于染色体上
√
解析：萨顿的研究方法不是“假说—演绎法”,A错误。
NO.2
聚焦 学案二 孟德尔遗传规律的现代解释
学案设计
(一)明确孟德尔遗传规律的实质
1.基因的分离定律的实质
描述对象 同源染色体上的__________
行为特点 具有一定的独立性
发生时间 ___________________的过程中
结果 等位基因会随____________的分开而分离
等位基因
减数分裂形成配子
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____________的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的__________彼此分离的同时，______________上的非等位基因自由组合。
非等位基因
等位基因
非同源染色体
(二)分析孟德尔遗传规律的细胞学基础
|探|究|学|习|
孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交，在观察和统计分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，得出了分离定律。
生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫作“基因”，并且提出了表型和基因型的概念。
萨顿通过研究蝗虫细胞染色体变化规律，提出了基因位于染色体上的假说，最终由摩尔根等人通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。
(1)通过分析材料最可能联想到基因(遗传因子)是怎样从亲代传递给下一代的
提示：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
(2)萨顿提出“基因在染色体上”的假说，对照材料分析基因(遗传因子)与染色体在行为上存在什么关系
提示：存在明显的平行关系。
(3)摩尔根和他的学生们最终证明了基因在染色体上，发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘制出果蝇的多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示)。
①该图说明了基因存在于染色体上的规律是什么
提示：基因在染色体上呈线性排列。
②图中的基因有可能遵循自由组合定律吗 为什么
提示：不可能；这些基因位于同一条染色体上，只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。
|认|知|生|成|
1.等位基因与非等位基因的辨析
类型 等位基因 非等位基因
位置 同源染色体的同一位置 同源染色体、非同源染色体
特点 控制一对相对性状 控制不同相对性状
行为 随同源染色体分开而分离 非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合
续表
图示 ①A和a、B和b、C和c为等位基因(即孟德尔所说
的成对的遗传因子)；
②A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基
因(即孟德尔所提出的不同对的遗传因子)，其中
A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色体上，可自由组合
2.两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：
(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：
[例1] 下列关于孟德尔遗传规律的现代解释，叙述错误的是 ( )
A.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
B.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
C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D.基因分离与自由组合定律发生在减数分裂过程中
√
[解析] 基因分离定律的现代解释认为在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，A正确；基因自由组合定律的现代解释认为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，B正确；基因自由组合定律的现代解释认为在减数分裂过程中，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，C错误；基因分离与自由组合定律都发生在减数分裂过程中，D正确。
[例2] 如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示
染色体，字母表示基因，下列叙述正确的是 ( )
A.从性染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子
B.基因e控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D.只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子
√
[解析] 由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从性染色体情况来看，该果蝇能形成X、Y两种配子，A错误；基因e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，因此基因e控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B错误；基因A、a与B、b位于同一对同源染色体上，经减数分裂过程形成配子时，基因A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，位于非同源染色体上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子，D正确。
[易错提醒]
基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
(1)并不是所有的非等位基因都遵循自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。
(3)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
迁移训练
1.判断下列叙述的正误
(1)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。( )
(2)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。( )
(3)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。( )
(4)非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合。( )
×
×
√
×
2.等位基因分离、非等位基因的自由组合、四分体时期基因的互换分别发生在减数分裂的时期是 ( )
A.减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ后期
B.减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ前期
C.减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅰ前期
D.减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期
√
解析：等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ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；基因的互换发生在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会时。C正确。
3.下列有关自由组合定律的叙述，正确的是 ( )
A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释归纳总结的，不适合多对相对性状的遗传
B.控制不同性状的基因的分离和组合是相互联系、相互影响的
C.在形成配子时，决定不同性状的基因的分离是随机的，所以称为自由组合定律
D.在形成配子时，决定同一性状的成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合
√
解析：自由组合定律的内容：①控制不同性状的遗传因子(基因)的分离和组合是互不干扰的；②在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子(基因)彼此分离，决定不同性状的遗传因子(基因)自由组合。自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释归纳总结的，也适合多对相对性状的遗传。
4.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。下列叙述正确的是 ( )
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
√
解析：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；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；图甲、乙都只有一对等位基因，不能用来揭示基因的自由组合定律的实质，C错误；乙个体(YYRr)自交，只会出现两种表型，黄色圆粒(YYR_)∶
黄色皱粒(YYrr)=3∶1，D错误。
随堂小结——即时回顾与评价
NO.3
一、建构概念体系
二、融通科学思维
二、融通科学思维
1.线粒体有少量的基因，但这些基因的传递不遵循孟德尔遗传规律，原因是__________________________________________________
________________________________________________。
2.在减数分裂形成配子时，等位基因都遵循分离定律，非等位基因都遵循基因的自由组合定律。这种说法________(填“正确”或“不正确”)，原因是________________________________________________
______________。
遵循孟德尔遗传规律的基因是位于染色体上的基因，而线粒体基因位于细胞质中，往往随卵细胞传递给子代
不正确
位于同一对同源染色体上的非等位基因不遵循基因的自由组合定律
三、综合检测反馈
1.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。下列说法不正确的是( )
A.实验中F1 全为红眼，说明红眼为显性性状
B.上述实验完整地体现了假说—演绎法，并证明基因位于染色体上
C.上述实验能够说明控制红眼和白眼的基因遵循分离定律
D.若控制白眼的基因位于X与Y的同源区，F2也只有雄性有白眼
√
解析：白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全为红眼，说明红眼为显性性状，A正确；上述实验是为了验证萨顿假说的内容“基因在染色体上”是否正确而进行的，只体现了假说—演绎法中发现并提出问题的内容，没有证明基因位于染色体上，B错误；让F1红眼果蝇相互交配，F2红眼∶白眼=3∶1，能够说明控制红眼和白眼的基因遵循分离定律，C正确；若控制白眼的基因位于X与Y的同源区，假设控制白眼的基因为a，则亲本白眼雄果蝇基因型为XaYa，亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXA，F1的基因型为XAXa、XAYa，F1红眼果蝇相互交配，F2基因型为XAXA、XAXa、XAYa、XaYa，F2也只有雄性有白眼，D正确。
2.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，
三对基因分别单独控制三对相对性状且为完全显性。
下列说法正确的是 ( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型， 比例为3∶3∶1∶1
C.若基因型为AaBb的个体在产生配子时发生互换，则它能产生4种比例相等的配子
D.基因型为AaBbdd的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1
√
解析：图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，属于连锁基因，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，A错误；基因A和a与基因D和d遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现2×2=4种表型，比例为(1∶1)×(3∶1)
=3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时发生互换，则它能产生4种配子，但是发生互换的概率较低，所以基因型为AB和ab的配子比例要高于Ab和aB，C错误；
若基因型为AaBbdd的个体的基因位置如题图所示，即图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，而dd自交后代都是dd，因此AaBbdd的个体自交后代只有两种表型，不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，D错误。
3.雌蝗虫的性染色体组成为XX,雄蝗虫的性染色体组成为XO(即雄蝗虫只有1条X染色体)。控制蝗虫复眼正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上,且基因b会使雄配子致死。下列有关叙述错误的是 ( )
A.萨顿通过观察蝗虫体细胞和生殖细胞的染色体数,提出了基因在染色体上的假说
B.在有丝分裂后期,雌蝗虫细胞的染色体数比雄蝗虫多2条
C.蝗虫的群体中,仅考虑B、b基因,共5种基因型
D.杂合复眼正常雌蝗虫和复眼异常雄蝗虫杂交,后代中复眼正常∶复眼异常=1∶1
√
解析：萨顿通过观察蝗虫体细胞和生殖细胞的染色体数，发现了基因与染色体的平行关系，提出基因在染色体上的假说，A正确；雄蝗虫比雌蝗虫少一条染色体，因此同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞中的染色体数比雌蝗虫细胞中的染色体数少2条，B正确；蝗虫的群体中，仅考虑B、b基因，雌蝗虫有XBXB、XBXb两种基因型，雄蝗虫有XBO、XbO两种基因型，共有4种基因型，C错误；杂合复眼正常雌蝗虫基因型为XBXb，复眼异常雄蝗虫基因型为XbO，由于基因b会使雄配子致死，因此两者杂交后代为复眼正常雄蝗虫(XBO)∶复眼异常雄蝗虫(XbO)=1∶1，D正确。
4.果蝇的长翅与短翅(由B、b基因控制)、红眼与白眼(由R、r基因控制)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交，F1表型及数量如下表，请据表回答下列问题：
长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇/只 151 0 52 0
雄蝇/只 77 75 25 26
(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料，其优点有________________
_________________________________ (答两点)。
(2)控制果蝇红眼和白眼性状的基因位于 染色体上，控制果蝇长翅和短翅的基因位于 染色体上。
(3)亲本雄雌果蝇的基因型为 、 。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有 种，其中杂合子∶纯合子= 。
相对性状多并且
明显；繁殖快、个体小、容易饲养等
X
常
BbXRY
BbXRXr
4
5∶1
(4)将亲本的雌果蝇与1只长翅白眼雄果蝇杂交，子代雌果蝇中长翅白眼占3/8，则这只白眼雄果蝇的基因型是 ，子代雌果蝇的表型比例为长翅红眼∶长翅白眼∶短翅红眼∶短翅白眼= 。
BbXrY
3∶3∶1∶1
解析：(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料，这是因为果蝇群体中有易于区分的相对性状，且具有繁殖快、个体小、容易饲养等优点。
(2)表中信息显示，F1中雌果蝇眼色都表现为红眼，雄果蝇中红眼∶白眼=1∶1，眼色在F1雌雄个体间有差异，故控制红眼和白眼的等位基因位于X染色体上，且红眼对白眼为显性；F1中，雌雄果蝇中长翅与短翅之比接近3∶1，即性状表现与性别无关，因而说明控制长翅与短翅的基因位于常染色体上，长翅对短翅为显性。
(3)由(2)分析可知，长翅对短翅是显性，红眼对白眼是显性，故亲本的基因型为BbXRY、BbXRXr；F1雌果蝇中长翅红眼基因型有1/6BBXRXR、1/6BBXRXr、2/6BbXRXR、2/6BbXRXr 4种基因型，其中杂合子∶纯合子=5∶1。
(4)1只长翅白眼雄果蝇(B_XrY)与亲本雌果蝇(BbXRXr)杂交，子代雌果蝇中长翅白眼(B_XrXr)占3/8=3/4(B_)×1/2(XrXr)，因此长翅白眼雄果蝇的基因型是BbXrY，则子代雌果蝇的表型及比例为长翅红眼(B_XRXr)∶长翅白眼(B_XrXr)∶短翅红眼(bbXRXr)∶短翅白眼(bbXrXr)=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1。
课时跟踪检测
NO.4
(A级选择题每小题2分,B级选择题每小题4分,本检测满分50分)
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√
A级 强基固本
1.遗传学家萨顿提出基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。下列选项属于其依据的是( )
A.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此
B.基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律
C.魏斯曼对减数分裂的成功预见
D.摩尔根的果蝇杂交实验结果
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解析：萨顿提出基因在染色体上的假说的依据有①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结构。②基因在体细胞中成对存在，染色体也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样也只有成对染色体的一条。③体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。④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后期也是自由组合的。因此A符合题意。
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2.下列不能体现基因和染色体具有平行关系的是 ( )
A.体细胞中成对基因和染色体一个来自父方，一个来自母方
B.形成配子时姐妹染色单体彼此分离，等位基因也随之分离
C.减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，同源染色体上的等位基因随之分离
D.非等位基因在形成配子时可以自由组合，非同源染色体也自由组合
√
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解析：体细胞中成对的基因一个来自父方一个来自母方；同源染色体是一条来自父方、一条来自母方的一对染色体。能体现基因和染色体具有平行关系，A不符合题意。减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，位于同源染色体上的等位基因也随之分离，而姐妹染色单体上的基因一般为相同基因，B符合题意，C不符合题意。非等位基因在形成配子时可以自由组合；非同源染色体也自由组合。能体现基因和染色体具有平行关系，D不符合题意。
3.野生型果蝇存在以下隐性突变的类型，相关基因及位置关系如图。下列相关叙述正确的是( )
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√
A.题述染色体的关系为同源染色体
B.题图中两条染色体上所示基因均属于非等位基因
C.在减数分裂Ⅱ后期，题述基因不会位于细胞的同一极
D.白眼雄蝇与野生型杂交，可根据F1表型验证基因位于染色体上的假说
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解析：题述染色体为一条常染色体和一条性染色体，关系为非同源染色体，A错误；题图中两条染色体为非同源染色体，这两条染色体上的基因均为非同源染色体上的非等位基因，B正确；减数分裂Ⅱ后期，由于细胞中的染色体是同源染色体分离、非同源染色体自由组合的结果，而上图中的基因是非同源染色体上的非等位基因，因此题述基因可能位于细胞同一极，C错误；白眼雄蝇与野生型杂交，F1雌雄均为红眼，无法验证基因位于染色体上的假说，D错误。
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√
4.关于孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验，下列叙述错误的是 ( )
A.孟德尔借助豌豆杂交实验提出的分离定律体现在配子形成阶段，而自由组合定律体现在受精阶段
B.“在体细胞中，遗传因子是成对存在的”属于孟德尔为了解释分离现象提出的假说
C.两位科学家进行的实验都采用了统计学方法分析实验数据
D.摩尔根的果蝇眼色遗传实验可为基因在染色体上提供实验证据
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解析：基因分离定律和自由组合定律均发生于产生配子的过程中，A错误。
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5.某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(D)对矮茎(d)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r位于2号染色体上，基因D、d位于4号染色体上。下列说法错误的是 ( )
A.验证基因的自由组合定律，统计叶型和株高或株高和花色都可以
B.验证基因的分离定律，统计叶型、株高或花色都可以
C.验证基因自由组合定律可以用纯合矮茎红花植株和纯合高茎白花植株杂交，F1测交或自交
D.豌豆花是两性花，进行人工杂交实验时需对父本去雄
√
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解析：基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因在遗传中的传递规律，控制叶型的基因(M、m)和花色的基因(R、r)都位于2号染色体上，控制株高的基因(D、d)位于4号染色体上，故验证基因的自由组合定律，统计叶型和株高或株高和花色都可以，A正确；基因的分离定律研究的是一对等位基因在遗传中的传递规律，因此验证基因的分离定律，统计叶型、株高或花色都可以，B正确；控制株高的基因(D、d)和花色的基因(R、r)分别位于4号和2号染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，因此验证基因的自由组合定律可用纯合矮茎红花植株和纯合高茎白花植株杂交，再让F1测交或自交，C正确；豌豆花是两性花，进行人工杂交实验时需对母本去雄，D错误。
6.棉花纤维的颜色、植株抗虫与否分别由A、a和B、b
这两对等位基因控制，其位置关系如图所示。现用紫色不
抗虫植株与不同批次的白色抗虫植株进行杂交，结果见下表。
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组合 序号 亲本杂交组合 子代的表型及其植株数目
紫色不抗虫 白色不抗虫
1 紫色不抗虫×白色抗虫Ⅰ 211 208
2 紫色不抗虫×白色抗虫Ⅱ 0 279
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则子代白色不抗虫植株在正常产生配子的过程中，不会出现下列哪种情况 ( )
√
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解析：根据图和表的信息可判断，白色对紫色是显性，不抗虫对抗虫是显性，杂交组合1中双亲的基因型分别为aaBB×Aabb，杂交组合2中双亲的基因型分别为aaBB×AAbb，则子代白色不抗虫植株的基因型均为AaBb。在正常产生配子的过程中，非同源染色体上的非等位基因会自由组合，则会出现B项对应情况；正常情况下，在减数分裂Ⅱ的前期，会出现C、D项对应情况。由于是正常产生配子过程，则不会出现缺失B或b所在染色体的情况，A项情况不会出现。
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7.下列关于基因分离定律和基因自由组合定律的叙述,错误的是 ( )
A.分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ中
B.位于X染色体上的基因会和位于Y染色体上的基因发生自由组合
C.自由组合的基因一定都是非等位基因,但非等位基因不一定都能自由组合
D.位于常染色体上的各基因中既可能存在分离现象也可能存在自由组合现象
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解析：分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ后期，A正确。X染色体和Y染色体为同源染色体，位于X染色体上的基因不会和位于Y染色体上的基因发生自由组合，B错误。非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，同源染色体上的非等位基因不可以自由组合，故自由组合的基因一定都是非等位基因，但非等位基因不一定都能自由组合，C正确。互为同源染色体的常染色体上的各基因在减数分裂过程中可以分离；互为非同源染色体的常染色体上的各基因在减数分裂过程中可以自由组合，D正确。
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8.(11分)分析下列关于基因在染色体上的实验：
(1)萨顿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)。
易饲养，繁殖快，有多种易于区分的相对性状，产生的子代数量多等
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(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，下列选项遵循基因的自由组合定律的有 。
线性
BCD
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(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，F1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______________________________________________________
______。
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
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(4)现有纯种的红眼雌果蝇(XBXB)、红眼雄果蝇(XBY)与白眼雌果蝇(XbXb)、白眼雄果蝇(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：
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解析：(1)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。
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(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”的主要解释。
(4)验证摩尔根作出的主要解释的测交实验中，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(略)。
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B级 发展提能
9.蝇子草是雌雄异株的植物，性染色体组成为XY，其叶型有阔叶和细叶两种类型，据此进行了实验①和②。下列分析正确的是( )
实验 雌株 雄株 子代
① 阔叶 细叶 全是阔叶雄株
② 阔叶 阔叶 (纯合子) 雌株全是阔叶，雄株阔叶和细叶约各占半数
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A.阔叶对细叶为隐性
B.叶型基因位于Y染色体上
C.含有细叶基因的配子是致死的
D.实验②中的亲代阔叶雌株是杂合子
√
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解析：由实验②亲本均为阔叶，子代出现细叶可推出，阔叶对细叶为显性，A错误。由杂交实验②子代雌雄表现不同，说明是伴性遗传，基因位于X染色体上，若控制叶型的基因位于Y染色体上，则子代雄性全为阔叶，B错误。由于实验①子代全是阔叶雄株，说明含细叶基因的雄配子致死，由于实验②子代雄株有细叶，说明含细叶基因的雌配子不致死，C错误。若实验②中亲代阔叶雌株为纯合子，子代将全部为阔叶，与题意不符；若实验②中的亲代阔叶雌株为杂合子，子代表型与题意相符，即实验②中的亲代阔叶雌株是杂合子，D正确。
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10.已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W
和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇体细胞中染
色体和部分基因示意图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.果蝇的体细胞中一般有4对同源染色体
B.果蝇是遗传学常用的实验材料,原因之一是果蝇的染色体数目较少
C.摩尔根通过假说—演绎法证明了果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传总是与性别相关联
D.该果蝇与多只灰身雄果蝇杂交,若子代出现性状分离,则性状分离比为灰身∶黑身=3∶1
√
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解析：果蝇的体细胞中一般有4对同源染色体(3对常染色体和1对性染色体),A正确;果蝇具有染色体数少、易观察、繁殖速度快等特点,因此其是遗传学常用的实验材料,B正确;摩尔根通过假说—演绎法证明,果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传总是与性别相关联,C正确;该果蝇的基因型为Bb,与多只灰身雄果蝇(基因型为BB或Bb)杂交,若子代出现性状分离,说明多只灰身雄果蝇中存在杂合子,由于灰身雄果蝇的基因型可能有两种,性状分离比可能不是灰身∶黑身=3∶1,D错误。
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11.(17分)小鼠的体色黑斑与白斑由基因A/a控制，长尾与短尾由基因B/b控制，且长尾对短尾为显性，不考虑X、Y染色体的同源区段。某兴趣小组让表型不同的雌雄小鼠杂交，子代雌雄小鼠的表型及比例均为黑斑长尾∶白斑长尾∶黑斑短尾∶白斑短尾=3∶1∶3∶1。请回答下列问题：
(1)小鼠体色中 为显性性状，控制该性状的基因位于
(填“常染色体”或“X 染色体”)上，判断依据是________
_________________________________________________________
______。
黑斑
常染色体
子代雌、雄小鼠的表型及比例均为黑斑∶白斑=3∶1，说明该性状与性别无关
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(2)若让子代中黑斑雌雄小鼠相互交配，子代黑斑小鼠中杂合子所占比例为 。基因A/a与基因B/b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
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遵循
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(3)依据题干信息不能判断基因B/b位于常染色体还是X染色体。若该基因位于X染色体上，亲代雌鼠的基因型为 。为确定基因B/b所在染色体的类型，请以亲代或子代小鼠为实验材料设计实验思路并预期实验结果及结论。实验思路：______________________
。实验结果及结论：若 ，则________________
；若_______________________________________________，则 。
AaXBXb
让子一代中短尾雌鼠与
长尾雄鼠作为亲本杂交，观察其后代的表型及比例
子二代雌鼠均为长尾、雄鼠均为短尾
基因B/b位于X染
色体上
子二代雌雄鼠的表型及比例均为长尾∶短尾=1∶1
基因B/b位于常染色体上
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解析：(1)根据题干信息可知，子代雌、雄个体的表型及比例均有黑斑∶白斑=3∶1，说明黑斑对白斑为显性，且基因A/a位于常染色体上，该亲本的基因型均为Aa。
(2)亲本小鼠关于体色的基因型均为Aa，则子代黑斑小鼠的基因型及占比为1/3AA，2/3Aa，其产生的配子及比例为A∶a=2∶1，则黑斑雌、雄小鼠随机交配，子代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=4∶4∶1，故黑斑小鼠中杂合子所占比例为1/2。题干中子代雌、雄小鼠均有四种表型，且比例为3∶1∶3∶1是由3∶1与1∶1组合而来的，故这两对基因遵循自由组合定律。
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(3)子代小鼠中长尾∶短尾=1∶1，已知长尾对短尾为显性，若基因B/b位于常染色体上，则其亲本的基因型为Bb和bb；若基因B/b位于X染色体上，则其亲本的基因型为XBXb和XbY，由此可知，亲代雌性小鼠的基因型为AaXBXb。若想要探究基因B/b所在位置，可让子一代中的短尾雌鼠与长尾雄鼠交配，观察其后代的表型及比例。若基因B/b位于X染色体上，则XbXb×XBY→XBXb、XbY，即其子代雌鼠均为长尾、雄鼠均为短尾；若基因B/b位于常染色体上，则Bb×bb→Bb、bb，即其子代雌雄鼠的表型及比例均为长尾∶短尾=1∶1。课时跟踪检测(八) 基因在染色体上
(A级选择题每小题2分,B级选择题每小题4分,本检测满分50分)
A级 强基固本
1.遗传学家萨顿提出基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。下列选项属于其依据的是 ( )
A.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此
B.基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律
C.魏斯曼对减数分裂的成功预见
D.摩尔根的果蝇杂交实验结果
2.下列不能体现基因和染色体具有平行关系的是 ( )
A.体细胞中成对基因和染色体一个来自父方,一个来自母方
B.形成配子时姐妹染色单体彼此分离,等位基因也随之分离
C.减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,同源染色体上的等位基因随之分离
D.非等位基因在形成配子时可以自由组合,非同源染色体也自由组合
3.野生型果蝇存在以下隐性突变的类型,相关基因及位置关系如图。下列相关叙述正确的是( )
A.题述染色体的关系为同源染色体
B.题图中两条染色体上所示基因均属于非等位基因
C.在减数分裂Ⅱ后期,题述基因不会位于细胞的同一极
D.白眼雄蝇与野生型杂交,可根据F1表型验证基因位于染色体上的假说
4.关于孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验,下列叙述错误的是 ( )
A.孟德尔借助豌豆杂交实验提出的分离定律体现在配子形成阶段,而自由组合定律体现在受精阶段
B.“在体细胞中,遗传因子是成对存在的”属于孟德尔为了解释分离现象提出的假说
C.两位科学家进行的实验都采用了统计学方法分析实验数据
D.摩尔根的果蝇眼色遗传实验可为基因在染色体上提供实验证据
5.某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r位于2号染色体上,基因D、d位于4号染色体上。下列说法错误的是 ( )
A.验证基因的自由组合定律,统计叶型和株高或株高和花色都可以
B.验证基因的分离定律,统计叶型、株高或花色都可以
C.验证基因自由组合定律可以用纯合矮茎红花植株和纯合高茎白花植株杂交,F1测交或自交
D.豌豆花是两性花,进行人工杂交实验时需对父本去雄
6.棉花纤维的颜色、植株抗虫与否分别由A、a和B、b这两对等位基因控制,其位置关系如图所示。现用紫色不抗虫植株与不同批次的白色抗虫植株进行杂交,结果见下表。
组合 序号 亲本杂交组合 子代的表型及其植株数目
紫色不抗虫 白色不抗虫
1 紫色不抗虫× 白色抗虫Ⅰ 211 208
2 紫色不抗虫× 白色抗虫Ⅱ 0 279
则子代白色不抗虫植株在正常产生配子的过程中,不会出现下列哪种情况 ( )
7.下列关于基因分离定律和基因自由组合定律的叙述,错误的是 ( )
A.分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ中
B.位于X染色体上的基因会和位于Y染色体上的基因发生自由组合
C.自由组合的基因一定都是非等位基因,但非等位基因不一定都能自由组合
D.位于常染色体上的各基因中既可能存在分离现象也可能存在自由组合现象
8.(11分)分析下列关于基因在染色体上的实验:
(1)萨顿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,下列选项遵循基因的自由组合定律的有 。
(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,F1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)现有纯种的红眼雌果蝇(XBXB)、红眼雄果蝇(XBY)与白眼雌果蝇(XbXb)、白眼雄果蝇(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)。
B级 发展提能
9.蝇子草是雌雄异株的植物,性染色体组成为XY,其叶型有阔叶和细叶两种类型,据此进行了实验①和②。下列分析正确的是 ( )
实验 雌株 雄株 子代
① 阔叶 细叶 全是阔叶雄株
② 阔叶 阔叶 (纯合子) 雌株全是阔叶,雄株阔叶和细叶约各占半数
A.阔叶对细叶为隐性
B.叶型基因位于Y染色体上
C.含有细叶基因的配子是致死的
D.实验②中的亲代阔叶雌株是杂合子
10.已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.果蝇的体细胞中一般有4对同源染色体
B.果蝇是遗传学常用的实验材料,原因之一是果蝇的染色体数目较少
C.摩尔根通过假说—演绎法证明了果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传总是与性别相关联
D.该果蝇与多只灰身雄果蝇杂交,若子代出现性状分离,则性状分离比为灰身∶黑身=3∶1
11.(17分)小鼠的体色黑斑与白斑由基因A/a控制,长尾与短尾由基因B/b控制,且长尾对短尾为显性,不考虑X、Y染色体的同源区段。某兴趣小组让表型不同的雌雄小鼠杂交,子代雌雄小鼠的表型及比例均为黑斑长尾∶白斑长尾∶黑斑短尾∶白斑短尾=3∶1∶3∶1。请回答下列问题:
(1)小鼠体色中 为显性性状,控制该性状的基因位于 (填“常染色体”或“X 染色体”)上,判断依据是 。
(2)若让子代中黑斑雌雄小鼠相互交配,子代黑斑小鼠中杂合子所占比例为 。基因A/a与基因B/b的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(3)依据题干信息不能判断基因B/b位于常染色体还是X染色体。若该基因位于X染色体上,亲代雌鼠的基因型为 。为确定基因B/b所在染色体的类型,请以亲代或子代小鼠为实验材料设计实验思路并预期实验结果及结论。实验思路:
。实验结果及结论:若 ,则 ;若 ,则 。
课时跟踪检测(八)
1.A 2.B 3.B
4.选A 基因分离定律和自由组合定律均发生于产生配子的过程中,A错误。
5.选D 基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因在遗传中的传递规律,控制叶型的基因(M、m)和花色的基因(R、r)都位于2号染色体上,控制株高的基因(D、d)位于4号染色体上,故验证基因的自由组合定律,统计叶型和株高或株高和花色都可以,A正确;基因的分离定律研究的是一对等位基因在遗传中的传递规律,因此验证基因的分离定律,统计叶型、株高或花色都可以,B正确;控制株高的基因(D、d)和花色的基因(R、r)分别位于4号和2号染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,因此验证基因的自由组合定律可用纯合矮茎红花植株和纯合高茎白花植株杂交,再让F1测交或自交,C正确;豌豆花是两性花,进行人工杂交实验时需对母本去雄,D错误。
6.选A 根据图和表的信息可判断,白色对紫色是显性,不抗虫对抗虫是显性,杂交组合1中双亲的基因型分别为aaBB×Aabb,杂交组合2中双亲的基因型分别为aaBB×AAbb,则子代白色不抗虫植株的基因型均为AaBb。在正常产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因会自由组合,则会出现B项对应情况;正常情况下,在减数分裂Ⅱ的前期,会出现C、D项对应情况。由于是正常产生配子过程,则不会出现缺失B或b所在染色体的情况,A项情况不会出现。
7.选B 分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ后期,A正确。X染色体和Y染色体为同源染色体,位于X染色体上的基因不会和位于Y染色体上的基因发生自由组合,B错误。非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,同源染色体上的非等位基因不可以自由组合,故自由组合的基因一定都是非等位基因,但非等位基因不一定都能自由组合,C正确。互为同源染色体的常染色体上的各基因在减数分裂过程中可以分离;互为非同源染色体的常染色体上的各基因在减数分裂过程中可以自由组合,D正确。
8.(1)易饲养,繁殖快,有多种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)
9.选D 由实验②亲本均为阔叶,子代出现细叶可推出,阔叶对细叶为显性,A错误。由杂交实验②子代雌雄表现不同,说明是伴性遗传,基因位于X染色体上,若控制叶型的基因位于Y染色体上,则子代雄性全为阔叶,B错误。由于实验①子代全是阔叶雄株,说明含细叶基因的雄配子致死,由于实验②子代雄株有细叶,说明含细叶基因的雌配子不致死,C错误。若实验②中亲代阔叶雌株为纯合子,子代将全部为阔叶,与题意不符;若实验②中的亲代阔叶雌株为杂合子,子代表型与题意相符,即实验②中的亲代阔叶雌株是杂合子,D正确。
10.选D 果蝇的体细胞中一般有4对同源染色体(3对常染色体和1对性染色体),A正确;果蝇具有染色体数少、易观察、繁殖速度快等特点,因此其是遗传学常用的实验材料,B正确;摩尔根通过假说—演绎法证明,果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传总是与性别相关联,C正确;该果蝇的基因型为Bb,与多只灰身雄果蝇(基因型为BB或Bb)杂交,若子代出现性状分离,说明多只灰身雄果蝇中存在杂合子,由于灰身雄果蝇的基因型可能有两种,性状分离比可能不是灰身∶黑身=3∶1,D错误。
11.解析:(1)根据题干信息可知,子代雌、雄个体的表型及比例均有黑斑∶白斑=3∶1,说明黑斑对白斑为显性,且基因A/a位于常染色体上,该亲本的基因型均为Aa。
(2)亲本小鼠关于体色的基因型均为Aa,则子代黑斑小鼠的基因型及占比为1/3AA,2/3Aa,其产生的配子及比例为A∶a=2∶1,则黑斑雌、雄小鼠随机交配,子代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,故黑斑小鼠中杂合子所占比例为1/2。题干中子代雌、雄小鼠均有四种表型,且比例为3∶1∶3∶1是由3∶1与1∶1组合而来的,故这两对基因遵循自由组合定律。
(3)子代小鼠中长尾∶短尾=1∶1,已知长尾对短尾为显性,若基因B/b位于常染色体上,则其亲本的基因型为Bb和bb;若基因B/b位于X染色体上,则其亲本的基因型为XBXb和XbY,由此可知,亲代雌性小鼠的基因型为AaXBXb。若想要探究基因B/b所在位置,可让子一代中的短尾雌鼠与长尾雄鼠交配,观察其后代的表型及比例。若基因B/b位于X染色体上,则XbXb×XBY→XBXb、XbY,即其子代雌鼠均为长尾、雄鼠均为短尾;若基因B/b位于常染色体上,则Bb×bb→Bb、bb,即其子代雌雄鼠的表型及比例均为长尾∶短尾=1∶1。
答案:(1)黑斑 常染色体 子代雌、雄小鼠的表型及比例均为黑斑∶白斑=3∶1,说明该性状与性别无关 (2)1/2 遵循 (3)AaXBXb 让子一代中短尾雌鼠与长尾雄鼠作为亲本杂交,观察其后代的表型及比例 子二代雌鼠均为长尾、雄鼠均为短尾 基因B/b位于X染色体上 子二代雌雄鼠的表型及比例均为长尾∶短尾=1∶1 基因B/b位于常染色体上
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