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第2节 基因在染色体上
任务一 萨顿的假说
任务二 基因位于染色体上的实验证据—
—摩尔根的果蝇杂交实验
任务三 孟德尔遗传规律的现代解释
一、萨顿的假说
1.内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在
________上。
2.依据：基因和染色体的行为存在着明显的______关系。
染色体
平行
二、基因位于染色体上的实验证据
1.研究者:美国生物学家________。
摩尔根
2.实验材料:______。
果蝇
(1)体细胞染色体组成：含有3对常染色体与1对性染色体。雌果蝇中，
性染色体是______的，用 表示；雄果蝇中，性染色体是______的，
用 表示。
同型
异型
(2)作为遗传学实验材料的优点：________，________，子代数量多，
染色体数量少，便于观察等。
易饲养
繁殖快
3.研究过程：摩尔根运用____________法进行实验探究，证明了基因
在染色体上。
假说—演绎
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的__________，具有一定
的________;在减数分裂形成配子的过程中，__________会随同源染色
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。
等位基因
独立性
等位基因
2.基因的自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的____________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__________彼此分离的同时，非
同源染色体上的____________自由组合。
非等位基因
等位基因
非等位基因
(1)萨顿提出“基因在染色体上”，但没有证明这一结论。( )
√
(2)蝗虫体内的各种细胞中基因都是成对存在的,染色体也是成对存在
的。( )
×
[解析] 在蝗虫的配子中基因不是成对存在的,也没有同源染色体存在。
(3)孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说。( )
√
(4)细胞中所有的基因都位于染色体上。( )
×
[解析] 原核生物无染色体,另外线粒体和叶绿体中的基因也不位于染
色体上。
(5)一对等位基因应位于一对同源染色体上。( )
√
(6)摩尔根等人绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。
( )
√
(7)非等位基因在形成配子时都是自由组合的。( )
×
[解析] 只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。
任务一 萨顿的假说
【情境】 1903年，美国遗传学家萨顿用某种蝗虫细胞作为实验材料，
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
(即等位基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
［分析］
(1)萨顿得出假说的过程
基因在染色体上
(2)基因和染色体的关系
比较项目 基因的行为 染色体的行为
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，__________相对稳定
存在 体细胞 成对 ______
配子 ______ ______
形态结构
成对
成单
成单
比较项目 基因的行为 染色体的行为
体细胞中 来源 成对的基因，一个来自 ______，一个来自 ______ 一对同源染色体，一条来自
______，一条来自______
形成配 子时 等位基因______，非等 位基因__________ 同源染色体______，非同源染
色体__________
推论：基因和染色体之间具有平行关系 父方
母方
父方
母方
分离
自由组合
分离
自由组合
(续表)
(3)萨顿经推理得出的结论——基因在染色体上是否正确？并分析原因。
提示：不能确定。推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确
与否，还需要观察和实验的检验。
例1 [2024·河南新乡月考] 已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，
根据萨顿的假说，关于该昆虫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基因
B.果蝇的体细胞中只含有成对基因中的一个
C.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
D.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可同时来自于父方，也可同时
来自于母方
√
[解析] 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； 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，C正确； 同源染色体一条来
自父方，一条来自母方，因此果蝇的4对同源染色体上含有的基因不
可同时来自于父方，也不可同时来自于母方，D错误。
任务二 基因位于染色体上的实验证据——摩尔根的果蝇杂交实验
【资料1】 阅读教材P30~P31“基因位于染色体上的实验证据”内容。
1.进行实验
1910年5月，在摩尔根蝇室的大群野生型红眼果蝇中出现了一只白眼雄
果蝇，摩尔根利用这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行了如下杂交
实验：
实验分析：
(1)实验所研究的是果蝇的______和______这
一对相对性状。
红眼
白眼
(2) 全为红眼，______是显性性状。
红眼
(3)中红眼∶白眼 ，符合______定律。
分离
(4) 中只有______果蝇出现白眼性状。
雄性
2.提出问题
通过实验，摩尔根证实了________________的正确性，同时发现了
________________________________这一问题。
孟德尔遗传理论
果蝇白眼的遗传总是与性别相关联
3.作出假说
(1)假说内容:________________________________________________
_________。
控制白眼的基因在染色体上，染色体上不含有它的等位基因
(2)对果蝇杂交实验现象的解释:
配子
白眼雄性
4.演绎推理
该假说正确与否可通过测交实验进行验证，测交实验可有两种交配
方式(其中可看作杂合子、 可看作纯合子)。请尝试写出这两
种交配方式的遗传图解：
(1) 红眼雌果蝇与亲本纯合白眼雄果蝇测交。
[答案]
(2)白眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行测交。
[答案]
5.实验验证:摩尔根等人通过______等方法，进一步验证了这些解释。
测交
6.得出结论：
_______________________________________，从而用实验证明了基
因在染色体上。
决定果蝇红眼和白眼的基因位于染色体上
【资料2】 下图表示摩尔根和他的学生利用荧光标记技术标记的果
蝇 染色体上一些基因的示意图,据图回答有关问题:
［分析］
(1)基因和染色体的关系:一条染色体上有_____个基因,基因在染色体上
呈______排列。
许多
线性
(2)图中控制朱红眼和深红眼的基因________(填“属于”或“不属于”)等
位基因。
不属于
(3)从图中可以看出，基因在染色体上的分
布是________(填“连续”或“不连续”)的。
不连续
(4)“基因在染色体上”这一结论是否适用于
所有生物？
提示：“基因在染色体上”这一结论只适用于真核生物，真核生物的
基因主要在染色体上；原核生物、病毒无染色体，故不适用于“基因
在染色体上”这一结论。
例2 [2024·湖北武汉期末] 摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼
果蝇进行杂交实验，从而证明了基因在染色体上。下列相关分析错
误的是( )
A.的雌雄个体均为杂合子， 的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子
B.雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测眼色基因位于 染色体上
C.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代表现为雌蝇全红眼、雄蝇全白眼
D.出现红眼∶白眼 的性状分离比，说明眼色至少受到一对等
位基因控制
√
[解析] 摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼果蝇进行杂交实验，
亲本白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交， 的基因型为
，雌雄个体与 相互交配，子代的基因型为
、、、，因此的雌雄个体不全为杂合子，
的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子，A错误； 雌蝇均为红眼，雄蝇红、
白眼各半，由于白眼性状只在雄果蝇中出现，推测眼色基因在 染色
体上，B正确；白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，即、 杂交，子
代的基因型为、 ，子代雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼，C
正确；出现红眼∶白眼 的性状分离比，说明眼色至少受到一
对等位基因控制，控制眼色的基因遵循基因分离定律，D正确。
例3 果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、 控制。
现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让 雌雄个体相互交配，
实验结果如下表：
雌果蝇 雄果蝇
大翅620 大翅617
大翅2159 大翅1011 小翅982
下列分析错误的是( )
A.大翅对小翅为显性
B.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
C.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于 染色体上
D. 中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型
√
[解析] 大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配， 全是大翅果蝇，所以
大翅对小翅为显性，A正确；根据题中信息“ 大翅雌果蝇2159只，
大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，中大翅∶小翅 ，
故果蝇的翅形遗传符合基因分离定律，B正确；因为 表型与性别有
关，推知控制翅形的基因位于染色体上，亲本的基因型为 、
，的基因型为、，的基因型为、 、
，C正确，D错误。
任务三 孟德尔遗传规律的现代解释
【资料】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(以精原细胞为例)
(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(以精原细胞为例)
［分析］
(1)减数分裂过程中，等位基因分离发生的具体时期是______________，
非等位基因自由组合发生的具体时期是________________。
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ后期
(2)精卵结合过程中，不同基因组成的配子随机结合，遵循基因的自由组
合定律吗？________。
不遵循
(3)线粒体和叶绿体中也有基因存在，它们的遗传遵循孟德尔遗传规
律吗？________。
不遵循
【情境】 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图,
①②和③④是两对同源染色体。
［分析］
(1)图中属于等位基因的是___________________。
A与、B与、C与
(2)图中所示非等位基因是______________________________。其中
能自由组合的是____________________，它们的位置关系是位于
______________上。
和、和、和
和、和
非同源染色体
(3)不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，该生物所产生配
子的基因组成及比例为__________________________________。
1.孟德尔遗传规律的适用范围：进行有性生殖的真核生物的核基因遗传。
2.遗传的分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂 Ⅰ 后期，其实质
简单描述为等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.自由组合定律适用的前提是对等位基因位于 对同源染色
体上。
例4 [2024·江西赣州期中] 下列有关基因分离定律和基因自由组合定
律的说法，错误的是( )
A.孟德尔在研究分离定律和自由组合定律时，都用到了假说—演绎法
B.二者都只适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因
C.等位基因的分离和非等位基因的自由组合都只发生在减数第一次
分裂
D.基因分离定律是基因自由组合定律的基础
√
[解析] 假说—演绎法是科学研究中常用的方法，孟德尔以豌豆为实
验材料，运用假说—演绎法得出遗传的两大定律，A正确；染色体只
存在于细胞核中，分离定律和自由组合定律揭示的都是进行有性生
殖的生物细胞核基因的遗传规律，B正确；减数第一次分裂后期，等
位基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基
因自由组合，但如果减数第一次分裂的前期发生过互换，那么等位
基因的分离也可以发生在减数第二次分裂的后期，C错误；基因自由
组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离，非同源染色体上非
等位基因自由组合，基因分离是考虑一对等位基因，而自由组合是
考虑两对或两对以上的等位基因，因此基因分离定律是自由组合定
律的基础，D正确。
例5 某植物体细胞内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不同相对性状，下列叙述正确的是( )
A.图中A、和B、 的遗传遵循自由组合定律
B.基因型为 的个体自交后代会出现4种表型，比
例为
C.如果基因型为 的个体在产生配子时没有发生染
色体互换，则它可产生4种配子
D.三对基因的遗传均遵循分离定律
√
[解析] 图中A、和B、 位于一对同源染色体
上，因此A、和B、 的遗传不遵循基因的自
由组合定律， 个体自交后代不会出现
的性状分离比，A、B错误；如果基因
型为 的个体在产生配子时没有发生染色
体互换，则它可产生2种配子，C错误；三对
等位基因的遗传均遵循分离定律，D正确。
1．下列不属于萨顿假说中对基因与染色体关系的描述的是（ ）
A．基因在染色体上呈线性排列
B．体细胞中基因成对存在
C．体细胞中染色体也是成对存在
D．基因在杂交过程中保持独立性
√
[解析] 摩尔根和他的学生们经过十多年努力，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，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列，故该观点不属于萨顿假说，A错误；萨顿假说的内容为：①基因在杂交过程中保持完整性和独立性；②在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的；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的后期也是自由组合，B、C、D正确。
2．下列关于摩尔根的果蝇遗传实验和实验方法的叙述，正确的是（ ）
A．果蝇的杂交实验中，F1的个体都为红眼，肯定了融合遗传
B．孟德尔、摩尔根、萨顿均使用了“假说-演绎法”的科学方法
C．F2特定分离比的出现依赖于基因的分离、雌雄配子随机结合及足够的样本基数等
D．摩尔根将眼色基因与特定染色体联系起来，但眼色的遗传不支持孟德尔的理论
√
[解析] 融合遗传的特点是，如果两亲本性状不同，子代的性状介于两亲本之间，果蝇的杂交实验中，F1的表型与亲本之一相同，否定了融合遗传，A错误；萨顿使用的是类比推理法，B错误；孟德尔的杂交试验中，实现的分离比必须同时满足：F1形成雌雄配子种类相同（即依赖基因的分离），雌、雄配子结合的机会相等，F2不同基因型的个体存活率相等，观察的子代样本数目足够多等，C正确；摩尔根的研究结果将相应基因与特定的染色体联系起来，眼色的遗传遵循孟德尔的基因分离定律，D错误。
3．如图是教材中荧光标记染色体上基因的照片,下列关于该图的说法错误的是 ( )
A.该图是证明基因在染色体上的最直接的证据
B.从荧光点的分布来看,图中是一对含有染色单体的同源染色体
C.相同位置上的同种荧光点,说明这四个基因是相同基因
D.该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
√
[解析] 由图可知,基因在染色体上呈线性排列,该图是证明基因在染色体上的最直接的证据,A、D正确;从荧光点的分布来看,每条染色体上的被荧光标记的基因呈对称分布,推测图中是一对含有染色单体的同源染色体,B正确;在不同的染色体上,相同位置上的同种荧光点,可能是相同的基因,也可能是等位基因,C错误。
4．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 ( )
√
A B C D
[解析] C项中两对基因分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,且两对基因都杂合,所以该个体自交后代表型比例为9∶3∶3∶1。
5.如图为果蝇某细胞染色体及部分基因位置示意图,请据图回答问题:
(1)图示细胞代表 性果蝇的染色体图解。
[解析] 图示细胞中1、2号为性染色体,二者大小形态不同,1号为X染色体,2号为Y染色体,所以图中细胞代表雄性果蝇的染色体图解。
[解析] A/a位于常染色体上,杂合子灰身雌、雄果蝇(Aa)交配,F1为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,灰身果蝇(AA∶Aa=1∶2)中杂合子所占的比例是2/3。
(2)已知果蝇的灰身(A)对黑身(a)为显性,基因型如图所示的杂合子灰身雌、雄果蝇交配,F1的灰身果蝇中杂合子所占的比例是 。
雄
2/3
(3)已知红眼(D)对白眼(d)为显性,基因在染色体上的位置如图所示,该果蝇的表型是 。现与一红眼雌果蝇交配,后代中白眼雄果蝇占1/4,则亲本雌果蝇的基因型是 。
[解析] D/d位于X染色体上,图中果蝇的基因型为XDY,该果蝇的表型是红眼。XDY与一红眼雌果蝇(XDXD或XDXd)交配,后代中白眼雄果蝇(XdY)占1/4,则亲本雌果蝇的基因型是XDXd。
XDXd
红眼
(4)控制体色和眼色的两对等位基因(A/a和D/d)的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
[解析]由图可知A/a位于常染色体上,D/d位于X染色体上,二者是非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循自由组合定律。
遵循
6. 减数分裂过程中同源染色体或姐妹染色单体偶尔分离失败,导致配子中的染色体数异常,继而导致子代的染色体数目异常。若某一对染色体变为一条,这种个体称为单体;若某一对染色体变为三条,这种个体称为三体。图1表示某雄性动物一个细胞在减数分裂时发生染色体不分离的现象,其中1、2为染色体编号,①-⑥表示细胞；图2为测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目。
图1
图2
图1
(1)图1中细胞①的是由于 (时期)
染色体未分离形成,若④变形为精子后与正常卵细胞
结合,产生的子代将会是 体。
减数第一次分裂后期
[解析]分析题意可知：细胞①为次级精母细胞，由于
同源染色体在减数第一次分裂分开，故不应该含有同源染色体，所以细胞①的形成是由于在减数第一次分裂后期，2号染色体不分离导致。细胞④含有3条染色体，其中2号染色体多了1条，故变形为精子后与正常卵细胞结合，产生的子代其体细胞中2号染色体数目由3条，即为三体。
三
(2)据图1推断,正常情况下,此动物体细胞中应有 条染色体。
[解析]据图推断，可知此时细胞①中含有3条染色体，其中含有一对2号染色体的原因是，在减数第一次分裂的后期未分离导致，故正常情况下，该次级精母细胞应只含有2条染色体，所以此动物体细胞中应有4条染色体。
图1
4
(3)请在图1中画出细胞⑥的染色体组成。
图1
[答案]
(4)图2中可以表示染色单体分离的是细胞 （填字母）。
[解析]细胞c、g中，染色体数与核DNA数之比为1:1，因此两细胞内可发生染色单体的分离。
图2
c、g
练习册
知识点一 萨顿的假说和基因位于染色体上的实验证据
1.[2024·海南琼海月考]下列属于基因和染色体行为存在平行关系证
据的是( )
A.基因有完整性和独立性，但染色体结构会发生变化，从染色体转
变成染色质
B.原核生物细胞中没有染色体，但有基因的存在
C.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
D.基因和染色体都分布在细胞核中
√
[解析] 基因具有完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，
也具有相对稳定的形态结构，A错误；原核生物细胞中没有染色体，
但有基因的存在，不能体现基因与染色体的平行关系，B错误；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，体现了基因与染色体的平行关系，C正确；染色体分布在细胞核，
基因主要分布在细胞核，其次是线粒体和叶绿体，不能说明基因与
染色体存在平行关系，D错误。
2.［教材拓展］ 摩尔根利用白眼雄果蝇和纯合
的红眼雌果蝇进行如下杂交实验，下列分析错
误的是( )
A.摩尔根假设控制白眼的基因只位于 染色体上，该假说可以合理解
释上述实验结果
B.实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因只位于 染色体上
C.如果假设基因在 染色体上，也能合理解释摩尔根的实验结果
D.基因和染色体的行为存在平行关系，从理论上支持基因位于染色
体上的假说
√
[解析] 摩尔根假设白眼基因只位于
染色体上， 染色体上没有其等位基
因，可以合理地解释题述遗传实验现
象，A正确；该实验过程不能直接证
明红眼基因和白眼基因只位于 染色体上，还需要其他实验验证才能说
明控制眼色的基因只位于染色体上，B正确；如果假设相关基因在 染
色体上，则实验中的雄果蝇表型应相同，雌果蝇中无相应性状，与实验
结果不符，C错误；基因和染色体的行为存在平行关系，从理论上支持
基因位于染色体上的假说，D正确。
3.[2024·四川雅安期末]果蝇的灰体和黄体是一对相对性状，受 染色
体上的 基因控制。将纯合的灰体雌果蝇和纯合的黄体雄果蝇进行
交配，全表现为灰体。若的个体相互交配，则 中( )
A.灰体雌果蝇全为杂合子 B.雄果蝇中灰体占
C.黄体果蝇全部为雄性 D.雌果蝇与雄果蝇的比例为
√
[解析] 由题意可知，纯合的灰体雌果蝇和纯合的黄体雄果蝇进行交
配，全表现为灰体，说明灰体为显性，亲本为，则
为、，雌雄个体相互交配，为、、 、
，其中灰体雌果蝇既有纯合子，也有杂合子；雄果蝇中灰体占
；黄体果蝇全部为雄性；雌果蝇与雄果蝇的比例为 ，A、B、
D错误，C正确。
4.[2024·安徽皖江期末]下图是果蝇 染色体上部分基因的位置分布图，
下列有关叙述错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.基因与染色体在行为上存在平行关系
C. 染色体上的基因只在雌性个体中表达
D.位于染色体上的基因在 染色体上可能找到其等位基因
√
[解析] 由图示可知，基因在染色体上呈线性排列，A正确；基因在
染色体上，与染色体在行为上存在平行关系，B正确； 染色体上的
基因在雄性个体中也可表达，C错误；染色体和 染色体存在同源
区段，可能存在等位基因，D正确。
5.摩尔根将控制白眼的基因定位在染色体上后，用 中的红眼雌蝇
(，代表红眼基因， 代表白眼基因)与亲代中的白眼雄蝇
进行杂交，开展后续实验。下列叙述正确的是( )
A.杂交实验的后代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇
B.若用杂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.若用杂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.若用杂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
√
[解析] 红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交的后代为 、
、，比例为 ，A错误；杂交产生的白眼雌蝇
与红眼雄蝇交配，其后代雌性都为 ，性状为红
眼，雄性都为 ，性状为白眼，B错误；杂交产生的红眼雌蝇
和红眼雄蝇交配，后代为、、、 ，
既有红眼也有白眼，既有纯合子也有杂合子，C错误；杂交获得的雌
蝇和雄蝇为、、、，且比例为 ，则全
部雌蝇产生的雌配子为和 ，全部雄蝇产生的雄配子为
、和 ，让其进行自由交配，计算可得后代中红眼
与白眼的比例为 ，D正确。
知识点二 孟德尔遗传规律的现代解释
6.[2023·湖北宜昌月考]如图为某植株自交产生后代的过程示意图，
等位基因分离和非等位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
√
[解析] 等位基因分离和非等位基因自由组合都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 的个体
在进行有性生殖时，配子的形成过程是图中的①。D正确，A、B、
C错误。
7.根据下图分析，下列选项中不遵循基因的自由组合定律的是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
[解析] 和 位于一对同源染色体上，不是非同源染色体上的非
等位基因，不遵循自由组合定律，A符合题意；和、 和
、和 位于非同源染色体上，属于非同源染色体上的非等
位基因，都遵循自由组合定律，B、C、D不符合题意。
√
8.如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中
表示基因。不考虑互换的情况，下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因
B.1与2的分离可发生在减数分裂Ⅱ的后期
C.该细胞产生的精子类型有4种
D.1与6、7、8的分离发生在减数分裂Ⅰ的后期
√
[解析] 1与2为相同基因，1与3可能互为等
位基因，1与4可能互为等位基因，A错误；
在不考虑互换的情况下，1与2是相同基因，
位于姐妹染色单体上，1与2在减数分裂Ⅱ后
期发生分离，B正确；在不考虑互换的情况下，减数分裂Ⅰ后期同源染色
体分离，染色体上的基因随之分离，形成两个次级精母细胞，因此该细
胞最多只产生两种类型的精子，C错误；在不考虑互换的情况下，1与6
的分离发生在减数分裂Ⅱ的后期，1与7、8的分离发生在减数分裂Ⅰ的后
期，D错误。
9.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列说法错误
的是( )
A.在有丝分裂后期，基因、、、 会出现在细胞的同一极
B.在减数分裂Ⅱ后期，基因、、、 可出现在细胞的同一极
C.图中控制眼睛颜色的基因互为等位基因
D.在有丝分裂中期， 染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板位置
√
[解析] 有丝分裂后期，着丝粒分裂，子染色体移向细胞两极，两极
都含有与亲本相同的遗传物质，因此，基因、、、 会出现在
细胞的同一极，A正确；图中常染色体和 染色体为非同源染色体，
在减数分裂Ⅰ后期可能会移向细胞同一极，进而进入同一个子细胞，
因此在减数分裂Ⅱ后期，基因、、、 可出现在细胞的同一极，
B正确；朱红眼基因、暗栗色眼基因 位于同一条染色体的不同位
置上，为非等位基因，辰砂眼基因和白眼基因 位于同一条染色体
的不同位置上，属于非等位基因，C错误；在有丝分裂中期，所有染
色体的着丝粒都排列在赤道板上，D正确。
10.如图表示果蝇的一个细胞，其中数字代表染色体，字母代表基因，
下列叙述正确的是( )
A.形成配子时基因A、与B、 之间自由组合
B.从性染色体组成上看，该果蝇只能形成一种配子
C.只考虑3、4与7、8染色体上显示的基因，该个体能
形成4种配子，并且配子数量相等
D. 基因既可能来自父方，也可能来自母方
√
[解析] 、与B、 位于一对同源染色体上，减
数分裂形成配子时，A、与B、 之间不能自由
组合，A错误；该果蝇为雄性个体，图中7为 染
色体，8为 染色体，因此，从性染色体组成看，
它能形成、 两种配子，B错误；只考虑3、4与
7、8两对染色体上所标基因时，该果蝇基因型可写成 ，产生
、、、四种配子，且数量相等，C正确；基因位于 染色
体上，该果蝇的染色体来自父方， 染色体肯定来自母方，D错误。
11.对某高等动物精原细胞的基因进行荧光标记处理，等位基因 、
都被标记为黄色(、 位于常染色体上)。在荧光显微镜下观察处
于减数第二次分裂中期的细胞，能观察到的情况是(不考虑变异) ( )
A.在赤道板附近会出现4个黄色荧光点
B.某条染色体上有2个黄色荧光点
C.每条染色体都有2个黄色荧光点
D.观察不到荧光点
√
[解析] 减数第二次分裂中没有同源染色体，不考虑变异，由于细胞
处于减数第二次分裂中期，着丝粒未分裂，即一条染色体上有2条姐
妹染色单体，故共有2个黄色荧光点，A、D错误，B正确；该精原细
胞含有多对同源染色体，只有含有基因或 的染色体才具有荧光点，
即只有一条染色体有2个荧光点，C错误。
12.自然界某果蝇种群的果蝇眼色通常是红色的，一般为纯种。遗传
学家摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇，并利用这只白眼雄果蝇进
行了一系列实验。
实验一
实验二
实验三
分析回答下列问题：
(1)果蝇杂交实验一的现象______(填“符合”或“不符合”)分离定律，理
由是_______________________________________________________
_____________________。
符合
亲本红眼和白眼交配，全为红眼，雌雄个体相互交配，中红眼∶白眼
[解析] 果蝇杂交实验一中，只有红眼， 出现了红眼和白眼，并且红眼和白眼的比例是 ，符合分离定律。
实验一
(2)果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体，1
对性染色体)。染色体和 染色体的形态不完全
相同，存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段
(Ⅰ、Ⅲ)，、 染色体的同源区段存在等位基因，
如下图所示。
你认为能合理解释实验一遗传现象的假设有:
假设1:______________________。
假设2:________________________________
_________。
控制白眼的基因在区段Ⅰ
控制白眼的基因在和染色体的同
源区段Ⅱ上
实验一
[解析] 由于题述杂交实验一中白眼与雄性相关联,提出假设1:控制白
眼的基因在区段Ⅰ上, 染色体上没有它的等位基因;假设2:控制白眼的
基因在、 染色体的同源区段Ⅱ上。
(3)运用“假说—演绎法”的科学研究程序，重新设计新的交配方案—
—测交，通过演绎和实验相结合来验证你提出的假设。实验二和实
验三是测交实验及实验现象。
①上述测交实验二和实验三的实验现象______(填“符合”或“不符合”)你之前根据实验一遗传现象提出的两种假设，因此______(填“能”或“不能”)得出唯一结论。
符合
不能
实验三
实验二
[解析] 设相关基因为，实验二中雌果蝇的基因型为 ，
白眼雄果蝇基因型为或，实验三中， 红眼雄果蝇的基因
型为或，白眼雌果蝇基因型为 ，测交子代均会出现
实验二和实验三的结果，故不能得出唯一结论。
实验三
实验二
②为充分论证你所提出的哪一种假设才是正确的，请利用实验中及
自然种群中的果蝇补充设计一个有效的实验交配方案：___________
_________________________________________________________。
用 (实验二子代)白眼雌果蝇与自然种群中(或纯合)红眼雄果蝇进行杂交实验
[解析] 选用(实验二子代)白眼雌果蝇与自然种群中(或纯合)红眼雄果
蝇进行杂交实验，若假设1正确，则预期实验结果为
、 ，子代雌性全为红眼，雄性全为白眼；
若假设2正确，则预期实验结果为、 ，
子代全为红眼。第2节 基因在染色体上
【预习梳理】
一、1.染色体 2.平行
二、1.摩尔根
2.果蝇
(1)同型 异型
(2)易饲养 繁殖快
3.假说—演绎
三、1.等位基因 独立性 等位基因
2.非等位基因 等位基因 非等位基因
【预习检测】
(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
[解析] (2)在蝗虫的配子中基因不是成对存在的,也没有同源染色体存在。
(4)原核生物无染色体,另外线粒体和叶绿体中的基因也不位于染色体上。
(7)只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。
【任务活动】
任务一
[情境] (1)基因在染色体上
(2)形态结构 成对 成单 成单 父方 母方 父方 母方 分离 自由组合 分离 自由组合
(3)提示:不能确定。推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。
反馈评价
例1 C [解析] 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; 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,C正确; 同源染色体一条来自父方,一条来自母方,因此果蝇的4对同源染色体上含有的基因不可同时来自于父方,也不可同时来自于母方,D错误。
任务二
[资料1] 1.(1)红眼 白眼
(2)红眼 (3)分离 (4)雄性
2.孟德尔遗传理论 果蝇白眼的遗传总是与性别相关联
3.(1)控制白眼的基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因
(2)XWXW XwY XW Xw 白眼雄性
4.(1)
(2)
5.测交
6.决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上
[资料2] (1)许多 线性
(2)不属于
(3)不连续
(4)提示:“基因在染色体上”这一结论只适用于真核生物,真核生物的基因主要在染色体上;原核生物、病毒无染色体,故不适用于“基因在染色体上”这一结论。
反馈评价
例2 A [解析] 摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼果蝇进行杂交实验,亲本白眼雄蝇(XwY)与红眼雌蝇(XWXW)杂交,F1的基因型为XWXw、XWY,F1雌雄个体XWXw与XWY相互交配,子代的基因型为XWXw、XWXW、XWY、XwY,因此F1的雌雄个体不全为杂合子,F2的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子,A错误;F2雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,由于白眼性状只在雄果蝇中出现,推测眼色基因在X染色体上,B正确;白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,即XwXw、XWY杂交,子代的基因型为XWXw、XwY,子代雌蝇均为红眼,雄蝇均为白眼,C正确;F2出现红眼∶白眼=3∶1的性状分离比,说明眼色至少受到一对等位基因控制,控制眼色的基因遵循基因分离定律,D正确。
例3 D [解析] 大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,F1全是大翅果蝇,所以大翅对小翅为显性,A正确;根据题中信息“F2:大翅雌果蝇2159只,大翅雄果蝇1011只,小翅雄果蝇982只”可知,F2中大翅∶小翅≈3∶1,故果蝇的翅形遗传符合基因分离定律,B正确;因为F2表型与性别有关,推知控制翅形的基因位于X染色体上,亲本的基因型为XAXA、XaY,F1的基因型为XAXa、XAY,F2的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,C正确,D错误。
任务三
[资料] (1)减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ后期
(2)不遵循
(3)不遵循
[情境] (1)A与a、B与b、C与c
(2)A/a和B/b、A/a和C/c、B/b和C/c A/a和C/c、B/b和C/c 非同源染色体
(3)ABC∶ABc∶abC∶abc=1∶1∶1∶1
反馈评价
例4 C [解析] 假说—演绎法是科学研究中常用的方法,孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法得出遗传的两大定律,A正确;染色体只存在于细胞核中,分离定律和自由组合定律揭示的都是进行有性生殖的生物细胞核基因的遗传规律,B正确;减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,但如果减数第一次分裂的前期发生过互换,那么等位基因的分离也可以发生在减数第二次分裂的后期,C错误;基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上非等位基因自由组合,基因分离是考虑一对等位基因,而自由组合是考虑两对或两对以上的等位基因,因此基因分离定律是自由组合定律的基础,D正确。
例5 D [解析] 图中A、a和B、b位于一对同源染色体上,因此A、a和B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律,AaBb个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比,A、B错误;如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生染色体互换,则它可产生2种配子,C错误;三对等位基因的遗传均遵循分离定律,D正确。第2节 基因在染色体上
一、萨顿的假说
1.内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在 上。
2.依据:基因和染色体的行为存在着明显的 关系。
二、基因位于染色体上的实验证据
1.研究者:美国生物学家 。
2.实验材料: 。
(1)体细胞染色体组成:含有3对常染色体与1对性染色体。雌果蝇中,性染色体是 的,用XX表示;雄果蝇中,性染色体是 的,用XY表示。
(2)作为遗传学实验材料的优点: , ,子代数量多,染色体数量少,便于观察等。
3.研究过程:摩尔根运用 法进行实验探究,证明了基因在染色体上。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的 ,具有一定的 ;在减数分裂形成配子的过程中, 会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。
2.基因的自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的 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 彼此分离的同时,非同源染色体上的 自由组合。
(1)萨顿提出“基因在染色体上”,但没有证明这一结论。()
(2)蝗虫体内的各种细胞中基因都是成对存在的,染色体也是成对存在的。()
(3)孟德尔和摩尔根都是通过测交实验验证其假说。()
(4)细胞中所有的基因都位于染色体上。()
(5)一对等位基因应位于一对同源染色体上。()
(6)摩尔根等人绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。()
(7)非等位基因在形成配子时都是自由组合的。()
任务一萨顿的假说
【情境】1903年,美国遗传学家萨顿用某种蝗虫细胞作为实验材料,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(即等位基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
[分析](1)萨顿得出假说的过程
减数分裂中同源染色体的分离基因的分离
(2)基因和染色体的关系
比较项目 基因的行为 染色体的行为
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, 相对稳定
存 在 体细胞 成对
配子
体细胞中 来源 成对的基因,一个来自 ,一个来自 一对同源染色体,一条来自 ,一条来自
形成配 子时 等位基因 ,非等位基因 同源染色体 ,非同源染色体
推论:基因和染色体之间具有平行关系
(3)萨顿经推理得出的结论——基因在染色体上是否正确 并分析原因。
例1[2024·河南新乡月考]已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该昆虫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基因
B.果蝇的体细胞中只含有成对基因中的一个
C.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
D.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可同时来自于父方,也可同时来自于母方
任务二基因位于染色体上的实验证据——摩尔根的果蝇杂交实验
【资料1】阅读教材P30~P31“基因位于染色体上的实验证据”内容。
1.进行实验
1910年5月,在摩尔根蝇室的大群野生型红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇,摩尔根利用这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行了如下杂交实验:
实验分析:
(1)实验所研究的是果蝇的 和 这一对相对性状。
(2)F1全为红眼, 是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合 定律。
(4)F2中只有 果蝇出现白眼性状。
2.提出问题
通过实验,摩尔根证实了 的正确性,同时发现了 这一问题。
3.作出假说
(1)假说内容: 。
(2)对果蝇杂交实验现象的解释:
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( )
4.演绎推理
该假说正确与否可通过测交实验进行验证,测交实验可有两种交配方式(其中XWY可看作杂合子、XwY可看作纯合子)。请尝试写出这两种交配方式的遗传图解:
(1)F1红眼雌果蝇与亲本纯合白眼雄果蝇测交。
(2)白眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行测交。
5.实验验证:摩尔根等人通过 等方法,进一步验证了这些解释。
6.得出结论:
,从而用实验证明了基因在染色体上。
【资料2】下图表示摩尔根和他的学生利用荧光标记技术标记的果蝇X染色体上一些基因的示意图,据图回答有关问题:
[分析](1)基因和染色体的关系:一条染色体上有 个基因,基因在染色体上呈 排列。
(2)图中控制朱红眼和深红眼的基因 (填“属于”或“不属于”)等位基因。
(3)从图中可以看出,基因在染色体上的分布是 (填“连续”或“不连续”)的。
(4)“基因在染色体上”这一结论是否适用于所有生物
例2[2024·湖北武汉期末]摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼果蝇进行杂交实验,从而证明了基因在染色体上。下列相关分析错误的是()
A.F1的雌雄个体均为杂合子,F2的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子
B.F2雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,推测眼色基因位于X染色体上
C.白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代表现为雌蝇全红眼、雄蝇全白眼
D.F2出现红眼∶白眼=3∶1的性状分离比,说明眼色至少受到一对等位基因控制
例3果蝇的大翅和小翅是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配,再让F1雌雄个体相互交配,实验结果如下表:
雌果蝇 雄果蝇
F1 大翅620 大翅617
F2 大翅2159 大翅1011小翅982
下列分析错误的是()
A.大翅对小翅为显性
B.根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
C.根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上
D.F2中雌果蝇基因型相同,雄果蝇有两种基因型
任务三孟德尔遗传规律的现代解释
【资料】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(以精原细胞为例):
(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(以精原细胞为例):
[分析](1)减数分裂过程中,等位基因分离发生的具体时期是 ,非等位基因自由组合发生的具体时期是 。
(2)精卵结合过程中,不同基因组成的配子随机结合,遵循基因的自由组合定律吗 。
(3)线粒体和叶绿体中也有基因存在,它们的遗传遵循孟德尔遗传规律吗 。
【情境】如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图,①②和③④是两对同源染色体。
[分析](1)图中属于等位基因的是 。
(2)图中所示非等位基因是 。其中能自由组合的是 ,它们的位置关系是位于 上。
(3)不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,该生物所产生配子的基因组成及比例为 。
1.孟德尔遗传规律的适用范围:进行有性生殖的真核生物的核基因遗传。
2.遗传的分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂Ⅰ后期,其实质简单描述为等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.自由组合定律适用的前提是n对(n≥2)等位基因位于n对同源染色体上。
例4[2024·江西赣州期中]下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法,错误的是()
A.孟德尔在研究分离定律和自由组合定律时,都用到了假说—演绎法
B.二者都只适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因
C.等位基因的分离和非等位基因的自由组合都只发生在减数第一次分裂
D.基因分离定律是基因自由组合定律的基础
例5某植物体细胞内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不同相对性状,下列叙述正确的是()
A.图中A、a和B、b的遗传遵循自由组合定律
B.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生染色体互换,则它可产生4种配子
D.三对基因的遗传均遵循分离定律第2节 基因在染色体上
1.C [解析] 基因具有完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也具有相对稳定的形态结构,A错误;原核生物细胞中没有染色体,但有基因的存在,不能体现基因与染色体的平行关系,B错误;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,体现了基因与染色体的平行关系,C正确;染色体分布在细胞核,基因主要分布在细胞核,其次是线粒体和叶绿体,不能说明基因与染色体存在平行关系,D错误。
2.C [解析] 摩尔根假设白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,可以合理地解释题述遗传实验现象,A正确;该实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因只位于X染色体上,还需要其他实验验证才能说明控制眼色的基因只位于X染色体上,B正确;如果假设相关基因在Y染色体上,则实验中的雄果蝇表型应相同,雌果蝇中无相应性状,与实验结果不符,C错误;基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上支持基因位于染色体上的假说,D正确。
3.C [解析] 由题意可知,纯合的灰体雌果蝇和纯合的黄体雄果蝇进行交配,F1全表现为灰体,说明灰体为显性,亲本为XHXH×XhY,则F1为XHXh、XHY,F1雌雄个体相互交配,F2为XHXH、XHXh、XHY、XhY,其中灰体雌果蝇既有纯合子,也有杂合子;雄果蝇中灰体占1/2;黄体果蝇全部为雄性;雌果蝇与雄果蝇的比例为1∶1,A、B、D错误,C正确。
4.C [解析] 由图示可知,基因在染色体上呈线性排列,A正确;基因在染色体上,与染色体在行为上存在平行关系,B正确;X染色体上的基因在雄性个体中也可表达,C错误;X染色体和Y染色体存在同源区段,可能存在等位基因,D正确。
5.D [解析] F1红眼雌蝇X+XW与白眼雄蝇XWY杂交的后代为X+XW、X+Y、XWXW、XWY,比例为1∶1∶1∶1,A错误;杂交产生的白眼雌蝇(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;杂交产生的红眼雌蝇(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;杂交获得的雌蝇和雄蝇为X+XW、X+Y、XWXW、XWY,且比例为1∶1∶1∶1,则全部雌蝇产生的雌配子为1/4X+和3/4XW,全部雄蝇产生的雄配子为1/4X+、1/4XW和1/2Y,让其进行自由交配,计算可得后代中红眼与白眼的比例为7∶9,D正确。
6.D [解析] 等位基因分离和非等位基因自由组合都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,配子的形成过程是图中的①。D正确,A、B、C错误。
7.A [解析] A/a和D/d位于一对同源染色体上,不是非同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律,A符合题意;A/a和B/b、C/c和A/a、C/c和D/d位于非同源染色体上,属于非同源染色体上的非等位基因,都遵循自由组合定律,B、C、D不符合题意。
8.B [解析] 1与2为相同基因,1与3可能互为等位基因,1与4可能互为等位基因,A错误;在不考虑互换的情况下,1与2是相同基因,位于姐妹染色单体上,1与2在减数分裂Ⅱ后期发生分离,B正确;在不考虑互换的情况下,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,染色体上的基因随之分离,形成两个次级精母细胞,因此该细胞最多只产生两种类型的精子,C错误;在不考虑互换的情况下,1与6的分离发生在减数分裂Ⅱ的后期,1与7、8的分离发生在减数分裂Ⅰ的后期,D错误。
9.C [解析] 有丝分裂后期,着丝粒分裂,子染色体移向细胞两极,两极都含有与亲本相同的遗传物质,因此,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,A正确;图中常染色体和X染色体为非同源染色体,在减数分裂Ⅰ后期可能会移向细胞同一极,进而进入同一个子细胞,因此在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,B正确;朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条染色体的不同位置上,为非等位基因,辰砂眼基因v和白眼基因w位于同一条染色体的不同位置上,属于非等位基因,C错误;在有丝分裂中期,所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上,D正确。
10.C [解析] A、a与B、b位于一对同源染色体上,减数分裂形成配子时,A、a与B、b之间不能自由组合,A错误;该果蝇为雄性个体,图中7为X染色体,8为Y染色体,因此,从性染色体组成看,它能形成X、Y两种配子,B错误;只考虑3、4与7、8两对染色体上所标基因时,该果蝇基因型可写成DdXeY,产生DXe、dXe、DY、dY四种配子,且数量相等,C正确;e基因位于X染色体上,该果蝇的Y染色体来自父方,X染色体肯定来自母方,D错误。
11.B [解析] 减数第二次分裂中没有同源染色体,不考虑变异,由于细胞处于减数第二次分裂中期,着丝粒未分裂,即一条染色体上有2条姐妹染色单体,故共有2个黄色荧光点,A、D错误,B正确;该精原细胞含有多对同源染色体,只有含有基因M或m的染色体才具有荧光点,即只有一条染色体有2个荧光点,C错误。
12.(1)符合 亲本红眼和白眼交配,F1全为红眼,F1雌雄个体相互交配,F2中红眼∶白眼=3∶1
(2)控制白眼的基因在区段Ⅰ 控制白眼的基因在X和Y染色体的同源区段Ⅱ上
(3)①符合 不能
②用(实验二子代)白眼雌果蝇与自然种群中(或纯合)红眼雄果蝇进行杂交实验
[解析] (1)果蝇杂交实验一中,F1只有红眼,F2出现了红眼和白眼,并且红眼和白眼的比例是3∶1,符合分离定律。(2)由于题述杂交实验一中白眼与雄性相关联,提出假设1:控制白眼的基因在区段Ⅰ上,Y染色体上没有它的等位基因;假设2:控制白眼的基因在X、Y染色体的同源区段Ⅱ上。(3)①设相关基因为W/w,实验二中F1雌果蝇的基因型为XWXw,白眼雄果蝇基因型为XwY或XwYw,实验三中,F1红眼雄果蝇的基因型为XWY或XWYw,白眼雌果蝇基因型为XwXw,测交子代均会出现实验二和实验三的结果,故不能得出唯一结论。②选用(实验二子代)白眼雌果蝇与自然种群中(或纯合)红眼雄果蝇进行杂交实验,若假设1正确,则预期实验结果为XwXw×XWY→XWXw、XwY,子代雌性全为红眼,雄性全为白眼;若假设2正确,则预期实验结果为XwXw×XWYW→XWXw、XwYW,子代全为红眼。第2节 基因在染色体上
知识点一 萨顿的假说和基因位于染色体上的实验证据
1.[2024·海南琼海月考] 下列属于基因和染色体行为存在平行关系证据的是 ( )
A.基因有完整性和独立性,但染色体结构会发生变化,从染色体转变成染色质
B.原核生物细胞中没有染色体,但有基因的存在
C.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
D.基因和染色体都分布在细胞核中
2.[教材拓展] 摩尔根利用白眼雄果蝇和纯合的红眼雌果蝇进行如下杂交实验,下列分析错误的是 ( )
A.摩尔根假设控制白眼的基因只位于X染色体上,该假说可以合理解释上述实验结果
B.实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因只位于X染色体上
C.如果假设基因在Y染色体上,也能合理解释摩尔根的实验结果
D.基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上支持基因位于染色体上的假说
3.[2024·四川雅安期末] 果蝇的灰体和黄体是一对相对性状,受X染色体上的H/h基因控制。将纯合的灰体雌果蝇和纯合的黄体雄果蝇进行交配,F1全表现为灰体。若F1的个体相互交配,则F2中 ( )
A.灰体雌果蝇全为杂合子
B.雄果蝇中灰体占1/4
C.黄体果蝇全部为雄性
D.雌果蝇与雄果蝇的比例为2∶1
4.[2024·安徽皖江期末] 下图是果蝇X染色体上部分基因的位置分布图,下列有关叙述错误的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.基因与染色体在行为上存在平行关系
C.X染色体上的基因只在雌性个体中表达
D.位于X染色体上的基因在Y染色体上可能找到其等位基因
5.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杂交,开展后续实验。下列叙述正确的是 ( )
A.杂交实验的后代中红眼雌蝇∶白眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=3∶1∶3∶1
B.若用杂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.若用杂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.若用杂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
知识点二 孟德尔遗传规律的现代解释
6.[2023·湖北宜昌月考] 如图为某植株自交产生后代的过程示意图,等位基因分离和非等位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
7.根据下图分析,下列选项中不遵循基因的自由组合定律的是 ( )
A.和 B.和
C.和 D.和
8.如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑互换的情况,下列叙述正确的是 ( )
A.1与2、3、4互为等位基因
B.1与2的分离可发生在减数分裂Ⅱ的后期
C.该细胞产生的精子类型有4种
D.1与6、7、8的分离发生在减数分裂Ⅰ的后期
9.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列说法错误的是 ( )
A.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
B.在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
C.图中控制眼睛颜色的基因互为等位基因
D.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位置
10.如图表示果蝇的一个细胞,其中数字代表染色体,字母代表基因,下列叙述正确的是 ( )
A.形成配子时基因A、a与B、b之间自由组合
B.从性染色体组成上看,该果蝇只能形成一种配子
C.只考虑3、4与7、8染色体上显示的基因,该个体能形成4种配子,并且配子数量相等
D.e基因既可能来自父方,也可能来自母方
11.对某高等动物精原细胞的基因进行荧光标记处理,等位基因M、m都被标记为黄色(M、m位于常染色体上)。在荧光显微镜下观察处于减数第二次分裂中期的细胞,能观察到的情况是(不考虑变异) ( )
A.在赤道板附近会出现4个黄色荧光点
B.某条染色体上有2个黄色荧光点
C.每条染色体都有2个黄色荧光点
D.观察不到荧光点
12.自然界某果蝇种群的果蝇眼色通常是红色的,一般为纯种。遗传学家摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇,并利用这只白眼雄果蝇进行了一系列实验。
实验一
实验二
实验三
分析回答下列问题:
(1)果蝇杂交实验一的现象 (填“符合”或“不符合”)分离定律,理由是 。
(2)果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体,1对性染色体)。X染色体和Y染色体的形态不完全相同,存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),X、Y染色体的同源区段存在等位基因,如下图所示。
你认为能合理解释实验一遗传现象的假设有:
假设1: 。
假设2: 。
(3)运用“假说—演绎法”的科学研究程序,重新设计新的交配方案——测交,通过演绎和实验相结合来验证你提出的假设。实验二和实验三是测交实验及实验现象。
①上述测交实验二和实验三的实验现象 (填“符合”或“不符合”)你之前根据实验一遗传现象提出的两种假设,因此 (填“能”或“不能”)得出唯一结论。
②为充分论证你所提出的哪一种假设才是正确的,请利用实验中及自然种群中的果蝇补充设计一个有效的实验交配方案: 。
