2.2 基因在染色体上(提升讲义)高中生物人教版(2019)必修2(原卷版 答案版)

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名称 2.2 基因在染色体上(提升讲义)高中生物人教版(2019)必修2(原卷版 答案版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2026-03-16 00:00:00

文档简介

第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
必会知识一 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
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
[例1]科学家的研究历程中都渗透了诸多科学思想与方法,下列叙述错误的是(  )
A.由于豌豆严格自花传粉,因此孟德尔将所有母本在花蕾期去雄
B.摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证实“基因在染色体上线性排列”
C.孟德尔和摩尔根都运用了假说-演绎法开展实验,并发现了遗传规律
D.萨顿在研究蝗虫减数分裂时发现基因行为和染色体行为存在一致性
[例2]下列关于遗传学实验研究材料、方法及结论的叙述中,错误的是( )
A.豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下一般是纯种
B.孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说-演绎法中的“实验验证”
C.萨顿利用蝗虫为材料,证明遗传因子是由染色体携带着从亲代传递给子代
D.摩尔根运用假说-演绎法的研究方法,证明了基因在染色体上
必会知识二 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______________。
3.实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
  ↓
 F1     (♀、♂)
       ↓F1雌雄交配
    F2 红眼(♂、♀)、 (♂)
(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?
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。
(2)解释
F2
   ♂ ♀
XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性)
Xw XWXw(红眼雌性) XwY( )
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。
[例1]巧妙运用“假说—演绎法”是摩尔根遗传实验取得成功的重要原因之一。下表是有关摩尔根的实验过程与“假说—演绎法”内容的对应关系,正确的是( )
选项 实验过程 假说—演绎法内容
A 若F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,理论上后代可表现出1∶1∶1∶1的性状分离比 作出假设
B 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交实验的F2中,白眼性状的表现总是与性别相关联 观察并提出问题
C 控制眼色的基因位于X染色体上,Y上不含有它的等位基因 演绎推理
D 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交实验中F2出现3∶1的性状分离比 实验验证
A.A B.B C.C D.D
[例2]萨顿、摩尔根等科学家对“基因在染色体上”观点的提出和验证做出了巨大贡献,为孟德尔遗传规律的现代解释提供了理论依据,下列相关分析错误的是( )
A.萨顿通过分析基因与染色体的平行关系推测“基因在染色体上”
B.白眼雄果蝇(XaY)和红眼雌果蝇(XAXA)杂交,通过眼色可判断子代果蝇的性别
C.摩尔根根据果蝇杂交实验,推测红、白眼基因在X染色体上属于“假说”内容
D.摩尔根等运用了假说—演绎法证明了控制果蝇眼色的基因在性染色体上
必会知识三 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。
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。
[例1]基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,错误的是(  )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.等位基因会随着同源染色体分离而分离
C.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合
[例2]下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述,正确的是( )
A.两对等位基因在遗传时必然遵循自由组合定律
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.非同源染色体上的非等位基因自由组合时,雌雄配子随机结合
D.等位基因在减数分裂Ⅱ的后期随同源染色体的分离而分开
难点知识一 摩尔根的果蝇杂交实验
教材中摩尔根假设了w基因只在X染色体上,Y染色体上或X、Y同源区段上可以有么?
摩尔根根据果蝇的Y染色体大于X的特点,一共做了三种假设:
① 假定w基因只在Y染色体上,X没有;
如果控制白眼的基因在Y染色体上,而X染色体不含有它的等位基因,则该假设不能解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象。
② w基因只在X上,而Y上没有;
如果控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因(假设1),上述遗传现象就可以得到合理的解释。
在该假设下,果蝇的基因型应表示为:
用红眼果蝇进行测交,预计应得到如下结果:
发现预测的结果与实验结果相符,证明假说是正确的。
③ w基因在X、Y的同源区段上。
如果控制果蝇眼色基因在X染色体和Y染色体上存在等位,摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象仍然可以合理解释。
用红眼果蝇进行测交,预期应得到如下结果:
然而实验的结果却为:
预测的结果与实验结果不符,证明假说是不成立的。
命题角度1 基因位于染色体上的实验证据
摩尔根利用白眼果蝇突变体进行了下图所示的杂交实验,提出“白眼基因位于X染色体上且Y染色体没有其等位基因”的假设,设计测交实验证明了假设的正确性。下列相关的说法中错误的是( )
A.测交实验指让F1红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇杂交
B.测交实验指让F1红眼雄蝇与突变型白眼雌蝇杂交
C.B选项中的白眼雌蝇可以通过A选项中的杂交得到
D.A、B两项的杂交实验均可作为支持假设的充分证据
命题角度2 孟德尔遗传规律的细胞学解释
下列关于基因分离定律和自由组合定律实质的叙述,正确的是( )
A.在纯合子细胞中,位于同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
B.在减数分裂过程中,位于同源染色体上的基因分离或组合是互不干扰的
C.在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离
D.在受精作用过程中,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
一、单选题
1.在前人研究成果的基础上,摩尔根团队利用白眼果蝇进行杂交实验,最终找到了基因在染色体上的证据。下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿通过研究蝗虫生殖细胞的形成过程提出基因在染色体上的推论
B.果蝇细胞中性染色体的发现为定位基因在染色体上提供了研究基础
C.F2白眼果蝇都为雄性是推测白眼基因位于X染色体上的关键实验结果
D.摩尔根团队根据实验结果确定了果蝇眼色基因在X染色体上呈线性排列
2.如图表示摩尔根果蝇杂交实验示意图。下列分析错误的是( )
A.该实验为萨顿的基因位于染色体上的学说提供了实验证据
B.F2中红眼:白眼=3:1的遗传表现符合孟德尔的分离定律
C.实验表明果蝇的眼色受一对等位基因控制,白眼总是与性别相关联
D.该实验结果可以排除白眼基因位于X、Y染色体的同源区段的假设
3.在探索基因位置的科学史中,科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述,正确的是( )
A.萨顿用显微镜观察蝗虫生殖细胞中染色体的形态变化,通过假说—演绎法提出基因在染色体上的假说
B.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,据中白眼性状与性别相关联直接证明基因位于X染色体上
C.摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法,绘制出染色体上的基因的精确位置图
D.现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置,荧光点代表基因所在处
4.如图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图。下列叙述错误的是( )
A.摩尔根运用假说—演绎的方法证明了萨顿的假说——基因位于染色体上
B.摩尔根认为白眼基因位于 X 染色体上,Y 染色体上不含其等位基因
C.F2中红眼:白眼 = 3:1,说明了眼色的遗传现象符合基因的分离定律
D.若 F2中红眼雌雄果蝇自由交配,后代雄性果蝇中白眼的比例为 1/16
5.科学方法在科学研究中的正确使用对于得出正确的实验结论至关重要,下列关于科学研究方法的叙述正确的是( )
A.萨顿采用“类比推理”法并用实验证明了“基因在染色体上”这一结论
B.摩尔根选择果蝇作为实验材料是因为果蝇的白眼性状只能出现在雄性个体中
C.孟德尔发现遗传定律的过程中不仅用到了假说—演绎法,还用到了统计学的方法
D.“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因”属于摩尔根果蝇杂交实验的发现问题过程
6.“假说—演绎法”的核心环节在于建立假设、基于假设的逻辑推理及验证,过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.孟德尔设计并实施测交实验属于演绎推理的环节
B.萨顿用该方法证明了基因和染色体的行为存在平行关系
C.摩尔根等人用该方法证明了果蝇白眼基因在X染色体上
D.若缺少演绎推理和实验验证的过程,也能得出相关结论
7.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是(  )
A.基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定
B.朱红眼基因(cn)、暗栗色眼基因(cl)为一对非等位基因
C.减数第一次分裂后期辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)可自由组合
D.该果蝇产生的配子中可同时含有cn、cl、v、w
8.下图甲表示纯合野生型果蝇一条正常染色体上的部分基因,乙是一只纯合变异果蝇相应染色体上的部分基因。下列叙述不正确的是( )
A.此图说明基因在染色体上是线性排列
B.果蝇朱红眼和白眼是一对等位基因
C.乙和甲杂交可判断灰身和黄身的显隐性
D.灰身和棒眼的遗传不遵循自由组合定律
二、多选题
9.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,正确的是(  )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.同源染色体分离时,等位基因也随之分离
C.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合
10.某同学利用荧光染料标记了染色体上的基因,拍照如图,下列叙述正确的是(  )
A.这两条染色体是一对同源染色体
B.该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
C.两条染色体的同一位置的两个荧光点代表的是一对等位基因
D.从荧光点的分布来看,图中的每条染色体均含有两条染色单体
11.孟德尔和摩尔根在进行遗传实验的过程中都设计了测交实验,通过测交实验对假说的正确性进行了验证。下列有关测交实验的叙述,正确的是(  )
A.孟德尔在进行测交实验之前,对测交的结果进行了预测
B.在显隐性未知的情况下,不能通过测交来判断性状的显隐性
C.对基因型为AaBb的个体进行测交,后代表现型的比例不一定是1:1:1:1
D.摩尔根通过对F1红眼雌果蝇进行测交,证明果蝇红眼基因位于X染色体上
12.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.摩尔根以果蝇为材料,运用假说一演绎法,把控制白眼的基因定位到X染色体上
B.F2的红眼雌果蝇中杂合子占1/2
C.图中F2中红眼雌雄果蝇自由交配,后代雄性果蝇中白眼几率为1/8
D.果蝇的红、白眼色遗传遵循基因的分离定律
三、解答题
13.大约在1910年5月,摩尔根实验室里诞生了一只白眼雄果蝇,而它兄弟姐妹的眼睛都是红色。摩尔根用这只白眼雄果蝇完成了下图所示实验。回答下列问题:
(1)用果蝇作遗传学实验材料的优点是 (至少答出两点)。
(2)摩尔根针对这个现象,有以下三种假设。
假设1:控制白眼的基因(b)只位于Y染色体上。
假设2:控制白眼的基因(b)位于X和Y染色体的同源区段上。
假设3:控制白眼的基因(b)只位于X染色体上。
请分析回答下列问题:
①假设1不成立的理由是:若假设1成立,F1会出现 。
②若假设2成立,群体中与眼色有关的基因型有 种,F1杂交得到的子代表现型及比例为 。若假设3成立,F1杂交得到的子代表现型及比例与图解中F2的结果一致。
③为此,摩尔根还做了一个回交实验(即测交实验:让F1红眼雌果蝇和亲代白眼雄果蝇交配):
该实验的结果不能否定假设2或假设3,原因是根据假设2或假设3 。
④若要进一步证明只有假设3正确,可以采取的杂交方案为 。
(3)摩尔根通过一系列的实验证明了假说3正确,后来他的学生布里吉斯将白眼雌果蝇和野生型红眼雄果蝇杂交时发现了例外,在F1中除了红眼雌果蝇和白眼雄果蝇外,还出现了极少量的红眼雄果蝇(性染色体组成为X)和白眼雌果蝇(性染色体组成为XXY)。请分析F1中出现红眼雄果蝇的原因可能是 。
14.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。回答下列问题。
(1)减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半,原因是在减数分裂前,染色体复制 ,而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。
(2)通过有性生殖,同一双亲的后代必然呈现多样性,原因是:第一,减数分裂形成的配子时,由于 的互换及 染色体的自由组合,配子的染色体组合具有多样性:第二,受精过程中 。
(3)基因自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中, 基因彼此分离的同时, 自由组合。
(4)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体的相对位置的方法,并绘制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 。
2 / 2第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上
必会知识一 萨顿的假说
1.假说内容:基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。
2.依据:基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
项目 基因 染色体
独立性 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,具有相对稳定的形态结构
存在方式 在体细胞中基因成对存在,在配子中只有成对的基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在,在配子中只有成对的染色体中的一条
来源 体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方 体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方,一条来自母方
分配 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的后期自由组合
[例1]科学家的研究历程中都渗透了诸多科学思想与方法,下列叙述错误的是(  )
A.由于豌豆严格自花传粉,因此孟德尔将所有母本在花蕾期去雄
B.摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证实“基因在染色体上线性排列”
C.孟德尔和摩尔根都运用了假说-演绎法开展实验,并发现了遗传规律
D.萨顿在研究蝗虫减数分裂时发现基因行为和染色体行为存在一致性
【答案】B
【详解】A、孟德尔在豌豆杂交实验中,由于豌豆严格自花传粉,为防止自花传粉,需在母本花蕾期(花未开放前)去除母本的雄蕊(即去雄),然后进行人工授粉,以确保杂交的准确性,A正确;
B、摩尔根以果蝇为实验材料,通过眼色性状的杂交实验,证明了“基因在染色体上”,B错误;
C、孟德尔运用假说-演绎法,发现分离定律和自由组合定律;摩尔根运用假说-演绎法,通过研究果蝇眼色的遗传证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上,C正确;
D、萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,从而提出了基因在染色体上的假说,D正确。
故选B。
[例2]下列关于遗传学实验研究材料、方法及结论的叙述中,错误的是( )
A.豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下一般是纯种
B.孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说-演绎法中的“实验验证”
C.萨顿利用蝗虫为材料,证明遗传因子是由染色体携带着从亲代传递给子代
D.摩尔根运用假说-演绎法的研究方法,证明了基因在染色体上
【答案】C
【详解】A、豌豆在自然状态下一般是纯种,因为豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,A正确;
B、孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说-演绎法中的“实验验证”,由于实验结果与预期推理的结果相符,因而证明了基因分离和自由组合定律,B正确;
C、萨顿利用蝗虫为材料,通过观察蝗虫的减数分裂过程发现了染色体和基因在行为上的平行关系,因而推测遗传因子是由染色体携带着从亲代传递给子代,即基因在染色体上,C错误;
D、摩尔根运用假说-演绎法的研究方法,利用果蝇做杂交实验,证明了基因在染色体上,D正确。
故选C。
必会知识二 基因位于染色体上的实验证据
1.实验者:摩尔根。
2.实验材料——果蝇
(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易饲养;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3对是常染色体,1对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是XX,雄果蝇的性染色体组成是XY。
3.实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
  ↓
 F1    红眼(♀、♂)
       ↓F1雌雄交配
    F2 红眼(♂、♀)、白眼(♂)
(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼,红眼是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。
(4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状,说明果蝇眼色的表现与性别相关联。
4.提出问题:白眼性状的表现为何总与性别相关联?
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X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
(2)解释
F2
   ♂ ♀ XW Y
XW XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性)
Xw XWXw(红眼雌性) XwY(白眼雄性)
6.验证方法——测交
7.实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,从而证明了基因在染色体上。
8.基因和染色体的关系
摩尔根进一步证明了:一条染色体上有许多个基因;基因在染色体上呈线性排列。
[例1]巧妙运用“假说—演绎法”是摩尔根遗传实验取得成功的重要原因之一。下表是有关摩尔根的实验过程与“假说—演绎法”内容的对应关系,正确的是( )
选项 实验过程 假说—演绎法内容
A 若F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,理论上后代可表现出1∶1∶1∶1的性状分离比 作出假设
B 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交实验的F2中,白眼性状的表现总是与性别相关联 观察并提出问题
C 控制眼色的基因位于X染色体上,Y上不含有它的等位基因 演绎推理
D 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交实验中F2出现3∶1的性状分离比 实验验证
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、F1红眼雌与白眼雄杂交的理论结果属于根据假设进行的推理,属于演绎推理,而非作出假设,A错误;
B、F2中白眼性状与性别关联是摩尔根最初观察到的现象,由此引发“性状为何与性别相关”的问题,属于观察并提出问题,B正确;
C、“基因位于X染色体,Y无等位基因”是提出的假设,而非演绎推理,C错误;
D、F2出现3:1分离比属于观察现象,不是实验验证,D错误。
故选B。
[例2]萨顿、摩尔根等科学家对“基因在染色体上”观点的提出和验证做出了巨大贡献,为孟德尔遗传规律的现代解释提供了理论依据,下列相关分析错误的是( )
A.萨顿通过分析基因与染色体的平行关系推测“基因在染色体上”
B.白眼雄果蝇(XaY)和红眼雌果蝇(XAXA)杂交,通过眼色可判断子代果蝇的性别
C.摩尔根根据果蝇杂交实验,推测红、白眼基因在X染色体上属于“假说”内容
D.摩尔根等运用了假说—演绎法证明了控制果蝇眼色的基因在性染色体上
【答案】B
【详解】A、萨顿通过观察基因与染色体在减数分裂中的平行行为(如均成对存在、独立分配等),采用类比推理法提出“基因在染色体上”的假说,A正确;
B、白眼雄果蝇(XaY)和红眼雌果蝇(XAXA)杂交,子代雌果蝇为XAXa(红眼),雄果蝇为XAY(红眼),雌雄均表现为红眼,无法通过眼色判断性别,B错误;
C、摩尔根通过果蝇杂交实验,观察到白眼性状仅出现在雄性,提出“红、白眼基因位于X染色体,Y染色体不携带其等位基因”的假说,属于假说—演绎法中的“假说”内容,C正确;
D、摩尔根通过假设基因在性染色体上,演绎推导测交实验结果,再通过实验验证,符合假说—演绎法的研究逻辑,D正确。
故选B。
必会知识三 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,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性。
(2)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,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
(1)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。
(2)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。
[例1]基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,错误的是(  )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.等位基因会随着同源染色体分离而分离
C.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合
【答案】D
【分析】基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】A、复制的两个基因在M Ⅱ后期随染色单体分开而分开,A正确;
B、等位基因在MI后期随着同源染色体分离而分离,B正确;
C、非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合,所以非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多,C正确;
D、非同源染色体自由组合,使非同源染色体上的非等位基因也自由组合,D错误。
故选D。
[例2]下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述,正确的是( )
A.两对等位基因在遗传时必然遵循自由组合定律
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.非同源染色体上的非等位基因自由组合时,雌雄配子随机结合
D.等位基因在减数分裂Ⅱ的后期随同源染色体的分离而分开
【答案】B
【分析】孟德尔的遗传定律包括分离定律和自由组合定律,都发生在减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,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,只有真核生物染色体上的基因才满足孟德尔遗传规律。
【详解】A、若两对等位基因位于一对同源染色体上,则这两对等位基因在遗传时不遵循自由组合定律,A错误;
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,B正确;
C、非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂过程,而雌雄配子随机结合发生在受精作用时,C错误;
D、在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,D错误。
故选B。
难点知识一 摩尔根的果蝇杂交实验
教材中摩尔根假设了w基因只在X染色体上,Y染色体上或X、Y同源区段上可以有么?
摩尔根根据果蝇的Y染色体大于X的特点,一共做了三种假设:
① 假定w基因只在Y染色体上,X没有;
如果控制白眼的基因在Y染色体上,而X染色体不含有它的等位基因,则该假设不能解释摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象。
② w基因只在X上,而Y上没有;
如果控制白眼的基因(用w表示)在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因(假设1),上述遗传现象就可以得到合理的解释。
在该假设下,果蝇的基因型应表示为:
用红眼果蝇进行测交,预计应得到如下结果:
发现预测的结果与实验结果相符,证明假说是正确的。
③ w基因在X、Y的同源区段上。
如果控制果蝇眼色基因在X染色体和Y染色体上存在等位,摩尔根果蝇杂交实验中的白眼性状遗传现象仍然可以合理解释。
用红眼果蝇进行测交,预期应得到如下结果:
然而实验的结果却为:
预测的结果与实验结果不符,证明假说是不成立的。
命题角度1 基因位于染色体上的实验证据
摩尔根利用白眼果蝇突变体进行了下图所示的杂交实验,提出“白眼基因位于X染色体上且Y染色体没有其等位基因”的假设,设计测交实验证明了假设的正确性。下列相关的说法中错误的是( )
A.测交实验指让F1红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇杂交
B.测交实验指让F1红眼雄蝇与突变型白眼雌蝇杂交
C.B选项中的白眼雌蝇可以通过A选项中的杂交得到
D.A、B两项的杂交实验均可作为支持假设的充分证据
【答案】D
【详解】AB、测交是和隐性纯合子杂交,白眼为隐性性状,所以可以选择F1红眼雌性和白眼雄性交配,或者选择F1红眼雄性和白眼雌果蝇杂交,AB正确;
C、B选项中白眼雌蝇XwXw可以通过A选项XWXw×XwY实验结果中得到,C正确;
D、A选项中,F1红眼雌蝇与突变型白眼雄蝇杂交,不管该基因位于常染色体还是在X染色体上,子代中都是红眼雌:红眼雄:白眼雌:白眼雄=1:1:1:1,所以不能为支持假设提供充分的证据,D错误。
故选D。
命题角度2 孟德尔遗传规律的细胞学解释
下列关于基因分离定律和自由组合定律实质的叙述,正确的是( )
A.在纯合子细胞中,位于同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
B.在减数分裂过程中,位于同源染色体上的基因分离或组合是互不干扰的
C.在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离
D.在受精作用过程中,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
【答案】C
【详解】A、纯合子细胞中同源染色体同一位置上是相同基因,而非等位基因,A错误;
B、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,B错误;
C、基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,C正确;
D、基因的分离和自由组合均发生在减数分裂过程中,而非受精作用,D错误。
故选C。
一、单选题
1.在前人研究成果的基础上,摩尔根团队利用白眼果蝇进行杂交实验,最终找到了基因在染色体上的证据。下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿通过研究蝗虫生殖细胞的形成过程提出基因在染色体上的推论
B.果蝇细胞中性染色体的发现为定位基因在染色体上提供了研究基础
C.F2白眼果蝇都为雄性是推测白眼基因位于X染色体上的关键实验结果
D.摩尔根团队根据实验结果确定了果蝇眼色基因在X染色体上呈线性排列
【答案】D
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞形成过程中染色体行为,与基因的分离、自由组合规律类比,提出“基因在染色体上”的假说,A正确;
B、果蝇的性染色体(X、Y)被发现后,为研究性状与性别的关联提供了基础,使摩尔根团队能推测白眼基因位于X染色体,B正确;
C、F 中白眼果蝇全为雄性,说明白眼性状与性别相关,结合隐性性状特点,可推断白眼基因仅位于X染色体且Y染色体无等位基因,C正确;
D、摩尔根团队通过白眼性状的遗传分析确定了眼色基因位于X染色体,但“线性排列”的结论是通过后续研究(如多对相对性状的重组率分析)得出的,而非直接由该实验结果确定,D错误。
故选D。
2.如图表示摩尔根果蝇杂交实验示意图。下列分析错误的是( )
A.该实验为萨顿的基因位于染色体上的学说提供了实验证据
B.F2中红眼:白眼=3:1的遗传表现符合孟德尔的分离定律
C.实验表明果蝇的眼色受一对等位基因控制,白眼总是与性别相关联
D.该实验结果可以排除白眼基因位于X、Y染色体的同源区段的假设
【答案】D
【详解】A、摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,为萨顿的基因位于染色体上的学说提供了实验证据,A正确;
B、F2中红眼与白眼的性状分离比为3:1,这符合孟德尔的分离定律,表明果蝇眼色的遗传由一对等位基因控制,B正确;
C、果蝇的眼色的遗传符合分离定律,说明其受一对等位基因控制,且白眼都是雄性,说明白眼总是与性别相关联,C正确;
D、该实验中F2代白眼全为雄性,表型与性别相关联,说明控制果蝇红眼和白眼的基因在性染色体上,但不能说明控制果蝇红眼和白眼的基因不在X和Y染色体的同源区段,若控制果蝇红眼和白眼的基因在X和Y染色体的同源区段,也符合上述实验结果,D错误。
故选D。
3.在探索基因位置的科学史中,科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述,正确的是( )
A.萨顿用显微镜观察蝗虫生殖细胞中染色体的形态变化,通过假说—演绎法提出基因在染色体上的假说
B.摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,据中白眼性状与性别相关联直接证明基因位于X染色体上
C.摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法,绘制出染色体上的基因的精确位置图
D.现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置,荧光点代表基因所在处
【答案】D
【分析】萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,提出“基因位于染色体上”的假说。摩尔根通过果蝇的红白眼实验,证明了基因在染色体上。摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,还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。
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞中染色体行为,提出基因在染色体上的假说,并没有运用假说-演绎法,A错误;
B、摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,发现F2中白眼性状只出现在雄性中,说明性状与性别关联,提出基因在染色体上的假说,但需进一步进行测交实验才能验证基因位于X染色体上,B错误;
C、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,还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,但位置并不精确,C错误;
D、现代分子生物学利用荧光标记的DNA探针与染色体特定基因结合,通过荧光点精确定位基因位置,D正确;
故选D。
4.如图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图。下列叙述错误的是( )
A.摩尔根运用假说—演绎的方法证明了萨顿的假说——基因位于染色体上
B.摩尔根认为白眼基因位于 X 染色体上,Y 染色体上不含其等位基因
C.F2中红眼:白眼 = 3:1,说明了眼色的遗传现象符合基因的分离定律
D.若 F2中红眼雌雄果蝇自由交配,后代雄性果蝇中白眼的比例为 1/16
【答案】D
【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎的方法证明了萨顿的假说——基因位于染色体上,A正确;
B、摩尔根认为白眼基因位于X染色体上,Y染色体上不含其等位基因,这是假说部分,B正确;
C、F2中红眼:白眼=3:1,说明眼色基因由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,C正确;
D、设相关基因为A/a,则F2中红眼雌雄果蝇为1/2XAXa、1/2XAXA,红眼雄果蝇为XAY,后代雄性果蝇中白眼(XaY)比例为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选D。
5.科学方法在科学研究中的正确使用对于得出正确的实验结论至关重要,下列关于科学研究方法的叙述正确的是( )
A.萨顿采用“类比推理”法并用实验证明了“基因在染色体上”这一结论
B.摩尔根选择果蝇作为实验材料是因为果蝇的白眼性状只能出现在雄性个体中
C.孟德尔发现遗传定律的过程中不仅用到了假说—演绎法,还用到了统计学的方法
D.“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因”属于摩尔根果蝇杂交实验的发现问题过程
【答案】C
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫细胞减数分裂,运用类比推理法提出“基因在染色体上”的假说,但未通过实验证明;摩尔根通过果蝇实验验证该结论,A错误;
B、摩尔根选择果蝇是因繁殖快、易饲养、染色体少等优点,白眼性状仅出现在雄性是其实验结果而非选材原因,B错误;
C、孟德尔通过统计子代性状比例(如3:1、1:1)运用了统计学方法,并通过假说—演绎法(如测交实验)验证假设,C正确;
D、该结论是摩尔根通过实验分析提出的假说,属于“提出假说”阶段,而非最初的发现问题(发现问题为“白眼性状与性别关联”),D错误。
故选C。
6.“假说—演绎法”的核心环节在于建立假设、基于假设的逻辑推理及验证,过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.孟德尔设计并实施测交实验属于演绎推理的环节
B.萨顿用该方法证明了基因和染色体的行为存在平行关系
C.摩尔根等人用该方法证明了果蝇白眼基因在X染色体上
D.若缺少演绎推理和实验验证的过程,也能得出相关结论
【答案】C
【详解】A、孟德尔设计测交实验属于演绎推理环节,实施测交实验属于实验验证环节,A错误;
B、萨顿采用类比推理法推测出基因和染色体的行为存在平行关系,B错误;
C、摩尔根用假说-演绎法证明了果蝇白眼基因在X染色体上,C正确;
D、若缺少演绎推理和实验验证的过程,则方法不完整,不能得出相关结论,D错误。
故选C。
7.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是(  )
A.基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定
B.朱红眼基因(cn)、暗栗色眼基因(cl)为一对非等位基因
C.减数第一次分裂后期辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)可自由组合
D.该果蝇产生的配子中可同时含有cn、cl、v、w
【答案】C
【详解】A、荧光标记技术可通过标记特定基因,直观测定其在染色体上的位置,这是现代分子生物学的常用技术,A正确;
B、等位基因需位于同源染色体的相同位置,控制相对性状。朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)位于同一条常染色体的不同位置,属于非等位基因,B正确;
C、自由组合定律的适用条件是非同源染色体上的非等位基因。辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)位于同一条 X 染色体上(同源染色体的一部分),减数第一次分裂后期不会发生自由组合,C错误;
D、该果蝇的cn、cl位于同一条常染色体,v、w位于同一条 X 染色体。减数分裂时,常染色体与X染色体可自由组合进入同一配子,因此配子中可同时含有cn、cl、v、w,D正确。
故选C。
8.下图甲表示纯合野生型果蝇一条正常染色体上的部分基因,乙是一只纯合变异果蝇相应染色体上的部分基因。下列叙述不正确的是( )
A.此图说明基因在染色体上是线性排列
B.果蝇朱红眼和白眼是一对等位基因
C.乙和甲杂交可判断灰身和黄身的显隐性
D.灰身和棒眼的遗传不遵循自由组合定律
【答案】B
【详解】A、图示多个基因位于一条染色体上,说明基因在染色体上是线性排列,A正确;
B、等位基因是同源染色体相同位置控制相对性状的基因,图中的朱红眼和白眼位于同一条染色体,不属于等位基因,B错误;
C、分析题图可知,甲表示纯合野生型果蝇,乙是一只纯合变异果蝇,两者分别是灰身和黄身,杂交后可根据子一代判断其显隐性关系,C正确;
D、自由组合定律适用于两对以上等位基因的独立遗传,灰身和棒眼位于一条染色体上,它们的遗传不遵循自由组合定律,D正确。
故选B。
二、多选题
9.基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,正确的是(  )
A.复制的两个基因随染色单体分开而分开
B.同源染色体分离时,等位基因也随之分离
C.非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多
D.非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合
【答案】ABC
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系: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,也有相对稳定的形态结构。2、体细胞中基因、染色体成对存在,配子中成对的基因只有一个,同样,也只有成对的染色体中的一条。3、基因、染色体来源相同,均一个来自父方,一个来自母方。4、减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
【详解】A、复制形成的两个基因位于姐妹染色单体上,会随姐妹染色单体分开而分开,A正确;
B、等位基因位于同源染色体的相同位置上,同源染色体分离时,等位基因也随之分离,B正确;
C、非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多,C正确;
D、非同源染色体自由组合,使非同源染色体上的非等位基因也自由组合,但同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。
故选ABC。
10.某同学利用荧光染料标记了染色体上的基因,拍照如图,下列叙述正确的是(  )
A.这两条染色体是一对同源染色体
B.该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
C.两条染色体的同一位置的两个荧光点代表的是一对等位基因
D.从荧光点的分布来看,图中的每条染色体均含有两条染色单体
【答案】ABD
【分析】染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列;等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。
【详解】A、根据荧光标记的位点,两个染色体上的基因基本一致,这两条染色体是一对同源染色体,A正确;
B、从图中分析,荧光点表示基因,基因的位置不交叉不重叠,在染色体上线性排列,B正确;
C、两条染色体的同一位置的两个荧光点代表的是一对等位基因或相同基因,C错误;
D、从荧光点的分布来看,图中的每条染色体同一位置含有2个相同的荧光点(即基因),是复制形成的,故图中的每条染色体均含有两条染色单体,D正确。
故选ABD。
11.孟德尔和摩尔根在进行遗传实验的过程中都设计了测交实验,通过测交实验对假说的正确性进行了验证。下列有关测交实验的叙述,正确的是(  )
A.孟德尔在进行测交实验之前,对测交的结果进行了预测
B.在显隐性未知的情况下,不能通过测交来判断性状的显隐性
C.对基因型为AaBb的个体进行测交,后代表现型的比例不一定是1:1:1:1
D.摩尔根通过对F1红眼雌果蝇进行测交,证明果蝇红眼基因位于X染色体上
【答案】ABC
【分析】测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的,为了确定子一代是杂合子还是纯合子,让子一代与隐性纯合子杂交,这就叫测交。在实践中,测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。
【详解】A、孟德尔在进行测交实验之前,对测交的结果进行了预测,根据实际实验结果与预测结果比较,二者一致,证明了假说的正确性,A正确;
B、测交是让未知基因型的个体与隐性纯合子杂交,在显隐性未知的情况下,不能通过测交来判断性状的显隐性,B正确;
C、若两对基因位于同一对染色体上,或者存在致死等情况,则测交后代表现型比例不符合1:1:1:1的比例,C正确;
D、F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,无论该对等位基因位于X染色体上,还是位于X、Y染色体的同源区段或者常染色体上,结果相同,因此不能根据此测交结果证明果蝇的红眼基因位于X染色体上,D错误。
故选ABC。
12.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.摩尔根以果蝇为材料,运用假说一演绎法,把控制白眼的基因定位到X染色体上
B.F2的红眼雌果蝇中杂合子占1/2
C.图中F2中红眼雌雄果蝇自由交配,后代雄性果蝇中白眼几率为1/8
D.果蝇的红、白眼色遗传遵循基因的分离定律
【答案】ABD
【分析】1、分离定律: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;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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、摩尔根通过假说-演绎法,用果蝇做实验材料证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上,果蝇的白眼的基因遗传属于伴X隐性遗传。
【详解】 A、摩尔根以果蝇为材料,发现白眼总出现在雄果蝇中,运用假说—演绎法,提出控制白眼的基因位于X染色体上,A正确;
B、因为在该实验中,摩尔根发现F1和F2的特点和孟德尔的一对相对性状的遗传实验结果相同,只是F2的白眼总是雄性,故摩尔根假设:控制白眼的基因只位于X染色体上,结合孟德尔假说,则亲本的基因型为XBXB和XbY,F1亲本的基因型为XBXb和XBY,F1雌雄交配,F2后代为XBXB、XBXb、XBY、XbY,F2的红眼雌果蝇中杂合子占1/2,B正确;
C、F2红眼雌果蝇为1/2XBXB、1/2XBXb,F2红眼雄果蝇为XBY,后代雄性果蝇中白眼几率=1/2×1/2=1/4,C错误;
D、果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ABD。
三、解答题
13.大约在1910年5月,摩尔根实验室里诞生了一只白眼雄果蝇,而它兄弟姐妹的眼睛都是红色。摩尔根用这只白眼雄果蝇完成了下图所示实验。回答下列问题:
(1)用果蝇作遗传学实验材料的优点是 (至少答出两点)。
(2)摩尔根针对这个现象,有以下三种假设。
假设1:控制白眼的基因(b)只位于Y染色体上。
假设2:控制白眼的基因(b)位于X和Y染色体的同源区段上。
假设3:控制白眼的基因(b)只位于X染色体上。
请分析回答下列问题:
①假设1不成立的理由是:若假设1成立,F1会出现 。
②若假设2成立,群体中与眼色有关的基因型有 种,F1杂交得到的子代表现型及比例为 。若假设3成立,F1杂交得到的子代表现型及比例与图解中F2的结果一致。
③为此,摩尔根还做了一个回交实验(即测交实验:让F1红眼雌果蝇和亲代白眼雄果蝇交配):
该实验的结果不能否定假设2或假设3,原因是根据假设2或假设3 。
④若要进一步证明只有假设3正确,可以采取的杂交方案为 。
(3)摩尔根通过一系列的实验证明了假说3正确,后来他的学生布里吉斯将白眼雌果蝇和野生型红眼雄果蝇杂交时发现了例外,在F1中除了红眼雌果蝇和白眼雄果蝇外,还出现了极少量的红眼雄果蝇(性染色体组成为X)和白眼雌果蝇(性染色体组成为XXY)。请分析F1中出现红眼雄果蝇的原因可能是 。
【答案】(1)易饲养、繁殖快、有多对易于区分的相对性状、染色体数目少易于分析
(2) F1会出现白眼雄果蝇 7 红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1 根据假设2和假设3推导出的结果相同(或实验的结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼) 让白眼雌果蝇和纯种(野生)红眼雄果蝇杂交
(3)亲本白眼雌果蝇在减数第一次分裂后期XX这一对同源染色体未分离或减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的两条X染色体进入同一极,产生了不含Xb染色体的卵细胞
【分析】摩尔根利用在种群中偶然发现的一只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇杂交,后代全是红眼,说明红眼是显性性状,子一代雌雄果蝇自由交配,子二代中红眼∶白眼=3∶1,说明控制红眼和白眼的基因遵循基因的分离定律,但是子二代中只有雄果蝇出现白眼性状,说明该对性状的遗传与性别有关,提出假设控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,摩尔根利用测交实验证明了假设是正确的,由此在实验基础上证明了基因位于染色体上。
【详解】(1)用果蝇作遗传学实验材料的优点是易饲养、繁殖快、有多对易于区分的相对性状、染色体数目少易于分析等;
(2)①若控制白眼的基因(b)只位于Y染色体上,则F1会出现白眼雄果蝇,与实验结果相矛盾,因此假设1不成立;
②若控制白眼的基因(b)位于X和Y染色体上,群体中与眼色有关的基因型,雌性有3种,雄性有4种,共有7种基因型;亲本雌、雄果蝇的基因型为XBXB、XbYb,F1雌、雄果蝇的基因型为XBXb、XBYb,F1杂交得到的子代,雌性均为红眼,雄性中一半表现为红眼,一半表现为白眼,表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1(或红眼∶白眼=3∶1);
③若假设2成立,亲本白眼雄果蝇的基因型为XbYb,F1红眼雌果蝇的基因型为XBXb,二者杂交的后代基因型为XBXb、XbXb、XBYb、XbYb,表现型及比例为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1;若假设3成立,亲本白眼雄果蝇的基因型为XbY,F1红眼雌果蝇基因型为XBXb,二者杂交,子代的表现型及比例为红眼雌果蝇(XBXb):白眼雌果蝇(XbXb):红眼雄果蝇(XBY):白眼雄果蝇(XbY)=1:1:1:1,与假设2相同,不能否定假设2或假设3;
④若白眼基因只位于X染色体上,则让白眼雌果蝇(XbXb)和纯种(野生)红眼雄果蝇(XBY)杂交,子代雌果蝇都是红眼(XBXb),雄果蝇都是白眼(XbY);
(3)亲本白眼雌果蝇在减数第一次分裂后期两条X的同源染色体未分离或减数第二次分裂后期着丝点分裂后两条X染色体进入同一极,产生含XbXb的卵细胞和不含Xb染色体的卵细胞。含XbXb的卵细胞与正常含Y的精子结合,所得子代性染色体及眼色基因组成为XbXbY,表型为白眼雌果蝇。不含Xb染色体的卵细胞与正常含XB的精子结合,所得子代性染色体及眼色基因组成为XBO,表型为红眼雄果蝇。
14.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。回答下列问题。
(1)减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半,原因是在减数分裂前,染色体复制 ,而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。
(2)通过有性生殖,同一双亲的后代必然呈现多样性,原因是:第一,减数分裂形成的配子时,由于 的互换及 染色体的自由组合,配子的染色体组合具有多样性:第二,受精过程中 。
(3)基因自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中, 基因彼此分离的同时, 自由组合。
(4)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体的相对位置的方法,并绘制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 。
【答案】(1) 一次 两次
(2) 同源染色体非姐妹染色单体 非同源 卵细胞和精子结合的随机性
(3) 同源染色体上的等位基因 非同源染色体上的非等位基因
(4)基因在染色体上呈线性排列
【分析】孟德尔遗传遗传规律的现代解释:
1、基因的分离定律的实质:在杂合细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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开,分别进入不同的配子中,独立的随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂形成配子的过程中,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。
【详解】(1) 减数分裂的过程中染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,因此减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(2)通过有性生殖,同一双亲的后代必然呈现多样性,原因是:第一,减数分裂形成的配子时,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换及非同源染色体的自由组合使得配子的染色体组合具有多样性:第二,受精过程中雌雄配子的结合是随机的,因而有性生殖的后代具有了多样性,因而提高了子代适应环境的能力。
(3)基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期。 基因自由组合定律的实质是:在减数分裂分裂过程中,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。
(4)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法并绘制出果蝇的多种基因在染色体上的相对位置图,该图说明了基因在染色体上呈线性排列,即染色体上基因的分布是不连续的。
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