资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩20页未读，
继续阅读
高中人教版 (2019)第2节 基因在染色体上优秀学案及答案
展开
这是一份高中人教版 (2019)第2节 基因在染色体上优秀学案及答案，文件包含22基因在染色体上教师版-高一生物同步精品讲义人教必修2docx、22基因在染色体上学生版-高一生物同步精品讲义人教必修2docx等2份学案配套教学资源，其中学案共38页， 欢迎下载使用。
目标导航
1.通过比较基因和染色体的平行关系，掌握萨顿的假说。
2.理解“基因在染色体上”的实验证据。
3.运用有关基因和染色体的知识，阐明孟德尔遗传规律的细胞学基础和实质。
知识精讲
知识点01 基因和染色体存在平行关系
1.萨顿假说的内容：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.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系依据
特别提醒：
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
知识点02 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。雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。
3．实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4)红眼(♂、♀)、eq \f(1,4)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
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。
知识点03 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。
特别提醒：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基因自由组合定律，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遗传规律。
③原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
能力拓展
考法01 基因与染色体的关系
1.萨顿通过通过对减数分裂形成配子时染色体分配行为的分析，并与孟德尔杂交实验银川因的分配行为的类比，作出基因在染色体上的推论。
2.摩尔根通过红眼果蝇和白眼果蝇的杂交实验，证明了基因在染色体上。并通过特定的方法会出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时说明了基因在染色体上呈线性排列。
【典例1】萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是( )
A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个
B.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过程中也自由组合
C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的
D.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
【答案】C
【解析】基因与染色体的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中都成对存在，在配子中都单一存在；成对的基因和同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
考法02 类比推理和假说演绎的科学方法
【典例2】科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子控制
②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出假说：基因在染色体上
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据
他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为( )
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
B.①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
C.①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
D.①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理
【答案】C
【解析】孟德尔提出生物的性状由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染色体上的实验证据运用的都是假说—演绎法。萨顿提出基因在染色体上的假说运用的是类比推理。
考法03 基因在染色体上的实验证据
1.摩尔根偶尔从一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。摩尔根将该果蝇和红眼雌果蝇交配，F1全为红眼。从这一实验他们推断，白眼基因是隐性的，亲代白眼雄果蝇是隐性纯合子，红眼雌果蝇是显性纯合子。F1代的红眼果蝇相互交配产生F2代，F2代中红眼和白眼的比例是3:1,符合孟德尔的基因分离定律。所不同的是白眼性状的表现总是与性别相联系。于是，摩尔根等推论，眼色基因是位于X染色体的，红眼是W，白眼是w。（其实摩尔根当时还不知道果蝇有Y染色体，Y染色体上没有眼色的等位基因。因而Y染色体的有无不影响摩尔根的推论。）雄果蝇只有一条X染色体，因而只要这一条染色体上有w，白眼就能表现出来，所以白眼雄果蝇（XwY）与红眼雌果蝇（XWXW）交配，F1代都含有W，因而都是红眼，但雄果蝇是纯合子(XWY)，雌果蝇是杂合子红眼(XWXw)，所以F1代杂交，F2代只有雄果蝇才能表现白眼。
遗传图解如下：
2.为了进一步验证这些解释，摩尔根等人又通过了测交等方法。具体做法是把白眼雄果蝇（XwY）和父亲是白眼的红眼雌果蝇（XWXw）杂交，就有可能获得白眼雄果蝇。实验的结果证实了他的推测：雌果蝇中有一半是白眼的，可见白眼基因w是位于X染色体上的。遗传图解如下：
【典例3】摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验，证明了萨顿的假说。如图为果蝇眼色杂交图解，下列相关叙述错误的是( )
A.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
B.根据图中信息可推断，控制果蝇的红眼和白眼的一对等位基因遵循分离定律
C.若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，则可通过子代的眼色来辨别性别
D.果蝇白眼性状的遗传具有隔代遗传和白眼雄果蝇少于白眼雌果蝇的特点
【答案】D
【解析】假设控制红眼和白眼的基因分别为W、w。若让红眼雄果蝇(XWY)与白眼雌果蝇(XwXw)杂交，后代为XwY和XWXw，所以可通过子代的眼色来辨别性别，C正确；由于白眼是X染色体上的隐性基因控制的，所以果蝇白眼性状的遗传具有隔代遗传和白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇的特点，D错误。
4.果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是( )
A．F1代中雌雄不都是红眼正常翅
B．F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方
C．F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D．F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
【答案】C
【解析】据题意推出亲本雌果蝇、雄果蝇的基因型分别为aaXBXB、AAXbY，子代F1的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，因此F1中雌雄果蝇都为红眼正常翅，A错误；F1中雌雄果蝇之间自由交配，由此推出F2的雌果蝇的基因型为1AAXBXB∶2AaXBXB∶1aaXBXB∶1AAXBXb∶2AaXBXb∶1aaXBXb，其中正常翅与短翅的比例为3∶1，D错误；F2的雄果蝇的基因型为1AAXBY∶2AaXBY∶1aaXBY∶1AAXbY∶2AaXbY∶1aaXbY，故雄果蝇中纯合子与杂合子之比为1∶1，C正确；由于红眼基因、白眼基因位于X染色体上，所以所有雄果蝇中的红眼基因或白眼基因只能来自母方，B错误。
考法04 生物的性别决定
生物的性别决定
特别提醒:①并不是所有的生物都有性别之分，如大部分的雌雄同株植物，没有性染色体，没有性别之分。②性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外还有其它方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。
规律总结：
①性染色体决定性别
②染色体组数决定性别
③环境因子决定性别
有些生物性别完全由环境决定，如龟、鳄等生物的性别。
【典例5】鸡的性别决定方式是ZW型（♀ZW，♂ZZ）。曾有人发现少数雌火鸡ZW的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体（WW后代的胚胎不能存活）。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是（ ）
A．雌：雄=1:1 B．雌：雄=1:2 C．雌：雄=3:1 D．雌：雄=4:1
【答案】D
【解析】火鸡♀ZW个体产生的卵细胞有两种，分别是Z与W，产生的卵细胞与相应的极体比是1：3，如果卵细胞与极体之一结合，产生染色体组合是1ZZ：4ZW：1WW，由于WW后代的胚胎不能存活，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4：1。
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A.萨顿提出了基因在染色体上的假说
B.摩尔根通过实验证明基因在染色体上
C.基因在染色体上呈线性排列
D.基因和染色体都是生物的遗传物质
【答案】D
【解析】生物的遗传物质是DNA或RNA，染色体是DNA的主要载体，基因是具有遗传效应的核酸片段，D错误。
2.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有多个基因
D.染色体就是由基因组成的
【答案】D
【解析】大多数基因位于细胞核的染色体上，少数位于细胞质中，故染色体是基因的主要载体，A正确；基因在染色体上呈线性排列，B正确；一条染色体含有1个或2个DNA分子，其上有多个基因，C正确；染色体是由DNA和蛋白质组成的，D错误。
3.孟德尔运用豌豆进行杂交实验，提出遗传规律；萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”；摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上。以上科学发现的研究方法依次是( )
A.类比推理法、类比推理法、假说—演绎法
B.假说—演绎法、类比推理法、类比推理法
C.假说—演绎法、类比推理法、假说—演绎法
D.类比推理法、假说—演绎法、类比推理法
【答案】C
【解析】①孟德尔提出遗传定律时采用了假说——演绎法；②萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说；③摩尔根采用假说－演绎法证明了基因位于染色体上。“基因在染色体上”的发现历程：萨顿通过类比基因和染色体的行为，提出基因在染色体上的假说；之后，摩尔根以果蝇为实验材料，采用假说－演绎法证明基因在染色体上。
4.摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时经历了若干过程，其中：
①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关；②白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体上；③对 F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中( )
A.①为假说，②为推论，③为实验
B.①为观察，②为假说，③为推论
C.①为问题，②为假说，③为实验
D.①为推论，②为假说，③为实验
【答案】C
【解析】摩尔根利用假说演绎法证明基因在染色体上，其中白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关为问题，白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体为假说，对 F1红眼雌果蝇进行测交是验证实验，故C正确。
5.关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验，下列叙述不正确的是( )
A.实验中涉及的性状均受一对等位基因控制
B.两实验都采用了统计学方法分析实验数据
C.两实验都设计了测交实验对推理过程及结果进行检验
D.前者采用“假说一演绎法”，后者采用“类比推理”的研究方法
【答案】D
【解析】孟德尔利用豌豆的紫花和白花进行杂交实验，摩尔根利用果蝇的红眼和白眼进行杂交实验，A正确；两实验都采用了统计学方法分析实验数据，B正确；两实验都设计了测交实验对推理过程及结果进行检验，C正确；两实验均采用了“假说一演绎法”的研究方法，D错误。
6.如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列有关该图说法正确的是( )
A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因
B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.该染色体上的基因在后代中都能表达
D.该染色体上的基因呈线性排列
【答案】D
【解析】朱红眼、深红眼、白眼基因互为非等位基因，不遵循分离定律，A、B不正确；基因上在后代有些可以表达、有些不能表达。
7.摩尔根果蝇杂交实验成为了验证“基因在染色体上”的经典证据，在此实验的基础上，通过一次杂交实验，能证明果蝇的眼色基因位于X染色体上亲本组合是（ ）
A. 白眼雌×红眼雄B. 红眼雌×白眼雄C. 红眼雎×红眼雄D. A、B、C都不是
【答案】A
【解析】白眼雌（XwXw）×红眼雄（XWY）→红眼雌（XWXw）、白眼雄（XwY），明显与性别相互关联，A正确；红眼雌（XWXW）×白眼雄（XwY）→红眼雌（XWXw）、红眼雄（XWY），雌雄果蝇的性状一样，B错误；红眼雌（XWXW）×白眼雄（XWY）→红眼雌（XWXW）、红眼雄（XWY），雌雄果蝇的性状一样，C错误；根据分析，A的性状遗传，明显与性别相关联，D错误。
8.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）
A. 一条染色体上有许多个基因 B. 染色体是基因的主要载体
C. 细胞内的基因都存在于染色体上 D. 基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【解析】一条染色体上有许多个基因，染色体是基因的主要载体，真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的拟核、质粒中也有DNA。
9.下列关于摩尔根果蝇杂交实验的分析（不考虑突变），错误的是（ ）
A. 红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交．由F1的性状不能判断控制眼色的基因是否在X染色体上
B. 白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，由子代的表现型及比例可推断出控制眼色的基因在X染色体上
C. 红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。若子代出现白眼雌蝇则亲本中的红眼雌蝇一定是杂合子
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了一条染色体上有多个基因，且在染色体上呈线性排列
【答案】D
【解析】红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交，由F1的性状只能判断红眼是显性性状，不能判断控制眼色的基因是否在X染色体上，A正确；B.白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，子代雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼，比例为1:1，由子代的表现型及比例可推断出控制眼色的基因在X染色体上，B正确；C.红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交，若子代出现白眼雌蝇则亲本中的红眼雌蝇含有白眼基因，一定是杂合子，C正确；D.摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上，未证明一条染色体上有多个基因及其基因在染色体上呈线性排列，D错误。
10.基因的自由组合定律的实质是（ ）
A. 有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体的分开而分离
B. 减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离
C. 在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合
D. 在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
【答案】D
【解析】基因的自由组合定律的实质是在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。
题组B 能力提升练
11.下列有关基因在染色体上的叙述，不正确的是( )
A.萨顿用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说
B.孟德尔用“非同源染色体上的非等位基因自由组合”阐述了基因自由组合定律的实质
C.摩尔根用假说一演绎法证明了基因在染色体上
D.一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】萨顿通过类比推理法提出了基因在染色体上的假说，A正确；基因自由组合定律的实质是：在进行减数分裂形成配子时，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，不是孟德尔提出的，B错误；摩尔根采用假说演绎法证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，C正确；基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有若干个基因，D正确。
12.(不定项)(2019改编，6分)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.摩尔根等人通过果蝇杂交实验，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类比推理的研究方法
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
【答案】BC
【解析】摩尔根通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，发现眼色的遗传与性别相关联的现象，故A项正确，不符合题意。从F2的性状分离比可以看出，果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，故B项错误，符合题意。摩尔根的实验运用的是“假说—演绎”法，萨顿假说运用的是类比推理法，故C项错误，符合题意。因为F2的性状表现与性别相关联，所以摩尔根假设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，并通过实验证明了假设的正确性，故D项正确，不符合题意。
13.果蝇的红眼基因（W）对白眼基因（w）为显性，位于X染色体上。在摩尔根的果蝇杂交实验中，下列叙述正确的是（ ）
A．亲本雌果蝇的基因型为XWXw，雄果蝇的基因型为XwY
B．F1全为红眼果蝇，F2出现性状分离
C．F2白眼果蝇中既有雌性，又有雄性
D．控制果蝇眼色的基因和性染色体遵循自由组合定律
【答案】B
【解析】在摩尔根的果蝇杂交实验中，亲本雌果蝇的基因型为XWXW，亲本雄果蝇的基因型为XwY；F2白眼果蝇均为雄性；控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，遵循基因的分离定律且表现为伴性遗传。
14.（2019·北京东城区高三期末）荧光原位杂交（FISH）是利用探针直接与染色体进行杂交，从而将特定的基因在染色体上进行定位的一种现代生物学技术。现利用该技术对果蝇的某些基因与染色体进行分析（结果如图）。下列说法错误的是（ ）
A．由实验结果可知染色体由基因构成
B．FISH技术的基本原理应用了碱基的互补配对原则
C．实验最好选择分裂中期的细胞进行杂交，对结果进行观察与分析
D．该结果表明一条染色体上有许多基因，基因基本呈线性排列
【答案】A
【解析】该实验结果可知基因在染色体上，但染色体不是由基因构成的，染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。
15.摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是（ ）
A．亲本白眼雄果蝇与纯合红眼雌果蝇杂交，F1都是红眼果蝇
B．F1雌雄果蝇相互交配，F2出现白眼果蝇，且白眼果蝇都是雄性
C．F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇中，红眼和白眼各占一半
D．野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配，子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇
【答案】D
【解析】摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的亲本杂交实验及子一代自交实验，不是验证实验；F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配不能排除白眼基因存在于X和Y染色体的同源区段。
16.下图为摩尔根的果蝇杂交实验的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 果蝇的红眼对白眼为显性
B. F2的红眼果蝇中雌雄个体各占一半
C. 若让F2中的白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配，则子代中可能会有白眼雌果蝇
D. 摩尔根为了解释所发现的问题，假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上
【答案】B
【解析】A、摩尔根果蝇杂交实验中，红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，子一代全为红眼，说明白眼是隐性，A正确；
B、根据图示可知，用子一代的红眼雌雄果蝇进行交配，结果F2雌果蝇全为红眼，雄果蝇既有红眼也有白眼，即红眼雌雄果蝇的比例为2：1，B错误；
C、摩尔根让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，杂合的红眼雌果蝇后代会出现白眼雌果蝇， C正确；
D、摩尔根为了解释所发现的问题，提出假说：控制白眼基因只存在于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因，并通过测交实验验证了假说的正确性，D正确。
故答案为：B。
17.XY型性别决定的生物，群体中的性别比例为1：1，原因之一是（ ）
A. 含X染色体的精子：含Y染色体的精子=1：1 B. 含X染色体的卵细胞：含Y染色体的卵细胞=1：1
C. 雌配子：雄配子=1：I D. 含X染色体的卵细胞：含Y染色体的精子=1：1
【答案】 A
【解析】A、雄性个体产生的含有X的精子：含Y的精子=1：1，含有X的精子和卵细胞结合会形成雌性个体，含有Y的精子和卵细胞结合会形成雄性个体，所以群体中的雌雄比例接近1：1，A正确；
B、卵细胞不可能含有Y染色体，B错误；
C、雄配子数量远多于雌配子，C错误；
D、在XY型性别决定中，雌雄个体产生的配子是不一样多的，一般雄配子要远远多于雌配子，所以含X的卵细胞要远少于含Y的精子，D错误。
故答案为：A。
18.下列说法不正确的是（ ）
A. 摩尔根用同位素标记法证明，基因在染色体上呈线性排列
B. 萨顿利用类比推理提出假说：基因在染色体上。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性
C. 摩尔根等人把一个特定的基因与一条特定染色体（X）联系起来，证明了基因在染色体上
D. 性染色体上的基因不都与性别决定有关
【答案】 A
【解析】A、现代生物学使用了荧光标记法，观察到基因在染色体上呈线性排列，摩尔根使用假说演绎法证明了基因在染色体上，A错误；
B、萨顿利用类比推理提出假说：基因在染色体上，但类比推理法由于缺少实验的证据所以并不具有逻辑的必然性，B正确；
C、摩尔根利用假说演绎法将果蝇的红眼和白眼基因与X染色体联系起来，证明了基因在染色体上，C正确；D、性染色体上的基因不都与性别决定有关，例如果蝇的红眼和白眼基因，D正确。
故答案为：A。
19.下列不支持“基因与染色体行为存在明显平行关系”的事实是（ ）
A. 基因和染色体在体细胞中都是成对存在的
B. 每条染色体上有许多基因，且呈线性排列
C. 成对的基因和染色体一个来自父方、一个来自母方
D. 非等位基因和非同源染色体在减数分裂中均可自由组合
【答案】 B
【解析】A、基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，两者数量有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，A错误；
B、每条染色体上有许多基因，且呈线性排列，这不能说明基因与染色体行为存在明显平行关系，B正确；C、成对的基因和染色体一个来自父方、一个来自母方，两者的来源有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，C错误；
D、非等位基因和非同源染色体在减数分裂中均可自由组合，两者的行为有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，D错误。
故答案为：B。
20.如图表示摩尔根的果蝇杂交实验，有关判断错误的是（ ）
A. 红眼对白眼是显性 B. 眼色遗传符合分离定律
C. 红眼果蝇有三种基因型 D. 推测红眼和白眼基因位于X染色体上
【答案】 C
【解析】A、红眼果蝇与白眼果蝇杂交，F1表现红眼，说明红眼对白眼是显性，A正确，不符合题意；
B、F2红眼与白眼之比是3：1，说明眼色遗传符合基因分离定律，B正确，不符合题意；
C、F1红眼果蝇有2种基因型XBXb、XBY，C错误，与题意相符；
D、由F2中雌果蝇全为红眼，雄果蝇有红眼和白眼，表现型与性别有关，推测红眼和白眼基因位于X染色体上，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
21.下图是一只纯合雌果蝇两条染色体上部分基因的分布示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. 该果蝇的细胞内不存在基因e、b的等位基因
B. 该果蝇与红眼果蝇（基因型为XBY）杂交，子代会出现白眼果蝇
C. 在减数第一次分裂前期，基因n、a能与基因e、b自由组合
D. 在减数第二次分裂后期，细胞同一极可能出现基因n、a、e和b
【答案】C
【解析】A、由于该果蝇为纯合雌果蝇，根据其基因型可知，该果蝇的细胞内不存在基因e、b的等位基因，A正确；
B、仅考虑B、b基因时，该果蝇（XbXb）与红眼果蝇（XBY）杂交，子代中存在XbY，表现为白眼雄果蝇，B正确；
C、由图示可知，基因n、a位于同一条常染色体上，基因e、b均位于X染色体上，在减数第一次分裂后期，基因n、a能与基因e、b自由组合，（非同源染色体自由组合）C错误；
D、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，图示的常染色体和X染色体可能移向同一极，进入同一个子细胞中，当该细胞处于减数第二次分裂后期，细胞同一极可能出现基因n、a、e和b，D正确。
故答案为：C。
22.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A. 在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
B. 在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C. 朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
D. 在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【答案】 C
【解析】A、有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上，A正确；
B、有丝分裂后期，每一极都含有图示的常染色体和X染色体，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，B正确；
C、图中基因cn、cl在同一条染色体上，为非等位基因，C错误；
D、图示常染色体和X染色体为非同源染色体，可以出现于减数第二次分裂后期的同一极，因此减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
23．果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的相对性状，由基因B和b控制。研究得知，常染色体上有一个隐性基因t，在纯合时导致雌蝇转化为不育雄蝇，但在雄蝇中没有性转变效应。现用一对红眼雌雄果蝇作亲本进行杂交，F1中出现白眼果蝇，且性别比为1:3。据题回答下列问题：
（1）T-t、R-r两对等位基因________（不遵守/遵守）基因的自由组合定律，原因是________
（2）亲本雄果蝇的基因型为________。
（3）让F1果蝇自由交配，理论上F2果蝇中红眼与白眼的比例约为________。
（4）F1的雄果蝇共有________种基因型，其中不育雄性个体的基因型为________。
【答案】 （1）遵守；两对基因分别位于两对同源染色体上
（2）ttXRY
（3）13:3
（4）6；ttXRXR、ttXRXr
【解析】（1）题意显示T-t、R-r两对等位基因一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，即两对等位基因分别位于两对同源染色体上，二者为非同源染色体上的非等位基因，其遗传过程遵循基因的自由组合定律。
（2）一对红眼雌、雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇，说明符合性状分离，则红眼是显性性状，白眼是隐性性状，即亲本的基因型为XRXr和XRY，由于F1中出现白眼果蝇，且性别比为1∶3，即F2的雌雄比例原本为1∶1，但其中雌性中有1/2性反转为雄性，所以F2的雌雄比例为1∶3。结合题目信息可知子代中有一半的雌蝇发生了性反转，则亲本雌、雄果蝇的基因型为TtXRXr和ttXRY。
（3）亲本为TtXRXr和ttXRY，F1果蝇基因型为1/8TtXRXR ， 1/8TtXRXr ， 1/8TtXRY，1/8TtXrY，1/8ttXRXR ， 18ttXRXr ， 1/8ttXRY，1/8ttXrY。其中，1/8ttXRXR ， 1/8ttXRXr雌蝇转化为不育雄蝇，子一代雌果蝇产生的配子及比例是XR∶Xr=3∶1，雄性果蝇产生的配子的种类及比例是XR∶Xr∶Y=1∶1∶2，因此后代中白眼果蝇的比例是XrXr+XrY=1/4×1/4+1/4×2/4=3/16，所以红眼果蝇比例是13/16，故F2果蝇中红眼与白眼的比例约为13∶3。
（3）根据题（3）分析可知，F1的雄果蝇共有6中基因型，分别是TtXRY、TtXrY、ttXRXR ， ttXRXr ， ttXRY，ttXrY，其中，ttXRXR ， ttXRXr为不育雄性个体。
题组C 培优拔尖练
24.(2020全国Ⅱ，32)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。
回答下列问题：
①用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为____________；理论上，F1个体的基因型和表现型为______________________，F2雌禽中豁眼禽所占的比例为____________。
②为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型。
③假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测，在考虑M/m基因的情况下，若两只表现型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为____________，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括____________________。
【答案】（1）F1出现红眼雄果蝇（或F1没有白眼雄果蝇） 7
（2）根据假设2、3推导出的回交实验结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼
（3）让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交 子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼
【解析】 （1）若控制白眼的基因(w)只位于Y染色体上，则白眼雄性果蝇的雄性后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设1不成立。若控制白眼的基因(w)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。
（2）控制白眼的基因(w)不论位于X和Y染色体上，还是只位于X染色体上，让亲代白眼雄果蝇和F1红眼雌果蝇交配，子代雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼，因此该杂交方案不能区分假设2或假设3。
（3）若要证明假设3正确，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，则子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因(w)位于X和Y染色体上，则子代雌雄果蝇均为红眼。
21.【答案】①ZAZA、ZaW(1分) ZAW、ZAZa，雌雄均为正常眼(2分) 1/2(2分) ②杂交组合：豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)(2分) 预期结果：子代雌禽为豁眼(ZaW)，雄禽为正常眼(ZAZa)(2分) ③ZaWmm(1分) ZaZaMm、ZaZamm(2分)
【解析】①由题意可知，亲本纯合正常眼雄禽的基因型为ZAZA，豁眼雌禽的基因型为ZaW，则子代基因型分别为ZAZa、ZAW，表现型是雌雄均为正常眼。ZAZa与ZAW杂交，子代基因型为ZAW、ZaW、ZAZA、ZAZa，其中雌禽中正常眼与豁眼各占1/2。
②结合题意可确定，若用豁眼雄禽ZaZa与正常眼雌禽ZAW杂交，则子代雌禽ZaW均为豁眼，雄禽ZAZa均为正常眼。
③由题意可知，m基因纯合时可使部分豁眼个体表现为正常眼，但不能使正常眼性状发生改变。若亲本雌禽基因型为ZAW，则子代雄禽一定是正常眼，要想其子代雄禽出现豁眼，其亲本雌禽基因型应为ZaW，而雌禽ZaW正常情况下表现为豁眼，要想使其表现为正常眼，则其基因型应为ZaWmm，因此亲本雌禽基因型为ZaWmm，亲本雄禽的基因型可能为ZAZaMM、ZAZaMm、ZAZamm、ZaZamm，故子代豁眼雄禽的基因型可能为ZaZaMm或ZaZamm。
25.(2018江苏单科，33)以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关：芦花羽基因B对全色羽基因b为显性，位于Z染色体上，而W染色体上无相应的等位基因；常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提，tt时为白色羽。各种羽色表型见下图。请回答下列问题：
(1)鸡的性别决定方式是________型。
(2)杂交组合TtZbZb×ttZBW子代中芦花羽雄鸡所占比例为________，用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，预期子代中芦花羽雌鸡所占比例为________。
(3)一只芦花羽雄鸡与ttZbW杂交，子代表现型及其比例为芦花羽∶全色羽＝1∶1，则该雄鸡基因型为________。
(4)一只芦花羽雄鸡与一只全色羽雌鸡交配，子代中出现了2只芦花羽、3只全色羽和3只白色羽鸡，两个亲本的基因型为________________，其子代中芦花羽雌鸡所占比例理论上为________。
(5)雏鸡通常难以直接区分雌雄，芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交，以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄，则亲本杂交组合有(写出基因型)________________________________________________________________________。
【答案】(1)ZW(1分) (2)1/4(1分) 1/8(1分)
(3)TTZBZb(1分) (4)TtZBZb×TtZbW(1分) 3/16(1分) (5)TTZbZb×TTZBW；TTZbZb×ttZBW；ttZbZb×TTZBW(2分)
【解析】(1)由题干中“芦花羽基因B对全色羽基因b为显性，位于Z染色体上，而W染色体上无相应的等位基因”可知，鸡的性别决定方式为ZW型(ZZ决定雄性，ZW决定雌性)。
(2)由题干可知，常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提，tt时为白色羽，因此，芦花羽基因型为T_ZB_，全色羽的基因型为T_ZbZb、T_ZbW，白色羽的基因型为tt__。亲本基因型为TtZbZb×ttZBW，将两对基因分开讨论，先分析T、t这对基因：Tt×tt的子代为1/2Tt、1/2tt；再分析B、b这对基因：ZbZb×ZBW的子代为1/2ZBZb、1/2ZbW。因此子代中芦花羽雄鸡(TtZBZb)所占比例为(1/2)×(1/2)＝1/4。用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，即杂交组合为TtZBZb×ttZBW，同样将两对基因分开讨论，先分析T、t这对基因：Tt×tt的子代为1/2Tt、1/2tt；再分析B、b这对基因：ZBZb×ZBW的子代为1/4ZBZB、1/4ZBZb、1/4ZBW、1/4ZbW，因此子代中芦花羽雌鸡(TtZBW)的概率为(1/2)×(1/4)＝1/8。
(3)根据题意，芦花羽雄鸡×ttZbW，子代中芦花羽∶全色羽＝1∶1，子代中出现芦花羽，其基因组成为T_ZB_，又因为子代全色羽的基因组成为T_ZbZb、T_ZbW，且子代只有芦花羽和全色羽，没有白色羽，由此可确定亲代芦花羽雄鸡的基因型是TTZBZb。
(4)芦花羽雄鸡(T_ZB_)与全色羽雌鸡(T_ZbW)交配，子代中出现了白色羽(tt_ _)，即可推出两亲本为TtZB_和TtZbW，又因为子代出现了全色羽，故芦花羽雄鸡基因型为TtZBZb。子代中芦花羽雌鸡(T_ZBW)的概率＝3/4T_×1/4ZBW＝3/16。
(5)根据题干，“采用纯种亲本杂交，以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄”可知，选择的杂交组合的子代，符合一种性别只表现一种性状的特性，即同隐异显组合。如果不考虑T基因，能达成上述目标的组合是ZbZb×ZBW，其子代中的芦花羽一定是雄鸡，全色羽一定是雌鸡；而要使子代表现出芦花羽或全色羽，一定要存在T基因，所以有三种可能：TT×TT；TT×tt；tt×TT。综上所述，能在生产中实现通过羽毛性状判断性别的亲代杂交组合有三种情况：TTZbZb×TTZBW；TTZbZb×ttZBW；ttZbZb×TTZBW。
26.某种昆虫的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如下图所示。实验室保存有该昆虫的野生型（均为纯合子）和一些突变型个体。回答下列问题：
（1）ａ基因与ｂ基因的本质区别是________。若只考虑昆虫眼的性状，白眼雌性昆虫的基因型是________。
（2）残翅灰体昆虫和野生型（长翅黑体）昆虫进行杂交，F2中出现残翅黑体昆虫的概率为________，出现残翅黑体昆虫的原因是________。
（3）白眼卷刚毛雌性昆虫和野生型（红眼直刚毛）雄性昆虫进行杂交，子代表现型及比例为红眼直刚毛雌性:白眼卷刚毛雄性=1:2。出现上述表现型及比例的原因可能为________；若进行反交，子代表现型及比例为________。
（4）现有一只有眼直刚毛雌性昆虫，应从实验室选择表现型为________个体与其交配以确定基因型。请用遗传图解表示该有眼直刚毛雌性昆虫为纯合个体的检测过程。________。
【答案】 （1）碱基序列不同（或“碱基对的排列顺序”、“遗传信息不同”）；EEXaXa或EeXaXa
（2）3/16；控制翅形和体色的基因自由组合（或“基因重组”）
（3）含有A、B（或“A”、或“B”）基因的雄配子有一半没有受精能力；红眼直刚毛雌性:红眼直刚毛雄性=1:1
（4）无眼卷刚毛雄性；
【解析】（1）a、b基因的本质区别是碱基对排列顺序不同；只考虑眼的性状，白眼雌性昆虫基因型为EEXaXa或EeXaXa。（2）残翅灰体昆虫bbdd和野生型BBDD杂交，子一代BbDd，子二代出现B-dd的概率为3/16；出现残翅黑体的原因是控制翅形和体色的基因自由组合。（3）白眼卷刚毛雌性昆虫XabXab和红眼直刚毛雄性昆虫XABY杂交，后代表现型及比例为红眼直刚毛雌性:白眼卷刚毛雄性=1:2，原因可能是含有A、B基因的雄配子有一半没有受精能力；若进行反交，即XABXAB与XabY，后代红眼直刚毛雌性:红眼直刚毛雄性=1:1。（4）有眼直刚毛雌性基因型为E-XBX- ， 需用隐性纯合子无眼卷刚毛雄性eeXbY检测确定其基因型；若该有眼直刚毛雌性昆虫为纯合个体，遗传图解如下：
27.在一群棕色豚鼠中偶然发现了一只黑色雌性豚鼠，研究发现该鼠有一条染色体上的一个 DNA 分子的碱基序列发生改变。某研究小组用该黑色雌性豚鼠与一棕色雄性豚鼠杂交，共产生子代35只，其中19只黑色豚鼠（雌雄均有），16只棕色豚鼠（雌雄均有）。回答下列问题：
（1）控制黑色性状的基因是________ （填“显性基因”或“隐性基因”），判断依据是________。
（2）上述杂交结果________（填“能”或“不能”）判断黑色基因是位于常染色体上还是 X 染色体上。
（3）利用上述子代豚鼠为材料，通过一对表现型不同的豚鼠的一次杂交实验，证实了黑色基因位于 X 染色体上，其杂交实验中母本的表现型是________ ，实验结果为________。利用上述子代豚鼠为材料，还有另一种方案也可以通过一次杂交实验证实黑色基因位于 X 染色体上，请写出实验方案并预期实验结果：________ 。
【答案】 （1）显性基因；因为一个基因突变就表现出突变性状
（2）不能
（3）棕色；雌性为黑色，雄性为棕色；将黑色雌性豚鼠与黑色雄性豚鼠杂交，观察并统计子代表现型及比例；雌性全为黑色，雄性黑色和棕色均有
【解析】（1）原本群体中只有棕色，说明棕色是纯合子，雌性的一个基因发生突变导致其变成黑色，说明该黑色雌鼠发生了显性突变，即为显性杂合子。
（2）无论控制体色的基因位于常染色体上，还是位于X染色体上，杂合子黑色雌鼠与隐性纯合的棕色雄性杂交的后代均会出现棕色：黑色=1：1，故无法确定基因的位置。
（3）若控制体色的基因位于常染色体上，亲本及后代的基因型为：Aa黑色×aa棕色→黑色Aa：棕色aa=1：1；若控制体色的基因位于X染色体上，则亲本及后代的基因型为：黑色XAXa×棕色XaY→黑色XAXa：棕色XaXa：黑色XAY：棕色XaY=1：1：1：1。若通过子代豚鼠中一对表现型不同的豚鼠的一次杂交实验来确定基因的位置，可以选择F1中的棕色雌性（aa或XaXa）与黑色雄性（Aa或XAY）进行杂交，若基因在X染色体上，后代中雄性均为棕色，雌性均为黑色；另外还可以选择F1中的黑色雌雄豚鼠杂交，若控制该性状的基因位于X染色体上，则杂交组合为XAXa×XAY，子代中雌性全为黑色，雄性黑色和棕色均有。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
♂
♀
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,2)Y
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,4)XWXW(红眼雌性)
eq \f(1,4)XWY(红眼雄性)
eq \f(1,2)Xw
eq \f(1,4)XWXw(红眼雌性)
eq \f(1,4)XwY(白眼雄性)
项目
假说—演绎法
类比推理
原理
在提出问题、作出假设的基础上演绎推理并设计实验得出结论
将未知的和已知的做比较，根据惊人的一致性推理并得到结论
结论
具有逻辑必然性，是科学结论，一定正确
不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定正确
实例
孟德尔发现两大定律；摩尔根通过果蝇杂交实验证明“基因在染色体上”
萨顿假说：根据基因和染色体存在着明显的平行关系推出基因在染色体上
类型
XY型
ZW型
性别
♀
♂
♀
♂
染色体组型
XX（同型）
XY（异型）
ZW（异型）
ZZ（同型）
举例
人、哺乳类、果蝇、菠菜等
蛾蝶类、鸟类等
类型
项目
XY型性别决定
ZW型性别决定
雄性个体
两条异型性染色体X、Y
两条同型性
染色体Z、Z
雄配子
两种，分别含X或Y，比例为1∶1
一种，含Z
雌性个体
两条同型性染色体X、X
两条异型性
染色体Z、W
后代性别
决定于父方
决定于母方
典型分布
哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等
鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类
目标导航
1.通过比较基因和染色体的平行关系，掌握萨顿的假说。
2.理解“基因在染色体上”的实验证据。
3.运用有关基因和染色体的知识，阐明孟德尔遗传规律的细胞学基础和实质。
知识精讲
知识点01 基因和染色体存在平行关系
1.萨顿假说的内容：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.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系依据
特别提醒：
①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；
②原核生物的基因有的位于拟核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
知识点02 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。雌果蝇的性染色体是XX，雄果蝇的性染色体是XY。
3．实验现象
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 红眼(♀、♂)
↓F1雌雄交配
F2 eq \f(3,4)红眼(♂、♀)、eq \f(1,4)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
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。
知识点03 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。
特别提醒：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基因自由组合定律，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遗传规律。
③原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
能力拓展
考法01 基因与染色体的关系
1.萨顿通过通过对减数分裂形成配子时染色体分配行为的分析，并与孟德尔杂交实验银川因的分配行为的类比，作出基因在染色体上的推论。
2.摩尔根通过红眼果蝇和白眼果蝇的杂交实验，证明了基因在染色体上。并通过特定的方法会出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时说明了基因在染色体上呈线性排列。
【典例1】萨顿依据“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，下列不属于他所依据的“平行”关系的是( )
A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只含有成对中的一个
B.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过程中也自由组合
C.作为遗传物质的DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成的
D.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
【答案】C
【解析】基因与染色体的平行关系表现在：基因、染色体在杂交过程中都保持完整性、独立性；基因、染色体在体细胞中都成对存在，在配子中都单一存在；成对的基因和同源染色体都是一个来自母方，一个来自父方；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
考法02 类比推理和假说演绎的科学方法
【典例2】科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类在探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出了生物的性状由遗传因子控制
②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出假说：基因在染色体上
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据
他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为( )
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
B.①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
C.①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
D.①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理
【答案】C
【解析】孟德尔提出生物的性状由遗传因子控制和摩尔根找到基因在染色体上的实验证据运用的都是假说—演绎法。萨顿提出基因在染色体上的假说运用的是类比推理。
考法03 基因在染色体上的实验证据
1.摩尔根偶尔从一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。摩尔根将该果蝇和红眼雌果蝇交配，F1全为红眼。从这一实验他们推断，白眼基因是隐性的，亲代白眼雄果蝇是隐性纯合子，红眼雌果蝇是显性纯合子。F1代的红眼果蝇相互交配产生F2代，F2代中红眼和白眼的比例是3:1,符合孟德尔的基因分离定律。所不同的是白眼性状的表现总是与性别相联系。于是，摩尔根等推论，眼色基因是位于X染色体的，红眼是W，白眼是w。（其实摩尔根当时还不知道果蝇有Y染色体，Y染色体上没有眼色的等位基因。因而Y染色体的有无不影响摩尔根的推论。）雄果蝇只有一条X染色体，因而只要这一条染色体上有w，白眼就能表现出来，所以白眼雄果蝇（XwY）与红眼雌果蝇（XWXW）交配，F1代都含有W，因而都是红眼，但雄果蝇是纯合子(XWY)，雌果蝇是杂合子红眼(XWXw)，所以F1代杂交，F2代只有雄果蝇才能表现白眼。
遗传图解如下：
2.为了进一步验证这些解释，摩尔根等人又通过了测交等方法。具体做法是把白眼雄果蝇（XwY）和父亲是白眼的红眼雌果蝇（XWXw）杂交，就有可能获得白眼雄果蝇。实验的结果证实了他的推测：雌果蝇中有一半是白眼的，可见白眼基因w是位于X染色体上的。遗传图解如下：
【典例3】摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验，证明了萨顿的假说。如图为果蝇眼色杂交图解，下列相关叙述错误的是( )
A.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
B.根据图中信息可推断，控制果蝇的红眼和白眼的一对等位基因遵循分离定律
C.若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，则可通过子代的眼色来辨别性别
D.果蝇白眼性状的遗传具有隔代遗传和白眼雄果蝇少于白眼雌果蝇的特点
【答案】D
【解析】假设控制红眼和白眼的基因分别为W、w。若让红眼雄果蝇(XWY)与白眼雌果蝇(XwXw)杂交，后代为XwY和XWXw，所以可通过子代的眼色来辨别性别，C正确；由于白眼是X染色体上的隐性基因控制的，所以果蝇白眼性状的遗传具有隔代遗传和白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇的特点，D错误。
4.果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是( )
A．F1代中雌雄不都是红眼正常翅
B．F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方
C．F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D．F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
【答案】C
【解析】据题意推出亲本雌果蝇、雄果蝇的基因型分别为aaXBXB、AAXbY，子代F1的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，因此F1中雌雄果蝇都为红眼正常翅，A错误；F1中雌雄果蝇之间自由交配，由此推出F2的雌果蝇的基因型为1AAXBXB∶2AaXBXB∶1aaXBXB∶1AAXBXb∶2AaXBXb∶1aaXBXb，其中正常翅与短翅的比例为3∶1，D错误；F2的雄果蝇的基因型为1AAXBY∶2AaXBY∶1aaXBY∶1AAXbY∶2AaXbY∶1aaXbY，故雄果蝇中纯合子与杂合子之比为1∶1，C正确；由于红眼基因、白眼基因位于X染色体上，所以所有雄果蝇中的红眼基因或白眼基因只能来自母方，B错误。
考法04 生物的性别决定
生物的性别决定
特别提醒:①并不是所有的生物都有性别之分，如大部分的雌雄同株植物，没有性染色体，没有性别之分。②性染色体决定型是性别决定的主要方式，此外还有其它方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。
规律总结：
①性染色体决定性别
②染色体组数决定性别
③环境因子决定性别
有些生物性别完全由环境决定，如龟、鳄等生物的性别。
【典例5】鸡的性别决定方式是ZW型（♀ZW，♂ZZ）。曾有人发现少数雌火鸡ZW的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体（WW后代的胚胎不能存活）。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是（ ）
A．雌：雄=1:1 B．雌：雄=1:2 C．雌：雄=3:1 D．雌：雄=4:1
【答案】D
【解析】火鸡♀ZW个体产生的卵细胞有两种，分别是Z与W，产生的卵细胞与相应的极体比是1：3，如果卵细胞与极体之一结合，产生染色体组合是1ZZ：4ZW：1WW，由于WW后代的胚胎不能存活，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4：1。
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A.萨顿提出了基因在染色体上的假说
B.摩尔根通过实验证明基因在染色体上
C.基因在染色体上呈线性排列
D.基因和染色体都是生物的遗传物质
【答案】D
【解析】生物的遗传物质是DNA或RNA，染色体是DNA的主要载体，基因是具有遗传效应的核酸片段，D错误。
2.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有多个基因
D.染色体就是由基因组成的
【答案】D
【解析】大多数基因位于细胞核的染色体上，少数位于细胞质中，故染色体是基因的主要载体，A正确；基因在染色体上呈线性排列，B正确；一条染色体含有1个或2个DNA分子，其上有多个基因，C正确；染色体是由DNA和蛋白质组成的，D错误。
3.孟德尔运用豌豆进行杂交实验，提出遗传规律；萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”；摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上。以上科学发现的研究方法依次是( )
A.类比推理法、类比推理法、假说—演绎法
B.假说—演绎法、类比推理法、类比推理法
C.假说—演绎法、类比推理法、假说—演绎法
D.类比推理法、假说—演绎法、类比推理法
【答案】C
【解析】①孟德尔提出遗传定律时采用了假说——演绎法；②萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说；③摩尔根采用假说－演绎法证明了基因位于染色体上。“基因在染色体上”的发现历程：萨顿通过类比基因和染色体的行为，提出基因在染色体上的假说；之后，摩尔根以果蝇为实验材料，采用假说－演绎法证明基因在染色体上。
4.摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时经历了若干过程，其中：
①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关；②白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体上；③对 F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中( )
A.①为假说，②为推论，③为实验
B.①为观察，②为假说，③为推论
C.①为问题，②为假说，③为实验
D.①为推论，②为假说，③为实验
【答案】C
【解析】摩尔根利用假说演绎法证明基因在染色体上，其中白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关为问题，白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体为假说，对 F1红眼雌果蝇进行测交是验证实验，故C正确。
5.关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验，下列叙述不正确的是( )
A.实验中涉及的性状均受一对等位基因控制
B.两实验都采用了统计学方法分析实验数据
C.两实验都设计了测交实验对推理过程及结果进行检验
D.前者采用“假说一演绎法”，后者采用“类比推理”的研究方法
【答案】D
【解析】孟德尔利用豌豆的紫花和白花进行杂交实验，摩尔根利用果蝇的红眼和白眼进行杂交实验，A正确；两实验都采用了统计学方法分析实验数据，B正确；两实验都设计了测交实验对推理过程及结果进行检验，C正确；两实验均采用了“假说一演绎法”的研究方法，D错误。
6.如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列有关该图说法正确的是( )
A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因
B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.该染色体上的基因在后代中都能表达
D.该染色体上的基因呈线性排列
【答案】D
【解析】朱红眼、深红眼、白眼基因互为非等位基因，不遵循分离定律，A、B不正确；基因上在后代有些可以表达、有些不能表达。
7.摩尔根果蝇杂交实验成为了验证“基因在染色体上”的经典证据，在此实验的基础上，通过一次杂交实验，能证明果蝇的眼色基因位于X染色体上亲本组合是（ ）
A. 白眼雌×红眼雄B. 红眼雌×白眼雄C. 红眼雎×红眼雄D. A、B、C都不是
【答案】A
【解析】白眼雌（XwXw）×红眼雄（XWY）→红眼雌（XWXw）、白眼雄（XwY），明显与性别相互关联，A正确；红眼雌（XWXW）×白眼雄（XwY）→红眼雌（XWXw）、红眼雄（XWY），雌雄果蝇的性状一样，B错误；红眼雌（XWXW）×白眼雄（XWY）→红眼雌（XWXW）、红眼雄（XWY），雌雄果蝇的性状一样，C错误；根据分析，A的性状遗传，明显与性别相关联，D错误。
8.下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（ ）
A. 一条染色体上有许多个基因 B. 染色体是基因的主要载体
C. 细胞内的基因都存在于染色体上 D. 基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【解析】一条染色体上有许多个基因，染色体是基因的主要载体，真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的拟核、质粒中也有DNA。
9.下列关于摩尔根果蝇杂交实验的分析（不考虑突变），错误的是（ ）
A. 红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交．由F1的性状不能判断控制眼色的基因是否在X染色体上
B. 白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，由子代的表现型及比例可推断出控制眼色的基因在X染色体上
C. 红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交。若子代出现白眼雌蝇则亲本中的红眼雌蝇一定是杂合子
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了一条染色体上有多个基因，且在染色体上呈线性排列
【答案】D
【解析】红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交，由F1的性状只能判断红眼是显性性状，不能判断控制眼色的基因是否在X染色体上，A正确；B.白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，子代雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼，比例为1:1，由子代的表现型及比例可推断出控制眼色的基因在X染色体上，B正确；C.红眼雌蝇和白眼雄蝇杂交，若子代出现白眼雌蝇则亲本中的红眼雌蝇含有白眼基因，一定是杂合子，C正确；D.摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上，未证明一条染色体上有多个基因及其基因在染色体上呈线性排列，D错误。
10.基因的自由组合定律的实质是（ ）
A. 有丝分裂过程中相同基因随姐妹染色单体的分开而分离
B. 减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离
C. 在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合
D. 在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
【答案】D
【解析】基因的自由组合定律的实质是在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。
题组B 能力提升练
11.下列有关基因在染色体上的叙述，不正确的是( )
A.萨顿用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说
B.孟德尔用“非同源染色体上的非等位基因自由组合”阐述了基因自由组合定律的实质
C.摩尔根用假说一演绎法证明了基因在染色体上
D.一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】萨顿通过类比推理法提出了基因在染色体上的假说，A正确；基因自由组合定律的实质是：在进行减数分裂形成配子时，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，不是孟德尔提出的，B错误；摩尔根采用假说演绎法证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，C正确；基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有若干个基因，D正确。
12.(不定项)(2019改编，6分)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.摩尔根等人通过果蝇杂交实验，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类比推理的研究方法
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
【答案】BC
【解析】摩尔根通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，发现眼色的遗传与性别相关联的现象，故A项正确，不符合题意。从F2的性状分离比可以看出，果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，故B项错误，符合题意。摩尔根的实验运用的是“假说—演绎”法，萨顿假说运用的是类比推理法，故C项错误，符合题意。因为F2的性状表现与性别相关联，所以摩尔根假设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，并通过实验证明了假设的正确性，故D项正确，不符合题意。
13.果蝇的红眼基因（W）对白眼基因（w）为显性，位于X染色体上。在摩尔根的果蝇杂交实验中，下列叙述正确的是（ ）
A．亲本雌果蝇的基因型为XWXw，雄果蝇的基因型为XwY
B．F1全为红眼果蝇，F2出现性状分离
C．F2白眼果蝇中既有雌性，又有雄性
D．控制果蝇眼色的基因和性染色体遵循自由组合定律
【答案】B
【解析】在摩尔根的果蝇杂交实验中，亲本雌果蝇的基因型为XWXW，亲本雄果蝇的基因型为XwY；F2白眼果蝇均为雄性；控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，遵循基因的分离定律且表现为伴性遗传。
14.（2019·北京东城区高三期末）荧光原位杂交（FISH）是利用探针直接与染色体进行杂交，从而将特定的基因在染色体上进行定位的一种现代生物学技术。现利用该技术对果蝇的某些基因与染色体进行分析（结果如图）。下列说法错误的是（ ）
A．由实验结果可知染色体由基因构成
B．FISH技术的基本原理应用了碱基的互补配对原则
C．实验最好选择分裂中期的细胞进行杂交，对结果进行观察与分析
D．该结果表明一条染色体上有许多基因，基因基本呈线性排列
【答案】A
【解析】该实验结果可知基因在染色体上，但染色体不是由基因构成的，染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。
15.摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是（ ）
A．亲本白眼雄果蝇与纯合红眼雌果蝇杂交，F1都是红眼果蝇
B．F1雌雄果蝇相互交配，F2出现白眼果蝇，且白眼果蝇都是雄性
C．F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇中，红眼和白眼各占一半
D．野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配，子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇
【答案】D
【解析】摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的亲本杂交实验及子一代自交实验，不是验证实验；F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配不能排除白眼基因存在于X和Y染色体的同源区段。
16.下图为摩尔根的果蝇杂交实验的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 果蝇的红眼对白眼为显性
B. F2的红眼果蝇中雌雄个体各占一半
C. 若让F2中的白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配，则子代中可能会有白眼雌果蝇
D. 摩尔根为了解释所发现的问题，假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上
【答案】B
【解析】A、摩尔根果蝇杂交实验中，红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，子一代全为红眼，说明白眼是隐性，A正确；
B、根据图示可知，用子一代的红眼雌雄果蝇进行交配，结果F2雌果蝇全为红眼，雄果蝇既有红眼也有白眼，即红眼雌雄果蝇的比例为2：1，B错误；
C、摩尔根让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，杂合的红眼雌果蝇后代会出现白眼雌果蝇， C正确；
D、摩尔根为了解释所发现的问题，提出假说：控制白眼基因只存在于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因，并通过测交实验验证了假说的正确性，D正确。
故答案为：B。
17.XY型性别决定的生物，群体中的性别比例为1：1，原因之一是（ ）
A. 含X染色体的精子：含Y染色体的精子=1：1 B. 含X染色体的卵细胞：含Y染色体的卵细胞=1：1
C. 雌配子：雄配子=1：I D. 含X染色体的卵细胞：含Y染色体的精子=1：1
【答案】 A
【解析】A、雄性个体产生的含有X的精子：含Y的精子=1：1，含有X的精子和卵细胞结合会形成雌性个体，含有Y的精子和卵细胞结合会形成雄性个体，所以群体中的雌雄比例接近1：1，A正确；
B、卵细胞不可能含有Y染色体，B错误；
C、雄配子数量远多于雌配子，C错误；
D、在XY型性别决定中，雌雄个体产生的配子是不一样多的，一般雄配子要远远多于雌配子，所以含X的卵细胞要远少于含Y的精子，D错误。
故答案为：A。
18.下列说法不正确的是（ ）
A. 摩尔根用同位素标记法证明，基因在染色体上呈线性排列
B. 萨顿利用类比推理提出假说：基因在染色体上。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性
C. 摩尔根等人把一个特定的基因与一条特定染色体（X）联系起来，证明了基因在染色体上
D. 性染色体上的基因不都与性别决定有关
【答案】 A
【解析】A、现代生物学使用了荧光标记法，观察到基因在染色体上呈线性排列，摩尔根使用假说演绎法证明了基因在染色体上，A错误；
B、萨顿利用类比推理提出假说：基因在染色体上，但类比推理法由于缺少实验的证据所以并不具有逻辑的必然性，B正确；
C、摩尔根利用假说演绎法将果蝇的红眼和白眼基因与X染色体联系起来，证明了基因在染色体上，C正确；D、性染色体上的基因不都与性别决定有关，例如果蝇的红眼和白眼基因，D正确。
故答案为：A。
19.下列不支持“基因与染色体行为存在明显平行关系”的事实是（ ）
A. 基因和染色体在体细胞中都是成对存在的
B. 每条染色体上有许多基因，且呈线性排列
C. 成对的基因和染色体一个来自父方、一个来自母方
D. 非等位基因和非同源染色体在减数分裂中均可自由组合
【答案】 B
【解析】A、基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，两者数量有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，A错误；
B、每条染色体上有许多基因，且呈线性排列，这不能说明基因与染色体行为存在明显平行关系，B正确；C、成对的基因和染色体一个来自父方、一个来自母方，两者的来源有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，C错误；
D、非等位基因和非同源染色体在减数分裂中均可自由组合，两者的行为有一致性，这说明基因与染色体行为存在明显平行关系，D错误。
故答案为：B。
20.如图表示摩尔根的果蝇杂交实验，有关判断错误的是（ ）
A. 红眼对白眼是显性 B. 眼色遗传符合分离定律
C. 红眼果蝇有三种基因型 D. 推测红眼和白眼基因位于X染色体上
【答案】 C
【解析】A、红眼果蝇与白眼果蝇杂交，F1表现红眼，说明红眼对白眼是显性，A正确，不符合题意；
B、F2红眼与白眼之比是3：1，说明眼色遗传符合基因分离定律，B正确，不符合题意；
C、F1红眼果蝇有2种基因型XBXb、XBY，C错误，与题意相符；
D、由F2中雌果蝇全为红眼，雄果蝇有红眼和白眼，表现型与性别有关，推测红眼和白眼基因位于X染色体上，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
21.下图是一只纯合雌果蝇两条染色体上部分基因的分布示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. 该果蝇的细胞内不存在基因e、b的等位基因
B. 该果蝇与红眼果蝇（基因型为XBY）杂交，子代会出现白眼果蝇
C. 在减数第一次分裂前期，基因n、a能与基因e、b自由组合
D. 在减数第二次分裂后期，细胞同一极可能出现基因n、a、e和b
【答案】C
【解析】A、由于该果蝇为纯合雌果蝇，根据其基因型可知，该果蝇的细胞内不存在基因e、b的等位基因，A正确；
B、仅考虑B、b基因时，该果蝇（XbXb）与红眼果蝇（XBY）杂交，子代中存在XbY，表现为白眼雄果蝇，B正确；
C、由图示可知，基因n、a位于同一条常染色体上，基因e、b均位于X染色体上，在减数第一次分裂后期，基因n、a能与基因e、b自由组合，（非同源染色体自由组合）C错误；
D、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，图示的常染色体和X染色体可能移向同一极，进入同一个子细胞中，当该细胞处于减数第二次分裂后期，细胞同一极可能出现基因n、a、e和b，D正确。
故答案为：C。
22.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A. 在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
B. 在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C. 朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
D. 在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【答案】 C
【解析】A、有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上，A正确；
B、有丝分裂后期，每一极都含有图示的常染色体和X染色体，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，B正确；
C、图中基因cn、cl在同一条染色体上，为非等位基因，C错误；
D、图示常染色体和X染色体为非同源染色体，可以出现于减数第二次分裂后期的同一极，因此减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
23．果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的相对性状，由基因B和b控制。研究得知，常染色体上有一个隐性基因t，在纯合时导致雌蝇转化为不育雄蝇，但在雄蝇中没有性转变效应。现用一对红眼雌雄果蝇作亲本进行杂交，F1中出现白眼果蝇，且性别比为1:3。据题回答下列问题：
（1）T-t、R-r两对等位基因________（不遵守/遵守）基因的自由组合定律，原因是________
（2）亲本雄果蝇的基因型为________。
（3）让F1果蝇自由交配，理论上F2果蝇中红眼与白眼的比例约为________。
（4）F1的雄果蝇共有________种基因型，其中不育雄性个体的基因型为________。
【答案】 （1）遵守；两对基因分别位于两对同源染色体上
（2）ttXRY
（3）13:3
（4）6；ttXRXR、ttXRXr
【解析】（1）题意显示T-t、R-r两对等位基因一对位于常染色体上，一对位于X染色体上，即两对等位基因分别位于两对同源染色体上，二者为非同源染色体上的非等位基因，其遗传过程遵循基因的自由组合定律。
（2）一对红眼雌、雄果蝇交配，子一代中出现白眼果蝇，说明符合性状分离，则红眼是显性性状，白眼是隐性性状，即亲本的基因型为XRXr和XRY，由于F1中出现白眼果蝇，且性别比为1∶3，即F2的雌雄比例原本为1∶1，但其中雌性中有1/2性反转为雄性，所以F2的雌雄比例为1∶3。结合题目信息可知子代中有一半的雌蝇发生了性反转，则亲本雌、雄果蝇的基因型为TtXRXr和ttXRY。
（3）亲本为TtXRXr和ttXRY，F1果蝇基因型为1/8TtXRXR ， 1/8TtXRXr ， 1/8TtXRY，1/8TtXrY，1/8ttXRXR ， 18ttXRXr ， 1/8ttXRY，1/8ttXrY。其中，1/8ttXRXR ， 1/8ttXRXr雌蝇转化为不育雄蝇，子一代雌果蝇产生的配子及比例是XR∶Xr=3∶1，雄性果蝇产生的配子的种类及比例是XR∶Xr∶Y=1∶1∶2，因此后代中白眼果蝇的比例是XrXr+XrY=1/4×1/4+1/4×2/4=3/16，所以红眼果蝇比例是13/16，故F2果蝇中红眼与白眼的比例约为13∶3。
（3）根据题（3）分析可知，F1的雄果蝇共有6中基因型，分别是TtXRY、TtXrY、ttXRXR ， ttXRXr ， ttXRY，ttXrY，其中，ttXRXR ， ttXRXr为不育雄性个体。
题组C 培优拔尖练
24.(2020全国Ⅱ，32)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。
回答下列问题：
①用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为____________；理论上，F1个体的基因型和表现型为______________________，F2雌禽中豁眼禽所占的比例为____________。
②为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型。
③假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的表现型无影响。以此推测，在考虑M/m基因的情况下，若两只表现型均为正常眼的亲本交配，其子代中出现豁眼雄禽，则亲本雌禽的基因型为____________，子代中豁眼雄禽可能的基因型包括____________________。
【答案】（1）F1出现红眼雄果蝇（或F1没有白眼雄果蝇） 7
（2）根据假设2、3推导出的回交实验结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼
（3）让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交 子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼
【解析】 （1）若控制白眼的基因(w)只位于Y染色体上，则白眼雄性果蝇的雄性后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设1不成立。若控制白眼的基因(w)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。
（2）控制白眼的基因(w)不论位于X和Y染色体上，还是只位于X染色体上，让亲代白眼雄果蝇和F1红眼雌果蝇交配，子代雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼，因此该杂交方案不能区分假设2或假设3。
（3）若要证明假设3正确，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，则子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因(w)位于X和Y染色体上，则子代雌雄果蝇均为红眼。
21.【答案】①ZAZA、ZaW(1分) ZAW、ZAZa，雌雄均为正常眼(2分) 1/2(2分) ②杂交组合：豁眼雄禽(ZaZa)×正常眼雌禽(ZAW)(2分) 预期结果：子代雌禽为豁眼(ZaW)，雄禽为正常眼(ZAZa)(2分) ③ZaWmm(1分) ZaZaMm、ZaZamm(2分)
【解析】①由题意可知，亲本纯合正常眼雄禽的基因型为ZAZA，豁眼雌禽的基因型为ZaW，则子代基因型分别为ZAZa、ZAW，表现型是雌雄均为正常眼。ZAZa与ZAW杂交，子代基因型为ZAW、ZaW、ZAZA、ZAZa，其中雌禽中正常眼与豁眼各占1/2。
②结合题意可确定，若用豁眼雄禽ZaZa与正常眼雌禽ZAW杂交，则子代雌禽ZaW均为豁眼，雄禽ZAZa均为正常眼。
③由题意可知，m基因纯合时可使部分豁眼个体表现为正常眼，但不能使正常眼性状发生改变。若亲本雌禽基因型为ZAW，则子代雄禽一定是正常眼，要想其子代雄禽出现豁眼，其亲本雌禽基因型应为ZaW，而雌禽ZaW正常情况下表现为豁眼，要想使其表现为正常眼，则其基因型应为ZaWmm，因此亲本雌禽基因型为ZaWmm，亲本雄禽的基因型可能为ZAZaMM、ZAZaMm、ZAZamm、ZaZamm，故子代豁眼雄禽的基因型可能为ZaZaMm或ZaZamm。
25.(2018江苏单科，33)以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关：芦花羽基因B对全色羽基因b为显性，位于Z染色体上，而W染色体上无相应的等位基因；常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提，tt时为白色羽。各种羽色表型见下图。请回答下列问题：
(1)鸡的性别决定方式是________型。
(2)杂交组合TtZbZb×ttZBW子代中芦花羽雄鸡所占比例为________，用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，预期子代中芦花羽雌鸡所占比例为________。
(3)一只芦花羽雄鸡与ttZbW杂交，子代表现型及其比例为芦花羽∶全色羽＝1∶1，则该雄鸡基因型为________。
(4)一只芦花羽雄鸡与一只全色羽雌鸡交配，子代中出现了2只芦花羽、3只全色羽和3只白色羽鸡，两个亲本的基因型为________________，其子代中芦花羽雌鸡所占比例理论上为________。
(5)雏鸡通常难以直接区分雌雄，芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交，以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄，则亲本杂交组合有(写出基因型)________________________________________________________________________。
【答案】(1)ZW(1分) (2)1/4(1分) 1/8(1分)
(3)TTZBZb(1分) (4)TtZBZb×TtZbW(1分) 3/16(1分) (5)TTZbZb×TTZBW；TTZbZb×ttZBW；ttZbZb×TTZBW(2分)
【解析】(1)由题干中“芦花羽基因B对全色羽基因b为显性，位于Z染色体上，而W染色体上无相应的等位基因”可知，鸡的性别决定方式为ZW型(ZZ决定雄性，ZW决定雌性)。
(2)由题干可知，常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提，tt时为白色羽，因此，芦花羽基因型为T_ZB_，全色羽的基因型为T_ZbZb、T_ZbW，白色羽的基因型为tt__。亲本基因型为TtZbZb×ttZBW，将两对基因分开讨论，先分析T、t这对基因：Tt×tt的子代为1/2Tt、1/2tt；再分析B、b这对基因：ZbZb×ZBW的子代为1/2ZBZb、1/2ZbW。因此子代中芦花羽雄鸡(TtZBZb)所占比例为(1/2)×(1/2)＝1/4。用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，即杂交组合为TtZBZb×ttZBW，同样将两对基因分开讨论，先分析T、t这对基因：Tt×tt的子代为1/2Tt、1/2tt；再分析B、b这对基因：ZBZb×ZBW的子代为1/4ZBZB、1/4ZBZb、1/4ZBW、1/4ZbW，因此子代中芦花羽雌鸡(TtZBW)的概率为(1/2)×(1/4)＝1/8。
(3)根据题意，芦花羽雄鸡×ttZbW，子代中芦花羽∶全色羽＝1∶1，子代中出现芦花羽，其基因组成为T_ZB_，又因为子代全色羽的基因组成为T_ZbZb、T_ZbW，且子代只有芦花羽和全色羽，没有白色羽，由此可确定亲代芦花羽雄鸡的基因型是TTZBZb。
(4)芦花羽雄鸡(T_ZB_)与全色羽雌鸡(T_ZbW)交配，子代中出现了白色羽(tt_ _)，即可推出两亲本为TtZB_和TtZbW，又因为子代出现了全色羽，故芦花羽雄鸡基因型为TtZBZb。子代中芦花羽雌鸡(T_ZBW)的概率＝3/4T_×1/4ZBW＝3/16。
(5)根据题干，“采用纯种亲本杂交，以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄”可知，选择的杂交组合的子代，符合一种性别只表现一种性状的特性，即同隐异显组合。如果不考虑T基因，能达成上述目标的组合是ZbZb×ZBW，其子代中的芦花羽一定是雄鸡，全色羽一定是雌鸡；而要使子代表现出芦花羽或全色羽，一定要存在T基因，所以有三种可能：TT×TT；TT×tt；tt×TT。综上所述，能在生产中实现通过羽毛性状判断性别的亲代杂交组合有三种情况：TTZbZb×TTZBW；TTZbZb×ttZBW；ttZbZb×TTZBW。
26.某种昆虫的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如下图所示。实验室保存有该昆虫的野生型（均为纯合子）和一些突变型个体。回答下列问题：
（1）ａ基因与ｂ基因的本质区别是________。若只考虑昆虫眼的性状，白眼雌性昆虫的基因型是________。
（2）残翅灰体昆虫和野生型（长翅黑体）昆虫进行杂交，F2中出现残翅黑体昆虫的概率为________，出现残翅黑体昆虫的原因是________。
（3）白眼卷刚毛雌性昆虫和野生型（红眼直刚毛）雄性昆虫进行杂交，子代表现型及比例为红眼直刚毛雌性:白眼卷刚毛雄性=1:2。出现上述表现型及比例的原因可能为________；若进行反交，子代表现型及比例为________。
（4）现有一只有眼直刚毛雌性昆虫，应从实验室选择表现型为________个体与其交配以确定基因型。请用遗传图解表示该有眼直刚毛雌性昆虫为纯合个体的检测过程。________。
【答案】 （1）碱基序列不同（或“碱基对的排列顺序”、“遗传信息不同”）；EEXaXa或EeXaXa
（2）3/16；控制翅形和体色的基因自由组合（或“基因重组”）
（3）含有A、B（或“A”、或“B”）基因的雄配子有一半没有受精能力；红眼直刚毛雌性:红眼直刚毛雄性=1:1
（4）无眼卷刚毛雄性；
【解析】（1）a、b基因的本质区别是碱基对排列顺序不同；只考虑眼的性状，白眼雌性昆虫基因型为EEXaXa或EeXaXa。（2）残翅灰体昆虫bbdd和野生型BBDD杂交，子一代BbDd，子二代出现B-dd的概率为3/16；出现残翅黑体的原因是控制翅形和体色的基因自由组合。（3）白眼卷刚毛雌性昆虫XabXab和红眼直刚毛雄性昆虫XABY杂交，后代表现型及比例为红眼直刚毛雌性:白眼卷刚毛雄性=1:2，原因可能是含有A、B基因的雄配子有一半没有受精能力；若进行反交，即XABXAB与XabY，后代红眼直刚毛雌性:红眼直刚毛雄性=1:1。（4）有眼直刚毛雌性基因型为E-XBX- ， 需用隐性纯合子无眼卷刚毛雄性eeXbY检测确定其基因型；若该有眼直刚毛雌性昆虫为纯合个体，遗传图解如下：
27.在一群棕色豚鼠中偶然发现了一只黑色雌性豚鼠，研究发现该鼠有一条染色体上的一个 DNA 分子的碱基序列发生改变。某研究小组用该黑色雌性豚鼠与一棕色雄性豚鼠杂交，共产生子代35只，其中19只黑色豚鼠（雌雄均有），16只棕色豚鼠（雌雄均有）。回答下列问题：
（1）控制黑色性状的基因是________ （填“显性基因”或“隐性基因”），判断依据是________。
（2）上述杂交结果________（填“能”或“不能”）判断黑色基因是位于常染色体上还是 X 染色体上。
（3）利用上述子代豚鼠为材料，通过一对表现型不同的豚鼠的一次杂交实验，证实了黑色基因位于 X 染色体上，其杂交实验中母本的表现型是________ ，实验结果为________。利用上述子代豚鼠为材料，还有另一种方案也可以通过一次杂交实验证实黑色基因位于 X 染色体上，请写出实验方案并预期实验结果：________ 。
【答案】 （1）显性基因；因为一个基因突变就表现出突变性状
（2）不能
（3）棕色；雌性为黑色，雄性为棕色；将黑色雌性豚鼠与黑色雄性豚鼠杂交，观察并统计子代表现型及比例；雌性全为黑色，雄性黑色和棕色均有
【解析】（1）原本群体中只有棕色，说明棕色是纯合子，雌性的一个基因发生突变导致其变成黑色，说明该黑色雌鼠发生了显性突变，即为显性杂合子。
（2）无论控制体色的基因位于常染色体上，还是位于X染色体上，杂合子黑色雌鼠与隐性纯合的棕色雄性杂交的后代均会出现棕色：黑色=1：1，故无法确定基因的位置。
（3）若控制体色的基因位于常染色体上，亲本及后代的基因型为：Aa黑色×aa棕色→黑色Aa：棕色aa=1：1；若控制体色的基因位于X染色体上，则亲本及后代的基因型为：黑色XAXa×棕色XaY→黑色XAXa：棕色XaXa：黑色XAY：棕色XaY=1：1：1：1。若通过子代豚鼠中一对表现型不同的豚鼠的一次杂交实验来确定基因的位置，可以选择F1中的棕色雌性（aa或XaXa）与黑色雄性（Aa或XAY）进行杂交，若基因在X染色体上，后代中雄性均为棕色，雌性均为黑色；另外还可以选择F1中的黑色雌雄豚鼠杂交，若控制该性状的基因位于X染色体上，则杂交组合为XAXa×XAY，子代中雌性全为黑色，雄性黑色和棕色均有。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
♂
♀
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,2)Y
eq \f(1,2)XW
eq \f(1,4)XWXW(红眼雌性)
eq \f(1,4)XWY(红眼雄性)
eq \f(1,2)Xw
eq \f(1,4)XWXw(红眼雌性)
eq \f(1,4)XwY(白眼雄性)
项目
假说—演绎法
类比推理
原理
在提出问题、作出假设的基础上演绎推理并设计实验得出结论
将未知的和已知的做比较，根据惊人的一致性推理并得到结论
结论
具有逻辑必然性，是科学结论，一定正确
不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定正确
实例
孟德尔发现两大定律；摩尔根通过果蝇杂交实验证明“基因在染色体上”
萨顿假说：根据基因和染色体存在着明显的平行关系推出基因在染色体上
类型
XY型
ZW型
性别
♀
♂
♀
♂
染色体组型
XX（同型）
XY（异型）
ZW（异型）
ZZ（同型）
举例
人、哺乳类、果蝇、菠菜等
蛾蝶类、鸟类等
类型
项目
XY型性别决定
ZW型性别决定
雄性个体
两条异型性染色体X、Y
两条同型性
染色体Z、Z
雄配子
两种，分别含X或Y，比例为1∶1
一种，含Z
雌性个体
两条同型性染色体X、X
两条异型性
染色体Z、W
后代性别
决定于父方
决定于母方
典型分布
哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等
鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类
相关学案
生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化精品导学案： 这是一份生物必修1《分子与细胞》<a href="/sw/tb_c162379_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 细胞的分化精品导学案</a>，文件包含62细胞的分化教师版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc、62细胞的分化学生版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc等2份学案配套教学资源，其中学案共25页， 欢迎下载使用。
高中人教版 (2019)第1节 细胞的增殖优秀学案设计： 这是一份高中人教版 (2019)<a href="/sw/tb_c162377_t4/?tag_id=42" target="_blank">第1节 细胞的增殖优秀学案设计</a>，文件包含61细胞的增殖教师版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc、61细胞的增殖学生版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc等2份学案配套教学资源，其中学案共35页， 欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 主动运输与胞吞、胞吐优质学案及答案： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》<a href="/sw/tb_c162354_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 主动运输与胞吞、胞吐优质学案及答案</a>，文件包含42主动运输与胞吞胞吐学生版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc、42主动运输与胞吞胞吐教师版-高一生物同步精品讲义人教必修1doc等2份学案配套教学资源，其中学案共24页， 欢迎下载使用。
