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1第2节基因在染色体上1.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出了“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说,以下哪项不属于他所依据的“平行”关系?()A.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B.非同源染色体上的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中也有自由组合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而形成的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的完整性、独立性;体细胞中基因、染色体成对存在,配子中二者都是成单存在;成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方;非同源染色体上的非等位基因、非同源染色体都可自由组合。答案:C2.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,下列关于该动物减数分裂产生配子的说法,正确的是()A.果蝇的精子中含有成对的基因B.果蝇的体细胞只含有一个基因C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可以同时来自母方D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只含有成对基因中的一个解析:根据萨顿的假说,基因和染色体行为存在着明显的平行关系,在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只含有成对基因中的一个,同样也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对基因一个来自父方,一个来自母方,不可以同时来自父方或母方。答案:D3.在果蝇杂交实验中,下列杂交实验成立:①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼;②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼,雄性中朱红眼(1/2)、暗红眼(1/2)。若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配,所得后代中朱红眼的比例应是()A.1/2B.1/4C.1/8D.3/8解析:首先判断暗红眼对朱红眼为显性,且基因位于X染色体上。第②组亲本的基因型(相关基因用B和b表示)为XBXb×XBY,其子代中暗红眼果蝇的基因型为XBXB、XBXb、XBY,这些果蝇交配后代中朱红眼的比例是1/2×1/4=1/8。答案:C4.下列有关细胞中基因、DNA、染色体的相关叙述,正确的是()A.基因并不都在染色体上B.每个DNA分子上都有一个基因C.一条染色体上只有一个DNA分子D.基因在每条染色体上都成对存在答案:A5.下列关于孟德尔遗传规律的叙述,错误的是()A.非同源染色体上的非等位基因的分离和自由组合是互不干扰的B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性C.同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合D.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2解析:孟德尔遗传规律中,同源染色体上的非等位基因是不进行自由组合的,发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因。答案:C6.孟德尔进行豌豆杂交实验,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:C7.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,其中W基因控制红色性状,w基因控制白色性状。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,其后代不可能出现的是()A.红眼雄果蝇B.白眼雄果蝇C.红眼雌果蝇D.白眼雌果蝇解析:红眼雄果蝇的基因型为XWY,红眼雌果蝇的基因型为XWXW或XWXw。XWY×XWXW→XWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇);XWY×XWXw→XWXW(红眼雌果蝇)、XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼雄果蝇)。可见,后代中不可能有白眼雌果蝇。答案:D8.根据基因与染色体的关系,非等位基因的概念可叙述为()A.染色体不同位置上的不同基因B.同源染色体上不同位置上的基因C.非同源染色体上的不同基因D.同源染色体相同位置上的基因解析:非等位基因是指同源染色体上不同位置的基因以及非同源染色体上的基因,强调的都是染色体不同位置上的基因。B、C两项所述内容是非等位基因的具体存在位置的两个方面,D项所述不是非等位基因。答案:A9.剪秋罗是一种雌雄异体的高等植物,有宽叶(B)和窄叶(b)两种类型,控制这该性状的基因只位于X染色体上。研究发现,窄叶基因(b)使花粉不育。现将杂合子宽叶雌株与窄叶雄株杂交,其后代的表现型及比例可能是()A.宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株∶窄叶雌株=1∶1∶0∶0B.宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株∶窄叶雌株=1∶0∶0∶1C.宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株∶窄叶雌株=1∶0∶1∶0D.宽叶雄株∶宽叶雌株∶窄叶雄株∶窄叶雌株=1∶1∶1∶1解析:由题可知,杂合子宽叶雌株的基因型为XBXb,窄叶雄株基因型为XbY,它们的杂交遗传图解如下。由于Xb的花粉不育,子代只有两种类型的雄株,符合C选项。答案:C310.大量事实表明,孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。据此作出的如下推测,哪一项是没有说服力的?()A.基因在染色体上B.同源染色体分离导致等位基因分离C.每条染色体上都有许多个基因D.非同源染色体自由组合使非等位基因重组解析:通过基因行为与染色体行为的平行关系得不出“每条染色体上都有许多个基因”这一结论。答案:C11.右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解析:等位基因是位于同源染色体上控制相对性状的基因,控制朱红眼与深红眼的基因位于同一条染色体上,不属于等位基因;在减数分裂过程中,位于同源染色体上的基因遵循分离定律,同一条染色体上基因不存在分离的情况;该染色体上基因不都是显性基因,如在与之相应的同源染色体上有相关显性基因,则该基因在后代中不能表达。答案:D12.基因自由组合定律的实质是()A.子二代性状的分离比为9∶3∶3∶1B.子二代出现与亲本性状不同的新类型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解析:非等位基因的位置有两种,一种是位于非同源染色体上,另一种是位于同源染色体的不同位置,基因自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。答案:D13.下图为雌雄果蝇体细胞的染色体图解,请回答下列问题。4(1)图甲和图乙哪一个是雄果蝇的体细胞染色体图解?。(2)果蝇体细胞中常染色体有对,分别是,性染色体是。(3)雌雄果蝇减数分裂产生的卵细胞和精子中的染色体组合分别是,。(4)若该雄果蝇的X染色体上有一白眼基因,则其下列细胞中可能含白眼基因的是(多选)。A.消化道细胞B.精原细胞C.眼睛的细胞D.腹部体细胞(5)图乙所示果蝇的基因型为,它在减数分裂时能形成种类型的配子。解析:由图示可看出,图乙中除含成对常染色体外还含2条异型性染色体,故图乙应为雄性果蝇,经减数分裂所产生的子细胞中应只含每对同源染色体中的一条(两条性染色体也属一对同源染色体),其基因型为AaXWY,在减数分裂过程中,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,产生4种类型的配子。答案:(1)乙(2)3ⅡⅡ、ⅢⅢ、ⅣⅣXX和XY(3)ⅡⅢⅣXⅡⅢⅣX或ⅡⅢⅣY(4)ABCD(5)AaXWY414.根据遗传的基本知识,回答下列问题。(1)萨顿发现,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。由此,他提出的假说是。(2)摩尔根怀疑孟德尔的遗传理论及萨顿假说。为此,他以果蝇为材料进行了著名的遗传学实验,结果他发现果蝇控制眼色遗传的基因与X染色体的关系是的,这恰好证明了萨顿假说。(3)果蝇体表硬而长的毛称为直刚毛,一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。卷刚毛性状是如何产生与遗传的呢?有一种假说认为:是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生了显性突变(Xa→XA),假如用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配得到如下结果:F1中,雌果蝇全为,雄果蝇全为,则假说成立。但事实上,科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交,F1全部为直刚毛,F1雌雄果蝇随机交配,F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1,此现象最合理的假说是。(4)依据这一假说进行演绎推理,请你设计一个合理的实验验证你的假设是正确的(控制刚毛形态的基因分别用A、a表示)。你的实验设计思路是:取雌果蝇与雄果蝇交配,如果后代中,且比例为,则假说正确。答案:(1)基因在染色体上(2)平行(3)卷刚毛直刚毛控制卷刚毛性状的基因可能是X染色体上的隐性基因(4)卷刚毛直刚毛雌性个体全为直刚毛,雄性个体全为卷刚毛1∶115.萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和他的学生们设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下。P红眼(雌)×白眼(雄)↓F1红眼(雌、雄)F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/41/45请回答下列问题。(1)上述果蝇杂交实验现象(填“支持”或“不支持”)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体,1对性染色体)的事实,摩尔根等人提出假设“”,从而使上述遗传现象得到合理的解释。(2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一:P红眼(F1雌)×白眼(雄)↓测交子代红眼(雌)红眼(雄)白眼(雌)白眼(雄)1/41/41/41/4说明:测交亲本中的红眼雌蝇来自杂交实验的F1。①上述测交实验现象并不能充分验证其假设,其原因是。②为充分验证其假设,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。(要求:写出实验亲本的基因型和预期子代的表现型即可,控制眼色的等位基因为B、b。提示:亲本从上述测交子代中选取)实验亲本的基因型:,预期子代的表现型:。解析:(1)摩尔根的杂交实验说明果蝇红眼和白眼的遗传符合分离定律,又由于白眼性状始终与性别相联系,由此摩尔根推测控制果蝇红白眼的基因位于X染色体上。(2)①由于测交实验子代性状与性别无关,控制眼色的基因无论位于常染色体还是位于X染色体上,测交结果都相同,因此不能充分验证假设。②要验证假设,选用的杂交组合要求子代性状与性别有关,常选用隐性雌和显性雄个体杂交:PXbXb×XBY↓测交子代XBXb(红眼)XbY(白眼)答案:(1)支持控制眼色的基因只位于X染色体上(2)①控制眼色的基因无论位于常染色体还是只位于X染色体上,测交实验结果皆相同②XbXb、XBY雌性全为红眼,雄性全为白眼