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第2节基因在染色体上一、选择题1．大量事实表明，萨顿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中，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．每条染色体上有许多基因D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组解析：选C“每条染色体上有许多基因”的结论，不能说明基因遗传与染色体行为的平行关系。2．已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于果蝇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，在配子中只有成对基因中的一个解析：选D根据萨顿的假说，染色体在体细胞中成对存在，在配子中只有成对染色体中的一条；基因在体细胞中也成对存在，在配子中，也只有成对基因中的一个。3．根据基因与染色体的相应关系，非等位基因的概念可描述为()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．同源染色体上相同位置上的基因解析：选A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，强调的都是不同位置上的基因。B、C两项所述的内容包含于非等位基因的概念中，D项所述的是等位基因。4．在减数分裂过程中，等位基因分离及非等位基因自由组合的时期是()A．同时发生在减数第二次分裂的后期B．分别发生在减数第一次分裂和第二次分裂的后期C．分离发生在减数第一次分裂，自由组合发生在减数第二次分裂D．同时发生在减数第一次分裂的后期解析：选D在减数第一次分裂的后期，同源染色体上的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。5．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，其后代中不可能出现的是()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：选D先写出亲代基因型，红眼雌果蝇：XWXW或XWXw，红眼雄果蝇：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)；若XWXw×XWY→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。6．下列各种基因型的个体自交，后代表现型比例为9∶3∶3∶1的是()解析：选C由比例9∶3∶3∶1可知，涉及两对等位基因，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。7．A和a为控制果蝇体色的一对等位基因，只存在于X染色体上。在细胞分裂过程中，发生该等位基因分离的细胞是()A．初级精母细胞B．精原细胞C．初级卵母细胞D．卵原细胞解析：选C在减数分裂过程中同源染色体上的等位基因随同源染色体分开而分离，X染色体与Y染色体可视为同源染色体，但控制果蝇体色的基因只位于X染色体上，Y染色体上不存在。因此仅存在于X染色体上的等位基因要发生分离，则该细胞中应含有两条X染色体。等位基因随同源染色体分开而分离发生在减数第一次分裂过程中，故该细胞应为初级卵母细胞。8．美国遗传学家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第二次分裂后期也是自由组合的解析：选D基因和染色体在行为上保持一致性，在体细胞中两者都成对存在，其来源上一个来自父方，一个来自母方。同源染色体分离导致等位基因分离，非同源染色体自由组合，发生在减数第一次分裂时。9．果蝇的红眼对白眼为显性，控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，在下列哪组杂交组合中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别()A．白眼(♀)×白眼(♂)B．杂合红眼(♀)×红眼(♂)C．白眼(♀)×红眼(♂)D．杂合红眼(♀)×白眼(♂)解析：选C据题意可知：A项组合的子代都是白眼；B项组合的子代中，红眼果蝇雌性和雄性都有；C项组合的子代中，雌果蝇都为红眼，雄果蝇都为白眼；D项组合的子代中，雌果蝇与雄果蝇都有红眼和白眼。10．某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是()解析：选B测交就是让F1与隐性纯合子杂交，目的是确定F1的基因型。根据题干可知，测交后代有四种基因型，说明F1产生了四种配子，即abc、ABC、aBc、AbC，由此可推出，A、a和C、c位于同一对同源染色体上，且A、C位于同一条染色体上。11．在果蝇中，长翅(B)对残翅(b)是显性，位于常染色体上；红眼(A)对白眼(a)是显性，位于X染色体上。现有两只雄果蝇甲、乙和两只雌果蝇丙、丁，这四只果蝇的表现型全是长翅红眼，用它们分别交配，后代的表现型如下：甲×丁→长翅红眼、长翅白眼乙×丙→长翅红眼乙×丁→长翅红眼、长翅白眼、残翅红眼、残翅白眼对这四只果蝇基因型的推断正确的是()A．甲为BbXAYB．乙为BbXaYC．丙为BBXAXAD．丁为bbXAXa解析：选C由于四个亲本都是长翅红眼，乙和丁的后代有残翅白眼，说明乙的基因型是BbXAY，丁的基因型是BbXAXa；甲和丁的后代只有长翅，说明甲的基因型是BBXAY；乙和丙的后代只有长翅红眼，说明丙的基因型是BBXAXA。12．用纯合子果蝇作为亲本进行两对相对性状的遗传实验，结果如下：PF1①灰身红眼♀×黑身白眼♂灰身红眼♀、灰身红眼♂②黑身白眼♀×灰身红眼♂灰身红眼♀、灰身白眼♂下列说法错误的是()A．实验中属于显性性状的是灰身、红眼B．体色和眼色的遗传符合自由组合定律C．若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8解析：选C根据第①组的实验可以判断灰身、红眼是显性性状；根据第②组的后代可以判断控制眼色遗传的基因位于X染色体上。假设控制体色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，第①组中的F1的基因型为BbXAXa和BbXAY，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4×1/2＝3/8；第②组中F1的基因型为BbXAXa和BbXaY，则F2中黑身白眼的概率为1/4×1/2＝1/8。二、非选择题13．图甲表示某果蝇体细胞染色体组成，图乙表示该果蝇所产生的一个异常的生殖细胞，据图回答下列问题：(1)果蝇的一个精原细胞中X染色体上的W基因在________期形成两个W基因，这两个W基因在______________________________________期发生分离。(2)基因B、b与W的遗传遵循____________定律，原因是_______________。(3)该精原细胞进行减数分裂时，次级精母细胞后期性染色体的组成为____________。(4)图乙所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细胞形成过程中，_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)果蝇X染色体上的两个W基因是DNA分子复制的结果，发生在细胞分裂的间期，这两个W基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)由于B、b基因位于常染色体上，而W基因位于性染色体上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。(3)经减数第一次分裂产生的次级精母细胞中没有同源染色体，所含有的性染色体是X或Y，由于后期着丝点分裂，染色单体分开，因此含有的性染色体是XX或YY。(4)图乙细胞内含有两条Y染色体，原因可能是减数第二次分裂后期着丝点分裂后两条Y染色体进入了同一精细胞中。答案：(1)间有丝分裂后期或减数第二次分裂后(2)基因的自由组合这两对基因位于非同源染色体上(3)XX或YY(4)减数第二次分裂中两条Y染色体进入了同一精细胞中14．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。他及其同事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)↓F1雌雄交配F2红眼(雌、雄)白眼(雄)3/41/4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，摩尔根等人提出以下假设：________________________，从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)(2)摩尔根等人通过测交等方法试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)1/41/41/41/4①上述测交实验现象并不能充分验证其假设正确，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。(写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可，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出。)实验亲本的基因型：________________，预期子代的基因型：__________________。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上还是位于X染色体上，测交实验结果都相同②XbXb、XBYXBXb、XbY15．实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现想利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点(说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖、存活)，请设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：问题一：研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制，并作出判断。问题二：研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于Ⅱ号同源染色体上，并作出判断。(1)杂交方案：①选取____________和____________两亲本杂交得F1；②F1____________________得F2；③分析判断。(2)对问题一的推断及结论：若F2出现性状分离，且灰体与黑檀体果蝇数目之比为________________，说明控制该对性状的是一对等位基因；反之，则不是由一对等位基因控制。(3)对问题二的推断及结论：如果F2出现________种表现型，且分离比为________，说明性状的遗传符合自由组合定律，因此控制灰体、黑檀体的这对等位基因不是位于Ⅱ号同源染色体上。反之，则可能位于Ⅱ号同源染色体上。解析：如果果蝇灰体、黑檀体是由一对等位基因控制的，则该对性状的遗传符合基因的分离定律，F2的性状分离比表现为3∶1，否则就不是由一对等位基因控制；如果控制灰体、黑檀体的等位基因不位于Ⅱ号同源染色体上，则体色和翅形这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，F2的性状分离比是9∶3∶3∶1，否则控制果蝇体色的基因就可能位于Ⅱ号同源染色体上。答案：(1)①长翅灰体残翅黑檀体②雌雄果蝇杂交(2)1∶3或3∶1(3)49∶3∶3∶1