PAGEPAGE14第2節基因在染色體上一、薩頓的假說1．假說內容：基因(遺傳因子)是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。2．依據：基因和染色體的行為存在著明顯的平行關系。項目基因染色體獨立性基因在雜交過程中保持完整性和獨立性染色體在配子形成和受精過程中，具有相對穩定的形態結構存在方式在體細胞中基因成對存在，在配子中只有成對的基因中的一個在體細胞中染色體成對存在，在配子中只有成對的染色體中的一條來源體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方體細胞中成對的染色體(即同源染色體)一條來自父方，一條來自母方安排非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在減數分裂Ⅰ的后期自由組合(1)薩頓利用假說—演繹法，推想基因位于染色體上，且基因都位于染色體上()(2)體細胞中基因成對存在，配子中只含1個基因()(3)蝗蟲體細胞中的24條染色體，12條來自父方，12條來自母方()答案(1)×(2)×(3)√二、基因位于染色體上的試驗證據1．試驗者：摩爾根。2．試驗材料——果蠅(1)果蠅作為試驗材料的優點：①有很多易于區分的相對性狀；②培育周期短；③成本低；④易飼養；⑤染色體數目少，便于視察。(2)果蠅體細胞內染色體的組成：果蠅體細胞中共有4對染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。雌果蠅的性染色體是XX，雄果蠅的性染色體是XY。3．視察現象P紅眼(♀)×白眼(♂)↓F1紅眼(♀、♂)↓F1雌雄交配F2eq\f(3,4)紅眼(♂、♀)、eq\f(1,4)白眼(♂)(1)果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀。(2)F1全為紅眼，紅眼是顯性性狀。(3)F2中紅眼∶白眼＝3∶1，符合分別定律，紅眼和白眼受一對等位基因限制。(4)F2中只有雄果蠅出現白眼性狀，說明果蠅眼色的表現與性別相關聯。4．提出問題：白眼性狀的表現為何總與性別相關聯？5．作出假設，說明現象(1)假設：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于X染色體上，Y染色體上無相應的等位基因。(2)說明F2♂♀eq\f(1,2)XWeq\f(1,2)Yeq\f(1,2)XWeq\f(1,4)XWXW(紅眼雌性)eq\f(1,4)XWY(紅眼雄性)eq\f(1,2)Xweq\f(1,4)XWXw(紅眼雌性)eq\f(1,4)XwY(白眼雄性)6.驗證方法——測交7．試驗結論：確定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，從而證明白基因在染色體上。8．基因和染色體關系摩爾根進一步證明白：一條染色體上有很多個基因；基因在染色體上呈線性排列。(1)基因在染色體上的提出者是薩頓，證明者是摩爾根()(2)X染色體上的基因限制的性狀遺傳不遵循孟德爾遺傳規律()(3)一對等位基因應位于一對同源染色體上()(4)染色體和基因并不是一一對應關系，一條染色體上含有很多個基因()答案(1)√(2)×(3)√(4)√果蠅的紅眼(W)對白眼(w)是顯性，限制眼色的基因位于X染色體上。現用一對果蠅雜交，一方為白眼，另一方為紅眼，雜交后F1中雄果蠅均為白眼，雌果蠅均為紅眼，請回答：1．親代果蠅的基因型是怎樣的？提示XwXw和XWY。2．寫出上述過程的遺傳圖解。提示如圖所示3．若讓F1中的雌雄果蠅交配，F2的表型和比例是怎樣的？提示紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1∶1∶1。三、孟德爾遺傳規律的現代說明1．基因的分別定律的實質(1)在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有肯定的獨立性。(2)在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會伴同源染色體的分開而分別，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。2．基因的自由組合定律的實質(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分別或組合是互不干擾的。(2)在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。(1)基因的分別定律的實質是等位基因隨非同源染色體的分開而分別()(2)非等位基因肯定自由組合()(3)非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合說明核基因和染色體行為存在平行關系()答案(1)×(2)×(3)√如圖是某生物細胞內染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對同源染色體，請回答：1．圖中屬于等位基因的有___________________________________________________。提示A與a、B與b、C與c。2．圖中非等位基因有_______________________________________________________。提示A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)。3．上述非等位基因中，能自由組合的是哪些？提示非同源染色體上的非等位基因能自由組合，即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。4．不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換，該生物能產生________種配子，分別是____________________。提示4ABC、ABc、abC、abc。1．下列各項中不能說明基因和染色體行為存在平行關系的是()A．體細胞中基因和染色體成對存在，生殖細胞中二者都是成單存在B．體細胞成對的基因和同源染色體都是一個來自父方，一個來自母方C．非同源染色體及其上的非等位基因自由組合D．基因和染色體在生殖過程中都可能發生變異答案D解析在生殖過程中基因和染色體的變異是隨機發生的，沒有必定的聯系，不能體現二者間的平行關系，D符合題意。2．已知果蠅的體細胞中有4對同源染色體，依據薩頓的假說，關于該果蠅減數分裂產生配子的說法，正確的是()A．果蠅的精子中含有成對基因B．果蠅的體細胞中只含有一個基因C．果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可以同時來自母方D．在體細胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個答案D解析由于精子中無同源染色體，所以不含成對基因，A錯誤；果蠅的體細胞中含同源染色體，所以基因都是成對的，且種類也很多，B錯誤；同源染色體只能一條來自母方，一條來自父方，不會同時來自母方或父方，C錯誤。3．(2024·河北定州中學高三上月考)摩爾根探討果蠅的眼色遺傳試驗過程如圖所示。下列相關敘述中，錯誤的是()P紅眼(雌)×白眼(雄)↓F1紅眼(雌、雄)↓F1雌雄交配F2紅眼(雌、雄)白眼(雄)3/41/4A．果蠅的眼色遺傳遵循基因的分別定律B．摩爾根的果蠅雜交試驗和孟德爾的豌豆雜交試驗一樣，都采納了“假說—演繹法”C．摩爾根所做的假設是限制白眼的基因只位于X染色體上，親本中白眼雄果蠅的基因型是XwYD．F2中的紅眼雌果蠅的基因型只有XWXW答案D解析F2中的紅眼雌果蠅的基因型有XWXW和XWXw，D錯誤。4．(2024·寧夏銀川一中期中)果蠅的紅眼對白眼為顯性性狀，且限制該性狀的一對基因位于X染色體上，下列雜交組合中，通過眼色就可以干脆推斷果蠅性別的是()A．雜合紅眼(♀)和紅眼(♂)B．白眼(♀)×白眼(♂)C．雜合紅眼(♀)×白眼(♂)D．白眼(♀)×紅眼(♂)答案D解析假設關于眼色的基因為W、w。欲通過眼色干脆推斷果蠅性別，可以采納隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交的方法，即XwXw(白眼，♀)×XWY(紅眼，♂)，子代中雄性全為白眼，雌性全為紅眼，D符合題意。5．下圖中能正確表示基因的分別定律實質的是()答案C解析基因的分別定律的實質是：在減數分裂形成配子過程中，等位基因伴同源染色體的分開而分別，分別進入不同的配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。6.如圖是科學家依據果蠅的遺傳試驗，繪制出的果蠅某一條染色體上的某些基因的位置圖，請回答：(1)基因和染色體行為存在著明顯的________關系。(2)繪出果蠅的基因在染色體上位置圖的第一位學者是________________。(3)染色體的主要成分是____________和____________。(4)圖中染色體上的朱紅眼基因和深紅眼基因是一對等位基因嗎？為什么？________________________________________________________________________。答案(1)平行(2)摩爾根(3)DNA蛋白質(4)不是；等位基因應位于一對同源染色體的同一位置上，而圖中朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上解析(1)基因與染色體行為存在著明顯的平行關系。(2)摩爾根通過試驗證明基因位于染色體上，并繪出果蠅的基因在染色體上位置圖。(3)染色體的主要成分是DNA和蛋白質。(4)朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上，不是等位基因。A組基礎對點練題組一薩頓的假說1．(2024·黑龍江鶴崗一中月考)下列關于基因和染色體的敘述，錯誤的是()A．體細胞中成對的等位基因或同源染色體在雜交過程中保持獨立性B．受精卵中成對的等位基因或同源染色體一半來自母方，另一半來自父方C．雌雄配子結合形成合子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合D．減數分裂時，成對的等位基因或同源染色體彼此分別，分別進入不同的配子答案C解析減數分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，C項錯誤。2．遺傳的染色體學說提出的依據是基因和染色體的行為存在明顯的“平行”關系。不屬于所依據的“平行”關系的是()A．基因和染色體，在體細胞中都成對存在，在配子中都只有成對中的一個B．在形成配子時，某些非等位基因之間、非同源染色體之間都能自由組合C．作為遺傳物質的DNA，都分布在染色體上D．在配子形成和受精過程中，基因和染色體都有肯定的獨立性和完整性答案C解析DNA不都分布在染色體上，細胞質中的線粒體和葉綠體中也含有DNA，故不能體現基因與染色體的平行關系，C符合題意。題組二基因位于染色體上的試驗證據3．(2024·四川成都七中期中)摩爾根用一只白眼突變體的雄性果蠅進行一系列雜交試驗后，證明白基因位于染色體上。其雜交試驗過程中，最快獲得白眼雌果蠅的途徑是()A．親本白眼雄果蠅×親本雌果蠅B．親本白眼雄果蠅×F1雌果蠅C．F2白眼雄果蠅×F1雌果蠅D．F2白眼雄果蠅×F2雌果蠅答案B解析白眼為隱性性狀，且限制該性狀的基因位于X染色體上；雌果蠅要表現白眼性狀，必需用白眼雄果蠅和帶有白眼基因的雌果蠅雜交。A選項中親本雌果蠅不攜帶白眼基因，不符合題意；B選項的F1雌果蠅攜帶白眼基因，與親本白眼雄果蠅交配能得到白眼雌果蠅，符合題意；C、D選項所用時間較長，不符合題意。4．(2024·河北衡水中學周測)若紅眼(R)雌果蠅和白眼(r)雄果蠅交配，F1全是紅眼；F1的雌雄個體相交所得的F2中有紅眼雌果蠅121只，紅眼雄果蠅60只，白眼雌果蠅0只，白眼雄果蠅59只。則關于上述雜交試驗，下列敘述不正確的是()A．親代的雌果蠅肯定是純合子B．F1雄果蠅體細胞中沒有白眼基因rC．這對眼色基因只位于X染色體上D．這對眼色基因的遺傳不遵循孟德爾遺傳規律答案D解析親代雌果蠅的基因型為XRXR，肯定是純合子，A項正確；F1中紅眼雄果蠅的基因型為XRY，沒有白眼基因，B項正確；限制果蠅眼色的基因位于X染色體上，C項正確；位于性染色體上的基因遵循孟德爾遺傳規律，D項錯誤。5．如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，下列相關說法錯誤的是()A．果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目B．基因在染色體上呈線性排列C．黃身基因與白眼基因的遺傳不遵循自由組合定律D．細胞內的基因都在染色體上答案D解析一條染色體上有多個基因，所以果蠅細胞內基因數目要遠遠多于染色體數目，A項正確；基因在染色體上呈線性排列，B項正確；黃身基因與白眼基因位于同一條染色體上，因此它們的遺傳不遵循自由組合定律，C項正確；果蠅細胞核內的基因位于染色體上，細胞質內的基因位于線粒體中，D項錯誤。6．下列關于基因在染色體上的說法，正確的是()A．薩頓證明白基因在染色體上B．薩頓通過果蠅的白眼和紅眼這一相對性狀的雜交試驗，提出基因在染色體上的假說C．摩爾根利用假說—演繹法，通過試驗提出基因在染色體上的假說D．摩爾根等繪出了果蠅各種基因在染色體上的相對位置圖答案D解析薩頓提出了基因在染色體上，摩爾根利用假說—演繹法，通過果蠅的紅眼和白眼這一相對性狀的雜交試驗證明白基因在染色體上，A、B、C項錯誤；摩爾根及其學生獨創了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了相對位置圖，D項正確。題組三孟德爾遺傳規律的現代說明7．(2024·寧夏銀川育才中學?？?下列關于孟德爾遺傳規律的現代說明的敘述，錯誤的是()A．非同源染色體上的非等位基因的分別和組合是互不干擾的B．同源染色體上的等位基因具有肯定的獨立性C．同源染色體上的等位基因分別，非等位基因自由組合D．基因分別定律與自由組合定律的細胞學基礎相同，且都發生在減數分裂過程中答案C解析基因自由組合定律的實質是：在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分別的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，C錯誤。8．(2024·山東濟南一中月考)下列能正確表示兩對等位基因(A和a、B和b)分別位于兩對同源染色體上的是()答案B9．已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數分裂過程中可能產生的細胞。其中表示錯誤的是()答案D解析減數分裂過程中等位基因隨著同源染色體分開而分別，非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。等位基因指位于一對同源染色體的相同位置上限制著相對性狀的一對基因，由題圖可知等位基因G、g和H、h分別位于兩對同源染色體上。A項中兩個細胞大小相等，每條染色體上有兩條染色單體，兩條染色體上有由DNA復制而來的兩個相同的基因，為處于減數分裂Ⅱ前期的兩個次級精母細胞，A項正確；B項中兩個細胞大小相等，為處于減數分裂Ⅱ前期的兩個次級精母細胞，與A項細胞不同的緣由是非同源染色體上的非等位基因自由組合的方式不同，產生了基因組成為ggHH、GGhh的兩個次級精母細胞，B項正確；C項中4個細胞大小相同，為4個精細胞，兩兩相同，C正確；D項中雖然4個大小相同的精細胞也是兩兩相同，但是每個精細胞中不能出現同源染色體、等位基因，D項錯誤。10．1909年摩爾根用純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，得到F1均為紅眼，F1雌雄個體雜交，F2雌果蠅均為紅眼，雄果蠅中紅眼與白眼各占eq\f(1,2)。摩爾根假設限制果蠅眼色的基因只位于X染色體上(用XA和Xa表示)，并對上述雜交試驗進行了說明。請回答下列問題：(1)依據摩爾根的假設，寫出上述雜交試驗得到的F2的相應基因型：紅眼雄果蠅________；白眼雄果蠅__________；紅眼雌果蠅________。(2)為了驗證上述假設的正確性，摩爾根等人選取______眼雌果蠅與________眼雄果蠅進行了一次雜交試驗，所得子代的表型及比例為____________________，即證明假設是正確的。答案(1)XAYXaYXAXA或XAXa(2)白紅白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1解析(1)據題干“純合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，得到F1均為紅眼”可知，紅眼為顯性性狀，則親本的基因型為XAXA×XaY，則得到的F1基因型為XAXa、XAY，F1雌雄個體雜交，得到的F2表型及基因型為紅眼雄果蠅XAY、白眼雄果蠅XaY、紅眼雌果蠅XAXA或XAXa。(2)為了驗證假設的正確性，摩爾根等人選取了紅眼雄果蠅和白眼雌果蠅進行雜交，若限制眼色的基因在X染色體上，則后代白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1。B組綜合強化練1～6題為選擇題，1～4題中只有一個選項符合題目要求，5、6題中有一個或多個選項符合題目要求。1．紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，F1雌雄果蠅都表現為紅眼，這些雌雄果蠅交配產生F2，F2中紅眼雄果蠅占1/4，白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯誤的是()A．紅眼對白眼是顯性B．眼色遺傳符合基因分別定律C．眼色和性別表現自由組合D．紅眼和白眼基因位于X染色體上答案C解析非同源染色體上的非等位基因自由組合，但眼色基因與性別確定基因都在性染色體上，因此眼色和性別不能表現為自由組合，C項錯誤。2．(2024·江西臨川一中高三月考)果蠅的眼色由一對等位基因(A、a)限制，在純種暗紅眼(♀)和純種朱紅眼(♂)的正交試驗中，F1只有暗紅眼；在純種暗紅眼(♂)和純種朱紅眼(♀)的反交試驗中，F1雌性全為暗紅眼，雄性全為朱紅眼。則下列說法錯誤的是()A．這對基因位于X染色體上，顯性性狀為暗紅眼B．通過正交、反交試驗可以確定限制果蠅眼色的基因是在性染色體上還是在常染色體上C．正、反交的子代中，雌性果蠅的基因型都是XAXaD．反交試驗中，F1雌雄個體交配，子代雄性果蠅中暗紅眼和朱紅眼的比例為3∶1答案D解析依據正交試驗的結果可知，暗紅眼為顯性性狀，結合反交試驗的結果(雌性全為暗紅眼，雄性全為朱紅眼)可知，這對基因位于X染色體上，A項正確；通過正、反交試驗的結果可確定限制果蠅眼色的基因是在性染色體上還是在常染色體上，假如正、反交試驗的結果相同，說明該基因最可能位于常染色體上，若正、反交試驗的結果不同，說明該基因最可能位于性染色體上，B項正確；依據前面的分析可知，正交：純種暗紅眼(XAXA)×純種朱紅眼(XaY)→F1暗紅眼(XAXa)、暗紅眼(XAY)，反交：純種暗紅眼(XAY)×純種朱紅眼(XaXa)→F1暗紅眼(XAXa)、朱紅眼(XaY)，C項正確；讓反交試驗的F1雌雄個體交配，即暗紅眼(XAXa)×朱紅眼(XaY)，子代雄性果蠅的表型及比例是暗紅眼∶朱紅眼＝1∶1，D項錯誤。3．薩頓和摩爾根都提出了“基因在染色體上”這一觀點，對此相關敘述不正確的是()A．薩頓的結論不具邏輯必定性，摩爾根用事實證明白其結論B．薩頓和摩爾根都分析了染色體和基因在遺傳過程中的行為C．薩頓和摩爾根在分析試驗過程中都以孟德爾的結論為基礎D．薩頓和摩爾根都是提出假說后再對新試驗進行預料并驗證答案D解析薩頓的結論不具邏輯必定性，摩爾根用事實證明白其結論，A正確；薩頓和摩爾根都分析了染色體和基因在遺傳過程中的行為，B正確；薩頓和摩爾根在分析試驗過程中都以孟德爾的結論為基礎，C正確；摩爾根是提出假說后再對新試驗進行預料(演繹—推理)并驗證，而薩頓不是，D錯誤。4．某動物細胞中位于常染色體上的基因A、B、C分別對a、b、c為顯性。用兩個純合個體雜交得F1，F1測交結果為aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。則F1體細胞中三對基因在染色體上的位置是()答案B解析F1測交，即F1×aabbcc，其中aabbcc個體只能產生abc一種配子，而測交結果為aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，說明F1產生的配子為abc、ABC、aBc、AbC，其中a和c、A和C總在一起，說明A和a、C和c兩對等位基因位于同一對同源染色體上，且A和C在同一條染色體上，a和c在同一條染色體上，B項正確。5．某動物的基因型為AaBb，如圖所示為該動物細胞分裂的幾種示意圖，下列相關說法正確的是()A．依據圖③可以確定該動物為雄性動物B．圖②細胞的形成可能與同源染色體非姐妹染色單體間的互換有關C．三個細胞所含染色體數目不同D．該動物兩對等位基因的遺傳不遵循基因自由組合定律答案BC解析圖③為有絲分裂后期圖像，依據圖③無法確定該動物的性別，A項錯誤；若含有A和①細胞含有4條染色體，圖②細胞含有4條染色體，圖③細胞含有8條染色體，三個細胞所含染色體數目不同，C項正確；該動物的兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，D項錯誤。6．如圖表示某生物細胞分裂過程，兩對等位基因A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上，若不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換，則下列敘述不正確的是()A．細胞Ⅱ可能是次級卵母細胞，無同源染色體B．細胞Ⅳ中有2個B基因和2個b基因C．細胞Ⅴ中可能含有2條染色體，1個b基因D．細胞Ⅲ中的染色體數目與核DNA數目的比例始終為1∶2答案ACD解析由細胞Ⅱ和Ⅳ不均等分裂可知，細胞Ⅰ是卵原細胞，細胞Ⅱ是初級卵母細胞，細胞Ⅲ是第一極體，細胞Ⅳ是次級卵母細胞，細胞Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ是其次極體，細胞Ⅷ是卵細胞。細胞Ⅱ中含有兩對同源染色體，A項錯誤；細胞Ⅷ中含有B和b基因，說明減數分裂Ⅰ過程中含有B和b基因的同源染色體沒有分開，因此，細胞Ⅳ中有2個B基因和2個b基因，細胞Ⅲ項正確，C項錯誤；細胞Ⅲ在減數分裂Ⅱ后期染色體數目與核DNA數目之比為1∶1，D項錯誤。7．如圖為果蠅的原始生殖細胞示意圖。圖中1、1′，2、2′，3、3′，4、4′表示染色體；B、b，V、v，W、w分別表示限制不同性狀的基因。據圖回答下列問題：(1)此原始