高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上一等奖课件ppt

第二章 第2节  基因在染色体上

一、单选题

1．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，人类探索基因神秘踪迹历程中，进行了如下研究：①1866年孟德尔通过豌豆杂交实验，揭示遗传因子传递规律；　②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，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】

【分析】

1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。

2、“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。

【详解】

①孟德尔通过豌豆杂交实验，揭示遗传因子传递规律，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，即C正确，ABD错误。

故选C。

2．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述，错误的是（       ）

A．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．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．基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中

【答案】C

【解析】

【分析】

基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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子代。

基因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自由组合是互不干扰的；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，由此可见，同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律，基因自由组合定律的实质是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。

【详解】

A、孟德尔遗传定律中非同源染色体上的非等位基因具有一定的独立性，其分离或组合是互不干扰的，A正确；

B、基因分离定律的现代解释认为：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，B正确；

C、自由组合定律的实质是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，C错误；

D、基因分离与自由组合定律的细胞学基础相同，都是在减数分裂过程中，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，D正确。

故选C。

3．已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是（       ）

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】

【分析】

减数分裂过程中等位基因随着同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因，由图可知等位基因G、g和H、h分别位于两对同源染色体上。

【详解】

A、A项中两个细胞大小相等，每条染色体上有两条染色单体，两条染色单体上有由DNA复制而来的两个相同的基因，为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，A正确；

B、B项中两个细胞大小也相等，也为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，与A项细胞不同的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合的方式不同，产生了基因组成为ggHH、GGhh的两个次级精母细胞，B正确；

C、C项中4个细胞大小相同，为4个精细胞，两两相同，C正确；

D、D项中虽然4个大小相同的精细胞也是两两相同，但是每个精细胞中不能出现同源染色体、等位基因，即G和g、H和h一般不会在一个精细胞中，D错误。

故选D。

4．如图为雄果蝇染色体图，下列叙述错误的是

A．其配子的染色体组成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

B．白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因

C．减数第二次分裂中期有4条染色体，且形态各不相同

D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代全部表现为红眼果蝇

【答案】D

【解析】

【分析】

分析题图：图示细胞含有4对同源染色体，即Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y，因此该细胞来自雄果蝇。

【详解】

减数分裂形成配子时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以该个体所形成的配子中的染色体组是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，A正确；白眼雄果蝇的白眼基因位于X染色体的非同源区段上，Y染色体上无等位基因，B正确；减数第二次分裂中期细胞中只有4个染色体，且形态各不相同，C正确；白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代雌果蝇全部表现为红眼果蝇，雄性全部表现出白眼果蝇，D错误；故选D。

5．下图表示的是摩尔根果蝇杂交实验示意图。下列相关叙述错误的是（       ）

A．摩尔根的研究方法和孟德尔研究豌豆杂交实验的方法相同，都运用了“假说—演绎”法

B．摩尔根发现的问题是为什么中白眼果蝇都是雄性的

C．摩尔根做出的假设是控制白眼的基因在X染色体上，在Y染色体上不含有它的等位基因

D．由于控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，所以不遵循分离定律

【答案】D

【解析】

【分析】

遗传图解分析：图中红眼与白眼杂交，F1均为红眼，说明红眼相对于白眼是显性性状；F2红眼有雌性和雄性，白眼只有雄性，说明性状与性别相关联，相关基因位于X染色体上。

【详解】

A、摩尔根和孟德尔的研究方法都是“假说—演绎”法，A正确；

B、摩尔根发现的问题是在 F2中白眼果蝇都是雄性的，B正确；

C、为了解释发现的问题，摩尔根做出的假设是控制白眼的基因在Ⅹ染色体上，在Y染色体上不含有它的等位基因，C正确；

D、染色体上的所有基因都遵循基因的分离定律，因为基因分离定律的实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离，D错误。

故选D。

6．摩尔根以果蝇为实验材料证明了白眼性状是由位于X染色体上的隐性基因控制。摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中，在2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇（XaXaY）。下列有关叙述正确的是

A．摩尔根运用“类比推理法”证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上

B．果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数量多、具有多对易于区分的相对性状等优点

C．正常情况下，白眼雄果蝇和杂合红眼雌果蝇杂交子代的表现型与性别相关联

D．白眼雌果蝇（XaXaY）出现的原因是亲本雌果蝇减数分裂Ⅰ异常产生了含XaXa的卵细胞

【答案】B

【解析】

【分析】

假说演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。

【详解】

A、摩尔根运用“假说—演绎法”证明了控制果蝇眼色的基因在X染色体上，A错误；

B、果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数量多、具有多对易于区分的相对性状等优点，B正确；

C、正常情况下，白眼雄果蝇和杂合红眼雌果蝇杂交子代中，雌、雄果蝇均表现为红眼∶白眼＝1∶1，即表现型与性别无关，C错误；

D、白眼雌果蝇(XaXaY)出现的原因是亲本雌果蝇减Ⅰ或减Ⅱ异常，从而产生了含XaXa的卵细胞，D错误。

故选B。

7．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是（　　）

A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对非等位基因

B．基因cn、cl、v、w在果蝇的体细胞中选择性表达

C．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点整齐的排列在细胞板上

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】

【分析】

图中所示一条常染色体上朱红眼基因（cn）和暗栗色眼基因（cl）两种基因；X染色体上辰砂眼基因（v）和白眼基因（w）两种基因；等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因，此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上，不属于等位基因，同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。

【详解】

A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因，朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上不同位置的基因，故为非等位基因，A正确；

B、由于基因的选择性表达，基因cn、cl、v、w不会在果蝇的每个体细胞中都表达，即基因cn、cl、v、w在果蝇的体细胞中选择性表达，B正确；

C、在有丝分裂中期，细胞中的所有染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，而不是细胞板，细胞板是植物细胞末期出现的，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，则图中的常染色体和X染色体可能移向同一级，进入同一个细胞中，当该细胞处于减数第二次分裂后期时，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极，D正确。

故选C。

【点睛】

8．下列有关叙述正确的有（　　）

①有一对夫妻生了四个孩子，其中有一个孩子患有白化病，则双亲一定均为杂合子

②在“性状模拟分离比”试验中两个桶内的彩球数量一定要相等   

③一个基因型为 AaBb（位于两对染色体上）的精原细胞进行减数分裂可能形成4种精子

④基因型为 Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子数量比约为1∶1

⑤通常体细胞中基因成对存在，配子中只含有一个基因

⑥摩尔根和孟德尔的实验都运用了“假说演绎法”

A．一项 B．三项 C．四项 D．五项

【答案】A

【解析】

【分析】

在“性状模拟分离比”实验中，两个桶分别表示雌、雄生殖器官，两个桶内的彩球分别表示雌配子、雌配子，每个小桶内的两种颜色的彩球代表一对等位基因，因此每个小桶内的两种颜色的彩球数量一定要相等，但两个桶内的彩球数量不一定要相等。若没有发生基因突变等可遗传的变异，则一个基因型为AaBb（位于两对染色体上）的精原细胞通过减数分裂产生的4个精子两两相同，即只能形成2种精子。

【详解】

①有一对夫妻生了四个孩子，其中有一个孩子患有白化病，则双亲可能是正常的杂合子，或一个是正常杂合子和一个是白化病，①错误；

②在“性状模拟分离比”试验中两个桶表示雌雄生殖器官，由于雄配子数量多于雌配子，因此两个桶内的彩球数量不一定要相等，②错误；

③一个基因型为AaBb（位于两对染色体上）的精原细胞进行减数分裂时，若不考虑变异，则由于等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合，可形成2种类型、4个精子，③错误；

④基因型为Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子中Y与y的比均约为1∶1，但雌雄配子数量比不等于1∶1，④错误；

⑤通常体细胞中基因成对存在，配子中成单存在，并非配子中只有一个基因，⑤错误；

⑥孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上，所以摩尔根和孟德尔的实验都运用了“假说演绎法”，⑥正确。

综上所述，只有一项正确，A正确，BCD错误。

故选A。

二、多选题

9．摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验，证明了萨顿的假说。下图为果蝇眼色杂交实验图解，下列相关叙述正确的是 （       ）

A．萨顿通过观察蝗虫细胞内的染色体变化规律，推论出基因在染色体上的假说

B．控制果蝇白眼的基因位于Y染色体上，控制红眼的基因位于X染色体上

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．根据图中信息可推断，控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因遵循分离定律

【答案】ACD

【解析】

萨顿用类比推理法，通过将染色体与基因的行为类比，提出基因在染色体上的假说。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。

【详解】

A、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律，根据染色体行为与基因行为的一致性，提出基因在染色体上的假说，A正确；

B、控制果蝇白眼的基因为位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，属于伴X隐性遗传，B错误；

C、若让红眼雄果蝇（XBY）与白眼雌果蝇(XbXb）杂交，后代雄果蝇（XbY）全为白眼，雌果蝇（XBXb）全为红眼，故可通过子代的眼色来辨别性别，C正确；

D、F2代红眼果蝇与白眼果蝇之比为3：1，说明控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因符合孟德尔的分离定律，D正确。

故选ACD。

10．已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图表示某果蝇体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述正确的是（       ）

A．基因W和w的碱基数目可能不同

B．果蝇是遗传学常用的实验材料，原因之一是果蝇的染色体数目较少

C．萨顿通过类比推理法证明，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传，总是与性别相关联

D．该果蝇与多只灰身雄果蝇杂交，若子代出现性状分离，则性状分离比为灰身∶黑身＝3∶1

【答案】AB

【解析】

【分析】

1、果蝇的性别决定是XY型，其中雌性个体的两条性染色体形态相同，雄性个体的两条性染色体形态不同，是异型染色体；基因的自由组合定律的实质是：在减数分裂过程中位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

2、根据题意和图示分析可知：图示为果蝇体细胞染色体图解，该果蝇的两条性染色体相同，属于雌果蝇。果蝇体细胞含有8条染色体、4对同源染色体、2个染色体组，该果蝇的基因型为BbXWXw。

【详解】

A、基因W和w属于等位基因，碱基数目可能不同，A正确；

B、果蝇是遗传学常用的实验材料，原因之一是果蝇的染色体数目较少，有4对，B正确；

C、摩尔根通过假说演绎法证明，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传，总是与性别相关联，C错误；

D、该果蝇的基因型为Bb，灰身雄果蝇的基因型为BB或Bb，杂交子代若出现性状分离，则性状分离比为不一定为灰身∶黑身=3∶1，D错误。

故选AB。

三、填空题

11．果蝇是遗传学研究的理想材料，下图是果蝇体细胞染色体图解：

(1)为什么果蝇是遗传学研究的理想材料？__________________（写出两点原因）

(2)若该细胞进行减数分裂，当处于减数第一次分裂前期时，将形成______个四分体。

(3)由图示可知，D基因位于5、6染色体的______区段（同源/非同源），该个体5、6染色体上的基因型书写是______。

(4)如果只考虑1、2与3、4两对染色体时，该个体的基因型为______。若该个体的一个精原细胞形成的精子的基因型为AB，不考虑交叉互换，则同时产生的另外三个精子的基因型为______。

【答案】(1)易饲养，繁殖快，后代数目多；染色体数少；有多对易于区分的相对性状

(2)4

(3)     同源     XDYd

(4)     AaBb     AB、ab、ab

【解析】

【分析】

题图分析：图中果蝇有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体，分别是X和Y，因此该果蝇是雄果蝇，该果蝇的基因型为AaBbCcXDYd。

(1)

因为果蝇具有易饲养，繁殖快，后代数目多，染色体数少，有多对易于区分的相对性状等特点，所以是遗传学研究的理想材料。

(2)

图中细胞有4对同源染色体，减数第一次分裂时，同源染色体两两联会形成四分体，故将形成4个四分体。

(3)

由图可知，D和d基因是X和Y染色体上的等位基因，故D基因位于5、6染色体的同源区段。该个体5、6染色体是性染色体，其上的基因型书写是XDYd。

(4)

由图可知，1、2与3、4两对染色体是常染色体，若只考虑1、2与3、4两对染色体时，该个体的基因型为AaBb。A/a和B/b基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，若该个体的一个精原细胞（AaBb），形成的精子的基因型为AB，不考虑交叉互换，和该精子来源于同一个次级精母细胞的精子基因型为AB，另两个精子基因型相同，应为ab，故同时产生的另外三个精子的基因型为AB、ab、ab。

【点睛】

本题考查果蝇的遗传学研究和减数分裂的相关知识，要求考生理解基因和染色体的关系，意在考查考生理解所学知识的要点的能力和综合分析作答的能力。

12．果蝇的眼色由两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。

(1)摩尔根用果蝇做实验材料证明了基因位于染色体上，其研究方法是_____，因为果蝇有_____优点因此常用来作为遗传学研究的材料（至少答2点），果蝇的单倍体基因组包括_____条染色体上的DNA序列。

(2)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼。将F1代雌雄果蝇随机交配，所得F2代雌果蝇中杂合子所占的比例为_____，F2雄果蝇能产生_____种基因型的配子。

(3)果蝇体内另有一对基因T、t与A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，所得F1代的雌雄果蝇随机交配，F2 代雌雄比例为3：5，无粉红眼出现。

①T、t位于_____染色体上，亲代雄果蝇的基因型为_____。

②F2代雄果蝇中共有_____种基因型，其中不含Y染色体的个体所占比例为_____。

【答案】(1)     假说-演绎法     易饲养、繁殖快、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状     5

(2)     3/4     6

(3)     常     ttAAXbY     8     1/5

【解析】

【分析】

根据题意，A、a和B、b两对基因独立遗传，而B、b仅位于X染色体上，故A、a位于常染色体上。A_XB_为红眼，aaXB_为粉红眼，其余基因型为白眼。

(1)

摩尔根用假说-演绎法证明了基因位于染色体上。果蝇易饲养、繁殖快、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状，因此经常用来作为遗传学实验材料。果蝇的单倍体基因组包括3条常染色体和X、Y两条性染色体，共5条染色体上的DNA序列。

(2)

一只纯合粉红眼雌果蝇（aaXBXB）与一只白眼雄果蝇（__XbY）杂交，由于F1代全为红眼果蝇，则亲代中白眼雄果蝇的基因型为AAXbY，再推出F1代雌果蝇基因型为AaXBXb，雄果蝇的基因型为AaXBY，将F1代雌雄果蝇随机交配，F2代雌果蝇中纯合子基因型1/8AAXBXB和1/8aaXBXB，则杂合子所占比例为1-1/8-1/8=3/4；F2代雄果蝇基因型为aaXBY、aaXbY、AaXBY、AaXbY、AAXBY、AAXbY，可产生aXB、aY、aXb、AXB、AY、AXb6种基因型的配子。

(3)

①已知果蝇与A、a不在同一对同源染色体上的t基因会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇而对雄性无影响，说明该基因在常染色体上；3对基因遵循基因的自由组合定律，让一只纯合红眼雌果蝇TTAAXBXB与一只白眼雄果蝇杂交，所得F1代的雌雄果蝇随机交配，F2代雌雄比例为3：5，有性反转现象说明白眼雄果蝇有t基因；无粉红眼出现，说明白眼雄果蝇没有a基因，所以这只白眼雄果蝇的基因型是ttAAXbY；

②已知亲本基因型是：TTAAXBXB、ttAAXbY，则F1基因型是：TtAAXBXb、TtAAXBY，F2代雄果蝇中共有8种基因型，分别是：1/8TTAAXBY、1/8TTAAXbY、1/4TtAAXBY、1/4TtAAXbY、1/8ttAAXBY、1/8ttAAXbY、1/8ttAAXBXB，（性反转）1/8ttAAXBXb（性反转）；其中不含Y染色体的个体所占比例为1/5。

【点睛】

本题具有一定的难度，属于考纲中理解、应用层次的要求，着重考查了自由组合定律的应用、伴性遗传、以及特殊的性别决定方式等知识，要求考生具有一定的审题能力、分析理解能力和数据处理能力，对考生的综合能力要求较高。