2024春新教材高中生物第2章基因和染色体的关系第2节基因在染色体上教师用书新人教版必修2

第2节　基因在染色体上【主干知识梳理】一、萨顿的假说1．研究方法：推理法。2．内容：基因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。3．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。二、基因位于染色体上的实验证据1．实验者：美国生物学家摩尔根。2．科学探究方法：假说—演绎法。3．实验现象4．实验现象的解释(1)假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。(2)遗传图解：5．结论：基因在染色体上。6．发展：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。三、孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的实质2．基因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。【教材微点发掘】1．果蝇是一种小型蝇类，以发酵腐烂水果上的酵母为食，因此在有水果的地方常常可以看到。下图(教材第31页图2­9)为雌雄果蝇体细胞染色体的示意图，据图回答有关问题：(1)果蝇作为遗传学的实验材料的优点有哪些？提示：①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低，易饲养；④染色体数目少，便于观察；⑤具有性染色体。(2)果蝇体细胞中含有4对同源染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为常染色体，X、Y为性染色体。(3)性染色体只存在于生殖细胞中吗？提示：不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。2．下图(教材第32页图2­11)为果蝇X染色体上一些基因的示意图，据图回答有关问题：(1)图中控制朱红眼和深红眼的基因不属于(填“属于”或“不属于”)等位基因。(2)从图中可以看出，基因在染色体上呈线性排列，但其分布是不连续(填“连续”或“不连续”)的。 (3)“基因在染色体上”是否适合所有生物？提示：“基因在染色体上”只适合于真核生物，其基因主要在染色体上；原核生物、病毒无染色体，故不适合“基因在染色体上”这种说法。 教材问题提示思考·讨论1(教材第30页)同意。假设控制高茎的显性基因用D表示，控制矮茎的隐性基因用d表示，分别标注在染色体上的横线旁(如图所示)。思考·讨论2(教材第31页)1．能。可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型，且数量各占1/4；再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。2．不能。如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以子代不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。新知探究(一)　摩尔根的果蝇杂交实验的假说—演绎分析【探究·深化】[问题驱动]　据摩尔根杂交实验思考下列问题：(1)摩尔根果蝇杂交实验中，眼色这一相对性状符合什么遗传规律？提示：基因分离定律。(2)摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上而不是只位于Y染色体上？提示：只位于X染色体上能合理地解释实验现象，如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄蝇出现。(3)由果蝇的杂交实验结果，能说明控制眼色的基因只位于X染色体上吗？提示：不能。如果控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体上，纯合红眼雌蝇和纯合白眼雄蝇杂交，F2中红眼∶白眼＝3∶1，也符合果蝇的杂交实验结果。[重难点拨]　1．实验现象——发现问题　P　　　　　　F1　　　　　　F2　eq \a\vs4\al(红眼雌,×,白眼雄)―→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(红眼雌,×,红眼雄)))―→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(红眼雌　 2/4,红眼雄　 1/4))3/4,白眼雄　 1/4)))2．理论分析——提出假说(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼，则红眼是显性性状。(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)白眼性状的表现与性别相关联。如果控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。各种果蝇的基因型及表型如表：注：其中(1)(2)(3)为理论分析，(4)为假说。3．演绎推理——实验检验(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。①若基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄)XWXw　 × XwY↓子代：XWXw　XwXw　XWY　XwY 红眼　　白眼　 红眼　白眼 (雌)　　(雌)　 (雄)　(雄) 1　 ∶ 　1　∶　1 ∶ 1②若Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄)XWXw　 × XwYw↓子代：XWXw　XwXw　XWYw　XwYw 红眼　　白眼　 红眼　白眼 (雌)　　(雌)　 (雄)　(雄) 1　 ∶ 　1　∶　1 ∶ 1③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄) Ww　　 × ww ↓子代： Ww ww 红眼 白眼 1　　 ∶ 　　1说明：①②③实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用实验一得到的白眼雌果蝇与野生型纯种红眼雄果蝇交配。①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解表示如下：eq \a\vs4\al(测交：白眼雌　野生红眼雄,　XwXw　×　XWY,　　　 　↓,子代： XWXw　　XwY,　 　红眼雌 　白眼雄,　　1　　∶　 1)②若Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：eq \a\vs4\al(测交：白眼雌　野生红眼雄,　XwXw　×　XWYW,　　　 　↓,子代： XWXw　　XwYW,　 　红眼雌 　红眼雄,　　1　　∶　 1)③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：eq \a\vs4\al(测交：白眼雌　野生红眼雄,　　ww　× 　WW,　　　　 ↓,子代：　　　 Ww, 　　 　红眼)说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与①相同，与②③不同，由此可证明假说成立。【典题·例析】[例1]　在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验结果是(　　)A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性[解析]　A项能说明野生型相对于突变型是显性，但不能判断白眼基因位于X染色体上，与题意不符；B项能说明这一对性状的遗传与性别有关，即控制该性状的基因位于X染色体上，且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象，与题意相符；C项属于测交实验，不能说明白眼基因位于X染色体上，与题意不符；D项能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的，不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果，与题意不符。[答案]　B[例2]　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．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说—演绎法C．摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwYD．F2中红眼雌果蝇的基因型只有XWXW[解析]　F2中，红眼和白眼的比例为3∶1，说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，A正确；摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说—演绎法，B正确；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，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY，C正确；F2中红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw，D错误。[答案]　D【应用·体验】1．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列相关叙述错误的是(　　)A．红眼对白眼是显性B．眼色遗传符合分离定律C．眼色和性别表现自由组合D．红眼和白眼基因位于X染色体上解析：选C　非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，眼色基因与性别基因均位于性染色体上，不能表现自由组合。故选C。2．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。故选D。新知探究(二)　孟德尔遗传规律的现代解释【拓展·深化】1．等位基因与非等位基因的辨析2．两个遗传定律的细胞学基础(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：[思考·讨论](1)孟德尔遗传规律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的？提示：①分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。②自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。(2)等位基因和非等位基因在染色体上的分布位置有何区别？提示：等位基因位于一对同源染色体的相同位置；非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置。[典题·例析][例1]　(2019·江苏高考)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是(　　)A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子[解析]　不考虑突变的情况下，1与2不是等位基因，而是相同基因；1与3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A错误。不考虑突变的情况下，同一个体精原细胞的染色体与体细胞的相同，有丝分裂前期一条染色体上含两条姐妹染色单体，故也含有图中的基因1～8，B正确。不考虑突变的情况下，若发生了互换引起的基因重组，则1与3也可能在减数第二次分裂分离，1与2也可能在减数第一次分裂分离，C错误。1与6在同一条染色体的两条姐妹染色单体上，不能组合形成重组型的配子，D错误。[答案]　B[例2]　如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑互换)(　　)A．基因A、a与B、b遗传时遵循自由组合定律B．该个体的一个初级精母细胞产生2种精细胞C．有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为ABC或abcD．该个体与另一相同基因型的个体交配，后代基因型比例为9∶3∶3∶1[解析]　基因 A、a 与B、b位于同一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A错误；一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型只有2种，即ABC和abc或ABc和abC，B正确；有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AaBbCc，C错误；不考虑互换，该个体产生的配子种类及比例为ABC∶abc∶ABc∶abC＝1∶1∶1∶1，其与另一相同基因型个体交配，后代基因型有9种，比例为1∶2∶2∶1∶4∶1∶2∶2∶1，D错误。[答案]　B易错提醒—————————————————————————————————基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律(1)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。(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孟德尔的遗传规律。(3)并不是所有的非等位基因都遵循自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。—————————————————————————————————————【应用·体验】1．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　)解析：选A　基因自由组合定律的实质是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。在选项A中的与是位于同一对同源染色体上的基因，是不能自由组合的。故选A。2.如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是(　　)A．从染色体情况看，该果蝇只能形成一种配子B．基因e控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等解析：选D　由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从染色体情况看，它能形成两种配子，A错误；基因e位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因，所以基因e控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率，B错误；基因A、a与B、b位于同一对同源染色体上，经减数分裂过程形成配子时，基因A、B进入一个配子，基因a、b进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，基因A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子，且数量相等，D正确。科学思维——推理法(一)由基因在染色体上的推理初识推理法(二)推理法与假说—演绎法的比较【素养评价】1．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分裂Ⅱ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，非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而随机组合，都发生在减数分裂Ⅰ的后期。故选D。2．在探索遗传本质的过程中，科学发现与研究方法相一致的是(　　)①孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律　②萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”　③摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上A．①假说—演绎法　②假说—演绎法　③推理法B．①假说—演绎法　②推理法　③推理法C．①假说—演绎法　②推理法　③假说—演绎法D．①推理法　②假说—演绎法　③推理法解析：选C　孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传定律采用的是“假说—演绎法”；萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”，采用的是“推理法”；摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上采用的是“假说—演绎法”。故选C。3．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。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为实验解析：选C　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，采用的方法是假说—演绎法，根据观察现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？”；作出的假说是“白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因”；然后利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，来验证假说是否正确，C正确。[课时跟踪检测][理解·巩固·落实]1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。(×)(2)基因和染色体并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多基因。(√)(3)所有的基因都位于染色体上。(×)(4)等位基因随着同源染色体的分开而分离发生在减数分裂Ⅰ中期。(×)(5)所有的非等位基因，都会随着非同源染色体的自由组合而自由组合。(×)2.如图为果蝇某条染色体上部分基因的分布图，下列有关说法错误的是(　　)A．一条染色体上有多个基因B．基因在染色体上呈线性排列C．图中的白眼基因和朱红眼基因可称为一对等位基因D．果蝇细胞内的基因并非全都分布在染色体上解析：选C　由题图可知，一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A、B正确；图中白眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上，不是等位基因，C错误；果蝇细胞内的基因主要分布在染色体上，还有少量分布在线粒体DNA上，D正确。3．关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验，下列叙述错误的是(　　)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．两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法D．两实验都设计了正反交实验，排除亲本选择干扰解析：选D　豌豆的高茎和矮茎，果蝇的红眼和白眼都受一对等位基因控制，A正确。两实验均对F2的性状进行了统计分析，B正确。两实验都采用了假说—演绎法，C正确。摩尔根的果蝇杂交实验并未设计亲本的正反交实验，D错误。4．图甲、乙代表马蛔虫(2n＝4)某细胞分裂不同时期的染色体图像，下列说法正确的是(　　)A．图乙所代表细胞是初级卵母细胞B．图甲所代表的染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础C．图乙所代表的染色体行为是基因分离定律的细胞学基础D．马蛔虫经减数分裂产生的生殖细胞中有1对同源染色体解析：选B　图乙细胞处于减数分裂Ⅱ的中期，不能代表初级卵母细胞，A错误；图甲等位基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，故图甲所代表的染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础，B正确；等位基因随着同源染色体的分开而分离是基因分离定律的细胞学基础，图乙处于减数分裂Ⅱ，无同源染色体，C错误；马蛔虫是二倍体生物，经减数分裂产生的生殖细胞中没有同源染色体，D错误。5．下列叙述错误的是(　　)A．在减数分裂过程中，同源染色体分开，其上的等位基因分离B．在减数分裂过程中，所有的非等位基因都可能自由组合C．果蝇的红眼基因只存在于X染色体上D．同源染色体一条来自父方，一条来自母方解析：选B　等位基因位于同源染色体上，减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合，A正确，B错误；控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有相关的等位基因，C正确；同源染色体一条来自父方，一条来自母方，D正确。6．红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1全是红眼，F1雌雄果蝇杂交所得的F2中红眼雌果蝇121只、红眼雄果蝇60只、白眼雌果蝇0只、白眼雄果蝇59只，则F2卵细胞中具有R和r或精子中具有R和r的比例是(　　)A．卵细胞：R∶r＝1∶1　　 B．卵细胞：R∶r＝3∶1C．精子：R∶r＝3∶1 D．精子：R∶r＝1∶0解析：选B　红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1全是红眼，说明红眼是显性性状，白眼是隐性性状。F1雌雄果蝇杂交所得的F2中红眼雌果蝇121只、红眼雄果蝇60只、白眼雌果蝇0只、白眼雄果蝇59只，说明控制眼色的R、r基因位于X染色体上，所以亲本的基因型组合是XRXR×XrY，F1基因型为XRXr、XRY。F1自交所得的F2基因型为XRXR、XRXr、XRY、XrY，所以F2卵细胞中具有R和r的比例是3∶1，F2精子中具有R和r的比例是1∶1。故选B。7．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，在下列哪项杂交组合中，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，雌、雄果蝇都有红眼；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，雌果蝇与雄果蝇中都有红眼和白眼。故选C。8．果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同，那么亲本果蝇的基因型组合为(　　)A．XRXR×XrY B．XrXr×XRYC．XRXr×XrY D．XRXr×XRY解析：选B　根据题意可知，F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，因此，亲本雌果蝇一定为纯合子，由此排除C和D项；若选A项，则子代雌果蝇与亲代雄果蝇的眼色不同，因此，只有当雌性亲本为隐性个体，雄性亲本为显性个体时，才符合题中条件，即XrXr×XRY。故选B。9．基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开分别发生在(　　)①精原细胞形成初级精母细胞时　②初级精母细胞形成次级精母细胞时　③次级精母细胞形成精细胞时　④精细胞形成精子时A．①②③ B．③③②C．②②③ D．②③④解析：选B　基因MM、mm的产生是通过DNA复制形成的，因此位于姐妹染色单体上，它们的分离发生在减数分裂Ⅱ和有丝分裂后期，伴随着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。基因Mm是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，伴随同源染色体的分开而分离。故选B。10．摩尔根在实验室的大群野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇，他想知道白眼性状是如何遗传的，便做了下图所示的杂交实验，回答下列问题：(1)根据上述杂交实验结果，你能获得哪些结论？①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。(2)根据F2中果蝇的性状表现，摩尔根提出的假设是_____________________________________________________________________________。在下面的方框中试用遗传图解的方式表达摩尔根的上述假设(红眼基因为B、白眼基因为b)。 (3)为验证此假说是否正确，可选用______________果蝇交配，若此杂交后代果蝇的表型及其比例为__________________________，则假说是正确的。解析：(1)由题图所示的杂交实验结果可获得的结论有①果蝇的红眼对白眼是显性；②果蝇的红眼与白眼的遗传符合基因的分离定律；③白眼性状的表现总是与性别相关联。(2)根据F2中果蝇的性状表现，摩尔根提出控制白眼的基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因的假说。(3)为验证此假说，可采用测交法，即用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，如果后代中红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1，则说明假说成立。答案：(1)①果蝇的红眼对白眼是显性(或红眼和白眼受一对等位基因控制)　②果蝇的红眼与白眼这一相对性状的遗传符合基因的分离定律　③白眼性状的表现总是与性别相关联　(2)控制白眼的基因在X染色体上，且Y染色体上不含有它的等位基因如图所示：(3)白眼雌果蝇和红眼雄　红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1[迁移·应用·发展]11．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，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，A正确；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，B正确，C错误；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，D正确。12．已知果蝇长翅和短翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表型及比例为长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知(　　)A．长翅为显性性状，但不能确定控制长翅的基因的位置B．长翅为显性性状，控制长翅的基因位于常染色体上C．红眼为隐性性状，控制红眼的基因位于X染色体上D．红眼性状的显隐性未知，控制红眼的基因位于常染色体上解析：选A　由子一代中表型及比例可知，长翅∶短翅＝3∶1、红眼∶棕眼＝1∶1，这说明长翅为显性性状，但不能确定红眼和棕眼的显隐性；而且题中没有说明性状与性别的关系，所以不能确定这两对等位基因的位置。故选A。13．人和鼠细胞融合形成的杂种细胞每分裂一次，都会丢失一些人的染色体，经过若干次分裂后会达到相对稳定的状态，这时的杂种细胞含有小鼠的全套染色体和人的一或多条染色体，通过某基因产物与人的染色体是否共存就可以进行基因定位。下列叙述错误的是(　　)注：“＋”代表共存，“－”代表不共存A．b在1号染色体上B．a在2号染色体上C．d不在1、2、3号染色体上D．c在3号染色体上解析：选D　根据B细胞系和C细胞系中基因产物与人的染色体的共存情况对照可知：b基因位于1号染色体上，A正确。根据A细胞系和C细胞系中基因产物与人的染色体的共存情况对照可知：a、c基因位于2号染色体上，B正确。根据C细胞系和D细胞系中基因产物与人的染色体的共存情况对照可知：C细胞系中人的1、2、3号染色体均不含有，但检测到了d基因；而D细胞系含有人的1、2、3号染色体，却未检测到d基因，说明d基因不在1、2、3号染色体上，C正确。根据E细胞系中基因产物与人的染色体的共存情况可知：E细胞系含有人的3号染色体，而a、b、c、d四种基因均未检测到，说明a、b、c、d四种基因均不在3号染色体上，D错误。14．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。现欲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________种表型，且分离比为________，说明该两对性状的遗传符合基因的自由组合定律，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)4　9∶3∶3∶1学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说—演绎法。2．从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。3．认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。1.萨顿的“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说运用了推理法；摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。2．基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因。3．基因分离定律的实质是在杂合子的细胞中，等位基因随同源染色体的分开而分离。4．基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合雌果蝇雄果蝇基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表型红眼红眼白眼红眼白眼等位基因非等位基因位置同源染色体的同一位置同源染色体、非同源染色体特点控制一对相对性状控制不同相对性状行为随同源染色体分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合图示①A和a、B和b、C和c为等位基因(即孟德尔所说的成对的遗传因子)②A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因(即孟德尔所提出的不同对的遗传因子)，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色体上，可自由组合项目推理法假说—演绎法原理将未知的和已知的做比较，根据惊人的一致性(即平行关系)，做出它们之间有关系的推理在提出问题、作出假说的基础上对未知世界进行演绎推理，再与实际实验做比较以验证假说的正确性结论不具有逻辑的必然性，不一定正确，还需要验证具有逻辑的必然性，是科学的实验结论，一定正确实例萨顿的假说：基因在染色体上孟德尔的两大遗传定律、摩尔根的果蝇杂交实验证明眼色基因位于染色体上，以及第3章中的DNA的半保留复制等PF1灰身红眼♀×黑身白眼灰身红眼♀、灰身红眼黑身白眼♀×灰身红眼灰身红眼♀、灰身白眼