高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上课时练习

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课后分层检测案7　基因在染色体上【合格基础练】1．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(　　)①1866年孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传规律②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”③1910年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类比推理法B．①假说—演绎法　②类比推理法　③类比推理法C．①假说—演绎法　②类比推理法　③假说—演绎法D．①类比推理法　②假说—演绎法　③类比推理法解析：孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传规律采用的是假说—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”，采用的是类比推理法；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。答案：C2．下列关于摩尔根所进行的果蝇杂交实验的叙述中，正确的是(　　)A．利用了类比推理法B．第一次提出“基因在染色体上”这一假说C．第一次发现果蝇的性染色体D．证明了“基因位于染色体上”解析：萨顿利用类比推理法第一次提出“基因在染色体上”这一假说，而摩尔根是利用假说—演绎法得出了“基因位于染色体上”的结论，A、B错误，D正确；20世纪初期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了性染色体，C错误。答案：C3．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，下列叙述不正确的是(　　)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：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。答案：D4．果蝇的红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因在X染色体上。下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是(　　)A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇解析：“通过眼色即可直接判断子代果蝇性别”即子代雌性和雄性果蝇的眼色不同。设红眼为A控制、白眼为a控制。A项为XAXa×XAY→雌性都是红眼，雄性1/2红眼、1/2白眼，不能直接判断子代果蝇性别。B项为XaXa×XAY→雌性都是红眼，雄性都是白眼，可以直接判断子代果蝇性别。C项为XAXa×XaY→后代雌雄各1/2红眼和1/2白眼，不能直接判断性别。D项为XaXa×XaY→后代全是白眼，也不能直接判断性别。答案：B5．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中雄果蝇与亲代雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同，那么亲代果蝇的基因型为(　　)A．XRXR×XrYB．XrXr×XRYC．XRXr×XrYD．XRXr×XRY解析：根据题意，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体，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会不同。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。答案：B6．摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，经历了若干过程，其中：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为结论，③为验证B．①为观察，②为假说，③为结论C．①为问题，②为假说，③为验证D．①为结论，②为假说，③为验证解析：摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置所采用的方法是假说—演绎法，他根据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？做出的假说是白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假说，最后提出“基因位于染色体上”的结论。答案：C7．果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，相关基因位于X染色体上；黑背(A)对彩背(a)为显性，相关基因位于常染色体上，基因型为AA的个体无法存活。则黑背红眼雄果蝇与黑背白眼雌果蝇杂交，后代中(　　)A．雌果蝇中黑背白眼果蝇占1/3B．雄果蝇中红眼:白眼＝1:1C．黑背:彩背＝3:1D．彩背白眼果蝇全为雄性解析：黑背红眼雄果蝇(AaXWY)与黑背白眼雌果蝇(AaXwXw)杂交，后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，A、B项错误；由于基因型为AA的个体无法存活，所以后代中黑背(Aa):彩背(aa)＝2:1，C项错误；彩背白眼果蝇全为雄性，D项正确。答案：D8．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．1/2  B．1/4C．1/8  D．3/8解析：①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼，首先可以判断暗红眼为显性；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)，可以推理出XBXb和XBY杂交得到XBXB、XBXb、XBY、XbY，其中暗红眼交配后代中朱红眼的比例可以通过XBXb和XBY杂交来推理，1/2×1/4＝1/8。答案：C　9．某XY型的雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制，用纯种品系进行杂交，实验如下。根据以下实验，下列分析错误的是(　　)实验1：阔叶♀×窄叶♂→50%阔叶♀、50%阔叶♂实验2：窄叶♀×阔叶♂→50%阔叶♀、50%窄叶♂A．仅根据实验2无法判断两种叶形的显隐性关系B．实验2结果说明控制叶形的基因在X染色体上C．实验1、2子代中的雌性植株基因型相同D．实验1子代雌、雄植株杂交的后代不出现雌性窄叶植株解析：分析实验2可知，后代雌、雄性状表现型不同，说明叶形是伴X染色体遗传，后代的雌性个体，分别从母本获得一个窄叶基因，从父本获得一个阔叶基因，而表现为阔叶，因此阔叶是显性性状，A错误；分析实验2可知，窄叶♀×阔叶♂→阔叶♀:窄叶♂＝1:1，叶形在性别之间有差异，说明是伴性遗传，基因位于X染色体上，B正确；分析实验1、2可知，实验1子代中的雌性植株基因型是杂合子，实验2子代中的雌性植株基因型也是杂合子，所以实验1、2子代中的雌性植株基因型相同，C正确；分析实验1可知，子代雄性个体不可能提供窄叶基因，因此后代不会出现雌性窄叶植株，D正确。答案：A10．下列有关基因和染色体的叙述正确的是(　　)A．基因都存在于细胞核中B．基因在染色体上呈线性排列C．一条染色体上有一个基因D．染色体就是由基因组成的解析：基因主要存在于细胞核中，但细胞质中也有少量的基因存在；基因在染色体上呈线性排列，这也说明一条染色体上有许多个基因；染色体主要由DNA和蛋白质组成。答案：B11．图中甲表示某果蝇体细胞的染色体组成，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，其原因是________________________________________________________________________。(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，________________________________________________________________________。(5)若某精原细胞进行正常的减数分裂产生了4个精细胞如下图所示。①图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续的分裂过程是不是一个细胞周期？为什么？________________________________________________________________________。②果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，这对基因位于X染色体上。若图Ⅰ表示一红眼雄果蝇的精原细胞，若Ⅲ中的a变形后的精子与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼果蝇，该白眼果蝇的性别为________，b的基因型为________。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(X染色体)上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。(3)经减数第一次分裂得到的次级精母细胞所含性染色体为X或Y，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，此时性染色体组成为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姐妹染色单体分开后形成的染色体(Y染色体)未分离，从而进入同一精细胞中。(5)②一个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞是两两相同的，即两个含XW、两个含Y。a变形后的精子与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼果蝇，则该白眼果蝇为雄性，a的基因型为Y，b与a相同，也为Y。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　这两种基因位于不同对的同源染色体上　(3)XX或YY　(4)减数第二次分裂过程中一对姐妹染色单体(或Y染色体)分开后没有分离　(5)①不是，因为减数分裂不能周而复始地进行　②雄性　Y【等级提升练】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，发现子一代中表现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：由子一代中表现型及比例可知，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。答案：A13．下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．从性染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子B．e基因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解析：图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，该果蝇能形成X、Y两种配子；e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，e基因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；A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、a与B、b之间不能自由组合；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，其上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子。答案：D14．如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹，“”表示有标记基因，据此图判断，下列分析不正确的是(　　)A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上B．基因Ⅱ与基因Ⅳ可能位于同一条染色体上C．基因Ⅲ可能位于X染色体上D．基因Ⅴ可能位于Y染色体上解析：A项，母亲携带基因Ⅰ和基因Ⅱ，而子女中只有其一，可能是由于减数分裂时同源染色体分离，基因Ⅰ和基因Ⅱ随之分离。B项，母亲和女儿2都同时携带基因Ⅱ和基因Ⅳ，家庭其他成员不携带基因Ⅱ和基因Ⅳ，故基因Ⅱ和基因Ⅳ可能位于同一条染色体上。C项，父亲携带的基因Ⅲ通过含X染色体的精子可以遗传给两个女儿。D项，Y染色体上的基因只能传给儿子，不可能遗传给女儿，D项符合题意。答案：D15．生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体中所形成基因型的种类不同，如图为果蝇X、Y染色体结构示意图，请据图回答问题：(1)若控制某性状的等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区上，则该自然种群中与该性状有关的基因型有________种。(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区上，则这样的群体中最多有________种基因型。(3)在一个种群中，控制一对相对性状的基因A与a位于X、Y染色体的同源区Ⅰ上，则该种群雄性个体中最多存在________种基因型，分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)若等位基因A与a位于X染色体Ⅱ区上，则雌性个体中可形成XAXA、XAXa、XaXa 3种基因型，雄性个体中可形成XAY、XaY两种基因型，共5种基因型。(2)若等位基因A与a位于常染色体上，等位基因B与b位于X染色体Ⅱ区上，则雄性个体中有3(AA、Aa、aa)×2(XBY、XbY)＝6(种)基因型，雌性个体中有3(AA、Aa、aa)×3(XBXB、XBXb、XbXb)＝9(种)基因型，因此共有15种基因型。(3)若等位基因A与a位于X、Y染色体的同源区Ⅰ上，则雌性个体的基因型有XAXA、XAXa、XaXa 3种，雄性个体的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4种。答案：(1)5　(2)15　(3)4　XAYA、XAYa、XaYA、XaYa【素养达成练】16．[2019·全国卷Ⅰ]某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示，回答下列问题。(1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)纯合子果蝇进行杂交，F2中翅外展正常眼个体出现的概率为________。图中所列基因中，不能与翅外展基因进行自由组合的是________。(2)同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇进行杂交(正交)，则子代雄蝇中焦刚毛个体出现的概率为________；若进行反交，子代中白眼个体出现的概率为________。(3)为了验证遗传规律，同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交得到F1，F1相互交配得到F2。那么，在所得实验结果中，能够验证自由组合定律的F1表现型是__________，F2表现型及其分离比是________________________；验证伴性遗传时应分析的相对性状是________，能够验证伴性遗传的F2表现型及其分离比是________________________。解析：(1)由图可知，翅外展基因与粗糙眼基因分别位于两对同源染色体上，二者能自由组合，两对相对性状的纯合子杂交，F2中翅外展正常眼(一隐一显)个体所占比例是3/16。紫眼基因与翅外展基因位于同一对染色体上，二者不能自由组合。(2)焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)纯合子雌蝇杂交，后代雄蝇中不会出现焦刚毛个体；若反交，子代雄蝇全部为白眼，雌蝇全部为红眼，即子代中白眼个体出现的概率为1/2。(3)欲验证自由组合定律，可以用双杂合个体自交或测交。让白眼黑檀体雄果蝇与野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇进行杂交，所得F1的表现型为红眼灰体，F1相互交配所得F2的表现型及分离比是红眼灰体：红眼黑檀体：白眼灰体：白眼黑檀体＝9：3：3：1。验证伴性遗传时，需要分析位于X染色体上的基因，所以要分析红眼/白眼这对性状，此时F2的表现型及比例是红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇＝2：1：1。答案：(1)3/16　紫眼基因　(2)0　1/2　(3)红眼灰体　红眼灰体红眼黑檀体：白眼灰体：白眼黑檀体＝9：3：3：1　红眼/白眼　红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇＝2:1:1