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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上导学案
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上导学案，共21页。
[学生用书P29]
一、萨顿的假说
1．内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。
2．依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
3．研究方法：类比推理法。
4．基因和染色体行为比较
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．实验科学方法：假说—演绎法。
3．实验材料：果蝇。
4．实验过程
(1)实验现象
(2)实验假说
①内容：控制白眼的基因(用w表示)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
(3)实验验证：通过测交的方法进行验证。
(4)实验结论：控制白眼性状的基因只位于X染色体上，即基因在染色体上。
5．基因与染色体的关系
(1)数量关系：一条染色体上有许多个基因。
(2)位置关系：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)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。(×)
(2)性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)
(3)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。(√)
(4)果蝇细胞内的基因都位于染色体上。(×)
(5)在减数分裂中，等位基因彼此分离的同时，非等位基因自由组合。(×)
知识点一 基因位于染色体上的实验证据[学生用书P30]
1．果蝇的染色体组成分析
2.果蝇测交实验的分析
(1)实验一：用白眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇交配。
说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体的表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，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一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。
说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体的表现不同，由此可证明假说成立。
发展素养
1．摩尔根果蝇杂交实验与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比，有何异同？(科学思维)
提示：(1)相同点：都运用了假说—演绎法的科学研究方法；F2都出现了性状分离现象。
(2)不同点：果蝇的杂交遗传中，眼色遗传与性别有关。
2．假说—演绎法与类比推理法相比，依据的原理及得出的结论有何不同？(科学思维)
提示：类比推理法与假说—演绎法的区别
1．(2020·福建泉州高一期中)摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时经历了若干过程，下列叙述依次为( )
①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关
②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因
③对F1红眼雌果蝇进行测交
A．①为假说，②为推论，③为实验验证
B．①为观察，②为假说，③为推论
C．①为问题，②为假说，③为实验验证
D．①为推论，②为假说，③为实验验证
解析：选C。摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时采用的方法是假说—演绎法。根据实验现象提出的问题是白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关；作出的假设是控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因；利用F1红眼雌果蝇进行测交实验，验证假说。
2．果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下表所示：
下列分析不正确的是( )
A．果蝇翅形大翅对小翅为显性
B．根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
C．根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上
D．F2中雌果蝇的基因型相同，雄果蝇有两种基因型
解析：选D。大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。根据题中“F2：大翅雌果蝇2 159只，大翅雄果蝇1 011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，由此可推知，控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：
可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。
知识点二 孟德尔遗传规律的现代解释[学生用书P31]
1．基因分离定律的细胞学解释
(1)图解
(2)分离定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离。
2．基因自由组合定律的细胞学解释
(1)图解
(2)自由组合定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
发展素养
1．生物中的所有基因都遵循孟德尔遗传规律吗？(科学思维)
提示：(1)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞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遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
2．生物的所有基因都遵循自由组合定律吗？(科学思维)
提示：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。
1．下列关于孟德尔遗传规律的叙述，错误的是( )
A．同源染色体分离导致等位基因分离
B．一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因
C．同源染色体上的非等位基因自由组合
D．非同源染色体上的非等位基因自由组合
解析：选C。在减数分裂过程中，同源染色体分离导致其上的等位基因分离，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也进行自由组合。
2．(2020·广东广州高一期末)根据下图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是( )
解析：选A。A、a与D、d位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；A、a与B、B位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，B正确；A、a与C、c位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，C正确；C、c与D、d位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，D正确。
等位基因与非等位基因的辨析
[随堂检测][学生用书P32]
1．(2020·广东江门高一月考)1903年，美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是( )
A．运用类比推理提出的
B．运用假说—演绎法提出的
C．通过做实验研究得出的结论
D．运用系统分析法提出的
解析：选A。萨顿关于“基因位于染色体上”的假说运用的是类比推理法，他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出“基因位于染色体上”的假说。萨顿没有做实验进行研究，故A正确。
2．下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．减数分裂Ⅱ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
解析：选D。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成是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染色体上没有其等位基因，B正确；减数分裂Ⅱ中期，细胞中只有4条染色体，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，雄果蝇全部表现为白眼，D错误。
3．继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是( )
A．白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
B．红眼雌×白眼雄→红眼雌∶红眼雄＝1∶1
C．红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1
D．A、B、C三项都不是
解析：选A。摩尔根用测交实验及其结果成功地验证了自己的演绎推理；摩尔根的测交实验是让子一代果蝇与隐性纯合子杂交，因此摩尔根所做的测交实验包括白眼雌果蝇(XwXw)×红眼雄果蝇(XWY)→红眼雌果蝇(XWXw)∶白眼雄果蝇(XwY)＝1∶1。
4．果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，长翅(T)对残翅(t)为显性，其中W、w位于X染色体上，T、t位于常染色体上。现有一只红眼长翅雄果蝇与一只红眼长翅雌果蝇交配，若子代的红眼长翅雄果蝇占3/16，则子代中( )
A．红眼长翅果蝇占9/16
B．白眼长翅雄果蝇占3/8
C．红眼残翅果蝇占3/8
D．白眼残翅雌果蝇占1/16
解析：选A。红眼长翅雄果蝇与红眼长翅雌果蝇交配，子代的红眼长翅雄果蝇占3/16＝(1/4)×(3/4)，可推知双亲的基因型为TtXWXw和TtXWY，子代中红眼长翅果蝇占(3/4)×(3/4)＝9/16，A正确；白眼长翅雄果蝇占(1/4)×(3/4)＝3/16，B错误；红眼残翅果蝇占(3/4)×(1/4)＝3/16，C错误；白眼残翅雌果蝇占0×(1/4)＝0，D错误。
5．(2020·江西南昌高一期中)孟德尔发现的遗传规律对下列哪种生物不适用( )
A．玉米B．颤蓝细菌
C．果蝇D．人类
解析：选B。孟德尔的遗传规律的实质是在减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以只有能进行减数分裂的真核生物，其细胞核遗传才遵循孟德尔遗传规律。玉米、果蝇、人类都属于真核生物，能进行减数分裂，所以适用孟德尔遗传规律；颤蓝细菌属于原核生物，不进行减数分裂，所以不适用孟德尔遗传规律。
6．下列关于人类基因与染色体关系的叙述，错误的是( )
A．人体细胞内的基因都存在于染色体上
B．同源染色体相同位置不一定是等位基因
C．Y染色体上的部分基因在X染色体上也存在
D．基因在染色体上都呈线性排列
解析：选A。人体细胞内的基因主要存在于染色体上，少数存在于细胞质的线粒体中，A错误；同源染色体相同位置不一定是等位基因，也可能是相同的基因，如纯合子AA，B正确；Y染色体上有能与X染色体配对的同源区段，Y染色体同源区段上的部分基因在X染色体上也存在，C正确；基因在染色体上都呈线性排列，D正确。
7．据遗传的基本知识，回答下列问题：
(1)萨顿发现，一对遗传因子即等位基因的分离，与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。由此，他提出的假说是_________________________________。
(2)摩尔根怀疑孟德尔的遗传理论及萨顿假说。为此，他以果蝇为材料进行了著名的遗传学实验，结果他发现果蝇控制眼色遗传的基因与X染色体的关系是________的，这恰好证明了萨顿假说。
(3)1909年摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到的F1均为红眼，F1雌雄个体杂交，F2雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(用XA和Xa表示)，并对上述杂交实验进行了解释。
①依据摩尔根的假设，写出上述杂交实验得到的F2的相应基因型：
红眼雄蝇：______________；白眼雄蝇：______________；
红眼雌蝇：____________________。
②为了验证上述设想的正确性，摩尔根等人选取________眼雌蝇与________眼雄蝇进行了一次杂交实验，所得子代的表型及比例为____________________，即证明摩尔根的设想是正确的。
解析：(1)萨顿提出的假说内容是基因位于染色体上。(2)摩尔根发现基因与染色体存在明显的平行关系。(3)亲本的基因型为XAXA×XaY，则得到的F1均为红眼，基因型为XAXa、XAY，F1雌雄个体杂交，得到的F2的表型和基因型为红眼雄果蝇XAY、白眼雄果蝇XaY、红眼雌果蝇XAXA、XAXa。为了验证设想的正确，摩尔根等人选取了红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行交配，若红眼、白眼基因在X染色体上，则后代白眼雄蝇∶红眼雌蝇＝1∶1。
答案：(1)基因位于染色体上 (2)平行 (3)①XAY XaY XAXA、XAXa ②白 红 白眼雄蝇∶红眼雌蝇＝1∶1
[课时作业][学生用书P109(单独成册)]
【A级 合格性考试】
1．萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系( )
A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个
B．非同源染色体上的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中也有自由组合
C．作为遗传物质的DNA是双链结构
D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
解析：选C。萨顿提出假说的依据包括基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个；非同源染色体上的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中也有自由组合；基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构；萨顿提出假说的依据没有“作为遗传物质的DNA是双链结构”这一观点。
2．(2020·宁夏高一期中)下列有关性染色体的叙述，正确的是( )
A．多数雌雄异体的动物有成对的性染色体
B．性染色体只存在于性腺细胞中
C．哺乳动物体细胞中没有性染色体
D．所有生物的性染色体类型都是XY型
解析：选A。多数雌雄异体的动物有成对的性染色体，A正确；性染色体也可以存在于体细胞中，B错误；哺乳动物多为雌雄异体，体细胞中有性染色体，C错误；XY型只是性别决定方式的一种，除此之外，还有ZW型等，D错误。
3．羊的下列各组细胞中，肯定有Y染色体的是( )
A．受精卵和次级精母细胞
B．受精卵和初级精母细胞
C．初级精母细胞和公羊的神经元
D．精子和公羊的小肠上皮细胞
解析：选C。公羊的初级精母细胞和体细胞中一定含Y染色体，次级精母细胞和精子中可能不含Y染色体，含X染色体的精子和含X染色体的卵细胞受精形成的受精卵中不含Y染色体。
4．果蝇体细胞中的染色体组成可表示为( )
A．3条＋X或3条＋Y
B．6条＋X或6条＋Y
C．6条＋XX或6条＋YY
D．6条＋XX或6条＋XY
解析：选D。果蝇的体细胞中有4对共8条染色体，其中有3对为常染色体，1对是性染色体，雌性果蝇的性染色体组成是XX，雄性果蝇的性染色体组成为XY。
5．果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上； 红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅的雄果蝇杂交得到F1，F1中雌雄果蝇杂交得F2。你认为杂交结果正确的是( )
A．F1中无论雌雄都有红眼正常翅和红眼短翅
B．F2雄果蝇的红眼基因来自F1中的雌果蝇
C．F2雌果蝇中纯合体与杂合体的比例相等
D．F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
解析：选B。纯合红眼短翅的雌果蝇的基因型为aaXBXB，纯合白眼正常翅的雄果蝇的基因型为AAXbY，F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，雄性个体的基因型为AaXBY，均表现为红眼正常翅，A错误；让F1雌雄个体交配，F2雄果蝇的红眼基因来源于F1中的雌果蝇，B正确；F2雌果蝇中纯合体(1/8aaXBXB和1/8AAXBXB)占1/4，杂合体占3/4，两者的比例不相等，C错误；翅型的遗传与性别无关，F2中正常翅个体所占的比例为3/4，短翅占1/4，D错误。
6．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论
B．果蝇的眼色遗传遵循基因的自由组合定律
C．摩尔根的实验运用了假说—演绎法
D．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
解析：选B。摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论，A正确；果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制，其遗传遵循基因的分离定律，B错误；摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程用到了假说—演绎法，C正确；根据题图分析可知，控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，说明摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因，D正确。
7．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．眼色和性别表现为自由组合
D．红眼和白眼基因位于X染色体上
解析：选C。由红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配，子代全部表现为红眼推知，红眼对白眼是显性，A正确；由后代红眼果蝇和白眼果蝇的比例(3∶1)推知，眼色遗传符合分离定律，B正确；眼色和性别不是自由组合，只有非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现为自由组合，C错误；子代雌、雄果蝇交配产生的后代，性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上，D正确。
8．果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，红眼与白眼为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交，子代表型及比例如下图所示。请据图分析，控制灰身与黑身的基因(A、a)位于什么染色体上，哪种性状为显性性状，控制红眼与白眼的基因(B、b)位于什么染色体上，哪种性状为隐性性状( )
A．常、灰身，X、白眼 B．X、灰身，常、白眼
C．常、黑身，X、红眼 D．X、黑身，常、红眼
解析：选A。由题图中数据可知，后代中灰身∶黑身＝3∶1，且雌雄比例相同，故灰身为显性性状，控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。红眼∶白眼＝3∶1，但白眼性状仅出现于雄性个体中，故红眼为显性性状，控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。
9．摩尔根通过实验证明了基因位于染色体上，他还认为( )
A．基因在染色体上呈线性排列
B．染色体是基因的主要载体
C．染色体由蛋白质和DNA组成
D．一条染色体上只有一个基因
解析：选A。摩尔根以果蝇为实验材料，通过实验证明了基因位于染色体上，并且认为基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体，染色体由蛋白质和DNA组成，一条染色体上不只有一个基因，这些都不是摩尔根的研究成果。
10．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的说法，错误的是( )
A．等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在的
B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合机会相等
C．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
D．非同源染色体上的非等位基因彼此分离的同时，同源染色体上的等位基因自由组合
解析：选D。等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在，这是孟德尔遗传规律的现代解释之一，A正确；受精时，雌雄配子的结合是随机的，具有不同基因的雌雄配子结合的机会相等，是孟德尔遗传规律的条件之一，B正确；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，C正确；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错误。
11．萨顿运用类比推理法提出“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。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：
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力图验证他们提出的假设。以下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)
1/4 1/4 1/4 1/4
说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1。
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是______________
______________________________________________________________。
②为充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。写出该实验中亲本的基因型：________________________。预期子代的基因型：雌性为________，雄性为________。(控制眼色的等位基因为W、w，亲本从上述测交子代中选取)
解析：(1)在摩尔根的实验中，F2中只有雄性果蝇出现了白眼性状，这说明该对相对性状的遗传是与性别有关的，将控制眼色的基因定位于X染色体上可以圆满地解释相应的现象，这说明该实验是支持萨顿假说的。(2)利用F1中的雌果蝇进行测交实验时，无论基因在X染色体上还是在常染色体上，后代均会出现1∶1∶1∶1的性状分离比。根据性染色体传递的规律，可以选用显性的雄果蝇和隐性的雌果蝇杂交，如果控制眼色的基因在X染色体上，后代中的雄性与亲本中的雌性具有相同的性状，而后代中的雌性与亲本中的雄性的性状相同，与基因在常染色体上的情况是不同的。
答案：(1)支持 控制果蝇眼色的基因位于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，测交实验结果皆相同 ②XwXw、XWY XWXw XwY
【B级 等级性考试】
12．(2020·宁夏高一期中)果蝇的红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的一对基因位于X染色体上，下列杂交组合中，通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是( )
A．杂合红眼(♀)×红眼()
B．白眼(♀)×白眼()
C．杂合红眼(♀)×白眼()
D．白眼(♀)×红眼()
解析：选D。欲通过眼色直接判断果蝇性别，可以采用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交的方法，即XbXb(白眼，♀)×XBY(红眼，)，子代中雄性全为白眼，雌性全为红眼。
13．下列有关基因型为FfXDY的果蝇产生精子的叙述，正确的是( )
A．X、Y染色体因大小不同而不发生联会
B．XD与XD、Y与Y的分离一般发生在减数分裂Ⅰ后期
C．该果蝇产生XD精子的概率为1/4
D．F与f、XD与Y的分离一般发生在减数分裂Ⅰ后期
解析：选D。X、Y染色体虽然大小不同，但也是同源染色体，在减数分裂过程中也能发生联会，A错误；XD与XD、Y与Y是由复制形成的，因此XD与XD、Y与Y的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；基因型为XDY的果蝇产生XD精子的概率为1/2，C错误；F与f是等位基因，XD与Y是同源染色体，它们的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D正确。
14．某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。下列有关表格数据的分析，错误的是( )
A.仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系
B．根据第1组或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上
C．用第1组子代的阔叶雌株和窄叶雄株杂交，后代中窄叶植株占1/4
D．用第2组子代的阔叶雌株和阔叶雄株杂交，后代中窄叶植株占1/2
解析：选D。分析表格可知，第2组的窄叶父本与阔叶母本杂交，子代无论是雌株还是雄株，阔叶∶窄叶都约为1∶1，因此仅根据第2组实验无法判断两种叶形的显隐性关系，A正确。第1组的两个阔叶亲本杂交，子代有窄叶植株，说明阔叶对窄叶为显性，又因为子代雌株均为阔叶，雄株的阔叶∶窄叶约为1∶1，说明叶形的遗传与性别相关联；第3组的阔叶父本与窄叶母本杂交，子代雌株均为阔叶，雄株均为窄叶，说明叶形的遗传与性别相关联，因此，根据第1组或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上，B正确。若控制叶形的基因用B、b表示，则第1组阔叶母本的基因型为XBXb，阔叶父本的基因型为XBY，子代阔叶雌株的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，子代窄叶雄株的基因型为XbY，二者杂交，后代中窄叶植株占(1/2)×(1/4XbY＋1/4XbXb)＝1/4，C正确。第2组窄叶父本与阔叶母本的基因型分别为XbY、XBXb，子代的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XBXb、XBY，二者杂交，后代中窄叶植株(XbY)占1/4，D错误。
15．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(大写字母表示显性基因，小写字母表示隐性基因)，下列叙述正确的是( )
A．只考虑性染色体，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之间自由组合
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。由题图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只考虑性染色体，它能形成X、Y两种配子，A错误。e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以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，B错误。A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂时不能自由组合，C错误。只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇的基因型可写成DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子，且四种配子数量相等，即各占1/4，D正确。
16．已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代表型和比例：
请回答下列问题：
(1)控制灰身与黑身的基因位于________上，控制直毛与分叉毛的基因位于________上。
(2)亲代果蝇的表型：雌果蝇为________；雄果蝇为________。
(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为________、________。
(4)子代表型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为________。
(5)子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为________、________，黑身直毛的基因型为________。
解析：由题意可知，杂交后代的雌果蝇和雄果蝇中灰身∶黑身＝3∶1，故控制这对相对性状的基因位于常染色体上，且灰身是显性性状。杂交后代的雄果蝇中直毛∶分叉毛＝1∶1，而雌果蝇全为直毛，故控制这对相对性状的基因位于X染色体上，且直毛为显性性状。由杂交后代的表型及比例可推知，亲代的基因型分别为BbXFXf和BbXFY，表型为灰身直毛(♀)、灰身直毛(♂)。子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为1/8BBXFXF、1/4BbXFXF、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf，其中只有BBXFXF是纯合体，其余为杂合体。子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型为bbXFY。
答案：(1)常染色体 X染色体 (2)灰身直毛 灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5 (5)BBXfY BbXfY bbXFY课标要求
核心素养
1.尝试运用类比推理和假说—演绎的方法解释基因位于染色体上。
2．说出孟德尔遗传规律的实质。
1.科学探究：尝试运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。
2.社会责任：认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。
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，有相对稳定的形态结构
存在
体细胞
成对
成对
配子
单个
单条
体细胞中来源
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一条来自母方
形成配子时
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
现象
分析
P 红眼(♀)×白眼()
↓
F1 红眼(♀、)
↓雌雄交配
F2 红眼(♀、)∶白眼()
比例 3∶1
①红眼为显性性状；②果蝇眼色的遗传符合基因分离定律；
③F2中白眼果蝇只有雄性
性别
雌性
雄性
图示
同源染色体
4对
4对
常染色体
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体
X、X
X、Y
染色体组成
6＋XX(同型)
6＋XY(异型)
基因在性染色体上
基因在常染色体上
基因在性染色体上
基因在常染色体上
雌果蝇
雄果蝇
F1
大翅620
大翅617
F2
大翅2 159
大翅1 011、小翅982
项目
等位基因
非等位基因
位置
同源染色体的同一位置
同源染色体的不同位置、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，随非同源染色体的自由组合而自由组合
图示
(1)A和a、B和b、C和c为等位基因。(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，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
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
1.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
2.基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。
3.基因分离定律的实质是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的分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。
6.摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。
杂交组合
亲代表型
子代表型及株数
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶243
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
灰身直毛
灰身分叉毛
黑身直毛
黑身分叉毛
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
[学生用书P29]
一、萨顿的假说
1．内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。
2．依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
3．研究方法：类比推理法。
4．基因和染色体行为比较
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．实验科学方法：假说—演绎法。
3．实验材料：果蝇。
4．实验过程
(1)实验现象
(2)实验假说
①内容：控制白眼的基因(用w表示)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
(3)实验验证：通过测交的方法进行验证。
(4)实验结论：控制白眼性状的基因只位于X染色体上，即基因在染色体上。
5．基因与染色体的关系
(1)数量关系：一条染色体上有许多个基因。
(2)位置关系：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)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。(×)
(2)性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)
(3)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞。(√)
(4)果蝇细胞内的基因都位于染色体上。(×)
(5)在减数分裂中，等位基因彼此分离的同时，非等位基因自由组合。(×)
知识点一 基因位于染色体上的实验证据[学生用书P30]
1．果蝇的染色体组成分析
2.果蝇测交实验的分析
(1)实验一：用白眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇交配。
说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体的表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，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一个毫无血缘关系的纯种红眼雄果蝇交配。
说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体的表现不同，由此可证明假说成立。
发展素养
1．摩尔根果蝇杂交实验与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比，有何异同？(科学思维)
提示：(1)相同点：都运用了假说—演绎法的科学研究方法；F2都出现了性状分离现象。
(2)不同点：果蝇的杂交遗传中，眼色遗传与性别有关。
2．假说—演绎法与类比推理法相比，依据的原理及得出的结论有何不同？(科学思维)
提示：类比推理法与假说—演绎法的区别
1．(2020·福建泉州高一期中)摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时经历了若干过程，下列叙述依次为( )
①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关
②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因
③对F1红眼雌果蝇进行测交
A．①为假说，②为推论，③为实验验证
B．①为观察，②为假说，③为推论
C．①为问题，②为假说，③为实验验证
D．①为推论，②为假说，③为实验验证
解析：选C。摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时采用的方法是假说—演绎法。根据实验现象提出的问题是白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关；作出的假设是控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因；利用F1红眼雌果蝇进行测交实验，验证假说。
2．果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下表所示：
下列分析不正确的是( )
A．果蝇翅形大翅对小翅为显性
B．根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
C．根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X染色体上
D．F2中雌果蝇的基因型相同，雄果蝇有两种基因型
解析：选D。大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。根据题中“F2：大翅雌果蝇2 159只，大翅雄果蝇1 011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，由此可推知，控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：
可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。
知识点二 孟德尔遗传规律的现代解释[学生用书P31]
1．基因分离定律的细胞学解释
(1)图解
(2)分离定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离。
2．基因自由组合定律的细胞学解释
(1)图解
(2)自由组合定律的细胞学基础：等位基因随同源染色体的分开而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
发展素养
1．生物中的所有基因都遵循孟德尔遗传规律吗？(科学思维)
提示：(1)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞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遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
2．生物的所有基因都遵循自由组合定律吗？(科学思维)
提示：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。
1．下列关于孟德尔遗传规律的叙述，错误的是( )
A．同源染色体分离导致等位基因分离
B．一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因
C．同源染色体上的非等位基因自由组合
D．非同源染色体上的非等位基因自由组合
解析：选C。在减数分裂过程中，同源染色体分离导致其上的等位基因分离，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也进行自由组合。
2．(2020·广东广州高一期末)根据下图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是( )
解析：选A。A、a与D、d位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；A、a与B、B位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，B正确；A、a与C、c位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，C正确；C、c与D、d位于两对同源染色体上，在遗传过程中遵循基因的自由组合定律，D正确。
等位基因与非等位基因的辨析
[随堂检测][学生用书P32]
1．(2020·广东江门高一月考)1903年，美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是( )
A．运用类比推理提出的
B．运用假说—演绎法提出的
C．通过做实验研究得出的结论
D．运用系统分析法提出的
解析：选A。萨顿关于“基因位于染色体上”的假说运用的是类比推理法，他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出“基因位于染色体上”的假说。萨顿没有做实验进行研究，故A正确。
2．下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．减数分裂Ⅱ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
解析：选D。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成是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染色体上没有其等位基因，B正确；减数分裂Ⅱ中期，细胞中只有4条染色体，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，雄果蝇全部表现为白眼，D错误。
3．继孟德尔之后，摩尔根也运用了假说—演绎法进行科学探究，其果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验可以成功验证摩尔根的演绎推理的是( )
A．白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
B．红眼雌×白眼雄→红眼雌∶红眼雄＝1∶1
C．红眼雌×白眼雄→红眼雌∶白眼雄∶红眼雄∶白眼雌＝1∶1∶1∶1
D．A、B、C三项都不是
解析：选A。摩尔根用测交实验及其结果成功地验证了自己的演绎推理；摩尔根的测交实验是让子一代果蝇与隐性纯合子杂交，因此摩尔根所做的测交实验包括白眼雌果蝇(XwXw)×红眼雄果蝇(XWY)→红眼雌果蝇(XWXw)∶白眼雄果蝇(XwY)＝1∶1。
4．果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，长翅(T)对残翅(t)为显性，其中W、w位于X染色体上，T、t位于常染色体上。现有一只红眼长翅雄果蝇与一只红眼长翅雌果蝇交配，若子代的红眼长翅雄果蝇占3/16，则子代中( )
A．红眼长翅果蝇占9/16
B．白眼长翅雄果蝇占3/8
C．红眼残翅果蝇占3/8
D．白眼残翅雌果蝇占1/16
解析：选A。红眼长翅雄果蝇与红眼长翅雌果蝇交配，子代的红眼长翅雄果蝇占3/16＝(1/4)×(3/4)，可推知双亲的基因型为TtXWXw和TtXWY，子代中红眼长翅果蝇占(3/4)×(3/4)＝9/16，A正确；白眼长翅雄果蝇占(1/4)×(3/4)＝3/16，B错误；红眼残翅果蝇占(3/4)×(1/4)＝3/16，C错误；白眼残翅雌果蝇占0×(1/4)＝0，D错误。
5．(2020·江西南昌高一期中)孟德尔发现的遗传规律对下列哪种生物不适用( )
A．玉米B．颤蓝细菌
C．果蝇D．人类
解析：选B。孟德尔的遗传规律的实质是在减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以只有能进行减数分裂的真核生物，其细胞核遗传才遵循孟德尔遗传规律。玉米、果蝇、人类都属于真核生物，能进行减数分裂，所以适用孟德尔遗传规律；颤蓝细菌属于原核生物，不进行减数分裂，所以不适用孟德尔遗传规律。
6．下列关于人类基因与染色体关系的叙述，错误的是( )
A．人体细胞内的基因都存在于染色体上
B．同源染色体相同位置不一定是等位基因
C．Y染色体上的部分基因在X染色体上也存在
D．基因在染色体上都呈线性排列
解析：选A。人体细胞内的基因主要存在于染色体上，少数存在于细胞质的线粒体中，A错误；同源染色体相同位置不一定是等位基因，也可能是相同的基因，如纯合子AA，B正确；Y染色体上有能与X染色体配对的同源区段，Y染色体同源区段上的部分基因在X染色体上也存在，C正确；基因在染色体上都呈线性排列，D正确。
7．据遗传的基本知识，回答下列问题：
(1)萨顿发现，一对遗传因子即等位基因的分离，与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。由此，他提出的假说是_________________________________。
(2)摩尔根怀疑孟德尔的遗传理论及萨顿假说。为此，他以果蝇为材料进行了著名的遗传学实验，结果他发现果蝇控制眼色遗传的基因与X染色体的关系是________的，这恰好证明了萨顿假说。
(3)1909年摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到的F1均为红眼，F1雌雄个体杂交，F2雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(用XA和Xa表示)，并对上述杂交实验进行了解释。
①依据摩尔根的假设，写出上述杂交实验得到的F2的相应基因型：
红眼雄蝇：______________；白眼雄蝇：______________；
红眼雌蝇：____________________。
②为了验证上述设想的正确性，摩尔根等人选取________眼雌蝇与________眼雄蝇进行了一次杂交实验，所得子代的表型及比例为____________________，即证明摩尔根的设想是正确的。
解析：(1)萨顿提出的假说内容是基因位于染色体上。(2)摩尔根发现基因与染色体存在明显的平行关系。(3)亲本的基因型为XAXA×XaY，则得到的F1均为红眼，基因型为XAXa、XAY，F1雌雄个体杂交，得到的F2的表型和基因型为红眼雄果蝇XAY、白眼雄果蝇XaY、红眼雌果蝇XAXA、XAXa。为了验证设想的正确，摩尔根等人选取了红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行交配，若红眼、白眼基因在X染色体上，则后代白眼雄蝇∶红眼雌蝇＝1∶1。
答案：(1)基因位于染色体上 (2)平行 (3)①XAY XaY XAXA、XAXa ②白 红 白眼雄蝇∶红眼雌蝇＝1∶1
[课时作业][学生用书P109(单独成册)]
【A级 合格性考试】
1．萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系( )
A．基因和染色体在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个
B．非同源染色体上的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中也有自由组合
C．作为遗传物质的DNA是双链结构
D．基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
解析：选C。萨顿提出假说的依据包括基因和染色体在体细胞中都是成对存在的，在配子中都只有成对中的一个；非同源染色体上的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中也有自由组合；基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构；萨顿提出假说的依据没有“作为遗传物质的DNA是双链结构”这一观点。
2．(2020·宁夏高一期中)下列有关性染色体的叙述，正确的是( )
A．多数雌雄异体的动物有成对的性染色体
B．性染色体只存在于性腺细胞中
C．哺乳动物体细胞中没有性染色体
D．所有生物的性染色体类型都是XY型
解析：选A。多数雌雄异体的动物有成对的性染色体，A正确；性染色体也可以存在于体细胞中，B错误；哺乳动物多为雌雄异体，体细胞中有性染色体，C错误；XY型只是性别决定方式的一种，除此之外，还有ZW型等，D错误。
3．羊的下列各组细胞中，肯定有Y染色体的是( )
A．受精卵和次级精母细胞
B．受精卵和初级精母细胞
C．初级精母细胞和公羊的神经元
D．精子和公羊的小肠上皮细胞
解析：选C。公羊的初级精母细胞和体细胞中一定含Y染色体，次级精母细胞和精子中可能不含Y染色体，含X染色体的精子和含X染色体的卵细胞受精形成的受精卵中不含Y染色体。
4．果蝇体细胞中的染色体组成可表示为( )
A．3条＋X或3条＋Y
B．6条＋X或6条＋Y
C．6条＋XX或6条＋YY
D．6条＋XX或6条＋XY
解析：选D。果蝇的体细胞中有4对共8条染色体，其中有3对为常染色体，1对是性染色体，雌性果蝇的性染色体组成是XX，雄性果蝇的性染色体组成为XY。
5．果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上； 红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅的雄果蝇杂交得到F1，F1中雌雄果蝇杂交得F2。你认为杂交结果正确的是( )
A．F1中无论雌雄都有红眼正常翅和红眼短翅
B．F2雄果蝇的红眼基因来自F1中的雌果蝇
C．F2雌果蝇中纯合体与杂合体的比例相等
D．F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
解析：选B。纯合红眼短翅的雌果蝇的基因型为aaXBXB，纯合白眼正常翅的雄果蝇的基因型为AAXbY，F1中雌性个体的基因型为AaXBXb，雄性个体的基因型为AaXBY，均表现为红眼正常翅，A错误；让F1雌雄个体交配，F2雄果蝇的红眼基因来源于F1中的雌果蝇，B正确；F2雌果蝇中纯合体(1/8aaXBXB和1/8AAXBXB)占1/4，杂合体占3/4，两者的比例不相等，C错误；翅型的遗传与性别无关，F2中正常翅个体所占的比例为3/4，短翅占1/4，D错误。
6．摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论
B．果蝇的眼色遗传遵循基因的自由组合定律
C．摩尔根的实验运用了假说—演绎法
D．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
解析：选B。摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论，A正确；果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制，其遗传遵循基因的分离定律，B错误；摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程用到了假说—演绎法，C正确；根据题图分析可知，控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，说明摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因，D正确。
7．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．眼色和性别表现为自由组合
D．红眼和白眼基因位于X染色体上
解析：选C。由红眼雌果蝇和白眼雄果蝇交配，子代全部表现为红眼推知，红眼对白眼是显性，A正确；由后代红眼果蝇和白眼果蝇的比例(3∶1)推知，眼色遗传符合分离定律，B正确；眼色和性别不是自由组合，只有非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现为自由组合，C错误；子代雌、雄果蝇交配产生的后代，性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上，D正确。
8．果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，红眼与白眼为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交，子代表型及比例如下图所示。请据图分析，控制灰身与黑身的基因(A、a)位于什么染色体上，哪种性状为显性性状，控制红眼与白眼的基因(B、b)位于什么染色体上，哪种性状为隐性性状( )
A．常、灰身，X、白眼 B．X、灰身，常、白眼
C．常、黑身，X、红眼 D．X、黑身，常、红眼
解析：选A。由题图中数据可知，后代中灰身∶黑身＝3∶1，且雌雄比例相同，故灰身为显性性状，控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。红眼∶白眼＝3∶1，但白眼性状仅出现于雄性个体中，故红眼为显性性状，控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。
9．摩尔根通过实验证明了基因位于染色体上，他还认为( )
A．基因在染色体上呈线性排列
B．染色体是基因的主要载体
C．染色体由蛋白质和DNA组成
D．一条染色体上只有一个基因
解析：选A。摩尔根以果蝇为实验材料，通过实验证明了基因位于染色体上，并且认为基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体，染色体由蛋白质和DNA组成，一条染色体上不只有一个基因，这些都不是摩尔根的研究成果。
10．下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的说法，错误的是( )
A．等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在的
B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合机会相等
C．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
D．非同源染色体上的非等位基因彼此分离的同时，同源染色体上的等位基因自由组合
解析：选D。等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在，这是孟德尔遗传规律的现代解释之一，A正确；受精时，雌雄配子的结合是随机的，具有不同基因的雌雄配子结合的机会相等，是孟德尔遗传规律的条件之一，B正确；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，C正确；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错误。
11．萨顿运用类比推理法提出“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。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：
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力图验证他们提出的假设。以下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)
1/4 1/4 1/4 1/4
说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1。
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是______________
______________________________________________________________。
②为充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。写出该实验中亲本的基因型：________________________。预期子代的基因型：雌性为________，雄性为________。(控制眼色的等位基因为W、w，亲本从上述测交子代中选取)
解析：(1)在摩尔根的实验中，F2中只有雄性果蝇出现了白眼性状，这说明该对相对性状的遗传是与性别有关的，将控制眼色的基因定位于X染色体上可以圆满地解释相应的现象，这说明该实验是支持萨顿假说的。(2)利用F1中的雌果蝇进行测交实验时，无论基因在X染色体上还是在常染色体上，后代均会出现1∶1∶1∶1的性状分离比。根据性染色体传递的规律，可以选用显性的雄果蝇和隐性的雌果蝇杂交，如果控制眼色的基因在X染色体上，后代中的雄性与亲本中的雌性具有相同的性状，而后代中的雌性与亲本中的雄性的性状相同，与基因在常染色体上的情况是不同的。
答案：(1)支持 控制果蝇眼色的基因位于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，测交实验结果皆相同 ②XwXw、XWY XWXw XwY
【B级 等级性考试】
12．(2020·宁夏高一期中)果蝇的红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的一对基因位于X染色体上，下列杂交组合中，通过眼色就可以直接判断果蝇性别的是( )
A．杂合红眼(♀)×红眼()
B．白眼(♀)×白眼()
C．杂合红眼(♀)×白眼()
D．白眼(♀)×红眼()
解析：选D。欲通过眼色直接判断果蝇性别，可以采用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交的方法，即XbXb(白眼，♀)×XBY(红眼，)，子代中雄性全为白眼，雌性全为红眼。
13．下列有关基因型为FfXDY的果蝇产生精子的叙述，正确的是( )
A．X、Y染色体因大小不同而不发生联会
B．XD与XD、Y与Y的分离一般发生在减数分裂Ⅰ后期
C．该果蝇产生XD精子的概率为1/4
D．F与f、XD与Y的分离一般发生在减数分裂Ⅰ后期
解析：选D。X、Y染色体虽然大小不同，但也是同源染色体，在减数分裂过程中也能发生联会，A错误；XD与XD、Y与Y是由复制形成的，因此XD与XD、Y与Y的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；基因型为XDY的果蝇产生XD精子的概率为1/2，C错误；F与f是等位基因，XD与Y是同源染色体，它们的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D正确。
14．某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。下列有关表格数据的分析，错误的是( )
A.仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系
B．根据第1组或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上
C．用第1组子代的阔叶雌株和窄叶雄株杂交，后代中窄叶植株占1/4
D．用第2组子代的阔叶雌株和阔叶雄株杂交，后代中窄叶植株占1/2
解析：选D。分析表格可知，第2组的窄叶父本与阔叶母本杂交，子代无论是雌株还是雄株，阔叶∶窄叶都约为1∶1，因此仅根据第2组实验无法判断两种叶形的显隐性关系，A正确。第1组的两个阔叶亲本杂交，子代有窄叶植株，说明阔叶对窄叶为显性，又因为子代雌株均为阔叶，雄株的阔叶∶窄叶约为1∶1，说明叶形的遗传与性别相关联；第3组的阔叶父本与窄叶母本杂交，子代雌株均为阔叶，雄株均为窄叶，说明叶形的遗传与性别相关联，因此，根据第1组或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上，B正确。若控制叶形的基因用B、b表示，则第1组阔叶母本的基因型为XBXb，阔叶父本的基因型为XBY，子代阔叶雌株的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，子代窄叶雄株的基因型为XbY，二者杂交，后代中窄叶植株占(1/2)×(1/4XbY＋1/4XbXb)＝1/4，C正确。第2组窄叶父本与阔叶母本的基因型分别为XbY、XBXb，子代的阔叶雌株与阔叶雄株的基因型分别为XBXb、XBY，二者杂交，后代中窄叶植株(XbY)占1/4，D错误。
15．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(大写字母表示显性基因，小写字母表示隐性基因)，下列叙述正确的是( )
A．只考虑性染色体，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之间自由组合
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。由题图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只考虑性染色体，它能形成X、Y两种配子，A错误。e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以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，B错误。A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂时不能自由组合，C错误。只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇的基因型可写成DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子，且四种配子数量相等，即各占1/4，D正确。
16．已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代表型和比例：
请回答下列问题：
(1)控制灰身与黑身的基因位于________上，控制直毛与分叉毛的基因位于________上。
(2)亲代果蝇的表型：雌果蝇为________；雄果蝇为________。
(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为________、________。
(4)子代表型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为________。
(5)子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为________、________，黑身直毛的基因型为________。
解析：由题意可知，杂交后代的雌果蝇和雄果蝇中灰身∶黑身＝3∶1，故控制这对相对性状的基因位于常染色体上，且灰身是显性性状。杂交后代的雄果蝇中直毛∶分叉毛＝1∶1，而雌果蝇全为直毛，故控制这对相对性状的基因位于X染色体上，且直毛为显性性状。由杂交后代的表型及比例可推知，亲代的基因型分别为BbXFXf和BbXFY，表型为灰身直毛(♀)、灰身直毛(♂)。子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为1/8BBXFXF、1/4BbXFXF、1/8BBXFXf、1/4BbXFXf，其中只有BBXFXF是纯合体，其余为杂合体。子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY或BbXfY，黑身直毛的基因型为bbXFY。
答案：(1)常染色体 X染色体 (2)灰身直毛 灰身直毛 (3)BbXFXf BbXFY (4)1∶5 (5)BBXfY BbXfY bbXFY课标要求
核心素养
1.尝试运用类比推理和假说—演绎的方法解释基因位于染色体上。
2．说出孟德尔遗传规律的实质。
1.科学探究：尝试运用假说—演绎法证明基因在染色体上的过程。
2.社会责任：认同科学研究需要大胆质疑和勤奋实践的精神。
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，有相对稳定的形态结构
存在
体细胞
成对
成对
配子
单个
单条
体细胞中来源
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一条来自母方
形成配子时
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
现象
分析
P 红眼(♀)×白眼()
↓
F1 红眼(♀、)
↓雌雄交配
F2 红眼(♀、)∶白眼()
比例 3∶1
①红眼为显性性状；②果蝇眼色的遗传符合基因分离定律；
③F2中白眼果蝇只有雄性
性别
雌性
雄性
图示
同源染色体
4对
4对
常染色体
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体
X、X
X、Y
染色体组成
6＋XX(同型)
6＋XY(异型)
基因在性染色体上
基因在常染色体上
基因在性染色体上
基因在常染色体上
雌果蝇
雄果蝇
F1
大翅620
大翅617
F2
大翅2 159
大翅1 011、小翅982
项目
等位基因
非等位基因
位置
同源染色体的同一位置
同源染色体的不同位置、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，随非同源染色体的自由组合而自由组合
图示
(1)A和a、B和b、C和c为等位基因。(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，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
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
1.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
2.基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。
3.基因分离定律的实质是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的分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。
6.摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。
杂交组合
亲代表型
子代表型及株数
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶243
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
灰身直毛
灰身分叉毛
黑身直毛
黑身分叉毛
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
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