高中生物浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第二节 基因伴随染色体传递课时训练

第二节　基因伴随染色体传递

基础过关练

题组一　萨顿的假说及其研究方法

1.下列有关萨顿假说和类比推理的说法,错误的是(　　)

A.在杂交过程中基因和染色体都保持其完整性和独立性

B.受精卵中等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方

C.萨顿利用类比推理证明了基因在染色体上

D.利用类比推理得出的推论不具有逻辑必然性

2.(2020浙江温州高二上期末)下列关于“遗传的染色体学说”的叙述,错误的是 (　　)

A.该学说的提出基于染色体的成分分析

B.该学说的要点是染色体可能是基因载体

C.该学说能圆满解释孟德尔遗传定律

D.摩尔根对果蝇的遗传学研究完善了该学说

题组二　基因位于染色体上的实验证据

3.摩尔根用一只白眼的雄性果蝇进行一系列杂交实验后,证明了基因位于染色体上。其杂交实验过程中,最快获得白眼雌果蝇的途径是              (　　)

A.亲本白眼雄果蝇×亲本雌果蝇

B.亲本白眼雄果蝇×F1雌果蝇

C.F2白眼雄果蝇×F1雌果蝇

D.F2白眼雄果蝇×F2雌果蝇

4.(2021浙江金华东阳高二上期中)摩尔根验证“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的实验是              (　　)

A.亲本白眼雄果蝇与纯合红眼雌果蝇杂交,F1都是红眼果蝇

B.F1雌雄果蝇相互交配,F2出现白眼果蝇,且白眼果蝇都是雄性

C.F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇交配,子代雌雄果蝇中,红眼和白眼各占一半

D.野生型红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配,子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇

5.(2020浙江宁波九校高二上期末)遗传学家摩尔根在1910年发现了一只白眼雄果蝇,下列关于白眼性状的叙述,错误的是              (　　)

A.果蝇的红眼和白眼是一对相对性状

B.该白眼果蝇可以正常生存和繁殖

C.摩尔根根据杂交实验推测白眼基因位于X染色体上

D.摩尔根通过相关杂交实验证实了孟德尔自由组合定律的正确性

题组三　基因与染色体的关系

6.(2020浙江嘉兴五校高一下期中)下列关于基因与染色体的关系的说法,错误的是 (　　)

A.染色体是基因的主要载体

B.基因和染色体的行为存在着明显的平行关系

C.染色体数量加倍时,染色体上基因的数量同时发生加倍

D.遗传时遵循基因自由组合定律的非等位基因位于非同源染色体上

7.下列关于基因和染色体的叙述,错误的是 (　　)

A.基因主要位于染色体上

B.果蝇的X染色体比Y染色体短小,因此Y染色体上含有与X染色体对应的全部基因

C.基因在染色体上是由萨顿提出的,而证实基因位于染色体上的是摩尔根

D.同源染色体(不考虑性染色体)同一位置上的基因可能不同,但所控制的是一对相对性状

8.(2021浙江宁波奉化高二下期末统考)如图是科学家对果蝇某条染色体上的基因测定结果,下列有关叙述正确的是              (　　)

A.白眼和棒眼是一对相对性状

B.朱红眼基因与深红眼基因是等位基因

C.该染色体上的基因在细胞中都能得到表达

D.染色体少数片段是基因

题组四　孟德尔遗传定律的现代解释

9.基因的分离定律和自由组合定律中,分离和自由组合的基因分别是指 (　易错　)

①同源染色体上的等位基因

②同源染色体上的非等位基因

③非同源染色体上的非等位基因

A.①①　　　　B.①②　　　　C.①③　　　　D.②③

10.如图所示杂合子的测交后代会出现表型数量比为1∶1∶1∶1的是 (　　)

11.(2021浙江宁波高一下期中)如图为某遗传图解,下列有关叙述错误的是 (　　)

A.图中①、③过程表示减数分裂

B.图中②过程表示受精作用

C.等位基因的分离发生在①、③过程

D.基因的自由组合定律发生在②过程

能力提升练

题组一　辨析基因和染色体的关系

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

A.cl(暗栗色眼基因)与w(白眼基因)属于等位基因

B.摩尔根用类比推理证明了w只位于X染色体上

C.朱红眼基因与辰砂眼基因的遗传遵循自由组合定律

D.减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不可能出现在细胞的同一极

2.()基于大量的生物学实验发现,美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究,最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题:

(1)萨顿之所以推论基因位于染色体上,是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明　　　　是显性性状。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合　　　　定律。 

(3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择合适的亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。

杂交实验:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

结果预期:若子代中　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上;若子代中　　　　　　,说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。 

题组二　孟德尔遗传规律的现代解释

3.(2020浙江台州高一下期中,)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(不考虑交叉互换等)              (　　)

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.③③②            C.②②③　　　　D.②③④

4.(2021浙江温州新力量联盟高二上期末,)基因型为AaBb的某哺乳动物的1个精原细胞进行减数分裂时产生的1个子细胞如图所示(只画出部分染色体),已知形成该细胞过程中没有发生交叉互换。下列叙述正确的是              (　　)

A.该细胞为次级精母细胞,不含同源染色体

B.形成该细胞的减数第一次分裂后期没有发生等位基因的分离

C.该细胞中的b基因一定是染色体交叉互换产生的

D.形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常

5.(2020浙江金华十校高二上期末,)如图为某生物一个初级精母细胞示意图,图中字母表示基因。下列叙述错误的是              (　　)

A.该细胞中B与b位于同源染色体的不同位置

B.该细胞可产生四种不同类型的配子

C.由图可知,MⅠ、MⅡ均可能发生等位基因的分离

D.该细胞中姐妹染色单体上DNA的碱基序列可能不同

6.()果蝇的眼色由A、a和B、b两对等位基因控制,两对基因独立遗传。基因A控制色素的产生,基因B使眼睛呈紫色,基因b纯合时眼睛呈红色,不产生色素个体的眼睛呈白色。现有两个纯合品系杂交,子一代雌雄个体再相互交配,结果如下:

(1)果蝇作为遗传实验材料的优点不包括　　　　。 

A.有易于区分的相对性状             B.繁殖快,后代数量多

C.取材容易,便于饲养                    D.自然状态下都是纯种

(2)亲本中,红眼雌果蝇的基因型为　　　　;白眼雄果蝇的基因型为　　　　。 

(3)在F2中,白眼果蝇有　　　种基因型,在白眼雌果蝇中纯合子占　　　　。 

(4)若将F2中的红眼果蝇进行随机交配,则F3中的表型及比例为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.C　在杂交过程中基因和染色体都保持其完整性和独立性,A正确。受精卵中等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方,B正确。萨顿通过实验观察和利用类比推理提出假说:基因在染色体上;摩尔根使用假说-演绎法,通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上,C错误。利用类比推理得出的推论不具有逻辑必然性,D正确。

2.A　题述学说的依据是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系,即基因和染色体行为的一致性,A错误。该学说内容是基因和染色体的行为存在明显的“平行”关系,染色体可能是基因载体,B正确。减数分裂时同源染色体分离,同源染色体上的等位基因也随之分离;非同源染色体自由组合,非同源染色体上非等位基因也自由组合,该学说能解释孟德尔遗传定律,C正确。摩尔根对果蝇的遗传学研究证明基因在染色体上,完善了该学说,D正确。

3.B　白眼为隐性性状,且控制该性状的基因位于X染色体上,要获得白眼雌果蝇,必须用白眼雄果蝇和带有白眼基因的雌果蝇杂交。A选项中亲本雌果蝇不携带白眼基因,故不符合题意;B选项的F1雌果蝇携带白眼基因,与亲本白眼雄果蝇交配能得到白眼雌果蝇,故符合题意;C、D选项所用时间较长,不符合题意。

4.D　A所述实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的亲本杂交实验,不是验证实验,A错误;B所述实验是摩尔根发现果蝇眼色遗传与性别有关的子一代自交实验,不是验证实验,B错误;C所述实验不只符合“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说,也符合“白眼基因不仅存在于X染色体上,Y染色体上有它的等位基因”的假说,C错误;D所述实验可以证明“白眼基因只存在于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”的假说,D正确。

5.D　果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,A正确;该白眼果蝇可以正常生存和繁殖,B正确;摩尔根根据杂交实验推测白眼基因位于X染色体上,在Y染色体上没有对应的等位基因,C正确;摩尔根通过相关杂交实验验证了孟德尔分离定律的正确性,D错误。

6.C　染色体是基因的主要载体,A正确;基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,B正确;染色体数量加倍是在着丝粒分裂后,染色体上基因的数量加倍是DNA进行复制后,C错误;非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律,D正确。

7.B　基因主要位于染色体上,在染色体上呈线性排列,A正确;果蝇的X染色体比Y染色体短小,但Y染色体上并不含有与X染色体对应的全部基因,如控制果蝇眼色的基因只分布在X染色体上,B错误;基因在染色体上是由萨顿通过类比推理的方法提出的,是摩尔根通过实验证实的,C正确;同源染色体(不考虑性染色体)同一位置上的基因可能不同,如等位基因,但所控制的是一对相对性状,D正确。

8.D　白眼和棒眼不是一对相对性状,A错误;朱红眼基因与深红眼基因位于一条染色体上,不是等位基因,B错误;该染色体上的基因若控制的性状为隐性性状,则在后代中不一定能表达出来,C错误;由题图可知,染色体上的基因片段占比很少,D正确。

9.C　在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离,同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,即C正确。

易错警示

只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。

10.C　A的基因型是Aacc,其测交后代的表型数量比是1∶1;B的基因型是AACc,其测交后代的表型数量比是1∶1;C的基因型是AaBBCc,其测交后代的表型数量比是1∶1∶1∶1;D的基因型是AaBbcc,其中A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上,其测交后代的表型数量比是1∶1。

11.D　图中①、③过程分别表示亲代通过减数分裂产生精子、卵细胞的过程,A正确;②过程表示受精作用,B正确;等位基因的分离与非等位基因的自由组合均发生在减数第一次分裂后期,因此发生在①、③过程,C正确;基因的自由组合定律的实质是: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,因此基因的自由组合定律发生在①、③过程,D错误。

能力提升练

1.C　暗栗色眼基因cl位于常染色体上,白眼基因w位于X染色体上,它们属于非同源染色体上的非等位基因,A错误;摩尔根用假说-演绎法证明w位于X染色体上,B错误;朱红眼基因与辰砂眼基因是非同源染色体上的非等位基因,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;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极,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错误。

2.答案　(1)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系　(2)红眼　(基因)分离　(3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配　雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼　(雌、雄果蝇)全为红眼

解析　(1)萨顿在研究蝗虫精子和卵细胞形成过程中发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,通过类比推理,提出基因在染色体上的假说。(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明红眼是显性性状。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合(基因)分离定律。(3)若只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。杂交实验应选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。设相关基因用B、b表示,若控制果蝇眼色的基因只在X染色体上,则亲本基因型为XbXb、XBY,则子代基因型为XBXb、XbY,即子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼;若X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因,即亲本基因型为XbXb、XBYB,则子代基因型为XBXb、XbYB,即子代中(雌、雄果蝇)全为红眼。

3.B　基因M和M的分离发生在减数第二次分裂过程中,即③次级精母细胞形成精细胞过程中;基因m和m的分离也发生在减数第二次分裂过程中,即③次级精母细胞形成精细胞过程中;基因M和m的分离发生在减数第一次分裂过程中,即②初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中,故选B。

4.D　图示细胞中含有一对同源染色体和一条单独的染色体,着丝粒没有分裂,染色体散乱地分布在细胞中,说明在减数第一次分裂后期时有一对同源染色体没有分离,该细胞处于减数第二次分裂前期,为次级精母细胞,形成该细胞的精原细胞分裂产生的4个精细胞的染色体数目均不正常,A错误,D正确;图示细胞在减数第一次分裂时,Bb基因所在的同源染色体分离,B错误;由题意可知,形成图示细胞的过程中没有发生交叉互换,C错误。

5.A　B和b是一对等位基因,位于同源染色体的相同位置,A错误;图示细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种不同类型的配子,B正确;图中的B/b等位基因的分离既可发生在减数第一分裂的后期,也可发生在减数第二次分裂的后期,C正确;B/b这对等位基因的碱基序列不同,因此该细胞中姐妹染色单体上DNA的碱基序列可能不同,D正确。

6.答案　(1)D　(2)AAXbXb　aaXBY　(3)4　1/2　(4)红眼∶白眼=8∶1

解析　由题意知,果蝇的眼色受2对独立遗传的等位基因控制,又知A存在、B不存在(即bb纯合)时果蝇眼睛呈现红色,A、B都存在时果蝇眼睛呈现紫色,A不存在时果蝇眼睛呈现白色,遗传图中,红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子一代雌果蝇是紫眼(含有A、B基因)、雄果蝇为红眼(含有A,不含有B基因),子一代雌雄表型不一致,说明有一对等位基因位于X染色体上,又因雄性中无B基因,推测B基因位于X染色体上,亲本红眼雌果蝇的基因型是AAXbXb,白眼雄果蝇的基因型是aaXBY,子一代紫眼雌果蝇的基因型是AaXBXb,红眼雄果蝇的基因型是AaXbY。(1)果蝇具有多对易于区分的相对性状、繁殖快,后代数量多、取材容易,便于饲养,但果蝇在自然状态下随机交配,不一定是纯种。(2)由分析可知,亲本中红眼雌果蝇的基因型为AAXbXb;白眼雄果蝇的基因型为aaXBY。(3)子一代紫眼雌果蝇的基因型是AaXBXb,红眼雄果蝇的基因型是AaXbY,子二代白眼果蝇的基因型是aaXBXb、aaXbXb、aaXbY、aaXBY,共4种;白眼雌果蝇中aaXbXb是纯合子,占1/2。(4)子二代中的红眼雌果蝇的基因型是AAXbXb∶AaXbXb=1∶2,红眼雄果蝇的基因型是AAXbY∶AaXbY=1∶2,F2中的红眼果蝇进行随机交配,则F3中的白眼果蝇的比例是aa_ _=2/3×2/3×1/4=1/9,红眼果蝇的比例是8/9,即红眼∶白眼=8∶1。