高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上一课一练

第2节　基因在染色体上

合格考达标练

1.下列关于基因与染色体关系的说法,正确的是(　　)

A.萨顿运用假说—演绎法,确定了基因位于染色体上

B.沃森和克里克发现了基因和染色体行为存在明显的平行关系

C.摩尔根运用类比推理的方法,证实基因位于染色体上

D.摩尔根绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列

答案D

解析萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上的假说,摩尔根通过假说—演绎法证明了基因在染色体上,A、C两项错误;萨顿发现了基因和染色体行为存在明显的平行关系,B项错误;摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出了第一个果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列,D项正确。

2.根据基因与染色体的相应关系,非等位基因的概念可叙述为(　　)

A.染色体不同位置上的不同基因

B.同源染色体上不同位置的基因

C.非同源染色体上的不同基因

D.同源染色体相同位置上的基因

答案A

解析非等位基因是指同源染色体上不同位置的基因以及非同源染色体上的基因,强调的都是不同位置上的基因。B、C两项所述内容包含于非等位基因的概念,D项所述的是等位基因。

3.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,w基因控制白色。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

答案D

解析先写出亲代基因型。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,后代中不可能出现白眼雌果蝇。

4.果蝇某条染色体上部分基因的分布如图甲所示,该条染色体经变异后部分基因的分布如图乙所示。下列说法正确的是(　　)

A.图甲中控制朱红眼和深红眼的基因属于等位基因

B.一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列

C.该染色体上的所有基因在果蝇的所有细胞中都能表达

D.图中甲、乙染色体属于同源染色体

答案B

解析等位基因是位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因,图甲中控制朱红眼和深红眼的基因位于同一条染色体上,属于非等位基因,A项错误;据图分析,一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,B项正确;该染色体上的所有基因在果蝇的所有细胞中都含有,但是只能部分表达,C项错误;图中乙是甲发生变异的结果,两者不是同源染色体,D项错误。

5.用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到的子代如下表所示,下列描述正确的是(　　)

A.灰色基因是X染色体上的隐性基因

B.灰色基因是X染色体上的显性基因

C.黄色基因是X染色体上的显性基因

D.黄色基因是常染色体上的隐性基因

答案B

解析根据实验一,灰色与黄色杂交后代全为灰色,可知灰色为显性性状;根据实验二可知,子代性状与性别有关,控制黄色和灰色的基因位于X染色体上。

6.已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体,根据萨顿的假说,下列关于该动物减数分裂产生配子的说法正确的是(　　)

A.果蝇的精子中含有成对的基因

B.果蝇的体细胞中只含有一个基因

C.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方,也可以同时来自母方

D.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只有成对的基因中的一个

答案D

解析根据萨顿的假说,基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个,同样,也只有成对的染色体中的一条;体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,不可能同时来自父方或母方。

7.根据下图,不遵循基因自由组合定律的是(　　)

答案A

解析A、a与D、d在一对同源染色体上,B、B与C、c也是在一对同源染色体上,一对同源染色体上的非等位基因不遵循基因自由组合定律。在减数分裂Ⅰ后期,成对的同源染色体要彼此分离,同时非同源染色体自由组合,只有位于非同源染色体上的非等位基因才会发生自由组合。

8.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,显性性状为红眼。下列各组亲本杂交后的子代中,通过眼色可以直接判断果蝇性别的是(　　)

A.白♀×白 ♂

B.杂合红♀×红 ♂

C.白♀×红 ♂

D.杂合红♀×白 ♂

答案C

解析假设用A、a表示相关基因。A项中亲本的基因型为XaXa和XaY,后代雌、雄个体均表现为白眼;B项中亲本的基因型为XAXa和XAY,后代雌性个体均表现为红眼,雄性个体中一半表现为白眼、一半表现为红眼;C项中亲本的基因型为XaXa和XAY,后代雌性个体均表现为红眼,雄性个体均表现为白眼;D项中亲本的基因型为XAXa和XaY,后代雌、雄个体中均有一半表现为白眼、一半表现为红眼。故只有C项的亲本杂交的子代中,通过眼色可直接判断果蝇的性别。

9.果蝇是一种非常小的蝇类,遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。近百年来,果蝇被广泛应用于遗传学研究的各个方面。果蝇的染色体组成如下图,据图回答下列问题。

(1)科学家选择果蝇作为遗传实验研究材料的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　等。 

(2)果蝇的体细胞中　　　　　　(填字母)是常染色体。 

(3)已知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下表所示的子代类型和比例。

请回答下列问题。

①控制灰身与黑身的基因位于　　　　　　　　;控制直毛与分叉毛的基因位于　　　　　　　　。 

②亲代果蝇的表型为　　　　　　　　、　　　　　　　　。 

③亲代果蝇的基因型为　　　　　　、　　　　　　。 

④子代表型为灰身直毛的雌蝇中,纯合体与杂合体的比例为　　　　。 

⑤子代雄蝇中,灰身分叉毛的基因型为　　　　　　　、　　　　　;黑身直毛的基因型为　　　　　。 

答案(1)培养周期短,容易饲养,成本低　染色体数目少,便于观察　某些相对性状区分明显　(2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　(3)①常染色体　X染色体　②♀灰身直毛　♂灰身直毛　③BbXFXf　BbXFY　④1∶5　⑤BBXfY　BbXfY　bbXFY

解析(1)果蝇作为实验材料的优点有很多,如取材方便、容易饲养、成本低、培养周期短、繁殖快、染色体数目较少便于观察、具有一些容易区分的相对性状、产生的后代数量较多使统计更准确等;(2)果蝇的体细胞中共有8条染色体,其中常染色体有6条,性染色体有2条;(3)由表中数据可知,杂交后代中灰身∶黑身=3∶1且雌雄比例相当,所以,控制这对性状的基因位于常染色体上,灰身为显性性状。杂交后代的雄性个体中直毛∶分叉毛=1∶1,而雌性个体全为直毛,所以控制这对性状的基因位于X染色体上,直毛为显性性状。亲代的基因型为:BbXFXf和BbXFY,表型为♀灰身直毛和♂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,其余均为杂合体,纯合体与杂合体的比例为1∶5。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。

等级考提升练

10.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传,在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是(　　)

A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌、雄个体比例为1∶1

B.F1自由交配,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,且雌雄中比例均为1∶1

D.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

答案B

11.(多选)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w),且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇,某实验小组欲用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上。若选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,下列实验推测正确的是              (　　)

A.若子代中雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,则这对基因位于X染色体上

B.若子代中雌雄果蝇全部为红眼,则这对基因可能位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上

C.若子代中雌雄果蝇中既有红眼又有白眼,则这对基因可能位于常染色体上

D.这对基因也有可能只位于Y染色体上

答案ABC

解析欲判断基因的位置,在已知显隐性的情况下,应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配,所以本实验应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。预测实验结果时,可以采用假设法:如果该对基因位于X染色体上,则白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别为XwXw和XWY,杂交后代基因型为XWXw和XwY,雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,A项正确。如果该对基因位于X、Y染色体的同源区段上,则白眼雌果蝇的基因型为XwXw,红眼雄果蝇的基因型为XWYW或XWYw或XwYW,杂交后代的基因型为XWXw和XwYW或XWXw和XwYw或XwXw和XwYW,雌雄果蝇会出现均为红眼的情况;如果该对基因位于常染色体上,且亲体基因型为ww和WW或Ww,则子代果蝇全部为红眼,或线眼∶白眼=1∶1,B、C两项正确。由于红眼和白眼在雌果蝇中出现,所以该对基因不可能只位于Y染色体上,D项错误。

12.(多选)下图为某个精原细胞的基因和染色体的位置关系,该精原细胞在减数分裂过程中由于发生互换,产生了一个基因型为aBXD的精细胞,并且在减数分裂过程中两个次级精母细胞都同时含有A和a基因。下列叙述错误的是(　　)

A.该精原细胞在减数分裂Ⅰ前期发生了互换

B.次级精母细胞中的A和a基因位于一对同源染色体上

C.减数分裂Ⅱ后期会发生A与a、B与b基因的分离

D.该精原细胞经减数分裂可产生四种基因型不同的配子

答案BC

解析互换发生在减数分裂Ⅰ前期,A项正确。由题意可知,减数分裂过程中非姐妹染色单体上的A与a发生了互换,所以次级精母细胞中的A和a位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,B项错误。减数分裂Ⅱ后期会发生A与a的分离,但B与b的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,C项错误。该精原细胞因为互换,经过减数分裂可产生四种基因型不同的配子,D项正确。

13.果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅与残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体与黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表型及其比例如下。

回答下列问题。

(1)根据杂交结果,　　　　(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼与无眼性状的基因是位于X染色体上还是位于常染色体上。若控制有眼与无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是　　　　,判断依据是　  　　　　　　　。 

(2)若控制有眼与无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。

(3)若控制有眼与无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合子和黑檀体残翅无眼纯合子果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有　　种表型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为　　　　(填“显性”或“隐性”)。 

答案(1)不能　无眼　只有当亲本中无眼为显性时,子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状　(2)杂交组合:无眼×无眼　预期结果:若子代中无眼∶有眼=3∶1,则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状。 (3)8　隐性

解析假设控制灰体与黑檀体、长翅与残翅和有眼与无眼的基因分别用A与a、B与b和C与c表示。(1)关于有眼和无眼的性状,有眼和无眼在雌雄个体中均占一半,所以无法判断C和c的位置。如果该对基因位于X染色体上,则雌性个体的基因型为XCXc,雄性个体的基因型为XcY,才会出现表格中的数据,据此可判断无眼为显性性状。(2)如果C、c位于常染色体上,则可以利用表格中子代有眼或无眼的雌雄个体,进行相同性状的雌雄个体杂交,如果后代中只有一种表型,则选择的亲本的性状为隐性,如果出现性状分离,则选择的亲本的性状为显性。(3)如果C、c位于4号染色体上,则与A、a和B、b均位于非同源染色体上,三对等位基因遵循自由组合定律。根据表格中的数据可知,长翅和灰体为显性,则灰体长翅有眼纯合子与黑檀体残翅无眼纯合子杂交得到的F1的基因型是AaBbCc,F1相互交配,F2的表型种类=23=8(种)。因为黑檀体为隐性,长翅为显性,所以只有无眼为隐性时才会出现题中的比例,即1/4×3/4×1/4=3/64。