人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系第2节 基因在染色体上达标测试

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第2节　基因在染色体上
基础巩固
1.下列关于基因在染色体上的相关科学史的说法,错误的是(　　)。
A.摩尔根利用假说—演绎法,通过实验证明了基因在染色体上
B.把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来的科学家是萨顿
C.摩尔根等绘出了果蝇多种基因在染色体上的相对位置图
D.萨顿假说的提出是基于基因和染色体行为存在着明显的平行关系
1.B　【解析】摩尔根利用假说—演绎法,提出白眼基因可能在X染色体上,通过实验证明了假说的正确性,即基因在染色体上,A正确;把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来的科学家是摩尔根,萨顿总结出基因和染色体的平行关系,B错误;摩尔根和他的学生们以果蝇为材料,绘出了果蝇多种基因在染色体上的相对位置图,C正确;萨顿假说的提出是基于基因和染色体行为存在着明显的平行关系,D正确。
2.下列羊的各组细胞中,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
2.C　【解析】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,受精后形成的受精卵中不含Y染色体。
3.摩尔根用一只白眼突变体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杂交组合是(　　)。
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
3.B　【解析】白眼为隐性性状,且控制该性状的基因位于X染色体上;雌果蝇要表现白眼性状,必须用白眼雄果蝇和带有白眼基因的雌果蝇杂交,但亲本雌果蝇不携带白眼基因,A不符合题意;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,B符合题意;C、D杂交组合所用时间较长,不符合题意。
4.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( ♂)
4.D　【解析】欲通过眼色直接判断果蝇性别,假设相关基因为B、b,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。
5.下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关说法错误的是(　　)。

A.果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目
B.基因在染色体上呈线性排列
C.黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律
D.细胞内的基因都在染色体上
5.D　【解析】一条染色体上应有许多个基因,所以果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目,A正确;基因在染色体上呈线性排列,B正确;黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上,因此它们的遗传不遵循自由组合定律,C正确;果蝇细胞核内的基因位于染色体上,细胞质内的基因位于线粒体中,D错误。
6.下列关于基因发现过程中各位科学家贡献的叙述,正确的是(　　)。
A.孟德尔为了解释豌豆杂交实验结果而提出了“基因”的概念
B.萨顿在研究细胞减数分裂时得到了“基因在染色体上”的证据
C.摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验证实了“基因在染色体上”
D.在发现基因的过程中,孟德尔、摩尔根和萨顿都运用了假说—演绎法
6.C　【解析】孟德尔为了解释豌豆杂交实验结果而提出了假设的“遗传因子”,后来“遗传因子”被约翰逊改为“基因”,A错误;萨顿在研究细胞减数分裂时提出了“基因在染色体上”的假说,B错误;摩尔根通过果蝇眼色性状杂交实验,采用假说—演绎法证实了“基因在染色体上”,C正确;在发现基因的过程中,孟德尔、摩尔根都运用了假说—演绎法,萨顿运用了类比推理法,D错误。
7.下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述,错误的是(　　)。
A.非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C.同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D.基因分离定律与自由组合定律都发生在减数分裂过程中
7.C　【解析】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,C错误。
8.果蝇是一种小型蝇类,在制醋和有水果的地方常可以看到。在室温下果蝇10多天就繁殖一代,一只雌果蝇一生能产生几百个后代,是遗传学研究常用的实验材料。下图是雌、雄果蝇体细胞染色体示意图。请回答下列问题:

(1)摩尔根利用果蝇作实验材料,用红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交,F1全为红眼,F1雌雄交配,F2雌蝇全为红眼,雄蝇一半为红眼,一半为白眼,对于这种实验现象,摩尔根在萨顿假说的基础上作出的主要解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,后来又通过　　　　的方法进一步验证了这些解释。
(2)已知决定果蝇刚毛分叉与否的基因位于X染色体上,表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛。请写出子代的表型及比例关系:　　　　　　　　　　　　。欲通过果蝇刚毛分叉与否区分子代性别,需选择表型为　　　　　　　　　　的亲本进行交配。
8.(1)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　测交　(2)直毛雌性∶直毛雄性∶分叉毛雄性=2∶1∶1　分叉毛雌果蝇和直毛雄果蝇
【解析】(1)F1雌雄交配,F2出现雌雄性状分离比不同的实验现象,摩尔根大胆假设控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,之后通过测交方法进一步验证了其假设。(2)表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛,则推断直毛为显性性状,假设控制直毛的基因为A,控制分叉毛的基因为a,则亲本基因型为XAXa×XAY,子代的表型及比例为直毛雌性∶直毛雄性∶分叉毛雄性=2∶1∶1。如果要以该性状区分子代性别,需选择亲本基因型为XaXa×XAY,即表型为分叉毛雌果蝇和直毛雄果蝇的亲本进行交配。
拓展提升
9.若红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配,F1全是红眼;F1的雌、雄个体相交所得的F2中有红眼雌果蝇121只、红眼雄果蝇60只、白眼雌果蝇0只、白眼雄果蝇59只。关于上述杂交实验,下列叙述错误的是(　　)。
A.亲代的雌果蝇一定是纯合子
B.F1雄果蝇体细胞中没有白眼基因r
C.这对眼色基因只位于X染色体上
D.这对眼色基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律
9.D　【解析】亲代雌果蝇的基因型为XRXR,一定是纯合子,A正确;F1中红眼雄果蝇的基因型为XRY,没有白眼基因,B正确;控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,C正确;位于性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔遗传规律,D错误。
10.果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在纯种暗红眼(♀)和纯种朱红眼( ♂)的正交实验中,F1只有暗红眼;在纯种暗红眼( ♂)和纯种朱红眼(♀)的反交实验中,F1中的雌蝇全为暗红眼,雄蝇全为朱红眼。下列说法错误的是(　　)。
A.这对基因位于X染色体上,显性性状为暗红眼
B.通过正交、反交实验可以确定控制果蝇眼色的基因是在性染色体上还是在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌蝇的基因型都是XAXa
D.反交实验中,F1雌、雄个体交配,子代雄性果蝇中暗红眼和朱红眼的数量比为3∶1
10.D　【解析】根据正交实验的结果可知,暗红眼为显性性状,结合反交实验的结果(雌蝇全为暗红眼,雄蝇全为朱红眼)可知,这对基因位于X染色体上,A正确。通过正、反交实验的结果可确定控制果蝇眼色的基因是在性染色体上还是在常染色体上,如果正、反交实验的结果相同,说明该基因最可能位于常染色体上;若正、反交实验的结果不同,说明该基因最可能位于性染色体上,B正确。根据前面的分析可知,正交:纯种暗红眼(XAXA)×纯种朱红眼(XaY)→F1暗红眼(XAXa、XAY);反交:纯种暗红眼(XAY)×纯种朱红眼(XaXa)→F1暗红眼(XAXa)、朱红眼(XaY),C正确。让反交实验的F1雌、雄个体交配,即暗红眼(XAXa)×朱红眼(XaY),子代雄蝇的表型及比例是暗红眼∶朱红眼=1∶1,D错误。
11.在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1,F1的测交结果为aaBbcc∶AabbCc∶aaBbCc∶Aabbcc=1∶1∶1∶1,下列能正确表示F1基因型的是(　　)。
A B
C D
11.D　【解析】据分析可知,用隐性性状个体(aabbcc)与显性纯合个体(AABBCC)杂交得F1(AaBbCc),让F1测交,测交组合为杂合子与隐性纯合子杂交,由于隐性纯合子aabbcc产生的配子只有abc,而F1测交结果为aaBbcc∶AabbCc∶aaBbCc∶Aabbcc=1∶1∶1∶1,因此F1(AaBbCc)产生的配子种类有aBc、AbC、aBC、Abc,并且四种配子的比例相等,由四种配子可以看出,A和b基因、a和B基因位于同一条染色体上,即对应图中D,D正确。
12.玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒的形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析,错误的是(　　)。
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律
B.两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4
D.基因A和b位于同一条染色体上
12.D　【解析】纯种黄色饱满玉米与白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满,说明黄色(A)对白色(a)为显性,饱满(B)对皱缩(b)为显性。F1自交产生的F2中,每对相对性状的分离比均为3∶1,符合分离定律,A正确;两对相对性状的分离比为66∶9∶9∶16,不符合“9∶3∶3∶1”的分离比,说明两对等位基因位于一对同源染色体上,B正确;根据F2中白色皱缩(aabb)所占比例为16%可知,雌、雄配子中ab的概率均为40%,配子中AB的概率=ab的概率=40%,则Ab的概率=aB的概率=10%,由此可知,基因A与B位于一条染色体上,而基因a与b位于其同源染色体上,F1测交后代的分离比可能为4∶1∶1∶4,C正确,D错误。
13.野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼,某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇,他想探究果蝇眼形的遗传方式,设计了图甲所示的实验。图乙为雄果蝇性染色体的示意图,图中Ⅰ片段为X、Y染色体的同源部分,图中Ⅱ1、Ⅱ2片段为非同源部分。请分析回答下列问题:

(1)由F1可知,果蝇眼形的　　　　是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因位于　　　　染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于　　　　　　　　　　　　,也有可能位于　　　　　　　　　。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体,设计方案,对上述(3)中的问题作出判断。
实验步骤:
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配,获得子代;
②用　　　　　　　　　　与　　　　　　　　　　交配,观察子代的表型。
预期结果与结论:
若　　　　　　　　　　,则控制圆眼、棒眼的基因位于　　　　　　　　　;
若　　　　　　　　　　,则控制圆眼、棒眼的基因位于　　　　　　　　　。
13.(1)圆眼　(2)常　(3)X染色体的Ⅱ1区段　X和Y染色体的Ⅰ区段　(4)上一步所获得子代中的棒眼雌果蝇　野生型圆眼雄果蝇　雄果蝇中出现棒眼个体　X染色体的Ⅱ1区段　子代中没有棒眼果蝇出现　X和Y染色体的Ⅰ区段
【解析】(1)由图分析,圆眼母本和棒眼父本杂交,F1雌、雄后代全部是圆眼,说明果蝇眼形的圆眼是显性性状。(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼,说明眼形的遗传与性别无关,则控制圆眼、棒眼的基因位于常染色体上。(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1,但仅在雄果蝇中有棒眼,说明眼形的遗传与性别有关,则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ1区段,也有可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段,但是不可能位于Ⅱ2区段,因为若棒眼基因位于Ⅱ2区段,F1中雄果蝇应该是棒眼。(4)上述(3)的结论是控制圆眼、棒眼的基因有可能位于X染色体的Ⅱ1区段,也有可能位于X和Y染色体的Ⅰ区段,为了作出正确的判断,可用子代F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇(圆眼)交配获得子代,取子代中的棒眼雌果蝇与野生型圆眼雄果蝇交配,若控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ1区段,则后代雄果蝇中出现棒眼个体;若控制圆眼、棒眼的基因位于X和Y染色体的Ⅰ区段,则后代都是圆眼个体。
挑战创新
14.某种植物(2n=24)花色分为黄色和白色,现有3个纯合品种,甲(AAbb)、乙(aaBB)两个均为黄色品系,丙(aabb)为白色品系,科研人员分别做了甲与丙、乙与丙的杂交实验,其结果是F1均表现为黄色,F2均表现为黄色∶白色=3∶1。在不考虑突变的情况下,据实验结果,回答下列问题:
(1)在甲与丙的实验中,若甲个体A基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ时不分离(产生配子不影响受精),杂交后代的花色性状表型可能有　　　　　　　;在乙与丙的实验中,F2中的黄色个体基因型为　　　　　　　。
(2)有人认为A、a和B、b基因是在一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。请利用上述甲、乙、丙三个纯合品系,设计实验确定品系中A(a)与B(b)在染色体上的位置关系。写出两种实验设计思路,并预期实验结果,得出实验结论。
实验思路一:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期结果及结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验思路二:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期结果及结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14.(1)黄色和白色　aaBB、aaBb　(2)将甲和乙作为亲本杂交得到F1,让F1与丙杂交,统计子代中的表型及比例　若得到的子代中黄色∶白色=3∶1,则两对基因位于两对同源染色体上;若子代中全为黄色,则两对基因位于同一对同源染色体上　将甲和乙作为亲本杂交得到F1,F1自交,统计子代中的表型及比例　若得到的子代中黄色∶白色=15∶1,则两对基因位于两对同源染色体上;若子代中全为黄色,则两对基因位于同一对同源染色体上
【解析】(1)甲(AAbb)黄色与丙(aabb)白色杂交,若甲个体A基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ时不分离,则产生的配子为1AAb、1b,丙产生的配子为ab,因此杂交后代的基因型为AAabb(黄色)、abb(白色),表型为黄色、白色;乙(aaBB)黄色与丙(aabb)白色杂交,F1表现为黄色(aaBb),F2表现为黄色(2/4aaBb、1/4aaBB)∶白色(1/4aabb)=3∶1,黄色个体的基因型为aaBB、aaBb。(2)要判断两对等位基因的位置,首先要得到两对等位基因的双杂合个体,因此让甲和乙杂交。将甲和乙作为亲本杂交得到F1,若两对基因位于两对同源染色体上,则F1为;若两对基因位于一对同源染色体上,则F1为。方法一:让F1与丙杂交,若两对基因位于两对同源染色体上,则F1与丙杂交,子代黄色∶白色=3∶1。若两对基因位于一对同源染色体上,则F1与丙杂交,子代全为黄色。方法二:让F1自交,若两对基因位于两对同源染色体上,则F1自交,子代黄色∶白色=15∶1。若两对基因位于一对同源染色体上,则F1自交,子代全为黄色。