2024-2025學(xué)年高中生物第2章基因和染色體的關(guān)系第2節(jié)基因在染色體上課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE8-第2節(jié)基因在染色體上(建議用時(shí)：40分鐘)題組一薩頓的假說(shuō)1．1903年，美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓關(guān)于“基因位于染色體上”的假說(shuō)是()A．運(yùn)用類(lèi)比推理提出的B．運(yùn)用假說(shuō)—演繹法提出的C．通過(guò)做試驗(yàn)探討得出的結(jié)論D．運(yùn)用系統(tǒng)分析法提出的A[薩頓關(guān)于“基因位于染色體上”的假說(shuō)運(yùn)用的是類(lèi)比推理法，他將看不見(jiàn)的基因與看得見(jiàn)的染色體的行為進(jìn)行類(lèi)比，依據(jù)其驚人的一樣性，提出“基因位于染色體上”的假說(shuō)。薩頓沒(méi)有做試驗(yàn)進(jìn)行探討，故只有A正確。]2．薩頓依據(jù)“基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系”，而提出“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的”假說(shuō)，以下哪項(xiàng)不屬于他所依據(jù)的“平行”關(guān)系()A．基因和染色體在體細(xì)胞中都是成對(duì)存在，在配子中都只有成對(duì)中的一個(gè)B．非同源染色體上的非等位基因在形成配子時(shí)自由組合；非同源染色體在減數(shù)分裂中也有自由組合C．作為遺傳物質(zhì)的DNA，是雙鏈結(jié)構(gòu)D．基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性；染色體在配子形成和受精過(guò)程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)C[薩頓提出假說(shuō)的依據(jù)包括基因和染色體在體細(xì)胞中都是成對(duì)存在，在配子中都只有成對(duì)中的一個(gè)；非同源染色體上的非等位基因在形成配子時(shí)自由組合，非同源染色體在減數(shù)分裂中也有自由組合；基因在雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性，染色體在配子形成和受精過(guò)程中，也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)；薩頓提出假說(shuō)的依據(jù)沒(méi)有“作為遺傳物質(zhì)的DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)”這一觀點(diǎn)。故C符合題意。]題組二基因位于染色體上的試驗(yàn)證據(jù)3．下列關(guān)于摩爾根所進(jìn)行的果蠅雜交試驗(yàn)的敘述中，正確的是()A．利用了類(lèi)比推理法B．第一次提出“基因在染色體上”這一假說(shuō)C．第一次發(fā)覺(jué)果蠅的性染色體D．證明白“基因位于染色體上”D[薩頓利用類(lèi)比推理法第一次提出“基因在染色體上”這一假說(shuō)，而摩爾根是利用假說(shuō)—演繹法得出了“基因位于染色體上”的結(jié)論，A、B錯(cuò)誤，D正確；20世紀(jì)初期，一些生物學(xué)家已經(jīng)在一些昆蟲(chóng)的細(xì)胞里發(fā)覺(jué)了性染色體，C錯(cuò)誤。]4．摩爾根探討果蠅的眼色遺傳試驗(yàn)過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．摩爾根等人以果蠅為探討材料，通過(guò)統(tǒng)計(jì)后代雌雄個(gè)體眼色性狀的分別比，認(rèn)同了基因位于染色體上的理論B．果蠅的眼色遺傳遵循基因的自由組合定律C．摩爾根的試驗(yàn)運(yùn)用了假說(shuō)－演繹法D．摩爾根所作的假設(shè)是限制白眼的基因位于X染色體上，Y染色體上不含有它的等位基因B[摩爾根等人以果蠅為探討材料，通過(guò)統(tǒng)計(jì)后代雌雄個(gè)體眼色性狀的分別比，認(rèn)同了基因位于染色體上的理論，A正確；果蠅紅眼與白眼受一對(duì)等位基因限制，其遺傳遵循基因的分別定律，B錯(cuò)誤；摩爾根果蠅眼色遺傳的探討過(guò)程運(yùn)用了假說(shuō)－演繹法，C正確；依據(jù)題圖分析可知，限制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，說(shuō)明摩爾根所作的假設(shè)是限制白眼的基因只位于X染色體上，親本中白眼雄果蠅的基因型是XWY，D正確。]5．如圖為雄果蠅染色體圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．其配子的染色體組成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、ⅣB．白眼雄果蠅的白眼基因位于X染色體上，Y染色體上無(wú)等位基因C．減數(shù)其次次分裂中期有4條染色體，且形態(tài)各不相同D．白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，后代全部表現(xiàn)為紅眼D[減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分別，非同源染色體自由組合，所以該個(gè)體所形成的配子中的染色體組成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，A正確；白眼雄果蠅的白眼基因位于X染色體的非同源區(qū)段上，Y染色體上無(wú)等位基因，B正確；減數(shù)其次次分裂中期，細(xì)胞中只有4條染色體，且形態(tài)各不相同，C正確；白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，后代雌果蠅全部表現(xiàn)為紅眼，雄性全部表現(xiàn)為白眼，D錯(cuò)誤。]6．果蠅的紅眼對(duì)白眼為顯性，且限制眼色的基因在X染色體上。下列雜交組合中，通過(guò)眼色即可干脆推斷子代果蠅性別的一組是()A．雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅B．白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C．雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅D．白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B[“通過(guò)眼色即可干脆推斷子代果蠅性別”即子代雌性和雄性果蠅的眼色不同。設(shè)紅眼為A限制、白眼為a限制。A項(xiàng)為XAXa×XAY→雌性都是紅眼，雄性1/2紅眼、1/2白眼，不能干脆推斷子代果蠅性別。B項(xiàng)為XaXa×XAY→雌性都是紅眼，雄性都是白眼，可以干脆推斷子代果蠅性別。C項(xiàng)為XAXa×XaY→后代雌雄各1/2紅眼和1/2白眼，不能干脆推斷性別。D項(xiàng)為XaXa×XaY→后代全是白眼，也不能干脆推斷性別。]7．遺傳學(xué)家摩爾根曾因?qū)壍奶接懚@得“諾貝爾獎(jiǎng)”。近百年來(lái)，果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)探討的各個(gè)方面。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)選擇果蠅作為遺傳學(xué)試驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是①；②。(2)紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，子代雌雄果蠅均有紅眼和白眼類(lèi)型(已知紅眼對(duì)白眼為顯性)。欲利用上述果蠅進(jìn)行一次雜交試驗(yàn)，以確定這對(duì)基因位于常染色體還是在X染色體上，選擇的親本表現(xiàn)型應(yīng)為。試驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論：①若子代中，則這對(duì)基因位于X染色體上。②若子代中，則這對(duì)基因位于常染色體上。[解析](1)果蠅具有培育周期短，易飼養(yǎng)，成本低；染色體數(shù)少，便于視察；某些相對(duì)性狀區(qū)分明顯等優(yōu)點(diǎn)，所以科學(xué)家選擇果蠅作為遺傳學(xué)試驗(yàn)探討材料。(2)要確定這對(duì)基因位于常染色體還是在X染色體上，可以選擇白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅進(jìn)行雜交，若子代中雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼，則這對(duì)基因位于X染色體上；若子代中雌雄果蠅全部為紅眼或雌雄果蠅既有紅眼又有白眼，則這對(duì)基因位于常染色體上。[答案](1)易飼養(yǎng)，繁殖快染色體數(shù)目少，便于視察(2)白眼雌果蠅、紅眼雄果蠅①雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼②雌雄果蠅全部為紅眼(或雌雄果蠅既有紅眼又有白眼)題組三基因與染色體的關(guān)系8．下列關(guān)于人類(lèi)基因與染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是()A．人體細(xì)胞內(nèi)的基因都存在于染色體上B．同源染色體相同位置不肯定是等位基因C．Y染色體上的部分基因在X染色體上也存在D．基因在染色體上都呈線性排列A[人體細(xì)胞內(nèi)的基因主要存在于染色體上，少數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)的線粒體中，A錯(cuò)誤；同源染色體相同位置不肯定是等位基因，也可能是相同的基因，如純合子AA，B正確；Y染色體上有能與X染色體配對(duì)的同源區(qū)段，Y染色體同源區(qū)段上的部分基因在X染色體上也存在，C正確；染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的，DNA是具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的線性分子，故基因在染色體上都呈線性排列，D正確。]9.生物的性狀由基因限制，不同染色體上的基因在群體中所形成基因型的種類(lèi)不同，如圖為果蠅X、Y染色體結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)若限制某性狀的等位基因A與a位于X染色體Ⅱ區(qū)上，則該自然種群中與該性狀有關(guān)的基因型有種。(2)若等位基因A與a位于常染色體上，等位基因B與b位于X染色體Ⅱ區(qū)上，則這樣的群體中最多有種基因型。(3)在一個(gè)種群中，限制一對(duì)相對(duì)性狀的基因A與a位于X、Y染色體的同源區(qū)Ⅰ上，則該種群雄性個(gè)體中最多存在種基因型，分別是。[解析](1)若等位基因A與a位于X染色體Ⅱ區(qū)上，則雌性個(gè)體中可形成XAXA、XAXa、XaXa3種基因型，雄性個(gè)體中可形成XAY、XaY兩種基因型，共5種基因型。(2)若等位基因A與a位于常染色體上，等位基因B與b位于X染色體Ⅱ區(qū)上，則雄性個(gè)體中有3(AA、Aa、aa)×2(XBY、XbY)＝6(種)基因型，雌性個(gè)體中有3(AA、Aa、aa)×3(XBXB、XBXb、XbXb)＝9(種)基因型，因此共有15種基因型。(3)若等位基因A與a位于X、Y染色體的同源區(qū)Ⅰ上，則雌性個(gè)體的基因型有XAXA、XAXa、XaXa3種，雄性個(gè)體的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa4種。[答案](1)5(2)15(3)4XAYA、XAYa、XaYA、XaYa題組四孟德?tīng)栠z傳定律的現(xiàn)代說(shuō)明10．右圖表示果蠅的一個(gè)細(xì)胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因，下列敘述正確的是()A．從性染色體狀況來(lái)看，該果蠅只能形成一種配子B．e基因限制的性狀在雌雄個(gè)體中出現(xiàn)的概率相等C．形成配子時(shí)基因A、a與B、b間自由組合D．只考慮3、4與7、8兩對(duì)染色體時(shí)，該個(gè)體能形成四種配子D[圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，只從性染色體狀況看，該果蠅能形成X、Y兩種配子；e位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有它的等位基因，e基因限制的性狀在雄性個(gè)體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個(gè)體中出現(xiàn)的概率；A、a與B、b位于一對(duì)同源染色體上，減數(shù)分裂形成配子時(shí)，A、a與B、b之間不能自由組合；只考慮3、4與7、8兩對(duì)同源染色體時(shí)，二者為非同源染色體，其上的非等位基因可自由組合，故能產(chǎn)生四種配子。]11．已知果蠅長(zhǎng)翅和短翅、紅眼和棕眼各為一對(duì)相對(duì)性狀，分別受一對(duì)等位基因限制，且兩對(duì)等位基因位于不同的染色體上。某同學(xué)讓一只雌性長(zhǎng)翅紅眼果蠅與一只雄性長(zhǎng)翅棕眼果蠅雜交，發(fā)覺(jué)子一代中表現(xiàn)型及比例為長(zhǎng)翅紅眼∶長(zhǎng)翅棕眼∶短翅紅眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知()A．長(zhǎng)翅為顯性性狀，但不能確定限制長(zhǎng)翅的基因的位置B．長(zhǎng)翅為顯性性狀，限制長(zhǎng)翅的基因位于常染色體上C．紅眼為隱性性狀，限制紅眼的基因位于X染色體上D．紅眼性狀的顯隱性未知，限制紅眼的基因位于常染色體上A[由子一代中表現(xiàn)型及比例可知，長(zhǎng)翅∶短翅＝3∶1、紅眼∶棕眼＝1∶1，這說(shuō)明長(zhǎng)翅為顯性性狀，但不能確定紅眼和棕眼的顯隱性；而且題中沒(méi)有說(shuō)明性狀與性別的關(guān)系，所以不能確定這兩對(duì)等位基因的位置。]12．(2024·全國(guó)卷Ⅰ)某種二倍體高等植物的性別確定類(lèi)型為XY型。該植物有寬葉和窄葉兩種葉形，寬葉對(duì)窄葉為顯性。限制這對(duì)相對(duì)性狀的基因(B/b)位于X染色體上，含有基因b的花粉不育。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．窄葉性狀只能出現(xiàn)在雄株中，不行能出現(xiàn)在雌株中B．寬葉雌株與寬葉雄株雜交，子代中可能出現(xiàn)窄葉雄株C．寬葉雌株與窄葉雄株雜交，子代中既有雌株又有雄株D．若親本雜交后子代雄株均為寬葉，則親本雌株是純合子C[由于含有基因b的花粉不育，因此不行能形成基因型為XbXb的個(gè)體，所以A對(duì)；若寬葉雌株基因型為XBXb，則與寬葉雄株雜交，子代中可能出現(xiàn)基因型為XbY的窄葉雄株，B對(duì)；由于含有基因b的花粉不育，所以窄葉雄株的子代只有雄株，C錯(cuò)；后代雄株的X染色體來(lái)自親代雌株，若后代雄株均為寬葉，則親代雌株只能供應(yīng)含基因B的卵細(xì)胞，故親本雌株是純合子，D對(duì)。]13.熒光原位雜交(FISH)是利用探針干脆與染色體進(jìn)行雜交，從而將特定的基因在染色體上進(jìn)行定位的一種現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)。現(xiàn)利用該技術(shù)對(duì)果蠅的某些基因與染色體進(jìn)行分析，結(jié)果如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．由試驗(yàn)結(jié)果可知染色體由基因構(gòu)成B．FISH技術(shù)的基本原理應(yīng)用了堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則C．試驗(yàn)最好選擇分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行雜交，對(duì)結(jié)果進(jìn)行視察與分析D．該結(jié)果表明一條染色體上有很多基因，基因基本呈線性排列A[由該試驗(yàn)結(jié)果可知，基因在染色體上，但染色體不是由基因構(gòu)成的，染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，A錯(cuò)誤；FISH技術(shù)的基本原理應(yīng)用了堿基的互補(bǔ)配對(duì)原則，B正確；由于分裂中期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清楚，是視察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期，因此試驗(yàn)最好選擇分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行雜交，對(duì)結(jié)果進(jìn)行視察與分析，C正確；該結(jié)果表明一條染色體上有很多基因，基因基本呈線性排列，D正確。]14．如圖是一對(duì)夫婦和幾個(gè)子女的簡(jiǎn)化DNA指紋，“”表示有標(biāo)記基因，據(jù)此圖推斷，下列分析不正確的是()A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色體上B．基因Ⅱ與基因Ⅳ可能位于同一條染色體上C．基因Ⅲ可能位于X染色體上D．基因Ⅴ可能位于Y染色體上D[A項(xiàng)，母親攜帶基因Ⅰ和基因Ⅱ，而子女中只有其一，可能是由于減數(shù)分裂時(shí)同源染色體分別，基因Ⅰ和基因Ⅱ隨之分別。B項(xiàng)，母親和女兒2都同時(shí)攜帶基因Ⅱ和基因Ⅳ，家庭其他成員不攜帶基因Ⅱ和基因Ⅳ，故基因Ⅱ和基因Ⅳ可能位于同一條染色體上。C項(xiàng)，父親攜帶的基因Ⅲ通過(guò)含X染色體的精子可以遺傳給兩個(gè)女兒。D項(xiàng)，Y染色體上的基因只能傳給兒子，不行能遺傳給女兒，D項(xiàng)符合題意。]15．圖中甲表示某果蠅體細(xì)胞的染色體組成，乙表示該果蠅所產(chǎn)生的一個(gè)異樣的生殖細(xì)胞，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)果蠅的一個(gè)精原細(xì)胞中X染色體上的W基因在期形成兩個(gè)W基因，這兩個(gè)W基因在期發(fā)生分別。(2)基因B、b與W的遺傳遵循定律，緣由是。(3)該精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，次級(jí)精母細(xì)胞后期性染色體的組成為。(4)圖乙是一個(gè)異樣的精細(xì)胞，造成這種異樣的緣由是在該精細(xì)胞形成過(guò)程中，。(5)若某精原細(xì)胞進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生了4個(gè)精細(xì)胞如下圖所示。①圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ連續(xù)的分裂過(guò)程是不是一個(gè)細(xì)胞周期？為什么？。②果蠅的紅眼(W)對(duì)白眼(w)為顯性，這對(duì)基因位于X染色體上。若圖Ⅰ表示一紅眼雄果蠅的精原細(xì)胞，若Ⅲ中的a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞結(jié)合發(fā)育成一只白眼果蠅，該白眼果蠅的性別為，b的基因型為。[解析](1)果蠅X染色體上的兩個(gè)W基因是DNA分子復(fù)制的結(jié)果，發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，這兩個(gè)W基因位于姐妹染色單體上，故其分別發(fā)生在有絲分裂后期或減數(shù)其次次分裂后期。(2)由于B、b基因位于常染色體上，而W基因位于性染色體(X染色體)上，故它們的遺傳遵循基因的自由組合定律。(3)經(jīng)減數(shù)第一次分裂得到的次級(jí)精母細(xì)胞所含性染色體為X或Y，在減數(shù)其次次分裂后期姐妹染色單體分別，染色體數(shù)目加倍，此時(shí)性染色體組成為XX或YY。(4)圖乙細(xì)胞內(nèi)含有兩條Y染色體，緣由可能是減數(shù)其次次分裂后期姐妹染色單體分開(kāi)后形成的染色體(Y染色體)未分別，從而進(jìn)入同一精細(xì)胞中。(5)②一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞是兩兩相同的，即兩個(gè)含XW、兩個(gè)含Y。a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細(xì)胞結(jié)合發(fā)育成一只白眼果蠅，則該白眼果蠅為雄性，a的基因型為Y，b與a相同，也為Y。[答案](1)間有絲分裂后期或減數(shù)其次次分裂后(2)基因的自由組合這兩種