2018-2019學(xué)年高中生物 第2章 基因和染色體的關(guān)系 第2節(jié) 基因在染色體上學(xué)案 新人教版必修2.doc

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第2節(jié)　基因在染色體上 [學(xué)習目標]　1.理解類比推理方法的含義。2.掌握摩爾根運用假說—演繹方法證明基因在染色體上的過程。3.說出孟德爾遺傳規(guī)律的實質(zhì)。 一、薩頓的假說 1．研究方法：類比推理法。 2．基因與染色體行為的類比 項目 基因的行為 染色體的行為 獨立性 基因在雜交過程中保持完整性和獨立性 染色體在配子形成和受精過程中，具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu) 存在方式 在體細胞中基因成對存在，在配子中只有成對的基因中的一個 在體細胞中染色體成對存在，在配子中只有成對的染色體中的一條 來源 體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方 體細胞中成對的染色體(即同源染色體)一條來自父方，一條來自母方 分配 非等位基因在形成配子時自由組合 非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期自由組合 3.結(jié)論：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。 例1　下列不屬于薩頓假說中對基因與染色體關(guān)系的描述的是(　　) A．基因在染色體上呈線性排列 B．體細胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的 C．基因在雜交過程中保持完整性和獨立性，染色體在形成配子和受精過程中，具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu) D．體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方，同源染色體也是如此 答案　A 解析　基因在染色體上呈線性排列，是由摩爾根提出的。 例2　已知果蠅的體細胞中有4對同源染色體，根據(jù)薩頓的假說，關(guān)于該果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法，正確的是(　　) A．果蠅的精子中含有成對基因 B．果蠅的體細胞中只含有一個基因 C．果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自于父方，也可以同時來自于母方 D．在體細胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個 答案　D 解析　由于精子中無同源染色體，所以其中的基因均不成對，A錯誤；果蠅的體細胞中含同源染色體，所以基因都是成對的，且種類也很多，B錯誤；同源染色體只能一條來自母方，一條來自父方，不會同時來自母方或父方，C錯誤。 二、基因位于染色體上的實驗證據(jù) 1．實驗材料——果蠅 (1)果蠅作為實驗材料的優(yōu)點：①相對性狀多且明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④容易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察。 (2)果蠅體細胞內(nèi)染色體的組成：果蠅體細胞中共有4對染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。雌果蠅的性染色體是XX，雄果蠅的性染色體是XY。 2．觀察現(xiàn)象 P　紅眼(♀)白眼(♂) ↓ F1　　　　紅眼(♀、♂) 　　　　↓雌雄交配 F2　紅眼(♂、♀)、白眼(♂) (1)果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀。 (2)F1全為紅眼，紅眼是顯性性狀。 (3)F2中紅眼∶白眼＝3∶1，符合分離定律，紅眼和白眼受一對等位基因控制。 (4)F2中只有雄果蠅出現(xiàn)白眼性狀，說明果蠅眼色的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。 3．提出問題：白眼性狀的表現(xiàn)為何總與性別相聯(lián)系？ 4．作出假設(shè)，解釋現(xiàn)象 (1)假設(shè)：白眼基因(用w表示)、紅眼基因(用W表示)位于X染色體上。 (2)解釋 F2 　　　♂ ♀ XW Y XW 　　　 XWXW (紅眼雌性) XWY (紅眼雄性) Xw XWXw (紅眼雌性) XwY (白眼雄性) 5.演繹推理——測交 (1)過程 (2)測交結(jié)果：后代中紅眼∶白眼＝1∶1，符合分離定律。 6．實驗結(jié)論：決定果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，從而證明了基因在染色體上。 7．基因和染色體關(guān)系 摩爾根進一步證明了：一條染色體上有許多個基因；基因在染色體上呈線性排列。 例3　(2017武漢高一檢測)摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體的位置時，經(jīng)歷了若干過程。①白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)？②白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上。③對F1紅眼雌果蠅進行測交。上面三個敘述中(　　) A．①為假說，②為推論，③為實驗 B．①為觀察，②為假說，③為推論 C．①為問題，②為假說，③為實驗 D．①為推論，②為假說，③為實驗 答案　C 解析　摩爾根研究白眼雄果蠅基因的顯隱性及其在染色體的位置時采用的方法是假說—演繹法，根據(jù)現(xiàn)象提出的問題是“白眼性狀是如何遺傳的，是否與性別有關(guān)”；作出的假設(shè)是“白眼由隱性基因控制，僅位于X染色體上，Y染色體上無對應(yīng)的等位基因”；然后利用F1紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行測交，驗證假設(shè)，因此C項正確。 例4　下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述中，正確的是(　　) A．基因全部在染色體上 B．基因在染色體上呈線性排列 C．一條染色體上有一個基因 D．染色體就是由基因組成的 答案　B 解析　基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，但細胞質(zhì)中也有少量基因存在?；蛟谌旧w上呈線性排列，這也說明一條染色體上有許多個基因。染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。 三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 1．基因的分離定律的實質(zhì) (1)在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性。 (2)在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。 2．基因的自由組合定律的實質(zhì) (1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。 (2)在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 例5　下列有關(guān)減數(shù)分裂過程中基因和染色體變化的敘述，不正確的是(　　) A．減數(shù)分裂時，同源染色體分開，等位基因也隨之分離 B．染色單體分開時，復(fù)制而來的兩個基因也隨之分開 C．非同源染色體自由組合，其上的非等位基因也可以自由組合 D．性染色體上的基因都是成對存在的 答案　D 解析　在性染色體上，有些基因不是成對存在的，如果蠅的眼色基因位于X染色體上，而在Y染色體上沒有與之相對應(yīng)的等位基因。 例6　如圖表示果蠅的一個細胞，其中數(shù)字表示染色體，字母表示基因，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．從染色體情況上看，該果蠅只能形成一種配子 B．e基因控制的性狀在雌雄個體中出現(xiàn)的概率相等 C．形成配子時基因A、a與D、d之間不能自由組合 D．只考慮3、4與7、8兩對染色體時，該個體能形成四種配子，并且配子數(shù)量相等 答案　D 解析　由圖可知，該果蠅為雄性個體，圖中7為X染色體，8為Y染色體，因此，從染色體情況上看，它能形成X、Y兩種配子；e基因位于X染色體上，Y染色體上沒有它的等位基因，所以e基因控制的性狀，在雄性個體中出現(xiàn)的概率高于在雌性個體中出現(xiàn)的概率；A、a與D、d位于兩對同源染色體上，減數(shù)分裂時，A、a與D、d之間能夠自由組合；只考慮3、4與7、8兩對同源染色體時，該果蠅基因型可寫成DdXeY，產(chǎn)生DXe、dXe、DY、dY四種配子且數(shù)量相等，即各占。 1．判斷正誤 (1)基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系(　　) (2)薩頓利用假說—演繹法，推測基因位于染色體上(　　) (3)體細胞中基因成對存在，配子中只含1個基因(　　) (4)蝗蟲體細胞中的24條染色體，12條來自父方，12條來自母方(　　) (5)基因分離定律的實質(zhì)是等位基因隨非同源染色體的分開而分離(　　) (6)由于控制果蠅眼色的基因只存在于X染色體上，所以該基因在遺傳過程中不遵循基因的分離定律(　　) 答案　(1)√　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6) 2．1903年，薩頓關(guān)于“基因位于染色體上”的假說是如何提出來的(　　) A．運用假說—演繹法提出的 B．通過蝗蟲實驗運用類比推理提出的 C．運用系統(tǒng)論分析法提出的 D．通過摩爾根的果蠅紅、白眼雜交實驗提出的 答案　B 3．果蠅的紅眼對白眼為顯性，且控制眼色的基因在X染色體上。下列雜交組合中，通過眼色即可直接判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 答案　B 解析　“通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別”即子代雌性和雄性的果蠅眼色不同。假設(shè)紅眼由基因A控制、白眼由基因a控制。A項，XAXaXAY→雌性都是紅眼，雄性紅眼、白眼，不能根據(jù)眼色判斷子代果蠅性別；B項，XaXaXAY→雌性都是紅眼，雄性都是白眼，可根據(jù)眼色判斷子代果蠅性別；C項，XAXaXaY→后代雌雄各紅眼和白眼，不能根據(jù)眼色判斷子代果蠅性別；D項，XaXaXaY→后代全是白眼，不能根據(jù)眼色判斷子代果蠅性別。 4．(2017全國Ⅰ，6)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性，位于X染色體上；長翅基因(B)對殘翅基因(b)為顯性，位于常染色體上?，F(xiàn)有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配，F(xiàn)1雄蠅中有為白眼殘翅，下列敘述錯誤的是(　　) A．親本雌蠅的基因型是BbXRXr B．F1中出現(xiàn)長翅雄蠅的概率為 C．雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例相同 D．白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體 答案　B 解析　根據(jù)分析，親本雌雄果蠅的基因型為BbXRXr和BbXrY，A正確；F1出現(xiàn)長翅雄蠅(B_X－Y)的概率為＝，B錯誤；母本BbXRXr產(chǎn)生的配子中，含Xr的配子占，父本BbXrY產(chǎn)生的配子中，含Xr的配子占，因此雌、雄親本產(chǎn)生的配子中含Xr的配子都占，C正確；白眼殘翅雌蠅的基因型為bbXrXr，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的極體和卵細胞的基因型都為bXr，D正確。 5．如圖是科學(xué)家根據(jù)果蠅的遺傳實驗，繪制出的果蠅某一條染色體上的某些基因的位置圖，請回答： (1)基因和染色體行為存在著明顯的________關(guān)系。 (2)繪出果蠅的基因在染色體上位置圖的第一位學(xué)者是________。 (3)染色體的主要成分是________和________。 (4)圖中染色體上的朱紅眼基因和深紅眼基因是一對等位基因嗎？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)平行　(2)摩爾根　(3)DNA　蛋白質(zhì)　(4)不是；等位基因應(yīng)位于一對同源染色體的同一位置上，而圖中朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上 解析　(1)基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。(2)摩爾根通過實驗證明基因位于染色體上，并繪出果蠅的基因在染色體上位置圖。(3)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。(4)朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上，不是等位基因。 6．(2015全國Ⅱ，32)等位基因A和a可能位于X染色體上，也可能位于常染色體上，假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考慮基因突變和染色體變異，請回答下列問題： (1)如果這對等位基因位于常染色體上，能否確定該女孩的2個顯性基因A來自于祖輩4人中的具體哪兩個人？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果這對等位基因位于X染色體上，那么可判斷該女孩兩個XA中的一個必然來自于________(填“祖父”或“祖母”)，判斷依據(jù)是______________________________________；此外，________(填“能”或“不能”)確定另一個XA來自于外祖父還是外祖母。 答案　(1)不能。女孩AA中的一個A，必然來自于父親，但因為祖父和祖母都含有A，故無法確定父親傳給女兒的A是來自于祖父還是祖母；另一個A必然來自于母親，也無法確定母親傳給女兒的A是來自于外祖父還是外祖母(2)祖母　該女孩的一個XA來自父親，而父親的XA一定來自祖母　不能 解析　(1)解答本題可采用畫圖分析法： 可見，祖輩4人中都含有顯性基因A，都有可能傳遞給該女孩。 (2)如圖 該女孩的其中一個XA來自父親，其父親的XA來自該女孩的祖母；另一個XA來自母親，而女孩母親的XA可能來自外祖母也可能來自外祖父。 [對點訓(xùn)練] 題組一　薩頓的假說 1．下列關(guān)于人類染色體、基因和減數(shù)分裂的敘述中，錯誤的是(　　) A．基因的主要載體是染色體，所以染色體和基因的行為具有平行關(guān)系 B．在體細胞中，等位基因存在于成對的同源染色體上 C．減數(shù)分裂過程中，等位基因隨著同源染色體的分開而分離 D．正常情況下，每個配子都含有體細胞中的每一對等位基因 答案　D 解析　人的細胞核基因全部位于染色體上，而細胞核是基因的主要儲存部位，所以染色體是基因的主要載體；在體細胞中，基因成對存在于同源染色體上；染色體和基因的行為具有平行關(guān)系，如等位基因隨著同源染色體的分開而分離；由于在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，導(dǎo)致了在配子中不含有等位基因。 2．下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯誤的是(　　) A．薩頓利用類比推理的方法提出基因在染色體上的假說 B．摩爾根等人首次通過實驗證明了基因在染色體上 C．所有的基因都在染色體上 D．基因在染色體上呈線性排列，每條染色體上都有若干個基因 答案　C 解析　薩頓根據(jù)基因與染色體行為的一致性，運用類比推理法，提出“基因在染色體上”的假說；摩爾根等人則通過假說—演繹法用實驗證明了基因在染色體上；染色體是基因的主要載體，線粒體、葉綠體及原核細胞中無染色體，但含有基因；每條染色體上都有若干個基因，基因在染色體上呈線性排列。 3．下列不能體現(xiàn)基因與染色體平行關(guān)系的是(　　) A．間期的復(fù)制行為 B．間期蛋白質(zhì)的合成 C．一半來自父方，一半來自母方 D．在減數(shù)第一次分裂后期自由組合 答案　B 解析　A項中，基因和染色體在間期都進行復(fù)制；B項中，基因只是DNA片段，間期蛋白質(zhì)合成，不能體現(xiàn)基因與染色體之間的平行關(guān)系；C項中，受精卵由精子和卵細胞融合而來，核中的基因和染色體均是一半來自父方，一半來自母方；D項中，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期自由組合，位于非同源染色體上的非等位基因也自由組合。 4．科學(xué)的研究方法是取得成功的關(guān)鍵，假說—演繹法和類比推理是科學(xué)研究中常用的方法，人類探索基因神秘蹤跡歷程中，進行了如下研究： ①1866年孟德爾的豌豆雜交實驗：提出了生物的性狀由遺傳因子控制　②1903年薩頓研究蝗蟲的精子和卵細胞形成過程，提出假說：基因在染色體上　③1910年摩爾根進行果蠅雜交實驗：找到基因在染色體上的實驗證據(jù)。 他們在研究的過程中所使用的科學(xué)研究方法依次為(　　) A．①假說—演繹法?、诩僬f—演繹法　③類比推理 B．①假說—演繹法?、陬惐韧评怼、垲惐韧评? C．①假說—演繹法　②類比推理?、奂僬f—演繹法 D．①類比推理?、诩僬f—演繹法?、垲惐韧评? 答案　C 解析　孟德爾提出生物的性狀由遺傳因子控制和摩爾根找到基因在染色體上的實驗證據(jù)運用的都是假說—演繹法；薩頓提出基因在染色體上的假說運用的是類比推理。 題組二　基因位于染色體上的實驗證據(jù) 5．如圖是某紅眼果蠅細胞分裂示意圖(用B、b表示相關(guān)基因)，若圖Ⅲ中的a與一只異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅，則d與異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成的果蠅表現(xiàn)型為(　　) A．白眼雄果蠅 B．紅眼雄果蠅 C．白眼雌果蠅 D．紅眼雌果蠅 答案　D 解析　據(jù)圖Ⅰ可知，該果蠅為雄果蠅，基因型為XBY。由a與一只異性紅眼果蠅(XBXb)產(chǎn)生的配子(Xb)結(jié)合發(fā)育成一只白眼雄果蠅(XbY)可知，a含Y染色體，則d含X染色體且攜帶決定紅眼的基因(XB)，與異性紅眼果蠅產(chǎn)生的配子結(jié)合發(fā)育成的果蠅表現(xiàn)型為紅眼雌果蠅(XBX－)。 6．用純合子果蠅作為親本研究兩對相對性狀的遺傳實驗，結(jié)果如表所示。下列說法不正確的是(　　) P F1 ①♀灰身紅眼♂黑身白眼 ♀灰身紅眼、♂灰身紅眼 ②♀黑身白眼♂灰身紅眼 ♀灰身紅眼、♂灰身白眼 A.果蠅的灰身、紅眼是顯性性狀 B．由組合②可判斷控制眼色的基因位于X染色體上 C．若組合①的F1隨機交配，則F2雌蠅中純合的灰身紅眼占 D．若組合②的F1隨機交配，則F2中黑身白眼的概率為 答案　C 解析　根據(jù)實驗①♀灰身紅眼♂黑身白眼的后代只出現(xiàn)灰身紅眼，說明灰身、紅眼是顯性性狀，A正確；由于組合②的后代中，雌性個體只有紅眼，雄性個體只有白眼，因此可判斷控制眼色的基因位于X染色體上，B正確；設(shè)灰身和黑身相關(guān)基因用A、a表示，紅眼和白眼相關(guān)基因用B、b表示，組合①的F1的基因型為AaXBXb和AaXBY，若組合①的F1隨機交配，則F2雌蠅中純合的灰身紅眼占＝，C錯誤；組合②的F1的基因型為AaXBXb和AaXbY，若組合②的F1隨機交配，則F2雄蠅中黑身白眼占＝，D正確。 7．(2018鄭州高一檢測)果蠅的大翅和小翅是一對相對性狀，由一對等位基因A、a控制?，F(xiàn)用大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配，再讓F1雌雄個體相互交配，實驗結(jié)果如下： 項目 雌果蠅 雄果蠅 F1 大翅620 大翅617 F2 大翅2159 大翅1011　小翅982 下列分析不正確的是(　　) A．果蠅翅形大翅對小翅為顯性 B．根據(jù)實驗結(jié)果判斷果蠅的翅形遺傳遵循基因分離定律 C．根據(jù)實驗結(jié)果可證明控制翅形的基因位于X染色體上 D．F2中雌果蠅基因型相同，雄果蠅有兩種基因型 答案　D 解析　大翅雌果蠅和小翅雄果蠅進行交配，F(xiàn)1全是大翅果蠅，所以大翅對小翅為顯性。根據(jù)題中信息“F2：大翅雌果蠅2 159只，大翅雄果蠅1 011只，小翅雌果蠅982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分離定律，又因為小翅果蠅只出現(xiàn)在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色體上。遺傳圖解如下： 大翅(雌) 小翅(雄) P　　XAXAXaY ↓ F1　XAXaXAY 大翅(雌) 大翅(雄) ↓ XAY XaY F2　大翅(雌)　大翅(雄)　小翅(雄) 可見，F(xiàn)2中雌果蠅有兩種基因型，分別為XAXA和XAXa。 8．摩爾根用一只白眼突變體的雄性果蠅進行一系列雜交實驗后，證明了基因位于染色體上。其一系列雜交實驗過程中，最早獲得白眼雌果蠅的途徑是(　　) A．親本白眼雄果蠅親本雌果蠅 B．親本白眼雄果蠅F1雌果蠅 C．F2白眼雄果蠅F1雌果蠅 D．F2白眼雄果蠅F3雌果蠅 答案　B 解析　白眼為隱性性狀，且控制該性狀的基因位于X染色體上，因此要獲得白眼雌果蠅，必須用白眼雄果蠅和攜帶白眼基因的雌果蠅雜交。A選項中親本雌果蠅不攜帶白眼基因，不符合題意；B選項中F1雌果蠅攜帶白眼基因，符合題意；C、D選項用的時間較長，不符合題意。 9. (2018南陽高一期中)如圖是教材中熒光標記染色體上基因的照片，下列關(guān)于該圖的說法錯誤的是(　　) A．該圖是證明基因在染色體上的最直接的證據(jù) B．從熒光點的分布來看，圖中是一對含有染色單體的同源染色體 C．相同位置上的同種熒光點，說明這四個基因是相同基因 D．該圖可以說明基因在染色體上呈線性排列 答案　C 題組三　孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋 10．A和a為控制果蠅體色的一對等位基因，只存在于X染色體上。在細胞分裂過程中，發(fā)生該等位基因分離的細胞是(　　) A．初級精母細胞 B．精原細胞 C．初級卵母細胞 D．卵原細胞 答案　C 解析　等位基因隨著同源染色體的分開而分離，發(fā)生在減Ⅰ后期，雄性果蠅Y染色體上沒有此等位基因，因此，只存在于X染色體上的等位基因的分離只能發(fā)生在初級卵母細胞中。 11．圖中各種基因型的個體自交后代表現(xiàn)型比例為9∶3∶3∶1的是(　　) 答案　C 解析　9∶3∶3∶1的性狀分離比依賴于非同源染色體上的非等位基因自由組合。A、B、D的性狀分離比均為3∶1。 12.如圖所示為某生物正在進行分裂的細胞，等位基因A和a位于染色體的位置(不考慮交叉互換)可能是(　　) A．A位于①上，a位于⑤上 B．A位于⑤上，a位于⑦上 C．A和a分別位于⑤和⑧上 D．A和a分別位于②和⑥上 答案　C 解析?、俸廷菔情g期復(fù)制形成的，應(yīng)該含有相同的基因，因此A位于①上，a不可能位于⑤上，A錯誤；A和a是一對等位基因，應(yīng)該位于同源染色體相同位置上，因此A位于⑤上，則a位于④或⑧上，B錯誤；A和a是一對等位基因，應(yīng)該位于同源染色體相同位置上，因此A和a可分別位于⑤和⑧上，C正確；②和⑥是間期復(fù)制形成的，應(yīng)該含有相同的基因，因此A和a不可能分別位于②和⑥上，D錯誤。 [綜合強化] 13.某種昆蟲長翅(A)對殘翅(a)為顯性，直翅(B)對彎翅(b)為顯性，有刺剛毛(D)對無刺剛毛(d)為顯性，控制這三對性狀的基因均位于常染色體上?，F(xiàn)有這種昆蟲一個體細胞基因型如圖所示，請回答下列問題： (1)長翅與殘翅、直翅與彎翅兩對相對性狀的遺傳是否遵循基因自由組合定律？并說明理由。______________________________________________________________。 (2)該昆蟲一個初級精母細胞產(chǎn)生的精細胞的基因型為__________________________。 (3)該昆蟲細胞有絲分裂后期，移向細胞同一極的基因有___________________。 (4)為驗證基因自由組合定律，可用來與該昆蟲進行交配的異性個體的基因型分別是______________________。 答案　(1)不遵循，控制這兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上　(2)AbD、abd或Abd、abD　(3)A、a、b、b、D、d　(4)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd 解析　位于非同源染色體上的非等位基因遺傳遵循基因自由組合定律，在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離，細胞兩極的染色體上的基因相同。驗證基因自由組合定律可采用測交(AabbDdaabbdd，AabbDdaaBBdd)或雜交(AabbDdAabbDd，AabbDdAaBBDd)方式。 14．圖中甲表示某果蠅體細胞的染色體組成，乙表示該果蠅所產(chǎn)生的一個異常的生殖細胞，據(jù)圖回答下列問題： (1)果蠅的一個精原細胞中X染色體上的W基因在________期形成兩個W基因，這兩個W基因在____________________________________________期發(fā)生分離。 (2)基因B、b與W的遺傳遵循____________定律，原因是_______________________。 (3)該精原細胞進行減數(shù)分裂時，次級精母細胞后期性染色體的組成為________。 (4)圖乙是一個異常的精細胞，造成這種異常的原因是在該精細胞形成過程中，______________________。 (5)若某精原細胞進行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生了4個精細胞如下圖所示。 ①圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ連續(xù)的分裂過程是不是一個細胞周期？為什么？____________________。 ②果蠅的紅眼(W)對白眼(w)為顯性，這對基因位于X染色體上。若圖Ⅰ表示一紅眼雄果蠅的精原細胞，若圖Ⅲ中的a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細胞結(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__________。 答案　(1)細胞分裂間　有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后　(2)基因的自由組合　這兩種基因位于不同對的同源染色體上　(3)XX或YY　(4)減數(shù)第二次分裂時一對姐妹染色單體(或Y染色體)分開后沒有分離 (5)①不是，因為減數(shù)分裂不能周而復(fù)始地進行連續(xù)分裂 ②雄性　Y 解析　(1)果蠅X染色體上的兩個W基因是DNA分子復(fù)制的結(jié)果，形成于細胞分裂的間期，這兩個W基因位于姐妹染色單體上，故其分離發(fā)生在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。 (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)第一次分裂產(chǎn)生的次級精母細胞中沒有同源染色體。(4)圖乙細胞內(nèi)含有兩條Y染色體，原因可能是減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分開后形成的染色體(Y染色體)未分離，從而進入同一精細胞中。(5)①減數(shù)分裂過程不能周而復(fù)始地進行，因此圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ連續(xù)的分裂過程不能說是一個細胞周期；②一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精細胞是兩兩相同的，即兩個含XW、兩個含Y。a變形后的精子與一只紅眼雌果蠅產(chǎn)生的卵細胞結(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。 15．薩頓運用類比推理方法提出“控制生物性狀的基因位于染色體上”的假說。摩爾根起初對此假說持懷疑態(tài)度，他和同事設(shè)計果蠅雜交實驗對此進行研究。雜交實驗如圖所示： P　　　紅眼雌白眼雄 ↓ F1　　　紅眼雌、雄　　1237只 雌雄果蠅 相互交配 F2紅眼雌2159只 紅眼雄1011只 白眼雄982只 請回答下列問題： (1)從實驗的結(jié)果可以看出，顯性性狀是________。 (2)根據(jù)實驗結(jié)果判斷，果蠅的眼色遺傳是否遵循基因的分離定律？________(填“遵循”或“不遵循”)。請寫出判斷的理由：______________________________________。 (3)上述果蠅雜交實驗現(xiàn)象________(填“支持”或“不支持”)薩頓的假說。根據(jù)同時期其他生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅體細胞中有4對染色體(3對常染色體、1對性染色體)的事實，摩爾根等人提出以下假設(shè)：______________________________，從而使上述遺傳現(xiàn)象得到合理的解釋(不考慮眼色基因位于Y染色體上的情況)。 (4)摩爾根等人通過測交等方法力圖驗證他們提出的假設(shè)，以下的實驗圖解是他們完成的測交實驗之一： P　　　　　　　紅眼(F1雌)　　白眼(雄) 　　　　　　　　　　　　↓ 紅眼(雌) 紅眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄) 測交子代　　 　 　 (說明：測交親本中的紅眼雌蠅來自雜交實驗的F1) ①上述測交實驗現(xiàn)象并不能充分驗證其假設(shè)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②為充分驗證其假設(shè)，請在上述測交實驗的基礎(chǔ)上再補充設(shè)計一個實驗方案(要求寫出實驗親本的基因型和預(yù)期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因為B、b。提示：親本從上述測交子代中選取)。 實驗親本的基因型：________________，預(yù)期子代的基因型：________________。 答案　(1)紅眼　(2)遵循　雜種子一代自由交配的后代表現(xiàn)性狀分離，且分離比為3∶1　(3)支持　控制眼色的基因只位于X染色體上　(4)①控制眼色的基因無論位于常染色體上還是只位于X染色體上，測交實驗結(jié)果皆相同?、赬bXb、XBY　XBXb、XbY 解析　(1)紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1全為紅眼，F(xiàn)1相互交配，F(xiàn)2出現(xiàn)白眼，由此可知紅眼為顯性性狀。(2)由F2性狀分離比為3∶1可知，眼色遺傳遵循基因的分離定律。(3)在摩爾根的實驗中，F(xiàn)2中只有雄性的果蠅出現(xiàn)了突變性狀，這說明該對相對性狀的遺傳是與性別相關(guān)聯(lián)的，將控制眼色的基因定位于性染色體上可以圓滿地解釋相應(yīng)的現(xiàn)象，這說明該實驗是支持薩頓假說的。(4)利用F1中的紅眼雌果蠅進行測交實驗時，無論基因在性染色體上還是位于常染色體上，后代均會出現(xiàn)1∶1∶1∶1的性狀分離比。根據(jù)性染色體傳遞的規(guī)律，可以選用顯性的雄性果蠅和隱性的雌性果蠅雜交，如果控制眼色的基因只位于X染色體上，后代中的雄性果蠅與親本中的雌性果蠅具有相同的性狀，而后代中的雌性果蠅與親本中的雄性果蠅的性狀相同。