第4講 基因在染色體上 -高考生物一輪復習講義（生物學必修2）（解析版）

第4講基因在染色體上考點一基因在染色體上假說和證據一、薩頓的假說1.薩頓的假說：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。2.依據：基因在染色體上，基因和染色體行為存在明顯的平行關系?；蛉旧w生殖過程中在雜交過程中保持完整性和獨立性在配子形成和受精過程中，形態(tài)結構相對穩(wěn)定存在體細胞成對成對配子成單成單體細胞中來源成對基因一個來自父方，一個來自母方一對同源染色體，一條來自父方，一條來自母方形成配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體自由組合基因位于染色體上的實驗證據1.證明者：摩爾根。2.研究方法：假說—演繹法。3.果蠅作為遺傳學實驗材料的優(yōu)點：（1）具有易于區(qū)分的相對性狀；（2）體型小，易飼養(yǎng)，繁殖快；（3）產生的后代數量多，便于統(tǒng)計；（4）染色體數目少，便于觀察。4.基因位于染色體上的實驗過程觀察現(xiàn)象提出問題_3:1紅眼____3:1紅眼___①果蠅紅眼與白眼是一對相對性狀。②F1全為紅眼，說明紅眼是顯性性狀。③F2紅眼:白眼＝3:1，說明眼色遺傳符合分離定律，紅眼與白眼受一對等位基因控制。④白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。分析問題提出假說控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體上不含有它的等位基因。演繹推理實驗驗證雄配子雌配子1/2XW1/2Y1/2XW1/4XWXW(紅眼雌性)1/4XWY(紅眼雄性)1/2Xw1/4XWXw(紅眼雌性)1/4XwY(白眼雄性)分析結果得出結論基因位于染色體上,每種生物的基因數量，都要遠遠多于這種生物的染色體的數目,一條染色體上有許多個基因，基因在染色體上呈線性排列?？键c二孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋1.基因的分離定律的實質是:在減數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?；虻淖杂山M合定律的實質是: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；在減數分裂過程中，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。3.重要遺傳學發(fā)展歷①提出“性狀是由遺傳因子決定的”觀點是___孟德爾__。②把“遺傳因子”改為“基因”，并提出“等位基因”概念是__約翰遜_。③提出“基因在染色體上”的假說是__薩頓___。④用實驗證明了“基因在染色體上”是___摩爾根_。4.生物體細胞中的基因與染色體易錯提示(1)真核生物的細胞核基因都位于染色體上，而細胞質中的基因位于細胞的線粒體和葉綠體的DNA上。(2)原核細胞中無染色體，原核細胞的基因在擬核或質粒上?！菊骖}訓練】一、單選題1．（2021·海南·高考真題）孟德爾的豌豆雜交實驗和摩爾根的果蠅雜交實驗是遺傳學的兩個經典實驗。下列有關這兩個實驗的敘述，錯誤的是（

）A．均將基因和染色體行為進行類比推理，得出相關的遺傳學定律B．均采用統(tǒng)計學方法分析實驗結果C．對實驗材料和相對性狀的選擇是實驗成功的重要保證D．均采用測交實驗來驗證假說【答案】A【詳解】A、兩個實驗都是采用的假說演繹法得出相關的遺傳學定律，A錯誤;B、孟德爾豌豆雜交實驗和摩爾根果蠅雜交實驗都采用了統(tǒng)計學方法分析實驗數據，B正確;C、孟德爾豌豆雜交實驗成功的原因之一是選擇了豌豆作為實驗材料，并且從豌豆的眾多性狀中選擇了7對性狀；摩爾根的果蠅雜交實驗成功的原因之一是選擇了果蠅作為實驗材料，同時也從果蠅的眾多性狀當中選擇了易于區(qū)分的白紅眼性狀進行研究，C正確；D、這兩個實驗都采用測交實驗來驗證假說，D正確。2．（2019·江蘇·高考真題）下圖為初級精母細胞減數分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是（

）A．1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為非等位基因B．同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有基因1～8C．1與3都在減數第一次分裂分離，1與2都在減數第二次分裂分離D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子【答案】B【詳解】1與2是相同基因，1與3、4可能互為等位基因，1與6、7、8互為非等位基因，A錯誤；精原細胞有絲分裂前期與其進行減數分裂時形成的初級精母細胞含有的染色體的數目和基因種類、數目均相同，故均含有基因1~8，B正確；若不考慮交叉互換，1與3會在減數第一次分裂的后期隨同源染色體的分開而分離，1與2會在減數第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離，若考慮交叉互換，則1與2可能會在減數第一次分裂的后期隨同源染色體分開而分離，1與3可能在減數第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離，C錯誤；1與5在同一條姐妹染色單體上，5與6是相同的基因，因此1與6的組合不能形成重組配子，D錯誤。3．（2018·浙江·高考真題）下列關于基因和染色體的敘述，錯誤的是（

）A．體細胞中成對的等位基因或同源染色體在雜交過程中保持獨立性B．受精卵中成對的等位基因或同源染色體一半來自母方，另一半來自父方C．減數分裂時，成對的等位基因或同源染色體彼此分離分別進入不同配子D．雌雄配子結合形成合子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合【答案】D【詳解】等位基因是指位于一對同源染色體的相同位置上、控制相對性狀的基因，同源染色體是指形狀和大小一般都相同，而且一條來自父方、一條來自母方的兩條染色體?？梢?，體細胞中成對的等位基因或同源染色體在雜交過程中保持獨立性，受精卵中成對的等位基因或同源染色體一半來自母方，另一半來自父方，A、B正確；減數分裂時，成對的等位基因隨同源染色體的彼此分離而分別進入不同的配子中，C正確；減數分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合，D錯誤。4．（2017·全國·高考真題）已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數分裂過程中可能產生的細胞。其中表示錯誤的是（

）A． B．C． D．【答案】D【詳解】A、A項中兩個細胞大小相等，每條染色體上有兩條染色單體，兩條染色單體上有由DNA復制而來的兩個相同的基因，為減數第二次分裂前期兩個次級精母細胞，A正確；B、B項中兩個細胞大小也相等，也為減數第二次分裂前期兩個次級精母細胞，與A項細胞不同的原因是非同源染色體上的非等位基因的自由組合的方式不同，產生了基因組成為ggHH、GGhh的兩個次級精母細胞，B正確；C、C項中4個細胞大小相同，為4個精細胞，兩兩相同，C正確；D、D項中雖然4個大小相同的精細胞也是兩兩相同，但是每個精細胞中不能出現(xiàn)同源染色體、等位基因，即G和g、H和h一般不會在一個精細胞中，D錯誤。5．（2017·上?！じ呖颊骖}）在番茄中，圓形果（R)對卵圓形果（r）為顯性，單一花序（E)對復狀花序(e)是顯性。對某單一花序圓形果植株進行測交，測交后代表型及其株數為：單一花序圓形果22株、單一花序卵圓形果83株、復狀花序圓形果85株、復狀花序卵圓形20株。據此判斷，下列四圖中，能正確表示該單一花序圓形果植株基因與染色體關系的是（

）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據單一花序圓形果植株測交后代表型及其株數為：單一花序圓形果22株、單一花序卵圓形果83株、復狀花序圓形果85株、復狀花序卵圓形20株，說明四種表現(xiàn)型的比例不能近似轉化為1：1：1：1，由此推知單一花序圓形果植株的基因型為EeRr，但兩對基因最可能位于一對同源染色體上，因部分發(fā)生交叉互換才導致產生的四種配子的比例不為1：1：1：1，綜合分析，A正確，BCD錯誤。6．（2017·全國·高考真題）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1/8為白眼殘翅，下列敘述錯誤的是（

）A．親本雌蠅的基因型是BbXRXrB．F1中出現(xiàn)長翅雄蠅的概率為1/16C．雌、雄親本產生含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【詳解】A、根據分析，親本雌果蠅基因型是BbXRXr，A正確；B、F1出現(xiàn)長翅雄果蠅（B_）的概率為1/2×3/4＝3/8，B錯誤；C、親本雄果蠅關于眼色基因型是XrY，雌果蠅基因型是XRXr，產生Xr的配子的比例都是1/2，C正確；D、白眼殘翅雌果蠅的基因型為bbXrXr，經減數分裂可以產生基因型為bXr的極體，D正確。7．（2016·全國·高考真題）果蠅的某對相對性狀由等位基因G、g控制，且對于這對性狀的表現(xiàn)型而言，G對g完全顯性。受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致死。用一對表現(xiàn)型不同的果蠅進行交配，得到的子一代果蠅中雌：雄＝2:1，且雌蠅有兩種表現(xiàn)型。據此可推測：雌蠅中A．這對等位基因位于常染色體上，G基因純合時致死B．這對等位基因位于常染色體上，g基因純合時致死C．這對等位基因位于X染色體上，g基因純合時致死D．這對等位基因位于X染色體上，G基因純合時致死【答案】D【詳解】由題意“子一代果蠅中雌:雄＝2:1”可知,該對相對性狀的遺傳與性別相關聯(lián)，為伴性遺傳，G、g這對等位基因位于X染色體上；由題意“子一代雌蠅有兩種表現(xiàn)型且雙親的表現(xiàn)型不同”可推知：雙親的基因型分別為XGXg和XgY；再結合題意“受精卵中不存在G、g中的某個特定基因時會致使”，可進一步推測：G基因純合時致死。綜上分析，A、B、C三項均錯誤，D項正確。8．（2015·江蘇·高考真題）下列關于研究材料、方法及結論的敘述,錯誤的是（

）A．孟德爾以豌豆為研究材料,采用人工雜交的方法,發(fā)現(xiàn)了基因分離與自由組合定律B．摩爾根等人以果蠅為研究材料,通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀分離比,認同了基因位于染色體上的理論C．赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材料,通過同位素示蹤技術區(qū)分蛋白質與DNA,證明了DNA是遺傳物質D．沃森和克里克以DNA大分子為研究材料,采用X射線衍射的方法,破譯了全部密碼子【答案】D【詳解】A、孟德爾以豌豆作為實驗材料，采用人工雜交的方法，利用假說演繹法，發(fā)現(xiàn)了基因分離和自由組合定律，A正確；B、摩爾根等人以果蠅作為材料，通過研究其眼色的遺傳，認同了基因位于染色體上的理論，B正確；C、赫爾希和蔡斯以噬菌體和細菌為實驗材料，利用同位素示蹤技術，證明了DNA是遺傳物質，C正確；D、沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結構，尼倫伯格破譯了第一個密碼子，后來科學家陸續(xù)破譯了全部密碼子，D錯誤。9．（2018·江蘇·高考真題）下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述不正確的是A．朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因B．在有絲分裂中期，X染色體和常染色體的著絲點都排列在赤道板上C．在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現(xiàn)在細胞的同一極D．在減數第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極【答案】A【詳解】A.根據以上分析可知，朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一條常染色體上，而等位基因應該位于同源染色體上，A錯誤；B.在有絲分裂中期，所有染色體的著絲點都排列在赤道板上，B正確；C.在有絲分裂后期，著絲點分裂、姐妹染色單體分離，分別移向細胞的兩極，兩極都含有與親本相同的遺傳物質，因此兩極都含有基因cn、cl、v、w，C正確；D.在減數第二次分裂后期，X染色體與常染色體可以同時出現(xiàn)在細胞的同一極，因此基因cn、cl、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極，D正確；二、解答題10．（2014·全國·高考真題）現(xiàn)有4個小麥純合品種，即抗銹病無芒、抗銹病有芒、感銹病無芒、感銹病有芒，已知抗銹病對感銹病為顯性，無芒對有芒為顯性，且這兩對相對性狀各由一對等位基因控制。若用上述四個品種組成兩個雜交組合，使其F1均為抗銹病無芒，且這兩個雜交組合的F2表現(xiàn)型及其數量比完全一致?；卮饐栴}：（1）為實現(xiàn)上述目的，理論上，必需滿足的條件有：在親本中控制這兩對相對性狀生物兩對等位基因必須位于___________，在形成配子時非等位基因要___________，在受精時雌雄配子要___________，而且每種合子（受精卵）的存活率也要_______________。那么。這兩個雜交組合分別是___________和___________。（2）上述兩個雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子，1個F2植株上所結的全部F3種子種在一起，長成的植株稱為1個株系。理論上，在所有F3株系中，只表現(xiàn)出一對性狀分離的株系有4種，那么，在這4種株系中，每種株系的表現(xiàn)型及其數量比分別是_________________，___________________，_________________和__________________?！敬鸢浮?/p>

非同源染色體

自由組合

隨機結合

相