资源简介

基因在染色体上
重难点
题型
分值
重点
萨顿的假说
选择题、非选择题
2-3
摩尔根果蝇杂交实验
孟德尔遗传定律的现代解释
难点
摩尔根的果蝇杂交实验
类比推理法和假说演绎法的运用
1. 萨顿的假说
（1）研究方法：类比推理。
（2）假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
（3）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下表所示。
比较项目
基因
染色体
生殖过程中
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，染色体形态结构相对稳定
存在
体细胞
成对
成对
配子
成单
成单
体细胞中来源
成对基因，一个来自父方，一个来自母方
一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方
形成配子时
非同源染色体上的非等位基因自由组合
非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合
2. 基因位于染色体上的实验证据
（1）证明者：摩尔根。
（2）研究方法：假说—演绎法。
（3）实验材料以及优点：摩尔根选择果蝇为实验材料，其优点是：具有许多易于区分的相对性状、子代数量多、易饲养、繁殖速度快、并且细胞中只有8条染色体。
（4）研究过程
①实验
P　　红眼（♀）　　　×　　　白眼（♂）
　　　　　　　　　↓
F1红眼（♀） × 红眼（♂）
　　　　　　　　　↓F1个体之间交配
F2红眼（♀、♂）、白眼（♂）
②提出问题
③提出假说，进行解释
a. 假设：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。
b. 用遗传图解进行解释（如图所示）：

④演绎推理，实验验证：进行测交实验，亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代中雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝1∶1∶1∶1。
⑤得出结论：控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
⑥基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
类比推理法与假说—演绎法的区别：

3. 孟德尔遗传规律的现代解释
①分离定律：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。
②自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体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。
例题1 下列关于基因在染色体上的说法正确的是（　　）
A. 萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上
B. 萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说
C. 摩尔根利用假说—演绎法，通过实验提出基因在染色体上的假说
D. 摩尔根等绘出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图
答案：D
解析：本题考查萨顿的类比推理法和摩尔根的实验，难度中等。萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，摩尔根利用假说—演绎法，通过果蝇的红白眼这一相对性状的杂交实验证明了基因在染色体上，A、B、C错误；摩尔根及其学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上的相对位置的图，D正确。
例题2 摩尔根在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中发现F1全为红眼，F2有白眼雄果蝇，请问最早能判断白眼基因可能位于X染色体上的最关键实验结果是（ ）
A. 白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌、雄比例为1∶1
B. 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
C. F1雌雄个体交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性
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：C
解析：本题考查摩尔根的果蝇杂交实验，难度较大。白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现野生型，雌雄比例1∶1，只能说明野生型相对于突变型是显性性状，不能判断白眼基因位于X染色体上，A错误；F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现红眼和白眼，且比例1∶1，这属于测交类型，仍不能说明白眼基因位于X染色体上，B错误；F1中雌雄果蝇杂交，后代出现性状分离，且白眼全部为雄性，说明这一对性状的遗传与性别有关，说明控制该性状的基因位于X染色体上，C正确；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，能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果，D错误。
（答题时间：30分钟）
1. 萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，提出“基因在染色体上”的假说，以下哪项不属于他所依据的“平行”关系（ ）
A. 基因和染色体，在体细胞中都成对存在，在配子中都只有成对中的一个
B. 非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂中也自由组合
C. 每条染色体上有多个基因
D. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构
2. 下列有关基因和染色体的叙述错误的是（　　）
①染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列
②摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用“假说一演绎”法确定了基因在染色体上
③同源染色体的相同位置上一定是等位基因
④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的
⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”
A. ①②③⑤ B. ②③④ C. ③④ D. ①②⑤
3. 人类对基因的认识经历了几十年的科学研究，直到19世纪，科学家们才开始了解基因是如何工作的，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 孟德尔发现遗传两大基本规律时所用到的“遗传因子”，后被约翰逊改称为“基因”
B. 萨顿运用“假说-演绎法”提出假说：基因位于染色体上
C. 美国生物学家摩尔根运用“假说-演绎法”证明了基因在染色体上
D. 经过实验证明了基因在染色体上，且基因在染色体上呈线性排列
4. 如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果，下列叙述不正确的是（　　）
A. 该图表示基因在染色体上的排列特点
B. 科学家定位基因在染色体上的位置使用了荧光标记技术
C. 图中所有关于眼睛颜色的基因彼此之间均属于等位基因
D. 图中的朱红眼、深红眼基因一般不遵循孟德尔定律
5. 下列关于摩尔根证明基因位于染色体上的果蝇杂交实验和孟德尔的一对相对性状的杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A. 两实验都设计了测交实验来验证其假说
B. 两实验涉及的性状均受一对位于常染色体上的等位基因控制
C. 两实验都做了正、反交实验，都符合细胞核基因遗传的特点
D. 孟德尔运用了统计学方法分析数据，摩尔根没有
6. 下列关于萨顿、摩尔根所用科学研究方法的叙述，错误的是（ ）
A. 萨顿、摩尔根使用的方法分别为类比推理法和假说—演绎法
B. 类比推理法得出的结论不一定正确，还需进一步进行实验验证
C. 摩尔根首先假设果蝇白眼基因的位置，然后运用测交的方法进行验证
D. 摩尔根使用假说—演绎法确定染色体上有多个基因且这些基因在染色体上呈线性排列
7. 关于孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验，叙述正确的是（ ）
A. 前者遵循分离定律，后者不遵循
B. 前者相对性状易区分，后者不易区分
C. 前者的结论对后者得出结论有影响
D. 前者使用了假说一演绎法，后者使用了类比推理法
8. 摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论
B. 果蝇的眼色遗传遵循基因的自由组合定律
C. 摩尔根的实验运用了类比推理的研究方法
D. 摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X和Y染色体上
9. 萨顿提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说，摩尔根起初对此假说持怀疑态度，他与同事设计果蝇杂交实验对此进行研究，杂交实验图解如图1：
摩尔根等人提出的假设能合理解释图1的遗传现象，还通过测交等方法试图验证他们提出的假设。图2是他们所做的测交实验之一：
同时期的生物学家发现，果蝇体细胞中有4对染色体（其中3对常染色体，1对性染色体）。请帮助理清果蝇眼色遗传研究的思路，并回答有关问题：
（1）通过分析，图1的杂交实验结果符合基因的_______________定律。
（2）关于该实验中果蝇眼色基因在染色体上的位置有以下四种情况要考虑：
A. 在常染色体上 B. 只在X染色体上
C. 只在Y染色体上 D. 在X、Y染色体的同源区段
a.首先应排除C情况，如果控制眼色的基因在Y染色体上，则图1中F1雄果蝇眼色应表现为__________________。
b.摩尔根等人提出的假设是剩下三种情况中的_________（填字母）。他们提出这一假设的理由是：果蝇白眼性状的出现总是___________________________。
（3）有人认为，从该种果蝇自然种群中选取红眼雄果蝇与上图2测交子代中的____杂交，如果子代表现为____________________________________________，就能更充分地验证摩尔根等人提出的假设。
10. 摩尔根及其团队在研究果蝇眼色时，发现F1的雌雄红眼杂交，后代白眼占1/4，且都是雄果蝇（如图）。
针对这个现象，有以下三种假设。
假设1：控制白眼的基因（w）只位于Y染色体上。
假设2：控制白眼的基因（w）位于X和Y染色体上。
假设3：控制白眼的基因（w）只位于X染色体上。
请分析回答下列问题：
（1）假设1不成立的理由是_______________________________________。
（2）若假设2成立，F1杂交得到的子代表现型及比例为_______________；则群体中与眼色有关的基因型有______种。
（3）摩尔根还做了一个回交实验（让亲代白眼雄果蝇和F1红眼雌果蝇交配），该实验的结果不能否定假设2或假设3，原因是__________________________________。
（4）若要证明假设3正确，可以采取的杂交方案为________________，后代应出现的结果是____________________________________________________________________________。
（5）研究小组已经证明，控制眼色的基因只位于X上；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上；则群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有________种。
1. C解析：本题考查萨顿对基因与染色体进行类比推理的过程，难度中等。基因和染色体，在体细胞中都是成对存在，在配子中都只有成对中的一个，这说明基因和染色体之间有平行关系，A错误；非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合；非同源染色体在减数分裂中也有自由组合，这也体现了基因与染色体之间的平行关系，B错误；一条染色体上包含一个DNA或两个DNA分子，一个DNA分子上包含有多个基因，基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。一条染色体上携带着许多个基因，但这不属于萨顿的假说，C正确；基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构，这体现基因与染色体之间的平行关系，D错误。
2. C解析：本题考查基因与染色体的关系，难度中等。染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，①正确；摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用“假说一演绎”法确定了控制果蝇白眼的基因在X染色体上，②正确；同源染色体的相同位置上可能存在一对相同的基因（如AA），也可能存在一对等位基因（如Aa），③错误；一条染色体上有许多基因，染色体是由DNA和蛋白质组成，基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是基因的主要载体，④错误；萨顿研究蝗虫的减数分裂，运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”，⑤正确；综上分析，C正确，A、B、D错误。
3. B 解析：本题考查科学家的实验方法以及结论，难度中等。孟德尔发现遗传两大基本规律时所用到的“遗传因子”，后被约翰逊改称为“基因”，A正确；美国遗传学家萨顿发现了孟德尔当初所说的“遗传因子”与染色体的行为存在明显的平行关系，于是他运用类比推理法得出著名的萨顿假说：基因位于染色体上，B错误；美国生物学家摩尔根运用“假说-演绎法”用实验证明了基因在染色体上，C正确；经过实验证明了基因在染色体上，且基因在染色体上呈线性排列，D正确。
4. C 解析：本题考查基因与染色体的关系，难度中等。该图说明了基因在染色体上的呈线性排列，A正确；利用荧光标记技术可以显示出基因在染色体上的位置，B正确；图中所有关于眼睛颜色的基因都在一条染色体上，彼此之间属于同源染色体上的非等位基因，C错误；图中所有关于眼睛颜色的基因都在一条染色体上，彼此之间属于非等位基因，遗传时，同一条染色体上的非等位基因不遵循孟德尔定律，D正确。
5. A解析：本题考查遗传学杂交试验及其结论，难度中等。摩尔根的实验和孟德尔的实验运用的都是假说演绎法，验证方法都是测交实验，A正确；摩尔根研究的果蝇的眼色基因位于X染色体上，B错误；摩尔根的实验是采用的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，产生的子一代，再相互交配，因此，并未采用正反交实验，C错误；孟德尔和摩尔根都运用了统计学方法分析数据，D错误。
6. D 解析：本题考查萨顿、摩尔根的研究方法，难度中等。萨顿利用类比推理法提出基因在染色体上的假说，摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上，A正确；类比推理法得出的结论不一定正确，还需进一步进行实验验证，B正确；摩尔根首先假设果蝇白眼基因的位置，然后运用测交的方法进行验证，C正确；摩尔根使用假说—演绎法只确定了果蝇的白眼基因在X染色体上，D错误。
7. C解析：本题考查孟德尔与摩尔根的实验方法，难度中等。孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验都遵循分离定律，A错误；孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验中相对性状都易于区分，便于后代不同表现型的统计，B错误；分离定律是摩尔根果蝇杂交实验结果分析的前提，所以前者的结论对后者得出结论有影响，C正确；孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验都使用了假说一演绎法，D错误。
8. A 解析：本题考查摩尔根的果蝇杂交试验，难度中等。摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状的分离比，认同了基因位于染色体上的理论，A正确；果蝇红眼与白眼受一对等位基因控制，其遗传遵循基因的分离定律，B错误；孟德尔遗传规律的研究过程和摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程均用到了假说演绎法，C错误；根据分析可以知道控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，说明摩尔根所做的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上， D错误。
9. （1）分离（2）白眼 B 与性别相关联（3）白眼雌果蝇雌果蝇都为红眼，雄果蝇都为白眼（或红眼果蝇均为雌性，白眼果蝇均为雄性）
解析：本题考查摩尔根的果蝇杂交实验，难度中等。
（1）根据图1红眼和白眼杂交，F1都是红眼，说明红眼是显性性状；红眼自交后，红眼：白眼=3：1，说明控制果蝇的红眼与白眼基因符合基因的分离定律。
（2）摩尔根的杂交实验说明果蝇红眼和白眼的遗传符合分离定律，又由于白眼性状始终与性别相联系，由此摩尔根推测控制果蝇红白眼的基因位于性染色体X上，而Y染色体上不含有它的等位基因。如果控制眼色的基因在Y染色体上，则图1中F1雄果蝇眼色应表现为白眼。
（3）利用F1中的雌果蝇进行测交实验时，无论基因在性染色体上还是在常染色体上，后代均会出现1：1：1：1的性状分离比，所以测交实验不能充分验证其所设。根据性染色体传递的规律，可以选用显性的雄果蝇和隐性的雌果蝇杂交，如果控制眼色的基因在X染色体，后代中的雄性与亲本中的雌性具有相同的性状，而后代中的雌性与亲本中的雄性的性状相同，与基因在常染色体上的情况是完全不同的。故用基因B、b表示眼色基因，亲本的基因型分别是白眼雌果蝇XbXb、红眼雄果蝇XBY；子代的基因型是红眼雌果蝇XBXb、白眼雄果蝇XbY。
10.（1）F1出现红眼雄果蝇（或F1没有白眼雄果蝇）
（2）红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1（或红眼∶白眼＝3∶1） 7
（3）根据假设2和假设3推导出的结果相同，回交实验的结果都是雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼
（4）让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼
（5） 15
解析：本题考查果蝇杂交试验以及实验设计，难度较大。
（1）若控制白眼的基因（w）只位于Y染色体上，则白眼雄性果蝇的雄性后代应均为白眼，与实验结果相矛盾，因此假设1不成立。
（2）若控制白眼的基因（w）位于X和Y染色体上，则亲本雌雄果蝇的基因型为XWXW、XwYw，F1雌雄果蝇的基因型为XWXw、XWYw，F1杂交得到的子代，雌性均为红眼，雄性中一半表现为红眼，一半表现为白眼，表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1∶1（或红眼∶白眼＝3∶1）；群体中与眼色有关的基因型，雌性有3种，雄性有4种，共有7种基因型。
（3）控制白眼的基因（w）不论位于X和Y染色体上，还是只位于X染色体上，让亲代白眼雄果蝇XwY？和F1红眼雌果蝇XWXw交配，子代雌雄果蝇中均有一半红眼一半白眼，因此该杂交方案不能区分假设2或假设3。
（4）若要证明假设3正确，可以让白眼雌果蝇和纯种红眼雄果蝇杂交，则子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。若控制白眼的基因（w）位于X和Y染色体上，则子代雌雄果蝇均为红眼。
（5）控制眼色的基因只位于X上，则与眼色有关的基因型共有3+2=5种；另外有一对控制体色的基因位于常染色体上，则与体色有关的基因型共有3种，群体中与果蝇眼色和体色有关的基因型共有5×3=15种。

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