2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业6　基因在染色体上

2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业6　基因在染色体上

课时分层作业(六) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是( ) A．基因全部在染色体上 B．基因在染色体上呈线性排列 C．一条染色体上有一个基因 D．染色体就是由基因组成的 B [基因主要存在于染色体上，线粒体和叶绿体中也会有；一条染色体可以 有多个基因；染色体由 DNA 和蛋白质组成。] 2．下列关于摩尔根所进行的果蝇杂交实验的叙述中，正确的是( ) A．利用了类比推理法 B．摩尔根第一次提出“基因在染色体上”这一假说 C．第一次发现果蝇的性染色体 D．证明了“基因位于染色体上” D [萨顿第一次提出“基因在染色体上”这一假说，而摩尔根是利用假说— 演绎法得出了“基因位于染色体上”的结论，A、B 错误，D 正确；20 世纪初期， 一些生物学家已经在一些昆虫的细胞里发现了性染色体，C 错误。] 3．关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果 蝇杂交实验，下列叙述不正确的是( ) A．实验中涉及的性状均受一对等位基因控制 B．两实验都采用了统计学方法分析实验数据 C．两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法 D．两实验都设计了正反交实验，排除亲本选择干扰 D [豌豆的高茎和矮茎，果蝇的红眼和白眼都受一对等位基因控制，A 正确。 两实验均对 F2 的性状进行了统计分析，B 正确。两实验都采用了假说—演绎法， C 正确。摩尔根的果蝇杂交实验并未设计亲本的正反交实验，D 错误。] 4．果蝇的红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因在 X 染色体上。下列杂交组 合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( ) A．杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B．白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C．杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D．白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 B [“通过眼色即可直接判断子代果蝇性别”即子代雌性和雄性果蝇的眼色 不同。设红眼为 A 控制、白眼为 a 控制。A 项为 XAXa×XAY→雌性都是红眼，雄 性 1/2 红眼、1/2 白眼，不能直接判断子代果蝇性别。B 项为 XaXa×XAY→雌性都 是红眼，雄性都是白眼，可以直接判断子代果蝇性别。C 项为 XAXa×XaY→后代 雌雄各 1/2 红眼和 1/2 白眼，不能直接判断子代果蝇性别。D 项为 XaXa×XaY→后 代全是白眼，也不能直接判断子代果蝇性别。] 5．果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于 X 染色体上。现用 一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后 F1 中雄果蝇与亲代雌果蝇眼 色相同，雌果蝇与亲代雄果蝇眼色相同，那么亲代果蝇的基因型为( ) A．XRXR×XrY B．XrXr×XRY C．XRXr×XrY D．XRXr×XRY B [根据题意，F1 中雄果蝇与亲代雌果蝇眼色相同，因此，亲本雌果蝇一定 为纯合体，由此排除 C 和 D 项；若选 A 项，则子代雌果蝇与亲代雄果蝇的眼色会 不同。因此，只有当雌性亲本为隐性个体，雄性亲本为显性个体时，才符合题中 条件，即 XrXr×XRY。] 6．摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，经历了若 干过程，其中： ①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关； ②白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体上； ③对 F1 红眼雌果蝇进行测交。 上面三个叙述中( ) A．①为假说，②为结论，③为验证 B．①为观察，②为假说，③为结论 C．①为问题，②为假说，③为验证 D．①为结论，②为假说，③为验证 C [摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置所采用的方 法是假说—演绎法，他根据现象提出的问题是白眼性状是如何遗传的，是否与性 别有关？做出的假说是白眼由隐性基因控制，仅位于 X 染色体上，利用 F1 红眼雌 果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假说，最后提出“基因位于染色体上”的结论。] 7．果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，相关基因位于 X 染色体上；黑背(A)对 彩背(a)为显性，相关基因位于常染色体上，基因型为 AA 的个体无法存活。则黑 背红眼雄果蝇与黑背白眼雌果蝇杂交，后代中( ) A．雌果蝇中黑背白眼果蝇占 1/3 B．雄果蝇中红眼∶白眼＝1∶1 C．黑背∶彩背＝3∶1 D．彩背白眼果蝇全为雄性 D [黑背红眼雄果蝇(AaXWY)与黑背白眼雌果蝇(AaXwXw)杂交，后代雌果蝇 全为红眼，雄果蝇全为白眼，A、B 项错误；由于基因型为 AA 的个体无法存活， 所以后代中黑背(Aa)∶彩背(aa)＝2∶1，C 项错误；彩背白眼果蝇全为雄性，D 项 正确。] 8．在果蝇杂交实验中，下列杂交实验成立： ①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼 ②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性中朱红眼 1/2、暗红眼 1/2 若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配，所得后代中朱红眼的比例应是( ) A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．3/8 C [①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼，首先可以判断暗红眼为显性； ②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性中朱红眼 1/2、暗红眼 1/2，可 以推理出 XBXb 和 XBY 杂交得到 XBXB、XBXb、XBY、XbY，其中暗红眼交配后代 中朱红眼的比例可以通过 XBXb 和 XBY 杂交来推理，1/2×1/4＝1/8。] 9．某 XY 型的雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基 因控制，用纯种品系进行杂交，实验如下。根据以下实验，下列分析错误的是( ) 实验 1：阔叶♀×窄叶 →50%阔叶♀、50%阔叶 实验 2：窄叶♀×阔叶 →50%阔叶♀、50%窄叶 A．仅根据实验 2 无法判断两种叶形的显隐性关系 B．实验 2 结果说明控制叶形的基因在 X 染色体上 C．实验 1、2 子代中的雌性植株基因型相同 D．实验 1 子代雌、雄植株杂交的后代不出现雌性窄叶植株 A [分析实验 2 可知，后代雌、雄性状表型不同，说明叶形是伴 X 染色体遗 传，后代的雌性个体，分别从母本获得一个窄叶基因，从父本获得一个阔叶基因， 而表现为阔叶，因此阔叶是显性性状，A 错误；分析实验 2 可知，窄叶♀×阔叶 → 阔叶♀∶窄叶 ＝1∶1，叶形在性别之间有差异，说明是伴性遗传，基因位于 X 染色体上，B 正确；分析实验 1、2 可知，实验 1 子代中的雌性植株基因型是杂合 子，实验 2 子代中的雌性植株基因型也是杂合子，所以实验 1、2 子代中的雌性植 株基因型相同，C 正确；分析实验 1 可知，子代雄性个体不可能提供窄叶基因， 因此后代不会出现雌性窄叶植株，D 正确。] 10．如图是荧光标记染色体上基因的照片，下列关于该图的说法错误的是 ( ) A．该图是证明基因在染色体上的最直接的证据 B．从荧光点的分布来看，图中是一对含有染色单体的同源染色体 C．相同位置上的同种荧光点，说明这四个基因是相同基因 D．该图可以说明基因在染色体上呈线性排列 C [据图示可知，荧光点标记的为基因，故该图是证明基因在染色体上的最 直接证据；从荧光点的分布来看，位置相同，故说明图中是一对含有染色单体的 同源染色体；相同位置上的同种荧光点，说明这四个基因可能是相同基因或等位 基因，根据不同荧光点的位置分布可以说明基因在染色体上呈线性排列。] 11．图中甲表示某果蝇体细胞的染色体组成，乙表示该果蝇所产生的一个异 常的生殖细胞，据图回答下列问题： (1)果蝇的一个精原细胞中 X 染色体上的 W 基因在________期形成两个 W 基 因，这两个 W 基因在______________期发生分离。 (2)基因 B、b 与 W 的遗传遵循____________定律，原因是____________。 (3)该精原细胞进行减数分裂时，次级精母细胞后期性染色体的组成为 ________。 (4)图乙是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细胞形成过程中， ___________________________________________________。 (5)若某精原细胞进行正常的减数分裂产生了 4 个精细胞，如下图所示。 ①图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续的分裂过程是不是一个细胞周期？为什么？ ____________________________________。 ②果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，这对基因位于 X 染色体上。若图Ⅰ表示 一红眼雄果蝇的精原细胞，若Ⅲ中的 a 变形后的精子与一只红眼雌果蝇产生的卵 细胞结合发育成一只白眼果蝇，该白眼果蝇的性别为__________，b 的基因型为 ________。 [解析] (1)果蝇 X 染色体上的两个 W 基因是 DNA 分子复制的结果，发生在 细胞分裂的间期，这两个 W 基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有丝分裂 后期或减数分裂Ⅱ后期。(2)由于 B、b 基因位于常染色体上，而 W 基因位于性染 色体(X 染色体)上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。(3)经减数分裂Ⅰ得到 的次级精母细胞所含性染色体为 X 或 Y，在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体单体分离， 染色体数目加倍，此时性染色体组成为 XX 或 YY。(4)图乙细胞内含有两条 Y 染 色体，原因可能是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后形成的染色体(Y 染色体) 未分离，从而进入同一精细胞中。(5)②一个精原细胞经减数分裂产生的 4 个精细 胞是两两相同的，即两个含 XW、两个含 Y。a 变形后的精子与一只红眼雌果蝇产 生的卵细胞结合发育成一只白眼果蝇，则该白眼果蝇为雄性，a 的基因型为 Y，b 与 a 相同，也为 Y。 [答案] (1)间 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后 (2)基因的自由组合 这两种基因位于不同对的同源染色体上 (3)XX 或 YY (4)减数分裂Ⅱ过程中一对姐妹染色单体(或 Y 染色体)分开后没有分离 (5)①不是，因为减数分裂不能周而复始地进行 ②雄性 Y 12．生物的性状由基因控制，不同染色体上的基因在群体 中所形成基因型的种类不同，如图为果蝇 X、Y 染色体结构 示意图，请据图回答问题： (1)若控制某性状的等位基因 A 与 a 位于 X 染色体Ⅱ区上，则该自然种群中与 该性状有关的基因型有________种。 (2)若等位基因 A 与 a 位于常染色体上，等位基因 B 与 b 位于 X 染色体Ⅱ区 上，则这样的群体中最多有________种基因型。 (3)在一个种群中，控制一对相对性状的基因 A 与 a 位于 X、Y 染色体的同源 区Ⅰ上，则该种群雄性个体中最多存在_______种基因型，分别是________。 [解析] (1)若等位基因 A 与 a 位于 X 染色体Ⅱ区上，则雌性个体中可形成 XAXA、XAXa、XaXa 3 种基因型，雄性个体中可形成 XAY、XaY 两种基因型，共 5 种基因型。(2)若等位基因 A 与 a 位于常染色体上，等位基因 B 与 b 位于 X 染色 体Ⅱ区上，则雄性个体中有 3(AA、Aa、aa)×2(XBY、XbY)＝6(种)基因型，雌性 个体中有 3(AA、Aa、aa)×3(XBXB、XBXb、XbXb)＝9(种)基因型，因此共有 15 种 基因型。(3)若等位基因 A 与 a 位于 X、Y 染色体的同源区Ⅰ上，则雌性个体的基 因型有 XAXA、XAXa、XaXa 3 种，雄性个体的基因型有 XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4 种。 [答案] (1)5 (2)15 (3)4 XAYA、XAYa、XaYA、XaYa [等级过关练] 13．已知果蝇长翅和短翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位 基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。某同学让一只雌性长翅红眼果 蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表型及比例为长翅红眼∶长翅棕 眼∶短翅红眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知( ) A．长翅为显性性状，但不能确定控制长翅的基因的位置 B．长翅为显性性状，控制长翅的基因位于常染色体上 C．红眼为隐性性状，控制红眼的基因位于 X 染色体上 D．红眼性状的显隐性未知，控制红眼的基因位于常染色体上 A [由子一代中表型及比例可知，长翅∶短翅＝3∶1、红眼∶棕眼＝1∶1， 这说明长翅为显性性状，但不能确定红眼和棕眼的显隐性；而且题中没有说明性 状与性别的关系，所以不能确定这两对等位基因的位置。] 14．如图是一对夫妇和几个子女的简化 DNA 指纹，“ ”表示有标记基因，据 此图判断，下列分析不正确的是( ) A．基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上 B．基因Ⅱ与基因Ⅳ可能位于同一条染色体上 C．基因Ⅲ可能位于 X 染色体上 D．基因Ⅴ可能位于 Y 染色体上 D [母亲携带基因Ⅰ和基因Ⅱ，而子女中只有其一，可能是由于减数分裂时 同源染色体分离，基因Ⅰ和基因Ⅱ随之分离；母亲和女儿 2 都同时携带基因Ⅱ和 基因Ⅳ，家庭其他成员不携带基因Ⅱ和基因Ⅳ，故基因Ⅱ和基因Ⅳ可能位于同一 条染色体上；父亲携带的基因Ⅲ通过含 X 染色体的精子可以遗传给两个女儿；Y 染色体上的基因只能传给儿子，不可能遗传给女儿，D 项符合题意。] 15．实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知 长翅和残翅这对相对性状受一对位于Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现欲利 用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点(说明：控制果蝇灰体 和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖存活)。请设计一套杂交方 案，同时研究以下两个问题：问题一，果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控 制，并作出判断；问题二，控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于Ⅱ号同源染 色体上，并作出判断。 (1)杂交方案： ①选取________和________两亲本杂交得 F1； ②F1________，得 F2； ③观察分析并统计 F2 性状及比值，然后判断。 (2)对问题一的推断及结论： 若 F2 出现性状分离，且灰体与黑檀体果蝇数目之比为________，说明控制该 相对性状的是一对等位基因；反之，则不是由一对等位基因控制的。 (3)对问题二的推断及结论(假设灰体、黑檀体由一对等位基因控制)： 如果 F2 出现________种性状，且性状分离比为______，说明性状的遗传符合 自由组合定律，因此控制灰体、黑檀体的这对等位基因不是位于Ⅱ号同源染色体 上。反之，则可能位于Ⅱ号同源染色体上。 (4)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将 F1 中雌果蝇与 黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表型，比例不为 1∶1∶1∶1，说明 F1 中雌果蝇产生了________种配子。实验结果不符合自由组合定律，原因是这两对 等位基因不满足该定律“________________”这一基本条件。 [解析] 如果果蝇灰体、黑檀体是由一对等位基因控制的，则该对性状的遗传 符合基因的分离定律，F2 的性状分离比表现为 1∶3 或 3∶1，否则就不是由一对 等位基因控制的；如果控制灰体、黑檀体的等位基因不位于Ⅱ号同源染色体上， 则体色和翅形这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，F2 的性状分离比 是 9∶3∶3∶1，否则控制果蝇体色的基因就可能位于Ⅱ号同源染色体上。摩尔根 用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，得到 F1 个体的基因型为 BbVv， 让其进行测交，由于雄果蝇只产生 1 种配子(bv)，子代出现 4 种表型，说明该雌果 蝇产生了 4 种配子，但子代的表型比例不为 1∶1∶1∶1，说明这两对基因不遵循 自由组合定律，即这两对基因不是分别位于两对同源染色体上的。 [答案] (1)①长翅灰体 残翅黑檀体 ②雌雄果蝇杂交 (2)1∶3 或 3∶1 (3)4 9∶3∶3∶1 (4)4 非同源染色体上的非等位基因