第2节基因在染色体上
1．理解类比推理方法的含义。 2.掌握摩尔根运用假说—演绎方法证明基因在染色体上的过程。(重、难点)
3．说出孟德尔遗传规律的实质。(重点)
知识点一萨顿的假说[学生用书
P30]
阅读教材P27～P28
1.
内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因位于染色体上。
2.
依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
3.研究方法：类比推理法。
4.基因和染色体行为比较
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，有相对稳定的形态结构
存在体细胞成对成对配子单个单条
体细胞中来源一个来自父方，一个来自母方一条来自父方，一条来自母方形成配子时非等位基因自由组合非同源染色体自由组合
类比推理法与假说—演绎法的区别
项目假说—演绎法类比推理
原理在提出问题、作出假设的基础上演绎推
理并设计实验得出结论
将未知的和已知的做比较，根据惊人的
一致性推理并得到结论
结论具有逻辑必然性，是科学结论，一定正
确
不具有逻辑必然性，仅是假说，不一定
正确
实例孟德尔发现两大定律；摩尔根通过果蝇
杂交实验证明“基因在染色体上”
萨顿假说：根据基因和染色体行为存在
明显的平等关系推出基因在染色体上
1．下列关于基因和染色体平行关系的叙述，不正确的是( )
A．在杂交过程中，基因保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中有相对稳定的形态结构
B．在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上
C．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此
D．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是如此解析：选B。在体细胞中，成对的等位基因存在于成对的同源染色体上。
2．下列有关基因和染色体的关系，错误的是( )
A．减数分裂时同源染色体互相分离，这与成对的基因互相分离到配子中相符合
B．非同源染色体或非等位基因在形成配子时，有自由组合的情形
C．基因与染色体的行为存在一致性
D．染色体的个数与基因的数目相同
解析：选D。基因与染色体存在平行关系，但染色体的个数与基因的数目并不相同，每条染色体上有多个基因。
知识点二基因位于染色体上的实验证据[学生用书P31]
阅读教材P28～P30
1．实验者：美国生物学家摩尔根。
2．实验材料：果蝇。
3.实验科学方法：假说—演绎法。
4.实验证据
(1)实验过程
P 红眼(♀)×白眼()
↓
F1红眼(♀、)
↓雌雄交配
F2红眼(♀、)∶白眼()＝3∶1
(2)实验分析
①F1的结果说明红眼是显性性状。
②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合基因分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。
③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与性别相联系。
(3)假设与解释
①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因(用W、w表示)只位于X染色体上，Y染色体上无
相应的等位基因。
②实验现象的解释
F 2
♀
1
2
X W
1
2
Y
1
2
X W
1
4
X W X W(红眼雌性)
1
4
X W Y(红眼雄性) 1
2
X w
1
4
X W X w(红眼雌性)
1
4
X w Y(白眼雄性)
5．实验现象解释的验证方法：测交。
6．实验结论：基因在染色体上。
7．摩尔根新发现——基因和染色体的关系
观察图示，得出以下结论：
(1)一条染色体上有多个基因。
(2)基因在染色体上呈线性排列。
1．果蝇的染色体组成
性别雌性雄性
图示
同源染色体4对4对
常染色体Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体XX XY
2.
(1)性染色体：雌雄异体的生物决定性别的染色体。
(2)常染色体：与性别决定无直接关系的染色体。
(3)染色体组成的规范书写?????果蝇???雄性：6＋XY ――→减数分裂3＋X 或3＋Y 雌性：6＋XX ――→减数分裂3＋X 人???
男性：44＋XY ――→减数分裂
22＋X 或22＋Y 女性：44＋XX ――→减数分裂22＋X [提醒] 与性染色体有关的两个“并非”
(1)并非所有的生物都有性染色体。
①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。
②雌雄同株的植物无性染色体。
(2)并非所有生物的X 染色体都比Y 染色体短，如人的X 染色体比Y 染色体长。
1．(2019·武汉高一检测)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。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F 1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中( )
A ．①为假说，②为推论，③为实验
B ．①为观察，②为假说，③为推论
C ．①为问题，②为假说，③为实验
D ．①为推论，②为假说，③为实验
解析：选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时采用的方法是假说—演绎法，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”；作出的假设是“白眼由隐性基因控制，仅位于X 染色体上，Y 染色体上无对应的等位基因”；然后利用F 1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假设，因此C 项正确。
2．(2019·郑州高一检测)果蝇的大翅和小翅是一对相对性状，由一对等位基因A 、a 控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F 1雌雄个体相互交配，实验结果如下：
雌果蝇 雄果蝇 F 1
大翅620 大翅617 F 2 大翅2 159 大翅1 011 小翅982
A ．果蝇翅形大翅对小翅为显性
B ．根据实验结果判断果蝇的翅形遗传遵循基因分离定律
C ．根据实验结果可证明控制翅形的基因位于X 染色体上
D ．F 2中雌果蝇基因型相同，雄果蝇有两种基因型
解析：选D 。大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F 1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为
显性。根据题中信息“F2：大翅雌果蝇2 159只，大翅雄果蝇1 011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律，又因为小翅果蝇只出现在雄性中，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：
P 大翅（雌）
X A X A
×
小翅（雄）
X a Y
F1 X A X a
大翅（雌）
×
X A Y
大翅（雄）
F2X A X A X A X a X A Y X a
大翅(雌) 大翅(雄) 小翅(雄)
可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为X A X A和X A X a。
知识点三孟德尔遗传规律的现代解释[学生用书P32]
阅读教材P30
1．基因分离定律的细胞学解释
(1)图解
(2)分离定律的细胞学基础是：等位基因随同源染色体分开而分离。2．基因自由组合定律的细胞学解释
(1)图解
(2)自由组合定律的细胞学基础是：等位基因随同源染色体分开而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
1．等位基因与非等位基因的辨析
项目等位基因非等位基因
位置同源染色体的同一位置同源染色体、非同源染色体特点控制一对相对性状控制不同相对性状
行为随同源染色体分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合
图示
(1)A和a、B和b、C和c为等位基因；(2)A和B、A和C、B和C、A和b
等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色
体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色体上，可自由组合
(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
1．(2019·江西新余一中高一期末)下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的说法，错误的是( )
A．等位基因位于一对同源染色体上，总是成对存在的
B．受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合机会相等
C．非同源染色体上的等位基因的分离或组合是互不干扰的
D．控制不同性状的遗传因子的分离和组合互不干扰
解析：选C。位于一对同源染色体上的等位基因，在形成配子时，随同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子，独立地随配子遗传给后代。
2.(2019·滨州高一检测)右图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色
体，字母表示基因，下列叙述正确的是( )
A．从性染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子
B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子
解析：选D。图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，该果蝇能形成X、Y两种配子；e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，e基因控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率；A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、a与B、b之间不能自由组合；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，其上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子。
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。
基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。
摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。
[学生用书P33]
[拓宽教材]
1．(必修2 P30图片改编)右图是教材中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
答案：C
2．分析回答以下问题：
(1)(必修 2 P28“类比推理”改编)类比推理是根据两个或两类对象有部分相同属性为前提，从而推出它们的其他属性也相同的推理方法。该方法得出的结论一定正确吗？________，原因是________________________________________________________________________。
(2)(必修2 P28“相关信息”改编)果蝇________，________，10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生________后代，所以果蝇常被用作遗传学研究的实验材料。
答案：(1)不一定类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验
(2)易饲养繁殖快几百个
[精练好题]
3．(2019·延安高一检测)已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，下列关于该动物减数分裂产生配子的说法，正确的是( )
A．果蝇的精子中含有成对的基因
B．果蝇的体细胞只含有一个基因
C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方
D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只含有成对基因中的一个
解析：选D。根据萨顿的假说，基因和染色体行为存在着明显的平行关系，在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只含有成对基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，不可以同时来自父方或母方。
4．(2019·湖北宜昌二中期末)羊的下列各组细胞中，肯定有Y染色体的是( ) A．受精卵和次级精母细胞
B．受精卵和初级精母细胞
C．初级精母细胞和公羊的神经元
D．精子和公羊的小肠上皮细胞
解析：选C。公羊的初级精母细胞和体细胞中一定含Y染色体，次级精母细胞和精子中
可能不含Y染色体，含X染色体的精子和含X染色体的卵细胞受精形成的受精卵中不含Y 染色体。
5．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( )
A．红眼对白眼是显性
B．眼色遗传符合分离定律
C．眼色和性别表现为自由组合
D．红眼和白眼基因位于X染色体上
解析：选C。由红眼果蝇和白眼果蝇交配，子代全部表现为红眼，推知红眼对白眼是显性；由后代果蝇红眼和白眼的比例(3∶1)，推知眼色遗传符合分离定律；子代雌雄果蝇交配产生的后代，性状与性别有关，判断控制眼色的基因位于X染色体上；眼色和性别不是自由组合，只有非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现为自由组合。
6．(2019·宁夏银川一中期中)果蝇的红眼对白眼为显性性状，且控制该性状的一对基因位于X染色体上，下列哪组杂交组合中，通过眼色就可以直接判断果蝇性别( ) A．杂合红眼(♀)×红眼()
B．白眼(♀)×白眼()
C．杂合红眼(♀)×白眼()
D．白眼(♀)×红眼()
解析：选D。欲通过眼色直接判断果蝇性别，可以采用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交的方法，即X b X b(白眼，♀)×X B Y(红眼，)，子代中雄性全为白眼，雌性全为红眼。
7．(2019·山西晋城中学期末)下列关于孟德尔遗传规律的叙述，错误的是( )
A．同源染色体分离导致等位基因分离
B．一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因
C．同源染色体上的非等位基因自由组合
D．非同源染色体上的非等位基因自由组合
解析：选C。在减数分裂过程中，同源染色体分离导致其上的等位基因分离，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也进行自由组合。
8．(2019·临沂沂水三中高一月考)如图所示为果蝇细胞分裂图，请据图回答下列问题：
(1)图Ⅱ的细胞叫________________。每个细胞有________对同源染色体。
(2)图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续的分裂过程是否是一个细胞周期？为什么？________________________________________________________________________ ________________________________。
(3)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表示一只红眼雄果蝇的精原细胞，请在图Ⅰ中标出该基因的位置。
(4)按(3)题假设，若图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雄果蝇，则b含有的性染色体为________。
解析：(1)已知图Ⅰ为精原细胞，则图Ⅱ为初级精母细胞经减数第一次分裂后产生的次级精母细胞，因同源染色体分离，染色体数目减半，所以无同源染色体。(2)细胞周期是对连续分裂的细胞而言，减数分裂形成的配子染色体数减半，不再进行分裂。(3)W基因在X 染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。识别图解找出不一样的同源染色体就是雄性果蝇的XY性染色体。(4)一个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞，两两相同，即两个含X W、两个含Y。由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雄果蝇，知a含Y染色体，b与a相同，故也含Y染色体。
答案：(1)次级精母细胞0 (2)不是，因为减数分裂不可能周而复始地进行连续分裂(3)如图所示(4)Y
[学生用书P97(单独成册)]
[基础达标]
1．下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( )
A．基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性
B．体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在
C．体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个(条)来自母方，一个(条)来自父方
D．等位基因、非同源染色体的自由组合
解析：选D。在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2．(2019·宁夏银川一中期中考试)下列有关性染色体的叙述中，正确的是( ) A．多数雌雄异体的动物有成对的性染色体
B．性染色体只存在于性腺细胞中
C．哺乳动物体细胞中没有性染色体
D．所有生物的性染色体类型都是XY型
解析：选A。多数雌雄异体的动物有成对的性染色体。性染色体也可以存在于机体体细胞中。哺乳动物多为雌雄异体，体细胞中有性染色体。XY型只是性别决定的一种方式，除此之外，还有ZW型等。
3．(2019·江西四所高中高一期中)孟德尔发现的遗传定律对下列哪种生物不适用( )
A．玉米 B．颤藻
C．果蝇D．人类
解析：选B。孟德尔的遗传定律的实质是在减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以只有能进行减数分裂的真核生物，其细胞核遗传才遵循遗传定律。玉米、果蝇、人类都属于真核生物，能进行减数分裂，所以适用孟德尔遗传定律；颤藻属于原核生物，不进行减数分裂，所以不适用孟德尔遗传定律。
4．(2019·晋城高一检测)下列叙述错误的是( )
A．在减数分裂过程中，同源染色体分开，其上的等位基因分离
B．在减数分裂过程中，所有的非等位基因都可能自由组合
C．果蝇的红眼基因只存在于X染色体上
D．等位基因总是一个来自父方，一个来自母方
解析：选B。等位基因位于同源染色体上，减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合；控制果蝇红眼、白眼的基因位于X 染色体上，Y染色体上没有相关基因；同源染色体一条来自父方、一条来自母方，故等位基因一个来自父方、一个来自母方。
5．(2019·湖南衡阳期中)果蝇中，正常翅(A)对短翅(a)为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B)对白眼(b)为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅的雄果蝇杂交得到F1，F1中雌雄果蝇杂交得F2。你认为杂交结果正确的是( )
A．F1中无论雌雄都有红眼正常翅和红眼短翅
B．F2雄果蝇的红眼基因来自F1中的雌果蝇
C．F2雌果蝇中纯合体与杂合体的比例相等
D．F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
解析：选B。纯合红眼短翅的雌果蝇的基因型为aaX B X B，纯合白眼正常翅的雄果蝇的基因型为AAX b Y，F1中雌性个体的基因型为AaX B X b，雄性个体的基因型为AaX B Y，均表现为红眼正常翅；让F1雌雄个体交配，F2雄果蝇的红眼基因来源于F1中的雌果蝇；F2雌果蝇中纯合体(1/8aaX B X B和1/8AAX B X B)占1/4，杂合体占3/4，两者的比例不相等；翅型的遗传与性别无关，F2中正常翅个体所占的比例为3/4，短翅占1/4。
[能力提升]
6．果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A．亲本雌果蝇的基因型是BbX R X r
B．亲本产生的配子中含X r的配子占1/2
C．F1出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D．白眼残翅雌果蝇能形成bbX r X r类型的次级卵母细胞
解析：选C。F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅，结合亲本的表现型可知，红眼长翅果蝇的基因型为BbX R X r，白眼长翅果蝇的基因型为BbX r Y，A项正确；由亲本基因型可进一步推知两亲本产生X r配子的概率：父方为1/2，母方也为1/2，因此整体比例为1/2，B项正确；F1中出现长翅雄果蝇的概率是(1/2)(雄)×(3/4)(长翅)，即3/8，C项错误；白眼残翅雌果蝇的基因型为bbX r X r，减数第一次分裂时同源染色体分离，染色体数目减半，在减数第二次分裂后期，每个着丝点一分为二，使两条复制而来的姐妹染色单体分开，由于其上基因相同(不考虑突变和交叉互换)，因此，其形成的次级卵母细胞的基因型是bbX r X r，D项正确。
7．(2019·江西吉安一中期末考试)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
解析：选D。黑背红眼雄果蝇(AaX W Y)与黑背白眼雌果蝇(AaX w X w)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．果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，红眼与白眼为另一对相对性状。现有两只亲代果蝇杂交，子代表现型及比例如图所示。请据图分析，控制灰身与黑身的基因(A、a)位于什么染色体上，哪种性状为显性性状，控制红眼与白眼的基因(B、b)位于什么染色体上，哪种性状为隐性性状( )
A．常、灰身，X、白眼B．X、灰身，常、白眼
C．常、黑身，X、红眼D．X、黑身，常、红眼
解析：选A。由图中数据可知，后代中灰身∶黑身＝3∶1，且雌雄比例相同，故灰身为显性性状，控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。红眼∶白眼＝3∶1，但白眼性状仅出现于雄性个体，故红眼为显性性状，控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。
9．某雌雄异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种，由一对等位基因控制。现有3组杂交实验，结果如下表：
杂交组合
亲代表现型子代表现型及株数父本母本雌株雄株
1 阔叶阔叶阔叶243 阔叶119、窄
叶122
2 窄叶阔叶阔叶83、窄叶
78
阔叶79、窄叶
80
3 阔叶窄叶阔叶131 窄叶127
A．根据第1组或第3组实验可以确定控制叶形的基因位于X染色体上
B．用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株占1/4
C．仅根据第2组实验无法判断两种叶形的显隐性关系
D．用第2组的子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代性状分离比为阔叶∶窄叶＝3∶1解析：选D。由组合1双亲都是阔叶，子代雄株出现窄叶而雌株都是阔叶，说明控制叶形的基因位于X染色体上，且窄叶为隐性性状；由组合3双亲为阔叶和窄叶，而子代所有雄株的叶形都与母本的相同，所有雌株的叶形都与父本的相同，也可以说明控制叶形的基因位于X染色体上，且窄叶为隐性性状。组合2亲本的基因型为X B X b和X b Y，子代阔叶雌株的基因型为X B X b，窄叶雄株为X b Y，后代雌株中阔叶与窄叶的比例为1∶1，雄株中阔叶与窄叶的比例为1∶1，因此后代性状分离比为阔叶∶窄叶＝
1∶1。
10．(2019·沈阳二中月考)选纯种果蝇进行杂交实验，正交：朱红眼×暗红眼♀，F1中只有暗红眼；反交：暗红眼×朱红眼♀，F1中雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。与上述性状相关的基因为A和a，则下列说法错误的是( )
A．正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B．反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C．正、反交的子代中，雌性果蝇的基因型都是X A X a
D．若正、反交的F1中雌、雄果蝇均自由交配，则其后代表现型的比例都是1∶1∶1∶1
解析：选D。正反交实验常用于判断有关基因在常染色体上，还是在性染色体上，若正、反交结果相同，则位于常染色体上，若不同则在性染色体上，故A、B正确；纯种暗红眼♀×纯种朱红眼的正交实验中，F1只有暗红眼，说明暗红眼为显性，F1中雌果蝇的基因型为X A X a，F1中雌雄果蝇自由交配，其后代表现型的比例是1(X A Y)∶2(X A X A、X A X a)∶1(X a Y)；纯种朱红眼♀(X a X a)×纯种暗红眼(X A Y)的反交实验中，F1雌性为暗红眼(X A X a)，雄性为朱红眼(X a Y)，F1中雌雄果蝇自由交配，其后代表现型的比例是1(X A X a)∶1(X a X a)∶1(X A Y)∶1(X a Y)，故C正确，D错误。
11．萨顿运用类比推理方法提出“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。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：
P 红眼(雌)×白眼(雄)
F1红眼(雌、雄)
F1雌雄交配
F2红眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
请回答下列问题：
(1)上述果蝇杂交实验现象________(填“支持”或“不支持”)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体，1对性染色体)的事实，摩尔根等人提出以下假设：________________________________________________，从而使上述遗传现象得到合理的解释(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)。
(2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一：
P 红眼(F1雌)×白眼(雄)
↓
测交子代红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自杂交实验的F1
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是
________________________________________________________________________。
②为充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。写出该实验中亲本的基因型：________________________。预期子代的基因型：雌性________，雄性________(提示：控制眼色的等位基因为W、w，亲本从上述测交子代中选取)。
解析：(1)在摩尔根的实验中，F2中只有雄性果蝇出现了白眼性状，这说明该对相对性
状的遗传是与性别有关的，将控制眼色的基因定位于X染色体上可以圆满地解释相应的现象，这说明该实验是支持萨顿假说的。(2)利用F1中的雌果蝇进行测交实验时，无论基因在X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。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染色体上，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不同的。
答案：(1)支持控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(2)①控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果皆相同②X w X w、X W Y X W X w X w Y
12.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，
有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色
体上。现有这种昆虫个体基因型如图所示，请回答下列问题：
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由
组合定律，并说明理由。___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为______________________。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有_____________________________________。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有________________________________________________________________________。
解析：(1)由图中可知，A、b基因位于一个染色体上，不符合基因的自由组合定律的适用范围，与D基因可以表现为自由组合。(2)一个初级精母细胞产生的四个精子“两两相同，并且互补”，故该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型应是AbD、AbD、abd、abd 或Abd、Abd、abD、abD。(3)在有丝分裂后期移向一极的基因与体细胞的基因相同。(4)复制后的姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
答案：(1)不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上(2)AbD、AbD、abd、abd或Abd、Abd、abD、abD (3)A、a、b、b、D、d (4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
[素养培优]
13．已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)，直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例：
灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛
雌果蝇3/4 0 1/4 0
雄果蝇3/8 3/8 1/8 1/8
请回答下列问题：
(1)控制灰身与黑身的基因位于________上，控制直毛与分叉毛的基因位于________上。
(2)亲代果蝇的表现型：雌果蝇为________；雄果蝇为________。
(3)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为________、________。
(4)子代表现型为灰身直毛的雌果蝇中，纯合体与杂合体的比例为________。
(5)子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为________、________，黑身直毛的基因型为________。
解析：由题意可知，杂交后代的雌果蝇和雄果蝇中灰身∶黑身＝3∶1，故控制这对相对性状的基因位于常染色体上，灰身是显性性状。杂交后代的雄果蝇中直毛∶分叉毛＝1∶1，而雌果蝇全为直毛，故控制这对相对性状的基因位于X染色体上，直毛为显性性状。由杂交后代的表现型及比例可推知，亲代的基因型分别为BbX F X f和BbX F Y，表现型为灰身直毛(♀)、灰身直毛()。子代雌果蝇中灰身直毛的基因型及比例为：1/8BBX F X F、1/4BbX F X F、1/8BBX F X f、1/4BbX F X f，其中只有BBX F X F是纯合体，其余为杂合体。子代雄果蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBX f Y或BbX f Y，黑身直毛的基因型为bbX F Y。
答案：(1)常染色体X染色体(2)灰身直毛灰身直毛(3)BbX F X f BbX F Y (4)1∶5 (5)BBX f Y BbX f Y bbX F Y