课件88张PPT。第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 一、减数分裂概念的理解
1.范围
进行_________的生物。
2.时期
从_____________→成熟生殖细胞。
3.特点
________________________________。
4.结果
成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____。 有性生殖原始生殖细胞染色体复制一次,细胞连续分裂两次一半二、减数分裂过程中染色体的行为
1.减数第一次分裂(连线)时期 图像 特点2.减数第二次分裂过程
(1)画出中期和后期细胞分裂图:
____________________ ______________________
中期 后期(2)写出上述两个时期染色体的变化:
①中期:染色体排列在_______上。
②后期:着丝点一分为二,_________变成染色体,染色体数目
加倍。 赤道板染色单体三、精子与卵细胞的产生
1.写出下列细胞可能的名称
A:_____________;
B:_____________;
C:_______。
2.写出①②过程中染色体的主要变化
①联会、四分体交叉互换、___________分离。
②_______分裂、_________分开。初级精母细胞次级精母细胞精细胞同源染色体着丝点染色单体3.若图解换成卵原细胞,则A细胞表示_____________,B细胞表
示___________________,C细胞表示_____________。
4.精子和卵细胞形成过程的差异 均等分裂不均等分裂变形413初级卵母细胞次级卵母细胞和极体卵细胞和极体四、受精作用
1.概念
_____________相互识别、融合成为_______的过程。
2.实质
精子的_______与卵细胞的细胞核融合。
3.结果
受精卵中___________与体细胞相同,其中一半来自父方,另
一半来自_____。卵细胞和精子受精卵细胞核染色体数目母方1.减数第一次分裂,同源染色体的分离导致染色体数目减半。
( )
【分析】减数第一次分裂中染色体的主要行为是同源染色体相互配对,形成四分体;成对的同源染色体排列在赤道板上;同源染色体分离,分别移向细胞两极;形成的两个子细胞中只含有成对同源染色体中的一条。故经过减数第一次分裂染色体数目减半。√2.(2011海南T3B)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。
( )
【分析】同源染色体两两配对是减数第一次分裂过程中特有的现象。
3.卵细胞形成过程中,细胞质都是均等分裂的。 ( )
【分析】初级卵母细胞经过减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,细胞相对较大的为次级卵母细胞,相对较小的为极体。次级卵母细胞进行减数第二次分裂,也会发生细胞质的不均等分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体。××4.(2010江苏T21D)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223。 ( )
【分析】一个精原细胞经过一次减数分裂产生2种4个精子,即产生两个相同精子的概率最大为1。
5.减数第二次分裂后期大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。 ( )
【分析】减数第二次分裂后期大小、形态相同的两条染色体在未分离之前被称为姐妹染色单体,并非一条来自于父方,一条来自于母方,因此,不能被称为同源染色体。××6.玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。 ( )
【分析】减数分裂过程中成对的同源染色体分离,产生的细胞中没有成对的染色体。×考点 一 减数分裂过程中相关概念辨析?
1.同源染色体和非同源染色体 (1)同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体,形态、大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,如图中的1和2为一对同源染色体,3和4为另一对同源染色体。
(2)非同源染色体是指形态、大小不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体,如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。2.联会和四分体
(1)联会:是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制,染色单体已形成,即一对同源染色体含4条染色单体。
(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。图中含有两个四分体,即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体:同一着丝点连着的两条染色单体,如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色单体:不同着丝点连接着的两条染色单体。如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。【高考警示】
(1)同源染色体形态、大小不一定相同,如X、Y染色体。
(2)二倍体生物细胞在进行有丝分裂过程中也有同源染色体,但不发生联会现象,联会是减数第一次分裂过程中特有的现象。
(3)四分体也是减数第一次分裂特有的,有丝分裂过程中无四分体出现。 【典例1】(2013·忻州模拟)对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是( )A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点【解析】选B。四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会的结果。题干中的2对等位基因若在1对同源染色体上,则1个四分体中会出现4个黄色和4个绿色荧光点;若这2对基因在2对同源染色体上,则四分体中只有A、a或者只有B、b,不能同时存在黄色和绿色荧光点。【变式训练】下列关于同源染色体的叙述,正确的是( )
A.减数分裂中相互配对的染色体
B.在人的肌细胞中没有X和Y这对同源染色体
C.在人的精原细胞中没有同源染色体
D.一条来自父方,一条来自母方的染色体【解析】选A。必须同时具备以下三个条件才能确定是同源染色体:第一是来源方面,必须是一条来自父方,一条来自母方;第二是形态大小方面,除性染色体外,形态大小一定相同;第三是功能方面,相同位置上携带的是相同基因或等位基因。对于多数生物的体细胞来说一定含有同源染色体,精原细胞属于特殊的体细胞;联会的两条染色体一定是同源染色体。考点 二 精子与卵细胞的形成过程?
1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(假设体细胞内染色体数为2N) 2.二倍体生物细胞分裂图像判断
一般来讲,鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂,最关键的是看染色体的行为。
(1)三个前期图的判断:判断步骤:
是否出现 四分体
结果:A为有丝分裂前期,B为减数第一次分裂前期,C为减数第二次分裂前期。有→减数第一次分裂前期
无→细胞中是否具
有同源染色体有→有丝分裂前期
无→减数第二次
分裂前期(2)三个中期图的判断:判断步骤:
着丝点是否
排列在赤道
板上
结果:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。否→减数第一次分裂中期
是→ 细胞中是否具
有同源染色体 有→有丝分裂中期
无→减数第二次分
裂中期(3)三个后期图的判断: 判断步骤:
染色体是
否含有染
色单体
结果:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期,C为减数第一次分裂后期。 有→减数第一次分裂后期
无→ 染色体中是否
具有同源染色体 有→有丝分裂后期
无→减数第二次分裂
后期总之,细胞分裂图像判断可以归纳为:【思维拓展】可由减数分裂联系到的生物变异知识
(1)减数第一次分裂前的间期在DNA复制时可能发生基因突变。
(2)在减数第一次分裂的分裂期和减数第二次分裂的分裂期都可能发生染色体变异。
(3)在减数第一次分裂的分裂期可能发生基因重组。【典例2】(2013·聊城模拟)下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答:(1)图1中AB段形成的原因是 ,该过程发生于细胞分
裂 期。图1中CD段形成的原因是 。(2)图2中 细胞处于图1中的BC段,图2中 细胞处于图1中的DE段。
(3)就图2细胞乙分析可知,该细胞含有 条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为 ,该细胞处于 分裂的 期,其产生的子细胞名称为 。 【解析】通过具体图像,考查减数分裂及有丝分裂过程中染色体的变化规律。
(1)从图1中可以看出,AB段,每条染色体上的DNA含量增加,这是由于在细胞分裂间期,完成了DNA的复制;CD段每条染色体上的DNA含量减半,这是由于着丝点分裂,一条染色体变为两条染色体的缘故。
(2)图2中的乙、丙染色体的着丝点都未分裂,相当于图1中的BC段,甲中染色体的着丝点已分裂,相当于图1中的DE段。(3)乙细胞中含有4条染色体,其染色体数∶DNA数=1∶2。由于细胞是不均等分裂,所以该细胞处于减数第一次分裂的后期,产生的两个子细胞分别叫次级卵母细胞和(第一)极体。
答案:(1)DNA复制(或染色体复制) 间 着丝点分裂
(2)乙、丙 甲 (3)8 1∶2 减数第一次 后
次级卵母细胞和(第一)极体 【互动探究】
(1)若图1的纵坐标表示细胞核内的DNA含量,则图2中处于图1中BC段细胞是哪个?
提示:甲。图1的纵坐标表示细胞核内的DNA含量,则图1表示有丝分裂DNA的含量变化,因此图2中甲细胞处于图1中BC段。
(2)图2甲细胞中含有几对同源染色体?
提示:4对。分析甲细胞可知,该细胞为二倍体动物的有丝分裂后期,这个时期染色体数加倍,同源染色体数也加倍,故含有4对同源染色体。 【变式训练】图甲中,①～④代表某哺乳动物(2N)在有性生殖过程中不同时期的细胞,图中的a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种不同结构或物质的相对数量,图乙为该生物细胞五个不同分裂时期的图像。下列说法不正确的是( )A.图甲中a、b、c分别表示DNA数、染色体数、染色单体数
B.图乙中同源染色体联会发生在图甲中的②时期
C.图甲中具有同源染色体的时期有①和②;图乙中具有同源染色体的细胞是A、B、C、E
D.若该生物为基因型是AaBb(等位基因A、a和B、b位于两对同源染色体上)的雄性个体,则细胞B通常分裂完成后,能产生四种配子
【解析】选D。基因型是AaBb的雄性个体,可产生四种配子,而对一个初级精母细胞来说,分裂完成后只能产生两种配子。 根据柱形图判断细胞分裂过程及特点
【备选典例】(2011·上海高考)如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )A.Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B.Ⅲ代表初级精母细胞
C.②代表染色体
D.Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
【解析】选A。由题干及图例分析知,①为染色体,②为染色单体,③为DNA,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞,因此Ⅱ所处阶段发生基因自由组合,Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1。【变式训练】某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞,测定细胞中染色体数目(无突变发生),将这些细胞分为三组,每组的细胞数如图(体细胞中染色体数目为2N)。根据图中所示结果分析不正确的是( )A.乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制
B.丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等
位基因的重新组合
C.乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的
细胞
D.用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞生成【解析】选B。甲组细胞染色体数目为N,为体细胞中染色体数目的一半,说明甲组细胞为生殖细胞。乙组细胞数最多,可能是处于分裂间期的细胞,其中有一部分可能正在进行DNA复制。乙组细胞染色体数目为2N,可能是精原细胞(进行有丝分裂),也可能是初级精母细胞(进行减数分裂)。丙组细胞中染色体数目为4N,处于有丝分裂的后期,不能发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合。用药物阻断DNA复制,使减数分裂不能进行,会使甲组细胞的生成减少。【拓展延伸】
有丝分裂和减数分裂的区别 【备选典例】如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞观察的结果,有关假设推论正确的是( )A.若图甲为有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现赤道板
B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则染色体着丝点分裂可发生在这一阶段
C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则同源染色体的分离可发生在这一阶段
D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,则c组细胞中可能出现联会和四分体【解析】选C。若图甲为有丝分裂过程,则为植物细胞有丝分裂后期,其下一时期为末期,在细胞中央会出现细胞板,而赤道板是一个假想的平面,不是具体结构,故A项错;若图乙表示有丝分裂的过程,则为前、中期,而着丝点分裂在后期,且着丝点分裂后不存在染色单体,故B项错;若图乙表示减数分裂过程的某阶段,含有染色单体的时期包括减数第一次分裂的全过程及减数第二次分裂的前、中期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,故C项正确;图丙中c组染色体数为4N,则为有丝分裂后期,而联会和四分体出现在减数第一次分裂的前期,故D项错。 有丝分裂与减数分裂中曲线的判断方法
【典例】下面为动物细胞分裂过程示意图,据图分析可得出
( )A.在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是OP段
B.若在A点将核DNA用同位素标记,则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占50%
C.在图中的GH段和OP段,细胞中含有的染色体组数是相等的
D.图中L点→M点所示过程的进行,与细胞膜的流动性有关【解析】选D。图中,A→E段表示有丝分裂,F→K段表示减数分裂,L→M段表示受精作用,M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是间期。A点的1个DNA分子到GH段时,已复制2次,有放射性的脱氧核苷酸链占1/4。OP段细胞中含有的染色体组数是GH段的2倍。L→M段表示受精作用,精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合,与细胞膜的流动性有关。 【方法归纳】根据曲线形状判断有丝分裂和减数分裂,主要从以下两个层次进行(下图为一个细胞内核DNA、染色体的变化):
(1)首先区分核DNA的变化曲线和染色体的变化曲线:
看“斜线”,曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线,不存在斜线的为染色体变化曲线。 (2)区分开核DNA和染色体的变化曲线后,再区分细胞增殖的方式:
①看“染色体峰值”,染色体数目最大为4N的,是有丝分裂;染色体数目最大为2N的,是减数分裂。
②看“DNA复制和分裂次数”,斜线代表DNA复制,竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次,而竖直下降2次的,为减数分裂;斜线出现1次,竖直下降1次的,为有丝分裂。
③看“结果”,分裂完成后,染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂;若减半则为减数分裂。 【易错提醒】曲线的纵坐标含义不同,则同一区段代表的含义不同。 【变式训练】如图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,据图判断下列叙述错误的是( )A.等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A～C段
B.CD段、GH段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1
C.图中显示两种分裂方式,I～M段可表示有丝分裂的一个细胞周期
D.“一母生九子,九子各不同”现象与AH、HI所代表的生理过程有关【解析】选B。该图表示减数分裂产生配子与受精作用后的有丝分裂过程中染色体数目的变化。I～M段可表示有丝分裂的一个细胞周期;等位基因分离、非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂(A～C段)过程中;“一母生九子,九子各不同”的变异现象是减数分裂产生多种配子随机结合的缘故;CD段、GH段的染色体与核DNA的数目之比分别为1∶2和1∶1。1.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后
代( )
A.增加发生基因突变的概率
B.继承双亲全部的遗传性状
C.从双亲各获得一半的DNA
D.产生不同于双亲的基因组合【解析】选D。真核生物通过减数分裂使同源染色体上的等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合产生不同的配子,通过随机受精可以使后代产生不同于双亲的基因型,使后代发生变异。基因突变发生在DNA复制过程中,减数分裂和随机受精不能提高基因突变的概率。受精时,核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,而质DNA几乎全部来自卵细胞。2.在减数第一次分裂过程中,染色体变化的顺序是( )
①同源染色体分离 ②细胞质分裂
③联会 ④交叉互换
A.③④①② B.①③④②
C.③①②④ D.①③②④
【解析】选A。减数第一次分裂开始时,同源染色体联会,并在联会的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,减数第一次分裂后期,同源染色体分开,移向细胞两极,细胞质一分为二,进入减数第二次分裂。3.如图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙中都有同源染色体
B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C.能够出现基因重组的是乙
D.丙的子细胞是精细胞【解析】选C。甲图为有丝分裂中期图,具有同源染色体,不出现基因重组;乙图为减数第一次分裂后期图,有同源染色体,可出现基因重组;丙图细胞质不均等分裂,是次级卵母细胞,无同源染色体,子细胞为卵细胞和极体;由丙图可推知该生物为雌性生物,卵巢中可能同时出现这三种细胞。4.关于某同学在做“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验时的下列表述,不正确的是( )
A.先用低倍镜找出各时期的细胞
B.在高倍镜下能观察到染色体的形态和数目
C.能观察到减数第一次分裂中期有姐妹染色单体
D.能观察到减数第二次分裂中期有同源染色体
【解析】选D。蝗虫是二倍体生物,细胞中含有两个染色体组,在减数第一次分裂过程中发生了同源染色体的分离,得到的次级精母细胞中无同源染色体,在减数第二次分裂的中期观察不到同源染色体。5.如图曲线表示某生物(2n=4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中处于某几个时期的细胞中染色体数目图。请据图回答下列问题。(1)曲线中①～②段可表示细胞进行 分裂的_________
数量变化。
(2)图a～e中与曲线中②、⑤位置相对应的细胞分别是_______
。(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是 ,曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是 。
(4)与体细胞相比,a～e细胞中,核内DNA含量加倍的是________
。
(5)就染色体行为来说,b、e时期的共同特点是______________
。 【解析】(1)由图中曲线变化可知,曲线代表染色体的数量变化,在②阶段,染色体数量与体细胞相比增加了一倍,故①～②段为有丝分裂过程。
(2)曲线中②、⑤位置对应的细胞染色体数量在原水平上均加倍,说明细胞处于分裂的后期和末期,从染色体的数量上看,②为4n、⑤为2n,则与曲线中②、⑤位置相对应的细胞分别是处于有丝分裂后期的e和处于减数第二次分裂后期的b。(3)从细胞中染色体的行为和数量上看,a～e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期,含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞,即a、d、e。曲线中④染色体数量减半,说明已经进入减数第二次分裂时期,处于④⑤时期的一个细胞内均不含同源染色体。
(4)该生物体细胞内含有的染色体数为2n,可知核内DNA含量为2n,核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。 (5)就染色体行为来说,b、e时期的共同特点是着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体。
答案:(1)有丝 染色体 (2)e、b
(3)a、d、e ④⑤ (4)a、d、e
(5)着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体6.(2011·江苏高考)如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B.此细胞中基因a由基因A经突变产生
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组【解析】选A。此细胞中无同源染色体,处于减数第二次分裂,故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞,也可能是(第一)极体;因亲代基因型为AABb,无a基因,故细胞中染色体上的a基因只能是基因突变产生的;此细胞若为次级精母细胞,则形成的两个精子是两种类型,若为次级卵母细胞,则形成一个极体和一个卵细胞,一个卵细胞只能是一种类型;图示细胞含一个染色体组,故此动物体细胞中含两个染色体组,在有丝分裂的后期染色体数目加倍,则含有四个染色体组。7.(2011·山东高考)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】选A。2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离,这样得到的配子才是AA型的。所以①正确,②不正确。性染色体无论在减数第一次分裂时未分离还是在减数第二次分裂时未分离,都可以得到一个不含性染色体的配子。所以③正确,④不正确。8.(2010·安徽高考)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息,正确的是( )
A.DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同
B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同
C.DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同
D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同【解析】选B。C1与C2是雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成的两个子细胞,二者DNA数目和贮存的遗传信息均相同;S1、S2是一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞,二者的DNA数目相同,但其贮存的遗传信息不同。9.(2012·山东高考)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为___
,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_____
_________条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 和
四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为 。
(3)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤: 。
结果预测:Ⅰ.若 ,则是环境改变;
Ⅱ.若 ,则是基因突变;
Ⅲ.若 ,则是减数分裂时X染色体不分离。
【解题指南】解答此题的关键是:
(1)理解减数分裂过程中染色体数量变化的特点;
(2)遗传规律的理解、应用;
(3)探究实验的一般步骤和解题方法。【解析】(1)正常果蝇体细胞中有8条染色体,为二倍体生物,在减数第一次分裂中期的细胞中染色体组数为2;在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数目为8条。
(2)P: XrXrY × XRY
配子: Xr XrXr XrY Y XR Y
F1中红眼雌果蝇: XRXr XRXrY XRXrY (红雌) (死亡) (红雌)(3)一般让M果蝇与正常的白眼雌果蝇(XrXr)杂交,分析子代的表现型:若是环境引起的变异,则基因型不变,为XRY,它与白眼雌果蝇(XrXr)杂交的子代中出现红眼雌果蝇;若是基因突变,则其基因型为XrY,它与白眼雌果蝇(XrXr)杂交的子代全部为白眼;若是因亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离引起的,则此白眼雄果蝇的基因型为XrO,该雄性不育,不能产生后代。答案:(1)2 8
(2)XrY Y(注:两空顺序可颠倒) XRXr、XRXrY
(3)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型
Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇
Ⅱ.子代表现型全部为白眼
Ⅲ.无子代产生课件71张PPT。第2、3节 基因在染色体上 伴性遗传一、基因在染色体上
1.萨顿假说
假说内容:基因是由_______携带着从亲代传递给下一代的。
也就是说,基因在_______上。
2.实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验
P 红眼(♀)×白眼(♂)→F1 F2
(1)F1中雌雄果蝇的表现型:_________。
(2)F2中红眼∶白眼=_____,符合分离定律。染色体染色体都是红眼3∶1交配(3)写出F2中雌雄个体的表现型及比例:
雌性:_________;雄性:红眼∶白眼=_____。
(4)写出实验的现象及结论:
实验现象:白眼性状的表现,总与_____相联系。
实验结论:控制白眼的基因在__________。
(5)基因与染色体的关系是:一条染色体上有_____基因,基因
在染色体上___________。 都是红眼1∶1性别X染色体上多个呈线性排列二、伴性遗传(以红绿色盲为例)1.子代XBXb的个体中XB来自_____,Xb来自_____。
2.子代XBY个体中XB来自_____,由此可知这种遗传病的遗传特
点是_________。
3.如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病,这说明这种遗传
病的遗传特点是_________。
4.这种遗传病的遗传特点是_____________________。母亲父亲母亲交叉遗传隔代遗传男性患者多于女性患者5.连线下列伴性遗传病的分类及特点1.萨顿利用假说—演绎法,推测基因位于染色体上。 ( )
【分析】萨顿将看不到的基因与看得见的染色体的行为进行类比,提出基因位于染色体上的假说,因此,他利用的是类比推理法。假说—演绎法是孟德尔在得出遗传规律时采用的研究方法。
2.所有的基因都在染色体上。 ( )
【分析】真核生物的核基因在染色体上,线粒体和叶绿体中的基因独立存在,不在染色体上。原核生物、病毒的基因也不在染色体上。××3.生物的性别并非只由性染色体决定。 ( )
【分析】有些生物体细胞中没有明显的性染色体,其性别与染色体数目有关,如蜜蜂等昆虫。此外,环境因子也可决定性别。
4.X、Y染色体上不存在等位基因。 ( )
【分析】在X、Y染色体的同源区段,基因是成对存在的,即存在等位基因,而非同源区段则不存在等位基因。
5.(2010海南T14B)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。 ( )
【分析】非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合明显说明了基因和染色体之间存在着明显的平行关系。√×√考点 伴性遗传解读?
1.概念理解
(1)基因位置:性染色体上,如X、Y染色体。
(2)特点:与性别相关联,即在不同性别中,某一性状出现概率
不同。 2.X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系:(2)X、Y染色体同源区段的基因遗传:
假设控制某相对性状的基因A(a)位于Ⅰ区段,则有:
♀XaXa×XaYA♂ ♀XaXa×XAYa♂
↓ ↓
♀XaXa XaYA♂ ♀XAXa XaYa♂
因此Ⅰ区段上的基因的遗传与性别仍有关。(3)X、Y染色体非同源区段的基因遗传:
Ⅱ-1区段为Y染色体上的非同源区段,其上的遗传为伴Y染色体遗传;Ⅱ-2区段为X染色体上的非同源区段,其上的遗传为伴X染色体遗传。①伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症的遗传。
典型系谱图:
主要特点:连续遗传;患者全为男性;父病,子必病;子病,父必病。 ②伴X染色体遗传:
a.伴X染色体隐性遗传:如人类红绿色盲、血友病、果蝇红白眼的遗传。
典型系谱图:
主要特点:隔代交叉遗传;患者中男多女少;女病,父子必病;男正常,母女必正常。b.伴X染色体显性遗传:如抗维生素D佝偻病的遗传。
典型系谱图:
主要特点:连续遗传;患者中女多男少;男病,母女必病;女正常,父子必正常。【思维拓展】
X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1只能由父亲传给女儿,Y则由父亲传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲,也可来自父亲,向下一代传递时,任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
(3)一对夫妇生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,应是相同的,但来自母亲的既可能为X2,也可能为X3,不一定相同。【考查角度1】伴性遗传与自由组合定律的应用
【典例1】(2012·四川高考)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。 (1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1全为
红眼。
①亲代雌果蝇的基因型为 ,F1雌果蝇能产生_____
种基因型的配子。
②将F1雌雄果蝇随机交配,所得F2粉红眼果蝇中雌雄比例为___
,在F2红眼雌果蝇中杂合子占的比例为_________
。(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1的雌雄果蝇随机交配,F2雌雄比例为3∶5,无粉红眼出现。
①T、t基因位于 染色体上,亲代雄果蝇的基因型为 。
②F2雄果蝇中共有 种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为 。③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针,与F2雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交,通过观察荧光点的个数可确定细胞中B、b基因的数目,从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_______
个荧光点,则该雄果蝇可育;若观察到 个荧光点,则该雄果蝇不育。【解析】(1)①根据F1全为红眼果蝇推知,亲代雌果蝇基因型为aaXBXB,雄果蝇基因型为AAXbY。则F1雌果蝇的基因型为AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXBY,F1雌果蝇产生4种配子:AXB、AXb、aXB、aXb。②将F1果蝇自由交配,即AaXBXb×AaXBY,考虑Aa×Aa→1/4AA、1/2Aa、1/4aa,XBXb×XBY→1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY。分析F2中粉红眼果蝇,其基因型为1/16 aaXBXB、1/16 aaXBXb、1/16 aaXBY,故雌果蝇∶雄果蝇=2∶1;分析F2中红眼雌果蝇,其中AA占1/3、Aa占2/3,XBXB占1/2、XBXb占1/2,则其纯合子所占比例为1/3×1/2=1/6,故杂合子所占比例为1-1/6=5/6。(2)①根据题干信息“一只纯合红眼雌果蝇”可知该果蝇的部分基因型为AAXBXB;根据F2中无粉红眼出现,即F2中不能出现aaXB_,推知亲代中雄果蝇的部分基因型为AAXbY;再根据F2中雌雄果蝇比例为3∶5,证明雌果蝇中有1/4转化为雄果蝇,说明F1中控制该性状的基因型为Tt,而亲代中雌果蝇不能为tt,因此亲代的基因型为TTAAXBXB、ttAAXbY。
②F2雄果蝇基因型有8种:TTAAXBY、TtAAXBY、ttAAXBY、TTAAXbY、TtAAXbY、ttAAXbY、ttAAXBXb、ttAAXBXB,而且它们之间比例为1∶2∶1∶1∶2∶1∶1∶1,其中不含有Y染色体的个体有两种:ttAAXBXb、ttAAXBXB,所占比例为1/5。 ③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针,检测F2雄性果蝇细胞,若雌性果蝇性反转成雄果蝇,则含有两条X染色体,在有丝分裂后期会出现4个荧光点,而且该果蝇不可育;若是正常雄性果蝇,含有一条X染色体,在有丝分裂后期会出现2个荧光点,而且该果蝇可育。
答案:(1)①aaXBXB 4 ②2∶1 5/6
(2)①常 ttAAXbY ②8 1/5 ③2 4【互动探究】
(1)若题干中B、b仅位于常染色体上,则一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼时,亲代雌果蝇的基因型是什么?
提示:aaBB。因为B存在而A不存在时为粉红眼,即粉红眼的基因型为aaBB或aaBb,aaBB为纯合子。
(2)若题干中B、b仅位于Y染色体上,则纯合粉红眼果蝇的基因型是什么?
提示:aaXYB。因为B存在而A不存在时为粉红眼,即粉红眼的基因型为aaXYB。【考查角度2】伴性遗传概率的计算
【典例2】(2012·江苏高考)人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示): (1)甲病的遗传方式为 ,乙病最可能的遗传方式为 。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ-2的基因型为 ;Ⅱ-5的基因型为 。
②如果Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 。
③如果Ⅱ-7与Ⅱ-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为___
。
④如果Ⅱ-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为 。【解析】(1)Ⅰ-1和Ⅰ-2是正常人,生出了患有甲病的女儿,因此甲病为隐性遗传,由于女儿患病,但是其父亲正常,所以致病基因位于常染色体上。图中乙病患者都是男性,因此乙病最可能是伴X染色体隐性遗传。
(2)若Ⅰ-3无乙病致病基因,则乙病一定是伴X染色体隐性遗传。
①Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分别是HhXTY和HhXTXt。Ⅱ-5是正常的男性,其基因型为HHXTY或HhXTY。②Ⅰ-3和Ⅰ-4的基因型分别是HhXTY和HhXTXt。Ⅱ-6的基因型是
1/6HHXTXT、1/6HHXTXt、1/3HhXTXT、1/3HhXTXt。从甲病看:Ⅱ-5
的基因型是1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-6的基因型是1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-5
与Ⅱ-6婚配,所生孩子中患甲病的概率是2/3Hh×2/3Hh×1/4=
1/9。从乙病看:Ⅱ-5的基因型是XTY,Ⅱ-6的基因型是1/2XTXT。
Ⅱ-5与Ⅱ-6婚配,所生男孩中患乙病的概率是1/2×1/2=1/4。所
以Ⅱ-5和Ⅱ-6结婚,所生男孩同时患两种遗传病的概率是:1/4×
1/9=1/36。③就甲病来说,Ⅱ-7的基因型是1/3HH、2/3Hh,Ⅱ-8是Hh的概
率是10-4,所以Ⅱ-7和Ⅱ-8再生女儿患甲病的概率是:
2/3Hh×10-4Hh 1/4×2/3×10-4=1/60 000。
④就甲病来说,Ⅱ-5的基因型是1/3HH、2/3Hh,与携带者Hh结
婚,子代的基因型及概率是:1/3HH×Hh 1/6HH、1/6Hh;
2/3Hh×Hh 1/6HH、1/3Hh、1/6hh。所以,子代基因型及
概率是2/6HH、3/6Hh、1/6hh。表现型正常儿子的基因型是
2/5HH、3/5Hh。答案:(1)常染色体隐性遗传 伴X染色体隐性遗传
(2)①HhXTXt HHXTY或HhXTY
②1/36 ③1/60 000 ④3/5【变式训练】某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。下列相关分析不正确的是( )
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12【解析】选B。首先对甲病进行分析,“有中生无”为显性,
Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,所生孩子Ⅲ-7正常,故甲病应为常染
色体显性遗传病。乙病是一种伴性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患
乙病,生了一个患乙病的男孩Ⅲ-6,故乙病是伴X染色体隐性
遗传病。Ⅱ-3乙病的致病基因来自于Ⅰ-1。用A表示甲病致
病基因,b表示乙病致病基因,则由系谱图可知,Ⅱ-3的基因型
为AaXbY,则Ⅱ-2的基因型一定为aaXBXb,只有一种基因型。Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者,Ⅱ-4又是乙病携带者,Ⅱ-4基因型为
AaXBXb,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,Ⅲ-8基因型有四种可能:AAXBXB、
AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb。由Ⅱ-2和Ⅱ-3推知Ⅲ-4的基因型为
AaXBXb,由Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型推知Ⅲ-5的基因型有两种情况:
1/3AAXbY、2/3AaXbY。Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚,生育患两种病孩子的
概率:①AaXBXb×1/3AAXbY为1/3×1×1/2=1/6,②AaXBXb×
2/3AaXbY为2/3×3/4×1/2=1/4,故生育一患两种病孩子的概
率为1/6+1/4=5/12。基因位置的判断方法
【典例】已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示);直毛与分叉毛是一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交,子代中雌蝇表现型比例及雄蝇表现型比例如图所示。请回答:(1)雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是_______
。
(2)控制直毛与分叉毛的基因位于 上,判断的主要依据是 。(3)若让子一代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为 。子一代表现型为灰身直毛的雌蝇中,纯合子与杂合子的比例为 。
(4)若实验室有纯合的直毛和分叉毛雌、雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上?请说明推导过程。
______________________________________________________
____________________________________________________。 【解析】(1)(2)由图可知,灰身、黑身这对相对性状在子代的雌、雄个体中均存在且比例相同,说明控制这对性状的等位基因位于常染色体上。因为子代中灰身∶黑身=3∶1,所以灰身为显性,亲本的基因组成为Bb×Bb。又因为直毛在子代雌、雄果蝇中均有出现,而分叉毛这个性状只在子代雄蝇中出现,由此可以推断控制直毛与分叉毛这一对相对性状的基因位于X染色体上。同时依据后代中雌果蝇无分叉毛,说明分叉毛是隐性且父本基因型是XFY,雄果蝇中直毛∶分叉毛=1∶1,可推出母本基因型是XFXf,由此可推出亲本基因型是:BbXFXf×BbXFY。雄性亲本的一个精原细胞产生的精细胞只有两种,分别是BXF、bY或bXF、BY。(3)只考虑灰身、黑身的遗传时,亲本Bb×Bb→1BB、2Bb、1bb,其中灰身有1/3BB、2/3Bb,与黑身bb杂交形成的后代中黑身所占比例是2/3×1/2=1/3。由于子一代中直毛雌果蝇的基因型有1XFXF∶1XFXf,因此灰身直毛的雌果蝇中纯合子所占比例为1/3×1/2=1/6,杂合子占5/6,二者比例为1∶5。
(4)只要取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交,分析后代性状是否一致即可确定该基因的位置。若正交、反交后代性状一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状不一致,则该等位基因位于X染色体上。 答案:(1)BXF、bY或bXF、BY
(2)X染色体 直毛在子代雌、雄蝇中均有出现,而分叉毛这个性状只在子代雄蝇中出现 (3)1/3 1∶5
(4)能。取直毛雌、雄果蝇与分叉毛雌、雄果蝇进行正交和反交(即直毛雌果蝇×分叉毛雄果蝇、分叉毛雌果蝇×直毛雄果蝇)。若正交、反交后代性状一致,则该等位基因位于常染色体上;若正交、反交后代性状不一致,则该等位基因位于X染色体上【方法归纳】核基因位置确定的依据和方法有以下两点:
(1)理论依据:
核基因在染色体上,染色体分为常染色体和性染色体(大多为X、Y)。判断核基因的位置就是判断基因位于常染色体上还是X、Y染色体上。
(2)判断方法:
①常染色体上的基因与性别无关,X、Y染色体上的基因与性别有关。
a.已知显隐性的情况下,利用雌性隐性性状和雄性显性性状个体交配来判断(针对XY型性别决定生物)。 b.不知显隐性的情况下,利用正交和反交的方法判断。
若正反交结果一致,与性别无关,为细胞核内常染色体遗传;若正反交结果不一致,且表现出与性别有关,则可确定基因在性染色体上——一般在X染色体上。
②根据后代的表现型在雌雄性别中的比例是否一致进行判定。
若后代中两种表现型在雌雄个体中比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中两种表现型在雌雄个体中比例不一致,说明遗传与性别有关,则可确定基因在X染色体上。【易错提醒】(1)看清实验材料是植物还是动物;植物一般为雌雄同株无性别决定,其基因位置只有两种情况:细胞质基因和细胞核基因;但有些植物为XY型性别决定的雌雄异株植物,则基因位置分三种情况:细胞质基因、细胞核内常染色体上的基因和细胞核内性染色体上的基因;动物一般为雌雄异体,则基因位置也分上述三种情况(注意常考两种性别决定——XY型和ZW型)。
(2)质基因在叶绿体和线粒体中。不管正交还是反交后代都表现为母本性状,即母系遗传。 【变式训练】家蚕是二倍体,体细胞中有28对染色体,其中一对是性染色体,雄蚕含有两条同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两条异型的性染色体ZW。请回答以下问题:
(1)家蚕的一个染色体组包括 条染色体,正常情况下,雌蚕产生的卵细胞中含有的性染色体是 ,雄蚕体细胞有丝分裂后期,含有 条Z染色体,若测定家蚕的基因组,应测定的染色体有 。 (2)家蚕的体色黄色基因(B)对白色基因(b)为显性且均位于Z染色体上,请你设计一个方案,单就体色便能辨别幼蚕的雌雄,方案是选择 和 亲本(表现型)杂交。
(3)家蚕中D、d基因位于Z染色体上,d是隐性致死基因(导致相应基因型的受精卵不能发育,但Zd的配子有活性)。是否能选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雄性?请根据亲代和子代基因型情况说明理由。【解析】(1)家蚕是二倍体生物,一个染色体组有28条染色体;雌蚕产生的卵细胞中含有的性染色体是Z或W;雄蚕体细胞中含有ZZ性染色体,因此有丝分裂后期,含有4条Z染色体;家蚕的基因组测定包括27条常染色体+Z+W共29条染色体。
(2)因家蚕雄性为两条同型性染色体ZZ,选隐性性状则基因型确定为ZbZb,雌性家蚕性染色体为ZW,只在Z上有体色基因,选显性性状,基因型为ZBW,杂交后即可根据幼蚕的体色确定性别。
(3)由于d是隐性致死基因,ZdW的受精卵致死,雌性中没有基因型ZdW的个体;ZdZd的受精卵致死,雄性中没有基因型ZdZd的个体,因此只有ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd两种杂交组合,后代都会出现基因型为ZDW的雌性个体。答案:(1)28 Z或W 4 27条常染色体+Z+W
(2)白色雄家蚕 黄色雌家蚕
(3)不能。因为雌蚕只有ZDW基因型,雄蚕有ZDZD、ZDZd基因型;杂交组合ZDW×ZDZD、ZDW×ZDZd均可产生ZDW的雌性后代(或若要让后代只有雄性,则雌性必须全是ZdW,则亲本的杂交组合必须是ZDW×ZdZd,而ZdZd的个体不存在)。1.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有多个基因
D.染色体就是由基因组成的
【解析】选D。染色体主要由DNA和蛋白质组成,而基因只是有遗传效应的DNA片段。 2.如图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4【解析】选B。根据题意结合遗传系谱图可知,Ⅲ-9患色盲且只有一条X染色体,而Ⅱ-7不患色盲,则可判定Ⅲ-9色盲基因来自Ⅱ-6,Ⅱ-6携带色盲基因但不患色盲,而Ⅰ-1传递给Ⅱ-6正常基因,因此色盲基因一定来自Ⅰ-2。3.摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配,F2性别比为1∶1,红眼占3/4,但所有雌性全为红眼,白眼只限于雄性。为了解释这种现象,他提出了有关假设。你认为最合理的假设是( )
A.白眼基因存在于X染色体上 B.红眼基因位于Y染色体上
C.白眼基因表现出交叉遗传 D.红眼性状为隐性性状
【解析】选A。由题干首先推出红眼为显性性状,再由白眼只限于雄性,所以推断出白眼基因在X染色体上。4.下列有关性别决定的叙述,正确的是( )
A.含X染色体的配子数∶含Y染色体的配子数=1∶1
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
C.含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
【解析】选C。含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等;含X染色体的配子数(含X染色体的精子+卵细胞)多于含Y染色体的配子数(只有精子含Y染色体);果蝇是XY型性别决定,其Y染色体比X染色体大;无性别区分的生物体内没有性染色体。5.下列科学家在研究过程中所运用的科学方法依次是( )
①孟德尔的豌豆杂交实验:分离定律的发现
②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程:提出“基因在染色体上”的假说
③摩尔根进行果蝇杂交实验:果蝇的白眼基因位于X染色体上
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
B.①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
C.①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
D.①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理【解析】选C。孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根进行的果蝇杂交实验都是通过“提出问题→作出假说→演绎推理→得出结论”的研究方法,都属于假说—演绎法。萨顿通过研究基因与染色体的行为存在明显的平行关系,提出基因位于染色体上的假说,属于类比推理法。6.如图是患甲病(显性基因为A、隐性基因为a)和乙病(显性基因为B、隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答:(1)甲病的遗传方式是 。
(2)若Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史,则乙病的遗传方式是
。
(3)Ⅲ11和Ⅲ9分别与正常男性结婚,子女中患病的可能性分别是 、 。
(4)若Ⅲ9与Ⅲ12违法结婚,子女中患病的可能性是 。【解析】(1)甲病患者Ⅱ7和Ⅱ8生出正常女性个体Ⅲ11,因此甲病是常染色体上的显性遗传病。
(2)Ⅱ3的家庭无乙病史,Ⅱ3和Ⅱ4结婚,Ⅲ10个体两病兼患,所以乙病基因位于X染色体上,且为隐性遗传病。
(3)Ⅲ11的基因型为aaXBXB,与正常男性婚配所生孩子都正常。Ⅲ9的基因型为1/2 aaXBXb或1/2 aaXBXB,与正常男性婚配,所生女孩均正常,男孩有可能患病,患病的可能性是1/2×1/4=1/8。(4)Ⅲ9与Ⅲ12结婚,Ⅲ9的基因型为1/2 aaXBXb或1/2 aaXBXB;Ⅲ12的基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY。如只考虑后代甲病患病几率为2/3,正常为1/3;只考虑后代乙病患病几率则为1/8,正常为7/8,因此子女中患病的可能性为:1-1/3×7/8=17/24。
答案:(1)常染色体显性遗传
(2)伴X染色体隐性遗传
(3)0 1/8 (4)17/247.(2012·江苏高考)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体【解析】选B。性染色体上存在与性别决定有关的基因,但不是所有基因都与性别决定有关,所以A错误。基因位于染色体上,随染色体遗传,因此B正确。生殖细胞中既可表达性染色体上的基因,也可表达常染色体上的基因,故C错误。初级精母细胞中一定含Y染色体,但次级精母细胞可能只含有X或Y染色体,因而D错误。8.(2012·天津高考)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BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞【解析】选C。根据亲代表现型和F1的白眼残翅雄果蝇所占比例,可以判断出亲代雌果蝇的基因型为BbXRXr,雄果蝇的基因型为BbXrY;雌果蝇产生的配子中含有Xr的比例为1/2,雄果蝇产生的配子中含有Xr的比例占1/2,故亲代产生的配子中含有Xr的比例占1/2;F1中出现长翅雄果蝇的概率为1/2×3/4=3/8;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,在减数第二次分裂过程中形成次级卵母细胞时可以出现bbXrXr类型。9.(2010·海南高考)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,该女儿与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/8
【解析】选D。假设色盲由b基因控制,由于夫妇表现正常,其不完整的基因型是XBX-、XBY,又因为后代中有色盲的儿子,所以亲本的基因型是XBXb、XBY。他们所生女儿的基因型是1/2XBXB、1/2XBXb,当女儿为1/2XBXb时,与正常的男子(XBY)能够生出红绿色盲基因的携带者,且概率是1/2×1/4=1/8。10.(2012·福建高考)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1。
P 裂翅♀ × 非裂翅♂
↓
F1 裂翅 非裂翅
(♀102、♂92) (♀98、♂109)
图1请回答:
(1)上述亲本中,裂翅果蝇为 (纯合子/杂合子)。
(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体上还是X染色体上。请写出一组杂交组合的表现型: (♀)× (♂)。(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程中不发生交叉互换。这两对等位基因______
_____(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将 (上升/下降/不变)。【解题指南】解答本题的关键是:
(1)推断出裂翅基因在常染色体上还是在X染色体上。
(2)注意关键信息“基因型为AA或dd的个体胚胎致死”,并由此推出基因型AADD和aadd个体致死。
【解析】(1)亲代杂交后子代的裂翅与非裂翅之比为1∶1,因此亲代裂翅果蝇为杂合子。
(2)若子代的雌性与雄性有不同的表现型,则可证明控制该性状的基因位于X染色体上,因此应选用的亲代表现型:雌性为裂翅,雄性为非裂翅。(3)当亲代表现型雌性为非裂翅,雄性为裂翅,子代雌性表现为裂翅,雄性表现型为非裂翅时,控制该性状的基因位于X染色体上;若子代的雌性与雄性都有裂翅和非裂翅时,位于常染色体上,因此该组合的表现型可以为雌性非裂翅,雄性裂翅。若让两个显性亲本杂交,后代隐性在雌、雄个体中均出现,说明该等位基因在常染色体上,若只出现在雄性个体中,说明该基因在X染色体上。
(4)由于这两对等位基因位于一对同源染色体上,因此不遵循自由组合定律;当基因型为AaDd的个体自由交配时,子代的AA和dd个体胚胎致死,实际上相当于AA和aa个体致死,子代只有一种基因型AaDd,因此后代中基因A的频率不变。 答案:(1)杂合子
(2)
P XAXa × XaY
裂翅 非裂翅
F1 XAXa XAY XaXa XaY
裂翅♀ 裂翅♂ 非裂翅♀ 非裂翅♂
(3)非裂翅 裂翅(或裂翅 裂翅)
(4)不遵循 不变
