2013版高中生物全程复习方略配套课件(中图版):必修二 第二单元 遗传的基本规律(7份打包)

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名称 2013版高中生物全程复习方略配套课件(中图版):必修二 第二单元 遗传的基本规律(7份打包)
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资源类型 教案
版本资源 中图版
科目 生物学
更新时间 2013-08-25 19:58:20

文档简介

课件106张PPT。第一章 染色体在有性生殖中的变化基础知识的掌握是形成学科能力的源头。本栏目内容在高考时虽不直接考查,但考题无不由此而生。感觉简单未必掌握,认为掌握未必精准。化主干梳理为习题训练,变知识再现为能力提升。训练式梳理,创新记忆模式,提升复习效果!高考成败,根基在此,不可小觑!一、减数分裂1.适用范围
________________。
2.特点
_____________________________。
3.结果
生殖细胞中染色体_________。
【点拨】精(卵)原细胞的增殖依靠有丝分裂,而生殖细胞的形成需要靠减数分裂来完成。 有性生殖的生物染色体复制一次,细胞分裂两次数目减半二、减数分裂过程中染色体的行为
1.减数第一次分裂过程
(1)图像:
(2)图像:前期同源染色体相互配对形成四分体中期同源染色体排列在细胞中 央的赤道板上(3)图像:后期配对的同源染色体彼此分离,分别移动到细胞两极2.减数第二次分裂过程
(1)画出中期和后期细胞分裂图:
(2)写出上述两个时期染色体的行为变化:
①中期:染色体排列在_______上。
②后期:___________________________________,染色体数目加倍。赤道板着丝粒一分为二,染色单体变成染色体中期后期【点拨】(1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有:联会形成四分体、同源染色体分离;
(2)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有:着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍。 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_____、________交叉互换、___________分离。
②________分裂、__________分开。初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞或极体精子、卵细胞或极体联会四分体同源染色体着丝粒染色单体3.精子和卵细胞形成过程中的差异
(1)细胞质分裂方式:
①精子形成过程:两次细胞质都是_________。
②卵细胞形成过程:初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时_____
_______,极体分裂时__________。均等分裂均等分裂等分裂不均(2)数目与变形:4是1否【点拨】(1)均等分裂现象除存在于精子的形成过程外,还存在于卵细胞形成极体的过程中。
(2)不均等分裂的细胞若有同源染色体,则为初级卵母细胞;若无同源染色体则为次级卵母细胞。
(3)与有丝分裂相比,减数分裂过程中同源染色体发生联会,形成四分体,四分体排列在赤道板上,四分体分开分别进入两个子细胞中。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_______融合。
3.结果
受精卵中___________与体细胞相同,其中一半来自______,另
一半来自______。卵细胞和精子受精卵细胞核细胞核染色体数目父方母方【点拨】(1)精子和卵细胞的识别基础是细胞膜表面具有糖蛋白,两者的融合体现了细胞膜的流动性特点。
(2)减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定和生物的遗传变异都十分重要。 【思维判断】
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.减数第二次分裂与有丝分裂相似,但不同的是减数第二次分
裂中不存在同源染色体。( )
【分析】经过减数第一次分裂,同源染色体进入不同的细胞中,故减数第二次分裂中不存在同源染色体。减数第二次分裂中染色体的主要行为是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成染色体分别进入两个子细胞,故和有丝分裂相似。√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,细胞相对大的为次级卵母细胞,相对小的为极体。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.非姐妹染色单体间发生交叉互换。( )
【分析】交叉互换只能发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。非同源染色体的非姐妹染色单体之间不会发生交叉互换。××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.受精作用可以激活卵细胞。( )
【分析】未受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢,受精后,受精卵迅速进行细胞分裂和分化。因此可以说受精作用激活了卵细胞。×√考点的解读与透析是决胜高考的必经之路。本栏目内容为考试的重中之重,深入剖析重点难点,精准点拨知识误区,在剖析中归纳,在归纳中掌握,知己知彼,方能百战百胜;要点在握,才能高考无忧! 精子和卵细胞的形成
1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的八大比较复制不复制性原细胞→初级
性母细胞→次级
性母细胞(或极体)次级性母细胞(或极
体)→精细胞或卵细
胞和极体不分裂分裂2N→N(减半)N→2N→N2N→4N→2N2N→N(减半)有联会现象;四
分体的非姐妹染
色单体交叉互
换;同源染色体
分离,非同源染
色体自由组合着丝粒分裂,染色单
体分开无(0)→有(4N)→
有(2N)有(2N)→无(0)有(N对)无2.一个细胞内的DNA和染色体数目变化曲线(1)减数分裂过程中染色体、DNA数目变化时期:(2)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系:
减数第一次分裂的前、中、后、末期
减数第二次分裂的前、中期
1∶1的时期:减数第二次分裂的后、末期2∶1的时期【技巧点拨台】
精子和卵细胞种类和数目的计算方法
(1)1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。
(2)1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。
(3)1个含n对同源染色体的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。【典例训练1】(2011·江苏高考改编)如图为基因型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的出现可能是交叉
互换的结果
C.此细胞可能形成两种精子或一种
卵细胞
D.此动物体细胞内互为同源染色体的条数最多有4条【解题指南】
1.知识储备
(1)减数分裂的过程及细胞分裂过程中染色体的行为变化;
(2)精子和卵细胞种类和数目的计算方法。
2.解题关键:明确减数第一次分裂后形成的细胞有次级精母细胞、次级卵母细胞或极体;明确姐妹染色单体上出现的不同基因可能是交叉互换的结果,也可能是基因突变的结果。【解析】选A。该细胞内的两条染色体形状、大小不同,为非同源染色体,从基因来看,等位基因B、b已分离,因此该细胞是减数第二次分裂中期的细胞,为次级精母细胞或次级卵母细胞,也可能是极体;由于该动物个体的基因型为AaBb,图中姐妹染色单体上出现的a可能是交叉互换的结果,也可能是基因突变的结果;若该细胞是次级精母细胞,经过减数第二次分裂产生的两个精子类型不同,分别为AB和aB,若该细胞是次级卵母细胞,则产生的卵细胞和极体的类型也不同,由于产生的卵细胞只有一个,因此产生一种类型的卵细胞;该细胞中不含同源染色体,正常的体细胞中互为同源染色体的条数为2条,对应的有丝分裂后期细胞中互为同源染色体的条数有4条。【互动探究】(1)若题干中的基因型改为“AABb”,该细胞形成的原因是什么?
提示:基因突变。
分析:由于个体的基因型为AA,个体中没有a基因,因此细胞分裂图中新出现a基因的原因是基因突变。(2)此细胞的子细胞名称是什么?若此细胞在分裂过程中细胞质分配不均等,那么它的子细胞名称又是什么?
提示:精细胞或极体或卵细胞;卵细胞和极体。
分析:由于该细胞内的两条染色体形状、大小不同,为非同源染色体,并且等位基因B、b已分离,因此该细胞是减数第二次分裂中期的细胞,为次级精母细胞或极体,也可能是次级卵母细胞,因此,它的子细胞为精细胞或极体或卵细胞。若此细胞在分裂过程中细胞质分配不均等,则该细胞为次级卵母细胞,它的子细胞为卵细胞和极体。【变式备选】如图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是( )A.②有姐妹染色单体,①③也可能有姐妹染色单体
B.②中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a
C.③中无同源染色体,染色体数目为n,DNA数目为2a
D.①中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a【解析】选B。根据图和文字信息可知,①细胞为有丝分裂的后期,③细胞为减数第二次分裂的后期,而②细胞处于减数第一次分裂过程中。因此,②有姐妹染色单体,①③均没有姐妹染色单体;②中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a;③中无同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为2a;①中有同源染色体,染色体数目为4n,DNA数目为4a。 减数分裂和有丝分裂
1.有丝分裂与减数分裂过程的比较发生的部位一般的组织器官均可成熟的有性生殖器官体细胞(受精卵)性原细胞一次,有丝分裂间期一次,减数分裂间期一次两次无同源染色体联会、
分离和四分体;不出
现染色单体的交叉互
换有同源染色体的联会、
分离和四分体;有非姐
妹染色单体的交叉互换2个4个体细胞精细胞或卵细胞和极体与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半
(发生在减数第一次分
裂)保持了生物亲代和子
代之间遗传性状的稳
定性减数分裂和受精作用维
持了每种生物前后代体
细胞中染色体数目的恒
定染色体都复制一次;出现纺锤体;均有子细胞产生;均有核膜、
核仁的消失与重建过程;减数第二次分裂和有丝分裂相似,都
有着丝粒的分裂和姐妹染色单体分开2.有丝分裂与减数分裂图像的判断
(1)三看判断法:
奇数→减数第二次分裂(且无同源染色体存在)
无同源染色体→减数第二次分裂
①出现联会、四分体
②同源染色体分离
③同源染色体着丝粒
位于赤道板两侧
无上述同源染色体
的特殊行为(2)示例:
①三个前期图的判断:判断步骤:
有→减数第一次分裂前期

细胞中是否具
有同源染色体
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。②三个中期图的判断:判断步骤:
否→减Ⅰ中期
是→
结果:A为有丝分裂中期,B为减Ⅱ中期,C为减Ⅰ中期。③三个后期图的判断:判断步骤:
有→减数第一次分裂后期
染色体中是否
具有同源染色体
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。【技巧点拨台】
根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧(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,而竖直下降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。【典例训练2】(2012·潍坊模拟)下列为二倍体雄性动物细胞分裂的几种模式图及其每条染色体的DNA含量在分裂过程中的变化。请据图分析回答。(1)甲图为_____________________期,丙图中每条染色体的DNA含量对应丁图的__________段。
(2)乙图是_______________期,判断依据是________________ _________。
(3)若丙为甲的子细胞,则丙的名称为________,基因的自由组合规律发生在___________段。
(4)采用上述生物研究细胞分裂过程,容易观察染色体的行为和数目变化,主要是因为______________________。【解题指南】
1.考查实质:细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目的变化和形态特征。
2.解题关键
(1)细胞中的染色体数目和形态要作准确的判断。
(2)图丁中纵坐标的含义及与细胞分裂过程的每一个时期如何联系。【解析】(1)(2)甲、乙、丙三图是同一种雄性二倍体动物的细胞分裂图,丙图中的染色体清晰表明为3条且没有染色单体,说明是减数分裂形成的精细胞,则图甲是减数第二次分裂中期,图乙是有丝分裂中期。因为图甲、乙染色体含有染色单体且图乙含有同源染色体。图丁中表示的是每条染色体上含有的DNA量,所以图甲、乙均可表示为BC段,丙可表示为DE段。(3)基因的自由组合规律是指非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中随染色体发生自由组合的现象。真正自由组合的时期是减数第一次分裂后期,对应图丁中的BC段。
(4)细胞中染色体数目较多,会造成染色体在视野中重叠,观察不清,所以细胞中染色体数目较少时,便于观察,对染色体的形态结构分析相对准确。 答案:(1)减数第二次分裂中 DE
(2)有丝分裂中
有同源染色体,着丝粒均排列在赤道板上
(3)精细胞 BC
(4)染色体数目少,便于观察【变式训练】如图是某生物的细胞分裂示意图,下列叙述正确的是( )
A.若图Ⅰ中的2和6表示两条Y染色体,则此图一定表示次级精母细胞
B.图Ⅱ中①上某位点有基因B,则②上相应位点的基因可能是b
C.图Ⅱ细胞中染色体、染色单体、DNA数量分别为2、0、4
D.该生物体细胞中染色体数最多有16条【解析】选B。由图Ⅰ和图Ⅱ是同一生物的不同细胞可知,细胞Ⅰ是正在进行有丝分裂的体细胞。图Ⅱ中①上某位点有基因B,若②上相应位点的基因是b,应该相同的基因不同了,可能是在四分体时期发生了染色单体的交叉互换,变成了其等位基因。图Ⅱ细胞有2条染色体,4条染色单体,含有4个DNA。从图Ⅰ中分析可以得出本生物2N=4,所以染色体数最多时是有丝分裂后期,为8条。【变式备选】下列是某种哺乳动物细胞分裂过程示意图。据图回答下列问题:(1)可在该种雌性动物体内出现的细胞有__________。
(2)D细胞产生的子细胞名称是__________。
(3)如果上图细胞都来源于动物的性腺,E细胞的名称是______。
(4)该种生物产生的子代各个体间及子代与亲代间性状差别很大,这与上图_________细胞关系密切。(5)已知某动物的基因型为AaBb,如图所示该动物产生的卵细胞。请依据此图,在所给方框中绘出该卵细胞形成过程中的初级卵母细胞分裂后期的图像,并注明染色体上的基因。【解析】(1)A、B细胞质不均等分裂,只在雌性动物体内出现,D、E、F在雌性或雄性动物内都会出现。
(2)D细胞处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,若是次级精母细胞,其子细胞是精细胞;若是极体,其子细胞是极体。
(3)E细胞是有丝分裂,若来自性腺,只有性原细胞才能进行有丝分裂。(4)该种生物产生的子代各个体间及子代与亲代间性状差别很大,主要是发生了基因重组(交叉互换、自由组合),导致配子具有多样性。基因自由组合发生于减数第一次分裂后期,即A、C中。
(5)画图时注意染色体的大小及其携带的基因、细胞质不均等分裂等。答案:(1)A、B、D、E、F (2)精细胞或极体
(3)精原细胞或卵原细胞 (4)A、C
(5)(注:染色体的大小及其携带的基因、细胞质不均等分裂均要正确)受精作用
1.过程
精子和卵细胞相互识别→精子头部进入卵细胞→精子细胞核和卵细胞核融合→受精卵。
2.实质
精核和卵核融合的过程,因细胞质几乎都由卵细胞提供,因此,细胞质控制的性状与母本基本相同。3.减数分裂和受精作用的意义
(1)配子的形成过程中非同源染色体上的非等位基因存在自由组合现象,使不同的基因分到同一个配子中去。染色体数目比体细胞减半。
(2)受精过程中精卵结合是随机的,而且使受精卵的染色体数目恢复到正常体细胞的数目。
(3)减数分裂和受精作用既体现了遗传的稳定性,又体现了变异的多样性,为生物进化提供了重要的材料。下列有关受精作用的叙述中,错误的一项是( )
A.受精卵中的全部遗传物质,来自父母双方的各占一半
B.受精时,精子和卵细胞双方的细胞核相互融合
C.受精卵中的染色体数与本物种体细胞中染色体数相同
D.受精卵中的染色体,来自父、母双方的各占一半【解题指南】
1.考查实质:受精作用形成的受精卵中染色体和DNA的来源。
2.解题关键:明确受精卵中的染色体一半来自于精子,一半来自于卵细胞,而受精卵细胞质中的DNA绝大多数是由卵细胞提供的。【解析】选A。两性生殖细胞成熟以后,精子与卵细胞相遇,精子与卵细胞融合成受精卵的过程叫做受精作用。在受精卵中,染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中一半的染色体来自精子,另一半来自卵细胞。受精卵中全部遗传物质来自精子和卵细胞,但不是各占一半,因为精细胞在变形为精子过程中大部分细胞质都丢弃了,因此受精卵细胞质中的遗传物质大部分来自卵细胞。 【变式备选】真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和受精作用使后代( )
A.增加发生基因突变的概率
B.继承双亲全部的遗传物质
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。有性生殖过程中会发生广泛的基因组合,增加了变异的概率,进行有性生殖的生物,其变异的丰富来源是基因重组,即在减数分裂过程中,由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合,使后代产生不同于双亲的基因组合,减数分裂和受精作用并不增加基因突变的概率;减数分裂和受精作用过程使后代个体具有双亲的遗传物质,但不是全部的遗传物质;如果只考虑细胞核,后代从双亲各获得一半的DNA,但考虑细胞质,则后代从母方得到的DNA多于父方。实验探究题是高考中区分度最高的题目,该类题具有“三高”特点:难度高、分值高、失分高,本栏目通过实验案例分析,训练科学的实验思维,规范准确的问题解答,成功突破答题时常见的不善于利用题干信息理顺探究思路及作答时只知其意、但不能准确表达的两大障碍! 教材实验原理步骤的应用
——观察细胞的减数分裂
【案例】(2009·山东高考改编)人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题:
小鼠常被用于研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤:
供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红(染)液、詹纳斯绿B染液,解离固定液。(1)取材:用___________作实验材料。
(2)制片:
①取少量组织低渗处理后,放在_________中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量__________。
③一定时间后加盖玻片,________________。
(3)观察:用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是 _________________ ___________。【命题人透析】
(1)实验成功的关键——正确选用实验材料:
本实验的目的是“观察小鼠细胞减数分裂”,这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞,在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。(2)明确装片制作环节,把握减数分裂各期特点:
①临时装片制作应特别注意的几个关键环节:
a.为了更加清晰地观察染色体形态,在解离前,一般要对动物组织进行低渗处理,其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展,同时可使粘附于染色体的核仁物质散开,以便能在一个平面上观察所有染色体形态。b.低渗处理后再进行解离固定,将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物,使细胞彼此分开,经压片,细胞会彼此分散开,解离后进行漂洗,去除解离液对染色效果的影响,染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色,染色完成后进行制片并压片。②确定中期细胞的类型:
睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子,精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括:减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期,产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。【标准答案】
(1)(小鼠)睾丸
(2)①解离固定液
②醋酸洋红(染)液
③压片
(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞 【阅卷人点评】(与【案例】中问题序号对应)
得分要点
(1)必须体现“睾丸”。
(2)①必须是“解离固定液”;
②必须是“醋酸洋红(染)液”;
③必须是“压片”。
(3)必须全面体现“次级精母细胞、精细胞、精原细胞”。 失分案例
(1)错答为“肾脏”。
(2)①错答为“解离”;②错答为“龙胆紫”;
③错答为“制片”。
(3)答案不完整,如只答出“次级精母细胞、精细胞”。1.(2012·宝鸡模拟)同源染色体是指( )
A.一条来自父方,一条来自母方,形态、大小一定相同的染色体
B.减数分裂中可以联会配对的两条染色体
C.细胞分裂中原来共用着丝粒的两条染色体
D.减数分裂中可以自由组合的两条染色体【解析】选B。同源染色体的形态不一定相同,如X、Y染色体,共用着丝粒的染色体为姐妹染色单体,形成的是相同的子染色体。自由组合的是非同源染色体,能联会的染色体才是同源染色体,大部分形态是相同的。2.在减数第一次分裂后期,父方和母方的染色体各向两极如何移动( )
A.父方和母方的染色体随机地移向细胞两极
B.通常母方染色体移向一极而父方染色体移向另一极
C.父方和母方染色体各有一半移向一极,另一半移向另一极
D.未发生交叉互换的染色体移向一极,而发生交叉互换的染色体移向另一极【解析】选A。在减数第一次分裂后期,同源染色体分离、非同源染色体随机组合,由于一对同源染色体一条来自父方,一条来自母方,所以一对同源染色体的父方染色体和母方染色体要分开,并随机地移向两极,其余各对同源染色体也是如此,故不同源的父方和母方染色体是随机组合的。 3.向日葵某细胞在形成花粉时,减数第二次分裂后期有染色体34条,此细胞在减数分裂过程中可产生四分体数为( )
A.34个 B.68个 C.17个 D.136个
【解析】选C。减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂,染色单体变成染色体,此时染色体数目暂时加倍,恢复到初级精母细胞染色体数即34条(17对),因此减数分裂过程中可形成17个四分体。4.下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述正确的是( )
A.图①处于减数第一次分裂的中期,细胞内有2对姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂的后期,细胞内有2对姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂的中期,该生物体细胞中染色体数目为8条
D.四幅图可排序为①③②④,出现在该动物体精子(或卵细胞)的形成过程中【解析】选D。图中的四个细胞中,①属于减数第一次分裂的中期,细胞内有2对同源染色体,8条姐妹染色单体;②属于减数第二次分裂的后期,细胞内无姐妹染色单体,可能是次级精母细胞或极体;③属于减数第二次分裂的中期,由此可以判断该生物正常的体细胞中染色体数为4条;④属于精细胞或卵细胞或极体阶段。5.(2012·衡阳模拟)下列细胞既含同源染色体,又含染色单体的是( )
①减数第一次分裂后期 ②减数第二次分裂前期
③有丝分裂后期 ④有丝分裂中期
⑤减数第一次分裂中期 ⑥减数第二次分裂后期
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①④⑤ D.②③⑥【解析】选C。减数第一次分裂发生同源染色体的分离,进入减数第二次分裂后,细胞内不再存在同源染色体,因此,②⑥无同源染色体;DNA复制后,形成染色单体,当着丝粒分裂后染色单体形成染色体,即不存在染色单体,着丝粒分裂的时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,因此,③⑥不存在染色单体,故既含同源染色体,又含染色单体的是①④⑤。6.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②、⑤位置相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,从染色体的数量上看,②为4n、⑤为2n,则曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。(3)从细胞中染色体的行为和数量看,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粒分裂,染色单体分开成为染色体。答案:(1)有丝 染色体
(2)e、b
(3)a、d、e ④⑤
(4)a、d、e
(5)着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体实验设计与分析需要系统全面的实验理论和方法,本栏目将高中阶段的实验类型、原则、思路、方法、步骤及设计常规、常见失误等问题化整为零,分类归纳点拨并辅以案例说明。点滴积累,聚沙成塔,实验大收获,高考大提升。实验方法 细胞分裂过程中形成异常细胞的原因
【理论指导】
1.研究对象
细胞分裂过程中异常细胞形成的原因。
2.形成原理
同源染色体不分离或姐妹染色单体不分开。3.结果分析
(1)体细胞是AABB纯合类型:
①若形成的子细胞是AAAABB,则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开;
②若形成的子细胞是AAB类型,则形成原因是减数分裂过程中,同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开。(2)体细胞是AaBb杂合类型:
①若形成的子细胞是AAaaBb,则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开;
②若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型,则形成原因是减数分裂过程中,同源染色体未分离;
③若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型,则形成原因是减数分裂过程中,姐妹染色单体未分开。【典例分析】
果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞的过程中常常发生染色体不分开的现象,因此常出现性染色体异常的果蝇,并产生不同的表现型,如下表所示: 请分析表格中各种性染色体组成方式的可能形成原因。【分析】
(1)XXX的可能形成原因:
①雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离,形成含两条X染色体的卵细胞。
②雄果蝇减数第二次分裂后期含X染色体的两条染色单体分裂后未分离,形成含两条X染色体的精子。
(2)YO的可能形成原因:
雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离,形成不含性染色体的卵细胞。(3)XXY的可能形成原因:
①雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离,形成含两条X染色体的卵细胞。
②雄果蝇在减数第一次分裂后期同源染色体未分离,减数第二次分裂正常分裂,形成两个含XY染色体的精子。
(4)XYY的形成原因:
雄果蝇在减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离,形成一个含两条Y染色体的精子。(5)XO的可能形成原因:
①若雌果蝇正常分裂,则雄果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期次级精母细胞未正常分裂形成一个不含性染色体的精子。
②若雄果蝇正常分裂,则雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期次级卵母细胞未正常分裂形成一个不含性染色体的卵细胞。【拓展】
(1)表现型为雄性可育的果蝇(XXY)体细胞有丝分裂过程中,一个细胞周期中染色体的数目变化坐标曲线图该如何表示?
提示:分析:正常果蝇的体细胞中染色体为8条,但雄性可育的果蝇(XXY)体细胞中染色体为9条,故绘制曲线图时要特别注意纵轴染色体数目。(2)假设某动物的一个初级卵母细胞产生的一个次级卵母细胞在分裂后期,由一条染色体上的两条姐妹染色单体形成的染色体移向了同一极,则该初级卵母细胞产生正常卵细胞的几率是多少?
提示:0。
分析:1个初级卵母细胞只能形成1个次级卵母细胞,若该次级卵母细胞分裂异常,将不能产生正常的卵细胞。。(3)若(2)小题中的“初级卵母细胞”改为“初级精母细胞”,“次级卵母细胞”改为“次级精母细胞”,几率又是多少?
提示:1/2。
分析:1个初级精母细胞能形成2个次级精母细胞,若1个次级精母细胞分裂异常,则这个次级精母细胞产生的2个精细胞均异常,而另1个次级精母细胞能产生2个正常的精细胞,因此,产生正常精细胞的几率是1/2。课件64张PPT。第二章 染色体变异对性状的影响一、染色体数目的变异
1.判断单倍体、二倍体和多倍体
(1)单倍体:体细胞中含有____________染色体数目的个体。
(2)二倍体:由_______发育而来,体细胞中含有两个染色体
组的个体。
(3)多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有_______________
染色体组的个体。本物种配子受精卵三个或三个以上2.特点
(1)单倍体:_________,高度不育。
(2)多倍体:茎秆粗壮,________________较大,_________含量高。植株弱小叶片、果实、种子营养物质3.人工诱导方法(1)单倍体:__________培养;
(2)多倍体:秋水仙素处理___________________;______处理植物分生组织细胞。
【点拨】高等植物体细胞染色体组数为奇数时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,如三倍体香蕉。花药离体萌发的种子或者幼苗低温二、制作并观察根尖染色体加倍的装片实验
1.实验原理
用低温处理植物分生组织细胞,如根尖分生组织细胞,能够抑制
______________,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成
____________,使植物细胞__________加倍。
2.方法步骤
大蒜根尖培养→取材→ ___________(解离固定→漂洗→____→制
片)→观察。
3.实验结论
适当低温可以诱导____________加倍。纺锤体的形成两个子细胞染色体数目制作装片染色体数目染色三、染色体结构的变异(连线相关内容)【思维判断】
1.细菌的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。( )
【分析】细菌没有染色体,不存在染色体变异;细菌不存在有
性生殖,不存在基因重组;细菌惟一的可遗传变异形式是基因
突变。
2.单倍体一定不存在同源染色体。( )
【分析】单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体马铃薯的单倍体含有两个染色体组,存在同源染色体。××3.人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或
幼苗。( )
【分析】人工诱导多倍体的方法有很多,最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,低温处理植物分生组织细胞也会产生多倍体。
4.体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。( )
【分析】体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育而来,称为二倍体,如果由配子发育而来则称为单倍体。×× 染色体数目变异
1.染色体组和基因组的确定(1)染色体组:染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组,应具备以下三个条件:
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。
(2)基因组:对于有性染色体的生物(二倍体),其基因组为常染色体/2+性染色体;对于无性染色体的生物,其基因组与染色体组相同。2.多倍体育种和单倍体育种
(1)培育三倍体西瓜:
①原理:染色体数目以染色体组的形式成倍增加。②过程:二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗三倍体植株
(联会紊乱)③三倍体无子西瓜中果实各部分染色体组数:(2)培育抗病高产植株:
①原理:染色体数目以染色体组的形式成倍减少,再用秋水仙素处理,形成纯合体。
②实例:抗病高产植株(aaBB)的选育。
图示如下:【技巧点拨台】
判断单倍体与二倍体、多倍体的三种方法
(1)由受精卵发育而成的个体,含有几个染色体组,就叫几倍体。
(2)由配子发育而成的个体,不论含几个染色体组,都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。
(3)二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。【典例训练1】图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑦表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误的是( )A.①→②过程简便,原理是基因重组
B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
【解题指南】
1.考查实质:杂交育种、单倍体育种、多倍体育种的原理。
2.解题关键:(1)明确各过程的育种原理。
(2)分析每个过程染色体是否加倍或减半,如发生加倍或减半,则该过程发生了染色体变异。【解析】选B。分析题图,①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程,但培养目标不同,前者是为了获得AAbb个体,后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便,但培育周期长;⑦过程是多倍体育种过程,其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的;③→⑥表示单倍体育种过程,其中③过程常用的方法是花药离体培养,单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。【互动探究】(1)⑦过程通常采用什么方法?
提示:用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。
分析:秋水仙素和低温处理,都有抑制纺锤体形成的作用,使细胞内染色体数目加倍。
(2)①→③→⑥整个过程需要几年时间?
提示:2年。
分析:①过程获得AaBb(以种子形式存在)需要1年时间,第2年把种子种下去,取花粉进行离体培养形成单倍体,用秋水仙素处理单倍体幼苗,就会获得AAbb。【变式备选】下图表示无子西瓜的培育过程
根据图解,结合你学过的生物学知识,判断下列叙述错误的是
( )A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组
C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚
D.培育无子西瓜通常需要年年制种,用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖【解析】选C。图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素,其机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成;四倍体植株的体细胞中均含4个染色体组;无子西瓜没有种子,实际操作中会看到发育不完全的种皮,胚是一定没有的;因无子西瓜是三倍体,不能自己繁殖后代,因此需年年制种,可以通过无性繁殖的技术快速繁殖。 染色体结构变异
1.染色体结构变异与基因突变的两种辨别法
(1)从是否产生新基因上来辨别:
①染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
②基因突变是基因结构的改变。包括DNA碱基对的改变、增添和缺失。基因突变导致新基因的产生,染色体结构变异未形成新的基因。
(2)通过光学显微镜辨别:
①染色体结构变异可借助光学显微镜观察;
②基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。2.染色体结构变异的四种类型缺失某一片段某一片段连到同源染色体的相
应部位某一片段移接到非同源染色体
上或同一条染色体的不同区域某一片段位置颠倒染色体上的
基因数目或
排列顺序改
变,从而导
致性状变异猫叫综
合征果蝇的
棒状眼人慢性
粒细胞
白血病【高考警示钟】
1.非同源染色体之间交换片段和同源染色体之间交换片段是不同的变异形式。非同源染色体之间交换片段属于易位,同源染色体之间交换片段属于基因重组。
2.染色体结构变异是基因数目或排列顺序的改变,基因结构不变;基因突变是碱基对的数目变化,属于基因内部结构的改变。【典例训练2】(2011·海南高考)关于植物染色体变异的叙述,正确的是( )
A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化【解题指南】
1.考查实质:染色体变异不改变基因种类,会改变基因的数量和基因在染色体上的排列顺序。
2.解题关键:明确基因突变产生新基因,导致基因种类改变。【解析】选D。A项,染色体组整倍性变化会导致染色体变异,不会导致基因种类的增加;B项,染色体组非整倍性变化是染色体数目的变化,不会产生新的基因;C项,染色体片段的缺失和重复属于染色体变异,不一定导致基因种类的变化;D项,染色体的倒位和易位会导致基因排列顺序的变化。【互动探究】染色体组整倍性增加对基因有什么影响?
提示:基因结构不变,但数量增多。
分析:基因在染色体上,染色体组增加,导致基因的数量增加,但基因内部结构不变化。【变式备选】(2011·七台河模拟)能在细胞分裂间期起作用的措施是( )
①农作物的诱变育种
②用秋水仙素使染色体数目加倍
③肿瘤的治疗
④花药离体培养
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
【解析】选A。细胞分裂间期能进行DNA复制,基因突变主要发生在DNA复制时,化疗原理是抑制DNA复制。因此①③符合题意。 探究实验中作出假设的方法
——低温能诱导染色体数目的加倍
【案例】用浓度为2%的秋水仙素处理植物分生组织5~6小时,能够诱导细胞内染色体加倍。那么,用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖时,是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请设计实验探究这个问题。(1)针对以上问题,作出的假设是:_______________________
_____________________________________________________。
提出此假设的依据是___________________________________。
(2)低温处理植物材料时,通常需要较长时间才能产生低温效应,请根据这个提示列出设计实验的组合表格。
(3)按照你的设计思路,以________________作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此,你要进行的具体操作是:第一步:剪取根尖0.5 cm~1 cm。
第二步:按照_____→_____→_____→______步骤制作________。
第三步:显微镜观察。【命题人透析】
(1)探究实验中如何作出假设:
①假设的内容是由问题决定的,在作假设时,首先要清楚探究的问题是什么。
②假设的提出与基本预测有很大的关系。如果基本预测是肯定的,假设就是肯定的假设;
③假设在实验之前没有正确与错误之分,只有可以检验的假设和无法检验的假设,探究实验中作出的假设应是可检验的假设。(2)依据类比推理推导假设成立的依据:
秋水仙素诱导染色体加倍的原理是破坏纺锤体的形成,但不影响着丝粒的分裂,因此导致染色体数目加倍。低温能影响酶的活性,纺锤体的形成需要酶的催化,因而纺锤体的形成受到影响,也会导致染色体的数目加倍。(3)确定表格内项目的方法:
①设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间,分别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为小时,因此表格内培养时间应以小时为单位。
②为了保证实验的严谨性,应该设置一组常温下的对照,以排除环境因素的干扰。【标准答案】
(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍
低温能够影响酶的活性(或纺锤体的形成、着丝粒的分裂),使细胞不能正常进行有丝分裂(也可以提出其他假设,只要能够运用所学的生物知识进行合理的解释即可)(2)
(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体数目(或染色体计数)
解离 漂洗 染色 制片 细胞有丝分裂装片【阅卷人点评】
得分要点
(1)合理即可得分。
(2)只要设计的表格达到以下两个要求,均可得分:
A.至少设置两个温度的对照(常温和低温);
B.间隔相等的培养时间进行取样。失分案例
(1)假设不明确:如提出以下假设:“低温是否能诱导染色体加倍”。
(2)常见错误:时间单位不正确或未体现出时间梯度,低温设置不合理。
(3)第一空答为“染色体数目”。1.(2012·渭南模拟)如图表示某高等植物卵细胞内染色体数目和染色体形态模式图,此植物胚细胞、叶肉细胞内染色体组和染色体数目分别是( )
A.12、8和36、24 B.6、6和24、24
C.8、8和24、24 D.8、16和24、48【解析】选B。图示植物卵细胞内,大小、形状相同的染色体各有3条,则有3个染色体组,每个染色体组内有4条染色体,所以人体细胞中的染色体组数和染色体总数分别为6组和24条。胚细胞和叶肉细胞都经受精卵有丝分裂而来,与其他正常体细胞相同。2.用基因型为DdTt的植株所产生的花粉分别经离体培养成幼苗,再用秋水仙素处理使其成为二倍体,这些幼苗成熟后自交后代( )
A.全部为纯合体 B.全部为杂合体
C.1/4为纯合体 D.1/16为纯合体
【解析】选A。二倍体植株花粉先经离体培养得到单倍体,单倍体再经染色体加倍得到二倍体的纯合体,纯合体自交不会出现性状分离(后代仍为纯合体)。3.(2012·无锡模拟)四倍体水稻是重要的粮食作物,下列有关水稻的说法正确的是( )
A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组,是单倍体
B.二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株,表现为早熟、粒多等性状
C.三倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小
D.四倍体水稻初级精母细胞中控制同一性状的核基因一般有4个【解析】选A。A项中,所有配子不经过受精形成的新个体,无论含有几个染色体组,都是单倍体,所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组,但仍然是单倍体。B项中,二倍体水稻经秋水仙素处理,染色体数目加倍,得到四倍体水稻,多倍体植株的特点是其种子粒大,子粒数目减少,但是发育周期延长,表现为晚熟。C项中,三倍体水稻高度不育,不能形成正常配子,所以无法形成单倍体。D项中四倍体水稻初级精母细胞中控制同一性状的核基因一般有8个。4.以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是( )
①有丝分裂中期细胞
②有丝分裂后期细胞
③减数第一次分裂中期细胞
④减数第二次分裂中期细胞
⑤减数第一次分裂后期细胞
⑥减数第二次分裂后期细胞A.①②③ B.①③⑤
C.①③⑤⑥ D.①④⑤⑥
【解析】选C。①③⑤⑥均含有两个染色体组,②含有四个染色体组,④含有一个染色体组。5.下列变异中,属于染色体结构变异的是( )
A.将人类胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子拼接重组DNA
B.染色体中DNA的一个碱基缺失
C.果蝇第Ⅱ号染色体上某片段移接到第Ⅲ号染色体上
D.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换【解析】选C。染色体结构变异主要包括如下四类:染色体“增加某片段”,“缺失某片段”,“某片段位置颠倒”及“染色体某片段移接到另一条非同源染色体上”,选项A~D中,A属基因重组,B属基因突变,D属基因重组,只有C选项所述为染色体结构变异中的“移接到另一条非同源染色体上”,故应选C。6.一细胞有丝分裂过程中发生了如下变化,请分析,推测下列说法错误的是( )
A.发生了染色体结构变异
B.正常的着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,没有发生变异
C.一条染色体变成了两条染色体
D.DNA分子数目没有发生变化【解析】选B。A项和B项中,正常的着丝粒分裂,应该形成两条
如图所示的染色体: 。图中的着丝粒异常分裂属
于染色体结构变异。C项中,着丝粒分裂,染色体加倍。D项中,着丝粒分裂,DNA分子数目不变,前后都是两个DNA分子。7.如图所示,下列是四个基因型不同的生物体细胞,请分析回答:(1)图甲所示是含_____个染色体组的体细胞,每个染色体组有_______条染色体。
(2)图乙若表示一个有性生殖细胞,它是由_____倍体生物经过减数分裂产生的,由该生殖细胞发育而成的个体是_____倍体。每个染色体组含有_______条染色体。
(3)图丙细胞发育成的生物是______倍体,含有_____个染色体组。
(4)图丁所示是含______个染色体组的体细胞,每个染色体组有_______条染色体。【解析】(1)图甲中染色体是两两相同的,故含有2个染色体组,且每个染色体组含有4条染色体。
(2)图乙中染色体每3个是相同的,则含有3个染色体组,若表示有性生殖细胞,则是由六倍体生物经过减数分裂产生的。
(3)图丙中4条染色体大小与形状均不同,则表示只有1个染色体组,由该细胞发育成的生物为单倍体。
(4)图丁染色体每4个是相同的,则含有4个染色体组,每个染色体组含有3条染色体。答案:(1)2 4
(2)六 单 3
(3)单 1
(4)4 3实验方法 低温诱导植物染色体数目的
变化的实验设计思路
【理论指导】
1.实验原理
通过低温处理植物,使根尖分生区的细胞分裂时纺锤体的形成受到抑制,以致染色体的着丝粒分裂后,子染色体没有纺锤丝的牵引不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目加倍(如图)。2.实验步骤
培养根尖→低温诱导→固定根尖→制作装片→观察装片。【典例分析】
“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验设计思路如下:
(1)培养根尖
实验课前的3 d~5 d,把洋葱放在盛满清水的广口瓶上,让洋葱底部接触瓶内的水面。
(2)低温诱导
当根长到1 cm左右时,放入冰箱内4 ℃低温下培养,处理
36 h。(3)固定根尖
剪取以上处理过的根尖0.5 cm~1 cm,放入卡诺氏固定液中固定0.5 h~1 h,然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次,用体积分数为70%的酒精保存于低温处,贴好标签。
(4)制作装片
取固定好的根尖,进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(5)观察装片
用显微镜找出处于细胞分裂中期的细胞,进行染色体计数。【分析】
(1)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞固定。
(2)在进行实验的过程中,与观察植物细胞的有丝分裂一样,所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了,最终在显微镜下看到的是死细胞。
(3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织,不分裂的细胞染色体不复制,不会出现染色体数目加倍的情况。【拓展】
(1)除低温诱导外,还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法?试简述其原理。
提示:除低温诱导外,生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色体数目加倍。其原理是:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(2)若该实验不用洋葱而用干燥的蚕豆,如何来培养根尖?
提示:把50颗干燥的蚕豆种子浸在清水中一昼夜,使其吸胀萌发,然后放在盛有少量清水的培养皿中培养。课件8张PPT。必修二 第一单元 遗传与变异的细胞学基础综合分析近三年各地高考试题,高考命题在本单元有以下规律:
1.从命题的侧重点来看,减数分裂和染色体变异考查量不高但比较稳定,受精作用考查量较小且常与遗传题目相关联。“制作并观察根尖染色体加倍的装片”实验应该重视,该实验的原理与应用是近三年考查的重点内容。
2.从命题思路上看,主要通过创设问题情境,将减数分裂、染色体变异的相关概念与遗传规律、育种等有机结合,进行考查。 3.染色体变异、基因突变、基因重组等变异结合考查的概率也较高,在生物新性状的培育、生物进化等方面结合考查。
4.纵观本单元的内容在高考中出现的规律,选择题与非选择题形式并存,单独考查与结合考查并存。单独考查多以选择题形式,结合考查常与育种、遗传病、进化等内容相结合。据近三年高考命题的特点和规律,复习本单元时要注意以下几个方面:
1.把减数分裂与有丝分裂的区别作为学习重点,但不要忽略利用减数分裂分析遗传现象的类型。
2.通过简图的形式记忆基因概念,如染色体组、二倍体、多倍体和单倍体等,通过材料分析掌握多倍体和单倍体在育种上的应用,通过分析与设计实验理解“制作并观察根尖染色体加倍的装片”实验的原理与应用。3.生物变异是生物进化的重要内因,它与细胞增殖密切相关,在生产和生活中应用广泛,因此,要将生物变异与细胞增殖、遗传物质的传递(复制)、育种和人类遗传病等问题有机整合,构建合理的知识体系。课件100张PPT。第一章 基因的分离规律一、孟德尔遗传试验的科学方法
1.恰当地选择实验材料
______是孟德尔成功的前提。
2.巧妙地运用由简到繁的方法
先研究_____相对性状,再研究两对至多对。豌豆一对3.合理地运用_________
把实验推进到定量的计算分析。
4.严密地__________
发现问题→分析问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得
出结论。数理统计假说演绎二、一对相对性状的杂交实验
P(紫花×白花) F1? F2
1.杂交过程的处理方式:______→______→__________→______
2.F1的表现型是______
3.F2的表现型及其比例:_________________
4.在亲本的正交实验与反交实验中,F1、F2的性状表现相同吗?
______去雄套袋人工授粉套袋紫花紫花∶白花=3∶1相同三、对分离现象的解释1.生物的性状是由_________决定的,C表示____________,c表示
______________。遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子2.F1(Cc)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子:
①雄配子种类及比例:__________。
②雌配子种类及比例:__________。
③雌、雄配子总数相等吗?
_________________________________。
④配子形成时彼此间没有联系,而是_______________________,
________________________________。
(2)F1配子的结合:
①结合是_______;
②结合方式有__种。C∶c=1∶1C∶c=1∶1不相等,雄配子数远远多于雌配子数成对的遗传因子彼此分离配子中只含有每对遗传因子中的一个随机的4【点拨】(1)F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别有两种(C和c),C和c的比例为1∶1,而不是雌雄配子的数量比例为1∶1。
(2)隐性性状不是不能表现的性状,而是指F1未表现的性状,但在F2中可以表现出来。
(3)F1个体中基因在染色体上的位置。四、对分离现象解释的验证
1.画出测交实验的遗传图解2.测交后代的性状及比例取决于____________产生配子的种类及比例。
【点拨】测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性,此方法常用于动物遗传因子组成的检测。杂种子一代五、性别决定
1.基础
__________。
2.染色体类型
(1)常染色体:雌雄个体_____的染色体。
(2)性染色体:雌雄个体_____的染色体,如雌性→____,雄性
→____。性染色体相同不同XXXY3.人类性别决定图解
44+XY22+Y22+X4.常见性别决定类型ZWZZXXXO六、伴性遗传(以红绿色盲为例)YXbXBXBXBXBYXBXbXbY女性正常男性色盲亲代配子子代1.子代XBXb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5.画出一个女性红绿色盲基因携带者和一个正常男性婚配的遗传图解【点拨】常染色体遗传与伴性遗传的区别:常染色体遗传正反交结果一致,伴性遗传正反交结果不一致。 【思维判断】
1.豌豆的紫花和白花是一对相对性状。( )
【分析】相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。豌豆的紫花和白花属于一种生物同一性状的不同表现类型,因此是一对相对性状。
2.纯合体自交后代都是纯合体,杂合体自交后代都是杂合体。
( )
【分析】纯合体自交后代都是纯合体,但是杂合体自交后代既出现杂合体,又出现纯合体。例如,Cc自交后代既有Cc,又有CC和cc。×√3.运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符。( )
【分析】在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,证明假说正确,反之,说明假说错误。
4.在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性
状分离。( )
【分析】在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。新出现的性状是隐性性状。利用性状分离可以判断性状的显隐性。√×5.体细胞中成对的遗传因子在形成配子时彼此分离,互不干扰。
( )
【分析】生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,形成配子时成对的遗传因子彼此分离,随配子遗传给后代。因此,分离规律中,遗传因子具有随机性和独立性。
6.性染色体相同的个体所代表的生物均为雌性个体。( )
【分析】在人和果蝇的性别决定方式中,雌性个体的两条性染色体相同,为XX。而在鸡的性别决定方式中,性染色体相同的个体(ZZ)所代表的生物个体则为雄性。×√ 核心概念的理解及相互关系
1.遗传学概念间的关系2.概念要点解读
(1)相对性状:
①同种生物;②同一种性状;③不同表现类型。
(2)等位基因:
①存在:杂合体的所有体细胞中。
②位置:位于一对同源染色体的相同位置。
③特点:能控制一对相对性状,具有独立性。
④遗传行为:随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立遗传给后代。(3)纯合体和杂合体的比较:①不含等位基因;
②自交后代不发生性状分离①至少含一对等位基因;
②自交后代发生性状分离后代只有一种类型,不发
生性状分离后代发生性状分离后代不发生性状分离,只
有纯合体后代发生性状分离,既有
纯合体,又有杂合体花粉的基因型只有一种花粉的基因型至少两种(4)三种交配类型及其应用:【高考警示钟】
1.自交≠自由交配(1)自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa;
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
2.测交与自交的选择
鉴定某生物个体是纯合体还是杂合体,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,测交法、自交法均可以,但自交法较简单。【典例训练1】果蝇的灰身和黑身是一对相对性状(设其等位基因为B和b),基因位于常染色体上,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,让F1自由交配得到F2,将F2的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.8∶1【解题指南】
1.考查实质:杂合体自由交配后,后代某种个体所占的比例。
2.解题关键:在用F2的灰身果蝇自由交配产生后代时,应特别注意 F2中BB、Bb的灰身果蝇的概率不再分别占1/4和1/2,而是分别占1/3和2/3。【解析】选D。F1自由交配,产生F2的基因型及其比例分别为:1/4BB、2/4Bb、1/4bb,将F2的灰身果蝇(1/3为BB、2/3为Bb)取出自由交配,后代能出现黑身果蝇的只有2/3Bb×2/3Bb交配组合,出现黑身的几率为2/3×2/3×1/4=1/9,出现灰身的几率为1-1/9=8/9,灰身与黑身比例为8∶1。【互动探究】(1)若将F2的所有个体自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例是多少?
提示:3∶1。
分析:若将F2的所有个体自由交配,后代能出现黑身果蝇的有1/2Bb×1/2Bb、1/2Bb×1/4bb和1/4bb×1/4bb交配组合,出现黑身的几率为1/4×1/4+1/2×1/4×1/2×2+1/4×1/4=1/4,出现灰身的几率为1-1/4=3/4,灰身与黑身比例为3∶1。(2)若将F2的灰身果蝇取出,让其基因型相同的个体交配,后代
中灰身和黑身果蝇的比例是多少?
提示:5∶1。
分析:若将F2的灰身果蝇取出,让其基因型相同的个体交配,
则能出现黑身果蝇的是Bb×Bb交配组合,后代中黑身果蝇的比
例为2/3×(Bb×Bb)=2/3×1/4= ,所以,灰身果蝇的比例是
5/6,灰身与黑身的比例是5∶1。【变式备选】用下列哪组方法,可最简捷地依次解决①~③的遗传问题( )
①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体
②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系
③不断提高小麦抗病纯合体的比例
A.自交、杂交、自交 B.自交、测交、测交
C.杂交、测交、自交 D.测交、杂交、自交【解析】选A。鉴定豌豆是否是纯合体的最简捷的方法是自交,若后代不出现性状分离,说明该豌豆是纯合体,否则是杂合体,让豌豆进行自交,省去了母本去雄、套袋、授以父本花粉等杂交措施。判断一对相对性状的显隐性,可以将具有一对相对性状的纯合体进行杂交,F1所表现出来的性状为显性,F1未表现出来的性状为隐性,此时不可以进行测交,因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交,但是此时显隐性关系未确定。不断提高小麦抗病纯合体比例的方法是不断让小麦进行自交。 分离定律的解题方法和规律
1.由亲代推断子代的基因型和表现型2.由子代推断亲代基因型的三种方法
(1)基因填充法:
①根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因;
②若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:
如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。(3)利用规律性比值直接判断法(用基因B、b表示):【技巧点拨台】
杂合体Aa连续自交多代问题分析
杂合体自交n代后,纯合体和杂合体所占比例的计算和曲线:
(1)纯合体(AA+aa)=1- 。
(2)显性(隐性)纯合体= ×(1- )。
(3)杂合体、纯合体所占比例的曲线表示如下:【典例训练2】(2012·桐乡模拟)如图为一个家族白化病的遗传系谱图,6号和7号为同卵双生,即由同一个受精卵发育成的两个个体,8号和9号为异卵双生,即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答:(1)控制白化病的是常染色体上的______基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因,则3号、7号和11号个体的基因型依次为______、______、_______。
(3)6号为纯合体的概率是_____,9号为杂合体的概率是_____。
(4)7号和8号再生一个孩子患病的概率是_______。
(5)如果6号和9号个体结婚,则他们生出患病孩子的概率为__,若他们所生的第一个孩子患病,则再生一个孩子也患病的概率是
_______,正常的概率是____。【解题指南】
1.知识储备:(1)基因型和表现型的判断方法;
(2)某基因型或表现型概率的计算方法。
2.解题关键:明确由同一受精卵发育成的每个个体基因型完全相同,且后代若是隐性纯合体,双亲如果正常,则均为杂合体。【解析】(1)依据3号×4号→10号,即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制。
(2)直接依据图中个体的性状,并进行相应的遗传分析即能得出结果,3号、7号和11号个体的基因型分别是Aa、Aa、aa。
(3)6号与7号是同卵双生,为纯合体的概率是0;9号与8号是异卵双生,是由不同的受精卵发育而来的,9号个体为杂合体的概率为2/3。(4)7号基因型为Aa,8号基因型为Aa,因此再生一个孩子患病的概率为1/4。
(5)6号基因型是Aa,9号基因型为1/3AA、2/3Aa,因此他们生育患病孩子的概率为2/3×1/4=1/6,若他们生育的第一个孩子患病,则9号一定为Aa,他们再生一个孩子也患病的概率为1/4,正常的概率为3/4。
答案:(1)隐性 (2)Aa Aa aa
(3)0 2/3 (4)1/4 (5)1/6 1/4 3/4 X、Y染色体和伴性遗传
1.X、Y染色体同源区段的基因遗传
如图为X、Y染色体的结构模式图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ—1是Y染色体的特有区段,Ⅱ—2是X染色体的特有区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段,那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别。如2.X、Y染色体非同源区段的基因遗传父传子、子传孙,
具有世代连续性双亲正常子病;母
病子必病,女病父
必病子女正常双亲病;
父病女必病,子病
母必病人类外耳道多毛症人类红绿色盲、血
友病人类抗维生素D佝
偻病3.系谱图遗传方式的判断
(1)首先确定是否为伴Y遗传:
①若系谱图中女性全正常,患者全为男性,而且患者的父亲、儿子全为患者,则为伴Y遗传。如图:②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
(2)其次确定是显性遗传还是隐性遗传:
①“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
②“有中生无”是显性遗传病,如图2。(3)确定是常染色体遗传还是伴X遗传:
①在已确定是隐性遗传的系谱中:
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最大可能为伴X隐性遗传。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传。
如图:②在已确定是显性遗传的系谱中:
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最大可能为伴X显性遗传。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传。如图:【技巧点拨台】
1.遗传系谱图判定口诀
父子相传为伴Y;
无中生有为隐性,隐性遗传看女病,
父子都病为伴性,父子有正非伴X;
有中生无为显性,显性遗传看男病,
母女都病为伴性,母女有正非伴X。
2.系谱图的特殊判定
若世代连续遗传,一般为显性,反之为隐性;
若男女患病率相差很大,一般为伴性遗传,反之为常染色体遗传。【典例训练3】(2012·西安模拟)如图为人类某种遗传病的系谱图,Ⅱ5和Ⅲ11为男性患者,下列相关叙述错误的是( )A.该病可能属于常染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ7不带致病基因,则Ⅲ11的致病基因一定来自Ⅰ1
C.若Ⅱ7带致病基因,则Ⅲ10为纯合体的概率为2/3
D.若Ⅱ3不带致病基因,Ⅱ7带致病基因,Ⅲ9和Ⅲ10婚配,后代患病的概率是1/18
【解题指南】
1.考查实质:常染色体隐性遗传病和伴X遗传病的遗传规律。
2.解题关键:
(1)先判断为隐性遗传病,有伴性遗传的可能。
(2)Ⅱ3和Ⅱ7是否带致病基因是判断遗传方式的关键。【解析】选C。(1)从Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ5或Ⅱ6、Ⅱ7、Ⅲ11的患病情况分析,该病是常染色体隐性遗传病是可能的,如白化病等。
(2)如果Ⅱ7不带致病基因,则可判断为伴X隐性遗传,Ⅲ11的致病基因来自于Ⅱ6,进而一定来自Ⅰ1。
(3)若Ⅱ7带致病基因,则为常染色体隐性遗传病,Ⅱ6和Ⅱ7都是
杂合体,正常子代中纯合体的概率为 / ,为 。(4)Ⅱ3不带致病基因,Ⅱ7带致病基因,说明是常染色体隐性遗
传,Ⅱ3是显性纯合体,Ⅱ4是杂合体的概率为 ,所以Ⅲ9是杂合体的概率为 。Ⅱ6和Ⅱ7都是杂合体,所以Ⅲ10是杂合体的概
率为 。Ⅲ9和Ⅲ10婚配,后代患病的概率是 × × ,为 。【变式训练】以下为遗传系谱图,2号个体无甲病致病基因。下列有关说法正确的是( )A.甲病不可能是伴X隐性遗传病
B.乙病是伴X显性遗传病
C.患乙病的男性一般多于女性
D.1号和2号所生的孩子可能患甲病
【解析】选A。由系谱图判断,甲病为常染色体隐性遗传病;乙病为常染色体显性遗传病,男女患病几率均等。因2号个体无甲病致病基因,为显性纯合体(仅对甲病而言),所以其后代不可能患甲病。基因的分离定律与假说—演绎法
1.分离定律的实质
杂合体在形成配子时,存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对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。如图:2.研究方法——假说—演绎法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例?
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合体,其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证,假说成立。
严格的假说—演绎过程,再加上合适的材料和科学的方法,奠定了孟德尔成功的基础。【技巧点拨台】
分离定律的使用范围及条件
(1)范围:
①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)条件:
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③子二代不同基因型的个体存活率相同。
④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
⑤观察子代样本数目足够多。孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说—演绎法”,下列相关叙述中不正确的是( )
A.“一对相对性状的遗传实验和结果”不属于“假说—演绎法”的内容
B.“测交实验”是对推理过程及结果的验证
C.“生物性状是由遗传因子决定的,体细胞中遗传因子成对存在、配子中遗传因子成单存在、受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1)”属于推理内容【解题指南】
1.知识储备:(1)一对相对性状遗传实验的过程。
(2)假说-演绎法的内容和实质。
(3)测交实验的过程和目的。
2.解题关键:熟悉假说—演绎法在分离规律发现过程中的应用。另外要弄清分离规律的实质,因为假说内容其实就是分离规律的一种表现形式。【解析】选A。一对相对性状的遗传试验是孟德尔发现的生物现象,是假说—演绎法的首要过程,测交试验则是对假说内容演绎结果的一种验证,是最关键的试验阶段。孟德尔假说的主要内容是杂合体在形成配子时,存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对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。所以亲本基因型为显、隐性两种纯合体(DD、dd),F1则是两种配子结合的产物Dd,F1产生的两种配子的数量相等。【变式备选】如图能正确表示基因分离定律实质的是( )
【解析】选C。基因分离规律的实质是减数分裂时同源染色体上的等位基因分离,分别进入不同的配子。 遗传实验的解题策略(一)
——遗传实验中纯合体的验证
【案例】(2010·浙江高考改编)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:(1)染色体主要由______组成,若要确定抗螟虫基因是否已整合到水稻的某一染色体上,方法之一是测定该染色体的________ _________。
(2)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合体,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。【命题人透析】
(1)检测染色体中是否导入了“外源基因”:
①DNA分子的特异性:染色体主要由DNA和蛋白质组成。DNA是遗传物质,不同的DNA 分子碱基排列顺序不同,从而使DNA分子具有多样性。就某一具体生物的DNA分子而言,碱基排列顺序是特定的。
②DNA分子的检测方法:由于特定的生物具有特定的碱基排列顺序,因此可以通过DNA分子杂交技术或测定DNA序列来确定染色体中是否导入了外源基因。(2)利用自交还是测交来检验是否是纯合体:
①理论基础:区分杂合体和纯合体,关键是掌握一条原则:纯合体能稳定遗传,自交后代不发生性状分离;杂合体不能稳定遗传,自交后代往往会发生性状分离。
②不同生物的不同检测方法:对植物来说,区分的方法主要有两种:一是测交,即与隐性类型杂交,若后代不发生性状分离,则说明该个体是纯合体;若发生性状分离,则说明该个体是杂合体。二是自交,若后代不发生性状分离,则该个体是纯合体;若发生性状分离,则说明该个体是杂合体。对植物而言测交法、自交法均可,但自交法较方便;对动物而言常采用测交法。【标准答案】
(1)DNA和蛋白质 DNA序列
(2)P BB P Bb
抗螟 抗螟
??
F1 BB F1 BB Bb bb
抗螟 抗螟 抗螟 不抗螟
1∶2∶1
若F1均为抗螟水稻,说明该水稻为纯合体;若F1出现抗螟水稻和不抗螟水稻,则为杂合体。或【阅卷人点评】
得分要点
(1)必须体现“DNA和蛋白质”;必须体现“序列”。
(2)必须体现如下内容:正确的方法、“亲代、子代、箭头、交配符号”和“基因型、表现型”。失分案例
(1)错答为“DNA”、“基因个数”。
(2)遗传图解不完整,如:
P BB P Bb
?
F1 BB F1 BB Bb bb 1.(2012·西安模拟)下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是( )
A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D.黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均为白色长毛兔【解析】选D。性状分离是指子代中同时出现显性性状和隐性性状,是基因分离的结果。黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均为白色长毛兔,亲本两种性状而子代仅一种性状,不能体现出性状分离。2.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状, 受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )A.红花为显性性状
B.红花A的基因型为Rr
C.红花C与红花D的基因型不同
D.白花B的基因型为Rr
【解析】选A。红花A与白花B杂交后代全为红花,说明红花为显性性状,红花A的基因型为RR,白花B的基因型为rr。红花C与红花D杂交,后代红花与白花之比约为3∶1,说明亲本均为杂合体,基因型都是Rr。3.通过测交,不能推测被测个体( )
A.是否是纯合体 B.产生配子的比例
C.基因型 D.产生配子的数量
【解析】选D。测交实验是将未知基因型的个体和隐性纯合体杂交的交配方式,其主要用途是判定被测个体的基因型,推断出被测个体是纯合体还是杂合体,也可由此推测出被测个体产生配子的比例。4.(2012·芜湖模拟)棕色鸟与棕色鸟杂交,子代有23只白色,26只褐色,53只棕色。棕色鸟和白色鸟杂交,其后代中白色个体所占比例是( )
A.100% B.75% C.50% D.25%
【解析】选C。根据题意,棕色鸟与棕色鸟杂交,子代中出现性状分离,分离比为褐色∶棕色∶白色≈1∶2∶1,那么亲代棕色鸟为杂合体,后代中褐色和白色为纯合体,则把棕色鸟(杂合体)与白色鸟(纯合体)杂交,后代会出现棕色鸟和白色鸟,且比例为1∶1,即后代白色鸟所占的比例为50%。5.将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代的纯合体和杂合体所占的比例如图所示,据图分析,错误的说法是( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合体
所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯
合体所占的比例
C.隐性纯合体的比例比b曲线所对应
的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合体所占比例随自交代数的变化【解析】选C。本题考查基因分离定律的有关计算。杂合体(Aa)自交1次,后代中杂合体的概率为1/2,自交n次,Fn中杂合体的概率为(1/2)n。自交次数越多,后代中杂合体的概率越小,故D项正确;自交n次,Fn中纯合体的概率为1-(1/2)n,其中显性纯合体和隐性纯合体的概率相等,比例均为1/2[1-(1/2)n],所以自交次数越多,纯合体的概率越接近于1,显性纯合体和隐性纯合体的比例均约接近于1/2。6.(2012·西安模拟)下列有关性别决定的叙述,正确的是( )
A.同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍
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染色体的配子都是雌配子,含Y染色体的配子都是雄配子
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A。除鸟类等动物外,性染色体相同的个体是雌性的生物较多。果蝇的Y染色体比X染色体大。雄性个体会产生含有X或Y染色体的两种配子,都是雄配子。大部分植物是雌雄同株,没有性染色体和常染色体之分。7.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述中错误的是( )A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性
B.Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率可能不等于女性
C.Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.由于X、Y染色体互为非同源染色体,故人类基因组计划要分别测定【解析】选D。Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,对女性而言必须纯合才致病,而男性只要有此基因就是患者,患病率高;Ⅱ片段是同源区段,其上的基因所控制的性状在男性和女性中也有差异;Ⅲ片段只位于Y染色体上,患者全为男性;X、Y染色体是同源染色体,人类基因组计划分别测定是因其存在非同源区。8.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Ⅲ11女性个体,因此甲病是常染色体上的显性遗传病。
(2)Ⅱ3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则为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)17/24实验方法 显隐性的判断技巧
【理论指导】
1.研究对象
一对相对性状之中的显性性状和隐性性状。2.判断方法
(1)根据子代性状判断:
a.不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
b.相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断:
具一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占 的性状为显性性状。 (3)遗传系谱图中的显隐性判断:
若双亲正常,子代有患者,则为隐性遗传病;若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。3.显隐性判断的杂交实验合理设计【典例分析】
玉米是遗传实验经常用到的材料,玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。【分析】
方法一 自交法:
随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子代性状:若子代出现性状分离,则亲本性状为显性;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合体或隐性纯合体,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。
方法二 杂交法:
随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性性状。 【拓展】
1.能否利用花粉离体培养法来鉴别常态叶和皱叶的显隐性关系?
提示:能。
分析:将等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,将获得的花粉进行单倍体育种,取其常态叶与皱叶植株进行杂交,其后代表现出的性状为显性,未表现出的性状为隐性。2.能否利用测交法来鉴别常态叶和皱叶的显隐性关系?
提示:不能。
分析:测交法是指用待测个体与隐性纯合体杂交,前提是已知隐性性状,否则无法选择隐性纯合体,而目前的情况是不知道显隐性关系。课件100张PPT。第二章 基因的自由组合规律一、两对相对性状的杂交试验
P(黄色圆粒×绿色皱粒) F1? F2
1.F1的表现型是_________
2.F2的表现型及其比例是________________________________ ______________________
3.如果亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒,那么F1、F2的性状表现及比例与上述杂交实验相同吗?
___________________________________黄色圆粒黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1F1的性状相同,F2的性状与比例也相同4.F2中黄色∶绿色=______,圆粒∶皱粒=______,该比例关系说明
_____________________________
【点拨】在两对相对性状杂交的F2中并未出现新性状,而是出现了
新的性状组合。3∶13∶1两对相对性状都遵循分离规律二、对自由组合现象的解释
P YYRR(黄色圆粒)×yyrr(绿色皱粒)

F1 YyRr
?
F2 ?
1.用图示表示F1个体中两对基因在染色体上的位置2.F1(YyRr)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子:
①雄配子种类及比例:__________________________。
②雌配子种类及比例:__________________________。
(2)F1配子的结合:
①结合是_______。
②结合方式有____种。YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1YR∶yR∶Yr∶yr=1∶1∶1∶1随机的163.试写出F2四种表现型可能包含的基因型
(1)黄色圆粒:① _____;②_____;③_____;④_____。
(2)黄色皱粒:①______;②_____。
(3)绿色圆粒:①______;②_____。
(4)绿色皱粒:______。
【点拨】自由组合是指非同源染色体上的遗传因子之间的结合,而随机结合是指雌雄配子之间的结合,两者是不同的。 YYRRYYRrYyRRYyRrYYrrYyrryyRRyyRryyrr三、对自由组合现象解释的验证
写出测交实验的遗传图解
【点拨】测交后代的性状及比例取决于杂种子一代产生的配子及比例。 【思维判断】
1.在自由组合遗传实验中,先进行等位基因的分离,再实现非等
位基因的自由组合。( )
【分析】减数第一次分裂的后期,在等位基因分离的同时,非等
位基因表现为自由组合。
2.F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因可以自由组合,产
生数量相等的4种配子。( )
【分析】孟德尔遗传实验中,F1(YyRr)产生配子时,每对遗传因
子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,这样产生的雌配子和
雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。√×3.孟德尔获得成功的原因只是恰当地选用豌豆作为实验材料。( )
【分析】孟德尔获得成功的原因有:
(1)恰当地选用了豌豆作为实验材料;
(2)先研究一对相对性状,再研究多对相对性状;
(3)运用了统计学分析的方法;
(4)科学地设计了实验程序。
4.基因型相同的生物,表现型一定相同;基因型不同的生物,表现型也不会相同。( )
【分析】生物的表现型是由基因型决定的,但受外界环境的影响,因此基因型相同的生物,表现型可以不同。基因型不同的生物,表现型也可以相同(如AA和Aa)。×× 两对相对性状的遗传实验的分析和结论
1.实验分析PF1YyRr(黄圆)1YY :2Yy :1yy1RR : 2Rr : 1rr2.相关结论(黄圆)(绿圆)双显性状(Y_R_)占9/16
单显性状(Y_rr+yyR_)占3/16×2
双隐性状(yyrr)占1/16
亲本类型(Y_R_+yyrr)占10/16
重组类型(Y_rr+yyR_)占6/16
纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)共占1/16×4
双杂合体(YyRr)占4/16
单杂合体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)共占2/16×4(1)表现型(2)基因型【高考警示钟】
1.明确重组类型的含义及比例
重组类型是指与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本
不同的个体。
2.含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并
不都是(3+3)/16
(1)当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。(2)当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状只能是(3+3)/16。【典例训练1】(2012·西安模拟)现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体,假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同,在自然状态下,子代中能稳定遗传的个体所占比例是
( )
A.1/2 B.1/3 C.3/8 D.3/4【解题指南】
1.知识储备:
(1)自然状态下,豌豆为自花授粉的植物;
(2)只有纯合个体才能稳定遗传。
2.解题关键:明确自然状态下AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体只能自交,不能杂交;
3.解题思路:利用分离规律解决自由组合问题。【解析】选C。纯合体能够稳定遗传,由题意知AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体各自比例均为1/2,在自然状态下,豌豆自花授粉,在全部子代中AaBb的后代中纯合体占的比例为1/2×1/4=1/8,Aabb的后代中纯合体占的比例为1/2×1/2=1/4,故子一代中能稳定遗传的个体所占比例是1/8+1/4=3/8。【互动探究】(1)题干中子代AaBb的个体在同一个亲本产生的个体中所占比例是多少?
提示:1/4。
分析:AaBb的个体自交产生Aa的概率为1/2,产生Bb的概率为1/2,子一代AaBb的个体所占比例是1/4。
(2)若通过人工授粉让AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体杂交,则子一代中能稳定遗传的个体所占比例是多少?
提示:1/4。
分析:子一代中能稳定遗传的个体为纯合体,AaBb和Aabb杂交时,Aa×Aa产生纯合体的概率为1/2,Bb×bb产生纯合体的概率为1/2,因此子代中纯合体占1/4。【变式备选】(2012·海宁模拟)某学校一个生物兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔的遗传规律。该小组用豌豆的两对性状做实验。选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,分别用 Y、R 表示)与某种豌豆作为亲本杂交得到F1,并把F1的统计数据绘制成了柱形图。请根据实验结果讨论并回答下列有关问题: (1)你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗?请写出推测过程:__________________________________________________ _____________________________________________________。
(2)此实验F1中的纯合体占总数的________。
(3)有同学认为子代黄色与绿色比符合基因的分离规律,但圆粒与皱粒的比不符合基因的分离规律,你觉得该同学的想法是否有道理?请设计一个实验来验证。
_____________________________________________________。(4)如果市场上绿色圆粒豌豆销售形势很好,能利用现有F1中四种表现型豌豆,获得纯合的绿色圆粒豌豆吗?请写出设计思路
_____________________________________________________。【解析】(1)由F1性状分离比黄∶绿=3∶1,圆∶皱=1∶1可推出亲本基因型为YyRr×Yyrr。
(2)F1中纯合体所占比例为1/2×1/2=1/4。
(3)验证分离规律可用自交法,据杂交后代分离比是否是3∶1予以判断。
(4)欲获得纯合的绿色圆粒(yyRR)豌豆,可选F1中基因型为yyRr的豌豆自交。答案:(1)能。根据基因的分离规律,单独分析一对基因传递情况,子代中黄色与绿色分离比为3∶1,则亲本的基因型为Yy×Yy,圆粒与皱粒分离比为1∶1,则亲本的基因型为Rr×rr,所以亲本的基因型为YyRr×Yyrr,表现型是黄色圆粒、黄色皱粒
(2)1/4
(3)没有道理。如果将F1的黄色圆粒自交,则后代的圆粒与皱粒的比应该是3∶1,符合基因的分离规律
(4)能。将F1中绿色圆粒豌豆(yyRr)自交,淘汰绿色皱粒,再连续自交并选择,直到不发生性状分离为止 配子类型及配子间结合方式的问题
1.配子类型
(1)规律:某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
(2)典例:AaBbCCDd产生的配子种类数:
Aa Bb CC Dd
2 × 2 × 1 × 2 =8,即23(C不存在等位基因)2.配子间结合方式
(1)规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
(2)典例:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?
Aa Bb Cc × Aa Bb CC
2 × 2 × 2 2 × 2 × 1
8 × 4 = 32 基因型和表现型的推导
1.已知双亲基因型求子代基因型、表现型
(1)规律:利用分离规律解决自由组合问题。基因型已知的亲本杂交,子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状拆开后,各自按分离规律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。(2)典例:AaBbCc与AaBbCC杂交,其后代有多少种基因型?多少种表现型?
解题思路:
Aa×Aa 子代有3种基因型,2种表现型;
Bb×Bb 子代有3种基因型,2种表现型;
Cc×CC 子代有2种基因型,1种表现型;
因此AaBbCc×AaBbCC 子代有3×3×2=18种基因型,有2×2×1=4种表现型。2.已知子代表现型分离比推测亲本基因型
(1)基因填充法:
①规律:先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状可用基因A来表示,那么隐性性状基因型只有一种,即aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。②典例:番茄紫茎(A)对绿茎(a)为显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)为显性。
紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶 321紫茎缺刻叶∶101紫茎马铃薯叶∶310绿茎缺刻叶∶107绿茎马铃薯叶,试确定亲本的基因型。
解题思路:
a.根据题意,确定亲本的基因型为:A_B_、aaB_。
b.根据后代有隐性性状绿茎(aa)与马铃薯叶(bb)可推得每个亲本都至少有一个a与b。因此亲本基因型:AaBb×aaBb。(2)性状分离比推断法:
①9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb。
②1∶1∶1∶1 AaBb×aabb。
③3∶3∶1∶1 AaBb×Aabb。
④3∶1 Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型,另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。【高考警示钟】
描述相对性状显隐性关系时,一般显性在前,隐性在后,但在有的考题中,为设置干扰,将隐性放在前面。如(2010·北京高考)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
若思维定势易将基因型为BbSs的个体表现型错答为“黑色有白斑”。【典例训练2】(2011·全国卷)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为
____________________________________________________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为
____________________________________________________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为____或_____,这位女性的基因型为_____或____。若两人生育一个女儿,其所有可能的表现型为___________________________________。【解题指南】
1.题眼:男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。由此推出基因型为Bb和bb的男性个体表现为秃顶,基因型为BB和Bb的女性个体表现为非秃顶。
2.解题关键:相同基因型的男女表现型可能不同,因此答题时要注意性别对表现型的影响。【解析】(1)非秃顶男性基因型为BB,非秃顶女性基因型为BB或Bb,二人的后代基因型为BB、Bb。BB表现型为非秃顶男性、非秃顶女性。Bb表现型为秃顶男性、非秃顶女性。
(2)非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)结婚,后代基因型为Bb,表现型为秃顶男性、非秃顶女性。(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼(_bdd)而本人为秃顶褐色眼的男性(_bD_),其基因组成中肯定含有其父亲传给他的d基因,其基因型可表示为_bDd(其完整基因型有BbDd和bbDd两种可能),与一位非秃顶蓝色眼的女性,基因组成可表示为B_dd(完整基因型有BBdd和Bbdd两种可能)结婚,产生的所有后代基因型有B_Dd、B_dd、bbDd、bbdd,对应女儿表现型为:非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼。答案:(1)女儿全部为非秃顶、儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶、儿子全部为秃顶
(3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、 秃顶褐色眼、秃顶蓝色眼【互动探究】(1)基因型为BbDd的一对夫妇生了一个秃顶褐色眼的男孩,该男孩的基因型可能是什么?
提示:BbDD、bbDD、BbDd、bbDd。
分析:该对夫妇生出褐眼后代的基因型为DD、Dd,生出的秃顶男孩的基因型为Bb、bb,因此该男孩的基因型可能为BbDD、bbDD、BbDd、bbDd。(2)第(1)小题中该对夫妇生出的秃顶褐色眼男孩中基因型为BbDD的概率是多少?
提示:2/9。
分析:该对夫妇生出的褐眼男孩中基因型为DD的概率为1/3,秃顶中基因型为Bb的概率为2/3,因此基因型为BbDD的概率是2/9。【变式备选】已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性,这两对基因独立遗传。现将一株表现型为高秆、抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株,所得后代表现型是高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶感病=3∶1。根据以上实验结果,判断下列叙述错误的是( )
A.以上后代群体的表现型有4种
B.以上后代群体的基因型有9种
C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
D.以上两株表现型相同的亲本,基因型不相同【解析】选D。亲代的表现型都是高秆、抗病的个体,双亲的大致基因型可以写为T_R_× T_R_,后代中出现了高秆∶矮秆=3∶1,通过单独分析每一对相对性状的遗传规律可以知道,双亲中控制该对性状的基因型为Tt×Tt;同理,子代中抗病∶感病=3∶1,得知双亲中控制该对性状的基因型为Rr×Rr,推理可知,双亲的基因型为TtRr×TtRr。根据孟德尔遗传规律可知,子代中会出现9种基因型、4种表现型;两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得,如TTRR×ttrr或TTrr×ttRR。 自由组合规律异常情况分析
含两对等位基因的纯合体杂交产生的F1自交,依据自由组合规律分析,通常情况下子代产生比例为9∶3∶3∶1的四种表现型,但在自然状态下产生的比例不是9∶3∶3∶1(如表所示),仍遵循自由组合规律。存在一种显性基因时表现为
同一性状,其余正常表现9∶6∶11∶2∶1两种显性基因同时存在表现
为一种性状,否则表现为另
一性状9∶71∶3隐性基因成对存在时表现为
双隐性状,其余正常表现9∶3∶41∶1∶2只要存在显性基因就表现为
同一性状,其余正常表现15∶13∶1根据显性基因在
基因型中的个数
影响性状表现AABB∶(AaBB、AABb)∶
(AaBb、aaBB、AAbb)∶
(Aabb、aaBb)∶aabb=
1∶4∶6∶4∶1AaBb∶(Aabb、
aaBb)∶aabb=
1∶2∶1AaBb∶Aabb∶aaBb
∶aabb=4∶2∶2∶1AaBb∶Aabb∶
aaBb∶aabb=
1∶1∶1∶1显性纯合致死【技巧点拨台】
特殊分离比的四步巧妙分析
(1)看F2的组合表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合规律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为后两种性状的合并结果。
(3)对照上述表格确定出现异常分离比的原因。
(4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。【典例训练3】(2010·新课标全国卷)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红;
实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白;
实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传规律是__________。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为________。【解题指南】
1.考查实质:自由组合规律中经典比值9∶3∶3∶1的变式应用。
2.解题关键:将F2的表现型比例与自由组合规律的典型数据9∶3∶3∶1相联系,进而推出F2的基因型和亲代的基因型。【解析】(1)由9紫∶3红∶4白容易想到花色由两对等位基因控制,且符合基因的自由组合规律。
(2)由9紫∶3红∶4白可知,占9份的紫花的基因型为A_B_。纯合紫花与纯合红花杂交,Fl表现为紫花,F2表现为3紫∶1红,即F2中紫花(A_B_)占3/4,将3/4拆成3/4×1,结合F1全是紫花可知F1为AABb或AaBB,所以亲本是AABB和AAbb或AABB和aaBB。杂交的遗传图解参考答案。(3)实验2获得的F2紫花植株中,有4种基因型,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,其比例为1∶2∶2∶4,AaBb个体所占比例为4/9,自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。答案:(1)自由组合规律
(2)
P 紫 × 红
AABB AAbb
F1 紫
AABb
?
F2 紫∶红
AAB_∶AAbb
3∶1 P 紫 × 红
AABB aaBB
F1 紫
AaBB
?
F2 紫∶红
A_BB∶aaBB
3∶1或(3)9紫∶3红∶4白【变式训练】两对相对性状的基因自由组合,如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的表现型分离比分别是( )
A.1∶3、1∶2∶1和3∶1
B.3∶1、4∶1和1∶3
C.1∶2∶1、4∶1和3∶1
D.3∶1、3∶1和1∶4【解析】选A。两对等位基因遵循自由组合规律,其F2中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。若F2的分离比为9∶7,则说明A_B_决定一种性状,其他基因型决定另一种性状,F1测交后代表现型分离比为1∶3;若F2的分离比为9∶6∶1,则说明A_bb与aaB_表现型相同,F1测交后代表现型分离比为1∶2∶1;若F2的分离比为15∶1,则说明基因A与基因B具有相同效应,F1测交后代表现型分离比为3∶1。【变式备选】萝卜的根形是由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定的。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交,F1全为扁形块根。F1自交后代F2中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9∶6∶1,则F2的圆形块根中杂合体所占的比例为 ( )
A.2/3 B.6/16 C.8/9 D.3/16【解析】选A。由9∶6∶1推知两种显性基因同时存在、存在其中之一和都不存在时萝卜分别表现出三种不同的表现型,圆形块根是存在一种显性基因的类型,所以纯合体为2/16,而圆形占所有的比例为6/16,则圆形中杂合体的比例为2/3。分离规律和自由组合规律的关系某种昆虫长翅(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,控制这三对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一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规律,并说明理由。
_____________________________________________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞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
_____________________________________________________。
(5)为验证基因自由组合规律,可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是___________________________________。【解题指南】
1.知识储备:(1)自由组合规律的适用范围;
(2)遗传规律的细胞学基础。
2.解题关键:明确Aa、bb位于1对同源染色体上,因此可将该题看做两对相对性状的遗传。【解析】由图示中基因在染色体上的位置可知长翅、残翅基因(A、a)与直翅、弯翅基因(B、b)位于一对同源染色体上,其遗传并不遵循基因自由组合规律,但上述两对等位基因与D、d间却遵循基因自由组合规律。在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离、细胞两极的染色体上的基因相同。验证基因自由组合规律可采用测交(AabbDd×aabbdd,AabbDd×aaBBdd)或杂交(AabbDd×AabbDd,AabbDd×AaBBDd)方式。 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或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
(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd【变式备选】(2012·郑州模拟)人类的每一条染色体上都有很多基因,若父母的1号染色体及基因分别如图所示,不考虑染色体交叉互换,据此不能得出的结论是( )A.他们的孩子中可能出现椭圆形红细胞
B.他们的孩子是Rh阴性的可能性是1/2
C.他们的孩子中能够产生淀粉酶的可能性是3/4
D.他们的孩子中可能出现椭圆形红细胞且能产生淀粉酶的类型【解析】选B。由图可知,控制三种性状的基因位于一对同源染色体上,母亲产生的配子有EDA和eDa两种类型,父亲产生的配子有edA和eda两种类型,他们后代的基因型有EeDdAA、EeDdAa、eeDdAa和eeDdaa四种基因型,其中前两种基因型的孩子红细胞为椭圆形;后代孩子中没有dd型个体,故孩子均为Rh阳性;后代孩子中能产生淀粉酶(A_)的可能性为3/4;出现椭圆形红细胞且能产生淀粉酶的类型(E_A_)为1/2。 遗传实验的解题策略(二)
——遗传实验中确定实验步骤的方法
【案例】(2011·山东高考改编)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。P 三角形果实×卵圆形果实

F1 三角形果实
?
F2 三角形果实 卵圆形果实
(301株) (20株)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。
(1)实验步骤:
①___________________________________________________;
②___________________________________________________;
③___________________________________________________。(2)结果预测:
Ⅰ.如果_____________________________________________,
则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果_____________________________________________,
则包内种子基因型为AaBB;
Ⅲ .如果____________________________________________,
则包内种子基因型为aaBB。【命题人透析】
(1)解题中的两个疑惑:
①两对基因与一对性状的关系:由题干信息“荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因”,推出荠菜的这1对相对性状受两对等位基因的控制,是自由组合规律的特例。②301∶20的关系分析:本题遗传图中F2的表现型比例301∶20≈15∶1,而常态下自由组合规律的F2典型比例为9∶3∶3∶1,因此可推断15是自由组合规律中典型比例9∶3∶3∶1中的9、3、3之和,即15∶1是9∶3∶3∶1的特例,进而判断卵圆形果实属于隐性纯合体,基因型为aabb,三角形果实的基因型为A_B_、A_bb 和aaB_,从基因与性状的对应关系分析,只要有显性基因存在,其表现型就是三角形果实。(2)选取与待测种子杂交的已知性状的荠菜种子:
根据题干提供的3包种子的基因型(AABB、AaBB、aaBB)推知,这3种三角形的种子长成的植株与任何三角形的种子(A_ _ _或_ _B_)长成的植株杂交后产生的子代果实都是三角形果实,无法区分亲本的基因型,所以只能用卵圆形果实(aabb)的种子与待测基因型的种子杂交。(3)确定一次实验还是多次实验:
①待测种子的基因型为AABB、AaBB、aaBB,因此,待测种子发育的成熟植株,无论是自交还是与其他任何个体杂交,其种子中至少都含一个显性基因B,都表现为三角形果实,因此不能用一次实验完成种子的鉴别。
②基因型为AABB、AaBB、aaBB的待测种子发育成的成熟植株与基因型为aabb(卵圆形果实)的种子发育成的成熟植株杂交,后代的基因型分别为AaBb、AaBb和aaBb、aaBb,均表现为三角形果实,若让后代再自交则下一代会出现性状分离,因此可用两次实验区分三种基因型的种子。【标准答案】
(1)实验步骤:
①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子
②F1种子长成的植株自交,得F2种子
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例
(2)结果预测:
Ⅰ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为15∶1
Ⅱ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为27∶5
Ⅲ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为3∶1【阅卷人点评】(与【案例】中问题序号对应)
得分要点
(1)①必须体现“3包荠菜种子和卵圆形果实种子种下”、“杂交”。
②必须体现出“自交”或“与卵圆形果实种子长成的植株杂交”。
③必须体现出“统计F2所有果实性状及比例”。
(2)结果预测中必须体现出“15∶1、27∶5、3∶1”。失分案例
(1)①错答为“让AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子与卵圆形种子杂交”
②错答为“F1种子长成的植株杂交,得F2种子”
(2)预测Ⅰ答为“F2中三角形果实最多”,预测Ⅱ答为“F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为9∶1”。 1.(2012·枣庄模拟)孟德尔利用假说——演绎法发现了遗传的两大规律。其中,在研究基因的自由组合规律时,针对发现的问题提出的假设是( )
A.F1表现显性性状,F1自交产生四种表现型不同的后代,比例为9∶3∶3∶1
B.F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
C.F1产生数目、种类相等的雌雄配子,且结合几率相等
D.F1测交将产生四种表现型的后代,比例为1∶1∶1∶1【解析】选B。针对发现的问题提出的假设是后来得到的自由组合规律的核心内容,是对现象的本质阐述。2.下列关于孟德尔的两对相对性状的杂交实验的叙述,不正确的是( )
A.两对相对性状分别由两对等位基因控制
B.两对等位基因位于同一对同源染色体上
C.F2中有9种基因型、4种表现型
D.每一对等位基因的传递都遵循基因的分离规律
【解析】选B。自由组合规律的细胞学基础是形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。3.已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1, F1自交或测交,预期结果错误的是( )
A.自交结果中黄色非甜与红色甜比例为9∶1
B.自交结果中与亲本相同的表现型所占子代的比例为5∶8
C.自交结果中黄色和红色的比例为3∶1,非甜与甜的比例为 3∶1
D.测交结果中红色非甜所占子代的比例为1∶4【解析】选B。假设控制玉米子粒颜色的相关基因为A和a,非甜和甜的基因为B和b,则F1的基因型为AaBb。如果F1自交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例为9∶3∶3∶1,其中与亲本表现型相同的所占子代的比例为6/16。只看一对相对性状,则自交后代黄色和红色比例为3∶1,非甜和甜的比例为3∶1。如果F1测交,则后代表现型为黄色非甜、黄色甜、红色非甜、红色甜,比例各为1/4。4.番茄红果对黄果为显性,圆果对长果为显性,且控制这两对性状的基因自由组合,现用红色长果与黄色圆果番茄杂交,从理论上分析,其后代的基因型不可能出现的比例是( )
A.1∶0 B.1∶2∶1 C.1∶1 D.1∶1∶1∶1【解析】选B。 根据题意,杂交的红色长果与黄色圆果番茄基因型不确定,如果红色与黄色分别用A、a表示,圆果与长果分别用B、b表示,则亲本的基因型可表示为A_bb和aaB_,如果二者都为纯合体,子代的基因型只有一种,比例为1∶0;如果二者均为杂合体,则子代有四种基因型比例为1∶1∶1∶1,如果二者一个是纯合体一个是杂合体,则子代有两种基因型比例为1∶1。5.某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法正确的是( )A.上述亲本的基因型是PpGg×PPgg
B.上述亲本的基因型是PpGg×ppgg
C.F1紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其后代纯合体所占比例是2/3
D.F1紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其后代纯合体所占比例是1/2【解析】选C。由图可知紫翅∶黄翅=3∶1,其亲本控制该性状的基因组合应该均为Pp。绿眼∶白眼=1∶1,其亲本控制该性状的基因组合应该是Gg与gg。F1紫翅白眼个体的基因型和比例是Ppgg∶PPgg=2∶1,Ppgg自交有一半的个体是纯合体,PPgg自交后代全部是纯合体,则F1紫翅白眼个体自交,其后代纯合体所占比例为2/3×1/2+1/3=2/3。6.下表为甲~戊五种类型豌豆的有关杂交结果统计。甲~戊中表现型相同的有( )
A.甲、丙 B.甲、戊 C.乙、丙、丁 D.乙、丙、戊后代表现型【解析】选D。本题为逆推类题目,考查了自由组合规律的相关知识。要注意先分后合、单独考虑每对相对性状。根据每组子代表现型分离比,可推得甲、乙、丙、丁、戊的基因型依次为YyRr、yyRr、yyRr、yyrr、yyRr,所以乙、丙、戊的基因型、表现型都相同。7.(2012·淄博模拟)某观赏植物花色有红、粉、白三种类型,由两对等位基因控制(分别用A与a、B与b表示)。现有甲、乙两个(纯合)白花品系,分别与一纯合的粉花品系丙(AAbb)进行杂交,结果如表,请据此回答问题:(1)亲本甲的基因型为__________,其中A、B基因位于_______
染色体上。
(2)杂交组合1的F2中,白花的基因型有_______种,若让组合1中F2的粉花植株自由传粉,子代的表现型及比例为_________。
(3)杂交组合2的F2的粉花植株中能稳定遗传的类型所占比例是
___________。【解析】(1)9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式,说明两对基因可以自由组合,且红花的基因型为A_B_,则甲的基因型为aaBB。
(2)组合1的F2中白花的比例为1/4,说明aabb和aaB_都为白花,基因型为3种。粉花基因型为A_bb,自由传粉过程中雌雄配子中Ab∶ab的比例都为2∶1,所以白花aabb的比例为1/9。
(3)组合2的结果说明乙的基因型为aabb,F2中粉花基因型为A_bb,纯合体的比例为1/3。
答案:(1)aaBB 两对(非同源)
(2)3 粉花∶白花=8∶1
(3)1/3实验方法 验证两对相对性状的遗传
符合自由组合规律
【理论指导】
(1)研究对象:验证基因自由组合规律适合两对或两对以上的相对性状。
(2)常用方法:植物体常采用测交法或自交法;动物体常采用测交法。自交后的比例为9∶3∶3∶1;测交后的比例为1∶1∶1∶1。
(3)结果分析:若出现相应性状的分离比,则符合自由组合规律;否则,不符合自由组合规律。【典例分析】
某学校的一个生物学兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔的遗传规律。该小组用豌豆的两对相对性状做实验,选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,基因分别用Y、R表示)豌豆并用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1。请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验,验证这两对性状的遗传符合基因的自由组合规律。【分析】
种植亲本的黄色圆粒豌豆,让其自交;统计子代表现型及比例,若子代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型,且比例接近9∶3∶3∶1,证明这两对性状的遗传符合基因的自由组合规律。【拓展】
(1)用学过的知识解释为什么F1中出现黄色和绿色种子的比值是3∶1?
提示:亲本减数分裂形成的配子中,含Y和y基因的配子比值是1∶1,且雌雄配子的结合是随机的。
分析:雌配子Y∶y=1∶1,雄配子Y∶y=1∶1,雌雄配子结合的几率均等,所以黄色和绿色种子的比值是3∶1。(2)让F1中所有的黄色圆粒豌豆自交,如果这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合规律,后代中纯合黄色皱粒豌豆占的比例是多少?
提示:1/12。
分析:在F1中黄色圆粒豌豆中YYRR、YYRr、YyRr和YyRR分别占1/9、2/9、4/9和2/9,其中基因型为YYRr和YyRr的个体自交后代中会出现黄色皱粒豌豆,其中纯合的黄色皱粒豌豆占的比例为:2/9×1/4+4/9×1/4×1/4=1/12。课件7张PPT。第二单元 遗传的基本规律综合分析近三年各地高考试题,高考命题在本章有以下规律:
1.从知识点上来看,分离规律发现过程的考查比例有所上升,自由组合规律中的一些特殊比例考查程度较深,多从非常规的角度考查自由组合规律,如2011年新课标全国卷第32题。
2.在命题思路上,遗传规律的题目重在规律本身的理性思考,单纯的概念等小知识点涉及的比例在减少。
3.纵观近三年高考题,非选择题的量一直比较高,而且多以一个具体实例为媒介,把规律内容和相关的实验设计能力一并来考查,所占分值也较高,如2011年山东卷第27题。根据近三年高考命题的特点和规律,复习本章时,要注意以下几个方面:
1.不要忽视遗传规律本身的发现过程,其过程本身就是一个科学研究过程,对学生以后的学习和研究将有很大的启示作用。正是因为如此,每年都有对发现过程的考查。在复习时可以把严谨的发现过程推广到任一领域。
2.复习时要使学生充分理解遗传规律的内容,并把规律本身应用到实践中去。同时注意非正常比例与正常比例之间的关系,其实这也是对规律本身的一种理解。非正常比例的理解要从分离规律的角度分析,一切自由组合现象均来自于分离现象的自由组合。课件40张PPT。热点总结与高考预测(三) 减数分裂过程中的数量关系
【命题研究】
1.命题特点
与“减数分裂过程中的数量关系”有关的题目在各类考题中频繁出现,在高考中多以选择题的形式考查,试题多借助图像、坐标图等形式创设新情境,综合考查减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA的数量变化。2.备考策略
(1)知识整合: 减数分裂常作为综合考查的背景材料或原理,需注意与其关系密切的知识点,如有丝分裂、遗传基本规律、育种、生物进化等之间的整合。
(2)识图与绘图: 复习中可尝试对染色体、DNA、染色单体等数量变化规律曲线图、示意图等进行图文转换的训练,以深化理解所学知识。
(3)与实际的结合: 相关知识与生活、生产实际的关系密切,将两者结合有助于知识的巩固和灵活运用。如:有性生殖中变异与育种、克隆、组织培养、遗传病的诊断与预防等。【热点总结】
1.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体:
①减Ⅰ中配对的两条染色体,一条来自父方,
一条来自母方,形态大小一般相同。如图中
的1和2、 3和4均为一对同源染色体。
②大小不相同的染色体也可能为同源染色体,如X、Y染色体。(2)非同源染色体:
①在减数分裂过程中不进行配对的两条染色体,形态大小一般不同。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4均为非同源染色体。
②姐妹染色单体分开后,成为两条形状、大小相同的染色体,但不属于同源染色体。2.同源染色体与四分体
(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式;
(2)四分体是在减数分裂过程中发生联会的一对同源染色体(含有四条染色单体);
(3)有丝分裂过程中存在同源染色体,但有丝分裂过程中不发生联会,因此不存在四分体。3.五个概念之间的数量关系
一个四分体=一对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
4.减数分裂过程中染色体数目及DNA含量的变化
(1)减数分裂过程中染色体和DNA数目变化规律:(2)减数分裂过程中染色体数目和DNA含量变化曲线:
①一个细胞核中染色体数目变化:分析:a.减数第一次分裂的末期形成两个子细胞,染色体数目减半;
b.减数第二次分裂的后期着丝粒断裂,染色体数目加倍;
c.减数第二次分裂的末期形成两个子细胞,染色体数目再次减半。②一个细胞核中DNA含量变化:
分析:a.间期DNA复制,DNA含量加倍;
b.减数第一次分裂末期和减数第二次分裂末期形成新的核膜、核仁,DNA含量减半。③一个细胞内DNA含量变化:
分析:a.间期DNA复制,DNA含量加倍;
b.减数第一次分裂末期结束和减数第二次分裂末期结束形成新子细胞后DNA含量减半。 【典例训练1】(2012·徐州模拟)图1表示某动物精巢内细胞分裂不同时期与细胞内DNA数量变化的关系,图2为处于细胞分裂不同时期的细胞图像(只表示出部分染色体的模式图)。请据图分析回答下面的问题:(1)图1中b→c、f→g阶段形成的原因是__________________,
i点表示_______________。
(2)图2中,A图细胞内含有_______条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为______,其细胞名称为___________。
(3)图2中,C图分裂后产生的子细胞的名称为__________,F图发生在图1中的_________阶段。
(4)图2中发生在图1中a→e过程的图像为_________,进行的是
__________分裂过程。【解析】图1的曲线图中a ~ e表示有丝分裂的过程,e ~ l表示减数分裂的过程。因此b ~ c、f ~ g分别表示有丝分裂间期和减数第一次分裂间期DNA复制的过程。针对图2,要掌握对细胞分裂不同阶段图像的识别。其中A图表示减数第一次分裂后期,B图表示有丝分裂中期,C图表示减数第二次分裂后期,D图表示减数第一次分裂中期,E图表示有丝分裂后期,F图表示减数第二次分裂中期。
答案:(1)DNA的复制 减数第一次分裂结束
(2)8 1∶2 初级精母细胞
(3)精细胞 i~j
(4)B、E 有丝【新题预测1】就一对联会的同源染色体而言,其着丝粒数、染色单体数和多核苷酸链数分别是( )
A.2、4和4 B.2、8和4 C.4、4和4 D.2、4和8
【解析】选D。减数分裂过程中同源染色体发生联会,联会的一对同源染色体含有2条染色体,2个着丝粒,4条染色单体,4个DNA分子,8条多核苷酸链。【新题预测2】如图是人体一个细胞在进行分裂过程中,细胞内几种物质在A、B、C、D四个时期的数目变化情况,同源染色体的分离发生在( )
A.A~B B.C ~ D C.B ~ C D.A ~ D【解析】选C。A中一条染色体上有一个DNA分子,染色体尚未复制;B中一条染色体含有两条姐妹染色单体,每条姐妹染色单体上有一个DNA分子;C中染色体、DNA减半,是减数第二次分裂;D中染色体、DNA减半,染色单体消失。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂,B~C过程中。 遗传类试题的归类研究
【命题研究】
1.命题特点
遗传类题目是高考命题的重要根据地,该部分在高考中所占的比例历年都较大,且题目灵活性强、难度大、分值高,主要侧重能力考查。在近几年高考中该部分主要以实验设计题的形式考查,且重点考查各种异常的遗传现象。2.备考策略
关于遗传实验设计题题量大、类型广,若不分类总结归纳,则不能跳出题海。分析近几年全国各省市遗传类试题可总结为如下几类:
(1)两对相对性状的常规考查。
(2)三对相对性状的遗传。
(3)生物某一性状由两对等位基因共同控制。
(4)遗传与配子或个体致死。【热点总结】
1.两对相对性状的常规考查
两对相对性状的遗传属常规题型。要求熟记基因分离及自由组合的比例关系,并能对实验现象和结果进行解释、分析与处理。
解答该类题目的关键是充分利用分离规律和自由组合规律的关键数据3∶1、1∶1及9∶3∶3∶1。2.三对相对性状的遗传
(1)若三对基因位于三对同源染色体上,则可用分离规律解决,子代的基因型种类为33。
(2)若三对基因位于两对同源染色体上,则可转化为两对相对性状的自由组合规律解决。
3.9∶3∶3∶1的变形
某一性状由两对等位基因共同控制的遗传,其子代的比例可能就不会出现大家所熟悉的9∶3∶3∶1,但出现异常比例时两对等位基因仍遵循自由组合规律,属于9∶3∶3∶1的变式,总结如下:F1 AaBb
F2 自↓交4.遗传与配子或个体致死
致死现象的子代分离比与正常状态的分离比不同,但解此类题照样要遵循孟德尔遗传规律。
(1)一对基因控制的性状遗传用分离规律解题;
(2)两对基因控制的性状遗传用自由组合规律解题;
(3)性染色体上基因控制的性状遗传需要考虑伴性遗传的特点,但要考虑致死个体对正常比例的影响。【典例训练2】(2011·江苏高考)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是显性,黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W-和w-表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括W和w基因),缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题:(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW-、W-w、ww- 6种玉米植株,通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育”的结论,写出测交亲本组合的基因型:______。
(2)以基因型为Ww-个体作母本,基因型为W-w个体作父本,子代的表现型及其比例为________________。
(3)基因型为Ww-Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为
_________________。(4)现进行正、反交实验,正交:WwYy(♀)×W-wYy(♂),反交:W-wYy(♀)×WwYy(♂),则正交、反交后代的表现型及其比例分别为__________________________________________ _______、_________________________________________ ____________。
(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1、F1自交产生F2。选取F2中的非糯性白胚乳植株,植株间相互传粉,则后代的表现型及其比例为___________。【解析】(1)ww(♀)×Wˉw(♂)测交结果:后代都是糯性(ww),说明染色体缺失的花粉不育;Wˉw(♀)×ww(♂)测交结果:非糯性(Wˉw)∶糯性(ww)=1∶1,说明染色体缺失的雌配子可育。
(2)以基因型Wwˉ的个体作母本,基因型为Wˉw的个体作父本,子代的表现型及其比例:非糯性(Ww)∶糯性(wˉw)=1∶1。
(3)基因型为WwˉYy的个体产生可育雄配子的类型及其比例:WY∶Wy=1∶1。(4)现进行正、反交实验,正交:WwYy(♀)×WˉwYy(♂),反交:WˉwYy(♀)×WwYy(♂),则正交、反交后代的表现型及其比例分别为:
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1;
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1。(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1,F1的基因型为WwYy。F1自交产生F2,选取的F2中的非糯性白胚乳植株的基因型有两种可能:2/3Wwyy和1/3WWyy,植株间相互传粉(自由交配),计算出产生配子的概率:Wy占2/3,wy占1/3,再利用遗传平衡定律计算出糯性白胚乳(wwyy)占1/9,非糯性白胚乳(W_yy)占8/9,则后代的表现型及其比例为非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1。答案:(1) ww(♀)×Wˉw(♂);Wˉw(♀)×ww(♂)
(2)非糯性∶糯性=1∶1
(3)WY∶Wy=1∶1
(4)非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1
(5)非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1【新题预测3】如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例占50%,基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶繁殖能力,则随机交配一代后,子代中基因型aa的个体所占的比例为( )
A.1/61 B.1/9 C.1/8 D.1/4
【解析】选B。由题意可知,可育个体的基因型为AA和Aa,其中Aa占2/3,仅Aa自交的后代可产生基因型为aa的个体,故aa的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。【新题预测4】汉普夏猪腹部紧凑、背部和后躯肌肉发达,后躯丰满、瘦肉率高,现已成为美国三大瘦肉型品种之一。汉普夏猪的耳型受基因A、a控制,背型受基因B、b控制,两对基因都位于常染色体上,且独立遗传,两种性状的表现型与基因型之间的关系如下表。请回答下列问题:(1)若杂交实验中,子代有立耳垂背、立耳中垂背、立耳直背,其数量比为1∶2∶1,则亲本的基因型组合是__________。
(2)若杂交实验中,子代有半立耳中垂背、立耳中垂背、半立耳直背、立耳直背,其数量比为1∶1∶1∶1,则亲本的基因型组合是__________________________。 (3)研究发现85.1%的汉普夏猪属于酸肉基因(C)携带者(Cc基因与上述两对基因位于不同对的常染色体上)。酸肉基因可使肌肉中的糖元含量升高70%,导致糖元分解产生的乳酸较多,引起肌肉pH下降,酸度增加,显著影响猪肉品质(活体猪肉的酸性、非酸性性状可通过技术手段检测)。现有三种汉普夏猪品种:垂耳垂背酸肉(AABBCc)、立耳垂背酸肉(aaBBCc)、立耳直背酸肉(aabbCc),请选择合适的个体进行杂交育种,选出垂耳直背非酸肉汉普夏猪新品种。①欲选育出所需品种,应选择上述表现型分别为_________、
__________的汉普夏猪作亲本进行杂交,得F1。
②让F1中表现型为_________的雌雄汉普夏猪个体进行交配,产生的F2中,垂耳直背非酸肉的个体比例最高,占F2个体总数的比例为_________。
③若不考虑垂耳直背非酸肉的个体比例最高的要求,也可选用F1中表现型为__________的雌雄汉普夏猪个体进行交配,这样产生的垂耳直背非酸肉的个体比例占F2个体总数的比例为________。【解析】(1)据图表判断,立耳为隐性,垂背、中垂背、直背数量比为1∶2∶1,则为杂合体自交类型,即Bb×Bb,则亲本的基因型组合是aaBb×aaBb。
(2)题中两对相对性状分离比为:半立耳∶立耳=1∶1,中垂背∶直背=1∶1,则亲本中两对相对性状的基因型为Aa×aa和bb×Bb,则亲本的基因型组合是AaBb×aabb或Aabb×aaBb。(3)垂耳直背非酸肉汉普夏猪新品种的基因型为AAbbcc,由题意知,可选用垂耳垂背酸肉(AABBCc)和立耳直背酸肉(aabbCc)作亲本,杂交得F1;在F1中,选出半立耳中垂背非酸肉的雌雄个体进行交配,产生的F2中垂耳直背非酸肉的个体比例最高,占F2个体总数的比例为1/16;③若不考虑垂耳直背非酸肉的个体比例最高的要求,也可选用F1中表现型为半立耳中垂背酸肉的雌雄个体交配,但其中有两种基因型:AaBbCC和AaBbCc,只有AaBbCc的雌雄个体交配才能产生AAbbcc的新品种,因此产生的垂耳直背非酸肉的个体占F2个体总数的比例为2/3×2/3×1/4×1/4×1/4=1/144。答案:(1)aaBb×aaBb
(2)AaBb×aabb或Aabb×aaBb
(3)①垂耳垂背酸肉 立耳直背酸肉
②半立耳中垂背非酸肉 1/16
③半立耳中垂背酸肉 1/144