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第1课时 减数分裂与精子和
卵细胞的形成过程
课前自主预习案
夯基提能 分层突破
强化落实 学业达标
高效课堂 实践运用
疑难解答 全程培优
课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、与减数分裂相关的概念
1.减数分裂的概念
有性生殖
成熟生殖
一次
两次
减少一半
2.同源染色体、联会与四分体
(2)联会:________两两配对的现象。
(3)四分体:联会后的每对同源染色体含有____________。
相同
父方
母方
配对
同源染色体
四条染色单体
二、精子的形成过程
1.场所及细胞名称的变化
(1)场所:______。
睾丸
初级精
母细胞
次级精
母细胞
2.过程
时期 图示 相关变化
减数分裂Ⅰ 间期 染色体________,有关蛋白质的合成(同有丝分裂)
前期 同源染色体联会形成________,同源染色体的______________之间常发生交叉互换
中期 __________成对排列在赤道板上
后期 __________分离,非同源染色体自由组合,并移向细胞两极
末期结束 ①1个初级精母细胞→2个次级精母细胞;
②染色体数目减半
复制
四分体
非姐妹染色单体
同源染色体
同源染色体
减数分裂Ⅱ 前期 减数分裂Ⅱ之前染色体不再复制
中期 ________排列在赤道板上
后期 ________分裂,__________分开,并移向细胞两极
末期结束 2个次级精母细胞→4个精细胞
着丝粒
着丝粒
姐妹染色单体
三、卵细胞的形成过程
1.场所:________。
2.过程:
卵巢
卵原
初级卵母
极体
极体
次级卵母
卵
3.精子和卵细胞形成过程的差异
精子形成过程 卵细胞形成过程
场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂方式 ________ ________
是否变形 ________ 不变形
结果 一个精原细胞 ↓ ____个精子 一个卵原细胞
↓
_____个卵细胞________个极体、
均等分裂
不均等分裂
变形
4
1
3
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.只有进行有性生殖的生物,才能进行减数分裂。( )
2.精原细胞是通过减数分裂形成的。( )
3.减数分裂过程中,配对的染色体一定是同源染色体。( )
√
提示:× 精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂形成成熟的生殖细胞。
√
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
4.精子所含染色体数与次级精母细胞的相同。( )
5.在卵细胞形成过程中,姐妹染色单体的分离发生在初级卵母细胞中。( )
6.一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的个数比为1∶1。( )
提示:× 在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂导致染色体数暂时加倍,此时次级精母细胞中染色体数为精子中染色体数的两倍。
提示:× 姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,同源染色体的分离发生在初级卵母细胞中。
提示:× 一个精原细胞可以产生四个精子,而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。
夯基提能 分层突破
课程标准
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代
素养达成
1.通过列表法比较减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的异同、精子形成与卵细胞形成的异同。(科学思维)
2.通过比较减数分裂的过程及精子、卵细胞形成过程,理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点。(科学思维、生命观念)
3.通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析,培养利用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维)
4.通过观察细胞的减数分裂,掌握实验的操作技能。(科学探究)
5.通过识图、绘图法分析减数分裂各时期细胞中染色体形态、数目、行为的变化特征。(科学思维)
路易丝·布朗作为试管婴儿的第一人,凝聚了人们太多的目光。路易丝的父母长期不育,科学家便从路易丝妈妈的卵巢中取出成熟的卵细胞,并用路易丝爸爸的精子与之进行体外受精,6天后,受精卵开始分裂,发育成一个多细胞的胚胎,又被移入路易丝妈妈的子宫内继续发育,十月怀胎之后,路易丝来到了人间。请思考问题:
精子和卵细胞是如何产生的?
学习主题一 减数分裂的相关概念
【师问导学】
任务一 观察教材P18果蝇体细胞和配子的染色体示意图,分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。
提示:配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。
任务二 判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由:
1.大肠杆菌:______________________。
2.果蝇:__________________________。
3.变形虫:________________________。
提示:不能。大肠杆菌是原核生物,不能进行有性生殖。
提示:能。果蝇是能进行有性生殖的真核生物。
提示:不能。变形虫是真核生物,但不能进行有性生殖。
任务三 结合图示见【图文联动】,对下列几组概念进行辨析。
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,其形态、大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
(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。甲图中的同源染色体有__________,非同源染色体有______________________。
2.联会和四分体
(1)联会:是指减数分裂Ⅰ前期同源染色体两两配对的现象,该时期已完成染色体的复制,染色单体已形成,但螺旋程度低。
(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。甲图中含有______个四分体,即1个四分体=______对同源染色体=______条染色单体。
1和2、3和4
1和3、1和4、2和3、2和4
2
1
4
3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体是由同一着丝粒连着的两条染色单体,这两条染色单体是由同一条染色体复制而来的,如甲图中的_________________________。
(2)非姐妹染色单体是由不同着丝粒连接着的两条染色单体,如甲图中的____________________。
a和a′、b和b′、c和c′、d和d′
a和b(b′)、a′和b(b′)
4.请结合图示分析四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系。
提示:1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
5.形态、大小相同的染色体是否都是同源染色体?减数分裂过程中,同源染色体形态、大小是否都相同?
提示:不一定,若一条来自父方,一条来自母方,且可以发生联会,则为同源染色体,否则不是。同源染色体形态、大小不一定相同,如高等动物的性染色体。
【智涂笔记】
易错提醒
同源染色体的几个认识误区
误区1.同源染色体大小一定相同。
同源染色体的形态、大小“一般”都相同,但存在例外,如性染色体X、Y,大小不同,但属于同源染色体。
误区2.同源染色体一定会形成四分体。
同源染色体只有在减数分裂Ⅰ前期才会通过配对形成四分体,有丝分裂过程中不会形成四分体。
误区3.同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中。
进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体,只是没有出现联会、互换这些特殊的行为变化而已。
误区4.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序。
同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。
任务三图示
1.减数分裂概念的理解
(1)范围:进行有性生殖的生物。
(2)时期:产生成熟生殖细胞时。
(3)特点:染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。
(4)结果:新产生的成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
2.染色(单)体、DNA、同源染色体数目的判断方法
(1)确定染色体数
①若以有丝分裂或减数分裂图示形式出现,可根据“着丝粒数=染色体数”来确定。
②若已知体细胞染色体数,判断其他各时期染色体数。染色体(DNA)复制后,其数目不变;着丝粒分裂,染色体数目加倍;细胞分裂一次,染色体减半一次。
(2)确定染色单体数
①染色单体出现在复制后,着丝粒分裂前这段时期,染色单体数=染色体数×2。
②在DNA复制前和着丝粒分裂后的时期,染色单体数为零。
(3)确定DNA数
①有染色单体时,DNA数=染色单体数。
②无染色单体时,DNA数=染色体数。
(4)确定同源染色体数
①有丝分裂全过程都有同源染色体。
②减数分裂Ⅰ有同源染色体,减数分裂Ⅱ无同源染色体。
③同源染色体的对数等于染色体数的一半。
(5)确定四分体数
只有减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时才有四分体,四分体数=同源染色体的对数。
【重点笔记】
同源染色体的几个认识误区
误区(1):同源染色体大小一定相同。
同源染色体的形态、大小“一般”都相同,但存在例外,如性染色体X、Y,大小不同,但属于同源染色体。
误区(2):同源染色体一定会形成四分体。
同源染色体只有在减数分裂Ⅰ前期才会通过配对形成四分体,有丝分裂过程中不会形成四分体。
误区(3):同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中。
进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体,只是没有出现联会、互换这些特殊的行为变化而已。
误区(4):同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序。
同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。
1.(合格考)下列关于减数分裂的叙述,正确的是( )
A.减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有细胞周期
B.染色体复制两次,细胞分裂一次
C.产生的子细胞中染色体数目减半
D.精(卵)原细胞只可进行减数分裂
答案:C
解析:减数分裂是一种特殊的有丝分裂,但没有细胞周期,A错误;减数分裂过程中染色体复制一次,细胞连续分裂两次,B错误;由于减数分裂过程中染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,所以产生的子细胞中染色体数目减半,C正确;精(卵)原细胞既可进行有丝分裂产生新的精(卵)原细胞,又可进行减数分裂,产生配子,D错误。
2.(合格考)下列关于同源染色体与四分体的叙述,正确的是( )
A.两条染色体复制后形成一个四分体
B.一对同源染色体就是一个四分体
C.同源染色体联会后形成四分体
D.X染色体和Y染色体不是同源染色体
答案:C
解析:四分体是指联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体。选项A中两条染色体不一定是同源染色体,选项B中的一对同源染色体不一定经过联会,选项D中X染色体和Y染色体是同源染色体。
3.(等级考)下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述,错误的是( )
A.染色体是遗传物质的主要载体,一条染色体上只有一个DNA分子
B.由同一个着丝粒连着的染色单体属于姐妹染色单体
C.联会的结果是形成四分体,人的配子形成过程中会出现23个四分体
D.染色单体因为着丝粒的分裂而消失
答案:A
解析:染色体是遗传物质的主要载体,一条染色体上有1个或2个DNA分子,A错误;染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体,由同一个着丝粒连接,B正确;联会形成四分体,有几对同源染色体就有几个四分体,因为人体细胞中有23对同源染色体,所以在配子形成过程中会形成23个四分体,C正确;着丝粒分裂导致姐妹染色单体彼此分离,各自成为一条染色体,D正确。
4.(等级考)(不定项)如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图,下列相关叙述正确的是( )
a b c
A.a、b、c细胞中都有2条染色体,且都有染色单体
B.a、b、c细胞中都有1对同源染色体
C.c细胞中有1个四分体
D.a细胞中有2个核DNA分子,b、c细胞中均有4个核DNA分子
答案: BCD
解析: a、b、c细胞中都有2条染色体,其中a细胞不含有染色单体,b和c细胞都含有染色单体,A错误。
学习主题二 配子的形成过程
任务一 观察教材P18~19图2-2,讨论并分析下列问题:
1.减数分裂Ⅰ前的间期,染色体进行复制后,其数目和形态结构有何变化?
提示:染色体数目不发生变化;染色体形态结构发生变化,一条染色体中有两条姐妹染色单体。
2.染色体数目减半发生在哪个分裂期?减半的原因是什么?
提示:染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ的末期;原因是同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中。
3.经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么不同?
提示:两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态大小一一对应两两相同。
4.在减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中,移向细胞一极的染色体数目和形态结构相同吗?
提示:数目相同,形态结构不同。初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。
5.以染色体组成划分,若不考虑互换,则一个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子?说明原因。
提示:两种类型。原因是由于同源染色体分离非同源染色体自由组合,一个初级精母细胞会形成两个不同的次级精母细胞,而每个次级精母细胞又会产生两个相同的精细胞,变形后成为2个染色体组成相同的精子。
任务二 阅读教材P21~22内容,观察分析教材P22图2-5,探讨下列问题:
1.试从染色体的行为、数目变化角度,比较精子和卵细胞形成过程的相同点。
提示:Ⅰ.行为变化:①染色体复制;②联会、形成四分体、发生互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④减数分裂Ⅱ后期染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
Ⅱ.数目变化:①减数分裂Ⅰ形成的子细胞中染色体数目减半;②减数分裂Ⅱ形成的子细胞中染色体数目不变。
2.精子和卵细胞形成过程中,细胞质分裂有哪些异同点?
提示:精子形成过程中两次细胞分裂细胞质都是均等分裂;卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时,细胞质都是不均等分裂,但极体分裂时,细胞质是均等分裂的。
任务三 如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图,请据图思考下列问题:
1.如图所示的是精子形成过程还是卵细胞的形成过程?请简述判断的理由。
提示:精子形成过程,因为减数分裂Ⅰ末期形成的两个子细胞的细胞质是均等分裂的。
2.非姐妹染色单体的互换发生于哪个图所处时期?
3.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生于图中的哪个图像中?两种变化是否同时发生?
提示:③。
提示:②,同时发生。
4.减数分裂Ⅱ中还有同源染色体吗?试分析其原因。
5.减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系?
提示:没有。因为减数分裂Ⅰ后,同源染色体已分离。
提示:减数分裂Ⅰ后期分配到两极的两组染色体之间是同源染色体,而减数分裂Ⅱ后期分配到两极的是复制形成的形态大小相同的子染色体。
任务四 观察某种动物细胞分裂不同时期的图像,思考回答下列问题:
1.图甲是什么细胞?含有几对同源染色体?
2.图乙是什么细胞?含有几对同源染色体?其子细胞的名称是什么?
3.图丙可能是什么细胞?
提示:初级精母细胞;两对同源染色体。
提示:次级卵母细胞;不含同源染色体;卵细胞和极体(或第二极体)。
提示:次级精母细胞或(第一)极体。
三看:染色体的大小形状
1.减Ⅰ和减Ⅱ过程的比较(假设体细胞内染色体数为2N)
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂过程中细胞名称 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(或极体)
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体数目变化 2N→N(减半) N→2N→N
DNA数目变化 4N→2N 2N→N(减半)
染色体主要行为 有联会现象;四分体的非姐妹染色单体互换;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
染色单体 有(4N)→有(2N) 有(2N)→无(0)
同源染色体 有(N对)→无 无
2.精子和卵细胞形成过程比较
(1)精子形成过程图解(假设体细胞中染色体数为2n)
(2)卵细胞形成过程图解(假设体细胞中染色体数为2n)
(3)精子和卵细胞形成过程的相同点:染色体的行为和数目变化规律完全相同
时期 变化
①减数分裂前的间期 染色体复制
②减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会形成四分体,四分体中非姐妹染色单体有可能发生部分互换
③减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分开,非同源染色体自由组合
④减数分裂Ⅰ末期结束 1个原始生殖细胞形成2个子细胞,子细胞中染色体数目减半
⑤减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目暂时加倍
⑥减数分裂Ⅱ末期结束 1个原始生殖细胞最终形成4个子细胞,且子细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半
【重点笔记】
1.“三看法”判断同源染色体
一看:有无染色体配对形成四分体的现象
配对形成四分体的染色体为同源染色体。
二看:细胞所处的时期
对于体细胞染色体数为2n的生物来说,减数分裂Ⅱ中不存在同源染色体;减数分裂Ⅱ后期,上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体,而是姐妹染色单体分离后形成的染色体。
三看:染色体的大小形状
①有丝分裂后期、末期,细胞每一极中大小、形状基本相同的染色体为同源染色体(上下对应的染色体不是同源染色体);②除有丝分裂后期、末期及减数分裂Ⅱ(体细胞染色体数为2n的生物)外,其他时期大小、形状基本相同的染色体一般为同源染色体。
2.染色体和染色单体的判断方法
(1)染色体的条数等于着丝粒的个数,有几个着丝粒就有几条染色体。
(2)染色体复制后,一个着丝粒上连接着两条姐妹染色单体,其整体是一条染色体。
1.(合格考)如图为动物细胞减数分裂示意图,下列各项能正确表示分裂过程顺序的是( )
A.③⑥④①②⑤ B.⑥③②④①⑤
C.③⑥④②①⑤ D.③⑥②④①⑤
答案:D
解析:①图中有2个细胞,各细胞中着丝粒已经分裂,且无同源染色体,细胞处于减数分裂Ⅱ后期;②图所示细胞中有同源染色体,同源染色体移向细胞的两极,细胞处于减数分裂Ⅰ后期;③图所示细胞中形成四分体,但四分体不在赤道板两侧,细胞处于减数分裂Ⅰ前期;④图中有2个细胞,细胞中均没有同源染色体,但含有染色单体,染色体不在赤道板两侧,细胞处于减数分裂Ⅱ前期;⑤图中有4个细胞,表示减数分裂Ⅱ末期结束;⑥图所示细胞中含有四分体,且各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,细胞处于减数分裂Ⅰ中期。
2.(合格考)某个动物的精原细胞在进行减数分裂的过程中形成了4个四分体,则该动物体内处于减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数依次是( )
A.4条、8条、8个 B.2条、4条、8个
C.8条、16条、16个 D.8条、0条、8个
答案:A
解析:该动物的初级精母细胞能形成4个四分体,说明该初级精母细胞中有8条染色体,经减数分裂 Ⅰ后,染色体数目减半。处于减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞中,着丝粒还未分裂,所以染色体数、染色单体数及核DNA分子数依次为4条、8条、8个。
3.(合格考)如图一定是精子形成过程的示意图是( )
答案:C
解析:A图中该细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,但细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞;B图中该细胞不含同源染色体,且着丝粒已分裂,细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞;C图中该细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,细胞质均等分裂,为初级精母细胞;D图中该细胞不含同源染色体,且着丝粒已分裂,细胞质均等分裂,处于减数分裂Ⅱ后期,可表示次级精母细胞,也可表示极体。
4.(等级考)下列有关人的减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较,正确的是( )
A.在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有同源染色体
B.在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有姐妹染色单体的分离
C.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中染色体数目可能相同
D.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量可能相同
答案:C
解析:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,因此减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体,A错误;在减数分裂Ⅰ过程中没有姐妹染色单体的分离,B错误;减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同,C正确;减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量不可能相同,D错误。
5.(等级考)(不定项)下列有关人的精子和卵细胞的形成描述正确的是( )
A.精细胞和卵细胞能进行有丝分裂,也能进行减数分裂
B.精原细胞在减数分裂前的间期完成染色体的复制后成为初级精母细胞
C.一个精原细胞和一个卵原细胞完成减数分裂都能形成四个生殖细胞
D.初级精母细胞和初级卵母细胞分裂时染色体的行为是相同的
答案: BD
解析:精细胞和卵细胞不能进行有丝分裂,也不能进行减数分裂,A错误;精原细胞在减数分裂前的间期完成染色体的复制后成为初级精母细胞,B正确;一个卵原细胞完成减数分裂能形成一个卵细胞和三个极体,C错误;初级精母细胞和初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ,主要都是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,不发生着丝粒分裂,D正确。
学习主题三 细胞分裂图像和曲线分析
任务一 如图见【图文联动】为有丝分裂和减数分裂各个时期的细胞分裂图像(不是同一种生物的细胞分裂图像),请据图思考下列问题:
1.图中哪些属于前期、中期和后期的分裂图像?
提示:前期:CFG,中期:ADI,后期:BEH。
2.图中哪些是有丝分裂图像?哪些是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ图像?
提示:有丝分裂:ABC;减数分裂Ⅰ:EFI;减数分裂Ⅱ:DGH。
3.请用字母表示出减数分裂的分裂过程(只表示分裂期)。
提示:F→I→E→G→D→H。
任务二 在减数分裂过程中,染色体、染色单体和核DNA均发生了变化,请在下面三个坐标系中画出它们的变化曲线。
1. 2. 3.
任务三 如图见【图文联动】表示细胞分裂过程中核DNA数目的变化,请据图思考下列问题:
1.图中的m和n分别表示哪种方式的细胞增殖?
2.DNA数目增加的原因是什么?染色体是在哪种结构的牵引下才平均分配到细胞两极的?
提示:m表示有丝分裂,n表示减数分裂。
提示:DNA数目增加的原因是DNA的复制;染色体是在纺锤丝的牵引下移向细胞两极的。
任务四 如图所示见【图文联动】,Ⅰ~Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题:
1.图中①②③分别表示什么含义(染色体/核DNA/染色单体)
2.图中Ⅱ可以表示哪种细胞增殖的哪个时期?哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化?
提示:①表示染色体,②表示染色单体,③表示核DNA。
提示:Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数分裂Ⅰ的前期、中期、后期;Ⅲ和Ⅳ。
任务一图示
分裂图像的判别
(1)三看识别法
(2)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法
有丝分裂和减数分裂中染色体、核DNA数量变化的曲线判断方法
一、细胞分裂图像鉴别
1.常见的前期、中期、后期的分裂图像(以2N=4为例)比较
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体,无联会,染色体散乱分布,每条染色体含2条姐妹染色单体 有同源染色体,且有联会和四分体,每条染色体含2条姐妹染色单体 无同源染色体,无联会,染色体散乱分布,每条染色体含2条姐妹染色单体
中 期
有同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,每条染色体含2条姐妹染色单体 有同源染色体,同源染色体的着丝粒排列在赤道板两侧,每条染色体含2条姐妹染色单体 无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,每条染色体含2条姐妹染色单体
后期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每一极细胞中均有同源染色体 同源染色体分开,每条染色体含2条姐妹染色单体,每一极细胞中均无同源染色体 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每一极细胞中均无同源染色体
2.鉴别细胞分裂图像的常用方法
(1)前期的鉴别
(2)中期的鉴别
(3)后期的鉴别
二、减数分裂过程中,一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化
1.曲线变化
2.曲线分析
(1)染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的,因为复制后的染色体数目没加倍,而DNA分子含量已加倍。
(2)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH段和fh段),染色体∶核DNA=1∶1。
(3)在间期完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF段和cf段),染色体∶核DNA=1∶2。
(4)BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制,核DNA含量加倍,但是染色体数目不变。
(5)DE(de)段表示减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体分配到两个子细胞中,每个细胞内核DNA和染色体数目均减半。
(6)ff′段表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,但是核DNA含量不变。
(7)H(h)点表示减数分裂Ⅱ结束后,由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中。
【重点笔记】
有丝分裂和减数分裂中染色体、核DNA数量变化的判断
(1)染色体数量变化:减数分裂中染色体数量最大为2N,数量变化为2N→N→2N→N。有丝分裂中染色体数量最大为4N,数量变化为2N→4N→2N。
(2)核DNA数量变化:有丝分裂和减数分裂中核DNA加倍都在间期,但有丝分裂只有一次减半,减数分裂两次减半。
(3)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,原因是同源染色体分离;减数分裂Ⅱ 后期,染色体数目暂时加倍到与体细胞一样,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(4)染色单体形成于减数分裂前的间期,可见于减数分裂Ⅰ前、中、后、末期以及减数分裂Ⅱ前、中期,消失于减数分裂Ⅱ后期。
(5)核DNA数目的加倍发生在减数分裂前的间期,原因是DNA分子的复制。核DNA数目减半发生了两次,原因分别是:减数分裂Ⅰ,同源染色体分开分别进入两个子细胞,导致子细胞核DNA数目减半;减数分裂Ⅱ ,分开后的姐妹染色单体,成为染色体,分别进入两个子细胞,导致子细胞核DNA数目减半。
三、每条染色体中DNA含量的变化
对上图曲线的解释:
四、同源染色体“对”数的曲线变化
五、细胞分裂过程中染色体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形,也可反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中,染色体和核DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。如图所示。
1.(合格考)下图中的甲、乙、丙、丁分别表示高等动物正在进行分裂的细胞,下列叙述错误的是( )
A.甲细胞一定是初级精母细胞
B.乙细胞一定是次级精母细胞
C.丙细胞一定是初级卵母细胞
D.丁细胞一定是次级卵母细胞
答案:B
解析:甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,由于细胞质均等分裂,因而甲细胞一定是初级精母细胞,A正确;B、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,由于细胞质均等分裂,因而乙细胞既可能是次级精母细胞,又可能第一极体,B错误;C、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,由于细胞质不均等分裂,因而丙细胞一定是初级卵母细胞,C正确;D、丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期,由于细胞质不均等分裂,因而丁细胞一定是次级卵母细胞,D正确。故选B。
2.(合格考)若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关图示信息的叙述中,不正确的是( )
A.A→B可表示染色体复制
B.B→C可表示有丝分裂前期和中期
C.C→D可表示染色体的着丝粒分裂
D.D→E可表示减数分裂Ⅱ全过程
答案:D
解析:图中A→B段表示每条染色体上的DNA数目由1变为2,这是由于间期DNA复制形成的,即进行了染色体复制;B→C段表示DNA复制完成而染色单体未发生分离,既可表示有丝分裂前期和中期,也可以表示减数分裂Ⅰ过程和减数分裂Ⅱ前期、中期;C→D段表示每条染色体上的DNA数目由2变为1,这是由后期着丝粒分裂导致的;D→E表示每条染色体含有1个DNA分子,即染色单体已发生分离,可表示有丝分裂后期和末期,也可表示减数分裂Ⅱ后期和末期。
3.(合格考)下图中横坐标甲、乙、丙、丁表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化,可以与图中甲、乙、丙、丁相对应的细胞是( )
A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
答案:B
解析:由图可知,c的数目可以为0,则c表示染色单体;当细胞中存在染色单体时,染色单体数目=核DNA分子数目=2×染色体数目,则a表示核DNA分子数目,b表示染色体数目;初级精(卵)母细胞、处于减数分裂Ⅱ前期和中期的次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体数目∶核DNA分子数目∶染色单体数目=1∶2∶2,但初级精(卵)母细胞中的染色体数是次级精(卵)母细胞(或第一极体)中的2倍,故乙、丙对应的细胞分别是初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体);DNA复制前的精(卵)原细胞中无染色单体,染色体数目和核DNA分子数目相同,精细胞(精子)或卵细胞、第二极体中无染色单体,且染色体数是精(卵)原细胞的一半,故甲、丁分别对应精(卵)原细胞、精细胞(精子)或卵细胞或第二极体。
4.(等级考)(不定项)细胞分裂是指活细胞增殖及其数量由一个细胞分裂为两个细胞的过程。某生物兴趣小组在实验室里找到一张画有关于细胞分裂坐标图草图的纸片,下列是各位同学对该草图的猜想,其中正确的是( )
A.该图可以表示二倍体生物有丝分裂中染色单体的变化部分曲线
B.该图可以表示二倍体生物减数分裂中染色单体的变化部分曲线
C.该图可以表示二倍体生物有丝分裂中同源染色体对数变化部分曲线
D.该图可以表示二倍体生物减数分裂中
同源染色体对数变化部分曲线
答案: ABD
解析:有丝分裂过程中,姐妹染色单体在间期开始形成,前期出现,后期消失,所以该图可以表示二倍体生物在有丝分裂中染色单体变化的部分曲线,A正确;二倍体生物减数分裂中姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ前期出现,减数分裂Ⅱ后期消失,所以该图可以表示二倍体生物在减数分裂中染色单体变化的部分曲线,B正确;二倍体生物有丝分裂过程中,细胞一直存在同源染色体,同源染色体对数不可能为0,所以该图不可以表示二倍体生物有丝分裂中同源染色体对数变化的部分曲线,C错误;减数分裂过程中,在减数分裂Ⅰ随着同源染色体分开,同源染色体对数为0,该图可以表示二倍体生物减数分裂中同源染色体对数变化的部分曲线,D正确。
5.(等级考)某生物兴趣小组观察了某种生物处于不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列与图形有关的说法中正确的是( )
A.乙图所示细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期,此阶段发生同源染色体的分离
B.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现了赤道板
C.乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体的着丝粒分裂
D.如果丙图表示精巢内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并产生四分体
答案:A
解析:乙图中染色体数目为2N,每条染色体上有两条染色单体、两个DNA分子,可能处于减数分裂Ⅰ后期,此时可发生同源染色体的分离;也可能处于有丝分裂中期,但有丝分裂中期着丝粒不分裂,A正确、C错误;甲图细胞中有同源染色体,且姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,但赤道板不是细胞中的结构,B错误;如果丙图表示精巢内的几种细胞,发生联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期,此时细胞中染色体数目为2N,而题图中C组细胞的染色体数目为4N,只可能表示有丝分裂的后期,不发生联会,D错误。
6.(等级考)(不定项)图一是某种动物细胞分裂中的部分染色体行为示意图,三个细胞均来自同一个体;图二是该动物某种细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型(部分时期)。据图分析下列叙述正确的有( )
A.图二处于DE段的细胞中央向内凹陷,最后缢裂成两个子细胞
B.图二BC段染色体数目加倍的原因是两个着丝粒被纺锤丝拉开
C.图二可表示乙和丙细胞在细胞分裂过程中DNA数目的变化规律
D.依据每条染色体都含有染色单体可判断甲细胞是初级卵母细胞
答案: AC
解析:图二DE段表示分裂末期,此时细胞中央向内凹陷,最后缢裂成两个子细胞,A正确;图二BC段染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,着丝粒分裂不是纺锤丝拉开的,B错误;图二可表示有丝分裂(乙细胞)或减数分裂Ⅱ(丙细胞)过程中染色体数目变化规律,C正确;甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质均等分裂,可以判断甲细胞是初级精母细胞,D错误。
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1.减数分裂的特点是染色体只复制一次,而细胞分裂两次,导致染色体数目减半。
2.精(卵)原细胞通过有丝分裂增殖,通过减数分裂形成精(卵)细胞。
3.减数分裂Ⅰ的主要特征:同源染色体联会形成四分体;四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞两极。
4.减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
5.1个四分体包含2条染色体,4条染色单体,4个DNA分子。
6.卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。
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1.下列是减数分裂过程中的几个步骤,正确的顺序是( )
①形成四分体 ②同源染色体分离 ③染色体互换 ④细胞质分离
⑤联会 ⑥染色体复制 ⑦染色单体分离 ⑧着丝粒分裂
A.②①③④⑤⑧⑥⑦④
B.④⑥③②⑧⑤⑦①④
C.⑥⑤①③②④⑧⑦④
D.⑥⑤③⑧④⑦②①③
答案:C
解析:减数分裂过程包括减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。在时间顺序上依次是减数分裂前的间期:染色体复制(⑥)。减数分裂Ⅰ:联会(⑤)、形成四分体(①)、染色体互换(③)、同源染色体分离(②)和细胞质分离(④)。减数分裂Ⅱ:着丝粒分裂(⑧)、染色单体分离(⑦)和细胞质分离(④)。
2.雌兔的某细胞正在进行着丝粒分裂,下列有关叙述不正确的是( )
A.该细胞可能正在进行有丝分裂
B.该细胞可能是初级卵母细胞
C.该细胞内可能含有同源染色体
D.该细胞的子细胞可能是卵细胞
答案:B
解析:着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,A正确;若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期,则该细胞可能是一个次级卵母细胞,不可能是初级卵母细胞,B错误;若着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,则该细胞中含有同源染色体,C正确;若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期,则该细胞的子细胞可能是卵细胞或极体,D正确。
3.下列有关果蝇精子形成过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较,正确的是( )
A.都有同源染色体
B.都有姐妹染色单体的分离
C.染色体数目可能相同
D.核DNA分子的含量可能相同
解析:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,因此减数分裂Ⅱ中不含同源染色体,A错误;在减数分裂Ⅰ过程中没有姐妹染色单体的分离,B错误;减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同,C正确;减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ中核DNA分子含量不相同,D错误。
答案:C
4.初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都出现的现象是( )
A.同源染色体分离 B.着丝粒分裂
C.细胞质不均等分裂 D.染色体复制
解析:同源染色体分离发生在初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程中,次级卵母细胞中没有同源染色体,A错误;着丝粒分裂只发生在次级卵母细胞进行减数分裂Ⅱ的过程中,B错误;初级卵母细胞的减数分裂Ⅰ和次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ,细胞质的分配都是不均等的,C正确;染色体复制发生在卵原细胞形成初级卵母细胞的过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞都不再进行染色体复制,D错误。
答案:C
5.如图是来自同一动物体内、处于不同时期的细胞分裂图像,下列有关叙述,正确的是( )
A.根据图④不能准确判断该个体的性别
B.图①与图③所示细胞中染色单体数相等
C.该生物的正常体细胞中含有16条染色体
D.图②和图④所示细胞都是产生体细胞的细胞
答案:A
解析:由于图④中细胞质均等分裂,可以表示第一极体,也可以表示次级精母细胞,因此不能准确判断该个体的性别,A正确;图①所示细胞中着丝粒已分裂,没有染色单体,而图③所示细胞中含有8条染色单体,B错误;图①所示细胞处于有丝分裂后期,其所含染色体数目是体细胞的2倍,因此该生物的正常体细胞含有4条染色体,C错误;图②和图④所示细胞处于减数分裂过程,因此都不是产生体细胞的细胞,D错误。
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某些物质含量的变化;a~e分别表示分裂过程中的某时期的细胞分裂图,请据图回答下列问题:
(1)曲线中①~③段可表示细胞进行______分裂过程中的_______数量变化。
(2)图a~e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________。
(3)细胞a、b、c、d、e中具有同源染色体的是________,曲线中不含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________________________________。
有丝
染色体
e、b
a、d、e
④⑤⑥
a、d、e
着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体
解析:(1)题图曲线可代表染色体的数量变化,在②阶段,染色体数目与体细胞相比增加了一倍,故①~③可表示有丝分裂过程。(2)曲线中②⑤时期染色体数量均加倍,说明此时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②表示有丝分裂后期,⑤表示减数分裂Ⅱ后期,分别对应e、b细胞。(3)a~e细胞分别表示减数分裂Ⅰ的四分体时期、减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅱ前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期的图像,含有同源染色体的有a、d、e。曲线中从④开始,染色体数目减半,说明已经进入减数分裂Ⅱ时期,处于④⑤⑥时期的细胞内均不含同源染色体。(4)与体细胞相比,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。
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教材第18页 【问题探讨】
1.配子的染色体与体细胞的染色体的差别在于:(1)配子染色体数是体细胞染色体数的一半;(2)配子的染色体是从体细胞中每对同源染色体中分别取出一条组成的。
2.提示:本题是一道开放性题目,可根据配子染色体的形态、大小不同提出不同的问题或猜想。
教材第19~21页 【旁栏思考题】
1.配子中含有与体细胞数目一样的染色体。
2.初级精母细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的。
3.在减数分裂Ⅰ中,同源染色体联会,四分体形成,四分体中的非姐妹染色单体间发生互换,同源染色体分离,使得细胞两极各有一整套非同源染色体,从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半;上述过程可使配子中染色体数目减半,这样再通过以后发生的两性配子结合成合子的受精作用,就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定,从而保证遗传的稳定性;上述过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样,从而增加生物的变异,增强生物适应环境的能力,有利于生物的进化。
4.精细胞变形之后形成精子,精子呈蝌蚪状,头部含有细胞核,尾长,能够摆动,有利于与卵细胞结合。
教材第23页 【练习与应用】
一、概念检测
1.(1)× 玉米卵细胞的染色体数目与体细胞相比减少一半,有10条。但不能说有5对,因为“对”其实是指“同源染色体对”。由于卵细胞不含同源染色体,所以只能说卵细胞中有10条染色体。
(2)√ 在减数分裂Ⅰ中,由于同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中,使得所形成的次级精母细胞或次级卵母细胞(或第一极体)染色体数目减半。
2.B 同源染色体联会和四分体形成发生在减数分裂Ⅰ过程中。
3.C 从图中可以看出此细胞内蓝色的染色体无同源染色体,且染色体上有姐妹染色单体,由此可以判断出该细胞处于减数分裂Ⅱ前期,可能是次级卵母细胞。
4.(1)这个细胞正在进行减数分裂Ⅰ,因为该细胞中出现了四分体。
(2)细胞中有4条染色体,8条染色单体。
(3)细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。
(4)细胞中a与a′、b与b′、c与c′、d与d′是姐妹染色单体。
(5)该细胞分裂完成后,子细胞中有2条染色体。
(6)略。
二、拓展应用
1.提示:减数分裂Ⅰ会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ的中期,非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置,移向细胞两极的染色体不含染色单体。
2.提示:不一定。若减数分裂过程中发生异常情况,比如减数分裂Ⅰ时,联会的同源染色体有一对或几对没有分别移向细胞两极而是集中到一个次级精母细胞中,再经过减数分裂Ⅱ产生的精子中的染色体数目就会比正常的多(少)一条或几条。再如减数分裂(无论是减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ)过程中,染色体已移向细胞两极,但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞,这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果出现上述现象,则受精卵中染色体数目就会出现异常,由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的主要载体,生物体的性状又是由遗传物质控制的,那么当该个体的遗传物质出现异常时,性状也会出现异常。
3.提示:(1)细胞核内含有遗传物质以便传给下一代;(2)丢掉大部分细胞质和细胞器,可使精子体积减小,运动便捷;(3)精子快速运动主要依靠尾部的摆动,其运动的动力主要来自于线粒体;(4)全部线粒体被保留下来的意义:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的能量。(共79张PPT)
第2课时 减数分裂和受精作用
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课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1.实验原理
根据细胞中的染色体_________________的变化,识别减数分裂的各个时期。
形态、位置和数目
2.实验流程
初级精母
次级精母
不同时期
观察结果
二、配子中染色体组合的多样性
1.原因
时期 图示 染色体行为
减数分裂Ⅰ前期 四分体中____________之间,可能发生交叉互换
减数分裂Ⅱ后期 同源染色体分离,非同源染色体________
2.意义
导致不同配子________有差异,使同一双亲的后代呈现________。
非姐妹染色单体
自由组合
遗传物质
多样性
三、受精作用
1.概念:卵细胞与精子相互______、______成为受精卵的过程。
2.过程
图示 说明
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的______发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入
精子的______与卵细胞的______相融合,使彼此的染色体会合在一起
识别
融合
细胞膜
细胞核
细胞核
3.结果
(1)受精卵中的________数目恢复为体细胞中染色体的数目。
(2)受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
4.意义
(1)后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了________的优越性。
(2)保证了每种生物前后代体细胞中_________的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的__________,都是十分重要的。
染色体
有性生殖
染色体数目
遗传和变异
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。( )
2.正常情况下,1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。( )
3.受精时精子全部进入卵细胞内。( )
4.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。( )
5.就有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定有重要作用。( )
提示:× 配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单体之间的交叉互换有关。
提示:× 受精时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。
√
√
√
夯基提能 分层突破
课程标准
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代
素养达成
1.建立减数分裂中染色体变化的模型,并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。(生命观念)
2.由非同源染色体的组合和受精作用,理解有性生殖的变化与稳定。(科学思维)
3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,熟练掌握相关实验技能。(科学探究)
学习主题一 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
任务一 根据教材P24“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的探究实践活动,探讨下列问题:
1.当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时,你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期?
提示:减数分裂的不同时期染色体有不同的特征。
2.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比,中期细胞中染色体的不同点是什么?末期呢?
提示:减数分裂Ⅰ中期,两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧,减数分裂Ⅱ中期,所有染色体的着丝粒排列在细胞的赤道板位置;减数分裂Ⅰ末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成,其数目是体细胞染色体数目的一半,每条染色体均由两条染色单体构成;减数分裂Ⅱ末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3.通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点,可以推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化。这一做法能够成立的逻辑前提是什么?
提示:逻辑前提是同一生物的不同细胞,所含遗传物质相同;增殖的过程相同;不同细胞可能处于细胞分裂的不同阶段。因此,可以通过观察多个精母细胞的减数分裂,推测出一个精母细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。
任务二 观察蝗虫精原细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时,能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像?
提示:因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂可形成精细胞,再通过变形形成精子。在此过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验目的
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
3.实验材料的选择
宜选用雄性个体的生殖器官。
4.方法步骤
5.实验现象的区分
减数分裂Ⅰ会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ会出现成单的非同源染色体的着丝粒排列在细胞赤道板位置,移向细胞两极的染色体不含染色单体。
【重点笔记】
1.选用雄性个体生殖器官为实验材料的原因
(1)一般来说,雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。
(2)雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞,排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ 中期,只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ,因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。
2.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时,能看到染色体数目为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像,这是因为蝗虫精巢中的精原细胞(染色体数为2N)既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂。
3.制作装片时,细胞已经死亡,不能观察到减数分裂的连续过程。
1.(合格考)下列有关观察减数分裂实验的叙述,错误的是( )
A.一般选用雄性个体的生殖器官作为实验材料
B.可用蚕豆花粉母细胞减数分裂装片进行观察
C.在能观察到减数分裂的装片中,可能观察到同源染色体联会现象
D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象
答案:D
解析:洋葱根尖细胞只能发生有丝分裂,有丝分裂过程中没有同源染色体联会现象发生,D错误。
2.(合格考)小王同学观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片后拍摄了以下照片,图中所示细胞处于减数分裂Ⅱ中期的是( )
答案:B
解析:根据题意和图示分析可知:图A染色体开始缩短变粗,散乱地分布在细胞中,说明细胞处于减数分裂Ⅰ前期;图B中不含同源染色体,排列在赤道板上,细胞处于减数分裂Ⅱ中期;图C中配对的同源染色体分离,并向细胞两极移动,说明细胞处于减数分裂Ⅰ后期;图D中已产生四个细胞核,处于减数分裂Ⅱ末期。
3.(等级考)图中①~⑤是用某种方法在显微镜下拍到的二倍体生物(2n=24)某个细胞在减数分裂过程中不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是( )
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内DNA和染色体数目均加倍
C.图②、③细胞中均具有同源染色体
D.图⑤细胞中染色体数目与图①②③相同
答案:B
解析:根据染色体的行为可判断,①~⑤依次为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期。图中细胞分裂顺序是①→③→②→⑤→④,A正确;图①细胞中进行染色体的复制,但染色体数目保持不变,B错误;图②、③细胞均具有同源染色体,C正确;图⑤细胞中由于着丝粒分裂,细胞中染色体数目暂时加倍,故与图①、②、③细胞中的相同,D正确。
学习主题二 配子中染色体组合的多样性
任务一 根据教材P25~26模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合实验,探讨下列问题:
1.含有2对、3对同源染色体的精原细胞,分别可能产生多少种精子?产生每一种精子的比例是多少?
提示:含有2对同源染色体的精原细胞可能产生4种精子,每一种精子的比例是1/4;含有3对同源染色体的精原细胞可能产生8种精子,产生每一种精子的比例是1/8。
2.含有n对同源染色体的精原细胞,可能产生多少种精子,产生每一种精子的比例是多少?
提示:可能产生2n种精子,产生每一种精子的比例为1/2n。
3.考虑染色体互换,分析含两对同源染色体的1个精原细胞和卵原细胞,减数分裂最多能产生几种精子和卵细胞?
提示:①四分体时期发生互换,则4个精子各不相同,即4种类型。
②无论是否发生互换,1个卵原细胞经减数分裂后,只能产生1个卵细胞,即1种类型。
任务二 如图见【图文联动】,在不考虑染色体互换的情况下,分析产生配子的种类。
1.若图甲所示为一个精原细胞,则能形成多少种精子?若甲图所示为一个卵原细胞,则能形成多少种卵细胞?
提示:2种精子:A和a;1种卵细胞:A或a。
2.若图乙所示为一个精原细胞,则能形成多少种精子?若所示精原细胞数量足够多,则能产生多少种精子?
提示:2种精子,AB和ab或Ab和aB;若所示精原细胞数量足够多,则能产生4种精子,AB、ab、Ab、aB。
3.若图乙所示为一个卵原细胞,则能形成多少种卵细胞?若图乙所示卵原细胞数量足够多,则能产生多少种卵细胞?
提示:1个卵原细胞可以形成1种卵细胞,即AB或ab或Ab或aB;该种卵原细胞数量足够多时可产生4种卵细胞,即AB、ab、Ab、aB。
根据染色体组成判断配子来源的方法:
1.配子中染色体组合多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体的自由组合。如【图文联动】图1所示。
(2)四分体时期,同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换。如【图文联动】图2所示。
2.配子来源的判断方法
(1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例,如图所示:
由图可知:①E和F、G和H的染色体组成完全相同,分别来自同一次级精母细胞C、D;②E(F)与G(H)中的染色体“互补”,来自同一个初级精母细胞。
(2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换),如图所示:
由图可知:①E和F,G和H的染色体组成大同小异,分别来自同一次级精母细胞C、D;②E(F)与G(H)中的染色体“互补”,来自同一初级精母细胞。
3.一般情况下减数分裂产生配子的种类
(1)只考虑非同源染色体自由组合,不考虑互换的情况。
Y与y、R与r分别表示两对同源染色体。
(2)若考虑互换,会增加配子的种类,如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
【重点笔记】
若只考虑非同源染色体的自由组合,不考虑互换,则含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子如下(n足够大):
精(卵)原细胞个数 配子个数 配子实际种类
1个精原细胞 4 2种,表现为两两相同
1个次级精母细胞 2 1种
1个卵原细胞 1 1种
1个次级卵母细胞 1 1种
m个精原细胞 4m 2n
m个卵原细胞 m 2n
1.(合格考)如图是部分同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中制作的细胞分裂的模型,其中错误的是( )
答案:C
解析:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,A正确;减数分裂Ⅰ中期,同源染色体成对地排列在赤道板两侧,B正确、C错误;减数分裂Ⅱ后期,细胞中不含同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体并在纺锤丝的牵引下移向两极,D正确。
2.(等级考)图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体,在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①与② B.②与③
C.①与③ D.②与④
答案:B
解析:在减数分裂Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换后,同一个着丝粒上连接着的两条染色单体,绝大部分相同,少数部分不相同,因此来自同一个次级精母细胞的有②与③、①与④。
3.(等级考)(不定项)如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑互换的情况下,下列相关叙述,正确的是( )
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞
B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D.①⑦可能来自同一个精原细胞
答案: ABC
解析:在不考虑互换的情况下,每个精原细胞可产生两个不同的次级精母细胞,每个次级精母细胞又可产生2个基因组成相同的精细胞,因此图中①④可能来自同一个精原细胞,②⑥可能来自同一个精原细胞,③⑦可能来自同一个精原细胞,⑤⑧可能来自同一个精原细胞,因此上述精细胞至少来自4个精原细胞,故A、B正确;1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞,图中8个精细胞的基因型各不相同,至少来自8个次级精母细胞,故C正确;①⑦不可能来自同一个精原细胞,D错误。
学习主题三 受精作用及相关曲线
任务一 完成下列两个问题的填充:
1.受精作用的细胞学基础
(1)细胞膜的 功能——使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。
(2)细胞膜的 ——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
2.受精作用的实质
精子的细胞核与卵细胞的 的过程。
任务二 遗传的稳定性和多样性的原因分析。每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性,从配子形成和受精作用两个方面,分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行概述,完成下表。
项目 遗传的稳定性 遗传的多样性
配 子 形 成 减数分裂形成的配子中的染色体数目 ,而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合 在减数分裂过程中,联会时同源染色体 ,减数分裂Ⅰ后期 ,都导致了配子中染色体组合的多样性
受 精 作 用 卵细胞和精子的结合,使受精卵中的染色体数目又 到体细胞中的数目,生物体的性状主要是由染色体上的遗传物质控制的,因此,染色体数目的 维持了遗传的稳定性 ,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性,因而增加了遗传的多样性
受精作用:精子和卵细胞的随机结合
1.过程分析
(1)对减数分裂结果的分析:经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。配子中的染色体数目只有体细胞的一半,并且没有同源染色体。
(2)对受精作用结果的分析:经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)。使受精卵中的染色体数目恢复为体细胞染色体数,且出现同源染色体。
(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因:
2.曲线分析
(1)细胞中DNA含量变化曲线。
①ab段为减数分裂前的间期,bc段为减数分裂Ⅰ,cd段为减数分裂Ⅱ,即ad段为减数分裂。
②e点表示进行受精作用。
③eg段为受精卵的有丝分裂,其中ef段为有丝分裂前的间期,fg段为分裂期。
(2)细胞中染色体数变化曲线。
①O~a表示减数分裂前的间期及减数分裂Ⅰ,a~c表示减数分裂Ⅱ。
②d点表示进行受精作用。
③d~f表示受精卵的有丝分裂。
【重点笔记】
可以说受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,但不能说受精卵的遗传物质(或DNA)一半来自精子,一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
1.(合格考)家鸽是进行有性生殖的生物,它之所以能保持染色体数目的恒定,是因为在生殖过程中要进行( )
A.减数分裂和受精作用
B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂和有丝分裂
D.染色体的复制和平均分配
答案:A
解析:家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌雄生殖细胞;通过受精作用,雌雄配子结合形成受精卵,维持染色体数目恒定。
2.(合格考)下图为受精作用示意图,下列叙述不正确的是( )
A.受精作用的过程也是精子和卵细胞相互识别并融合的过程
B.受精卵中绝大部分细胞质来自卵细胞
C.精子和卵细胞的结合依赖于细胞膜的流动性
D.同一双亲后代遗传的多样性只与卵细胞和精子的随机结合有关
解析:在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子中,其染色体组合具有多样性,进而导致不同配子遗传物质的差异,另外受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,使同一双亲的后代必然呈现多样性。
答案:D
3.(等级考)如图是生物的有性生殖过程,下列叙述,正确的是( )
A. 非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中
B.由过程Ⅱ可知受精卵中的细胞质主要来自精子
C.同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中
D.仅有过程Ⅰ即可维持亲子间染色体数目的恒定
答案:A
解析:分析题图可知,过程Ⅰ是减数分裂,过程Ⅱ是受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期,A正确;受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,B错误;同源染色体的分离仅发生在过程Ⅰ中,C错误;过程Ⅰ和Ⅱ共同维持亲子间染色体数目的恒定,D错误。
强化落实 学业达标
网络建构
主干落实
1.导致配子中染色体组合多样性的原因。
(1)同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体间可发生互换。
2.受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质基因几乎全部来自母方。
3.受精作用的实质是精子和卵细胞细胞核的融合。
4.减数分裂和受精作用共同维持生物体细胞中染色体数目的恒定。
高效课堂 实践运用
1.如图为某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的同源染色体之间可以发生互换
B.图乙中,移向细胞同一极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝粒尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案:A
解析:根据图甲染色体的特点,可知图甲中细胞处于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换,A正确;图乙中细胞处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,故移向细胞同一极的染色体组成不相同,B错误;图丙中细胞处于减数分裂Ⅰ末期,并无染色体的复制,C错误;图丁中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致细胞中染色体数目暂时加倍,而此时细胞中已没有同源染色体,D错误。
2.A和A′、B和B′分别代表细胞中的两对同源染色体,下列来自同一个精原细胞的一组精子是( )
A.AB、A′B、AB′、A′B′
B.AB、A′B′、AB、A′B′
C.A′B′、A′B、A′B、A′B′
D.A′B、A′B、AB、A′B′
答案:B
解析:由于减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,一个精原细胞应产生两个“互补”类型的次级精母细胞,而减数分裂Ⅱ相当于有丝分裂,因此最终产生的4个精细胞(精子)只有两种类型,且互补。
3.在漫长的生物进化历程中,有性生殖的出现大大丰富了生物的多样性,加快了进化速度。下列行为与有性生殖后代的多样性无关的是( )
A.四分体时期姐妹染色单体片段间的互换
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体间的自由组合
C.受精作用时雌雄配子间的随机结合
D.四分体时期非姐妹染色单体片段间的互换
解析:四分体时期非姐妹染色单体片段间的互换会导致后代具有多样性,A符合题意,D不符合题意。
答案:A
4.精子内的顶体由来自高尔基体的溶酶体特化而来,精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶(顶体酶)使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵,下列叙述正确的是( )
A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
解析:酶的化学本质是蛋白质,溶酶体酶是在核糖体上合成的,A错误;精子游向卵子所需的能量来自细胞呼吸,而细胞呼吸的场所是线粒体和细胞质基质,B正确;顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性,C错误;受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方另一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,D错误。
答案:B
5.(不定项)下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况,下列相关叙述不正确的是( )
A.图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程
B.C~H、I~M段可分别表示为一个细胞周期
C.A~I段表示减数分裂
D.E~F段发生了同源染色体的分离
解析:依据曲线所示染色体数目的变化可知,A~G段表示减数分裂,H~I段表示受精作用,I~M段表示有丝分裂,A正确,C错误;C~G为减数分裂Ⅱ过程,C~H不能表示一个细胞周期,B错误;E~F段表示减数分裂Ⅱ后期,细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成染色体,染色体数目加倍,同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,D错误。
答案: BCD
6.如图是高等动物的生殖发育周期图解(2N、N表示染色体数),试回答以下问题:
(1)由成体开始到受精卵的形成主要需要经过[ ]________和[ ]__________两个过程。这两个过程的重要意义是
________________________________________________________________________________。
(2)哺乳动物的A过程发生在___________中。
(3)受精卵经_________和_________最终发育为成体,此过程中细胞的分裂方式为_____________。
A
减数分裂
B
受精作用
维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,保持亲代和子代的稳定遗传,促进遗传物质的重新组合
卵巢和睾丸
细胞分裂
细胞分化
有丝分裂
解析:(1)分析图解可知,高等动物个体发育成熟后,通过减数分裂(A过程)产生配子,雌雄配子经过受精作用(B过程)结合以形成受精卵,继续进行个体发育,由此可见,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,保持亲代和子代遗传的稳定性,促进遗传物质的重新组合有重要意义。(2)哺乳动物的减数分裂发生在卵巢和睾丸中。(3)受精卵经细胞分裂和细胞分化最终发育为成体,此过程中细胞的分裂方式为有丝分裂。
疑难解答 全程培优
教材第25~26页 【探究·实践】
1.提示:间期:DNA复制,蛋白质合成,形成染色体,数目为2N;减数分裂Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体,数目为2N;中期:四分体整齐排列在赤道板上,着丝粒在赤道板两侧,数目为2N;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,并移向细胞两极,数目为2N;减数分裂Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中,数目为N;中期:着丝粒排列在赤道板上,数目为N;后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体加倍并移向细胞两极,数目为2N;末期:细胞一分为二,数目为N。
意义:减数分裂对维持生物前后代细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传变异具有重要作用。
2.提示:非同源染色体自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换。
3.开放性问题,答案合理即可。
教材第27页 【思维训练】
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成 配子中染色体来自亲代,且配子中的染色体是一套完整的非同源染色体 发生基因重组
受精作用 使生物前后代染色体数目恒定 卵细胞与精子随机结合
教材第28页 【练习与应用】
一、概念检测
1.(1)√ 正常情况下,精子和卵细胞染色体数目均为体细胞染色体数目的一半。
(2)√ 同一个生物体产生的卵细胞,由于在减数分裂过程中同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是随机的,因此不同时期产生的卵细胞中的染色体组合具有多样性。
2.B 正常情况下,15个初级卵母细胞形成15个卵细胞,5个初级精母细胞形成20个精子,精子与卵细胞结合,最多形成15个受精卵。
3.D
二、拓展应用
1.在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中,如果由于某种原因减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞,再经过减数分裂Ⅱ,就会形成含有2条13号染色体的精子或卵细胞;如果减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂,形成了2条13号染色体,但这2条13号染色体没有分别移向细胞两极,而是进入了同一个精子或卵细胞。这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体,其中13号染色体是2条。若一个正常的精子或卵细胞(含23条非同源染色体,其中只含有1条13号染色体)与上述异常的卵细胞或精子结合成受精卵,则该受精卵含47条染色体,其中13号染色体为3条。当该受精卵发育成个体时,这个个体的体细胞中的染色体数目就是47条,含有3条13号染色体。
2.63条。骡的体细胞(原始生殖细胞)中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,骡的原始生殖细胞中不存在同源染色体,在进行减数分裂时染色体不能联会,故不能形成正常的配子。(共72张PPT)
第2节 基因在染色体上
课前自主预习案
夯基提能 分层突破
强化落实 学业达标
高效课堂 实践运用
疑难解答 全程培优
课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、基因在染色体上的证据
1.萨顿的假说
(1)内容:基因是由______携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上。
(2)依据:基因和染色体行为存在着明显的______关系。
染色体
平行
2.基因位于染色体上的实验证据
(1)果蝇的染色体分为____染色体和___染色体。
(2)摩尔根通过将果蝇的眼色(红色和白色)基因定位在___染色体上,从而证明了________________。
(3)研究方法:____________。
(4)摩尔根新发现:基因在染色体上呈______排列。
常
性
X
基因在染色体上
假说—演绎法
线性
二、孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
等位基因
独立性
减数分裂形成配子
同源染色体
2.基因的自由组合定律的实质
(1)位于____________上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的________彼此分离的同时,非同源染色体上的___________自由组合。
非同源染色体
等位基因
非等位基因
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时采用的方法是假说—演绎法。( )
2.染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。( )
3.蝗虫的所有遗传物质都位于染色体上。( )
√
√
提示:× 蝗虫细胞的细胞质(如线粒体)中也含有少量遗传物质,这些遗传物质不存在于染色体上。
4.非等位基因都位于非同源染色体上。( )
5.减数分裂Ⅰ后期,等位基因随同源染色体的分离而分离。( )
提示:× 有些非等位基因也可能位于同源染色体上。
√
夯基提能 分层突破
课程标准
概述性染色体上的基因传递和性别相关联
素养达成
1.通过分析基因在染色体上的证明过程,理解结构决定功能的基本观点,进一步领悟“假说—演绎法”。(生命观念)
2.通过实验,判断基因在染色体上的位置。(科学探究)
加拿大前外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事,受到政敌的攻击,说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说:“你们是喝牛奶长大的,你们身上一定有牛的血统了!”你知道朗宁反驳使用的是生物学中的什么方法吗?
学习主题一 萨顿的假说及摩尔根的果蝇杂交实验
【师问导学】
活动1 分析教材P30~31图2-8、2-9和2-10,结合相关文字内容,讨论下列相关问题:
1.萨顿得出“基因在染色体上”的结论,下列能为该结论提供证据的是__________。
①基因在杂交过程中保持完整性和独立性,在配子形成和受精过程中,染色体保持相对稳定的形态结构;
②基因和染色体在体细胞中都成对存在;
③一个DNA分子上有很多个基因,一条染色体上有一个或两个DNA分子;
④基因和染色体在配子中都成单存在;
⑤等位基因一个来自父本,一个来自母本,同源染色体一个来自父本,一个来自母本;
⑥形成配子时,等位基因分离的同时非等位基因自由组合,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
①②④⑤⑥
2.如何判断控制某种性状的基因是位于常染色体上,还是位于性染色体上?
提示:用具有相对性状的亲本进行正交、反交,若正、反交后代雌雄个体中性状表现一致,则为常染色体上的基因所控制;若正、反交后代雌雄个体性状表现有明显差异,则为性染色体上的基因所控制。
3.摩尔根证明基因位于染色体上,采用的是什么方法?
提示:采用的是“假说—演绎法”。
任务二 下图1为摩尔根的果蝇杂交实验图解,图2为雌雄果蝇的染色体组成示意图,请据图回答下列问题:
1.用果蝇作为实验材料有何优点?
2.是不是所有的同源染色体形态、大小都相同?
提示:①相对性状多、易于区分;②培养周期短;③成本低;④易饲养;⑤染色体数目少,便于观察等。
提示:不是,常染色体中同源染色体的大小和形态相同,但性染色体的形态、大小可能不同。
3.摩尔根通过杂交实验发现了什么问题?他又做出怎样的假设来解释这一问题?
4.根据摩尔根的假设,红眼、白眼雌雄果蝇的基因型分别有哪些?(相关基因用W和w表示)
提示:发现:白眼性状的表现总是与性别相联系;假设:控制白眼的基因只位于X染色体上,在Y染色体上没有它的等位基因。
提示:雌果蝇:红眼——XWXW、XWXw,白眼——XwXw;雄果蝇:红眼——XWY,白眼——XwY。
活动3 已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制(相关基因用H、h表示),一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体=1∶1∶1∶1。
1.能否确定灰体的显隐性?能否进一步确定H、h位于常染色体还是X染色体上?
2.经查资料得知,灰体对黄体为显性,且H、h位于X染色体上,请写出题干中灰体雌蝇和黄体雄蝇的基因型,并从它们的子代中选择两个组合证明控制灰体和黄体的基因位于X染色体上。
提示:不能;不能。
提示:XHXh、XhY;XHXh×XHY或XhXh×XHY。
果蝇X染色体上一些基因的示意图
摩尔根果蝇杂交实验的假说—演绎分析
1.实验现象——发现问题
2.理论分析——提出假说
(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。
(2)F1全为红眼,则红眼是显性性状。
(3)F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受一对等位基因控制。
(4)白眼性状的表现与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上,Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表型如下表:
[注:其中(1)(2)(3)为理论分析,(4)为假说。]
雌果蝇 雄果蝇 基因型 XWXW XWXw XwXw XWY XwY
表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼
3.演绎推理——实验检验
(1)实验一:F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。
①若基因位于X染色体上,且Y染色体上没有它的等位基因,则遗传图解如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:
说明:①②③实验结果相同,故根据本实验结果无法验证假说,但通过本实验得到了白眼雌果蝇。
(2)实验二:利用“实验一”得到的白眼雌果蝇与一个毫无血缘关系的野生型纯种红眼雄果蝇交配。(显雄与隐雌杂交)
①若基因位于X染色体上,且Y染色体上没有它的等位基因,则遗传图解如下:
②若基因位于X染色体上,Y染色体上含有它的等位基因,则遗传图解如下:
③若基因位于常染色体上,则遗传图解如下:
说明:杂交子代中,雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,性状表现与①相同,与②③不同,由此可证明假说成立。
【重点笔记】
1.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。
2.“假说—演绎法”:在观察和分析基础上提出问题→通过推理和想象提出解释问题的假说→根据假说进行演绎推理→通过实验检验演绎推理的结论。若实验结果与预期结论相符,则证明假说是正确的;反之,则假说是错误的。无论是孟德尔还是摩尔根,都利用该方法,先通过杂交实验发现问题,并提出解释问题的假说,然后再设计测交实验进行验证,在测交实验出现结果以前,先运用自己的假说预测实验结果即“演绎”。
1.(合格考)下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿提出了基因位于染色体上的假说
B.萨顿发现了基因与染色体行为的平行关系
C.萨顿证明了果蝇的白眼基因位于性染色体上
D.萨顿假说的提出并没有科学的实验依据作为支撑
答案:C
解析:萨顿提出了“基因在染色体上”的假说,该假说的提出在当时并没有科学的实验依据作为支撑;摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇的白眼基因位于X染色体上。
2.(合格考)在摩尔根所做的果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验结果是( )
A.白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为1∶1
B.F1相互交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
答案:B
解析:A项能说明野生型相对于突变型是显性性状,但不能判断白眼基因位于X染色体上,与题意不符;B项能说明这一对性状的遗传与性别有关,即控制该性状的基因位于X染色体上,且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象,与题意相符;C项属于测交类型,不能说明白眼基因位于X染色体上,与题意不符;D项能说明控制该性状的基因位于X染色体上,但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的,不是最早,与题意不符。
3.(等级考)果蝇的红眼和白眼是X染色体上的一对等位基因控制的相对性状。用一对红眼雌、雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇。下列说法不正确的是( )
A.红眼对白眼是显性
B.子一代的白眼果蝇既有雄性也有雌性
C.子一代的雌果蝇中有1/2为杂合子
D.子一代的雄果蝇既有红眼也有白眼
答案:B
解析:一对红眼雌、雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇,说明红眼是显性性状,白眼是隐性性状,A正确;由题意知,一对红眼雌、雄果蝇亲本的基因型为XAXa和XAY,后代白眼果蝇的性别是雄性,B错误;亲本的基因型为XAXa和XAY个体杂交,后代雌性个体的基因型为XAXA、XAXa,且比例是1∶1,C正确;亲本的基因型为XAXa和XAY,子一代的雄果蝇既有红眼也有白眼,D正确。
学习主题二 孟德尔遗传规律的现代解释
任务一 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图,
①和②、③和④是两对同源染色体,请回答:
1.图中属于等位基因的有哪些?
2.图中属于非等位基因的有哪些?
3.上述非等位基因中,能自由组合的有哪些?
4.分离定律和自由组合定律发生在减数分裂的什么时期?
提示:A与a、B与b、C与c。
2.除(1)之外,其他情况均属非等位基因。
3.A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)可自由组合。
4.都发生在减数分裂Ⅰ后期。
任务二 孟德尔遗传定律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的?
提示:分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因;自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。
任务三 等位基因和非等位基因在染色体上的分布位置有何区别?
提示:等位基因位于一对同源染色体的相同位置;非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置。
两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体的分开而分离,如图:
(2)自由组合定律的细胞学基础是同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,如图:
【重点笔记】
1.同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循分离定律,非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律。
2.基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律
(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才遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因都不遵循。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
1.(合格考)据图分析,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( )
答案:A
解析:基因的自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。 与 是位于一对同源染色体上的
两对等位基因,是不能自由组合的,A正确。
2.(合格考)下列各种基因型的个体自交后代表型比例为9∶3∶3∶1的是( )
答案:C
解析:由比例9∶3∶3∶1可知,涉及两对等位基因,且两对等位基因遵循基因的自由组合定律,分别位于两对同源染色体上。
3.(等级考)如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列相关说法错误的是( )
A.果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目
B.基因在染色体上呈线性排列
C.黄身基因与白眼基因的遗传不遵循自由组合定律
D.细胞内的基因都在染色体上
答案:D
解析:一条染色体上有多个基因,所以果蝇细胞内基因数目要远远多于染色体数目,A正确;基因在染色体上呈线性排列,B正确;黄身基因与白眼基因位于同一条染色体上,因此它们的遗传不遵循自由组合定律,C正确;细胞核内的基因位于染色体上,细胞质内的基因位于线粒体和叶绿体中,D错误。
4.(等级考)现有纯种果蝇品系①~④,其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状都是显性。这四个品系的隐性性状及控制隐性性状的基因所在的染色体如表所示,若要验证基因的自由组合定律,可选择交配的品系组合为( )
A.①×④ B.①×②
C.②×③ D.②×④
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼
基因所在染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
解析:验证自由组合定律时,注意控制两对相对性状的基因应位于两对同源染色体上,分析题表可知,上述题干中②的残翅、③的黑身和④的紫红眼基因分别位于两对染色体上,所以可选择的组合为②×④、③×④,D正确。
答案:D
强化落实 学业达标
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主干落实
1.基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2.基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多基因。
3.基因的分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
4.基因的自由组合定律的实质是:同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
5.摩尔根的果蝇杂交实验利用了“假说—演绎法”。
高效课堂 实践运用
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.体细胞中基因和染色体成对存在,生殖细胞中二者都是成单存在
B.体细胞成对的基因和同源染色体都是一个来自父方,一个来自母方
C.非同源染色体及其上的非等位基因自由组合
D.基因和染色体在生殖过程中都可能发生变异
答案:D
解析:在生殖过程中基因和染色体的变异是随机发生的,没有必然的联系,不能体现二者间的平行关系,故选D。
2.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子一代雌雄果蝇都表现红眼,这些果蝇交配产生的子二代中,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.眼色的遗传遵循分离定律
C.眼色和性别表现为自由组合
D.子二代红眼雌果蝇有两种基因型
答案:C
解析:若控制眼色的基因用M、m表示,该过程遗传图解为P:红眼雌蝇(XMXM)×白眼雄蝇(XmY)→F1:红眼雌蝇(XMXm)×红眼雄蝇(XMY)→F2:红眼雌蝇(XMXM、XMXm)∶红眼雄蝇(XMY)∶白眼雄蝇(XmY)=2∶1∶1。由于控制眼色的基因位于性染色体上,所以眼色和性别不会自由组合。
3.下图能正确表示基因分离定律实质的是( )
答案:C
解析:基因的分离定律的实质是:杂合子在产生配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,独立地进入不同的配子中。
4.如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果,下列有关该图的说法正确的是( )
A.控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因
B.控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律
C.该染色体上的基因在后代中都能表达
D.该染色体上的基因呈线性排列
答案:D
解析:等位基因是位于同源染色体的同一位置上、控制一对相对性状的基因,等位基因的遗传符合基因分离定律,A、B错误;在个体发育过程中基因存在选择性表达,C错误。
5.1909年摩尔根用纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,得到F1均为红眼,F1雌雄个体杂交,F2雌果蝇均为红眼,雄果蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上(用XA和Xa表示),并对上述杂交实验进行了解释。请回答下列问题:
(1)依据摩尔根的假设,写出上述杂交实验得到的F2的相应基因型:红眼雄果蝇____;白眼雄果蝇_______;红眼雌果蝇____________。
(2)为了验证上述假设的正确性,摩尔根等人选取________眼雌果蝇与________眼雄果蝇进行了一次杂交实验,所得子代的表型及比例为____________________________,即证明假设是正确的。
XAY
XaY
XAXA或XAXa
白
红
白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇=1∶1
解析:(1)据题干“纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,得到F1均为红眼”可知,红眼为显性性状,则亲本的基因型为XAXA×XaY,则得到的F1基因型为XAXa、XAY,F1雌雄个体杂交,得到的F2表型及基因型为红眼雄果蝇XAY、白眼雄果蝇XaY、红眼雌果蝇XAXA和XAXa。(2)为了验证假设的正确性,摩尔根等人选取了红眼雄果蝇和白眼雌果蝇进行杂交,若控制眼色的基因在X染色体上,则后代白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇=1∶1。
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教材第29页 【问题探讨】
1.因为基因位于染色体上,要测定某个基因的序列,首先要知道该基因位于哪条染色体上;人有22对常染色体和1对性染色体。在常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,其上分布的基因是相同的或者是等位基因,所以只对其中1条进行测序就可以了;而性染色体X和Y的差别很大,基因也大为不同,所以两条性染色体都需要测序,因此人类基因组计划测定了22条常染色体和2条性染色体X和Y,共24条。
2.人的体细胞中有23对(46条)染色体,其中22对常染色体为同源染色体,具有相同的DNA序列,而X染色体与Y染色体具有不同的DNA序列。
教材第31页 【思考·讨论】
1.使该实验中F1的红眼雌蝇和P中的白眼雄蝇进行测交如果后代中红眼果蝇∶白眼果蝇数量比为1∶1,即可验证解释。
2.不可以。如果白眼基因位于Y染色体上时,三代中的雄蝇应均为白眼,但是F1中的雄蝇为红眼,故白眼基因不可能位于Y染色体上。
教材第32页 【练习与应用】
一、概念检测
1.(1)√ 位于一对同源染色体上相同位置的基因是相同基因(如D与D)或等位基因(如D与d),它们控制着同一种性状(如茎的高度)。
(2)× 非等位基因可能位于同源染色体上,也可能位于非同源染色体上。
2.B 染色体主要由DNA和蛋白质组成。
3.D 位于同源染色体上的非等位基因不会随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
二、拓展应用
1.提示:因为控制白眼的基因是隐性基因且位于X染色体上。用其他杂交组合不能通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。
2.提示:这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体,携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。
3.提示:人体细胞染色体数目变异,会严重影响生殖、发育等各种生命活动,未发现其他染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异的受精卵不能发育或在胚胎期就死亡了的缘故。(共114张PPT)
第3节 伴性遗传
课前自主预习案
夯基提能 分层突破
强化落实 学业达标
高效课堂 实践运用
疑难解答 全程培优
课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知
一、伴性遗传与人类红绿色盲
1.伴性遗传
(1)概念:决定某些性状的基因位于________上,在遗传上总是和________相关联的现象。
(2)常见实例:人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的红眼和白眼等。
性染色体
性别
2.人类红绿色盲
(1)致病基因及其位置
①显隐性:红绿色盲基因是________基因。
②位置:红绿色盲基因位于________上,________上没有它的等位基因。
(2)遗传特点
①男性患者人数________女性患者。
②女性患者的________和________一定是患者。
③男性色盲的基因只能从_______遗传而来,且只能遗传给______。
隐性
X染色体
Y染色体
多于
父亲
儿子
母亲
女儿
二、抗维生素D佝偻病——伴X显性遗传
1.基因位置:位于________染色体上。
2.遗传特点
(1)男性患者人数________女性。
(2)往往具有世代________遗传的现象。
(3)男性抗维生素D佝偻病基因只能从________遗传而来且只能遗传给________。
X
少于
连续
母亲
女儿
三、伴性遗传理论在实践中的应用
1.鸡的性别决定
性别 性染色体类型 性染色体组成
雌性 异型 ______
雄性 ______ ______
ZW
同型
ZZ
2.根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
ZB
W
Zb
ZBZb
ZbW
知识应用·强化落实——效果·检测·定向
一、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.性染色体上的基因都与性别决定有关。( )
2.无论是男性还是女性,只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。( )
提示:× 性染色体上有决定性别的基因,但不是所有基因都与性别决定有关,如人类红绿色盲基因与性别决定无关。
提示:× 男性只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者,但女性只有两条X染色体上都含有红绿色盲基因时才是红绿色盲患者。
3.男性的X染色体来自母亲,遗传给女儿;Y染色体来自父亲,遗传给儿子。( )
4.某女孩为色盲基因携带者,其母亲色觉正常,则该色盲基因一定来自其父亲。( )
√
提示:× 女孩的母亲也可能是色盲基因携带者,即该色盲基因也可能来自其母亲。
二、连线
夯基提能 分层突破
课程标准
概述性染色体上的基因传递和性别相关联
素养达成
1.通过分析伴性遗传现象,总结人类红绿色盲的遗传规律及伴性遗传的特点,认同生命的结构与功能观。(生命观念)
2.学会构建人类遗传病的系谱图。(科学思维)
3.通过对常见遗传病的学习,了解遗传病对人类的危害。(社会责任)
红绿色盲是一种遗传病,患红绿色盲的人不能区分红色和绿色。据社会调查,红绿色盲的患病男性多于女性,而人类的另一种遗传病抗维生素D佝偻病则患病女性多于男性。请思考下列问题:
(1)为什么上述两种遗传病在遗传表现上总是和性别相联系?
(2)为什么两种遗传病与性别关联的表现又不相同呢?
学习主题一 伴性遗传的类型及特点
活动1 仔细阅读教材P35内容,完成有关人类染色体组成的问题:
1.正常男性的染色体组成为________,正常女性的染色体组成为________。
2.男性个体进行正常减数分裂时,由于减数分裂Ⅰ时____________,因此次级精母细胞不可能同时存在X、Y两条性染色体。
3.X、Y是一对特殊的同源染色体。X和Y染色体都有一部分与对方不同源,但也有一部分是同源的。二者关系如图所示:
由图可知,在X、Y的同源区段,基因是________的,
存在等位基因;在____________,不存在等位基因。
44+XY
44+XX
同源染色体分离
成对
非同源区段
任务二 仔细阅读教材P35~37内容,分析相关遗传图解,探究下列问题:
1.色盲调查结果显示,人群中男性色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%),试分析出现该差异的原因。
提示:女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时,才会表现出色盲;男性体细胞中只有一条X染色体,只要存在色盲基因b,就表现色盲,所以色盲患者总是男性多于女性。
2.有一色盲男孩,其父母亲色觉正常,外祖父是色盲,试探究该男孩的色盲基因的传递途径?从致病基因遗传角度,总结这一过程体现了伴X染色体隐性遗传病的什么特点。
提示:传递途径:外祖父(XbY)→母亲(XBXb)→色盲男孩(XbY)。
特点:隔代遗传;男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
3.如图为某红绿色盲家系图谱,请据图思考下列问题:
(1)根据家系图谱中哪两个家庭的遗传情况可判断红绿色盲为隐性遗传病?
(2)若Ⅲ-4绘图正确,请分析图中的Ⅲ-4的父母的表型是否正确?为什么?
提示:Ⅱ-3和Ⅱ-4正常,但他们生有患病的孩子;Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,但生有患病的孩子,即“无中生有为隐性”。
提示:其父亲的表型错误,因为Ⅲ-4的基因型是XbXb,两条Xb中有一条来自其父亲,即其父亲的基因型应为XbY,为红绿色盲患者。
(3)Ⅲ-4将来结婚后生育的儿子都是色盲患者吗?为什么?
(4)观察该图,从男女的发病率和代与代之间的连续性分析,能得出红绿色盲遗传的哪些特点?色盲基因的传递有什么规律?
提示:是,因为Ⅲ-4的基因型是XbXb,如果生儿子,其儿子的X染色体一定来自她,即其儿子的基因型一定是XbY,所以其儿子一定为色盲患者。
提示:男性患者多于女性患者;隔代遗传;男性的色盲基因只能来自母亲,以后只能传给女儿。
任务三 仔细阅读教材P37有关抗维生素D佝偻病的内容,试探究分析下列问题:
1.该遗传病在男性和女性中的发病率相同吗?推测有什么特点?说明原因。
提示:不相同。女性患者多于男性患者。女性体细胞中有两条X染色体,只要有一条X染色体有致病基因就患病;而男性体细胞中只有一条X染色体,只有当该X染色体上有致病基因时,才表现出患病。
2.在抗维生素D佝偻病家系中,男性患者与正常女性结婚所生后代中,女性都是患者,男性全都正常。分析其原因。
提示:男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd,他们结婚所生子女中,男性均为XdY,女性均为XDXd,所以,女性均患病,男性均正常。
3.如图是抗维生素D佝偻病的某家系遗传图谱,据图思考:
(1)患者中女性和男性的比例是否相同?
提示:不同,女性多于男性。
(2)与伴X隐性遗传相比,在世代连续性方面有何不同?
(3)男患者的母亲及女儿以及正常女性的父亲及儿子表型如何?
提示:伴X隐性遗传往往表现为隔代遗传,但伴X显性遗传往往具有世代连续遗传现象。
提示:男患者的母亲和女儿一定是患者;正常女性的父亲和儿子一定正常。
任务四 如图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图,该病为伴Y遗传病,请据图思考下列问题:
1.为什么患者只能是男性?
提示:因为致病基因位于Y染色体上,女性无Y染色体。
2.某男性的儿子病逝,如何鉴定其孙子与其真正有血缘关系?
提示:可以鉴定该人与其孙子的Y染色体上的基因。
人的正常色觉和红绿色盲
的基因型和表型
女性 男性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
表型 正常 正常 (携带者) 色盲 正常 色盲
1.伴X染色体隐性遗传
(1)实例:人类红绿色盲、血友病、果蝇的眼色遗传。
(2)典型系谱图
(3)遗传特点
①男性患者多于女性患者。
女性只有在两条X染色体上都携带隐性基因时,才表现出相应性状;而男性只要X染色体上有隐性基因,就表现出相应性状。
②往往具有隔代遗传现象。
a.女患者的父亲及儿子一定是患者,简记为“女病,父子病”。
b.正常男性的母亲及女儿一定正常,简记为“男正,母女正”。
2.伴X染色体显性遗传
(1)实例:抗维生素D佝偻病。
(2)典型系谱图
(3)遗传特点
①女性患者多于男性患者。
女性具有两条X染色体,只要一条X染色体上有显性基因就可表现出相应性状,而男性只有X染色体上有显性基因时,才表现出相应性状。
②往往具有世代连续遗传现象。
a.男患者的母亲及女儿一定为患者,简记为“男病,母女病”。
b.正常女性的父亲及儿子一定正常,简记为“女正,父子正”。
3.伴Y染色体遗传
(1)实例:人类外耳道多毛症。
(2)典型系谱图
(3)遗传特点
①致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,女性全正常。简记为“男全病,女全正”。
②致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性,也称限雄遗传。简记为“父传子,子传孙”。
【重点笔记】
1.隔代遗传 ≠交叉遗传
(1)隔代遗传是指在遗传过程中第一代患病,第二代不患病,第三代又患病的遗传特点。
(2)交叉遗传是指在遗传过程中男传女、女传男的遗传特点。
(3)两者不一定同时发生。
2.(1)性别相当于一对相对性状,其遗传遵循基因的分离定律。
(2)性染色体决定性别是性别决定的主要方式,此外,有些生物的性别决定还与卵细胞是否受精、基因的差别及环境条件等有密切关系。
(3)性别主要是由性染色体上的基因决定的,但性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如果蝇的眼色基因。
1.(合格考)下列关于性染色体的说法,正确的是( )
A.所有生物的体细胞中都含有性染色体和常染色体
B.XY型生物的体细胞一定含有两条异型的性染色体
C.女性的性染色体必有一条来自父亲
D.初级精母细胞和次级精母细胞中一定含X染色体
答案:C
解析:有些生物雌雄同体,没有性染色体,如水稻,A错误;在XY型性别决定中,雄性个体的体细胞内含有两条异型的性染色体,雌性个体的体细胞内含有两条同型的性染色体,B错误;女性的性染色体组成为XX,一条来自母亲,另一条来自父亲,C正确;初级精母细胞含有X染色体,但由于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,次级精母细胞不一定含有X染色体,D错误。
2.(合格考)抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点是( )
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,必然是儿子正常、女儿患病
D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
答案:D
解析:抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,男患者与女患者结婚,其女儿都是患者,A错误;男患者与正常女子结婚,其女儿都是患者,儿子都正常,B错误;女患者与正常男子结婚,若女患者是纯合子,其子女都是患者,若女患者是杂合子,其儿子和女儿都是50%正常、50%患病,C错误;正常子女不可能带有显性遗传病的致病基因,D正确。
3.(等级考)下列关于人类红绿色盲的说法,正确的是( )
A.父亲正常,女儿必正常;母亲色盲,儿子必色盲
B.若女孩是色盲基因携带者,则该色盲基因是由父方遗传来的
C.人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上
D.男性色盲基因不传儿子只传女儿,女儿一定会生下患色盲的外孙
答案:A
解析:父亲正常,X染色体传递给女儿,女儿必正常;母亲色盲,X染色体传递给儿子,儿子必色盲,A正确;女孩的X染色体分别来自父亲和母亲,若女孩是色盲基因携带者,则该色盲基因是由父方或母方遗传来的,B错误;人类色盲基因b只在X染色体上,而Y染色体上没有色盲基因b或它的等位基因B,C错误;男性色盲基因不传儿子只传女儿,女儿可以不患色盲而是携带者,则色盲基因可能传递给外孙,所以女儿不一定会生下患色盲的外孙,D错误。
4.(等级考)一个家庭中,父亲是色觉正常的多指(由常染色体显性基因控制)患者,母亲的表型正常,他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是( )
A.该孩子的红绿色盲基因来自祖母
B.父亲的基因型是杂合子
C.这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲的概率是1/8
D.父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
答案:B
解析:多指与手指正常由位于常染色体上的一对等位基因控制,控制红绿色盲的基因位于X染色体上,这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律。假设手指正常的基因用a表示,生的孩子手指正常(aa),则父亲的基因型为Aa,母亲的基因型为aa;假设红绿色盲的基因用b表示,生的孩子患红绿色盲,则父亲的基因型为XBY,母亲的基因型为XBXb,可以看出父亲的基因型是AaXBY,是杂合子。父亲的精子不携带致病基因的概率是1/2,母亲的基因型是aaXBXb,这对夫妇再生一个男孩,只患红绿色盲(aaXbY)的概率为(1/2)×(1/2)=1/4。
学习主题二 遗传系谱图中遗传方式的判断
任务 某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制,如图为该遗传病的系谱图,思考回答下列问题:
1.该遗传病的遗传方式可能是什么?不可能是什么遗传病?
2.若Ⅱ1为纯合子,该病是什么遗传病?Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么?
提示:可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X隐性遗传;不可能是伴Y遗传病或伴X显性遗传病。
提示:常染色体显性遗传病;AA或Aa,aa。
3.若该病为伴X染色体显性遗传病,则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体?
4.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少?
提示:Ⅲ1和Ⅲ2。
提示:100%。
【重点笔记】
1.伴性遗传类习题的解题思路
(1)伴性遗传的基因位于性染色体上,性染色体也是一对同源染色体,伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。隐性性状为解题的突破口。
(2)根据亲本基因型推断子代表型时应注意:性状和性别都应表述出来。
(3)伴X染色体隐性遗传病常表现出隔代遗传的特点,如男性患病,其女儿正常,但女儿的儿子患病。
(4)伴X染色体隐性遗传病系谱图特点为“母病子必病,女病父必病”。
2.遗传系谱图的判定方法
(1)母女正常父子病,父子相传为伴Y。
(2)无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性。
(3)有中生无为显性,显性遗传看男病,母女无病非伴性。
抗维生素D佝偻病
图1 图2
图3 图4
图5 图6
图7 图8
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。
(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,如下图1。
(2)“有中生无”是显性遗传病,如下图2。
3.再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
①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,如下图:
②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,如下图:
(2)在已确定是显性遗传的系谱中
①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,如下图:
②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,如下图:
4.若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为显性遗传病;再根据患者性别比例进一步确定,如下图:
例如:下图最可能为伴X显性遗传。
1.(合格考)如图所示是某一伴性遗传病的家族系谱图,根据此图可以推断出( )
A.该病的致病基因位于Y染色体上
B.该病是显性遗传病
C.该病是伴X染色体隐性遗传病
D.Ⅱ 3不一定是杂合子
答案: B
解析:分析题图可知,该病为伴X染色体显性遗传病,该病的致病基因位于X染色体上,A错误、B正确;人类红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,与该病遗传方式不同,C错误;Ⅱ 3的父亲正常,其从父亲那里获得一条不含有致病基因的X染色体,从母亲那里获得一条含有致病基因的X染色体,因此Ⅱ 3是杂合子,D错误。
2.(合格考)根据人类遗传病系谱图中各世代个体的表型进行判断,下列说法不正确的是( )
A.①是常染色体隐性遗传
B.②最可能是伴X染色体隐性遗传
C.③最可能是伴X染色体显性遗传
D.④可能是伴X染色体显性遗传
答案:D
解析:①双亲正常女儿患病,一定是常染色体隐性遗传,如果致病基因位于X染色体上,则其父亲必为患者,A正确;②双亲正常,后代患病,必为隐性遗传病,因后代患者全为男性,可知致病基因最可能位于X染色体上,由母亲传递而来,B正确;③父亲有病,母亲正常,子代女儿全患病,儿子全正常,最可能为伴X染色体显性遗传病,C正确;④父亲有病,儿子全患病,女儿正常,最可能为伴Y染色体遗传病,不可能为伴X染色体显性遗传病,D错误。
3.(等级考)如图是患苯丙酮尿症的家族系谱图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.8号一定不携带致病基因
B.该病是常染色体隐性遗传病
C.若8号与9号婚配生了两个正常孩子,
则第三个孩子的患病概率为1/9
D.若10号与7号婚配,生正常男孩的概率是1/6
答案:B
解析:根据遗传病的判断方法,即“无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子无病非伴性”可知,该病为常染色体隐性遗传病;因7号是患者,其父母应为杂合子,所以8号可能携带致病基因,其概率为2/3;因5号是患者,9号表现正常,则9号为杂合子,所以8号和9号婚配生第三个孩子的患病概率为2/3×1/4=1/6;由题图分析可知,10号应为杂合子,7号为患者,则10号与7号婚配生正常男孩的概率为1/2×1/2=1/4。
学习主题三 伴性遗传理论在实践中的应用
任务一 阅读教材P38内容,探讨下列问题:
1.鸡的性别决定(ZW型)与人的性别决定(XY型)在决定性别方面有哪些不同?
提示:ZW型中异型的ZW代表雌性个体,同型的ZZ代表雄性个体;XY型中同型的XX代表雌性个体,异型的XY代表雄性个体。
2.若有一非芦花雌鸡和一芦花雄鸡杂交,得到的子代中无论雌鸡还是雄鸡,均有芦花和非芦花类型。试推断亲代雄鸡的基因型。
提示:这对鸡的基因型分别为ZbW和ZBZ-,后代无论雌鸡还是雄鸡,均有芦花和非芦花类型,则亲代雄鸡的基因型必为ZBZb。
任务二 家鸡的性别决定方式属于ZW型,芦花和非芦花是一对相对性状,假设控制芦花的基因为B,控制非芦花的基因为b。
1.现有纯种雌、雄芦花鸡和非芦花鸡若干可供选择作杂交亲本,如果你想从F1中选择饲养母鸡以获得鸡蛋,请思考如何设计杂交方案,并写出相关的遗传学图解。
提示:选择芦花雌鸡(ZBW)与非芦花雄鸡(ZbZb)作亲本杂交。F1中雄鸡均为芦花,雌鸡均为非芦花,就可以根据羽毛的特征将早期雏鸡的雌性和雄性分开。见遗传图解:
2.让F1中的雄鸡、雌鸡自由交配,则F2中雄鸡的基因型和表型是什么?
提示:F2中雄鸡基因型为ZBZb、ZbZb;表型为芦花鸡和非芦花鸡。
3.让F2中的雌雄芦花鸡交配,产生的F3中非芦花鸡的性别是什么?比例是多少?
提示:雌;1/4。
任务三 如何判断细胞核中的某基因是在常染色体上还是在性染色体上?
提示:①若已知显隐性,则常利用隐性XX(ZZ)个体与显性XY(ZW)个体杂交,如果后代雄性(雌性)均为隐性性状,雌性(雄性)均为显性性状(雌雄表型不同),则基因在性染色体上;②若显隐性未知,可利用正反交,若正反交结果不同,且有一组出现后代的性状与性别相关联,则为伴性遗传。
任务四 如何判断某一性状是由细胞核基因控制,还是由细胞质基因控制?
提示:利用正交和反交,可判断细胞核遗传和细胞质遗传。如果正反交结果不同,而且具有母系遗传的特点,则是细胞质遗传。
【重点笔记】
关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
(1)常染色体遗传
如果控制某遗传病的基因位于常染色体上,由于常染色体与性染色体是自由组合的,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×(1/2);
②男孩患病的概率=患病孩子的概率×1。
(2)伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传的特点,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再遵循以下规则:
①患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率;
③既有常染色体,又有伴性遗传时,则仍用上述规律,但常染色体上的计算时先不考虑性别问题,只有伴性遗传计算时考虑。
1.伴性遗传的应用
(1)推断致病基因的来源、后代发病率,指导人类本身的优生优育。例如,若一对夫妇中女性患血友病(伴X染色体隐性遗传),则建议这对夫妇生女孩,因为他们所生的男孩全部是血友病患者,所生女孩虽为致病基因携带者,但表型正常。若患有抗维生素D佝偻病的男子与一正常女性结婚,则建议他们生男孩,因为他们所生女孩100%是抗维生素D佝偻病患者,而男孩则正常。
(2)根据性状推断后代的性别,指导生产实践。
①鸡的性别决定方式是ZW型。雌鸡的一对性染色体是异型的ZW,雄鸡的一对性染色体是同型的ZZ。
②家鸡羽毛芦花(B)对非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上。例如,芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交,F1中雄鸡为芦花,雌鸡为非芦花。根据羽毛的特征把早期雏鸡的雌雄分开,从而做到养母鸡、多产蛋。
2.伴性遗传与两个遗传定律的关系
伴性遗传既是对两个遗传定律的补充,又是对它们的进一步延伸,其相同之处在于都是基因随染色体进入配子,不同之处在于两个遗传定律是基因在所有染色体上的遗传现象,而伴性遗传仅是性染色体上的基因所控制的遗传现象。
(1)伴性遗传与基因分离定律的关系
①伴性遗传是由一对等位基因控制一对相对性状的遗传,因此符合基因分离定律,在形成配子时,性染色体上的等位基因也彼此分离。
②性染色体有同型性染色体和异型性染色体两种组合形式,因此伴性遗传有其特殊性:
a.雄性个体中,有些基因只存在于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
b.由于控制性状的基因位于性染色体上,因此性状的遗传都与性别联系在一起,在写表型和统计后代比例时,也一定要和性别联系起来。
(2)伴性遗传与基因的自由组合定律的关系
在研究既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对以上相对性状的遗传现象时,由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,由常染色体上的一对等位基因控制的遗传性状按分离定律处理,性染色体上的基因和常染色体上的基因是位于不同对同源染色体上的基因,按照基因的自由组合定律处理。
1.(合格考)甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性遗传病),妻子正常;乙家庭中,夫妇都表现正常,但妻子的弟弟患红绿色盲(伴X染色体隐性遗传病),从优生的角度考虑,甲、乙家庭应分别选择生育( )
A.男孩、男孩 B.男孩、女孩
C.女孩、女孩 D.女孩、男孩
答案: B
解析:甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病,其会把X染色体传给女儿,因此甲家庭所生女孩将全为患者,所以应生男孩。乙家庭中妻子的弟弟是红绿色盲,说明妻子可能是红绿色盲基因携带者,但丈夫表现正常,故他们所生的女孩表型一定正常,应生女孩。
2.(合格考)鸟类的性别是由Z和W两条性染色体不同的组合形式决定的,家鸡的羽毛芦花(B)对非芦花(b)为显性,这对基因只位于Z染色体上。请设计一个杂交组合,单就毛色便能辨别出雏鸡的雌雄( )
A.芦花雌鸡×非芦花雄鸡
B.芦花雌鸡×芦花雄鸡
C.非芦花雌鸡×芦花雄鸡
D.非芦花雌鸡×非芦花雄鸡
答案: A
解析:鸟类性别决定特点应当为雄性性染色体组成是ZZ,雌性性染色体组成是ZW。要使后代不同性别的个体表现为两种不同的性状,则亲代中的雄鸡必为纯合子,即基因型为ZBZB(芦花)或ZbZb(非芦花),若为前者,则后代所有个体均表现为显性性状,不符合题意,故只能为后者,则雌鸡的基因型只能为ZBW(芦花)。
3.(等级考)抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病。一对夫妇,男性仅患有抗维生素D佝偻病,女性仅患有红绿色盲病。对于这对夫妇的后代,下列说法不合理的是( )
A.后代女儿全是抗维生素D佝偻病患者
B.后代女儿的一条X染色体上,色盲基因和抗维生素D佝偻病基因呈线性排列
C.抗维生素D佝偻病基因和红绿色盲基因不遵循基因的自由组合定律
D.后代中儿子两病同患的概率是0
答案:B
解析:抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,男患者的女儿全患病;女儿的X染色体一条来自父亲,另一条来自母亲,来自父亲的X染色体含抗维生素D佝偻病基因,来自母亲的一条X染色体含红绿色盲基因,但两个基因不位于同一条X染色体上;抗维生素D佝偻病基因和红绿色盲基因都在X染色体上,所以二者不遵循基因的自由组合定律;由于母亲仅患红绿色盲病,因而后代儿子一定不患抗维生素D佝偻病,全部患红绿色盲病,所以两病同患的概率是0。
4.(等级考)鸡的性别决定方式属于ZW型,现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄的均为芦花鸡,雌的均为非芦花鸡。让F1中的雌雄鸡自由交配产生F2。据此推测正确的是( )
A.控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上
B.在一个自然种群中,雄鸡中芦花鸡的比例与雌鸡中的相应比例相等
C.F2中雄鸡有一种表型,雌鸡有两种表型
D.将F2中的芦花鸡雌雄交配,产生的F3中芦花鸡占3/8
答案: A
解析:根据题意一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄的均为芦花形,雌的均为非芦花形,表现出母本与雄性后代相同,父本与雌性后代相同,说明控制该性状的基因不在W染色体上而在Z染色体上,A正确;根据鸡的性染色体组成可以知道雄鸡只有当两个Z上都是隐性基因a时才表现为非芦花鸡,而雌鸡只要有一个a基因就表现为非芦花鸡了,所以雌鸡的非芦花鸡比例比雄鸡大,则雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大,B错误;已知母本芦花鸡是ZAW,父本非芦花鸡是ZaZa,则F1中的雌雄鸡基因型分别为ZaW、ZAZa,所以产生的F2雄鸡为ZaZa和ZAZa,雌鸡为ZAW和ZaW,可见雌鸡和雄鸡都有两种表型,C错误;已知F2雄鸡为ZaZa和ZAZa,雌鸡为ZAW和ZaW,将F2中的芦花鸡雌雄交配,即ZAW和ZAZa杂交,则产生的F3中非芦花鸡占1/4,则芦花鸡占3/4,D错误。
强化落实 学业达标
网络建构
主干落实
1.XY型性别决定的生物,雌性的性染色体组成为XX,雄性为XY;ZW型性别决定的生物,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性为ZW。
2.伴X染色体隐性遗传病的遗传特点
(1)男性患者多于女性患者。
(2)女性患者的父亲和儿子一定是患者。
(3)隔代遗传。
3.伴X染色体显性遗传病的遗传特点
(1)女性患者多于男性患者。
(2)男性患者的母亲和女儿一定是患者。
(3)世代遗传。
高效课堂 实践运用
1.下列有关性染色体的叙述,不正确的是( )
A.X和Y染色体的形状和携带的基因不完全相同
B.性染色体和常染色体不会发生自由组合
C.Z和W染色体在减数分裂Ⅰ的后期发生分离
D.一般情况下在体细胞中性染色体是成对存在的
答案:B
解析:X和Y染色体的形状和携带的基因不完全相同,A正确;性染色体和常染色体为非同源染色体,它们在减数分裂Ⅰ后期会发生自由组合,B错误;Z和W染色体是一对同源染色体,在减数分裂Ⅰ的后期发生分离,C正确;体细胞是通过有丝分裂而来,一般情况在体细胞中性染色体是成对存在的,D正确。
2.如图是人类红绿色盲遗传的家系图。下列相关说法,正确的是( )
A.1号个体的父亲一定是色盲患者
B.6号个体的色盲基因来自3号和1号个体
C.1号和4号个体基因型相同的概率为3/4
D.3号和4号个体再生一个患病男孩的概率
为1/2
答案:B
解析:红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病,分析系谱图可知,5号个体的基因型为XbY,则1号个体的基因型为XBXb,其色盲基因可能来自她的父亲或母亲,因此,1号个体的父亲不一定是色盲患者,A错误;图中6号个体的色盲基因来自3号和4号个体,而4号个体的色盲基因来自1号个体,B正确;图中1号个体和4号个体的基因型均为XBXb,基因型相同的概率为1,C错误;3号个体和4号个体再生一个患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
3.在猫的基因中,基因B控制黑色性状,基因b控制黄色性状,基因B、b同时存在时则表现为虎斑色,基因B和b都位于X染色体上,现有一只虎斑色雌猫与一只黄色雄猫交配,产生的小猫可能有( )
A.黑色雌猫和黄色雄猫
B.黄色雌猫和黑色雄猫
C.黄色雄猫和虎斑色雄猫
D.黑色雌猫和虎斑色雄猫
答案:B
解析:虎斑色雌猫的基因型是XBXb,黄色雄猫的基因型是XbY,它们的后代基因型可能为XBXb、XBY、XbXb、XbY,表型分别为虎斑色雌猫、黑色雄猫、黄色雌猫和黄色雄猫。
4.小明家里的一对芦花鸡产卵孵化出的100个雏鸡的羽毛颜色如图(鸡的性别决定为ZW型),下列据图所作分析,不正确的是( )
A. 鸡的羽毛颜色遗传属于伴性遗传
B.羽毛非芦花的性状为隐性性状
C.子代母鸡的数量是公鸡的两倍
D.亲、子代芦花母鸡的基因型相同
答案:C
解析:假设相关基因用B、b表示,据题图分析可知,亲本的基因型为♂ZBZb×♀ZBW,子代基因型ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW各占1/4,子代母鸡的数量与公鸡的数量相等,亲、子代芦花母鸡的基因型都是ZBW。
5.2005年,人们发现在东非肯尼亚的帕秦罗岛上有一个“中国村”,祖传约在600年前,由郑和船队的队员与当地妇女结婚后繁衍而成。如果通过比较DNA的碱基序列,确认该村的村民与我国汉族人是否有传说中的亲缘关系,最好从该村村民与我国汉族人的下列哪种结构中提取DNA( )
A.常染色体 B.X染色体
C.Y染色体 D.线粒体
答案:C
解析:Y染色体一定会由男性传给儿子,且一代代传下去不会改变,所以可比较该村男性村民与我国汉族人Y染色体上的DNA。
6.(不定项)如图是具有两种遗传病的某家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a,乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅰ-2无乙病致病基因,下列说法正确的是( )
A.甲病为常染色体显性遗传病
B.乙病为伴X染色体隐性遗传病
C.Ⅱ-3是纯合子的概率为1/8
D.若Ⅱ-4与一位正常男性结婚,生下正常男孩的概率为3/8
答案:ABD
解析:图中1号和2号均患有甲病,但其子代中有一个表现正常的女儿(4号),说明该病为常染色体显性遗传病;1号和2号均无乙病,但他们有一个患乙病的儿子(6号),说明乙病是隐性遗传病,又已知Ⅰ-2无乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ-3的基因型为A_XBX-,其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2=1/6;Ⅱ-4的基因型及概率为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,正常男性的基因型为aaXBY,二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
疑难解答 全程培优
教材第34页 【问题探讨】
1.红绿色盲基因和抗维生素D佝偻病的基因位于性染色体上。
2.红绿色盲基因是隐性基因,而控制抗维生素D佝偻病的基因为显性基因。
教材第35页 【思考·讨论】
1.红绿色盲基因位于X染色体上。
2.红绿色盲基因是隐性基因。
3.Ⅰ代1的基因型为XbY,Ⅰ代2的基因型为XBXB或XBXb;Ⅱ代1的基因型为XBXB或XBXb,Ⅱ代2的基因型为XBY,Ⅱ代3的基因型为XBXb,Ⅱ代4的基因型为XBY,Ⅱ代5的基因型为XBXb,Ⅱ代6的基因型为XBY;Ⅲ代5的基因型为XBY,Ⅲ代6、7的基因型为XbY,Ⅲ代9的基因型为XBXB或XBXb。
教材第36~37页 【思考·讨论】
1.所生女儿的基因型为XBXb或XbXb,表现为色觉正常的红绿色盲基因携带者或红绿色盲患者。所生儿子的基因型为XBY或XbY,表型为色觉正常或红绿色盲患者。
2.所生女儿的基因型为XBXb,表现为色觉正常的红绿色盲基因携带者。所生儿子的基因型为XbY,表型为红绿色盲患者。
教材第38页 【练习与应用】
一、概念检测
1.(1)× 性染色体上的基因控制的性状不一定都与性别形成有关系,如果蝇X染色体上的白眼基因。
(2)× 位于性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。
2.C C项中父母不患病,生了一个患病的孩子,该病为隐性遗传病,且这个患病孩子是女孩,但其父亲没有患病,不符合伴X染色体隐性遗传,因此为常染色体隐性遗传。
3.A 伴X染色体隐性遗传病的特点之一是女性患者的父亲和儿子一定患病。
二、拓展应用
1.(1)AaXBY、AaXBXb
(2)AAXBXB或AAXBXb或AaXBXB或AaXBXb或AAXBY或AaXBY。
2.提示:根据题中的数据,不能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上,因为B和b无论是位于常染色体上还是X染色体上,都会出现灰身∶黑身=3∶1的结果。要对后代进行更详细的性别和表型统计,才能确定B和b是位于常染色体上还是X染色体上。(共37张PPT)
专项培优 二 章末排查强化
易错易混早防范
疑难解答 全程培优
基础排查过三关
易错易混早防范
易错点1 关于“患病男孩”与“男孩患病”的概率计算
点拨 (1)常染色体遗传
如果控制某遗传病的基因位于常染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规则:
①患病男孩的概率=患病孩子的概率×1/2;
②男孩患病的概率=患病孩子的概率。
(2)伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点,即从双亲基因型推出后代的患病情况,然后再遵循以下规则:
①患病男孩的概率=全部后代中患病男孩的概率;
②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。
易错点2 常染色体隐性遗传病“正常人群”中杂合子如何取值?
点拨 针对常染色体隐性遗传病而言,正常人群应包含AA、Aa两种基因型,倘若“与人群中某正常异性结婚”,求解“生一患病孩子的概率”类问题时切不可直接认定该异性基因型为Aa,必须先求得Aa概率,方可求解,即该异性为Aa的概率=Aa/(AA+Aa)×100%。
疑难解答·全程培优
教材第40页 【复习与提高】
一、选择题
1.A 一个四分体含有一对同源染色体,2个着丝粒,4条染色单体,每条染色单体上有1个DNA分子。
2.B 伴X染色体隐性遗传的特点之一是男性患者多于女性患者。
3.D 伴X染色体显性遗传患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者。
4.C 雄性个体产生含X染色体和含Y染色体两种雄配子(或精子)的比例为1∶1,雌性个体只产生一种含X染色体的雌配子,两种雄配子与雌配子结合的机会均等,产生两种数量相同的受精卵,分别发育成数量相同的雌雄个体。
5.B
二、非选择题
1.(1)表型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子女有近一半为患者。
(2)否,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ代的5号和7号都不患病,故都不携带致病基因。
(3)选择生男孩。
2.是父亲在减数分裂Ⅱ时出现异常造成的。在胎儿时期进行染色体核型分析等。
3.性别和其他性状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象可能是某种环境因素使性别出现反转的缘故。一只性反转的母鸡的性染色体组成仍然是ZW,其与一只母鸡(ZW)交配,子代雌雄之比为2∶1(其中WW个体死亡)。
4.不是,只有进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传才符合孟德尔遗传规律。
基础排查过三关
第1关:基础知识——填一填
1.细胞的减数分裂
(1)减数分裂的特点:细胞经过________次连续的分裂,但染色体只复制________次,因此生殖细胞中的染色体数目为____________。
(2)减数分裂Ⅰ的最主要特征是________________,减数分裂Ⅱ的最主要特征是___________。
两
一
体细胞的一半
同源染色体分开
着丝粒分裂
2.动物配子的形成
(1)精子的产生过程
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
变形
(2)卵细胞的产生过程
初级卵母细胞
(第一)极体
1个次级卵母细胞
(第二)极体
卵细胞
3.动物的受精过程:在受精卵内__________和________发生融合,因此,受精卵的染色体数目又恢复到原来________的染色体数目。
精子细胞核
卵细胞核
体细胞
4.摩尔根等人根据其他科学家的研究成果提出了控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上的假设,且对出现的实验现象进行了合理解释,并设计了测交方案对上述假设进行了进一步的验证,从而将一个特定的基因和一条特定的染色体联系在一起。请你根据假设写出测交的遗传图解。(设有关基因用W、w表示)。
答案:遗传图解如下
5.以下为患某病的遗传系谱图(设基因为D、d),其中Ⅰ1不携带某病的致病基因,若Ⅱ2与一患病男性结婚,请推测子女的可能情况,用遗传图解表示。
答案:据图判断该病遗传方式为伴X隐性遗传。当Ⅱ2基因型为XDXD时,后代正常,无分离比;当Ⅱ2为携带者时,遗传图解如下:
第2关:切入高考——判一判
1.X、Y染色体上也存在等位基因。( )
2.生物的性别并非都由性染色体决定。( )
3.一对夫妇生的“龙凤”双胞胎中一个正常,一个色盲,则这对夫妇的基因型不可能是XbY、XbXb。( )
4.果蝇的红眼和白眼是由X染色体上的一对等位基因控制的一对相对性状。一对红眼雌、雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇。让子一代果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为7∶1。( )
√
√
√
×
5.[经典高考]喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株,则两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子。( )
6.[经典高考]性染色体上的基因不一定都与性别决定有关,但都伴随性染色体遗传。( )
√
√
7.[经典高考]某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表型正常的女儿,该女儿与一个表型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是1/8。( )
8.[经典高考]果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子),则F1中染色体数正常的红眼果蝇占1/2,缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/8。( )
√
×
第3关:做高考——攀顶峰
1.[2023·山东卷]减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是( )
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
答案:C
解析:正常情况下,卵细胞的基因型可能为E或e,减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体上的基因为EE或ee,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,卵细胞的基因型可能为EE、ee、O(表示没有相应的基因),若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,卵细胞的基因组成还可以是Ee,即卵细胞基因组成最多有6种可能,A错误;不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞为Ee,则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,次级卵母细胞产生的第二极体基因型为O,第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和O,B错误;若卵细胞为E,且第一极体不含E,说明未发生互换,次级卵母细胞产生的第二极体为E,另外两个极体为e或ee、O,C正确;若卵细胞不含E、e,且一个第二极体为E,若不发生交换,则第一极体为EE,若发生交换,则第一极体只能是Ee,所以,第一极体为Ee和EE两种,D错误。
2.[2023·北京卷]武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞
D.含有48个四分体的细胞
解析:精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极,C不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D符合题意。
答案:D
3.[2023·浙江1月]某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
答案:D
解析:甲时期细胞中核DNA分子数为8,染色体数为4,又知该动物正常体细胞中的染色体数为8,则甲时期为减数第二次分裂前期或中期,而同源染色体两两配对发生在减数第一次分裂前期,A错误;乙时期该雄性动物细胞中的核DNA分子数和染色体数均为8,则乙时期为减数第二次分裂后期,此时期细胞中无同源染色体,不可能同时有X染色体和Y染色体,此时期细胞中有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;乙时期细胞中着丝粒已经分裂,无染色单体,C错误;因为A基因所在的染色体片段和a基因所在的染色体片段发生了交换,所以该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型分别为AXD、aXD、AY、aY,D正确。
4.[2023·北京卷]纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
答案:A
解析:白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;亲本的基因型可表示为AAXbXb、aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确; 根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见, 上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
5.[2023·浙江6月]某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现用长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,错误的是( )
A.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B.若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D.若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
答案:D
解析:假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,都符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,A正确;若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体,则子代的结果是F1有两种表型为雌性,两种为雄性,或只有两种表型,两种表型中每种表型都有雌雄个体。所以若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体,B正确;若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体,性状与性别没有关联,则F1每种表型都应该有雌雄个体,C正确;假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1有两种表型为雌性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY,符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。
6.[2022·全国乙卷]依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
答案:C
解析:鸡的性别决定为ZW型,芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,这表明芦花为显性性状,且芦花基因位于Z染色体上。假设相关基因用B/b表示,则正交组合的亲子代为ZBW(芦花♀)×ZbZb(非芦花♂)→ZBZb(芦花♂)∶ZbW(非芦花♀)=1∶1,反交组合的亲子代为ZbW(非芦花♀)×ZBZB(芦花♂)→ZBZb(芦花♂)、ZBW(芦花♀),A、B正确;反交子代芦花鸡相互交配(ZBZb×ZBW),所产雌鸡有芦花(ZBW)和非芦花(ZbW)两种类型,C错误;正交组合的子代中芦花鸡均为雄性,非芦花鸡均为雌性,D正确。
7.[2021·北京卷]下图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病
B.Ⅲ 1和Ⅲ 4可能携带该致病基因
C.Ⅱ 3再生儿子必为患者
D.Ⅱ 7不会向后代传递该致病基因
答案:D
解析:据图分析,Ⅱ 1正常,Ⅱ 2患病,且有患病的女儿Ⅲ 3,则此病为显性遗传病,且已知该病的致病基因位于X染色体上,故该病为伴X染色体显性遗传病,A错误;该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅲ 1和Ⅲ 4正常,故Ⅲ 1和Ⅲ 4基因型为XaXa,不携带该病的致病基因,B错误;Ⅱ 3患病,但有正常女儿Ⅲ 4(XaXa),故Ⅱ 3基因型为XAXa,Ⅱ 3与Ⅱ 4(XaY)再生儿子为患者XAY的概率为1/2,C错误;该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ 7正常,基因型为XaY,不携带致病基因,故Ⅱ 7不会向后代传递该致病基因,D正确。
8.[2023·山西卷]果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是________,判断的依据是________________________________________。
长翅
亲代是长翅和截翅果蝇,杂交①子代全是长翅
(2)根据杂交结果可以判断,属于伴性遗传的性状是____,判断的依据是____________________。杂交①亲本的基因型是___________,杂交②亲本的基因型是_____________。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代翅型和眼色的表型及其比例为___________________。
翅型
翅型的正反交实验结果不同
RRXTXT、rrXtY
rrXtXt、RRXTY
红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1
解析:(1)具有相对性状的亲本杂交,子一代所表现出的性状是显性性状,分析题意可知,仅考虑翅型,亲代是长翅和截翅果蝇,杂交①子代全是长翅,说明长翅对截翅是显性性状。(2)分析题意,实验①和实验②是正反交实验,两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同(正反交实验结果不同),说明该性状位于X染色体上,属于伴性遗传;根据实验结果可知,翅型的相关基因位于X染色体上,且长翅是显性性状,而眼色的正反交结果无差异,说明基因位于常染色体上,且红眼为显性性状,杂交①长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTX-)∶长翅红眼雄蝇(R_XTY)=1∶1,其中XT来自母本,说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT,而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(R_XTX-)∶截翅红眼雄蝇(R_XtY)=1∶1,其中的Xt只能来自亲代母本,说明亲本中雌性是截翅紫眼,基因型是rrXtXt,故可推知杂交①亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY,杂交②的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY。(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇(RrXTXt)与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇(RrXtY)杂交,两对基因逐对考虑,则Rr×Rr→R_∶rr=3∶1,即红眼∶紫眼=3∶1,XTXt×XtY→XTXt∶XtXt∶XTY∶XtY=1∶1∶1∶1,即表现为长翅∶截翅=1∶1,则子代中红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅=3∶3∶1∶1。