(共59张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
2 基因在染色体上
课标要点 学法指导
阐述基因与染色体的关系及其实验证据 1．生命观念、科学思维：探究基因位于染色体上从假说到验证及新发现的过程
2．科学思维：通过孟德尔遗传规律的现代解释，升华遗传规律与配子形成的关系，为下一章基因的本质创设理论基础
知识导图
课前·新知导学
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，即基因位于_________上。
染色体
染色体
2．依据：基因和染色体行为存在明显的________关系。
项目 基因 染色体
生殖过程中 在杂交过程中保持__________________ 在配子形成和受精过程中，有相对稳定的__________
存在
形式 体细胞 成对 成对
配子 ____________________ ____________________
体细胞中来源 成对的基因一个来自______、一个来自_______ ____________中一条来自父方，一条来自母方
行为 ____________在形成配子时自由组合 ______________在减数分裂Ⅰ的后期自由组合
平行
完整性和独立性
形态结构
成对的基因中的一个
成对的染色体中的一条
父方
母方
同源染色体
非等位基因
非同源染色体
是不是所有的基因都位于染色体上？
_________________________________________________。
提示：不是，基因主要分布在染色体上，线粒体和叶绿体中也有少量基因分布
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)萨顿利用假说—演绎法，推测基因位于染色体上，且基因都位于染色体上。 ( )
(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。 ( )
(3)非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”。 ( )
(4)萨顿通过果蝇的白眼和红眼这一相对性状的杂交实验，提出基因在染色体上的假说。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)×
基因位于染色体上的实验证据
1．实验者：美国生物学家__________。
2．实验科学方法：假说—演绎法。
3．实验材料：________。
摩尔根
果蝇
4．实验证据
(1)实验过程：
【答案】(1)3∶1
(2)实验分析：
①F1的结果说明________是显性性状。
②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合___________定律，红眼和白眼受________等位基因控制。
③F2白眼果蝇只有雄性，说明白眼性状的表现与________相联系。
(3)假设与解释：
①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于______染色体上，______染色体上无相应的等位基因。
红眼
基因分离
一对
性别
X
Y
②解释：
(4)测交验证：亲本中的白眼雄蝇和F1中的红眼雌蝇交配→子代雌性红蝇∶雌性白蝇∶雄性红蝇∶雄性白蝇＝_______________。
(5)实验结论：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上→基因位于染色体上。
1∶1∶1∶1
5．摩尔根的新发现——基因和染色体的关系
(1)一条染色体上有________基因。
(2)基因在染色体上呈________排列。
多个
线性
摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验中，是不是和孟德尔一样也采取了假说—演绎法？
_________________________________________________。
提示：是的
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)摩尔根利用假说—演绎法，证明控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上。 ( )
(2)F1的红眼雌、雄果蝇相互交配，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1，说明果蝇红眼为显性。 ( )
(3)位于性染色体上的基因，在遗传时不遵循孟德尔定律，但表现为伴性遗传。 ( )
(4)摩尔根在实验室培养的雄果蝇中首次发现了白眼性状，该性状来自基因重组。 ( )
(5)染色体和基因并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多个基因。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
孟德尔遗传规律的现代解释
内容 基因的分离定律 基因的自由组合定律
描述现象 一对同源染色体上的__________ 非同源染色体上的______________
行为特点 具有一定的________ 分离或组合__________
发生时间 减数分裂过程中 __________过程中
结果 __________随同源染色体的分开而______ 非同源染色体上的非等位基因__________
等位基因
非等位基因
独立性
互不干扰
减数分裂
等位基因
分离
自由组合
等位基因的分离和非等位基因的自由组合是不是同时发生的？
_________________________________________________。
提示：是的
微思考
基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开分别发生在 ( )
①精原细胞形成初级精母细胞时
②初级精母细胞形成次级精母细胞时
③次级精母细胞形成精细胞时
④精细胞形成精子时
A．①②③ B．③③②
C．②②③ D．②③④
【答案】B
【解析】MM、mm是通过DNA复制形成的，因此位于姐妹染色单体上，它们的分离发生在减数第二次分裂，伴随着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。Mm基因是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离发生在减数第一次分裂，伴随同源染色体的分开而分离。
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．果蝇的染色体组成
基因位于染色体上的实验证据
性别 雌性 雄性
图示
性别 雌性 雄性
同源染色体 4对 4对
常染色体 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体 XX XY
染色体组成 6＋XX(同型) 6＋XY(异型)
2．果蝇测交实验分析
(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。
基因在性染色体上 基因在常染色体上
P：红眼(雌)×白眼(雄)
XWXw XwY
配子：XW Xw Xw Y
子代：XWXw XwXw XWY XwY P：红眼(雌)×白眼(雄)
Ww ww
配子：W w w
子代： Ww ww
说明：杂交子代中，雌雄果蝇中均有红眼和白眼，与基因位于常染色体表现相同，故根据本实验的结果无法验证假说，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纯种红眼雄果蝇交配。
基因在性染色体上 基因在常染色体上
P：白眼(雌)×红眼(雄)
XwXw XWY
配子：Xw XW Y
子代：XWXw XwY P：白眼(雌)×红眼(雄)
ww WW
配子： w W
子代： Ww
说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与性别相联系，与基因位于常染色体表现不同，由此可证明假说成立。
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)据图2思考：是不是所有的同源染色体形态、大小都相同？
(2)控制果蝇红眼和白眼的基因是否遵循基因的分离定律？为什么？
(3)摩尔根通过杂交实验发现了什么问题？他又作出怎样的假设解释这个问题？
(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：(1)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、大小不同。
(2)遵守，因为杂交实验中F1全部为红眼，F2中红眼和白眼的个体数量比例为3∶1。
(3)白眼性状的表现总是与性别相联系。控制白眼的基因位于X染色体上，在Y染色体上没有它的等位基因。
(4)雌果蝇：红眼——XWXW、XWXw，白眼——XwXw；雄果蝇：红眼——XWY，白眼——XwY。
[对点精练]
1．用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如下：
P F1
①♀灰身红眼×♂黑身白眼 ♀灰身红眼、♂灰身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼 ♀灰身红眼、♂灰身白眼
下列说法不正确的是 ( )
A．实验中属于显性性状的是灰身、红眼
B．体色和眼色的遗传符合自由组合定律
C．若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4
D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8
【答案】C
【解析】灰身个体与黑身个体杂交，后代全是灰身个体，灰身是显性性状；同理，红眼为显性性状。若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率是3/4×1/2＝3/8。
2．(2023·重庆名校阶段练习)摩尔根和他的学生用果蝇实验证明了基因在染色体上，下列叙述与事实不符的是 ( )
A．白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性
B．F1雌雄个体相互交配，后代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇红、白眼各半，推测红、白眼基因在X染色体上
C．F1雌果蝇与白眼雄果蝇回交，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期
D．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交后代有白眼雌果蝇、红眼雄果蝇例外个体，显微观察可知为基因突变所致
【答案】D
【解析】白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部为红眼，推测白眼对红眼为隐性，且相关基因可表示为白眼雄果蝇的基因型为XaY，红眼雌果蝇的基因型为XAXA，杂交后代F1的基因型为XAXa、XAY，全部为红眼果蝇，所以推测白眼对红眼为隐性，A正确；F1中XAXa与XAY相互交配，F2出现性状分离，雌果蝇的基因型为XAXA、XAXa，均为红眼。雄果蝇的基因型为XAY、XaY，红眼∶白眼＝1∶1，雌雄表型不同，所以推测红、白眼基因在X染色体上，B正确；
F1中雌果蝇(XAXa)与白眼雄果蝇(XaY)回交，后代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY，比例为1∶1∶1∶1，后代雌雄个体中红白眼都各半，结果符合预期，C正确；白眼雌果蝇(XaXa)与红眼雄果蝇(XAY)杂交，后代雄果蝇(XaY)全为白眼，雌果蝇全为红眼(XAXa)，若后代有白眼雌果蝇、红眼雄果蝇例外个体，可能是基因突变所致，但基因突变不能用显微观察，D错误。
[知识归纳]
1．等位基因与非等位基因的辨析
孟德尔遗传规律的现代解释
项目 等位基因 非等位基因
位置 同源染色体的同一位置 同源染色体、非同源染色体
特点 控制一对相对性状 控制不同相对性状
行为 随同源染色体分开而分离 非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合
项目 等位基因 非等位基因
图示
(1)A和a、B和b、C和c为等位基因。
(2)A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C，B和C位于非同源染色体上，可自由组合
2．分离定律和自由组合定律的细胞学基础
3．孟德尔遗传规律的适用范围
(1)适用于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是随着染色体的分离或自由组合而进行的。
(2)适用于能进行有性生殖的生物。因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。
(3)自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。
[对点精练]
1．遵循分离定律和自由组合定律的基因都位于 ( )
A．同源染色体上 B．非同源染色体上
C．细胞质中染色体上 D．细胞核中染色体上
【答案】D
【解析】分离定律和自由组合定律适用于真核生物核基因的遗传，核基因位于细胞核中染色体上；细胞质中没有染色体。
2．如图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因，下列有关叙述正确的是 ( )
A．从性染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子
B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C．形成配子时基因A、a与D、d之间不能自由组合
D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等
【答案】D
【解析】由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从性染色体情况上看，它能形成X、Y两种配子。e基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，所以e基因控制的性状，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率。A、a与D、d位于两对同源染色体上，减数分裂时，A、a与D、d之间能够自由组合。只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，即各占1/4。
课堂·延伸提分
易错易混1：理解假说—演绎法
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，证明假说是正确的；反之，假说是错误的。
易错易混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遵循自由组合定律。
(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔遗传规律，如叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
(3)并不是所有生物中的基因都遵循孟德尔遗传规律，如原核生物细胞中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
例 摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时，经历了若干过程，其中：
①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关；②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上；③对F1红眼雌果蝇进行测交。
上面三个叙述中 ( )
A．①为假说，②为结论，③为验证
B．①为观察，②为假说，③为结论
C．①为问题，②为假说，③为验证
D．①为结论，②为假说，③为验证
【答案】C
【解析】摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置所采用的方法是假说—演绎法，他根据现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？”作出的假说是白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，验证假说，最后提出“基因位于染色体上”的结论。
小练·素养达成
1．(2023·宁夏名校阶段练习)基因遗传行为与染色体行为是平行的。根据这一事实作出的如下推测，哪一项是没有说服力的 ( )
A．受精完成后基因和染色体由单个恢复成对
B．每条染色体上载有许多基因
C．同源染色体分离导致等位基因分离
D．非同源染色体之间的自由组合使相应的非等位基因自由组合
【答案】B
【解析】由于基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可知，受精完成后基因和染色体均由单个恢复成对，A正确；基因遗传行为与染色体行为是平行的，这不能说明每条染色体上载有许多基因，B错误；基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可推知，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，C正确；基因遗传行为与染色体行为是平行的，由此可推知，非同源染色体之间的自由组合使相应的非等位基因重组，D正确。
2．(2023·宁夏名校期中)在萨顿假说的基础上，摩尔根通过实验研究基因的传递情况，能够验证白眼基因位于X染色体上的实验结果是( )
A．亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇全部为红眼
B．F1红眼果蝇雌雄交配，F2红眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部为雄性
C．白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代白眼全部为雄性，红眼全部为雌性
D．F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1
【答案】C
【解析】亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇全部为红眼，此实验不是验证实验，A错误；F1红眼果蝇雌雄交配，F2红眼∶白眼＝3∶1，且白眼全部为雄性，此结果能证明基因位于X染色体上，但不能验证白眼基因位于X染色体上，B错误；白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，后代白眼全部为雄性，红眼全部为雌性，这是验证基因位于X染色体上的测交实验，C正确；F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1，但此实验不是测交实验，不能验证结论，D错误。
3．(2023·陕西咸阳开学考)摩尔根从野生果蝇培养瓶中发现了一只白眼雄性个体。他将白眼♂与红眼♀杂交，F1全部表现为红眼。再让F1红眼果蝇相互交配，F2性别比为1∶1，红眼占3/4，但所有雌性全为红眼，白眼只限于雄性。关于摩尔根的上述实验相关说法不正确的是 ( )
A．上述现象出现的假说之一是控制眼色基因仅位于X染色体上
B．上述实验完整的体现了假说—演绎法，并证明基因位于染色体上
C．若控制白眼的基因同时位于X与Y染色体，F2白眼只为雄性
D．上述实验能够说明性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联
【答案】B
【解析】根据题中所述现象，摩尔根提出控制眼色基因仅位于X染色体上的假说，A正确；上述实验只体现了假说—演绎法中观察现象内容，没有证明基因位于染色体上，B错误；若控制白眼的基因同时位于X与Y染色体，假设控制红白眼的基因为A、a基因，那么亲本白眼♂(基因型为XaYa)与红眼♀(基因型为XAXA)杂交，F1全部表现为红眼(基因型有XAXa、XAYa)，再让F1红眼果蝇相互交配，F2基因型有XAXA、XAXa、XAYa、XaYa，F2白眼只为雄性，C正确；F2中白眼只限于雄性，说明性染色体上的基因所控制的性状与性别相关联，D正确。
4．果蝇某条染色体上部分基因的分布如图所示，下列说法
错误的是 ( )
A．图中控制朱红眼和深红眼的基因属于等位基因
B．第一次证明了基因位于染色体上的是摩尔根
C．由图可知，一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列
D．一般来说，该染色体上的所有基因在果蝇其他细胞中也有，但不一定都能表达
【答案】A
【解析】图中控制朱红眼和深红眼的基因位于同一条染色体上，为非等位基因，A错误；摩尔根通过果蝇杂交实验，第一次证明了基因位于染色体上，B正确；由图可知，一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列，C正确；果蝇的不同细胞中，基因选择性表达，所以不同细胞中这些基因不一定都能表达，D正确。
5．摩尔根研究果蝇眼色遗传的实验过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律
B．摩尔根和孟德尔(豌豆杂交实验)一样，都采用了假说—演绎法
C．让F2中的雌雄果蝇杂交，可得到白眼雌果蝇
D．若用红眼雄果蝇和白眼雌果蝇作亲本进行杂交，则子代表型与图中F1相同
【答案】D
【解析】控制眼色的基因位于X染色体上，其遗传遵循基因的分离定律，A正确；摩尔根和孟德尔(豌豆杂交实验)一样，都采用了假说—演绎法，B正确；亲本为XBXB×XbY，子一代的基因型为XBXb、XBY，子二代的基因型为XBXb、XBXB、XbY、XBY，让F2中的雌雄果蝇(XBXb×XbY)杂交，可得到白眼雌果蝇，C正确；若用红眼雄果蝇(XBY)和白眼雌果蝇(XbXb)作亲本进行杂交，则子代为红眼雌果蝇和白眼雄果蝇，与图中F1不相同，D错误。(共47张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
1 减数分裂和受精作用
第2课时 受精作用
课标要点 学法指导
说明进行有性生殖的生物体的遗传信息通过配子传递给子代 1．科学探究、科学思维：通过建构模型，理解配子中染色体组合的多样性
2．生命观念：理解受精作用的实质及意义
3．科学思维：提高抽象概括能力，掌握染色体、DNA的数目－时间坐标曲线
知识导图
课前·新知导学
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 四分体中的________________之间可能发生互换
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体____________
非姐妹染色单体
自由组合
2．意义：导致不同配子___________有差异，使同一双亲的后代呈现__________。
遗传物质
多样性
正常情况下，一个精原细胞经过减数分裂形成几种配子(根据染色体组成分类)
_________________________________________________。
提示：两种
微思考
家鸽是进行有性生殖的生物，能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中会进行 ( )
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，染色体数目恢复恒定。
受精作用
____________与受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，对于生物的遗传变异都十分重要。
减数分裂
双胞胎一般可分为同卵双胞胎和异卵双胞胎两类。同卵双胞胎指两个胎儿由一个受精卵发育而成，异卵双胞胎是由不同的受精卵发育而成的。其中性格和容貌相似性较小，也可能是不同性别的是哪一种双胞胎？为什么？___________________________________________。
提示：异卵双胞胎。异卵双胞胎来自两个不同的受精卵，故具有不同的遗传特性
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)受精作用包括精子和卵细胞的相互识别和融合。 ( )
(2)受精的实质是精子进入卵细胞中。 ( )
(3)受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。( )
(4)受精作用的过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。 ( )
(5)受精作用对维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定十分重要。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．减数分裂配子中染色体的组合方式及种类
(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
配子中染色体组合的多样性
(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个(种)卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞(如图所示)。
2．减数分裂过程中的异常分析
(1)减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)：
(2)减数分裂Ⅱ异常(姐妹染色单体未分离)：
某种能进行有性生殖的高等动物体细胞含有2对同源染色体A、a与B、b(如图所示)，请回答该动物形成的配子种类数的问题：
(1)如果不发生互换，则该动物的一个精原细胞或一个卵原细胞能形成几个精子或几个卵细胞？其染色体组成是怎样的？
(2)如果图中的A和a同源染色体在四分体时期发生了互换，则一个精原细胞和一个卵原细胞又分别形成几种精子和卵细胞？
提示：(1)一个精原细胞能形成4个精子，其染色体组成是AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB；一个卵原细胞只能形成1个卵细胞，其染色体组成是AB或ab或Ab或aB。
(2)一个精原细胞会形成4种精子，一个卵原细胞会形成1种卵细胞。
[对点精练]
1．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，下列相关叙述不正确的是 ( )
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】D
【解析】在不考虑互换的情况下，每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞，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，故D错误。
2．人类有一种常见的遗传病唐氏综合征，患者细胞中有3条21号染色体(正常人有2条)。下列对于可能的原因分析错误的是 ( )
A．父方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
B．母方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
C．父方减数分裂Ⅱ两条姐妹染色单体形成的子染色体移向同一极
D．父方、母方产生的配子都减数分裂出现异常
【答案】D
【解析】唐氏综合征是指患者21号染色体比正常人多一条，父方、母方都有可能提供了异常的配子，而且是只有一方提供了异常的配子。配子中多一条染色体，可能是减数第一次分裂异常，也可能是减数第二次分裂异常，但是不可能父方、母方提供的配子均异常。
【方法技巧】 根据染色体组成判断配子来源
(1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为：同为同一“次”。
(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为：补为同一“初”。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为：同、补为同一“体”。
[知识归纳]
受精作用
1．减数分裂结果分析
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。图示中配子的染色体数目只有体细胞的一半，并且没有同源染色体。
2．受精作用结果分析
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)。图中受精卵的染色体数目恢复为体细胞染色体数，且出现同源染色体。
[对点精练]
1．下图表示某二倍体生物细胞分裂和受精作用过程中，核 DNA含量和染色体数目的变化曲线图，以下分析正确的是 ( )
A．b、c两段分别表示染色体数目和核DNA含量的变化
B．EF、KL段不存在同源染色体
C．CD、GH及OP段染色体数目相同
D．同源染色体分离发生在b段
【答案】D
【解析】由图可知，b段表示减数分裂过程中核DNA含量的变化规律，c段表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目的变化规律，A错误；EF段存在同源染色体，KL段不存在同源染色体，B错误；CD段表示有丝分裂，此阶段细胞中所含染色体数目在前期、中期与体细胞相同，在后期、末期是体细胞的2倍，GH段表示减数分裂Ⅰ，此阶段细胞中所含染色体数目与体细胞相同，OP段表示有丝分裂后期、末期，此时细胞中所含染色体数目是体细胞的2倍，C错误；同源染色体分离发生在b段的GH段，D正确。
2．下图是某动物受精作用的示意图，据图分析正确的是 ( )
A．甲、乙两细胞先识别后融合
B．甲、乙两细胞经有丝分裂形成
C．甲、乙两细胞均含两个染色单体
D．丙细胞中不含同源染色体
【答案】A
【解析】图示为某动物受精作用的示意图，其中甲为精子，乙为卵细胞，丙为受精卵。受精过程中，甲、乙两细胞即精子、卵细胞先识别后融合，A正确；甲、乙两细胞为生殖细胞，经减数分裂形成，B错误；甲、乙两细胞均不含染色单体，C错误；丙细胞为受精卵，细胞中含同源染色体，D错误。
【方法技巧】 根据染色体数目变化判断生理过程
(1)染色体始终保持正常体细胞数目——减数分裂Ⅰ。
(2)染色体数目减半后只在后期加倍——减数分裂Ⅱ。
(3)染色体数目由减半恢复为正常体细胞数目——受精作用。
(4)染色体数目相对于正常体细胞染色体数加倍后减半——有丝分裂。
课堂·延伸提分
易错易混1：有性生殖后代多样性的原因
(1)配子的多样性：一是减数分裂Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换；二是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。
(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。
易错易混2：细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别
受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的DNA；受精卵的细胞质中，如线粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。
例 下列关于精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述，正确的是 ( )
①受精卵中的遗传物质主要来自染色体
②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
③受精时精子全部进入卵细胞内
④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4 N条
⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①③④ D．②③④
【答案】A
【解析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自染色体，①正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，②正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，③错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，④错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，⑤正确。
小练·素养达成
1．某雌果蝇的基因组成为AABbEe，3对基因独立遗传，则其产生卵细胞的种类及其体内一个卵原细胞所产生卵细胞的种类分别是 ( )
A．4种和1种 B．4种和2种
C．4种和4种 D．8种和2种
【答案】A
【解析】根据基因自由组合定律，该果蝇可产生的配子种类有1×2×2＝4种；一个卵原细胞经过减数分裂只能形成一个卵细胞，因此只有1种。
2．受精作用是卵子和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，它是有性生殖的基本特征，丰富了遗传的稳定性和多样性。下列有关分析错误的是 ( )
A．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
B．卵细胞与精子结合的随机性，保证了后代遗传的多样性
C．减数分裂形成配子时，非同源染色体的组合具有多样性
D．减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
【答案】A
【解析】受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，A错误；同一雌性个体产生的卵细胞具有多样性，同一雄性个体产生的精子也有多样性，不同种类的卵细胞与精子随机结合，所形成的受精卵具有的多样性更丰富。这种受精的随机性，保证了后代遗传的多样性，B正确；一个精原细胞或卵原细胞一般都具有多对同源染色体，减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体随机组合，同源染色体对数越多，所形成的染色体组合越多，导致配子也越多样，C正确；减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目加倍，从而保证了生物前后代染色体数目的恒定，D正确。
3．有性生殖的生物通过细胞分裂和受精作用完成个体的繁殖(如下图)，其中同时含有同源染色体和姐妹染色单体的细胞是 ( )
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
【答案】B
【解析】依题意可知，Ⅰ为性原细胞，此时细胞中的DNA还没有进行复制，因此该细胞含有同源染色体，但是不含姐妹染色单体；Ⅱ为初级性母细胞，此时细胞中已经完成了DNA的复制，而同源染色体还没有分离，因此该细胞同时含有同源染色体和姐妹染色单体；Ⅲ为次级性母细胞，同源染色体已经发生了分离，因此不含同源染色体；Ⅳ为精子和卵细胞结合形成的受精卵，含有同源染色体，但不含姐妹染色单体。
4．(2022·浙江学考)在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是 ( )
A．将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体
B．将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对
C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
【答案】C
【解析】将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体含有两条染色单体，A正确；同源染色体一般大小相同，一条来自父方，一条来自母方(用不同颜色表示)，所以将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对，B正确；模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色可以相同也可以不同，表明非同源染色体自由组合，C错误；模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同，表明两者是复制关系，D正确。
5．下列有关“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的实验”的叙述，错误的是 ( )
A．选取蝗虫作实验材料，是因为蝗虫染色体数目相对较少，染色体较大，易于观察
B．实验过程中，我们可以观察到蝗虫的精母细胞进行减数分裂不同时期的动态过程
C．用显微镜观察到蝗虫减数第一次分裂与减数第二次分裂中期染色体数目及排列在赤道板的方式均不同
D．观察到某些细胞有染色体联会现象，这些细胞是雄性蝗虫的初级精母细胞
【答案】B
【解析】选取蝗虫作实验材料，是因为蝗虫染色体数目相对较少，蝗虫的体细胞中有24条染色体，染色体较大，易于观察，A正确；实验过程中，我们所用的装片是永久装片，且细胞已死亡，不能观察到减数分裂的动态过程，B错误；蝗虫减数第二次分裂中期染色体数较减数第一次分裂中期，染色体数减半，且排列方式不太相同，减数第一次分裂中期：同源染色体两两相互配对整齐地排布在赤道板两侧，而减数第二次分裂中期，每一条染色体的着丝粒整体地排布在赤道板上，C正确；染色体联会现象发生在减数第一次分裂，此时的细胞应为初级精母细胞，D正确。(共72张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
①理解减数分裂的概念。
②结合细胞分裂图像掌握精子的形成过程。
③比较精子和卵细胞形成过程的异同。
④学会观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
⑤了解染色体与基因具有的平行关系。
⑥掌握摩尔根关于果蝇眼色杂交实验。
⑦了解伴性遗传的概念。
⑧了解伴性遗传的类型及特点。
⑨掌握伴性遗传在生产实际中的应用。
4个重点：①精子和卵细胞的形成过程；
②根据细胞分裂图像或坐标曲线图判断减数分裂过程；
③掌握摩尔根关于果蝇眼色杂交实验过程、解释和验证；
④伴性遗传的类型及其应用。
3个难点：①精子和卵细胞形成过程的判断和比较；
②果蝇杂交实验的应用；
③伴性遗传的类型及其应用。
4个考点：①细胞分裂图像的判断；
②减数分裂相关坐标曲线图分析；
③基因位置的实验判断；
④伴性遗传的相关分析。
1 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂(含实验)
课标要点 学法指导
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 1．科学思维：掌握精子的形成过程
2．科学思维：掌握卵细胞的形成过程
3．科学探究：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识记减数分裂各时期的特点
知识导图
课前·新知导学
精子的形成过程
1．场所：________。
2．过程
(1)在减数分裂前，每个精原细胞的_________复制一次，而细胞在____________过程中连续分裂______次。
睾丸
染色体
减数分裂
两
(2)减数分裂：
①减数分裂Ⅰ：
【答案】①四分体 互换 赤道板 分离 自由组合
②减数分裂Ⅱ：
【答案】②赤道板 着丝粒
一般情况下，一个精原细胞经过减数分裂形成几个、几种类型的精细胞？
_______________________________________。
提示：四个、两种类型
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)减数分裂和有丝分裂一样，都要在分裂前的间期进行DNA的复制和蛋白质的合成。 ( )
(2)一个四分体中有两条染色体和四条染色单体。 ( )
(3)染色体的着丝粒分裂发生在减数第一次分裂后期。 ( )
(4)同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体自由组合。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)√
卵细胞的形成过程
1．场所：卵巢。
2．减数分裂过程
(1)减数分裂Ⅰ：
【答案】(1)初级卵母
(2)减数分裂Ⅱ：
【答案】(2)次级卵母 卵
在卵细胞的形成过程中，所有细胞的细胞质都进行不均等分裂吗？
_______________________________________。
提示：不是
微思考
判断下列叙述的正误。
(1)一个卵原细胞通过减数分裂只能形成一个卵细胞。 ( )
(2)卵原细胞在减数分裂过程中细胞质都发生了不均等的分裂。 ( )
(3)卵细胞和精子形成过程中都发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。 ( )
(4)卵细胞和极体都可以参与受精作用。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)×
减数分裂的概念
范围 进行____________的生物
时期 原始生殖细胞产生________生殖细胞的过程
过程 细胞分裂______次
结果 最终产生的子细胞中染色体的数目______
有性生殖
成熟
两
减半
人体中是不是各种器官中的细胞都可以进行减数分裂？
_______________________________________。
提示：不是
微思考
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理
根据减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目的变化，识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
【答案】初级精母 次级精母 不同时期
判断减数分裂各个时期的主要依据是什么？
_____________________________________________________。
提示：有无同源染色体以及染色体的数量、分布和行为
微思考
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．染色体的主要行为变化与染色体、DNA、染色单体数目变化的关系
减数分裂的概念及相关过程
2．与减数分裂有关的三组概念
(1)同源染色体与非同源染色体：
①同源染色体的概念：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如上图甲中A和B、C和D为同源染色体。
②非同源染色体的概念：形状和大小一般不相同，来源可能相同，也可能不同，在减数分裂中不进行配对。如上图甲中A和C、B和D为非同源染色体。
(2)姐妹染色单体与非姐妹染色单体：
姐妹染色单体：连在同一个着丝粒上的染色单体。如上图乙中1和2、3和4、5和6、7和8为姐妹染色单体；而1和3、4、5、6、7、8为非姐妹染色单体。
(3)联会和四分体：
①联会：同源染色体两两配对的现象。
②四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。
③相互关系：
④数量关系：1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。
3．精子、卵细胞形成过程的比较
(1)不同点：
(2)相同点：
①染色体都在减数分裂前的间期复制一次。
②减数分裂Ⅰ时同源染色体分开。
③减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开。
④形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。
下面是某动物细胞减数分裂各时期的示意图，请据图回答下列问题：
(1)上图所示的是精子的形成过程还是卵细胞的形成过程？请简述判断的理由。
(2)请按照减数分裂过程的先后顺序将图中的图像排序：__________ (用数字和箭头表示)。
(3)非姐妹染色单体的互换发生在哪个图所处时期？
(4)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图中的哪个图像中？两种变化是否同时发生？
提示：(1)精子，因为减数第一次分裂末期形成的两个子细胞的细胞质是均等分裂的。
(2)③→⑥→②→④→①→⑤ (3)③ (4)②，同时发生。
[对点精练]
1．下列有关某雄性动物生物体细胞减数分裂示意图(如图)的叙述，正确的是 ( )
A．图①处于减数第一次分裂中期，细胞内有8条染色体
B．图②处于减数第二次分裂后期，细胞内有2对姐妹染色单体
C．图③处于减数第二次分裂前期，该生物的体细胞中染色体数目为8条
D．该生物体精子形成过程可排序为①③②④
【答案】D
【解析】图①有4条染色体，2对同源染色体，且同源染色体配对排列在赤道板两侧，所以图①是减数第一次分裂中期，A错误；图②有4条染色体，无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，所以是减数第二次分裂后期，细胞内无姐妹染色单体，B错误；图③细胞中有两条染色体，无同源染色体，着丝粒排列在赤道板上，所以是减数第二次分裂中期，该生物的体细胞中染色体数目为4条，C错误；该生物精子形成过程可排序为①③②④，D正确。
2．(2023·陕西渭南期末)如图是某动物细胞(2n)减数分裂过程中的一个图像，下列叙述错误的是 ( )
A．该细胞的同源染色体正在分离
B．该细胞中存在同源染色体
C．该细胞是初级卵母细胞
D．该细胞分裂后会产生两个次级卵母细胞
【答案】D
【解析】图示细胞中同源染色体分离，故细胞处于减数第一次分裂的后期，A、B正确；该细胞不均等分裂，且处于减数第一次分裂后期，故为初级卵母细胞，其分裂产生的子细胞为次级卵母细胞和极体，C正确、D错误。
[知识归纳]
1．减数分裂变化的关键点
减数分裂的相关知识总结
2．染色体和核DNA的数目变化
(1)核DNA分子的数目变化：
①间期核DNA分子因为复制而数目加倍。
②减数分裂Ⅰ结束时，同源染色体分离，使细胞核中DNA分子数目减少一半。
③减数分裂Ⅱ过程中，因为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，并且平均分配到两个子细胞中，核DNA分子数目减少一半。
(2)染色体的数目变化：
①减数分裂Ⅰ结束时，因为同源染色体分离，使细胞中染色体数目减少一半。
②减数分裂Ⅱ过程中，因为着丝粒分裂，使细胞中染色体数目暂时加倍；随着染色体平均分配到两个子细胞中，最终子细胞中染色体数目为正常体细胞中的一半。
(3)染色体数/核DNA分子数的变化规律及原因：
3．减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化
(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。
(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成；cd段是存在染色单体的时期(减数分裂Ⅰ前、中、后、末期和减数分裂Ⅱ前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子； de段
变化的原因是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。
4．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像的分析
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①②与③的主要区别在于有无同源染色体
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
中期
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①②与③的主要区别在于有无同源染色体
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
后期
①与②比较：①中姐妹染色单体分离形成染色体，②中同源染色体分离；
①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；
②与①③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体
5．精子与卵细胞形成过程中分裂图像的判断
注：若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
下图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。请据图回答下列问题：
(1)图中①②③分别表示什么(染色体/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)①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA。
(2)Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前期、中期和后期。Ⅲ和Ⅳ。
[对点精练]
1．假定某动物体细胞染色体数目2n＝4，下列关于图中②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是 ( )
A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B．②③④分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C．④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期
D．②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍
【答案】C
【解析】若体细胞染色体数目2n＝4，则可判断②为减数第一次分裂四分体时期，③为有丝分裂中期，④为减数第一次分裂后期，⑤为有丝分裂后期，⑥为减数第二次分裂后期。只有⑥不含同源染色体，④表示同源染色体的分离，染色体数目不加倍。
2．右图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对本图的解释完全正确的是 ( )
A．同源染色体的联会发生在d～e的初期
B．e点染色体数目为c，f点染色体数目又出现短时间的加倍
C．e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂
D．a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
【答案】D
【解析】细胞分裂前的间期，染色体完成复制，进入分裂期后，同源染色体出现联会现象，应发生在c～d初期，e点完成减数第一次分裂，同源染色体发生了分离，染色体数目变为c；f点完成减数第二次分裂，每个子细胞中染色体数目仍为c；e点表示进入减数第二次分裂，即次级精母细胞形成；f点表示进入减数第二次分裂末期，即精细胞形成；a～c段完成DNA的复制，表示间期；c～f段DNA连续两次减半，表示分裂期；f～g段表示完成分裂后精细胞变形为精子。
课堂·延伸提分
易错易混1：关注同源染色体的三个易错点
(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
(2)着丝粒分裂后，染色单体变成的染色体，尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换造成的。
(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
例1 判断有关同源染色体叙述的正误。
(1)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体。 ( )
(2)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体。 ( )
(3)同源染色体携带的遗传信息一定相同。 ( )
(4)在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√
易错易混2：减数第二次分裂是否还有“复制”？其间同源染色体是否全为“0”？
减数第一次分裂与减数第二次分裂3个关键点归纳：
(1)减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制，复制后着丝粒一直未分裂，故减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制(即不存在染色体复制)，然而，减数分裂Ⅰ结束后，进入减数分裂Ⅱ前还需进行中心体复制，以便形成纺锤体。
(2)减数分裂Ⅰ发生同源染色体分开，但着丝粒不分裂，减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂。
(3)减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会，四分体互换及同源染色体分开等行为)，减数分裂Ⅱ整个时期无同源染色体，即便是减数分裂Ⅱ后期，染色体加倍为2N时，同源染色体也为“0”。
易错易混3：常考易混的相关物质或结构变化的原因
例2 下列有关人体生殖细胞的减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较，正确的是 ( )
A．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体，且都进行一次DNA复制
B．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中染色体数目可能相同
C．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有姐妹染色单体的分离
D．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量可能相同
【答案】B
【解析】减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中不含同源染色体，且减数第二次分裂中不再进行DNA复制，A错误；减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目相同，B正确；在减数第一次分裂过程中没有姐妹染色单体的分离，C错误；减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量不可能相同，D错误。
小练·素养达成
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互换 ④细胞质分离 ⑤联会 ⑥间期的染色体复制 ⑦染色单体分离
A．②①③④⑤⑥⑦④ B．④⑥③②⑤⑦①④
C．⑥⑤①③②④⑦④ D．⑥⑤③④⑦②①③
【答案】C
【解析】在时间顺序上依次是减数第一次分裂前，染色体进行复制，随后发生联会、形成四分体、互换、同源染色体分离和细胞质分离；减数第二次分裂发生染色单体分离和细胞质分离。
2．(2023·广东揭阳期中)下图为某哺乳动物体内细胞进行两次分裂的示意图，下列有关叙述错误的是 ( )
A．若两次分裂均出现着丝粒分裂，则细胞甲、乙、丙中染色体数相同
B．若细胞甲为卵原细胞，则细胞丙可能是卵细胞，也可能是第二极体
C．若细胞丙为精细胞，则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现
D．若在第一次分裂过程中出现四分体，则细胞乙中可能不存在X染色体
【答案】C
【解析】若两次分裂均出现着丝粒分裂，则图中两次分裂均表示有丝分裂，则细胞甲、乙、丙染色体数相同，A正确；若细胞甲为卵原细胞，图中两次分裂表示减数第一次分裂和减数第二次分裂，则细胞丙可能是卵细胞，也可能是第二极体，B正确；若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中有纺锤体出现，C错误；若该动物为雄性，在第一次分裂中出现四分体，则图示为减数分裂，乙细胞为次级精母细胞，有可能不存在X染色体，D正确。
3．下面是某同学建构的减数分裂过程中染色体变化的模型图，其中建构正确的是 ( )
A．①③④ B．②③④
C．①②④ D．①②③
【答案】D
【解析】①②建构的是减数第二次分裂后期的模型图，由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，故产生的次级精母细胞(或极体)中2条非同源染色体可能是1条来自父方、1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或母方，如图②。③建构的是减数第一次分裂后期的模型图，④不符合同源染色体分离的情况。
4．如图是基因型为AABbee的某动物细胞分裂过程中某阶段的示意图。下列相关叙述正确的是 ( )
A．图示细胞是次级精母细胞或极体
B．图中a基因一定来源于互换
C．图示细胞中染色体数目是核DNA分子数目的2倍
D．图示细胞的子细胞都能够参与受精作用形成受精卵
【答案】A
【解析】图示细胞为减数第二次分裂后期的细胞，细胞质均等分裂，因此为次级精母细胞或极体，A正确；该动物的基因型为AABbee，因此a基因的出现不可能是互换的结果，有可能是基因突变产生的，B错误；图示细胞为减数第二次分裂后期的细胞，染色体数目与核DNA分子数目相等，C错误；该细胞可能是极体，极体分裂产生的子细胞还是极体，极体不能参与受精作用形成受精卵，D错误。
5．若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如下图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是 ( )
A．A→B可表示DNA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可表示减数第二次分裂全过程
【答案】D
【解析】D→E表示着丝粒分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝粒分裂后一条染色体上只含有一个DNA分子。(共64张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
3 伴性遗传
课标要点 学法指导
概述性染色体上的基因传递和性别相关联 1．科学思维、生命观念：理解伴性遗传的特点与人类红绿色盲的遗传特点
2．科学思维、生命观念：比较红绿色盲(伴X隐性遗传)，推导伴X显性遗传的遗传特点
3．社会责任：说出伴性遗传在实践中的应用
知识导图
课前·新知导学
伴性遗传
由____________上的基因控制的，遗传上总是和________相关联的现象。
性染色体
性别
是不是所有的生物都有伴性遗传的现象？
_________________________。
提示：不是
微思考
人类红绿色盲——伴X染色体隐性遗传病
1．红绿色盲基因位于__________上。Y染色体由于过于短小，缺少与X染色体同源的区段而没有这种基因。
X染色体
2．下图为红绿色盲的遗传系谱图(正常基因和色盲基因分别用B、b表示)，请在横线上填写基因型。
【答案】XBXb XbY
3．人类红绿色盲的遗传的主要特点
(1)红绿色盲患者男性________女性。
原因：女性中同时含有两个患病基因才会患病，含________致病基因只是携带者，表现正常。而男性中只要有________致病基因就会患病。
(2)交叉遗传：男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给_________。
(3)女性色盲患者的________和________均患病。
多于
一个
一个
女儿
父亲
儿子
无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就一定是红绿色盲患者吗？
_________________________________________________。
提示：男性只要含一个红绿色盲基因就会患病，但女性含一个红绿色盲基因为携带者，不患病，含两个红绿色盲基因才会患病
微思考
下列有关红绿色盲的叙述中，正确的是 ( )
A．父亲正常，儿子一定正常
B．女儿色盲，父亲一定色盲
C．母亲正常，儿子和女儿一定正常
D．女儿色盲，母亲一定色盲
【答案】B
【解析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，母亲正常，儿子和女儿也有可能患病；父亲正常，女儿一定正常；女儿患病，父亲一定患病；母亲患病，儿子一定患病，B项正确。
抗维生素D佝偻病——伴X染色体显性遗传病
1．基因位置
________致病基因及其等位基因只位于________染色体上。
显性
X
2．下图为抗维生素D佝偻病的遗传系谱图(致病基因用D表示，正常基因用d表示)，请在横线上填写基因型。
【答案】XDXd XDY
多于
较轻
男患者
一对患有抗维生素D佝偻病的夫妇，生有一个正常的孩子，则这对夫妇的基因型分别是怎样的？(用D和d表示相关基因)
_________________________________________________。
提示：XDY、XDXd
微思考
抗维生素D佝偻病是一种显性遗传病，在人群中女性的发病率高于男性，则该病的致病基因最可能位于 ( )
A．常染色体 B．X、Y染色体
C．X染色体 D．Y染色体
【答案】C
【解析】抗维生素D佝偻病是一种伴X染色体显性遗传病，女性发病率高于男性。
伴性遗传在实践中的应用
性别决定的其他方式：ZW型。
(1)雌性：(异型)________，雄性：(同型)_______。
(2)分布：鸟类、鳞翅目昆虫、某些鱼类等。
(3)实例：芦花雌鸡(ZBW)和非芦花雄鸡(ZbZb)交配，F1的基因型分别是_______、______，相应的表型分别是__________、___________。
ZW
ZZ
ZBZb
ZbW
芦花雄鸡
非芦花雌鸡
一对芦花雌雄鸡的后代是不是全部都是芦花鸡？
_________________________________________________。
提示：不一定，如果雄鸡是杂合子，则后代雌鸡中也会出现非芦花鸡
微思考
芦花鸡的羽毛(成羽)是一种黑白相间的斑纹状，但在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有一个黄色斑点。控制芦花的基因在Z染色体上，芦花对非芦花是显性。养鸡场为了多养产蛋母鸡，要大量淘汰公鸡，下列配种方案可达到这个目的的是 ( )
A．芦花母鸡×非芦花公鸡 B．芦花公鸡×非芦花母鸡
C．芦花母鸡×芦花公鸡 D．非芦花母鸡×非芦花公鸡
【答案】A
【解析】鸡的性别决定为ZW型，设相关基因用B、b表示，非芦花公鸡(ZbZb)和芦花母鸡(ZBW)进行杂交，后代中雌性都是非芦花，雄性都是芦花(方便淘汰)，故A正确。
课堂·重难探究
[知识归纳]
1．结合性染色体传递规律分析伴性遗传的类型及特点
(1)性染色体的传递规律：
伴性遗传的类型及特点
F1：XX1(女性)、XX2(女性)、X1Y(男性)、X2Y(男性)
(2)分析：①男性的X染色体一定来自其母亲，且男性一定将X染色体传给其女儿。
②女性的X染色体一条来自其母亲，一条来自其父亲，表型取决于基因的显隐性。
③Y染色体只能由男性传给其儿子，儿子传给孙子，所以伴Y染色体遗传只限男性。
④若致病基因为X染色体上的隐性基因(以红绿色盲基因为例)，则有：
代数 性别 基因型 表型
Ⅰ 男性 XbY 患者
↓
Ⅱ 女性 X－Xb
↓
Ⅲ 男性 XbY 患者
男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给其女儿；从表型上看，一般会表现出隔代遗传的特性；由于致病基因为隐性，从概率上看，男性色盲患者多于女性色盲患者。
⑤若致病基因为X染色体上的显性基因(以抗维生素D佝偻病基因为例)，则有：
代数 性别 基因型 表型
Ⅰ 男性 XDY 患者
↓
Ⅱ 女性 XDX－ 患者
↓
Ⅲ 男性 XDY 患者
男患者的致病基因只能来源于母亲，并且只会传递给其女儿；从表型上看，一般会表现出世代连续遗传的特性；由于致病基因为显性，从概率上看，女性患者多于男性患者。
2．“特殊组合”及其应用
(1)“特殊组合”：隐性性状个体作母本、显性性状个体作父本(以XY型性别决定为例)。
(2)应用。
①区分基因位置：若基因只位于X染色体上，则子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性性状；若基因位于常染色体上，则子代性状表现与性别无关，即雌雄个体中均有显性和隐性性状。
②依据子代表型区分性别：若基因位于X染色体上，子代表型为显性的全为雌性，隐性的全为雄性。
下图为某红绿色盲家系图谱(图中深颜色表示患者)，请据图回答下列问题：
(1)根据哪两个家庭的遗传情况可判断红绿色盲为隐性遗传病？
(2)因绘图时有误，请分析图中的Ⅲ－4的父母的表型是否正确？为什么？
(3)Ⅲ－4将来结婚后生育的儿子都是色盲患者吗？为什么？
提示：(1)Ⅱ－1和Ⅱ－2正常，但他们生有患病的孩子；Ⅱ－3和Ⅱ－4正常，但他们生有患病的孩子；Ⅱ－5和Ⅱ－6正常，但他们生有患病的孩子，即“无中生有为隐性”。
(2)其父亲的表型错误，因为Ⅲ－4的基因型是XbXb，两条Xb中总有一条来自其父亲，即其父亲的基因型是XbY，为红绿色盲患者。
(3)是，因为Ⅲ－4的基因型是XbXb，其中一条Xb一定能传给其儿子，即其儿子的基因型一定是XbY，所以一定是色盲患者。
[对点精练]
1．(2023·安徽马鞍山期中)控制色弱的基因与红绿色盲基因位于X染色体的相同位点。下图为某家系色觉表现情况，据图分析，下列选项中错误的是 ( )
A．色觉表现的显隐性关系为正常＞色弱＞色盲
B．Ⅱ－2和Ⅱ－3再生一个女儿一定是杂合子
C．Ⅱ－5和Ⅱ－6的后代患色弱的概率为1/8
D．人群中存在的与该位点相关的基因型有9种
【答案】C
【解析】Ⅰ－3色盲，其女儿Ⅱ－5正常，说明色盲是隐性遗传病，又知控制色弱的基因与红绿色盲基因位于X染色体的相同位点，因此色弱和色盲均属于伴X隐性遗传，根据Ⅱ－2正常和Ⅱ－3色弱，所生的Ⅲ－1色盲，说明Ⅱ－3既含有色弱基因也含有色盲基因，但却表现色弱，即色弱和色盲的显隐性关系为色弱＞色盲，因此色觉表现的显隐性关系为正常＞色弱＞色盲，A正确；设色弱基因为a1、色盲基因为a2，正常基因为A，则Ⅱ－2基因型为XAY，Ⅱ－3基因型为Xa1Xa2，因此Ⅱ－2和Ⅱ－3再生一个女儿一定是杂合子，即XAXa1或XAXa2，B正确；
根据A项分析可知，色觉表现的显隐性关系为正常＞色弱＞色盲，因此Ⅰ－3色盲，基因型为Xa2Y，其X染色体一定传给其女儿，因此Ⅱ－5基因型为XAXa2，Ⅱ－6基因型为XAY，由于Ⅱ－5和Ⅱ－6不含色弱基因，因此后代不会患色弱，C错误；控制该病的等位基因为A、a1、a2，女性基因型为XAXA、Xa1Xa1、Xa2Xa2、Xa1Xa2、XAXa1、XAXa2，男性基因型为XAY，Xa1Y，Xa2Y，因此人群中存在的与该位点相关的基因型有9种，D正确。
2．(2023·云南曲靖期末)下列有关遗传方式及其特点的叙述，错误的是 ( )
A．常染色体遗传病，男女发病率相等
B．伴X染色体隐性遗传病，常表现为交叉遗传，且男性患者多于女性患者
C．伴Y染色体遗传病，患者只有男性，如抗维生素D佝偻病
D．伴X染色体显性遗传病，常表现为代代相传，且女性患者多于男性患者
【答案】C
【解析】常染色体遗传病的特点是男女发病率相当，A正确；伴X染色体隐性遗传病的特点是患者男性多于女性，常表现为交叉遗传，B正确；伴Y染色体遗传的特点是传男不传女，即患者只有男性，抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，C错误；伴X染色体显性遗传病的特点是患者女性多于男性，代代相传，D正确。
[知识归纳]
1．遗传系谱图的判断方法
遗传系谱图的分析
2．涉及两种遗传病的计算原则
一般来说，两种遗传病是独立遗传的，因此在计算时先算甲病，再算乙病。两个体婚配，后代患病率关系如表所示：
项目 患乙病：q 不患乙病：1－q
患甲病：p 两病兼患：pq 只患甲病：p(1－q)
不患甲病：1－p 只患乙病：q(1－p) 不患病：(1－p)(1－q)
3．患病男孩概率≠男孩患病概率
(1)由常染色体上的基因控制的遗传病
①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。以男孩患病概率为例推理如下：
③患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。以患病男孩概率为例推理如下：
(2)由性染色体上的基因控制的遗传病
①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男孩，即可求得患病男孩的概率。
②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病的男孩所占的比例。
[对点精练]
1．(2022·广东学考)家族性遗传性视神经萎缩是伴X隐性遗传病。如图是一患者家族遗传系谱图，据此判断Ⅲ－1的致病基因来自 ( )
A．Ⅰ－1
B．Ⅰ－2
C．Ⅰ－3
D．Ⅰ－4
【答案】D
2．有些人的性染色体组成为XY，其外貌与正常女性一样，但无生育能力，原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a，而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ－1的基因型为XaY
B．Ⅱ－2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C．Ⅰ－1的致病基因来自其父亲或母亲
D．Ⅱ－4的基因型为XAXA
【答案】C
【解析】Ⅱ－1的基因型是XaY，A正确；Ⅱ－2的基因型是XAXa，与正常男性XAY婚配后，后代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝1∶1∶1∶1，则所生后代的患病概率是1/4，B正确；Ⅰ－1是女性携带者，基因型为XAXa，若致病基因来自父亲，则父亲基因型为XaY，由题干可知XaY为不育的女性化患者，因此，其致病基因只可能来自母亲，C错误；Ⅱ－4的基因型为XAXA，D正确。
课堂·延伸提分
易错易混1：误认为所有真核生物均有性染色体，且性染色体只存在于生殖细胞中，性染色体上的基因均与性别决定有关
(1)只有具有性别分化(雌雄异体)的生物才有性染色体，如下生物无性染色体：
①所有无性别之分的生物均无性染色体，如酵母菌等。
②虽有性别之分，但雌雄同株(或雌雄同体)的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。
③虽有性别分化且为雌雄异体，但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素，如蜜蜂、蚂蚁、龟等。
(2)性染色体既存在于生殖细胞中，又存在于正常体细胞中，性染色体上的基因并不都是控制性别的，如红绿色盲基因。
易错易混2：辨析“伴性遗传”与“从性遗传”
(1)不同点：基因位置不同。符合伴性遗传的基因位于性染色体上，而符合从性遗传的基因位于常染色体上。有些基因虽然位于常染色体上，但由于受到性激素的作用，因而使得它在不同性别个体中的表达不同，这种遗传现象称为从性遗传。从性遗传性状虽可在两性中表现，但在两性中的发生频率及杂合子基因型在不同性别个体中的表型是不同的，这种性状称为从性显性。
(2)相同点：①从性遗传和伴性遗传均遵循分离定律。②从性遗传和伴性遗传均与性别相关联，因此性状表现与性别有关不一定是伴性遗传。
例 常染色体上的基因受到性激素的影响，在不同性别中表达不同，称为从性遗传。山羊的有角和无角是一对相对性状，由一对等位基因B/b控制。现有一只雌性无角山羊与一只雄性有角山羊杂交，产生的F1中雌雄个体各表现出一种性状。有人认为这是伴性遗传，B、b基因位于X染色体上；也有人认为是从性遗传，基因型为BB的个体无论雌雄均表现为有角，基因型为bb的个体无论雌雄均表现为无角，基因型为Bb的个体在雄性中表现为有角，在雌性中表现为无角。请回答下列问题：
(1)从性遗传和伴性遗传的相同点在于性状表现都与性别相关，不同点主要在于_____________________________。
(2)若山羊的有角和无角性状为伴性遗传，则F1中雌性山羊的基因型为____________________。
(3)若山羊的有角和无角性状为从性遗传，则F1中雌雄个体的表型分别为____________________；在群体中，让无角雌雄山羊相互交配，后代________(填“会”或“不会”)出现有角雌山羊，试分析其原因：_____________________________。
【答案】(1)从性遗传中控制性状的基因位于常染色体上，而伴性遗传中控制性状的基因位于性染色体上(或控制性状的基因所在的染色体不同) (2)XBXb (3)无角、有角 不会 雌性有角山羊的基因型为BB，雌性无角山羊的基因型为Bb或bb，雄性无角山羊的基因型为bb，无角雌雄山羊相互交配，后代不会出现基因型为BB的个体
【归纳提升】 XY染色体不同区段的遗传特点分析
小练·素养达成
1．(2021·广东学考)印第安人常见的耳缘毛特征是一种伴Y染色体遗传的性状，如图表示一耳缘毛性状的家系图。据图分析，正确的是 ( )
A．耳缘毛基因在配子形成时不会随机分配
B．Ⅱ－4号个体及其后代为该基因的携带者
C．Ⅲ－3号个体的耳缘毛基因最初来源于Ⅰ－1
D．Ⅲ－5号个体会出现耳缘毛性状
【答案】C
【解析】耳缘毛基因位于Y染色体上，而Y染色体与X染色体是一对同源染色体，所以在配子形成时能随机分配，A错误；Ⅱ－4号个体是女性，不含Y染色体，所以不可能是该基因的携带者，B错误；Ⅲ－3号个体的耳缘毛基因来源于Ⅱ－2号个体，Ⅱ－2号个体的耳缘毛基因来源于Ⅰ－1，C正确；由于Ⅱ－5号个体正常，所以Ⅲ－5号个体不会出现耳缘毛性状，D错误。
2．(2023·四川学考)下列是由单基因控制的人类遗传病系谱图(图中黑色表示患者)。其中只能由常染色体上隐性基因控制的遗传病是 ( )
【答案】D
【解析】母亲和儿子均患病，该病可为常染色体显性或隐性遗传病，也可为伴X染色体显性或隐性遗传病，A错误；亲本正常，儿子患病，该病可为常染色体或伴X染色体隐性遗传病，B错误；父亲患病，女儿也患病，该病可能是显性遗传病或隐性遗传病，C错误；亲本正常，女儿患病，该病为常染色体隐性遗传病，D正确。
3．(2023·江苏南通期中)如图为某遗传病的家系图，正常情况下，该遗传病不可能是 ( )
A．常染色体显性遗传病
B．常染色体隐性遗传病
C．伴X染色体显性遗传病
D．伴X染色体隐性遗传病
【答案】D
【解析】若该遗传病是伴 X 染色体隐性遗传病，用A/a表示相关基因，那么4号基因型为XaXa，其父亲2号基因型一定为XaY，患该遗传病，与遗传系谱图结果不一致，所以该遗传病不可能是伴 X 染色体隐性遗传病，D符合题意。
4．已知抗维生素D佝偻病是一种伴性遗传病，致病基因为显性基因(H)，一对夫妇生有3个子女，其中男孩、女孩各有一个表现正常，这对夫妇的基因型可能为 ( )
A．XHXH×XHY B．XHXh×XhY
C．XhXh×XHY D．XHXh×XHY
【答案】B
【解析】该夫妇的子女中，男孩、女孩各有一个表现正常，其基因型分别是XhY和XhXh，则其双亲的基因型可能为XHXh和XhY。
5．(2023·广东)鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性，位于常染色体，Ff表现为半卷羽；体形正常(D)对矮小(d)为显性，位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境，矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产，研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”，育种过程见图。下列分析错误的是 ( )
A．正交和反交获得F1个体表型和亲本不一样
B．分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退
C．为缩短育种时间应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D．F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
【答案】C
【解析】由题意可知，卷羽正常雌性基因型为FFZDW，卷羽正常雄性基因型为FFZDZD，片羽矮小雌性基因型为ffZdW，片羽矮小雄性基因型为ffZdZd，正交和反交获得F1代均为半卷羽(Ff)，即正交和反交获得的F1代个体表型和亲本不一样，A正确；F1群体Ⅰ和Ⅱ均为亲本的杂交后代，故分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退，B正确；由分析可知，F1群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW，故应从F1群体Ⅰ中选择母本(FfZdW)进行杂交，可以更快获得耐热节粮型种鸡(FFZdZd)，C错误；从F1群体Ⅰ中选择母本(FfZdW)，从F1群体Ⅱ中选择父本(FfZDZd)，二者杂交，后代中卷羽矮小雄性(FFZdZd)即为所需，D正确。
