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第2章 基因和染色体的关系
章末整合
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体系构建 思想建模
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研究考题 有的放矢
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
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，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；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、e或ee、O，C正确。
A. 正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B. 分别从F1代群体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代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D. F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
C
解析：由于控制体型的基因位于Z染色体上，属于伴性遗传，性状与性别相关联。用 卷羽正常（FFZDW）与 片羽矮小（ffZdZd）杂交，F1代是 FfZDZd和 FfZdW，子代都 是半卷羽；用 片羽矮小（ffZdW）与 卷羽正常（FFZDZD）杂交，F1代是 FfZDZd 和 FfZDW，子代仍然是半卷羽，正交和反交都与亲本表型不同，A正确；F1代群体Ⅰ和 Ⅱ杂交不是近亲繁殖，可以避免近交衰退，B正确；为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中 选择母本（基因型为FfZdW），从F1代群体Ⅱ中选择父本（基因型为FfZDZd），可以 快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体，即在F2代中可获得目的性状能够稳定遗传 的种鸡，C错误，D正确。
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
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。
A. 3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有6种可能
B. 两个基因型相同的个体杂交，F1中一定没有雌性个体
C. 多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，F1中雌性与雄性占比相等
D. 雌雄同体的杂合子自体受精获得F1，F1自体受精获得的F2中雄性占比为1/6
A
解析：假设只有一条X染色体的个体基因型为XO，由题意分析可知，雌性动物的基 因型有TDTDXX、TDTRXX、TDTXX三种；雄性动物的基因型有TRTRXX、TTXO、 TTRXO三种；雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。若3种性别均有的群体自由 交配，则该群体产生的雌配子有TDX、TRX、TX三种，雄配子有TRX、TX、TRO、TO 四种，即F1的基因型最多有3×4＝12种可能，A错误；雌性动物的基因型有 TDTDXX、TDTRXX、TDTXX三种，若后代中有雌性个体，说明亲本一定含有TD，含 有TD且基因型相同的两个个体均为雌性，不能产生下一代，B正确；多个基因型为 TDTR、TRTR的个体自由交配，雌配子有TD、TR两种；雄配子仅TR一种，F1中雌性 （TDTR）与雄性（TRTR）占比相等，C正确；雌雄同体的杂合子（基因型为TTRXX） 自体受精获得F1，F1基因型为1/4TTXX（雌雄同体）、1/2TTRXX（雌雄同体）、 1/4TRTRXX（雄性），只有1/4TTXX（雌雄同体）、1/2TTRXX（雌雄同体）才能自体 受精获得F2，即1/3TTXX（雌雄同体）、2/3TTRXX（雌雄同体）自体受精产生下一 代雄性（TRTRXX）的比例为2/3×1/4＝1/6，D正确。
基因组成
父亲 A23A25B7B35C2C4
母亲 A3A24B8B44C5C9
儿子 A24A25B7B8C4C5
女儿 A3A23B35B44C2C9
B
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则
其C基因组成为C4C5
解析：儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自于父亲和母亲，如果基因位于 X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，所以不会获得父亲的A、B、C基因， A错误；三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因型是 A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自于母亲，而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9，说明 母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9，B正确；根据题目信息，人的某条染色体上 A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换，不符合自由组合定律，C错误；根据儿子 的基因型A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9；父亲的两条 染色体是A25B7C4和A23B35C2，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因 组成为C2C5，D错误。
6. （2023·浙江1月高考）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和 眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人 员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和 眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行 了杂交实验，结果见下表。
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体，野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫 的生殖力相同。
回答下列问题：
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯 合 效应。
隐性
乙
性别
直翅红眼雌∶直
翅紫红眼雌∶直翅红眼雄∶直翅紫红眼雄＝3∶1∶3∶1
致死
（3）若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上 其子代（F2）表型及其比例为 。
（4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对 黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控 制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。 现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预 测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子 代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5
①实验思路：
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
①黑体突变体和紫红眼突变体
F1随机交配得
F2
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则 灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
②灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫
红眼＝9∶3∶3∶1
灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例，卷翅∶直翅＝2∶1，不符合基因分离定律的分 离比3∶1，因此卷翅基因具有纯合致死效应。
（3）杂交组合丙的F1（2Aa∶1aa）和杂交组合丁的F1（2Aa∶2aa）全部个体混合， 自由交配，理论上其子代F2中卷翅红眼4/9，直翅红眼5/9，子代（F2）表型及其比例 为卷翅红眼∶直翅红眼＝4∶5。
解析：（1）分析杂交组合乙，紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶ 紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属 于隐性突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 乙的各代昆虫进行性别鉴定。若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌∶直翅紫 红眼雌∶直翅红眼雄∶直翅紫红眼雄＝3∶1∶3∶1，子代表型符合自由组合定律，与 性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得 F2，观察F2表型及个数，并做统计分析。
预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红 眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼＝9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红 眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰 体紫红眼∶黑体红眼＝2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的 遗传不遵循自由组合定律。
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。
长翅
亲代是
长翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅
翅型
翅
型的正反交实验结果不同
RRXTXT、rrXtY
rrXtXt、
RRXTY
解析：（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，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，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，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，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。
解析：（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。
红眼长翅∶红眼截翅∶紫眼长翅∶紫眼截翅＝
3∶3∶1∶第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一 减数分裂
素养目标：1.生命观念：从分子与细胞水平，利用结构与功能观，理解减数分裂过程中同源染色体的行为和数目变化。2.科学思维：根据同源染色体的概念，能够识别细胞分裂图像中的同源染色体、非同源染色体和相同染色体。3.科学思维：通过比较精子形成过程和卵细胞形成过程的异同，理解减数分裂的特征。4.科学探究：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，掌握实验技能，达到对减数分裂的感性认识。
@研习任务一 精子的形成过程
梳理 教材
1.形成场所： 睾丸（曲细精管） 。
2.精子形成过程中各时期染色体的变化
（1）间期
－精原细胞的体积增大， 染色体复制 ，
成为初级精母细胞
（2）减数分裂
结果：1个 初级精母 细胞分裂成2个 次级精母 细胞，染色体数目 减半 。
（3）减数分裂Ⅱ
结果：经减数分裂Ⅱ，2个 次级精母 细胞分裂成4个 精细胞 。
（4）变形：4个精细胞经过变形，形成4个 精子 。
3.过程及结果：1个精原细胞→ 1 个初级精母细胞→ 2 个次级精母细胞→ 4 个精细胞→ 4 个精子。
4.几个重要概念
（1）同源染色体：减数分裂过程中 进行配对 的两条染色体，形状、大小一般都 相同 ，一条来自 父方 ，一条来自 母方 。
（2）联会：减数分裂过程中同源染色体两两 配对 的现象。
（3）四分体：联会后的每对同源染色体都含有4条染色单体，称为1个四分体。
[自查自纠]
（1）减数分裂Ⅰ时，同源染色体的分离导致染色体数目减半。（ √ ）
（2）减数分裂Ⅱ后期，大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。（ ×）
（3）精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。（ ×）
互动 探究
1.减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ？为什么？
提示：减数分裂Ⅰ。因为经过减数分裂Ⅰ产生的每个次级性母细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半，而减数分裂Ⅱ前后每个细胞中染色体数目是相等的。
2.若不考虑互换和突变，一个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞，其染色体数目和类型是否完全相同？为什么？
提示：完全相同。因为减数分裂Ⅱ与有丝分裂过程相似，所以，根据有丝分裂的特点可知，若不考虑互换和突变，一个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞，其染色体数目和类型是完全相同的。
重点 理解
1.减数分裂相关概念解释、图像及分析
概念 解释 图像及分析
同源染色体 ①来源：一条来自父方，一条来自母方； ②形状、大小：一般都相同（X、Y不相同）； ③关系：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体 1和2、3和4分别属于一对同源染色体；1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体
非同源染色体 ①来源：可以相同，也可以不同； ②形状、大小：一般不相同； ③关系：在减数分裂过程中不进行配对的染色体
概念 解释 图像及分析
姐妹染色单体 同一着丝粒连接的两条染色单体 a和a'、b和b'、c和c'、d和d'是姐妹染色单体；a和b（除a'外）等是非姐妹染色单体
非姐妹染色单体 连接在不同着丝粒上的两条染色单体
概念 解释 图像及分析
联会 在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象 1和2联会，3和4联会；1和2是一个四分体，3和4是一个四分体
四分体 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，称为四分体，1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体（含4个DNA分子）
互换 联会的一对同源染色体上，非姐妹染色单体之间发生的片段互换 同源染色体1和2的非姐妹染色单体之间发生了片段互换
有同源染色体的存在≠进行减数分裂
（1）并不是只有能进行减数分裂的细胞才含有同源染色体，正常的体细胞中也含有同源染色体。
（2）存在同源染色体的细胞并不都能配对形成四分体，只有在减数分裂过程中同源染色体才能联会形成四分体。
2.解读减数分裂过程
（1）减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较（设体细胞内染色体数为2N）
比较项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
分裂前的间 期染色体复 制与否 复制 不复制
同源染色体 有，分离 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体 主要行为 ①同源染色体联会 ②四分体中的非姐妹染色单体可能互换 ③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
染色体 数目 2N→N（减半） N→2N→N（不减半）
核DNA分 子数目 4N→2N 2N→N
染色单体数 4N→2N 2N→0
（2）细胞核DNA分子数和染色体数目变化曲线（以体细胞含2N条染色体的生物为例）
①染色体数目加倍：只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝粒分裂时（间期时染色体复制但染色体数目不加倍）。
②DNA分子数加倍：只在间期DNA复制后加倍。
③染色体数目和DNA分子数减半：减数第一次分裂末期均减半；减数第二次分裂末期DNA分子数减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。
④减数分裂过程中DNA分子数与染色体数目的比例关系和对应的时期
（3）减数分裂中相关柱形图
引发相关物质数量变化的四大原因
随堂 练习
1.下列有关图示的叙述不正确的是（ B ）
A.在前期时，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B.在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体
C.④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连
D.细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
解析：题图中④和⑦为一对同源染色体，⑤和⑥也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝粒均位于赤道板两侧，题图细胞处于减数分裂Ⅰ中期；在减数分裂Ⅰ前期时，同源染色体两两配对，发生联会，形成四分体；在减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体，B错误。
2.如图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图，图中标明了部分染色体与染色体上的基因，设①和③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解的叙述，正确的是（ C ）
A.①中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a
B.②中有姐妹染色单体，①和③也可能有姐妹染色单体
C.②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a
D.③中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a
解析：已知①③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期，则①表示有丝分裂后期，细胞中含有同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4a，A错误；②是初级精母细胞，含有姐妹染色单体，①和③中着丝粒分裂，均没有姐妹染色单体，B错误；②初级精母细胞中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a，C正确；③处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，染色体数目加倍，染色体数目为2n，DNA数目为2a，D错误。
@研习任务二 卵细胞的形成过程
梳理 教材
1.卵细胞的形过程
（1）场所：人和其他哺乳动物的 卵巢 。
（2）过程
2.减数分裂
[自查自纠]
（1）初级卵母细胞、次级卵母细胞和第一极体的细胞质分裂都是不均等的。（ × ）
（2）一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个配子。（ × ）
（3）卵细胞的形成过程不需要变形。（ √ ）
（4）只有减数分裂过程中才存在四分体。（ √ ）
（5）大肠杆菌能进行减数分裂。（ ×）
（6）形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体。（ ×）
（7）减数分裂的特点是染色体复制一次，细胞分裂一次，导致染色体数目减半。（ ×）
互动 探究
1.初级卵母细胞和次级卵母细胞的染色体精确分配而细胞质不均等分裂，有何意义？
提示：初级卵母细胞和次级卵母细胞的染色体精确分配，使卵细胞中含有体细胞一半的染色体，维持了有性生殖后代遗传的稳定性；细胞质不均等分裂，能够将更多的细胞质分配到卵细胞中，可以为受精卵的早期发育提供更加充足的营养物质。
2.精子形成过程中，为什么细胞需要变形？
提示：精细胞经过变形产生了尾等结构，有利于精子的运动。
重点 理解
1.精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点
场所 动物睾丸（精巢） 动物卵巢
细胞质 分裂 均等分裂 初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂
变形 精细胞变形 成为精子 不经过变形
结果 产生4个精子 产生1个卵细胞，3个极体退化消失
相同点 染色体的行为变化相同：即在间期染色体先复制，在减数分裂 Ⅰ时同源染色体联会，形成四分体，其中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂 Ⅰ结束后染色体数目减半；减数分裂Ⅱ时着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
2.精子和卵细胞分裂图像的判断
判断方法：
细胞图像判断的三个“不一定”
（1）含有同源染色体的不一定是减数第一次分裂，也可能是有丝分裂。
（2）着丝粒分裂的不一定是有丝分裂后期，也可能是减数第二次分裂后期。
（3）减数第二次分裂后期细胞质均等分裂不一定为次级精母细胞，也有可能为极体。
3.有丝分裂与减数分裂的比较
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不同点
细胞类型 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞
发生场所 有性生殖 器官内 全身各处
细胞分裂 次数 两次 一次
同源染色体 行为 同源染色体有联会、互换行为 同源染色体没有联会、互换行为
非同源染 色体行为 自由组合 无自由组合
亲、子细胞 染色体数目 关系 子细胞染色体数目减半 子细胞染色体数目不变
子细胞数目 及类型 4个精子或1个卵细胞、3个极体 2个体细胞或2个原始生殖细胞
相同点 ①染色体都只复制一次； ②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核膜、核仁的消失与重现； ③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象
4.减数分裂和有丝分裂的判断
（1）结合染色体数的奇偶数识别细胞分裂方式
（2）鉴别细胞分裂图像的常用方法
Ⅰ.三个前期图的判断
①判断步骤：
②判断结果：
A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。
Ⅱ.三个中期图的判断
①判断步骤：
②判断结果：
A为有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。
Ⅲ.三个后期图的判断
①判断步骤：
②判断结果：
A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期，C为减数分裂Ⅰ后期。
（3）依据折线坐标图判断
5.减数分裂异常情况分析
（1）如果减数分裂Ⅰ异常（同源染色体未分离），而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示（仅列举一种情况）：
（2）如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常（姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极），则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示（仅列举一种情况）：
随堂 练习
1.如图为某二倍体动物进行细胞分裂的示意图。下列相关判断错误的是（ D ）
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞或（第一）极体
B.此细胞可能形成2个（第二）极体
C.此细胞可能形成2个精子或1个卵细胞
D.此动物体细胞内最多含有4条染色体
解析：由图示可知，该细胞中无同源染色体，应处于减数分裂Ⅱ时期，此细胞可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或（第一）极体，A正确；此细胞如果为次级精母细胞，则可形成2个精子，如果为次级卵母细胞，则可形成1个（第二）极体和1个卵细胞，如果为（第一）极体，则可形成2个（第二）极体，B、C正确；该动物体细胞中有4条染色体，有丝分裂后期时细胞内含有8条染色体，D错误。
2.下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中正确的是（ B ）
图1 图2
A.若图1表示减数分裂，则图1的cd段表示同源染色体分开
B.若图1表示减数分裂，则图1的bc段一个细胞中可能含有0条或1条Y染色体
C.若两图均表示有丝分裂，则两图的de段均有染色单体
D.若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的cd段都发生着丝粒分裂
解析：若图1表示减数分裂，则图1的cd段表示减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，A错误；若图1表示减数分裂，则图1的bc段表示减数第一次分裂全过程、减数第二次分裂前期和中期，其中减数第一次分裂时，一个细胞中含有1条Y染色体；减数第二次分裂前期或中期时，一个细胞中可能含有0或1条Y染色体，B正确；若两图均表示有丝分裂，则图1中de段表示有丝分裂后期和末期，均无染色单体，图2中de段表示有丝分裂末期，无染色单体，C错误；若图1表示减数分裂时，cd段会发生着丝粒分裂，图2表示有丝分裂时，cd段会发生细胞质分裂，D错误。
@研习任务三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
梳理 教材
1.实验原理
蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中 染色体 的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。
2.方法步骤
3.实验材料的选择和结果分析
（1）选材时，宜选用 雄性 （填“雄性”或“雌性”）个体的生殖器官作为实验材料，这是因为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数量。
（2）观察蝗虫精母细胞（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？ 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 。
[自查自纠]
（1）观察减数分裂时选择雌性动物的卵巢比雄性动物的睾丸更适宜。（ ×）
（2）在处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中，能观察到同源染色体联会的现象。（ √ ）
（3）假设某动物体细胞中有2n条染色体，睾丸中可以观察到染色体数目为4n的细胞。（ √ ）
互动 探究
1.为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料？
提示：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数量。其次是雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ，排出的卵子先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ的中期，然后在受精的过程中继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。
2.用桃花雄蕊观察减数分裂的过程，能观察到细胞分裂的连续过程吗？为什么？
提示：不能，在制作减数分裂临时装片的过程中，细胞已经被杀死，固定在某个分裂时期，所以不能观察到连续的细胞分裂过程。
重点 理解
选用雄性生殖器官的原因
（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细胞并非成熟的卵细胞，而是卵母细胞（初级卵母细胞或次级卵母细胞），它先在输卵管中发育到减数分列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过程。
随堂 练习
下列关于观察减数分裂实验的叙述，错误的是（ A ）
A.用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，更容易观察到减数分裂现象
C.在能观察到减数分裂现象的装片中，可能会观察到同源染色体联会现象
D.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂
解析：用洋葱根尖制成装片，不能观察同源染色体联会现象，因为洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂，而同源染色体联会现象发生在减数分裂过程中，A项错误；由于雄配子数量远多于雌配子数量，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B项正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以在能观察到减数分裂现象的装片中，可能会观察到同源染色体联会现象，C项正确；可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，D项正确。
[知识结构]
[主题要点]
1.减数分裂Ⅰ的主要特点：同源染色体配对——联会；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；
同源染色体分离，分别移向细胞的两极。减数分裂Ⅱ的主要特点：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。
2.在减数分裂前的间期，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
3.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，叫作同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。
4.减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
@课堂小测试
1.下列有关同源染色体的叙述中，正确的是（ D ）
A.一条染色体复制后形成的两条染色体
B.来自父方和母方的任意两条染色体
C.形态、大小相同的两条染色体
D.减数分裂过程中联会的两条染色体
解析：一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，故A项错误。来自父方和母方的任意两条染色体不一定是同源染色体，故B项错误。形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，故C项错误。
2.（2024·山西吕梁高三统考期末）甲、乙是某雌性动物（基因型为AaBb）体内不同细胞处于不同时期的分裂示意图（图中显示部分染色体及基因分布），下列相关叙述正确的是（ C ）
A.图甲中发生了同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换
B.图甲中同源染色体的对数是图乙中同源染色体对数的两倍
C.图乙细胞分裂结束后将得到两个基因型不同的极体
D.图乙中同源染色体分离而实现了等位基因A和a的分离
解析：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒已经分离，为有丝分裂后期，不会发生同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换，A错误；乙细胞不含同源染色体，B错误；图乙细胞不含同源染色体，姐妹染色单体分开移向细胞两极，细胞均等分裂，是第一极体，据图可知，分裂结束后将得到两个基因型不同的极体，C正确；图乙中姐妹染色单体分离而实现了等位基因A和a的分离，D错误。
3.（2024·广东江门高二校考期中）如图是基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中处于不同时期的染色体行为（仅展示部分染色体）示意图。下列叙述错误的是（ C ）
A.图甲细胞进行两次连续的分裂后，可得到4种精细胞
B.图甲处于减数第一次分裂前期，①②是一对同源染色体
C.图甲中等位基因A、a的分离仅发生在减数第一次分裂后期
D.若乙和甲来自同一个精原细胞，则乙中a来自四分体时期的同源染色体互换
解析：分析题图甲，可知经过减数第一次分裂后，子细胞基因组合是Aabb和AaBB，经过减数第二次分裂后，四个精细胞中基因组合分别为：Ab、ab、aB、AB，A正确；题图甲中同源染色体进行联会，形成了四分体，①、②为一对同源染色体，B正确；图甲中等位基因A、a的分离既可发生在减数第一次分裂后期，又可发生在减数第二次分裂后期，C错误；若乙和甲来自同一个精原细胞，则以甲的颜色和形态为依据可推断乙中a来自甲时期的同源染色体非姐妹染色单体的互换，D正确。
4.下列关于动物细胞增殖过程中细胞结构变化的叙述，正确的是（ B ）
A.在有丝分裂后期和减数分裂过程的两次后期，着丝粒均发生了分裂
B.中心体和染色体的复制都发生在细胞分裂间期
C.有丝分裂过程中核DNA数目和染色体数目加倍发生在同一时期
D.卵细胞形成过程中细胞质的分裂都是不均等的
解析：在减数第一次分裂后期，着丝粒未分裂，在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝粒一分为二，A错误；中心体和染色体的复制均发生在细胞分裂间期，B正确；DNA在有丝分裂前的间期复制后加倍，染色体的加倍发生在有丝分裂后期，C错误；卵细胞形成过程中（第一）极体的分裂是均等分裂，D错误。
5.图甲表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞，图乙为细胞分裂过程中的每条染色体上DNA的含量变化。下列有关叙述正确的是（ A ）
甲
乙
A.①③④中依次有8、4、2个核DNA分子，这三个细胞均对应乙图的DE段
B.若图示细胞分裂有连续性，则顺序为①②③④，其分裂方式属于减数分裂
C.图③为次级精母细胞或极体，出现在减数第二次分裂后期，对应于DE段
D.图②细胞为初级卵母细胞，正在进行同源染色体的分离，对应于CD段
解析：①③④中依次有8、4、2个核DNA分子，①③④中着丝粒都已分裂，所以都没有染色单体，这三个细胞均对应乙图的DE段，A正确；若图示细胞分裂有连续性，则顺序为①②③④，①为卵原细胞的有丝分裂，B错误；因为②的细胞质不均等分裂，所以该哺乳动物为雌性动物，因此③为（第一）极体，不可能是次级精母细胞，C错误；图②细胞中含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，为初级卵母细胞，每条染色体上有两条DNA，对应于乙图的BC段，D错误。
6.下列图1和图2分别表示一个基因型为AaBb动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像，请回答：
图1
图2
（1）根据图乙可以判断该生物为雌性，该动物可以产生4种成熟的生殖细胞。
（2）图2中具有同源染色体的细胞有甲、乙，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2 的细胞是乙、丙。
（3）图2中丙细胞名称为次级卵母细胞或（第一）极体。
（4）图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是c。细胞分裂中A和A分开可能对应图1和图2中Ⅰ、甲图像对应时期（图1用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示，图2用甲、乙、丙表示）。
解析：（1）乙细胞同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，并且细胞质不均等分裂，因此该细胞为初级卵母细胞，则该动物为雌性。该细胞有两对同源染色体，减数分裂时由于非同源染色体的自由组合，该动物能够产生4种卵细胞。（2）由图分析可知，图2中具有同源染色体的细胞有甲、乙，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2的细胞是乙、丙。（3）由于该动物为雌性动物，因此图2中处于减数分裂Ⅱ中期的细胞为（第一）极体或次级卵母细胞。（4）由图分析可知，图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是c。细胞分裂中A和A分开可能对应图1的Ⅰ对应的时期（减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂），对应图2中甲图像对应时期（有丝分裂后期着丝粒分裂）。
二 受精作用
素养目标：1.科学探究：通过模拟减数分裂中染色体的变化，培养学生善于沟通合作的能力。2.科学思维：利用模型与建模的方法，理解配子中染色体组合的多样性。3.生命观念：采用结构与功能观，说明受精作用的意义。4.社会责任：分析减数分裂和受精作用过程，认同有性生殖对人类的意义。
@研习任务一 配子中染色体组合的多样性与建立减数分裂中染色体变化的模型
梳理 教材
1.配子中染色体组合多样性
（1）配子多样性的原因
时期 原因
减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会后，四分体中的 非姐妹染色单体 容易发生互换
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离， 非同源染色体 自由组合
（2）意义：导致了不同配子 遗传物质 的差异，加上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 。
2.建立减数分裂中染色体变化的模型
（1）模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
①长度相同、颜色不同的两条染色体配对代表减数分裂 Ⅰ 前 期同源染色体的 联会 。
②长度相同、颜色不同的两条染色体的分开代表减数分裂 Ⅰ 后 期同源染色体的 分离 。
③减数分裂结束时，每个细胞中染色体的数目是开始时的 一半 ，染色体数目减半发生在 减数分裂Ⅰ 。
（2）模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
①要模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，细胞中至少要有 2 对同源染色体。
②假设细胞中有2对同源染色体，减数分裂 Ⅰ时非同源染色体有 2 种组合方式；每个原始生殖细胞按照其中的一种组合方式分裂，能产生2种不同染色体组成类型的配子；2个这样的原始生殖细胞按照不同的组合方式进行分裂，理论上可以产生 4 种不同染色体组成类型的配子。
（3）模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
①假设细胞中有2对同源染色体，仅有两条非姐妹染色单体在四分体时期发生了1次互换，1个这样的原始生殖细胞理论上可以产生 4 种不同染色体组成类型的配子。
②减数分裂 Ⅰ 四分体时期非姐妹染色单体间的 互换 和后期非同源染色体的 自由组合 ，导致了配子染色体组合的多样性。
[自查自纠]
（1）减数分裂模型属于物理模型。（ √ ）
（2）建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。（ √ ）
（3）配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。（ ×）
互动 探究
下图中A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：
（1）情况1最终产生的子细胞有几种类型？情况2最终产生的子细胞有几种类型？
（2）据此推断，含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为多少种？
（3）含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论（2）的2n多，可能的原因是什么？
提示：（1）情况1的子细胞有2种类型：AB、ab。情况2的子细胞有2种类型：Ab、aB。
（2）2n种。
（3）可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
重点 理解
1.配子中染色体组合种类
（1）含一对同源染色体的精（卵）原细胞形成的配子（不考虑互换）
精（卵）原细胞个数 配子个数 配子种类数
1个精原细胞 4 2
1个卵原细胞 1 1
m个精原细胞 4m 2
m个卵原细胞 m 2
（2）含n对同源染色体的精（卵）原细胞形成的配子
精（卵）原细胞个数 配子个数 配子种类数
1个精原细胞 4 2（多种情况）
1个卵原细胞 1 1（多种情况）
m个精原细胞 4m 2n
m个卵原细胞 m 2n
注：分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
2.根据染色体组成判断配子来源的方法（以精细胞为例）
随堂 练习
（2024·四川绵阳月考）进行有性生殖的生物其后代具有多样性的原因不包括（ B ）
A.减数第一次分裂过程中非同源染色体发生自由组合
B.减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分开移到细胞两极
C.受精过程中精子与卵细胞的结合具有随机性
D.减数第一次分裂过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间互换相应片段
@研习任务二 受精作用
梳理 教材
1.定义
精子 和 卵细胞 相互识别、融合成为 受精卵 的过程。
2.过程
3.结果
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的 稳定 ，其中有一半的染色体来自 精子 （父方），另一半来自 卵细胞 （母方）。
4.意义
（1）同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在 自然选择 中进化，体现了 有性生殖 的优越性。
（2）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，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的 遗传和变异 都是十分重要的。
[自查自纠]
（1）受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。（ √ ）
（2）受精卵细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方。（ √ ）
（3）一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。（ √ ）
互动 探究
通过减数分裂和受精作用，子代从双亲各继承了半数的染色体，还是一半的遗传物质？为什么？
提示：子代从双亲各继承了半数的染色体，而不是一半的遗传物质。受精过程中，卵细胞除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因。
重点 理解
1.受精作用的细胞学基础
（1）细胞膜的信息交流功能——使两性生殖细胞能够相互识别。
（2）细胞膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
2.受精作用与细胞分裂的关系
3.减数分裂与受精作用的变化曲线
（1）核DNA含量的变化
①图中bj段表示的是减数分裂过程，其中ab段表示减数第一次分裂前的间期，bf段表示减数第一次分裂，fj段表示减数第二次分裂。
②k点时表示进行受精作用。
③kl段表示有丝分裂前的间期，lp段表示受精卵的有丝分裂。
（2）细胞中染色体数变化曲线
①Oa段表示减数第一次分裂前的间期及减数第一次分裂，ac段表示减数第二次分裂。
②d点表示进行受精作用。
③df段表示受精卵的细胞增殖即有丝分裂。
随堂 练习
下列有关受精作用的叙述，正确的是（ B ）
A.发生受精作用时，精子尾部的线粒体全部进入卵细胞
B.受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同
C.受精卵中的遗传物质，来自父母双方的各占一半
D.雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关
解析：发生受精作用时，只有精子的头部进入卵细胞，而尾部留在了外面，因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞，A错误；经过减数分裂，产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半，再经过雌雄配子结合，受精卵中染色体数目又恢复为正常体细胞中的染色体数目，B正确；受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质则几乎全部来自母方，C错误；减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，再加上受精时雌雄配子的随机结合，导致产生的后代具有多样性，D错误。
[知识结构]
[主题要点]
1.受精卵细胞核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞（母方）。
2.同一双亲子代具有多样性的原因
（1）减数分裂过程中，同源染色体联会时非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体的自由组合，都导致了配子中染色体组合的多样性。
（2）卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性。
@课堂小测试
1.高等动物进行有性生殖的3个生理过程如下图所示，则图中①②③分别为（ B ）
A.有丝分裂、减数分裂、受精作用
B.受精作用、减数分裂、有丝分裂
C.有丝分裂、受精作用、减数分裂
D.减数分裂、受精作用、有丝分裂
解析：图中①是雌雄配子结合形成受精卵的过程，属于受精作用；②是成熟的生物体通过减数分裂产生配子的过程；③表示生物个体发育从受精卵开始，经有丝分裂和细胞分化形成多细胞个体的过程。所以图中①②③分别为受精作用、减数分裂、有丝分裂。
2.受精作用是指精子和卵细胞融合形成受精卵的过程，下列关于受精作用的说法，不正确的是（ C ）
A.精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关
B.在受精时精子的头部进入卵细胞中，而尾部留在外面
C.一个卵细胞可以同时与多个精子受精
D.受精卵中染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同
解析：精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关，A正确；在受精时精子的头部进入卵细胞中，而尾部留在外面，B正确；一般情况下，一个卵细胞只能与一个精子受精，C错误；受精卵中染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同，D正确。
3.下列关于受精卵的叙述正确的是（ D ）
A.受精卵中细胞核有两个，一个来自精子，另一个来自卵细胞
B.受精卵中的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞
C.受精卵的分裂过程中有同源染色体联会和互换现象
D.受精卵中的染色体一半来自精子、一半来自卵细胞
解析：受精卵中细胞核只有一个，是精子细胞核与卵细胞细胞核融合形成的，A错误；受精卵的核DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，B错误；受精卵进行的是有丝分裂，在分裂过程中没有同源染色体联会和互换现象，C错误；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），D正确。
4.（2024·辽宁校联考一模）子女与父母间在遗传物质的组成上既存在稳定性，也具有差异性。下列叙述正确的是（ C ）
A.父方和母方传至子代的遗传信息不同，但遗传物质的数量相同
B.对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是有丝分裂和减数分裂
C.形成配子时的基因重组及精卵结合的随机性均与子代的多样性有关
D.细胞质遗传使得女儿的性状更接近母方，对儿子的性状不产生影响
解析：受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，即父方和母方传至子代的遗传信息不同，且遗传物质的数量也不相同，A错误；对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是减数分裂和受精作用，B错误；形成配子时的基因重组及精卵结合的随机性均与子代的多样性有关，进而使后代具有了更大的变异性，C正确；由于受精卵中的质基因主要来自母方，因此，细胞质遗传使得女儿和儿子的性状更接近母方，D错误。
5.植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异性表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（ A ）
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
解析：多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合，A错误；防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，B正确；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异性表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。
第2节 基因在染色体上
素养目标：1.生命观念：掌握基因在染色体上，并能利用此观念解释各种情景中的生命现象。 2.科学思维：依据萨顿的假说，理解基因与染色体的行为存在着明显的平行关系。3.科学探究：利用果蝇作为实验材料，理解摩尔根等人通过假说－演绎法，证明基因位于染色体上的科学探究过程。
@研习任务一 萨顿的假说
梳理 教材
1.假说内容
基因是由 染色体 携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在 染色体 上。
2.依据：基因和染色体的行为存在明显的 平行 关系。
项目 基因 染色体
性质 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，保持相对 稳定的形态结构
存在 形式
体细胞 成对 成对
配子 成对中的一个 成对中的一条
来源 成对的基因一个来自 父方 、一个来自 母方 同源染色体 一条来自父方，一条来自母方
行为 非等位基因 在形成配子时自由组合 非同源染色体 在减数分裂 Ⅰ的后期自由组合
[自查自纠]
（1）（2022·河北卷）摩尔根根据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上。（ ×）
（2）体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。（ ×）
（3）蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。（ √ ）
互动 探究
基因都位于染色体上吗？
提示：并非所有的基因都位于染色体上。在真核生物中，细胞核基因位于染色体上，但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上；在原核生物中，细胞内无染色体，其基因位于拟核区的DNA和质粒DNA上；病毒中有基因，但无染色体。
重点 理解
基因与染色体关系图示
随堂 练习
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（ D ）
A.基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性
B.体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在
C.体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个（条）来自母方，一个（条）来自父方
D.等位基因、非同源染色体的自由组合
解析：在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
@研习任务二 基因位于染色体上的实验证据
梳理 教材
1.实验者：美国生物学家 摩尔根 。
2.实验科学方法：假说－演绎法。
3.实验材料：果蝇。
（1）果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点
①个体小，容易饲养。
②繁殖速度快，在室温下10多天就繁殖一代。
③后代数量大，一只雌果蝇一生能产生几百个后代。
④有明显的相对性状，便于观察和统计。
⑤染色体数目少（4对），便于观察。
（2）果蝇体细胞中的染色体
项目 雌性 雄性
图示
同源 染色体 4对 4对
染色 体组成 6＋XX 6＋XY
常染色体 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
性染色体 XX XY
4.实验证据
（1）实验过程
（2）
（3）假设与解释
①假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于 X 染色体上， Y 染色体上无相应的等位基因。
②解释
（4）测交验证：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＝ 1∶1∶1∶1 。
（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。
5.摩尔根的新发现——基因和染色体的关系
（1）人的体细胞中有23对染色体，基因大约有2.6万个，可以推测：一条染色体上有 多个 基因。
（2）基因在染色体上呈线性排列。
[自查自纠]
（1）基因在染色体上的假设，其提出者是萨顿，证明者是摩尔根。（ √ ）
（2）X染色体上的基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律。（ ×）
（3）一对等位基因应位于一对同源染色体上。（ √ ）
（4）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个基因。（ √ ）
互动 探究
1.利用摩尔根果蝇杂交实验中F1中的红眼雌果蝇与F2中的白眼雄果蝇进行杂交，根据子代表现，能否判断白眼基因位于X染色体上？
提示：不能判断，因为白眼基因位于X染色体上与白眼基因位于常染色体上时，子代的表型及比例相同。
2.据图回答下列有关问题：
（1）果蝇体细胞中含有 对同源染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为 ，X、Y为 。
（2）性染色体只存在于生殖细胞中吗？
提示：（1）4 常染色体 性染色体
（2）不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。
重点 理解
摩尔根果蝇测交实验的分析
（1）实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。
①基因在性染色体上 ②基因在常染色体上
说明：①②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野生型纯种红眼雄果蝇交配。
①基因在性染色体上 ②基因在常染色体上
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②不同，由此可证明假说成立。
随堂 练习
摩尔根的果蝇杂交实验成为“基因在染色体上的实验证据”的经典。下列实验中，能验证摩尔根对实验中遗传现象的解释的是（ A ）
A.白眼雌×红眼雄→红眼雌∶白眼雄＝1∶1
B.红眼雌×白眼雄→红眼雌∶红眼雄＝1∶1
C.红眼雌×红眼雄→白眼雌∶红眼雌∶红眼雄∶白眼雄＝1∶1∶1∶1
D.A、B、C项都不是
解析：白眼雌（XwXw）×红眼雄（XWY）→红眼雌（XWXw）∶白眼雄（XwY）＝1∶1，由此可见，后代中雌雄的表型不同，并且能够根据后代的表型及其比例确定控制眼色的基因位于X染色体上，A项正确。
@研习任务三 孟德尔遗传规律的现代解释
梳理 教材
分离定律与自由组合定律的比较
规律内容 基因的分离定律 基因的自由组合定律
描述对象 一对同源染色体上的 等位基因 非同源染色体上的 非等位基因
行为特点 具有一定的 独立性 分离或组合 互不干扰
发生时间 减数分裂 过程中 减数分裂过程中
结果 等位基因 随同源染色体的分开而 分离 非同源染色体上的非等位基因 自由组合
图示 基因的分离定律
图示 基因的自由组合定律
[自查自纠]
（1）基因的分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。（ × ）
（2）非等位基因一定自由组合。（ × ）
（3）非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，说明核基因和染色体行为存在平行关系。（ √ ）
互动 探究
某生物的两对相对性状分别受A/a和B/b控制。一个基因型为AaBb的个体中，A和B基因位于一条染色体上，a和b位于其同源染色体上。该生物自交，后代的性状表现如何？测交呢？ （不考虑互换）
提示：自交后代共有两种表型，比例为A_B_∶aabb＝3∶1；测交后代也有两种表型，比例为AaBb∶aabb＝1∶1。
重点 理解
1.关于基因分离定律和自由组合定律的几点说明
（1）同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数分裂Ⅰ后期。
（2）同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。
（3）减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因（即两对等位基因必须位于两对同源染色体上），而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。
（4）真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。
2.等位基因与非等位基因的辨析
项目 等位基因 非等位基因
位置 同源染色体的同一位置 同源染色体、非同源染色体
特点 控制一对相对性状 控制不同性状
行为 随同源染色体的分开而分离 非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合
图示 （1）A和a、B和b、C和c为等位基因 （2）A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因，其中A和B位于一条染色体上，a和b位于其同源染色体上，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
3.基因位置的确定
通过验证是否遵循自由组合定律来确定细胞核内两对基因的位置（以AaBb为例）
（1）真核生物进行有性生殖时，位于不同对染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。
图示位置
配子种类 4种（AB、Ab、aB、ab）
自交 基因型：9种 表型：4种 9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb
测交 基因型：4种 表型：4种 1AaBb∶1Aabb∶1aaBb∶1aabb
（2）若A、a、B、b位于一对染色体上，则不遵循自由组合定律。
图示 位置
配子 种类 2种（AB、ab） 2种（Ab、aB）
自交 基因型：3种 1AABB∶2AaBb∶ 1aabb 表型：2种 3A_B_∶1aabb 基因型：3种 1AAbb∶2AaBb∶ 1aaBB 表型：3种 1A_bb∶2A_B_∶1aaB_
测交 基因型：2种 1AaBb∶laabb 表型：2种 1AaBb∶1aabb 基因型：2种 1Aabb∶1aaBb 表型：2种 1Aabb∶1aaBb
4.判断两对等位基因是否位于同一对同源染色体上的方法
首先选择合适的亲本杂交获得双杂合子，再选择适合的方法，根据后代是否出现特定分离比，可判断控制两对相对性状的基因的位置。
（1）自交法：双杂合子自交，如果后代分离比符合3∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代分离比符合9∶3∶3∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
（2）测交法：双杂合子测交，如果测交后代分离比符合1∶1，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代分离比符合1∶1∶1∶1，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
随堂 练习
1.下列有关基因的分离定律和基因的自由组合定律的说法，正确的是（ B ）
A.一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律
B.分离定律和自由组合定律都发生在配子的产生过程中
C.多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
D.若符合自由组合定律，双杂合子自交后代一定出现9∶3∶3∶1的性状分离比
解析：一对相对性状可能由多对等位基因控制，因此一对相对性状的遗传可能遵循基因的分离定律，可能也遵循自由组合定律，A项错误；多对等位基因遗传时，在等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，C项错误；若符合自由组合定律，双杂合子自交后代可能出现9∶3∶3∶1的性状分离比，也可能出现15∶1、9∶7或9∶3∶4等的性状分离比，D项错误。
2.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状（不考虑基因突变），则下列说法正确的是（ B ）
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9∶3∶3∶1
解析：题图中A和B、a和b基因位于一对染色体上，属于连锁基因，不遵循基因的自由组合定律，A错误；基因A/a与D/d的遗传遵循自由组合定律，因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为（1∶1）×（3∶1）＝3∶3∶1∶1，B正确；如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则它只产生2种配子，为AB和ab，C错误；图中A和B、a和b基因位于一对染色体上，不遵循基因的自由组合定律，因此基因型为AaBb的个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，D错误。
[知识结构]
[主题要点]
1.摩尔根运用“假说－演绎法”，通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。
2.果蝇正常体细胞中含有3对常染色体和1对性染色体。
3.基因位于染色体上，一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
4.等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因；非等位基因在体细胞内有两种存在方式，一是非同源染色体上的非等位基因，二是同源染色体上（同一个染色体上）的非等位基因。
5.基因的分离定律和自由组合定律的实质分别是：在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代；在减数分裂过程中，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。
@课堂小测试
1.科学的研究方法是取得成功的关键，假说－演绎法和推理法是科学研究中常用的方法，人类探索基因神秘踪迹的历程中，进行了如下研究：①孟德尔通过豌豆杂交实验，揭示遗传因子传递规律；②萨顿研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，提出假说：基因在染色体上；③摩尔根进行果蝇杂交实验，找到基因在染色体上的实验证据。他们在研究的过程中所使用的科学研究方法依次为（ C ）
A.①假说－演绎法 ②假说－演绎法 ③推理法
B.①假说－演绎法 ②推理法 ③推理法
C.①假说－演绎法 ②推理法 ③假说－演绎法
D.①推理法 ②假说－演绎法 ③推理法
解析：①孟德尔通过豌豆杂交实验，揭示遗传因子传递规律，采用了假说－演绎法；②萨顿采用推理法提出了“基因在染色体上”的假说；③摩尔根采用假说－演绎法证明了基因位于染色体上，即C正确，A、B、D错误。
2.下列叙述中不能体现基因与染色体平行行为的是（ A ）
A.基因位于染色体上，染色体是基因的载体
B.形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同的配子中
C.形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合
D.体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体中也如此
解析：基因位于染色体上是根据基因与染色体的平行行为推测得出的结论，不能体现基因与染色体的平行行为，A项符合题意；形成配子时，细胞中成对的基因分开，同源染色体也分开，分别进入不同配子，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，B项不符合题意；形成配子时，细胞中非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，C项不符合题意；体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此，基因与染色体行为一致，体现了基因与染色体的平行行为，D项不符合题意。
3.下列关于孟德尔遗传规律的现代解释的叙述，不正确的是（ C ）
A.非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的
B.同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C.同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D.基因分离定律与自由组合定律的细胞学基础相同，且都发生在减数分裂过程中
解析：自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误。
4.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，下列叙述正确的是 （ D ）
A.从染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子
B.e基因控制的性状在雌、雄个体中出现的概率相等
C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D.只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等
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，只从性染色体情况看，它能形成X、Y两种配子，若同时考虑常染色体和性染色体，则能形成24种配子，A错误；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，在雌、雄个体中出现的概率不相等，B错误；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、B会进入一个配子，a、b会进入另一个配子，因此，A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写为DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等，D正确。
5.果蝇是遗传学研究的理想材料，下图是果蝇体细胞染色体图解：
（1）为什么果蝇是遗传学研究的理想材料？易饲养，繁殖快，后代数目多；染色体数少；有多对易于区分的相对性状（答出2点即可）（写出两点原因）。
（2）若该细胞进行减数分裂，当处于减数第一次分裂前期时，将形成4个四分体。
（3）由图示可知，D基因位于5、6染色体的同源区段（填“同源”或“非同源”），该个体5、6染色体上的基因型书写是XDYd。
（4）如果只考虑1、2与3、4两对染色体时，该个体的基因型为AaBb。若该个体的一个精原细胞形成的精子的基因型为AB，不考虑互换，则同时产生的另外三个精子的基因型为AB、ab、ab。
解析：（1）因为果蝇具有易饲养，繁殖快，后代数目多，染色体数少，有多对易于区分的相对性状等特点，所以是遗传学研究的理想材料。（2）图中细胞有4对同源染色体，减数第一次分裂时，同源染色体两两联会形成四分体，故将形成4个四分体。（3）由图可知，D和d基因是X和Y染色体上的等位基因，故D基因位于5、6染色体的同源区段。该个体5、6染色体是性染色体，其上的基因型书写是XDYd。（4）由图可知，1、2与3、4两对染色体是常染色体，若只考虑1、2与3、4两对染色体时，该个体的基因型为AaBb。A/a和B/b基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，若该个体的一个精原细胞（AaBb）形成的精子的基因型为AB，不考虑互换，和该精子来源于同一个次级精母细胞的精子基因型为AB，另两个精子基因型相同，应为ab，故同时产生的另外三个精子的基因型为AB、ab、ab。
第3节 伴性遗传
素养目标：1.生命观念：分析归纳出各种伴性遗传方式的特点，并与相应常染色体遗传特点相比较，深刻理解伴性遗传的概念。2.科学思维：能根据遗传图谱，掌握遗传病遗传方式判断的一般步骤，并能熟练判断出某种遗传病的遗传方式。3.社会责任：运用伴性遗传的遗传学原理，指导优生工作或为农牧业生产服务。
@研习任务一 伴性遗传的定义和人类红绿色盲
梳理 教材
1.伴性遗传的概念
位于 性染色体 上的基因所控制的性状，在遗传上总是表现出和性别相关联的现象。
2.人类的性别决定方式
（1）人类的性别由性染色体决定。
（2）男性的性染色体组成是 异 型的，用 XY 表示；女性的性染色体组成是 同 型的，用 XX 表示。
（3）Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较 少 ，所以许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上 没有 相应的等位基因。
3.人类红绿色盲——伴X染色体隐性遗传病
（1）红绿色盲基因的位置： X染色体 上，Y染色体上没有该基因及其等位基因的分布。
（2）人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表型情况（正常基因和色盲基因分别用B、b表示）
项目 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
（3）人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①方式一
由图解分析可知：儿子的色盲基因只能来自 母亲 。
②方式二
由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给 女儿 ，不能传给 儿子 。
③方式三
由图解分析可知：女儿色盲， 父亲 一定色盲。
④方式四
由图解分析可知：父亲正常， 女儿 一定正常；母亲色盲， 儿子 一定色盲。
[自查自纠]
（1）性染色体上的基因都决定性别。（ × ）
（2）无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就一定患病。（ ×）
（3）色盲基因都是由外祖父经他的女儿传给外孙的。（ ×）
互动 探究
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％），出现该差异的原因是什么？
提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有色盲基因b（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.隔代遗传是伴X染色体隐性遗传病特有的遗传现象吗？为什么？
提示：不是。常染色体上的隐性基因控制的性状遗传也表现为隔代遗传。
重点 理解
1.常见的性别决定方式
类型 性别 体细胞性染色体组成 生殖细胞性染色体组成 代表生物
XY型 雄性 XY X或Y 哺乳动物、果蝇等动物、部分植物
雌性 XX X
ZW型 雄性 ZZ Z 鸟类、鳞翅目昆虫（如蝶、蛾类）等
雌性 ZW Z或W
2.位于X染色体上的隐性基因（如人类红绿色盲基因）的遗传特点
（1）患者中男性多于女性。女性中同时含有两个Xb才是患病个体，含一个致病基因只是携带者，表现正常。而男性中只要有一个Xb就是患病个体。
（2）男性红绿色盲基因（Xb）只能从其母亲那里传来，以后只能传给女儿。
原因：男性的X染色体一定来源于母亲，以后也一定只传给他的女儿。
（3）往往会出现隔代遗传现象，即双亲均不患病，却生有患病的孩子。
（4）女性患者的父亲和儿子均患病。女性患者（XbXb）的Xb一条来自父亲，一条来自母亲，其父亲的基因型一定为XbY，其儿子的基因型也一定为XbY。
1.误认为性染色体上的基因都决定性别
性染色体上存在不决定性别的基因，但表现出伴性遗传现象。
2.误认为与性别决定相关的性状的基因都在性染色体上
常染色体上的基因决定的性状也可能与性别相关联，如限性遗传、从性遗传现象；细胞质基因控制的性状也表现出母系遗传现象。
3.不理解基因表达的位置
性染色体上的基因不都在生殖细胞中表达，生殖细胞中也不只表达性染色体上的基因。
随堂 练习
下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是（ B ）
A.XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小
B.在不发生基因突变的情况下，双亲表现正常，不可能生出患红绿色盲的女儿
C.含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子
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：果蝇中Y染色体比X染色体大，A项错误；若不发生基因突变，父亲正常，女儿不可能患红绿色盲，B项正确；含X染色体的配子也可能是雄配子，C项错误；没有性别之分的生物没有性染色体与常染色体之分，如豌豆，D项错误。
@研习任务二 抗维生素 D佝偻病等其他伴性遗传病
梳理 教材
1.抗维生素D佝偻病——伴X染色体显性遗传病
（1）致病基因位置： 显性 致病基因D及其等位基因d仅位于 X 染色体上，Y染色体上没有相应基因的分布。
（2）基因型和表型之间的对应关系
项目 女性 男性
基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY
表型 患者 患者 （发病轻） 正常 患者 正常
（3）遗传特点
①患者中女性 多于 男性，但部分女患者病症较轻。
②具有世代连续性。
③男患者的母亲和女儿一定患病。因为男患者的基因型为XDY，其XD基因必然来自母亲，并传递给女儿。
2.伴Y染色体遗传病——人类外耳道多毛症
（1）致病基因的位置：仅位于 Y 染色体上。
（2）Y染色体上基因的遗传特点：
①患者均为 男性 ；
②连续遗传；
③患者的 父亲 和 儿子 一定患病。
[自查自纠]
（1）伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当。（ ×）
（2）一对表型正常的夫妇生下一个患病男孩，则该病为常染色体显性遗传病。（ ×）
（3）由X染色体上的显性基因控制的遗传病，正常女性的儿子全正常。（ √ ）
互动 探究
人体内的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，如图所示。请分析回答下列问题：
（1）某种遗传病是由位于B区段的隐性基因控制的，具有该病的女性和正常男性婚配，后代男孩、女孩的发病情况分别是怎样的？
（2）抗维生素D佝偻病的致病基因位于哪个区段？
（3）一对等位基因（A、a）在X、Y染色体的同源区段，那么相关的基因型有哪些？这对基因的遗传与性别有关联吗？请设计一组实验证明。
提示：（1）后代男孩都是患者，女孩都正常（携带者）。
（2）B区段。
（3）共七种：XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。这对基因的遗传与性别有关联。如基因型为XaXa与XAYa的两人婚配后，后代中女性都表现为显性性状，男性都表现为隐性性状。
重点 理解
1.三类伴性遗传病的特点与实例
类型 特点 实例
伴X染色体隐性遗传 （1）男性患者多于女性患者 （2）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）女性患者的父亲和儿子一定患病 人类红绿色盲
伴X染色体显性遗传 （1）女性患者多于男性患者 （2）具有连续遗传现象 （3）男性患者的母亲和女儿一定患病 抗维生素D佝偻病
伴Y染色体遗传 （1）男性患者的儿子全是患者，女儿全正常 （2）具有世代连续遗传现象，致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子 人类外耳道多毛症
2.X、Y染色体结构分析
（1）控制人类红绿色盲和抗维生素D佝偻病的基因只位于B区段，在Y染色体上无相应的等位基因。
（2）控制人类外耳道多毛症的基因只位于D区段，在X染色体上无相应的等位基因。
（3）也可能有控制相对性状的等位基因如A、a基因位于A、C区段，即可能出现下列基因型：XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。
随堂 练习
（2024·河南濮阳检测）下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，下列说法不正确的是（ C ）
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
解析：图中Ⅰ－1和Ⅰ－2均患有甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿（Ⅱ－4），说明该病为常染色体显性遗传病，A项正确；Ⅰ－1和Ⅰ－2均不患乙病，但他们有一个患乙病的儿子（Ⅱ－6），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，B项正确；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，C项错误；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，D项正确。
@研习任务三 伴性遗传理论在实践中的应用
梳理 教材
1.在医学实践中的应用——推算后代的患病概率，指导优生
婚配 生育建议 建议依据
丈夫正常，妻子患红绿色盲 生 女孩 该夫妇所生男孩均患红绿色盲，女孩 均为色盲基因携带者
丈夫患抗维生素D佝偻病，妻子正常 生 男孩 该夫妇所生女孩全部患抗维生素D佝偻病，男孩 均正常
2.在生产实践中的应用——指导育种
（1）鸡的性别决定方式：由性染色体Z和W决定性别；雌性的两条性染色体是 异 型的，为 ZW ；雄性的两条性染色体是 同 型的，为 ZZ 。
（2）芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹，是由位于 Z 染色体上的显性基因B控制的，W染色体上没有该基因及其等位基因。
（3）根据性状选择雌性雏鸡的实验方案：选择 芦花 雌鸡与 非芦花 雄鸡杂交，从F1中选择表型为非芦花的个体保留。
[自查自纠]
（1）正常男性和色盲女性结婚，最好生女孩。（ √ ）
（2）抗维生素D佝偻病女性患者生不出正常的孩子。（ ×）
（3）芦花雌鸡与非芦花雄鸡交配，可根据后代羽毛的特征对早期雏鸡进行性别鉴定。（ √ ）
互动 探究
1.常染色体上的基因控制的遗传病能否通过选择胎儿性别防止患病孩子的出生？为什么？
提示：不能。常染色体上的基因控制的遗传病与性别无关，不能通过选择胎儿性别防止患病孩子的出生。
2.子代细胞中X、Y染色体的来源和传递有什么特点？
提示：①男性个体的X、Y染色体中，X染色体只能来自母亲，Y染色体则来自父亲。在向下一代传递时，男性的X染色体只能传给女儿，Y染色体只能传给儿子。②女性个体的两条X染色体中，一条X染色体来自母亲，另一条X染色体来自父亲。在向下一代传递时，女性的任何一条X染色体既可传给女儿，又可传给儿子。③若一对夫妇生了两个女儿，则两个女儿中来自父亲的那一条X染色体必定是相同的，但来自母亲的那一条X染色体可能相同，也可能不同。
3.现在有一只基因型未知的芦花雄鸡，如何确定它的基因型？
提示：让该芦花雄鸡与多只非芦花雌鸡交配，若后代都为芦花鸡，则其基因型为ZBZB；若后代有非芦花鸡，则其基因型为ZBZb。
重点 理解
1.鸡的芦花与非芦花的表型及基因型
项目 雄性 雌性
基因型 ZBZB ZBZb ZbZb ZBW ZbW
表型 芦花 芦花 非芦花 芦花 非芦花
2.性别决定的常见方式
类型 XY型 ZW型
雄性（♂） 雌性（♀） 雄性（♂） 雌性（♀）
体细胞 中染色 体组成 常染色体 ＋两条异 型的性染 色体（即 2A＋XY） 常染色体 ＋两条同 型的性染 色体（即 2A＋XX） 常染色体 ＋两条同 型的性染 色体（即 2A＋ZZ） 常染色体 ＋两条异 型的性染 色体（即 2A＋ZW）
配子染色 体组成 A＋X或 A＋Y A＋X A＋Z A＋Z或 A＋W
常见生物 全部的哺乳动物、大多数的雌雄异体的植物等 鸟类等
性别决定 的过程
随堂 练习
鸡的性别决定方式是ZW型，控制其芦花羽毛与非芦花羽毛这对相对性状的基因（A/a）位于Z染色体上。现有芦花雄鸡与非芦花雌鸡杂交，F1中♀芦花∶♀非芦花∶♂芦花∶♂非芦花＝1∶1∶1∶1。下列叙述正确的是（ A ）
A.一般情况下雄性芦花鸡出现的概率高于雌性芦花鸡
B.亲本中的芦花雄鸡与非芦花雌鸡都属于杂合子
C.用芦花雌鸡与F1中芦花雄鸡杂交，子代芦花个体所占比例为1/2
D.非芦花雌鸡与纯合芦花雄鸡杂交，根据子代羽毛特征即可判断其性别
解析：芦花雌鸡的基因型为ZAW，芦花雄鸡的基因型为ZAZA、ZAZa，因为群体中ZAZ－的概率远高于ZAW，所以一般情况下雄性芦花鸡出现的概率高于雌性芦花鸡，A项正确；亲本中的芦花雄鸡与非芦花雌鸡的基因型分别是ZAZa、ZaW，雄鸡为杂合子，雌鸡为纯合子，B项错误；用芦花雌鸡（ZAW）与F1中的芦花雄鸡（ZAZa）杂交，子代芦花个体所占比例为3/4，C项错误；非芦花雌鸡（ZaW）与纯合芦花雄鸡（ZAZA）杂交，子代都是芦花鸡，所以不能根据其羽毛特征判断性别，D项错误。
[知识结构]
[主题要点]
1.性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性染色体决定性别的方式常见的有XY型和ZW型两种。
2.伴X染色体隐性遗传病表现出男患者多于女患者、女患者的父亲和儿子都是患者的特点。
3.伴X染色体显性遗传病表现出连续遗传、女患者多于男患者、男患者的母亲和女儿都是患者的特点。
4.伴Y染色体遗传病表现出患者全为男性的遗传特点。
@课堂小测试
1.关于性染色体的叙述不正确的是（ A ）
A.XY型的生物体细胞内含有两条异型性染色体
B.生物体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体
C.性染色体上的基因在遗传时与性别相联系
D.XY型的生物体细胞如果含两条同型性染色体，可记作XX
解析：位于性染色体上的基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联，这种现象叫伴性遗传。XY型性别决定的生物，雌性体细胞内含两条同型的性染色体（XX），雄性体细胞内含两条异型的性染色体（XY），A错误。
2.下列关于性染色体及其上基因的叙述，正确的是（ B ）
A.一个男性把X染色体上的某一突变基因传给他外孙女的概率为0
B.性染色体上的基因可能与性别决定无关
C.X、Y染色体上的基因只符合伴性遗传的特点，而不遵循孟德尔遗传规律
D.性染色体与性别决定有关，仅存在于生殖细胞中
解析：一个男性把X染色体上的某一突变基因传给他女儿的概率是1，由女儿传给他外孙女的概率是1/2，则由他传给外孙女的概率为1/2，A错误；性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如红绿色盲基因，B正确；性染色体上的基因符合伴性遗传的特点，也遵循孟德尔遗传规律，C错误；性染色体与性别决定有关，存在于该个体所有细胞中，D错误。
3.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是（ C ）
A.红眼对白眼是显性
B.眼色遗传符合分离规律
C.眼色和性别表现自由组合
D.红眼和白眼基因位于X染色体上
解析：红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代果蝇都表现红眼，可判断红眼为显性性状，A正确；由题意可知，子二代中白眼只在雄性中出现，说明该相对性状由位于X染色体上的一对等位基因控制，该对等位基因的遗传遵循基因的分离定律，B正确；该对控制眼色的基因位于X染色体上，表现为基因与X染色体连锁遗传，所以眼色与性别不能表现自由组合，C错误；控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，D正确。
4.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）。由此可以推测（ B ）
A.Ⅱ片段上有控制男性性别决定的基因
B.Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关
C.Ⅲ片段上某基因控制的遗传病，患者全为女性
D.Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性
解析：Ⅱ片段是X、Y染色体同源区段，男性性别决定基因位于Ⅲ片段上，由于Y染色体上的基因随Y染色体遗传，所以Ⅱ片段上某基因控制的遗传病，患病率与性别有关，A错误，B正确；Ⅲ片段只位于Y染色体上，该片段上某基因控制的遗传病，患者全为男性，C错误；Ⅰ片段上某隐性基因控制的遗传病，女性患病率低于男性，D错误。
5.（2024·陕西延安高三校考开学考试）鸡的性别决定方式为ZW型。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的，当它的等位基因b纯合时鸡表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。研究人员进行了两组杂交实验，F1雌雄相互交配得F2。下列叙述正确的是（ B ）
组别 亲代 F1表型
实验1： 一只芦花×一只非芦花 芦花雄∶非芦花雌＝1∶1
实验2： 一只非芦花雌×芦花雄 全部为芦花
A.实验1：亲代的芦花鸡与F1的芦花鸡的基因型相同
B.实验1：所得F2中芦花和非芦花的比例为1∶1
C.实验2：F1雄鸡的基因型与亲代雄鸡的相同
D.实验2：所得F2中雌鸡均为芦花，雄鸡中芦花∶非芦花为1∶1
解析：根据鸡的性别决定和B/b对应的性状关系，雄鸡的基因型和表型为：ZBZB（芦花）、ZBZb（芦花）、ZbZb（非芦花）、雌鸡的基因型和表型为：ZBW（芦花）、ZbW（非芦花），实验1的亲本组合只能是ZBW（芦花）×ZbZb（非芦花），只有此杂交组合的子代才会出现芦花雄∶非芦花雌＝1∶1，子代芦花雄鸡的基因型为ZBZb与亲代的芦花鸡的基因型不同，A错误；实验1中F2的基因型及比例为ZBZb∶ZbZb∶ZBW∶ZbW＝1∶1∶1∶1，芦花和非芦花的比例为1∶1，B正确；实验2中根据子代全部为芦花，可以确定亲代的杂交组合为ZbW（非芦花雌）×ZBZB（芦花雄），F1的基因型及比例为ZBZb∶ZBW＝1∶1，F1雄鸡的基因型为ZBZb，与亲代雄鸡的不同，C错误；实验2中F1相互交配所得F2的基因型及比例为ZBZB∶ZBZb∶ZBW∶ZbW＝1∶1∶1∶1，F2中雄鸡均为芦花，雌鸡中芦花∶非芦花为1∶1，D错误。
6.如图是某家庭红绿色盲遗传图解，图中除深颜色代表的人为红绿色盲患者外，其他人的色觉都正常，请据图回答下列问题：
（1）红绿色盲是位于X染色体上的隐性基因控制的遗传病。
（2）图中Ⅱ代2号的表型是色觉正常。
（3）图中Ⅲ代3号的致病基因直接来自Ⅱ代2号，Ⅲ代2号的可能基因型是XBXB或XBXb。
（4）图中第Ⅳ代1号是红绿色盲基因携带者的可能性是1/4。
解析：（1）红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病。（2）Ⅰ代4号和Ⅲ代3号的基因型均为XbY，则Ⅱ代2号的基因型为XBXb，表型是色觉正常。（3）图中Ⅲ代3号为患者，其基因型是XbY，致病基因直接来自Ⅱ代2号（XBXb），Ⅱ代1号的基因型为XBY，则Ⅲ代2号的可能基因型是XBXB或XBXb。（4）Ⅲ代2号的基因型及概率为XBXB、XBXb，Ⅲ代1号的基因型是XBY，因此图中第Ⅳ代1号是红绿色盲基因携带者的可能性为1/2×1/2＝1/4。
微专题三 伴性遗传综合题型解题规律
@微考点1 “四步法”判断单基因遗传病的遗传方式
1.判断是不是伴Y染色体遗传和细胞质遗传
（1）若系谱图中的患者全为男性，并且患者的父亲和儿子全为患者，则多为伴Y染色体遗传；若患者男女均有，则不是伴Y染色体遗传。
（2）若系谱图中女性患者的母亲和所有后代都患病，则为细胞质遗传。
2.判断是显性遗传还是隐性遗传
“无中生有”（无病双亲生出患病孩子）为隐性
“有中生无”（患病双亲生出无病孩子）为显性
3.判断致病基因在常染色体上还是在X染色体上
（1）若已确定是显性遗传病
男患者的母亲和女儿均患病（有时需结合
其他条件），则一般为伴X染色体显性遗传
男患者的母亲或女儿有正常的，则一般为常染色体显性遗传
（2）若已确定是隐性遗传病
女患者的父亲和儿子均患病（有时需结合其他条件），则为伴X染色体隐性遗传
女患者的父亲或儿子有正常的，则为常染色体隐性遗传
4.不能确定的类型，则判断可能性
（1）若为隐性遗传
①若患者无性别差异，最可能为常染色体隐性遗传；
②若患者男多于女，最可能为伴X染色体隐性遗传。
（2）若为显性遗传
①若患者无性别差异，最可能为常染色体显性遗传；
②若患者女多于男，最可能为伴X染色体显性遗传。
[典例1] 如图表示某遗传病的家系图（显、隐性基因分别用B、b表示，Ⅰ4不携带致病基因）。下列有关叙述错误的是（ D ）
A.该遗传病是隐性遗传病
B.Ⅰ3的基因型是XBXb
C.Ⅲ1与Ⅲ2婚配后建议他们生女孩
D.Ⅳ1为携带者的概率为
解析：Ⅰ3、Ⅰ4正常，且Ⅰ4不携带致病基因，而Ⅱ2患病，可知该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ3的基因型是XBXb，A、B正确；Ⅲ1（XBY）与Ⅲ2（XBXb）婚配，他们所生女孩全部正常（XBXB、XBXb），男孩可能患病，C正确；Ⅳ1为携带者（XBXb）的概率为，D错误。
@微考点2 判断基因位置的实验设计
1.探究基因位于X染色体上还是常染色体上的实验设计
方法一 正反交法（使用条件：未知显隐性关系时）
（1）实验设计：隐性的雌性×显性的雄性，显性的雌性×隐性的雄性。
（2）结果预测及结论
①若两组杂交结果相同，则该基因位于常染色体上。
②若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于X 染色体上。
方法二 典型组合法（使用条件：已知显隐性关系时）
（1）实验设计：隐性的雌性×显性的雄性。
（2）结果预测及结论
①若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于X染色体上。
②若子代中的雌雄个体性状表现相同，则基因位于常染色体上。
2.基因仅位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段
（1）适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上
（2）基本思路一
3.基因位于常染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段上
（1）设计思路
（2）结果推断
[典例2] （2024·河南驻马店高一期末）果蝇的长翅和残翅是一对相对性状，受等位基因B/b控制，现让雌雄长翅果蝇杂交，F1中长翅∶残翅＝3∶1。回答下列问题：
（1）在长翅和残翅这对相对性状中，显性性状是长翅，判断的依据是长翅亲代杂交，F1中长翅∶残翅＝3∶1（或答“长翅亲本杂交，后代既有长翅，又有残翅”）。
（2）依上述实验结果，不能（填“能”或“不能”）判断等位基因B/b位于常染色体还是X染色体上，原因是B/b基因不论位于常染色体上，还是位于X染色体上都可以获得上述实验结果。
（3）若基因B/b位于X染色体上，让F1中雌雄果蝇随机交配，则F2中残翅雄果蝇占1/8。
（4）请以F1为实验材料，设计实验判断B/b基因位于常染色体上还是X染色体上，写出简要实验思路并预期实验结果。
方案1：观察并统计F1中残翅果蝇的性别。若残翅果蝇全为雄性，则B/b基因位于X染色体上；若残翅果蝇中既有雄性又有雌性，则B/b基因位于常染色体上。方案2：让F1中雌雄长翅果蝇相互交配，统计后代的雌雄果蝇的表型及比例。若F2中雌果蝇全为长翅，雄果蝇中长翅∶残翅＝3∶1，则B/b基因在X染色体上；若F2雌雄果蝇中长翅∶残翅均为8∶1，则B/b基因位于常染色体上。
解析：（1）在长翅和残翅中长翅为显性性状，判断依据是长翅亲代杂交，F1中长翅∶残翅＝3∶1（F1中既有长翅，又有残翅）。（2）当B/b基因在常染色体上时，雌雄长翅果蝇杂交（Bb×Bb），F1中长翅（B_）∶残翅（bb）＝3∶1。当B/b基因位于X染色体上时，雌雄长翅果蝇杂交（XBXb×XBY），F1中长翅∶残翅＝3∶1，因此不能判断基因位于常染色体还是X染色体上。（3）若基因B/b位于X染色体上，亲本的基因型为XBXb、XBY，F1的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，F1雌雄果蝇随机交配，F1雌配子中XB∶Xb＝3∶1，F2雄配子中XB∶Xb∶Y＝1∶1∶2，则F2中残翅雄果蝇（XbY）＝1/4×1/2＝1/8。（4）以F1为实验材料，设计实验判断B/b基因位于常染色体上还是X染色体，最简便的方法是观察并统计F1中残翅果蝇的性别，若B/b基因位于X染色体上，则残翅果蝇均为雄性；若在常染色体上，残翅雌雄果蝇都有。当然，也可以利用杂交的方法进行判断，让F1中雌雄长翅果蝇相互交配，统计F2中雌雄果蝇的表型及比例即可。
[典例3] 果蝇刚毛（B）对截毛（b）为显性。现有纯合刚毛和纯合截毛果蝇若干，两种纯合果蝇均有雄有雌。若一只刚毛雌蝇与截毛雄蝇交配，得到的F1中雌雄个体全部为刚毛。F1中雌雄个体交配得F2，F2表型及其比例为雌性刚毛∶雄性刚毛∶雄性截毛为2∶1∶1，则不能（填“能”或“不能”）判断B/b基因只位于X染色体上，还是在X和Y染色体同源区段上。如果能，请说明理由；如果不能，请从题干所给果蝇中选取材料设计实验，写出亲本组合方式，并预期实验结果和结论。
亲本组合：截毛雌蝇与纯合刚毛雄蝇交配。预期实验结果和结论：若F1中有刚毛雌蝇和截毛雄蝇，则B/b基因只位于X染色体上；若F1只有刚毛果蝇，则B/b基因位于X、Y染色体同源区段上。
解析：若B/b基因只位于X染色体上，则亲本刚毛雌蝇（XBXB）与截毛雄蝇（XbY）杂交，F1中雌雄个体全部为刚毛（XBXb、XBY），F1中雌雄个体交配，F2中雌性刚毛（XBXB、XBXb）∶雄性刚毛（XBY）∶雄性截毛（XbY）＝2∶1∶1。若B/b基因在X、Y染色体同源区段上，则亲本刚毛雌蝇（XBXB）与截毛雄蝇（XbYb）杂交，F1中雌雄个体全部为刚毛（XBXb、XBYb），F1中雌雄个体交配，F2中雌性刚毛（XBXB、XBXb）∶雄性刚毛（XBYb）∶雄性截毛（XbYb）＝2∶1∶1。两者结果一致，因此不能判断B/b基因只位于X染色体上，还是在X、Y染色体同源区段上。选取截毛雌蝇与纯合刚毛雄蝇进行交配。若B/b基因只位于X染色体上，则截毛雌蝇（XbXb）与纯合刚毛雄蝇（XBY）交配，F1中有刚毛雌蝇（XBXb）和截毛雄蝇（XbY）；若B/b基因在X和Y染色体同源区段上，则截毛雌蝇（XbXb）与纯合刚毛雄蝇（XBYB）交配，F1中只有刚毛果蝇（XBXb、XbYB）。
@微考点3 “男孩患病”与“患病男孩”类问题
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，则：
（1）患病男孩的概率＝患病孩子的概率×；
（2）男孩患病的概率＝孩子患病的概率。
2.伴性遗传
如果控制某遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，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。
[典例4] 人的色觉正常（B）对红绿色盲（b）是显性，为伴性遗传；褐眼（A）对蓝眼（a）是显性，为常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配，生了一个蓝眼患红绿色盲的男孩，这对夫妇生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率和再生出的男孩为蓝眼患红绿色盲的概率分别是（ C ）
A.1/4和1/4 B.1/8和1/8
C.1/8和1/4 D.1/4和1/8
解析：根据题意可推知双亲的基因型分别为aaXBXb、AaXBY，因此他们生出蓝眼孩子的概率为1/2，生出红绿色盲男孩（全部后代中患红绿色盲的男孩）的概率为1/4，故他们生出蓝眼患红绿色盲男孩的概率为1/2×1/4＝1/8；而该夫妇再生出的男孩中患红绿色盲的概率为1/2，所以该男孩为蓝眼患红绿色盲的概率为1/2×1/2＝1/4。
章末整合
@体系构建 思想建模
@研究考题 有的放矢
1.（2023·山东高考）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（ C ）
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
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，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；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、e或ee、O，C正确。
2.（2023·广东高考）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；体型正常（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（ C ）
A.正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B.分别从F1代群体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代群体Ⅰ中选择父本进行杂交
D.F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
解析：由于控制体型的基因位于Z染色体上，属于伴性遗传，性状与性别相关联。用卷羽正常（FFZDW）与片羽矮小（ffZdZd）杂交，F1代是FfZDZd和FfZdW，子代都是半卷羽；用片羽矮小（ffZdW）与卷羽正常（FFZDZD）杂交，F1代是FfZDZd和FfZDW，子代仍然是半卷羽，正交和反交都与亲本表型不同，A正确；F1代群体Ⅰ和Ⅱ杂交不是近亲繁殖，可以避免近交衰退，B正确；为缩短育种时间应从F1代群体Ⅰ中选择母本（基因型为FfZdW），从F1代群体Ⅱ中选择父本（基因型为FfZDZd），可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体，即在F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡，C错误，D正确。
3.（2023·浙江6月选考）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（ D ）
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
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。
4.（2023·山东高考改编）某二倍体动物的性染色体仅有X染色体，其性别有3种，由X染色体条数及常染色体基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性，只要基因型为TRTR就表现为雄性。TT和TTR个体中，仅有1条X染色体的为雄性，有2条X染色体的既不称为雄性也不称为雌性，而称为雌雄同体。已知无X染色体的胚胎致死，雌雄同体可异体受精也可自体受精。不考虑突变，下列推断不正确的是（ A ）
A.3种性别均有的群体自由交配，F1的基因型最多有6种可能
B.两个基因型相同的个体杂交，F1中一定没有雌性个体
C.多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，F1中雌性与雄性占比相等
D.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1，F1自体受精获得的F2中雄性占比为1/6
解析：假设只有一条X染色体的个体基因型为XO，由题意分析可知，雌性动物的基因型有TDTDXX、TDTRXX、TDTXX三种；雄性动物的基因型有TRTRXX、TTXO、TTRXO三种；雌雄同体的基因型有TTXX、TTRXX两种。若3种性别均有的群体自由交配，则该群体产生的雌配子有TDX、TRX、TX三种，雄配子有TRX、TX、TRO、TO四种，即F1的基因型最多有3×4＝12种可能，A错误；雌性动物的基因型有TDTDXX、TDTRXX、TDTXX三种，若后代中有雌性个体，说明亲本一定含有TD，含有TD且基因型相同的两个个体均为雌性，不能产生下一代，B正确；多个基因型为TDTR、TRTR的个体自由交配，雌配子有TD、TR两种；雄配子仅TR一种，F1中雌性（TDTR）与雄性（TRTR）占比相等，C正确；雌雄同体的杂合子（基因型为TTRXX）自体受精获得F1，F1基因型为1/4TTXX（雌雄同体）、1/2TTRXX（雌雄同体）、1/4TRTRXX（雄性），只有1/4TTXX（雌雄同体）、1/2TTRXX（雌雄同体）才能自体受精获得F2，即1/3TTXX（雌雄同体）、2/3TTRXX（雌雄同体）自体受精产生下一代雄性（TRTRXX）的比例为2/3×1/4＝1/6，D正确。
5.（2023·湖北高考）人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因（例如：A1～An均为A的等位基因）。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是（ B ）
基因组成
父亲 A23A25B7B35C2C4
母亲 A3A24B8B44C5C9
儿子 A24A25B7B8C4C5
女儿 A3A23B35B44C2C9
A.基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B.母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C.基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D.若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5
解析：儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自于父亲和母亲，如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，所以不会获得父亲的A、B、C基因，A错误
