【培优方案】第2章 基因和染色体的关系(讲义)(学生版) 生物学必修2(人教)

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名称 【培优方案】第2章 基因和染色体的关系(讲义)(学生版) 生物学必修2(人教)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2026-03-19 00:00:00

文档简介

1.两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法
(1)两对等位基因的位置关系
①两对等位基因位于一对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图甲和乙:
②两对等位基因位于两对同源染色体上(基因用A、a,B、b表示),位置如图丙:
(2)判断方法
①自交法:如果双杂合子自交,后代表型分离比符合3∶1或1∶2∶1,则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上;如果后代表型分离比符合9∶3∶3∶1,则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。
②测交法:双杂合子与双隐性纯合子测交,如果测交后代表型比符合1∶1,则控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上;如果测交后代表型比符合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。
1.玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。下列对上述两对性状遗传的分析错误的是(  )
A.每对相对性状的遗传都遵循分离定律
B.两对等位基因位于一对同源染色体上
C.F1测交后代表型之比为4∶1∶1∶4
D.基因A和b位于同一条染色体上
2.某种雌雄同花的植物,花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制,A基因控制红色色素合成(AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(BB使红色完全消失而表现为白色,Bb使红色变淡而表现为粉色)。
(1)现让纯合白花植株和纯合红花植株杂交,产生的F1植株花色全为粉色,请推测亲本的基因型为               。
(2)为了探究两对基因(A和a,B和b)是在一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行自交实验。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型,已给出两种类型,请将未给出的类型画在方框内。如图所示,竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点。
②实验步骤:
第一步:基因型为AaBb的植株自交。
第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。
③实验可能的结果(不考虑基因突变、互换等变异)及相应的结论:
a.若子代植株花的颜色及比例为                ,则两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。
b.若子代植株花的颜色及比例为                ,则两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。
c.若子代植株花的颜色及比例为                ,则两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。
2.遗传系谱图的分析和遗传方式的判断
(1)确定是否为细胞质遗传
若系谱图中母亲患病,子女全患病;母亲正常,则子女全正常,与父亲是否患病无关,则很可能是细胞质遗传。如图所示:
(2)确定是否为伴Y染色体遗传
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染色体遗传。如图所示:
②若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y染色体遗传。
(3)确定是显性遗传还是隐性遗传
①“无中生有”是隐性遗传病,如图1。
②“有中生无”是显性遗传病,如图2。
(4)确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传
①在已确定是隐性遗传的系谱图中,主要参照“女患者”
a.若女患者的父亲和儿子都患病,则最可能为伴X染色体隐性遗传,如图3。
b.若女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图4。
②在已确定是显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”。
a.若男患者的母亲和女儿都患病,则最可能为伴X染色体显性遗传,如图5。
b.若男患者的母亲和女儿中有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图6。
(5)遗传系谱图中遗传病遗传方式的判定口诀
父子相传为伴Y;无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正(有一方或双方都正常)非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,母女有正(有一方或双方都正常)非伴性。
(6)若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
①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,如图所示:
②如图最可能为伴X染色体显性遗传。
3.如图①②③④为4种遗传病的系谱图,其中最可能依次为常染色体隐性遗传病、伴Y染色体遗传病、伴X染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病的系谱图的是(  )
A.③①②④       B.②④①③
C.①④②③ D.①④③②
4.如图是患甲、乙两种遗传病的系谱图,且已知Ⅱ-4无致病基因。下列有关分析错误的是(  )
A.甲病的遗传方式为常染色体显性遗传
B.乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传
C.Ⅰ-1与Ⅲ-1的基因型相同
D.如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为7/32
4 / 4第1课时 减数分裂的相关概念、精子的形成过程
导学 聚焦 1.理解并阐明减数分裂的过程及相关概念。 2.描述精子的形成过程
知识点(一) 与减数分裂相关的概念
1.魏斯曼关于减数分裂的预测
(1)在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目    一半。
(2)受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以      。
2.同源染色体、联会与四分体的概念
(1)同源
染色体
(2)非同源染色体:形状、大小    ,且在     分裂过程中不进行     的染色体。
3.联会与四体
(1)联会:      两两配对的现象。
(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有        。
小提醒:人的X、Y两条性染色体为一对同源染色体,但形状、大小均不同,X染色体比Y染色体大得多。
4.判断下列说法是否正确
(1)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,同样具有周期性。(  )
(2)对于雄性哺乳动物来说,同源染色体只存在于精原细胞中,而不存在于其他体细胞中。(  )
(3)细胞内的同源染色体都会形成四分体。(  )
(4)形状和大小相同的染色体是同源染色体。(  )
探讨 减数分裂过程中的相关概念辨析
 如图表示细胞分裂某时期的图像,请分析并回答下列问题:
(1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些?哪些是非同源染色体?
(2)图乙中,a、a'的关系是                       。
a、b的关系是                    。
a、c的关系是                    。
a、a'和b、b'合称    。
(3)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的?图乙中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?
(4)互换(结合图丙作答)
①时期:减数分裂Ⅰ前期。
②范围:同源染色体中         之间交换一部分片段。
1.图解四分体等相关概念
2.联会和四分体的相互关系
联会是同源染色体两两配对的现象,而四分体是联会的结果,是同源染色体的特殊存在形式。由上图可知: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。
1.(2024·山东德州一中高一月考)下列关于同源染色体和四分体的叙述,错误的是(  )
A.四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期
B.只有减数分裂Ⅰ过程中可形成四分体
C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体是同源染色体
2.(2024·湖南邵东一中高一月考)下列关于四分体和联会叙述正确的是(  )
A.联会的染色体经过复制形成四分体,一个四分体包含一对同源染色体
B.联会发生在减数分裂Ⅰ的前期,一个四分体由4条染色体组成
C.四分体时期位于同源染色体上的姐妹染色单体间可能交换相应片段
D.一个四分体包含了4条染色单体,有4个DNA分子
3.如图为某动物细胞分裂过程中的某时期,据图分析下列说法错误的是(  )
A.细胞中有两对同源染色体
B.该细胞中有4条染色体、8条染色单体
C.④是一条染色体,包含①③两条染色单体
D.在分裂后期,移向同一极的染色体均为非同源染色体
易错提醒
关于同源染色体的2个认识误区
(1)大小相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后形成的两条染色体,因其不是一条来自父方,一条来自母方,所以不叫同源染色体。
(2)有丝分裂过程中存在同源染色体,但不出现同源染色体的联会现象和四分体。
知识点(二) 精子的形成过程
1.形成场所
2.精子形成过程中各时期的变化
3.判断下列说法是否正确
(1)精原细胞是特殊的体细胞,既能通过有丝分裂增殖,又能通过减数分裂产生精子。(  )
(2)减数分裂Ⅱ后期,大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体。(  )
(3)同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅱ后期。(  )
(4)染色单体因为着丝粒的分裂而消失。(  )
(5)减数分裂过程中,若染色单体存在,则核DNA数目与染色单体的数目相等。(  )
(6)玉米体细胞中有10对同源染色体,经减数分裂后,花粉中有5对同源染色体。(  )
探讨 分析减数分裂过程和特点,提高理解能力
如图为雄性动物体内减数分裂过程的示意图。请分析回答下列问题:
(1)图中A、C、G分别表示什么细胞?
(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合分别发生在什么时期?
(3)染色体数目减半和染色单体消失分别发生在图中哪个过程?
(4)细胞B、C中有没有同源染色体和染色单体?
(5)细胞B与C、D与E的染色体组成是否相同?
(6)不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,细胞D、E的染色体组成是否相同?如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢?
  减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体 有 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; ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换; ③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
1.下列关于人的生殖细胞形成过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较,正确的是(  )
A.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中染色体数目可能相同
B.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量可能相同
C.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有同源染色体
D.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
2.(2024·山东武城二中高一月考)下列为某二倍体植物处于不同分裂时期的细胞示意图,其中和该植物正常体细胞中染色体、DNA数目都相同的是(  )
(1)同源染色体是                                     
                       。
(2)联会是                                          。
(3)减数分裂的特点是                                     。
(4)减数分裂Ⅰ的主要特征是                                     
                                             。
1.下列有关四分体的叙述,正确的是(  )
A.细胞中有几个四分体就有几对同源染色体
B.经过复制的同源染色体都能形成四分体
C.四分体时期可能发生姐妹染色单体间的互换
D.四分体出现在减数分裂Ⅰ的每个时期
2.有关成对的同源染色体与姐妹染色单体的叙述,正确的是(  )
A.减数分裂时,它们彼此分开的时间相同
B.姐妹染色单体的形状、大小一般都是相同的
C.它们所含的基因都是相同的
D.一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的
3.在减数分裂Ⅰ过程中,染色体变化的顺序是(  )
①同源染色体分离 ②四分体 ③同源染色体分配到两个细胞中 ④联会
A.①③④②      B.④②①③
C.③①②④ D.①③②④
4.(2024·江苏常州北郊高级中学高一月考)如图为精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图。下列有关叙述错误的是(  )
A.精细胞形成过程的顺序为甲→丙→乙→丁
B.图甲细胞中不含同源染色体
C.图乙细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1∶2
D.图丙细胞中有两个四分体
5.如图为细胞分裂某一时期的示意图。请据图回答下列问题:
(1)此细胞处于       期,此时有四分体    个。
(2)减数分裂过程中,可以和“1”染色体自由组合的是     (填数字)染色体。
(3)此细胞分裂后产生的2个子细胞中,每个子细胞含有同源染色体    对。子细胞染色体的组合为           。
(4)染色体主要是由    和    组成的。光学显微镜观察细胞中的染色体,需先用       染色。
提示:完成课后作业 第2章 第1节 第1课时
6 / 6微专题四 基因在染色体上位置的实验探究
题型一 探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
1.杂交实验法
性状的显隐性是“未知的”,且亲本均为纯合子时
小提醒:此方法还可以用于判断基因是位于细胞核中还是细胞质中。若正反交结果不同,且子代只表现母本的性状,则控制该性状的基因位于细胞质中。
2.隐性雌×显性雄杂交方法
性状的显隐性是“已知的”
3.杂合雌×显性雄杂交方法
在确定雌性个体为杂合子的条件下
4.调查实验法
【典例1】 (2024·河北石家庄高一期末)果蝇的红眼和白眼由一对等位基因(W/w)控制。让一只纯合的红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇交配得到F1,F1全为红眼,F1雌雄个体随机交配得到F2。为了确定W/w是位于常染色体上,还是位于X染色体上,下列数据中不需要统计的是(  )
A.F2中雌性个体的性状分离比
B.F2中雄性个体的性状分离比
C.F2中白眼果蝇的性别比例
D.F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例
【典例2】 (2024·江苏徐州高一月考)果蝇体色灰色(B)对黄色(b)为显性,现有灰色雌果蝇与黄色雄果蝇进行杂交实验,结果如下表:
亲代P 灰色雌果蝇(♀)×黄色雄果蝇(♂)
子代F1 灰色雌果 蝇(♀) 黄色雌果 蝇(♀) 灰色雄果 蝇(♂) 黄色雄果 蝇(♂)
比例 1 1 1 1
请回答下列问题:
(1)控制果蝇体色的基因(Bb)位于    (填“常”“X性”或“常或X性”)染色体上。
(2)上述亲本中,灰色果蝇为     (填“纯合子”或“杂合子”),判断的理由是         。
(3)为了确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体,可选择F1中表型为    (填“灰色”或“黄色”)的雄性个体与    (填“灰色”或“黄色”)的雌性个体作亲本,通过一次杂交实验即可确定基因B(b)位于哪种染色体上。
题型二 判断基因是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上
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
(1)用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
(2)用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
【典例3】 已知控制某相对性状的等位基因A/a位于性染色体上且雌雄均有显性和隐性个体。为探究A/a的具体位置,科研小组选用一只隐性性状的雌性个体与一只显性性状的雄性个体杂交,欲根据子代的表型与性别的关系判断基因A/a在性染色体上的位置。下列说法错误的是(  )
A.根据雌雄均有显性和隐性个体可判断出基因A/a不位于Y染色体非同源区段上
B.若子代雌性均为显性、雄性均为隐性,则基因A/a只位于X染色体上
C.若子代雌性均为隐性、雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
D.若子代雌性和雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
【典例4】 (2024·福建福清一中高一期末)图1是果蝇染色体组成的示意图,其中基因A、a分别控制果蝇的灰身和黑身,基因B、b分别控制果蝇的长翅和残翅。图2是果蝇的X、Y染色体各区段示意图。回答下列问题:
(1)若仅考虑图1所示基因,则该果蝇的基因型为      ,减数分裂过程中,若不考虑染色体互换,则基因A、a的分离一般发生在             期。
(2)该果蝇与基因型为AaDdXBXb的果蝇杂交,子代出现黑身残翅雄蝇的概率为    。
(3)果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性,这对相对性状由性染色体上的一对等位基因控制,现有腿部有斑纹和腿部无斑纹的纯合雌雄果蝇若干只,某研究团队欲通过一次杂交实验确定这对基因位于图2中1区段还是2区段,请写出最简便的杂交方案并预期实验结果。
杂交方案:让            杂交,观察子代雌雄果蝇腿部有无斑纹。
预期结果:若            ,则该对基因位于图2中1区段;若           ,则该对基因位于图2中2区段。
题型三 探究基因位于常染色体上还是X、Y染色体同源区段上
1.在已知性状的显隐性的条件下,若限定一次杂交实验来证明,则可采用“隐性雌×显性雄(杂合)”[即aa(♀)×Aa(♂)或XaXa×XAYa或XaXa×XaYA]杂交组合,观察分析F1的表型。分析如下:
2.在已知性状的显隐性的条件下,未限定杂交实验次数时,则可采用以下方法,通过观察F2的性状表现来判断:
【典例5】 果蝇繁殖速度快,子代数量多,相对性状明显,是重要的遗传材料。直毛(基因A控制)和分叉毛(基因a控制)是一对相对性状,为探究基因位置,科学家做了如下多个杂交实验来确定基因位置,依据杂交实验不能得出结论的是(  )
A.直毛雄和分叉毛雌杂交,子代全为分叉毛,反交的结果子代全为直毛,基因在细胞质中
B.直毛雄和分叉毛雌杂交,子代全为直毛,基因在常染色体上
C.直毛雄和直毛雌杂交,子代直毛雄∶直毛雌∶分叉毛雌=2∶1∶1,基因在X和Y染色体的同源区段
D.直毛雄纯合子和分叉毛雌杂交,子代雄性全为分叉毛,雌性全为直毛,基因只在X染色体上
【典例6】 (2024·山东烟台高一期中)某XY型性别决定植物,基因B(叶片有茸毛)对b(叶片无茸毛)完全显性,选取有茸毛雄株与无茸毛雌株杂交。下列分析错误的是(  )
A.叶片有茸毛和叶片无茸毛为一对相对性状
B.若亲本中雄株纯合且后代全为有茸毛,则B、b一定位于常染色体上
C.若B、b仅位于X染色体上,后代雌性全为有茸毛,雄性全为无茸毛
D.若B、b位于X、Y染色体同源区段,后代雄株可能全为无茸毛
1.(2024·河北石家庄高一期中)果蝇的直毛与非直毛是一对相对性状,由基因A、a控制,为了判断这对性状的显隐性及基因A、a是在常染色体上还是仅位于X染色体上(不考虑XY同源区段及致死现象),某同学设计了相关实验,下列叙述正确的是(  )
A.具有相对性状的雌雄果蝇进行一次杂交实验,若后代只有一种表型,则不能判断该性状的显隐性
B.一对表型不同的果蝇杂交,若后代雌、雄个体的表型及比例都相同,则基因A、a一定位于常染色体上
C.选用表型不同的雌雄果蝇正反交可确定基因A、a是在常染色体还是仅位于X染色体
D.纯合的直毛雌果蝇和非直毛雄果蝇杂交,若后代都为直毛,则可判断基因A、a位于常染色体上
2.(2024·福建宁德一中高一期末)探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路如下,下列方法和结论的组合中可以完成探究任务的是(  )
方法1:纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1
方法2:纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论:
①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A.方法1+结论①②  B.方法1+结论③④
C.方法2+结论③④ D.方法2+结论①②
3.(2024·山西运城高一期中)摩尔根用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇为亲本所做的杂交实验结果如图1所示,当控制果蝇眼色的基因(设为A、a)位于图2中的Ⅱ2或Ⅰ区段时,都有符合图1的结果。下列叙述正确的是(  )
A.可通过白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇的杂交结果来判断控制果蝇眼色的基因位于Ⅰ区段,还是Ⅱ2区段
B.果蝇X、Y染色体同源区段(Ⅰ)中的基因都相同
C.若控制眼色的等位基因位于Ⅰ区段,则果蝇眼色与性别无关
D.若A、a基因位于Ⅰ区段,则种群中果蝇有6种关于眼色的基因型
4.(2024·东北师大附中高一期末)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。现有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、染色体互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,正确的是(  )
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
5.(2024·福建连江第一中学高一期中)果蝇的灰体和黑檀体、红眼和白眼分别由基因E(e)、R(r)控制,两对基因均不位于Y染色体上。一只灰体白眼雌果蝇与一只灰体红眼雄果蝇杂交,得到F1如表所示,请回答下列问题:
F1 灰体红眼 灰体白眼 黑檀体红眼 黑檀体白眼
雌(只) 73 0 26 0
雄(只) 0 75 0 24
(1)果蝇具有        (至少写出两点)的特点,因此生物学家常用它作为遗传学研究的材料。
(2)基因R和r在结构上的区别是           。黑檀体的遗传方式是       ,该果蝇的体色和眼色遵循基因自由组合定律的原因是                       。
(3)果蝇另有一对关于翅形的相对性状,已知卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性,若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上。现提供两种性状都是纯合的雌雄个体,可选用表型为     的雄性和     的雌性进行杂交。预期实验结果及结论:
①若                     ,
则该等位基因位于常染色体上。
②若                       ,
则该等位基因位于X染色体上。
6.自然界的女娄菜(2N=46)为雌雄异株植物,其性别决定为XY型,其茎色有灰绿色和黄色,叶型有宽叶与窄叶,依次由一对等位基因(A/a)与(B/b)控制。现将多株纯合灰绿色宽叶雌株与多株纯合黄色窄叶雄株进行杂交得到F1,F1随机交配得到F2,统计F2的表型及数量如下表所示。请回答下列问题:
灰绿色宽叶(株) 灰绿色窄叶(株) 黄色宽叶(株) 黄色窄叶(株)
雌株 1 200 0 400 0
雄株 600 600 200 200
(1)据表中数据可知,叶型这对性状中显性性状是    ;控制茎色、叶型的两对等位基因遗传时遵循自由组合定律,依据是                                     
                                            。
(2)由表中数据可以判断控制宽叶与窄叶的等位基因(B/b)位于性染色体上,但不知道是仅位于X染色体还是位于X与Y染色体的同源区段上(如上图所示),请写出F2中窄叶雄株可能的基因型      。
(3)现有各种纯合植株若干,请设计一次杂交实验来判断等位基因(B/b)仅位于X染色体还是位于X与Y染色体的同源区段上。
实验思路:                                          。
预期结果及结论:                                         
                                             。
7.(2024·四川绵阳南山中学高一期中)果蝇体细胞有4对染色体,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。果蝇红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,黑体和灰体由等位基因D、d控制。在自然情况下,现有若干灰体雌雄果蝇随机交配,子代的表型及比例如下图所示。
(1)通过数据可以判断控制灰体和黑体的基因位于   (填“常”或“X”)染色体上,理由是                       
                       。
上述子代灰体果蝇中纯合子的比例为   。
(2)若让某白眼截毛雌果蝇与纯合的红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛。这一结果说明控制刚毛、截毛的基因位于                ,控制红、白眼的基因位于               。
(3)另有一对相对性状展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上,且E纯合致死。研究人员欲探究控制灰体和黑体的等位基因是否位于Ⅲ号染色体上(不考虑互换),现选取双杂合的灰体展翅雌雄果蝇随机交配,观察子代的表型及比例。若                ,则控制灰体和黑体的基因位于Ⅲ号染色体上;若                    ,则控制灰体和黑体的基因不位于Ⅲ号染色体上。
6 / 6微专题三 有丝分裂与减数分裂的辨析
题型一 减数分裂与有丝分裂的过程及特点
【典例1】 关于某哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是(  )
A.有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都排列在赤道板上
【典例2】 (2024·江西南昌莲塘一中高一期中)某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于分裂状态,其中:①有同源染色体、着丝粒刚分裂的细胞;②同源染色体正要分离的细胞;③有同源染色体、着丝粒整齐排列在赤道板上的细胞;④无同源染色体,着丝粒刚分裂的细胞。下列相关叙述,正确的是(  )
A.正在进行同源染色体分离的细胞有①②③
B.正在进行有丝分裂的细胞有②③④
C.能发生非同源染色体自由组合的细胞有②③
D.染色体刚加倍的细胞有①④
题型二 根据细胞分裂图像判断细胞分裂方式
1.三个前期图的判断(染色体散乱排列在细胞中)
(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。
2.三个中期图的判断(染色体排列在细胞中央)
(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。
3.三个后期图的判断(染色体移向细胞两极,动物细胞膜开始凹陷)
(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。
【典例3】 如图为某哺乳动物某个器官中的4个细胞,下列有关叙述错误的是(  )
A.此动物为雌性,该器官为卵巢
B.②处于有丝分裂后期,有8条染色体
C.该动物正常体细胞的染色体数目为4条
D.④是卵细胞或极体,因为不含同源染色体
【典例4】 (2024·安徽安庆二中高一月考)如图为某个二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图,下列叙述正确的是(  )
A.乙是次级精母细胞或极体
B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程
C.乙、丙细胞中不含有同源染色体,核DNA∶染色体=2∶1
D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
规律方法
依据染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式
题型三 减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
1.细胞分裂中染色体与核DNA数量变化
(1)模型构建
(2)判断方法
2.每条染色体中DNA含量或染色体与核DNA比值变化
3.“同源染色体对数”的变化
图甲中表示有丝分裂的是①,表示减数分裂的是②。
4.减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
(1)模型图
(2)相关解读
①只有染色单体的数目才可能是0,染色体和核DNA的数目不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。
②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核DNA分子未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子。即核DNA分子数∶染色体数可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2。
【典例5】 如图为人体生殖器官中某细胞的核DNA含量变化曲线图,判断下列说法错误的是(  )
A.①④时期细胞中在进行DNA复制
B.⑤时期细胞内没有同源染色体
C.姐妹染色单体分离发生在②和⑥时期
D.a过程为有丝分裂,b过程为减数分裂
【典例6】 (2024·广东肇庆高一月考)下图中甲~丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中与细胞分裂相关的不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。下列关于此图的叙述中错误的是(  )
A.甲图可表示减数分裂Ⅰ前期 B.乙图可表示减数分裂Ⅱ中期
C.丙图可表示有丝分裂后期 D.丁图可表示精细胞
1.(2024·河北晋州高一月考)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是(  )
A.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数不相同
B.有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期都发生同源染色体联会
C.有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在赤道板上
D.有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生同源染色体分离
2.(2024·天津第五十五中学高一月考)如图为某动物体内细胞分裂的一组图像,则有关叙述正确的是(  )
A.上述①②③细胞中染色体与DNA比例为1∶2
B.细胞①②③产生的子细胞中均有同源染色体
C.上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D.④细胞分裂前,细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2
3.如图甲、乙、丙表示某哺乳动物(2n=4)在不同时期的细胞分裂图像。下列相关分析不正确的是(  )
A.甲细胞的细胞质均等分裂且同源染色体分离,该动物为雄性
B.乙细胞处于有丝分裂后期,有8条染色体、没有染色单体
C.丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,其子细胞的名称是极体
D.甲、乙、丙可发生在同一器官内,乙细胞中的DNA分子数大于8
4.(2024·四川眉山仁寿一中高一期中)下图为某二倍体生物细胞内同源染色体对数的变化曲线,哪些阶段有四分体(  )
A.CD段        B.FG段
C.AB段、FG段 D.BC段、HI段
5.(2024·安徽新安中学高二月考)如图表示卵原细胞分裂、受精作用及受精后的分裂过程中,染色体数目和核DNA含量的变化情况。下列相关叙述错误的是(  )
A.染色体数目最多的时期包含在CD、OP段
B.GH段染色单体数∶染色体数∶核DNA=2∶1∶2
C.代表着丝粒分裂的线段有DE、FG、JK、PQ
D.LM段表示受精作用,核DNA恢复到体细胞的含量
6.如图1和图2表示某二倍体生物细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述错误的是(  )
A.图1可以表示有丝分裂过程,也可表示减数分裂过程
B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变
C.图2中a时期对应图1中的AB段,只能出现在有丝分裂过程
D.处于图2中b时期的细胞可能是初级精母细胞,对应图1的CD段
7.人的体细胞中有46条染色体,如图所示为人体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列相关叙述错误的是(  )
A.若a等于92,则图中b时期的细胞内一定有同源染色体
B.若a等于46,则该曲线图属于有丝分裂过程中核DNA数的变化曲线图
C.若a等于46,则图中b时期的细胞可能无同源染色体
D.若a等于92,则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图
8.(2024·山东青岛莱西一中高一月考)研究人员对某动物(2n)细胞分裂过程中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为细胞分裂某时期的示意图(仅示部分染色体),图2是不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系。下列有关叙述错误的是(  )
A.图1细胞所处的分裂时期细胞内含有染色体数为4n
B.图1细胞可对应图2中的a、c两种细胞类型
C.图2中b→d、d→c两者变化的原因不同
D.b、d、e在同一次减数分裂中出现的先后顺序是b→d→e
9.下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题:
(1)图甲中细胞④的名称是    。
(2)图甲中细胞①处于图乙    段,图甲中,处于图乙HI阶段的是    (填数字)。
(3)图丙a、b、c中表示核DNA分子的是    ,图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是    ,图丙中Ⅱ→Ⅰ,完成了图乙中的    段的变化。
(4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则使用此药物后,细胞的分裂将停留在图乙中    段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,请写出简单的设计思路:                       
                       。
7 / 7学习讲义部分
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时 一对相对性状的杂交实验过程和解释
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1. 自花且闭花  易于区分的相对  短  既可靠又容易分析  容易观察和分析
2. 去雄  人工授粉  母本  外来花粉  雌蕊
3.(1)自花传粉 (2)父本 母本 (3)一种 同一种
4.(1)× (2)√ (3)√ (4)√
(5)× 提示:狗和兔不是一种生物。
互动探究
 (1)去雄 传粉
(2)提示:父本是矮茎豌豆、母本是高茎豌豆。判断依据:去雄的植株作母本,接受父本的花粉。
(3)提示:在花蕾期(或未成熟期)对豌豆进行去雄操作。因为豌豆为自花传粉植物,如果花成熟,花瓣开放了,此时已经完成了自花传粉(自交)过程,达不到杂交的目的。
(4)有外来花粉干扰人工杂交过程 外来花粉干扰 
学以致用
1.B 玉米是雌雄同株、异花传粉植物,玉米花为单性花(雌、雄不同花),杂交实验中不需要对花进行去雄操作,而豌豆花为两性花,进行杂交实验时需要进行去雄这一步骤,A正确;玉米花为单性花(雌、雄不同花),杂交实验中不需要对花进行去雄操作,这也是优势之一,B错误;在用玉米进行人工杂交实验时,也需要进行套袋处理,避免外来花粉的干扰,C正确;玉米的子代数量较多,相对性状差异明显,便于区分与统计,因此是遗传学的良好实验材料,D正确。
2.B 自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程,①正确;异花传粉是指两朵花之间的传粉过程,②正确;相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型,而玉米的黄粒和皱粒是不同性状,因此不是一对相对性状,③错误,④正确。
知识点(二)
自主学习
1.(1)高茎 高茎 矮茎 ①相对性状 ②高茎 矮茎 ③显性 ④性状分离 3∶1 (2)亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
2.(1)遗传因子组成不同 (2)反交 (3)显现 (4)未显现 (5)杂种 显性性状和隐性性状
3.(1)× 提示:具有相对性状的纯合亲本杂交,F1没有表现出来的亲本性状是隐性性状,表现出来的性状是显性性状。
(2)× 提示:性状分离是杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(3)√
互动探究
 (1)提示:判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。
(2)提示:不一定。样本数量太少,不一定完全符合3∶1的性状分离比,孟德尔实验中获得的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
(3)提示:F2出现接近3∶1的性状分离比,在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了,说明双亲的遗传物质没有发生混合。
学以致用
1.B ①高茎(AA)×矮茎(aa)→高茎(Aa),不符合性状分离的概念,①错误;②高茎(Aa)×矮茎(aa)→高茎(Aa)∶矮茎(aa)=1∶1,不符合性状分离的概念,②错误;③圆粒(Rr)×圆粒(Rr)→圆粒(RR、Rr)∶皱粒(rr)=3∶1,符合性状分离的概念,③正确;④粉色(Bb)×粉色(Bb)→红色(BB)∶粉色(Bb)∶白色(bb)=1∶2∶1,符合性状分离的概念,④正确。
2.B ①甜×非甜→非甜,可以判断非甜为显性性状,①符合题意;②甜×非甜→100甜+98非甜,子代表现类型为1∶1,无法判断显隐性,②不符合题意;③甜×甜→甜,甜可能为显性性状,也可能是隐性性状,③不符合题意;④非甜×非甜→312非甜+106甜,子代表现类型为3∶1,非甜为显性性状,④符合题意。
知识点(三)
自主学习
1. 遗传因子  成对  分离  一  随机
2.(1)4 (2)3 DD、Dd、dd 1∶2∶1 (3)2 高茎、矮茎 3∶1
3.(1)显性性状 (2)隐性性状 (3)相同 (4)不同
4.(1)× 提示:杂合子与纯合子遗传因子组成不同,性状表现却可能相同,如DD和Dd都为高茎碗豆。
(2)× 提示:Dd的碗豆能产生含D或d的两种雄配子或雌配子,但雄配子D与雌配子d的数目不相等。
(3)× 提示:纯合子与杂合子杂交,后代不一定是杂合子,如Aa与aa杂交。
(4)√
互动探究
 (1)提示:D、d两种雄配子的数目是相等的。但是由于雄配子的数目要远多于雌配子,所以雄配子D的数目要远多于雌配子D。
(2)提示:①和②的遗传因子组成均为Dd,性状表现为高茎;③的遗传因子组成为dd,性状表现为矮茎。
(3)提示:F2中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2;F2的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
(4)提示:F1产生配子时D、d相互分离,雌雄个体中配子均为D∶d=1∶1,受精时雌雄配子随机结合,F2中有1/4DD、1/2Dd表现为显性性状,1/4dd表现为隐性性状。
(5)提示:F2出现3∶1的性状分离比,在F1中消失的矮茎性状在F2又出现了,说明双亲的遗传物质没有发生混合,可以在后代中分离出来。
学以致用
1.B 孟德尔认为生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的,A正确;体细胞中遗传因子是成对存在的,属于假说内容,B错误;孟德尔认为生物体形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,C正确;孟德尔认为受精时雌雄配子的结合是随机的,D正确。
2.A F1的紫花(Aa)豌豆自交时,假设由于某种因素的影响,含遗传因子A的雌配子失去了活性,说明只有含遗传因子a的雌配子能与雄配子结合,而F1的紫花产生的雄配子中A∶a=1∶1,所以根据孟德尔对分离现象的解释进行推理,F2的性状表现及比例是紫花(Aa)∶白花(aa)=1∶1,A正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)一种生物的同一种性状的不同表现类型
(2)具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代显现出来的性状
(3)杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
课堂演练
1.C 豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,所以在自然状态下一般为纯种,C正确。
2.A 性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
3.A 自交是指植物中自花受粉和同株异花受粉,玉米雄花的花粉落在同一植株雌花的柱头上属于自交,A正确;兔的白毛和黑毛属于相对性状,但狗的长毛和卷毛不符合“同一性状”一词,不属于相对性状,B错误;去雄是指去除母本花朵上的全部雄蕊,C错误;红花和白花杂交后代同时出现红花和白花,不能判断性状的显隐性,故无法说明红花为杂合子,D错误。
4.B 观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,①正确;F1形成的D、d两种配子比例为1∶1且生活力相同,雌雄配子分别有两种且出现的概率为1/2,后代才会出现3∶1的性状分离比,②正确;雌、雄配子数量可以不相等,只要满足雌雄配子均有两种,每种概率均为1/2即可,③错误;F2不同遗传因子组成的个体存活率相等,这样三种不同遗传因子组成才能出现1∶2∶1的比例,后代才会出现3∶1的性状分离比,④正确。
5.(1)非糯性 (2)性状分离 (3)Aa aa (4)3∶1 80
解析:(1)非糯性水稻自交,产生糯性和非糯性两种后代,说明非糯性是显性性状,糯性是隐性性状。非糯性亲本遗传因子组成为Aa,糯性亲本遗传因子组成为aa。(2)F1非糯性水稻自交产生的后代中,出现糯性和非糯性水稻,这种现象在遗传学上称为性状分离。(3)亲本(P)的遗传因子组成(用A、a表示)为:非糯性Aa;糯性aa。(4)纯种非糯性水稻AA与糯性水稻aa杂交,子一代植株Aa抽穗时,套上纸袋,让其自花传粉,所结籽粒中,非糯性和糯性的比例应为3∶1,子二代中非糯性水稻中不能稳定遗传的占2/3,若子二代糯性水稻有120株,从理论上推断,非糯性水稻中不能稳定遗传的植株约2/3×120=80株。
第2课时 性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证和分离定律的内容
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.遗传因子 配子的随机结合与性状之间
2.雌、雄生殖器官 雌、雄配子 雌、雄配子
4.(1)1∶2∶1 (2)3∶1
5.(1)× 提示:因甲、乙两个小桶内的小球分别代表雌、雄配子,它们的数量可以不相等。
(2)√ (3)√ (4)× (5)√
互动探究
 (1)提示:杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
(2)提示:模拟了雌、雄配子形成和随机结合的过程。
(3)提示:为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
(4)提示:不是。DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是一个理论值,如果统计数量太少,不一定会符合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的理论值,统计的数量越多,越接近该理论值。
学以致用
1.D 根据题图分析可知,①中只有A,②中只有a,③中A∶a=6∶4,④中B∶b=7∶3,⑤中A∶a=5∶5。故模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时,他选择的组合应该为雌⑤和雄⑤,即小桶中含有两种配子,且两种配子的比例为1∶1。
2.D 两个信封上分别写好“雄”“雌”,即两个信封分布模拟雌、雄生殖器官;每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张,黄Y、绿y模拟配子,故两个信封模拟雌、雄个体的遗传因子组成都为Yy,A正确;黄Y、绿y模拟配子,需要保证雌性生殖器官产生的两种配子数量相等,雄性生殖器官产生的两种类型的配子数量相等,故每个信封中“黄Y”和“绿y”的卡片数必须相等,B正确;卡片每次取出后需要再放回信封,保证每种卡片被抽取的概率相同,C正确;分别从雄、雌信封内各取一张模拟的是遗传因子的分离,将抽取的两张卡片结合到一起模拟的才是雌雄配子的结合,题干未体现这一过程,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.测交 2.D d Dd dd 3.1∶1 4.正确
5.(1)√ 
(2)× 提示:孟德尔通过测交实验的结果不能推测出F1产生配子的个数。
(3)√ 
(4)× 提示:孟德尔设计的测交实验能用于检测F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类和比例。
(5)√
互动探究
1.提示:测交时隐性个体(纯合子)产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子,故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。
2.(1)种类和比例 (2)遗传因子组成 (3)行为
3.(1)提示:用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交,子一代显现出来的性状是显性性状。
(2)提示:让该高茎豌豆自交:若后代全为高茎豌豆,则该豌豆是纯合子;若后代发生性状分离,则该豌豆是杂合子。
(3)提示:让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配:子代如果出现黑毛羊,则该白毛羊的遗传因子组成为杂合;若子代全为白毛羊,则该白毛羊的遗传因子组成很大可能为纯合。
学以致用
1.A 通过测交实验可以验证F1的遗传因子组成、F1产生配子的种类及比例,但不能验证F1相关遗传因子的化学结构。
2.D 由于黑斑蛇是显性性状,所以所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇,A正确;黑斑对黄斑为显性,即黄斑是隐性性状,B正确;甲实验中,F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同,都是杂合体,C正确;乙实验中,F2黑斑蛇遗传因子组成(AA和Aa)与亲本黑斑蛇遗传因子组成(Aa)不完全相同,D错误。
知识点(三)
自主学习
1. 有性生殖的生物  配子  遗传因子  遗传因子
2.(1)提出假说 演绎推理 (2)正确 错误
3.(1)× 提示:分离定律的适用范围:①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
(2)√ (3)√ 
(4)× 提示:孟德尔所作假说的核心内容是“在形成配子时成对的遗传因子分离”。
(5)× 提示:孟德尔进行测交实验属于实验验证。
互动探究
1.②
2.提示:验证分离定律的方法有两种,即自交和测交,具体实验思路是:①将两种玉米分别自交,若遵循基因的分离定律,则某些玉米子代会出现3∶1的性状分离比;②让饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒杂交,如果子一代表现出两种性状,且比例为1∶1,说明遵循分离定律。
3.提示:在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同的配子中。含支链淀粉遗传因子的配子,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子,遇碘变蓝黑色,其比例为1∶1。
4.③ ①② ⑤ ④
学以致用
1.D 孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是:杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出解释问题的假说)→设计测交实验(演绎推理)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(得出结论),A错误;根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子是成对存在的,这些遗传因子既不会相互融合,也不会在传递中消失,B错误;分离定律的实质是在形成配子时,控制同一性状的成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代,C错误,D正确。
2.C “体细胞中遗传因子是成对存在的”,是孟德尔所作假说内容之一,A正确;F1高茎豌豆测交时,会出现1∶1的实验结果,是孟德尔对所设计的测交实验的预测,属于“演绎推理”的内容,B正确;受精时雌雄配子的结合如果不是随机的,会影响对实验现象的解释,C错误;运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符,若子代数目较少,实验结果不一定与预期结果相符,D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)让F1与隐性纯合子杂交
(2)成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代
(3)提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
课堂演练
1.D 测交时,与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子。
2.A 杂合子也可验证分离定律,所选实验材料是否为纯合子对实验结论的影响是最小的。对分离定律进行验证的实验,要求所选相对性状的显隐性易于区分,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状受一对遗传因子控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差。
3.C “让F1测交,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1”这属于验证内容,A不符合题意;由F2出现了“3∶1”推测,生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离,这属于假说内容,B不符合题意;演绎推理内容是若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,比例接近1∶1,C符合题意;若F1产生配子时成对遗传因子分离,雌雄配子随机组合,则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1,这属于假说内容,D不符合题意。
4.D 甲、乙小桶代表雌、雄生殖器官,其中的小球代表的雌雄配子,把两个小球放在一起模拟雌雄配子随机结合的过程,D、d小球的组合代表遗传因子组成,A正确;每只小桶内两种小球的数量必须相等,表示成对的遗传因子彼此分离,因而两种配子的比例是1∶1,但生物的雌雄配子数量一般不相同,因此每只小桶内小球的总数不一定要相等,C正确;每只小桶内两种小球的数量必须相等,表示成对的遗传因子彼此分离,因而两种配子的比例是1∶1,C正确;在做性状分离比的模拟实验时,重复多次抓取后,理论上Dd的比例为1/2,但未必与事实相符,D错误。
5.(1)3 残翅 测交 (2)1/3 (3)残翅雌 ①AA ②Aa
解析:(1)在组合3中,亲本为长翅×长翅,子代中有残翅的出现,说明残翅是隐性性状,长翅是显性性状。测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,组合2亲代性状为长翅×残翅,子一代性状为长翅和残翅,杂交方式称为测交,可验证分离定律。(2)残翅是隐性性状,由遗传因子a控制,长翅是显性性状,由遗传因子A控制。在组合3中,亲本为长翅(A_)×长翅(A_),子代中出现了残翅(aa),说明亲本的遗传因子组成是Aa×Aa,则子一代长翅果蝇(A_)中,AA果蝇个体所占的比例是1/3。(3)为判断某长翅(A_)雄果蝇的遗传因子组成,某同学将该长翅(A_)雄果蝇与残翅(aa)雌果蝇进行杂交,观察后代的表现类型,①若杂交后代全为长翅Aa,则其遗传因子组成为AA。②若杂交后代出现残翅(aa),则其遗传因子组成为Aa。
微专题一 分离定律的解题方法和拓展应用
【典例1】 B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
【典例2】 B 由杂交组合一(相对性状的亲本杂交,子代只有一种表现类型)可判断红花为显性性状,只由杂交组合三(测交实验)无法判断显隐性关系,A错误;由杂交组合一红花①×白花②子代全为红花可知,红花①遗传因子组成为RR,由杂交组合二红花③×红花④,子代红花与白花数量比约为3∶1,可知红花③遗传因子组成为Rr,故红花①与红花③的遗传因子组成不同,B正确;白花为隐性性状,遗传因子组成都为rr,C错误;由杂交组合二红花③×红花④,子代红花与白花数量比约为3∶1,可得亲本红花全为杂合子,即红花③与红花④的遗传因子组成相同,均为Rr,D错误。
【典例3】 B 白化病是常染色体隐性遗传病,设相关遗传因子为A/a,女儿有病,则这对夫妇均为杂合子Aa,则正常儿子的遗传因子组成是1/3AA或2/3Aa,与白化病患者aa结婚,婚后生育出患有白化病孩子的几率为2/3×1/2=1/3,B正确。
【典例4】 C 若亲代宽叶植株是纯合体,则与窄叶植株杂交,子一代都是宽叶植株;若亲代宽叶植株是杂合体,则与窄叶植株杂交,子一代中宽叶植株∶窄叶植株的比值为1∶1,由于子一代中宽叶植株和窄叶植株的比值为7∶1,可以拆分成6∶0与1∶1,所以亲代宽叶植株中,纯合子∶杂合子=3∶1,C正确。
【典例5】 C Aa个体自交,子一代遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,纯合子的比例由0变成了0.5,若再次自交还会提高纯合子的比例,所以自交代数越多,纯合子占的比例越高。其中AA与aa的比例是相同的,所以曲线b也可以表示隐性纯合子所占的比例变化。
【典例6】 A 幼苗期去掉隐性个体后F1遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,1/3AA自交结果为1/3AA,2/3Aa自交即2/3×{1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa},2/3Aa自交结果为1/6AA、1/3Aa、1/6aa,则①自交得到F2为AA∶Aa∶aa={1/3AA+1/6AA}∶1/3Aa∶1/6aa=3∶2∶1,F2性状分离比为5∶1;幼苗期去掉隐性个体后F1遗传因子组成及比例为AA∶Aa=1∶2,其自由交配,即母本AA∶Aa=1∶2,父本AA∶Aa=1∶2,则F1雌配子及比例为A∶a=2∶1,雄配子及比例A∶a=2∶1,自由交配后F2遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa={2/3×2/3}∶{2×2/3×1/3}∶{1/3×1/3}=4∶4∶1,②自由交配F2性状分离比为8∶1,A正确。
【典例7】 B 紫花和粉花植株自交不会出现性状分离,红花植株自交后代总会出现性状分离且比例为紫花∶红花∶粉花=1∶2∶1,说明杂合子表现为红花,紫花、粉花是纯合子,控制花瓣颜色的一对遗传因子遵循分离定律,A正确;紫花植株是纯合子,红花植株是杂合子,因此杂交后代紫花植株∶红花植株=1∶1,B错误;杂合子表现为红花,紫花、粉花是纯合子,紫花植株与粉花植株杂交后代全是红花植株,C正确;粉花植株是纯合子,红花植株是杂合子,红花与粉花植株杂交后代既有红花也有粉花植株,D正确。
【典例8】 C 由于含遗传因子A的花粉不育,则亲本单瓣凤仙花的遗传因子组成为Aa,花粉为a,卵细胞为A∶a=1∶1,自交得F1,F1的遗传因子组成及比例为Aa∶aa=1∶1,单瓣与重瓣的比例为1∶1,A、B错误;F1中有Aa、aa,花粉为a,卵细胞为A∶a=1∶3,因此F2的遗传因子组成及比例为Aa∶aa=1∶3,单瓣与重瓣的比例为1∶3,C正确;F2的单瓣中遗传因子组成全为Aa,无纯合子,D错误。
【典例9】 C APAS与ASa杂交,产生的配子随机组合,共产生4种基因型,分别是APAS、APa、ASAS和ASa。根据基因的显隐性关系可知,它们的表型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花,比例为1∶1∶1∶1。因此,APAS与ASa杂交,子代表型的种类及比例是红斑白花∶红条白花=1∶1。
【典例10】 B 根据题表可知,有斑为显性性状;无斑雌蝇(_a)与有斑雄蝇(A_)进行杂交,产生的子代有①有斑雌蝇(AA)、②无斑雄蝇(aa)、③无斑雌蝇(_a)、④有斑雄蝇(A_),则亲本无斑雌蝇和有斑雄蝇的遗传因子组成均为Aa,①有斑雌蝇的遗传因子组成为AA,与有斑雄蝇(A_)杂交,后代可能出现无斑雌蝇(Aa);③无斑雌蝇(_a)的遗传因子组成为2/3Aa、1/3aa,②无斑雄蝇(aa)与③无斑雌蝇(_a)杂交,后代产生有斑雄蝇的概率为2/3×1/2×1/2=1/6,不产生有斑雌蝇。
针对练习
1.C 根据实验2中红果×黄果→F1中只有红果,可知红果相对于黄果是显性性状(或根据实验3中红果×黄果→F1中红果∶黄果=3∶1,可知红果相对于黄果是显性性状),A错误;实验1后代分离比为1∶1,则亲本的遗传因子组成是红果(Aa)×黄果(aa),B错误;实验2亲本的遗传因子组成为红果(AA)×黄果(aa),后代都是杂合子Aa,C正确;实验3后代出现3∶1的性状分离比,则亲本的遗传因子组成均为Aa,后代中红果的遗传因子组成可能是Aa或AA,黄果的遗传因子组成为aa,D错误。
2.C 根据分离定律可知,第一种情况,自交第一代:1/4AA、2/4Aa、1/4aa;自交第二代:AA=aa=(1/4+2/4×1/4)=3/8,Aa=2/4×1/2=2/8;自交第三代:Aa=2/8×1/2=1/8。第二种情况,自交第一代:1/4AA、2/4Aa、1/4aa(除去),变成1/3AA、2/3Aa;自交第二代:AA=1/3+2/3×1/4=3/6,Aa=2/3×1/2=2/6,aa=2/3×1/4=1/6(除去),变成3/5AA、2/5Aa;自交第三代:AA=3/5+2/5×1/4=7/10,Aa=2/5×1/2=2/10,aa=2/5×1/4=1/10(除去),变成AA=7/9、Aa=2/9,即子三代中除去不抗病水稻再自交后纯合抗病水稻的概率为7/9。
3.C 豌豆自然状态下只能进行自交,故子代高茎植株占的比例为1/4+1/4×3/4=7/16,矮茎植株占的比例为1-7/16=9/16;玉米自然状态下,可以进行自交,也可以进行杂交,故用配子法计算,即亲本产生的配子中W的比例为1/4+1/4×1/2=3/8,w的比例为2/4+1/4×1/2=5/8,子代ww的比例为5/8×5/8=25/64,W_的比例为1-25/64=39/64,即子代高茎∶矮茎、非甜∶甜的性状分离比分别为7∶9、39∶25,C正确。
4.B 图③所示,F1中红花∶白花∶紫花=1∶1∶2,说明紫花萝卜为杂合子,红花和白花萝卜均为纯合子,因此红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜;白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜;红花萝卜与白花萝卜杂交,后代为杂合子,均为紫花萝卜,A、C正确,B错误;萝卜的花由一对遗传因子控制,紫花萝卜为杂合子,因此紫花萝卜与紫花萝卜杂交,可验证分离定律,D正确。
5.C 单瓣紫罗兰自交后代出现性状分离,说明B、b遗传因子组成的遗传遵循分离定律,且单瓣对重瓣为显性,A正确;若B遗传因子纯合致死,则单瓣个体均为杂合子,其自交每代性状分离比为单瓣∶重瓣=2∶1,B正确;若杂合单瓣致死,则单瓣个体均为纯合子,自交后代不会出现性状分离,C错误;若含B遗传因子的雄配子不育,则不存在遗传因子组成为BB的个体,即单瓣个体均为杂合子,单瓣个体自交,由于含B遗传因子的雄配子不育,故每代的性状分离比均为单瓣∶重瓣=1∶1,D正确。
6.D A1、A2、A3中两个遗传因子构成的遗传因子组成共有6种,三种纯合子A1A1、A2A2、A3A3,三种杂合子A1A2、A1A3、A2A3,但由于A2A2致死,因此,与该动物体色有关的遗传因子组成一共有5种,A正确;由题意可知,白色个体的遗传因子组成只能为A2A3,所以两个白色个体交配,后代基因型及比例为A2A2∶A2A3∶A3A3=1∶2∶1,由于A2A2致死,故后代中白色个体(A2A3)占2/3,B正确;黄色个体(A1_)与黑色个体(A3A3)杂交的后代中有白色个体(A2A3),说明亲本黄色个体的遗传因子组成为A1A2,C正确;遗传因子组成为A1A3的个体与遗传因子组成为A2A3的个体杂交,后代的遗传因子组成有A1A2、A1A3、A2A3、A3A3,毛色分别为黄色、黄色、白色、黑色,共三种体色,D错误。
7.A 若双亲无角,则父本遗传因子组成为hh,母本遗传因子组成可能为Hh或hh,则子代中可能出现遗传因子组成为Hh的个体,若其为公羊则表现为有角,A正确;若双亲有角,则母本遗传因子组成为HH,父本遗传因子组成可能为Hh或HH,子代就可能出现遗传因子组成为Hh的个体,若其为母羊则表现为无角,B错误;若双亲遗传因子组成为Hh,则子代HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,公羊中有角∶无角=3∶1,母羊中有角∶无角=1∶3,当公羊母羊数量一致时,子代有角与无角的数量比为1∶1,C错误;绵羊的有角和无角是受一对遗传因子控制的相对性状,遵循分离定律,D错误。
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时 两对相对性状的杂交实验过程、解释及验证
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9∶3∶3∶1
2. 黄色  圆粒  分离  分离
3.(1)√ (2)√ (3)√ 
(4)× 提示:在孟德尔杂交实验中,F2中出现的重组性状指的是与P(亲本)性状不同的类型。
互动探究
1.(1)提示:F1仍然全部都是黄色圆粒,F2仍然是四种性状组合,即黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
(2)提示:F2中与亲本表现类型相同的是黄色皱粒和绿色圆粒,分别占3/16、3/16;与亲本性状表现类型不同的是黄色圆粒和绿色皱粒,分别占9/16、1/16。
2.提示:9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推测,两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
3.提示:黄色圆粒。黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。5/8。
学以致用
 D 当亲本性状表现为双显性和双隐性时,F2中性状表现与亲本相同,所占的比例为5/8。
知识点(二)
自主学习
1. 黄色圆粒  绿色皱粒  黄色圆粒  彼此分离
自由组合
2.(1)YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 (2)16 9 4
(3)①YYRR、YyRR、YYRr、YyRr ②YYrr Yyrr yyRR yyRr ③yyrr
3.(1)× 提示:在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,受精时F1雌雄配子的结合方式有16种。
(2)√ (3)×
互动探究
 (1)①3 3 9 ②2 2 4 ③3/4 3/4 9/16
(2)提示:YYrr、yyRR;1/3。
(3)提示:1/16;2/3。
(4)提示:F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1;控制两对相对性状的遗传因子的遗传互不干扰;F1自交时,4种类型的雌、雄配子的结合是随机的;F1的16种配子组合方式都能发育成新个体;必须有足量的F2个体。
学以致用
1.B F1产生雌雄配子各4种,数量比接近1∶1∶1∶1,A正确;雌配子和雄配子的数量不相等,其中雄配子的数量远远多于雌配子的数量,B错误;F1的四种雌、雄配子随机结合,C正确;必须有足量的F2个体,子代比例才能接近9∶3∶3∶1,D正确。
2.(1)5/8 (2)9/16 3/16 1/3 (3)200
解析:(1)重组性状为高茎红果(T_R_)和矮茎黄果(ttrr),占F2的比例为9/16+1/16=5/8。(2)亲本杂交获得的F1基因型为TtRr,F1自交,F2中高茎红果番茄(T_R_)占9/16,矮茎红果番茄(ttR_)占3/16,高茎黄果番茄(T_rr)占3/16,高茎黄果番茄中纯合子(TTrr)占1/16÷3/16=1/3。(3)F2中黄果占1/4,故F2中黄果番茄的个数约为1/4×800=200(个)。
知识点(三)
自主学习
1. 测交  隐性纯合子  YR  Yr  yR  yr
yyrr  yr  1 ⑩1  1 1  相符  4
相等  双杂合子  分离  自由组合
2. 分离  组合  彼此分离  自由组合  自由组合
3.(1)√ (2)√ 
(3)× 提示:双杂合子测交,后代会出现4种遗传因子组成。
(4)√ (5)×
(6)× 提示:遗传因子的自由组合发生于配子形成时。
(7)×
互动探究
1.(1)提示:取决于杂种子一代,因为隐性纯合子只产生一种配子。
(2)提示:F1是杂合子。能产生4种比例相等的配子,而隐性纯合子只产生1种类型的配子。
(3)提示:不能。当双亲的遗传因子组成为Aabb和aaBb时,其后代性状表现类型的比例也为1∶1∶1∶1。
(4)提示:①F1产生了比例为1∶1∶1∶1的4种配子。②F1的遗传因子组成为YyRr。③F1在形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
2.(1)提示:分离定律发生在①②过程。
(2)提示:自由组合定律发生在④⑤过程。
(3)提示:同时进行。
学以致用
1.B 孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1遗传因子组成为YyRr,性状表现类型只有一种,F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1∶1∶1∶1;F1测交后代遗传因子组成为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr4种,性状表现类型也为4种,比例为1∶1∶1∶1;F1自交得F2,其性状表现类型为4种,比例为9∶3∶3∶1,遗传因子组成为9种,比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1。
2.C 基因的自由组合定律发生在两对及以上遗传因子之间,且发生在形成配子时,因此自由组合定律的实质表现在图中的④⑤,A错误;分离定律的实质表现在形成配子时,即图中的①②④⑤,B错误;图甲中③受精作用过程中,雌雄配子是随机结合的,所以后代AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中Aa占1/2,C正确;图乙中子代aaBB的个体在子代所有个体中占1/16,aaB_个体在子代所有个体中占3/16,所以图乙中子代aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/3,D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)遗传因子组成 性状表现类型 9∶3∶3∶1
(2)1∶1∶1∶1
课堂演练
1.D 验证自由组合定律时应该进行测交:CcRr(黑色粗糙)个体与ccrr(白色光滑)个体杂交,后代性状表现及比例为黑色粗糙∶黑色光滑∶白色粗糙∶白色光滑=1∶1∶1∶1,说明在F1产生配子时,在成对的遗传因子分离的同时,不同对的遗传因子自由组合,能验证自由组合定律。
2.D 在孟德尔所做的测交实验中,F1无论是作母本还是父本,结果都与预测相符,A错误;F1产生的雌雄配子各4种,但一般雄配子数量多于雌配子数量,B错误;Yyrr×yyRr的后代也会出现1∶1∶1∶1的比例,但该杂交不属于测交,C错误。
3.A 亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆,也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆,A错误;F1产生的雌、雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1,且雌雄配子是随机结合的,不同遗传因子组成的配子成活率相同,是F2中出现9∶3∶3∶1的基础,B、C正确;F2中9种遗传因子组成的个体存活率相同也是出现9∶3∶3∶1的条件之一,D正确。
4.D 由F1产生的配子类型可知,F1的遗传因子组成为YyRr,但亲本类型不能确定。假如亲本是YYRR和yyrr,则重组类型为:Y_rr(1/16YYrr、2/16Yyrr)+yyR_(1/16yyRR、2/16yyRr),则占总数的3/8;假如亲本是YYrr和yyRR,则重组类型为:Y_R_(1/16YYRR、2/16YYRr、2/16YyRR、4/16YyRr)+1/16yyrr,占总数的5/8。所以F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8或5/8。
5.(1)去雄是在花蕾期进行的,此时雌蕊的发育还不成熟,需等雌蕊成熟后再授以成熟的花粉(答案合理即可) (2)①亲本圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,F1均为圆粒豌豆,故圆粒为显性性状 ②F1圆粒豌豆自交,F2的性状类型及比例为圆粒∶皱粒=3∶1,所占比例小的为隐性性状(或F1圆粒豌豆自交,F2中出现了皱粒豌豆,故皱粒为隐性性状) (3)6/16(或3/8) 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1 (4)416 YyRr
解析:(1)进行豌豆杂交实验时,去雄是在花蕾期进行的,此时雌蕊的发育还不成熟,需等雌蕊成熟后再授以成熟的花粉,因此去雄和人工授粉不能同时进行。(2)根据图示,亲本圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,F1均为圆粒豌豆,则圆粒为显性性状;F1的圆粒豌豆自交,F2的性状类型及比例为圆粒∶皱粒=3∶1,出现性状分离,比例小的为隐性性状(或F1圆粒豌豆自交,F2中出现了皱粒豌豆,故皱粒为隐性性状。据此,可判断豌豆种子形状的显隐性)。(3)F2中新出现的性状组合为绿色圆粒和黄色皱粒,所占的比例是6/16(或3/8),其中的纯合子为YYrr、yyRR,二者杂交,F1的遗传因子组成为YyRr,自交后代的性状类型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。(4)F2中杂合的黄色皱粒豌豆(Yyrr)所占比例为2/16,杂合的黄色圆粒豌豆所占的比例为8/16,若杂合的黄色皱粒豌豆有104粒,则杂合的黄色圆粒豌豆约有104÷2×8=416粒,其中数量最多的是遗传因子组成为YyRr的豌豆。
第2课时 孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现和应用
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.豌豆 一 多
2. 表型  性状  基因组成  Dd  dd  相对性状
3.(1)√ (2)√ 
(3)× 提示:约翰逊提出基因型和表型的概念。
(4)× 提示:控制相对性状的基因,叫作等位基因,如D和d。
(5)× 提示:表型相同,基因型不一定相同,如基因型为DD、Dd的豌豆植株都表现为高茎。
互动探究
 (1)提示:不相同。甲的基因型是DD,乙的基因型是Dd。
(2)提示:不是。是受环境的影响。
(3)提示:表型是基因型和环境共同作用的结果。
学以致用
1.A 孟德尔虽然选择了山柳菊、豌豆等多种植物作为实验材料,但最终取得成功的是豌豆,A符合题意;孟德尔先研究一对相对性状,再研究多对相对性状的科学思路是孟德尔获得成功的原因之一,B不符合题意;孟德尔创造性地应用科学符号体系,使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号,准确地反映抽象的遗传过程,使其逻辑推理更顺畅,C不符合题意;孟德尔遗传实验获得成功的原因之一是应用统计学方法对实验结果进行分析,D不符合题意。
2.C 黄色皱粒豌豆的基因型有2种。
知识点(二)
自主学习
1. 杂交  优良性状  抗倒伏抗条锈病纯种
2.(1)分离定律和自由组合定律
3.(1)√ 
(2)× 提示:利用杂交育种不能培育出具有新基因的品种。
(3)√ 
互动探究
1.(1)提示:通过杂交育种。
(2)提示:不能。因为这时得到的种子不一定是纯合子。
(3)提示:如图所示
(4)提示:因为从F2开始发生性状分离。
(5)提示:不需要,因为隐性性状一旦出现即为纯合子。
(6)提示:不能,杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律,细菌是原核生物,不能进行有性生殖。
2.(1)提示:父亲是TtAa,母亲是ttAa。
(2)提示:只考虑白化病,父母的基因型为Aa,生出aa的概率是1/4。
(3)提示:只考虑多指,父亲的基因型为Tt,母亲的基因型为tt,生出多指Tt的概率是1/2。
(4)提示:运用乘法原理,患白化病的概率是1/4,患多指的概率是1/2,因此两种病均患的概率是1/4×1/2=1/8。
(5)提示:患多指的概率是1/2,不患白化病的概率是3/4,因此只患多指的概率是1/2×3/4=3/8。
学以致用
1.C 听力正常为D_E_,耳聋为D_ee、ddE_、ddee。夫妇中有一个耳聋,有可能生下听觉正常的孩子,A错误;一方只有耳蜗管正常,其基因型为DDee或Ddee;另一方只有听神经正常,其基因型为ddEE或ddEe。该对夫妇,可能生下基因型为DdEe的正常孩子,B错误;基因型为DdEe的双亲所生的子女中,D_E_∶D_ee∶ddE_∶ddee=9∶3∶3∶1。可见,生下耳聋的孩子的概率为7/16,C正确;若耳聋夫妇的基因型分别为D_ee和ddE_,则可以生下基因型为DdEe的孩子,D错误。
2.(1)杂交 杂交 自交 (2)筛选和连续自交,直至后代不发生性状分离 (3)DdTt 高秆抗锈病 ddTT
解析:题述过程为杂交育种。a是杂交,产生的F1的基因型为DdTt,表型为高秆抗锈病。b是自交,目的是获取表型为矮秆抗锈病的小麦(ddT_),而要想得到能稳定遗传的矮秆抗锈病植株(ddTT),必须经过c,即筛选和连续自交,直至后代不发生性状分离。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)生物个体表现出来的性状 与表型有关的基因组成
(2)控制相对性状的基因
(3)将具有不同优良性状的两个亲本通过杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种
课堂演练
1.D 正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件:豌豆为自花传粉、闭花受粉,该特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一,A正确;孟德尔先研究了一对相对性状,然后又研究了两对及其以上的相对性状,B正确;测交实验可用于验证遗传定律的正确性,同时也是为了对提出的假说进行验证,C正确;基因自由组合定律的实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合,假说中雌雄配子随机结合,是分离定律和自由组合定律相关比例出现的前提,不是自由组合的实质,D错误。
2.B 假设软骨发育不全由B、b基因控制,白化病由A、a基因控制,两个患有软骨发育不全遗传病的人结婚,第一个孩子患有白化病和软骨发育不全,第二个孩子表现正常,则这对夫妇的基因型为AaBb、AaBb,他们再生一个孩子同时患两种病的概率是1/4×3/4=3/16。
3.C 有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株,但已经将控制优良性状的基因a和R集中到了子一代中,然后通过子一代自交,子二代中出现了符合要求的植株,但其中有2/3是杂合子,纯合子只占1/3,所以要将子二代中无芒抗病植株自交,目的是鉴定哪些是纯合子。因为小麦一年只播种一次,要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子,所以至少需要三年才能获得无芒抗病种子。
4.(1)3/16 两 杂交育种 (2)1/3 1/8
(3)褐色长毛 全部为黑色长毛兔(或不出现褐色长毛兔)
解析:(1)纯种的黑色短毛兔与褐色长毛兔杂交,F1的基因型为BbEe,F1雌雄个体相互交配,理论上F2的基因型(表型)及比例为B_E_(黑色短毛)∶B_ee(黑色长毛)∶bbE_(褐色短毛)∶bbee(褐色长毛)=9∶3∶3∶1,F2中黑色长毛兔出现的概率为3/16,基因型有BBee、Bbee两种。题中培育新品种的方法称为杂交育种。(2)F2中出现的黑色长毛兔(BBee、Bbee)中,纯合子所占比例为1/3,杂合子占F2总数的2/16,即1/8。(3)为了检验F2中出现的黑色长毛兔是否能稳定遗传,可利用测交的方法,即让F2中的黑色长毛兔与褐色长毛兔(bbee)进行测交,若后代全部为黑色长毛兔(或不出现褐色长毛兔),则该黑色长毛兔能稳定遗传。
微专题二 自由组合定律的解题方法和拓展应用
【典例1】 B 每一种性状的表型是2种,因此杂交后代的表型是2×2×2=8(种),AaBbCc个体的比例是1/2×1/2×1/2=1/8,Aabbcc个体的比例是1/2×1/2×1/4=1/16,A、C错误;杂交后代基因型种类是3×2×3=18(种),aaBbCc个体的比例是1/4×1/2×1/2=1/16,aaBbcc个体的比例是1/4×1/2×1/4=1/32,B正确,D错误。
【典例2】 D 若子二代出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则子一代基因型为AaBb,所以两亲本的基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB,A错误;若子一代出现1∶1∶1∶1的性状比,则两亲本的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb,B错误;若子一代出现3∶1∶3∶1的性状比,则两亲本的基因型为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,C错误;若子二代出现3∶1的性状分离比,说明子一代只有一对等位基因,则两亲本可能的杂交组合有4种情况,分别是AABB×aaBB、AABB×AAbb、AAbb×aabb、aaBB×aabb,D正确。
【典例3】 D 实验一显示,F2中白茧∶黄茧=13∶3(是9∶3∶3∶1的变式),因此两对等位基因遵循自由组合定律,A正确;Y_I_、yyI_、yyii都表现为白茧,Y_ii表现为黄茧,因此实验一中亲本黄茧的基因型是YYii,白茧基因型是yyII,实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧∶黄茧=3∶1,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B正确;实验一的F2中,结黄茧个体的基因型及概率为1/3YYii、2/3Yyii,产生的配子为2/3Yi、1/3yi,这些结黄茧个体自由交配,后代中纯合子占2/3Yi×2/3Yi+1/3yi×1/3yi=5/9,C正确;实验一的F1基因型为YyIi,F2中结黄茧杂合子基因型为Yyii,二者杂交后代中结黄茧家蚕(Y_ii)的概率为3/4×1/2=3/8,则结白茧家蚕的概率为5/8,后代结白茧家蚕纯合子(yyii)的概率为1/4×1/2=1/8,因此理论上后代结白茧家蚕中纯合子占1/5,D错误。
【典例4】 A 根据一对杂合体Aa×Aa的子代基因型为AA、Aa和aa三种,而Bb×bb的子代基因型为Bb和bb两种,而EE×ee的子代基因型为Ee一种,所以双亲基因型为AabbEE×AaBbee的个体婚配,子代肤色的基因型有3×2×1=6种,又子代肤色深浅与显性基因个数有关,由于有三对等位基因控制,所以显性基因个数有4个、3个、2个、1个4种情况,共4种表型,A正确。
【典例5】 D F1中有芒∶无芒=2∶1,是3∶1的变式,说明B纯合致死,A正确;由题意分析可知,亲本的基因型为BbRr,其测交,子代有四种表型,即有芒非糯性、有芒糯性、无芒非糯性、无芒糯性,B正确;由于B纯合致死,因此F1的有芒非糯性(BbR_)水稻均为杂合子,C正确;F1的重组类型(有芒糯性∶无芒非糯性∶无芒糯性=2∶3∶1)中每一种表型都有一份纯合子,因此纯合子占=,D错误。
【典例6】 C 当A和B基因同时存在时,表现出红色,因此红花植株的基因型为A_B_,共有4种,A正确;由于含基因a的花粉50%可育,则在亲本产生的雄配子中各基因型及比例为:AB∶Ab∶aB∶ab=2∶2∶1∶1,所以雄配子中AB∶aB=2∶1,B正确;无显性基因时表现为白色,所以aabb表现为白花。则基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生ab卵细胞占比为1/4,父本产生ab精子占比为1/6,故F1中白花所占的比例为1/6×1/4=1/24,C错误;基因型为AaBb的亲本自交时,由于含基因a的花粉50%可育,母本产生Ab卵细胞占比为1/4,父本产生Ab精子占比为2/6,故F1中AAbb所占的比例为2/6×1/4=1/12,D正确。
针对练习
1.C 基因型AaBb的个体自交产生的基因型为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,考虑含有AB的花粉由于活力不足不能参与受精作用,根据“棋盘法”可知A_B_个体会减少4份,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb变为5∶3∶3∶1,再根据题目信息可知A_B_表现为红色,A_bb表现为粉色,aaB_和aabb表现为白色,即白色∶粉色∶红色=4∶3∶5,C正确。
2.C 后代中无花瓣∶有花瓣=1∶1,亲本的基因型为Aa、aa;红∶黄色=1∶1,亲本的基因型为Rr、rr;则亲本的基因型为:AaRr、aarr或者Aarr、aaRr,A错误;若基因型为AaRr的亲本自交,子代有9种基因型:AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、AArr、Aarr、aarr,因为aa无花瓣,所以表型有5种,B错误;若基因型为AaRr的亲本自交,子代基因型及其比例为:AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶aaRR∶aaRr∶AArr∶Aarr∶aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1,可见,其中有花瓣的基因型及其比例为:AARR∶AaRR∶AARr∶AaRr∶AArr∶Aarr=1∶2∶2∶4∶1∶2,AaRr所占的比例为4/12=1/3,C正确;若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,子代中红色花瓣的植株占的比例应该是3/4×1/2=3/8,D错误。
3.D 由题干信息可知,某植物的花色由两对等位基因控制,A_BB、aa_ _为白花,A_bb为红花,A_Bb为粉红花,纯种白花与纯种红花进行杂交,F1均为粉红花,F1自交,F2表现为红花∶粉红花∶白花=3∶6∶7,其分离比是9∶3∶3∶1的变式,因此这两对等位基因遵循自由组合定律,所以F1的基因型是AaBb,亲本白花的基因型是aaBB,红花的基因型是AAbb。白花植株的基因型有A_BB(2种)、aa_ _(3种),共5种,A正确;亲本中白花植株基因型为aaBB,B正确;F1基因型为AaBb,测交后代基因型及比例为1/4AaBb(粉红花)∶1/4aaBb(白花)∶1/4Aabb(红花)∶1/4aabb(白花),故表型及其比例为红花∶粉红花∶白花=1∶1∶2,C正确;F2中红花植株(1/3AAbb、2/3Aabb)自交,后代只出现白花和红花,其中白花aabb占2/3×1/4=1/6,D错误。
4.C 由于三对等位基因A、a,B、b和C、c独立遗传,所以这三对等位基因的遗传符合自由组合定律,A正确;由题意可知,F1的基因型为AaBbCc,且三对等位基因分别位于不同对的染色体上,所以F1产生的雌雄配子种类各有23=8(种),雌雄配子结合方式有8×8=64(种),B正确;由题干信息可知,基因型中有1个显性基因,体长较隐性纯合子增加1 cm,故体长为13 cm的个体中含有5个显性基因,所以F2中体长为13 cm的个体基因型有AABBCc、AABbCC、AaBBCC,共3种,C错误;F1的基因型为AaBbCc,F1自交产生的F2的基因型中含显性基因最多的个体(基因型为AABBCC)体长最长,为14 cm,D正确。
5.B 分析题意,可推导出该鹦鹉羽毛颜色的4种表型由A_Bb、A_bb、aaBb和aabb这些基因型控制。F1中的红色鹦鹉相互交配能产生4种表型的个体,可推导出F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb。绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,能得到基因型为AaBb的红色鹦鹉,先考虑B和b这对基因,亲本的基因型为Bb和bb,而亲本黄色鹦鹉为纯合子,故bb为亲本黄色鹦鹉的基因型,Bb为绿色鹦鹉的基因型;再考虑A和a这对基因,由于绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交后代只有两种表型,且比例为1∶1,结合以上分析,亲本的基因型为AA和aa。这样基因组合方式有AABb×aabb和AAbb×aaBb两种,第一种组合中基因型为AABb的个体表现为红色,故选B。
6.(1)乙 乔化 (2)DdHh、ddhh (3)4 1∶1∶1∶1 (4)表型为蟠桃和圆桃,且其比例为2∶1 表型为蟠桃和圆桃,且其比例为3∶1
解析:(1)甲组乔化与矮化杂交,后代有乔化和矮化,无法确定显、隐性;乙组两亲本都是乔化,后代出现性状分离现象,新出现了矮化,可判断矮化为隐性,乔化为显性。(2)蟠桃对圆桃为显性,乔化对矮化为显性,则甲组中亲本乔化蟠桃×矮化圆桃的基因型可表示为D_H_×ddhh,又由于后代中乔化∶矮化=1∶1,蟠桃∶圆桃=1∶1,均属于测交,因此亲本的基因型为DdHh×ddhh。(3)若甲组遵循自由组合定律,则其杂交后代应出现乔化蟠桃、矮化蟠桃、乔化圆桃、矮化圆桃四种表型,并且四种表型的比例为1∶1∶1∶1。(4)本实验目的是探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),可通过观察杂合子的自交后代进行分析,故实验方案为:让杂合蟠桃与杂合蟠桃杂交,分析比较子代的表型及比例。预期实验结果及结论:①如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为2∶1,则蟠桃存在显性纯合致死现象,即Hh×Hh→1HH(致死)、2Hh、1hh。②如果子代表型为蟠桃和圆桃,比例为3∶1,则蟠桃不存在显性纯合致死现象,即Hh×Hh→1HH、2Hh、1hh。
章末整合提升
综合归纳
1.A 因为两亲本均为纯种,故F1的基因型只有一种,且F2中每对基因均出现了显性和隐性的组合,因此,F1的基因型为CcAaBb,两个纯种雌雄鼠杂交能产生基因型为CcAaBb的组合有CCAABB×ccaabb、CCAAbb×ccaaBB、CCaaBB×ccAAbb、CCaabb×ccAABB四种,所以两亲本的表型除栗色与白色,还可以是黄棕色与白色、黑色与白色、棕色与白色,A错误,B正确;F2中白色个体的基因型有3×3=9种,C正确;F2中棕色雌鼠占3/4×1/4×1/4×1/2=3/128,D正确。
2.A 这对夫妇所生的孩子只患其中一种病有2种可能,只患甲病的概率为ad,只患乙病的概率为bc,所以只患其中一种病的概率为ad+bc。这对夫妇所生的孩子两病均患的概率为ac,两病均不患的概率为bd,所以只患一种病的概率为1-ac-bd。患甲病的概率是a,患乙病的概率是c,两病均患的概率为ac,所以只患一种病的概率为a+c-2ac。
3.(1)3/8 (2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8
解析:由题意可知,第1个孩子的基因型应为aabb(与白化病相关的基因用A/a表示),则该夫妇基因型应分别为妇:Aabb;夫:AaBb。依据该夫妇基因型可知,孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2),白化病的概率应为1/4(非白化病概率应为3/4),则:(1)再生一个只患并指孩子的概率为并指概率-并指又白化概率=1/2-1/2×1/4=3/8。(2)只患白化病孩子的概率为白化病概率-白化又并指的概率=1/4-1/2×1/4=1/8。(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率为男孩出生率×白化病概率×并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。(4)后代只患一种病的概率为并指概率×非白化病概率+白化病概率×非并指概率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2。(5)后代中患病的概率为1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂的相关概念、精子的形成过程
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.(1)减少 (2)恢复正常
2.(1)都相同 父方 母方 配对 (2)不相同 减数 配对
3.(1)同源染色体 (2)四条染色单体
4.(1)× 提示:减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,没有周期性。
(2)× 提示:对于雄性哺乳动物来说,同源染色体也存在于体细胞中。
(3)× 提示:在减数分裂过程中,细胞内的同源染色体会形成四分体,有丝分裂过程中不形成四分体。
(4)× 提示:形态和大小都相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂、姐妹染色单体分离后形成的两条子染色体。
互动探究
 (1)提示:A、B是一对同源染色体;C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有:A、C,A、D,B、C,B、D。
(2)姐妹染色单体 同源染色体中的非姐妹染色单体 非同源染色体之间的非姐妹染色单体 四分体
(3)提示:1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
(4)②非姐妹染色单体
学以致用
1.D 四分体是在减数分裂过程中联会的两条同源染色体,可出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期,A、C正确;一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体,如来自父本的2号染色体和来自母本的3号染色体,D错误。
2.D 联会发生在减数分裂Ⅰ前期,而染色体在间期已完成了复制,A错误;联会发生在减数分裂Ⅰ的前期,一个四分体含一对同源染色体、2条染色体、4条染色单体、4个DNA分子,B错误,D正确;四分体时期位于同源染色体上的非姐妹染色单体间可能交换相应片段,C错误。
3.D 细胞中有4条染色体,两对同源染色体,A正确;该细胞中有4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子,B正确;④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,两条染色单体由一个着丝粒②相连,C正确;在分裂后期,移向同一极的染色体是该生物全部的染色体,含有同源染色体,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.有性生殖器官内
2. 2  同源染色体  四分体  四分体中的非姐妹染色单体  同源染色体  非同源染色体  着丝粒
姐妹染色单体
3.(1)√ 
(2)× 提示:减数分裂Ⅱ后期,大小、形状相同的两条染色体来源于同一条染色体,它们不是同源染色体。
(3)× 提示:同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
(4)√ (5)√
(6)× 提示:玉米的花粉中不含同源染色体。
互动探究
 (1)提示:A为初级精母细胞,C为次级精母细胞,G为精细胞。
(2)提示:均发生在减数分裂Ⅰ的后期。
(3)提示:染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,即甲过程;染色单体消失发生在减数分裂Ⅱ,即乙过程。
(4)提示:细胞B、C中没有同源染色体,但有染色单体。
(5)提示:细胞B与C的染色体组成不同,而细胞D与E的染色体组成相同。
(6)提示:相同。不一定相同。
学以致用
1.A 减数分裂Ⅱ后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离形成子染色体,使染色体数目暂时加倍,故减数分裂Ⅰ末期结束之前和减数分裂Ⅱ后期的染色体数目相同,均为46条,A正确;减数分裂Ⅰ过程中核DNA数目为46×2=92(个),减数分裂Ⅰ结束后核DNA平均分配到2个次级精母细胞(或极体和次级卵母细胞)中,核DNA数目减半为46个,故减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量不相同,B错误;减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合移向细胞两极,末期结束后,细胞中的同源染色体均被分配到2个不同的次级精母细胞(或极体和次级卵母细胞)中,故进入减数分裂Ⅱ的细胞中没有同源染色体,C错误;减数分裂Ⅱ后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离成为子染色体,D错误。
2.A A图示细胞不含同源染色体,着丝粒已经分裂,为减数分裂Ⅱ后期,细胞中染色体、核DNA数目均与体细胞相同,A正确;B图示同源染色体正在分离,为减数分裂Ⅰ后期,此时细胞内的核DNA是体细胞的2倍,B错误;C图示细胞中同源染色体排列在赤道板两侧,为减数分裂Ⅰ中期,此时细胞内的核DNA是体细胞的2倍,C错误;D图示不含同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,为减数分裂Ⅱ中期,染色体数是体细胞的一半,D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)减数分裂过程中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方
(2)在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象
(3)染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,导致染色体数目减半
(4)①同源染色体配对——联会,形成四分体;②四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
课堂演练
1.A 一个四分体就是一对联会的同源染色体,因此细胞中有几个四分体,就有几对同源染色体,A正确;四分体只在减数分裂过程中存在,有丝分裂过程含有同源染色体,其复制后不联会,不形成四分体,B错误;四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换,C错误;四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期、中期,D错误。
2.B 减数分裂时,姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期分开,而同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分开,A错误;姐妹染色单体形状、大小一般都是相同的,B正确;姐妹染色单体上若没有发生基因突变或互换,则所含的基因是相同的,而同源染色体上不一定,C错误;一对同源染色体所包含的DNA分子数为2或4,而一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数是2,D错误。
3.B ①同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期;②四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会后形成的;③减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分配到两个细胞中;④同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期。因此,在减数分裂Ⅰ过程中,染色体的变化顺序为④②①③。
4.B 甲细胞为精原细胞,乙细胞为次级精母细胞(处于减数第二次分裂前期),丙细胞为初级精母细胞(处于减数第一次分裂前期),丁细胞为精细胞,故精细胞形成过程的顺序为甲→丙→乙→丁,A正确;图甲细胞中含有两对同源染色体,B错误;图乙细胞中,每条染色体上含有2个DNA分子,此时染色体数与核DNA分子数之比为1∶2,C正确;1个四分体是由1对同源染色体两两配对形成的,因此图丙细胞中含有两个四分体,D正确。
5.(1)减数分裂Ⅰ前 2 (2)3或4 (3)0 1、3和2、4或1、4和2、3 (4)DNA 蛋白质 甲紫溶液
解析:(1)图示细胞正在进行同源染色体的联会,因此处于减数分裂Ⅰ前期(四分体时期);四分体是同源染色体两两配对形成的,即一个四分体就是一对联会的同源染色体,因此该细胞含有2个四分体。(2)减数分裂过程中,非同源染色体可以自由组合,故1可以与3自由组合,也可以与4自由组合。(3)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,因此该细胞分裂形成的子细胞中不含同源染色体。根据自由组合定律,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则子细胞的染色体组合为1、3和2、4或1、4和2、3。(4)染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。染色体可以被碱性染料染成深色,如甲紫溶液,染色之后可以在光学显微镜下观察到。
第2课时 卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性以及受精作用
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.(1)卵巢 (2) 卵原  初级卵母  极体  次级卵母
卵 (3)一个 退化消失
2. 有性生殖  原始生殖细胞  成熟生殖细胞  一次
两次  一半
3.(1)× 提示:初级卵母细胞、次级卵母细胞的分裂都是不均等的,而第一极体的分裂是均等的。
(2)× 提示:姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ过程中,初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ。
(3)× 提示:染色体的行为变化相同。
(4)× 提示:卵细胞形成过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂,第一极体的分裂是均等分裂的。
(5)× 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。
互动探究
1.(1)提示:D和E。分别叫次级卵母细胞和初级卵母细胞。
(2)提示:B和G。分别叫初级精母细胞和精子。
(3)提示:A中同源染色体发生联会。C处于减数分裂Ⅱ中期,细胞中无同源染色体。
(4)提示:不能,雌性和雄性个体在减数分裂Ⅱ中均可出现该图所示现象。
(5)提示:形成的卵细胞较大,便于储存丰富的营养物质。
2.2c→4c 0→4n 2n 2n 4c 2n→n 4c→2c 4n→2n 2c 2n 2c 0
3.提示:如图
4.精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
5.(1)提示:染色体数目增加发生在减数分裂Ⅱ后期,原因是着丝粒的分裂,核DNA数目增加发生在减数分裂前的间期,原因是DNA的复制。
(2)提示:减数分裂Ⅱ的后期和末期。
(3)提示:减数分裂Ⅰ,减数分裂Ⅱ的前期和中期。
学以致用
1.B 据题图分析可知,图甲处于减数分裂Ⅱ后期,其细胞质是均等分裂的,可能为次级精母细胞或极体,A错误;图丙处于减数分裂Ⅱ后期,其细胞质是不均等分裂的,应是次级卵母细胞,不可能为极体,C错误;图丙中的M、m不是同源染色体,应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体,D错误。
2.D 卵细胞是通过减数分裂形成的,其形成过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,A正确;一个卵原细胞减数分裂形成1个卵细胞和3个极体,B正确;次级卵母细胞的细胞质分配不均等,形成一个卵细胞和一个极体,C正确;卵原细胞可以通过有丝分裂进行增殖,故卵巢中的细胞经分裂不一定生成卵细胞,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.形态、位置和数目
2. 初级精母  次级精母  形态、位置和数目  观察结果
3.(1)同源染色体 (2)着丝粒 一半 同源染色体
4.(1)×
(2)× 提示:制作装片时,细胞已经死亡,故不能观察到某一细胞减数分裂的连续过程。
(3)√ (4)√ 
互动探究
 (1)雄性 多于
(2)提示:因为蝗虫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。
(3)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。
学以致用
1.D 雄性生殖器官中精子的形成过程是连续的,能统计到各个时期的细胞且细胞数目多,而卵巢中卵细胞的形成过程是不连续的,不能统计各个时期的细胞且数量少。因此,选择雄性动物的生殖器官,更易观察到减数分裂,A正确;减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中每条染色体上均含有两个染色单体,因此,含有染色单体的细胞也可能处于减数分裂Ⅱ,B正确;减数分裂Ⅰ后期的细胞中每条染色体含有两个染色单体,而减数分裂Ⅱ后期的细胞中着丝粒分裂,染色单体分开成为两条子染色体,因此这两个时期的染色体数目相同,且都与体细胞中染色体数目相同,C正确;在高倍镜下观察减数分裂Ⅰ中期装片,发现同源染色体排列在细胞中央赤道板的两侧,细胞板是植物细胞分裂末期出现的结构,D错误。
2.B 细胞③为减数分裂Ⅱ中期,染色体数为n=10条,DNA数为2n=20条;细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期,染色体数目和DNA数目相同,均为2n=20,细胞③和细胞⑤中染色体数目不同,A错误;细胞②为减数分裂Ⅱ中期,为次级精母细胞,B正确;细胞④和细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期,其染色体数目与细胞①中相同,都为2n,C错误;如果①细胞的分裂过程中,有一对同源染色体没有分离,移向了同一极,那么形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,4个花粉粒中染色体数目都异常,D错误。
知识点(三)
自主学习
1.(1)非姐妹染色单体 自由组合 (2)遗传物质 多样性
3.(1)× 提示:非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
(2)√ (3)√ (4)√
互动探究
 (1)提示:情况1最终产生的精子有2种类型:AB、ab。情况2最终产生的精子有2种类型:Ab、aB。一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞,故两种情况下最终产生的卵细胞均各有一种。
(2)提示:2n种。
(3)提示:可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
(4)提示:①1个精原细胞减数分裂和变形后产生4个精子,在不发生互换的情况下,4个精子两两相同,即有2种类型;若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。
学以致用
1.C 在减数分裂Ⅰ过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的两个主要原因,A、B正确;受精时,雌雄配子间的随机结合导致合子多种多样,从而导致了生物的多样性,C错误;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,D正确。
2.B 减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离;减数分裂Ⅱ的特点是次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分离,分别进入两个精细胞中,所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成应相同。综上所述,根据图2中各细胞内染色体组成特点推知,①与③、②与④的染色体组成基本相同,B正确。
知识点(四)
自主学习
1. 受精卵  头部  尾部  细胞膜  细胞核  细胞核  染色体  染色体  染色体 ⑩适应  自然选择  染色体数目  遗传和变异
2.(1)√ (2)√ 
(3)× 提示:受精时精子的头部进入卵细胞内,尾部留在外面。
(4)× 提示:可以说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),但不能说受精卵中的遗传物质(或DNA)一半来自父方,一半来自母方。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
(5)√
(6)× 提示:自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,受精时不会发生自由组合。
互动探究
1.(1)提示:精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞相互融合体现了膜的流动性。
(2)提示:不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
(3)提示:在受精时,一个精子进入卵细胞中后,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,从而阻止其他精子进入。在结合时精子只是头部进入,而尾部留在外面。
2.(1)提示:AB段表示减数分裂。CD段表示受精作用。
(2)提示:受精卵的有丝分裂。
(3)提示:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此染色体汇合在一起。
学以致用
1.B 受精时,精子识别卵细胞后,精核入卵体现了细胞膜的流动性,A正确;受精卵中细胞核遗传物质来自父母双方的各占一半,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,B错误;经过减数分裂,精子和卵细胞中染色体数目减半,受精卵后的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,因此受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同,C正确;受精卵中的染色体有一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方),D正确。
2.C 体细胞中有4对染色体,在减数分裂过程中同源染色体分离导致配子中染色体数目减半,因此配子中有4条染色体,不含同源染色体,A错误;由于减数分裂使得配子中染色体数目减半,因此卵细胞获得了初级卵母细胞中一半的染色体,或者一半的核遗传物质,除此之外细胞质中也有遗传物质,而卵细胞形成过程中存在细胞质的不均等分裂,因此卵细胞中含有大部分初级卵母细胞的细胞质,B错误;精子和卵细胞的受精过程中,二者要相互融合为受精卵,该过程与膜的流动性有关,C正确;受精作用时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合;同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换
(2)卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程
(3)一半来自父方,一半来自母方 几乎全部来自母方
(4)减数分裂和受精作用
课堂演练
1.B 赤道板不是真实存在的结构,在显微镜下观察不到,B错误。
2.B 一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体,而一个精原细胞最终形成4个精子,A正确;卵细胞形成过程中发生细胞质不均等分裂的细胞为初级卵母细胞和次级卵母细胞,B错误;精子和卵细胞形成过程中,染色体都要经过复制,都要经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,C正确;减数分裂形成精细胞后还需要经过复杂的变形才能成为蝌蚪状的精子,而卵细胞的形成不需要经过变形过程,D正确。
3.A 1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞,1种类型;1个精原细胞能产生4个精子,这4个精子两两相同,有2种类型;1个体细胞中具有3对同源染色体的生物体,由于非同源染色体自由组合,可能产生23种类型的精子,即8种。
4.D 该动物为二倍体动物,图示细胞甲同源染色体联会形成四分体,处于减数分裂Ⅰ的前期,此时细胞中的同源染色体对数即正常体细胞中的染色体对数,有2对,A正确;甲细胞同源染色体联会,处于减数分裂Ⅰ前期,含2个四分体,B正确;乙同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,细胞分裂结束后同源染色体分离最终导致染色体数目减半,C正确;丙细胞细胞质不均等分裂,通过分裂产生较大的卵细胞和较小的第二极体,若不考虑变异,两者遗传物质相同,D错误。
5.(1)碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红液) 染色体 (2)四分体 同源染色体的非姐妹染色单体 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 (3)C→E→D→B (4)0
微专题三 有丝分裂与减数分裂的辨析
【典例1】 B 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,A正确;同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ的前期,B错误;无论是有丝分裂还是减数分裂,染色体仅复制一次,C正确;有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都整齐排列在赤道板上,D正确。
【典例2】 D 同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,即发生在②细胞中,A错误;细胞①处于有丝分裂后期,细胞②处于减数分裂Ⅰ后期,细胞③处于有丝分裂中期,细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,故正在进行有丝分裂的细胞有①③,B错误;非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ,即发生在细胞②中,C错误;着丝粒分裂导致染色体加倍,故染色体刚加倍的细胞有①④,D正确。
【典例3】 D ③处于减数分裂Ⅰ后期,由于细胞质不均等分裂,因此为初级卵母细胞,故此动物为雌性,该器官为卵巢;②中有同源染色体,着丝粒已分裂,处于有丝分裂后期,有8条染色体;由题图分析可知,该动物正常体细胞有4条染色体;④处于减数分裂Ⅱ中期,由于该动物为雌性,因此④为次级卵母细胞或极体。
【典例4】 A 乙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,细胞质均等分裂,处于减数分裂Ⅱ后期,为次级精母细胞或极体,A正确;甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,只能表示体细胞的分裂,不能表示初级精母细胞的分裂过程,B错误;图中含有同源染色体的细胞是甲和丁,乙、丙细胞中不含有同源染色体,其中乙细胞中核DNA∶染色体=1∶1,C错误;丁细胞处于有丝分裂中期,其分裂产生的子细胞的基因型为AaBb,D错误。
【典例5】 B ①时期属于有丝分裂前的间期,④时期属于减数分裂前的间期,均能进行DNA复制,A正确;⑤时期表示减数分裂Ⅰ,此时期的细胞内有同源染色体,B错误;姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,即图中的②和⑥时期,C正确;a过程分裂前后核DNA含量不变,为有丝分裂,b过程分裂前后核DNA含量减半,为减数分裂,D正确。
【典例6】 C 甲图中染色体∶DNA∶染色单体=1∶2∶2,且染色体数目与体细胞相等,由此可知,甲可能处于减数分裂Ⅰ或有丝分裂前期和中期,A正确;乙图中染色体∶DNA∶染色单体=1∶2∶2,且染色体数目是体细胞的一半,由此可见,乙可能处于减数分裂Ⅱ前期或中期,B正确;丙图中无染色单体,且染色体∶DNA=1∶1,染色体数目与体细胞相等,由此可知,丙处于有丝分裂间期的开始阶段或减数分裂Ⅰ间期的开始阶段或有丝分裂末期或减数分裂Ⅱ的后期,不是有丝分裂后期,C错误;丁图中无染色单体,且染色体∶DNA=1∶1,染色体数目是体细胞的一半,说明丁处于减数分裂Ⅱ末期,可以表示精细胞,D正确。
针对练习
1.C 一次有丝分裂染色体在间期复制一次,一次减数分裂只在减数分裂Ⅰ前的间期进行染色体复制,所以染色体复制次数相同,A错误;减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体联会,有丝分裂前期染色体散乱地排列在细胞中,没有出现联会,B错误;有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都排列在赤道板上,C正确;有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生姐妹染色单体分离,而同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,D错误。
2.D 细胞中染色体与DNA分子数目的比例为1∶2的图形中,应有染色单体,据图可知①中无染色单体,只有②③符合,A错误;有丝分裂是产生体细胞的分裂方式,分裂过程中同源染色体没有分离,因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体,②产生的子细胞无同源染色体,B错误;①细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;②细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数分裂Ⅰ后期;③细胞含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;④细胞不含同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期,因此上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→①,C错误;④细胞分裂前即减数分裂Ⅱ中期,着丝粒未断裂,该细胞有2个染色体,每条染色体2个DNA,共4个DNA,所以染色体与DNA分子数目比例为1∶2,D正确。
3.C 由甲细胞可知,该哺乳动物为雄性,因此丙细胞应为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞,其子细胞的名称是精细胞,C错误。
4.B AE段精原细胞进行有丝分裂,不存在四分体;虚线之后FI段表示减数分裂,其中FG段表示减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ,HI段表示减数分裂Ⅱ,四分体存在于FG段(减数分裂Ⅰ前期),B正确。
5.C 染色体数目最多的是有丝分裂后期,包含在CD、OP段,A正确;GH为减数分裂Ⅱ前、中期,此时染色单体数∶染色体数∶核DNA=2∶1∶2,B正确;代表着丝粒分裂的线段有BC、HI、OP,C错误;LM段表示受精作用,核DNA恢复到体细胞的含量,D正确。
6.C 由题图分析可知,图1可以表示有丝分裂过程,也可表示减数分裂过程,A正确;图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,核DNA含量不变,B正确;图2中,a时期中染色体和核DNA数目均为体细胞的2倍,只能表示有丝分裂后期,对应于图1中的EF段,C错误;图2中,b时期可表示有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ,若是减数分裂Ⅰ则可能是初级精母细胞,对应图1的CD段,D正确。
7.B 若a等于92,则纵坐标可代表有丝分裂的染色体数或核DNA数,也可代表减数分裂Ⅰ时的核DNA数,则b时期内一定有同源染色体,A、D正确;若a等于46,有丝分裂过程中核DNA数不会低于46,B错误;若a等于46,则b时期可能为减数分裂Ⅱ后期和末期,细胞中无同源染色体,C正确。
8.B 图1细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,为4n,A正确;图1细胞处于有丝分裂后期,图2中a时染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期,c可以是体细胞也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,故图1细胞可对应图2中的a,但不能与c对应,B错误;b→d是同源染色体分离,均分到两个子细胞中;而d→c是因为着丝粒断裂,姐妹染色单体分离变为染色体,两者变化的原因不同,C正确;b细胞处于减数分裂Ⅰ,d处于减数分裂Ⅱ的前期或中期,e处于减数分裂Ⅱ末期,故其出现的先后顺序是b→d→e,D正确。
9.(1)极体 (2)AB ③④ (3)c ①② BC (4)CD 设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成装片观察并比较染色体数目的变化
解析:(1)图甲中细胞①处于有丝分裂中期;细胞②处于减数分裂Ⅰ后期,由于细胞质不均等分裂,所以该细胞是初级卵母细胞,该个体为雌性动物;细胞③处于减数分裂Ⅱ中期;细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,由于细胞质均等分裂且个体为雌性,所以该细胞是极体。(2)图乙中,纵坐标是细胞内同源染色体对数,结合题中所给的二倍体生物可知,图中CD段同源染色体有4对,是有丝分裂后期的细胞;图甲中细胞①处于有丝分裂中期,含有2对同源染色体,对应图乙的AB段;图乙HI段同源染色体对数为0,是减数分裂Ⅱ过程,对应图甲中的③和④。(3)图丙Ⅱ中a∶b∶c=4∶8∶8,Ⅰ中a∶c=8∶8,但没有b,结合细胞分裂过程可知,染色体的着丝粒分裂导致染色单体消失,所以b表示染色单体,进而可知a表示染色体,c表示核DNA分子;图丙Ⅱ时期a∶b∶c=4∶8∶8,可能处于有丝分裂的前期和中期或减数分裂Ⅰ过程,可对应图甲中的①和②;图丙中Ⅱ→Ⅰ过程染色单体消失,但染色体数目加倍,由4条变为8条,说明是有丝分裂后期的变化,对应图乙中BC段的变化。(4)有丝分裂前期细胞内出现纺锤丝形成纺锤体,细胞分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下才能分别向细胞两极移动。若该药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则使用此药物后,细胞分裂后期,没有动力牵引染色体向细胞两极移动,则细胞的分裂将停留在细胞分裂的后期,即图乙中的CD段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,可设计思路如下:设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成临时装片观察并比较染色体数目的变化,显微镜下处于后期的细胞数目最多时的药物浓度就是抑制纺锤体形成的最适浓度。
第2节 基因在染色体上
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.染色体 染色体
2.基因和染色体的行为  完整  一  父方  母方  自由组合  成对  自由组合
3.(1)√ (2)√ 
(3)× 提示:基因的主要载体是染色体,还有少数基因位于线粒体和叶绿体中。
(4)√ (5)√ 
互动探究
1.提示:D d D d D d d d
2.提示:不一定;这样推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否还需要实验的验证。
学以致用
1.D 减数分裂时,成对的等位基因随同源染色体的彼此分离而分别进入不同的配子中,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,故非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数分裂过程中,而不是雌雄配子结合形成合子时。
2.D 基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,这说明基因和染色体行为存在平行关系,A不符合题意;基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只含有成对中的一个,这说明基因和染色体行为存在平行关系,B不符合题意;杂合子Aa中,当A所在的染色体片段缺失后,就会表现出a基因控制的性状,能说明基因和染色体行为存在平行关系,C不符合题意;基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化,不能说明基因和染色体行为存在平行关系,D符合题意。
知识点(二)
自主学习
1.摩尔根
2.假说—演绎
3. 红眼  红眼  X染色体  XWXW  Xw  Y  测交法  基因在染色体上
4.许多 线性
5.(1)√ (2)× (3)√
(4)× 提示:染色体和基因不是一一对应的关系,一条染色体上含有多个基因。
(5)√
互动探究
1.提示:①果蝇易饲养,成本低;②繁殖快,产生的后代多;③相对性状多且明显;④染色体少(4对),易观察。
2.(1)常染色体 性染色体
(2)提示: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。
3.(1)提示:遵循。因为F1全部为红眼,F2中红眼和白眼的个体数量比为3∶1。
(2)提示:不能,若控制白眼的基因位于Y染色体上,则遗传图解为:
与实验现象不符。
(3)提示:如图
4.(1)不属于 (2)不连续
(3)提示:基因的线性排列指的是基因一个接着一个,它们之间没有重复、倒退、分支等现象。但随着现代生物学的发展,重叠基因、跳跃基因等被发现,也使人们认识到基因的线性排列是相对的。
学以致用
1.A 根据F1的表型,可知红眼为显性性状,A正确;F2表现出伴性遗传,根据结果只能推断眼色基因不在常染色体和Y染色体上,“控制眼色的基因位于X染色体非同源区段,Y染色体没有其等位基因”还需要其他证据,还有可能位于X、Y的同源区段,B错误;若控制眼色基因在常染色体或X、Y同源区段上也会出现上述实验结果,C错误;摩尔根实验结果只证实了果蝇的白眼基因在X染色体上,不能证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
2.A 摩尔根假设白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,则可以合理的解释题述遗传实验现象,所以题述实验现象与基因位于染色体上可相互解释印证,A正确;该实验过程不能直接证明红眼基因和白眼基因都位于X染色体上,由题干可知,此为摩尔根的设想,还需要其他实验的验证,才能说明控制眼色的基因位于X染色体上,B错误;如果假设基因在Y染色体上,则F2雄性果蝇的表型应相同,与实验结果不符,C错误;基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上支持基因位于染色体上的假说,D错误。
知识点(三)
自主学习
1. 等位基因  独立性  减数分裂形成配子  同源染色体
2.等位基因 非同源染色体
3.(1)× 提示:一对同源染色体上的两个A基因属于相同基因。
(2)√ (3)× (4)√ (5)√
互动探究
 (1)提示:等位基因有A与a、B与b、C与c,非等位基因有A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)。
(2)提示:非同源染色体上的非等位基因能自由组合,即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。
(3)提示:ABC∶ABc∶abC∶abc=1∶1∶1∶1。
(4)提示:减数分裂Ⅰ后期。同源染色体分离的同时等位基因分离,非同源染色体自由组合的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
学以致用
1.D 基因自由组合定律发生在减数分裂产生配子的过程中,A错误;减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离属于基因的分离定律,B错误;减数分裂过程中,同源染色体上的非等位基因存在连锁现象,不能自由组合,C错误;基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数分裂产生配子的过程中,D正确。
2.A A、a与D、d位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律,A符合题意;A、a与B、B位于两对同源染色体上,A、a与C、c位于两对同源染色体上,C、c与D、d位于两对同源染色体上,在遗传过程中都遵循自由组合定律,B、C、D不符合题意。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多基因
(2)等位基因随同源染色体的分开而分离
(3)等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
课堂演练
1.C 果蝇的精子中含有成对基因中的一个基因,A错误;果蝇的体细胞中含有成对的基因,B错误;基因和染色体,在体细胞中都是成对存在,在配子中都只有成对中的一个,这说明基因和染色体之间有平行关系,C正确;同源染色体一条来自父方,一条来自母方,因此果蝇的4对同源染色体上含有的基因一半来自父方,一半来自母方,D错误。
2.C 非同源染色体上的非等位基因自由组合,眼色与性别基因均位于性染色体上,不表现自由组合。
3.B 两对基因分别位于两对同源染色体上才按自由组合定律遗传,A错误;分离定律是自由组合定律的基础,故两对基因之间按自由组合定律遗传时,每对基因按分离定律遗传,B正确;基因的分离定律和自由组合定律都发生在减数分裂Ⅰ后期,C、D错误。
4.D 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,该果蝇能形成X、Y两种配子,A错误;基因e位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因,因此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,B错误;基因A、a与B、b位于一对同源染色体上,减数分裂形成配子时,基因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,二者为非同源染色体,其上的非等位基因可自由组合,故能产生四种配子,D正确。
5.(1)4 1 (2)灰身 两只灰身雌雄果蝇交配,F1中出现了黑身果蝇(答案合理即可) 不能 (3)灰身雌性∶黑身雌性∶灰身雄性∶黑身雄性=3∶1∶3∶1
解析:(1)果蝇的体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体。减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会形成四分体,故处于减数分裂Ⅰ前期的果蝇的初级精母细胞中,含有4个四分体。初级精母细胞的性染色体组成为XY,含1条X染色体。(2)一对灰身雌雄果蝇交配,F1中出现了黑身果蝇,说明灰身对黑身为显性。仅根据该杂交实验结果不能判断基因B、b是位于常染色体上还是位于X染色体上,因为无论基因B、b是位于常染色体上还是位于X染色体上,一对灰身雌雄果蝇交配,F2均可能出现灰身∶黑身=3∶1的分离比。(3)由“F1中雌果蝇均为灰身,雄果蝇中灰身∶黑身=1∶1”可知,基因B、b位于X染色体上,亲本雌雄果蝇的基因型分别为XBXb和XBY,F1中灰身雌果蝇的基因型及比例为XBXB∶XBXb=1∶1,黑身雄果蝇的基因型为XbY,二者杂交,子代的表型及比例为灰身雌性∶黑身雌性∶灰身雄性∶黑身雄性=3∶1∶3∶1。
第3节 伴性遗传
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.(1)性染色体 性别
2.(1)等位基因 (2)X染色体 Y染色体 (3)XBXB XBXb XbXb XBY XbY (4)①女性携带者 ②女性携带者 男性色盲 ③男性色盲 ④女性色盲 男性色盲
(5)①男 ②母亲 女儿
3.(1)× 提示:雌雄同株植物没有性别之分,不存在性染色体。
(2)× 提示:在果蝇中,X、Y这两条性染色体相比较,X染色体比Y染色体短,但在人体中,X染色体比Y染色体长。
(3)× 提示:性染色体上的基因,并不一定都与性别的决定有关,如控制果蝇眼色的基因并不决定果蝇的性别。
(4)× 提示:男性只要含有红绿色盲基因一定患病,女性红绿色盲基因的携带者不患病。
(5)× 提示:伴X染色体隐性遗传病具有交叉遗传的特点。
(6)× 提示:某红绿色盲男性患者的致病基因可能来自其外祖父,也可能来自其外祖母。
互动探究
 (1)提示:隐性遗传病;Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ6(或Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ7、Ⅲ12)。
(2)提示:红绿色盲基因位于X染色体上,若其位于Y染色体上,则Ⅰ1的儿子Ⅱ2也应该是患者。
(3)①提示:由于常染色体上基因的遗传与性别无关,因此预期结果为人群中男性患者≈女性患者。
②提示:男性只有一条X染色体,只要X染色体上有致病基因就患病,女性有两条X染色体,只有两条X染色体上都有致病基因才患病,因此预期结果是男性患者>女性患者。
学以致用
1.A 红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,这种遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者,A正确;红绿色盲男性患者的色盲基因来自其母亲,母亲可能是红绿色盲患者或是红绿色盲基因携带者,B错误;如果外祖父患红绿色盲,该致病基因会传递给其女儿,其女儿可能患红绿色盲或不患红绿色盲但携带致病基因,其外孙可能患红绿色盲,C错误;色觉表现正常的夫妇,妻子有可能是致病基因携带者,可能导致儿子患病,子女色觉不一定表现正常,D错误。
2.B 2号患病,假设其基因型为XbXb,其父亲基因型应该为XbY,为患者,但题图的2号的父亲正常,故2号很可能不是她父母的亲生孩子,A正确;5号的父亲基因型为XbY,5号正常,其基因型为XBXb,5号是杂合子的概率为1,B错误;2号患病,其基因型为XbXb,4号正常,其基因型为XBY,如果2号第2课时 卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性以及受精作用
导学 聚焦 1.归纳精子和卵细胞形成过程的区别。 2.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等含量变化的数学模型。 3.使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。 4.理解配子中染色体组合的多样性
知识点(一) 卵细胞的形成过程
1.卵细胞的形成
(1)场所:    (人和其他哺乳动物)。
(2)过程
小提醒:初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期,次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,细胞质都是不均等分裂。
(3)结果:一个卵原细胞经过减数分裂形成    卵细胞,三个极体都      。
2.减数分裂的概念
3.判断下列说法是否正确
(1)初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的细胞质分裂都是不均等的。(  )
(2)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。(  )
(3)精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化不同。(  )
(4)精子和卵细胞形成中,细胞质都是均等分配的。(  )
(5)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。(  )
探讨一 分析精子和卵细胞形成过程的异同,提高理解能力
1.下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像,请分析回答下列问题:
(1)一定属于卵细胞形成过程的图像有哪些?细胞的名称分别是什么?
(2)一定属于精子形成过程的图像有哪些?细胞的名称分别是什么?
(3)A中发生的现象叫什么?C中有无同源染色体?
(4)通过F细胞可判断生物性别吗?
(5)胚胎发育早期分裂活动旺盛,却不从外界摄取营养物质。据此分析,卵母细胞进行不均等分裂,最终只产生一个卵细胞的意义是什么?
探讨二 绘制减数分裂过程中染色体和核DNA含量变化数学模型,提高模型建构能力
2.请完善表格(以体细胞中染色体数为2n,核DNA数为2c为例。)
细胞分裂图像 相关时期 染色体数 核DNA数 染色单体数
间期 2n
减数 分裂 Ⅰ 前期 4c 4n
中期 2n 4c 4n
后期 4n
末期
减数 分裂 Ⅱ 前期 n 2n
中期 n 2c 2n
后期
末期 2n→n 2c→c 0
3.在给出的坐标系中画出染色体数目和核DNA含量的变化曲线。
4.请结合减数分裂相关过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图(以精子形成过程为例),判断各时期细胞名称。
A.      ;B.      ;
C.      ;D.      ;
E.     
5.结合染色体和核DNA数目变化曲线,分析讨论回答:
(1)染色体和核DNA数目增加分别在什么时期?其原因主要是什么?
(2)染色体和核DNA数目均与体细胞数目相同在哪些时期?
(3)减数分裂中染色体∶核DNA数=1∶2有哪些时期?
1.精子和卵细胞形成过程的比较
2.分裂图像的辨析
注:若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体。
3.归纳引发相关物质数量变化的四大原因
1.(2024·湖南株洲高一月考)如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(  )
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级卵母细胞
C.图丙为次级卵母细胞或极体
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
2.(2024·安徽滁州高一月考)下列关于卵细胞形成过程的描述,错误的是(  )
A.DNA复制一次,细胞分裂两次
B.一个卵原细胞经减数分裂可产生一个卵细胞
C.次级卵母细胞的细胞质分配不均等
D.卵巢中的细胞经分裂一定生成卵细胞
知识点(二) 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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。
2.实验流程
3.观察现象
(1)在减数分裂Ⅰ中期,可以看到     有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上,这是与有丝分裂相区别的地方)。
(2)在减数分裂Ⅱ过程中,    将会排列在赤道板上,次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的    ,且次级精母细胞中没有      。
4.判断下列说法是否正确
(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)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时,可以看到某一细胞减数分裂的连续过程。(  )
(3)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。(  )
(4)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。(  )
探讨 分析实验过程,提高实验探究能力
 阅读教材P24,分析回答下列有关问题。
(1)选材时,宜选用    (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    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?
(3)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?
 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过程。
1.关于观察减数分裂固定装片的实验,下列说法不正确的是(  )
A.选择雄性动物的生殖器官,更易观察到减数分裂
B.含有染色单体的细胞也可能处于减数分裂Ⅱ
C.减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同
D.在高倍镜下观察减数分裂Ⅰ中期装片,发现同源染色体排列在细胞板两侧
2.(2024·江苏扬州高一期中)如图是玉米(2n=20,即染色体数为20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是(  )
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②为次级精母细胞
C.细胞④和⑤中染色体数目和核DNA数目相同,都为细胞①的一半
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离,则形成的四个花粉粒中一半异常
知识点(三) 配子中染色体组合的多样性
1.配子中染色体组合的多样性
(1)两个重要原因
(2)意义:导致了不同配子        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      。
2.建立减数分裂过程中染色体变化的模型
项目 操作要点
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (1)用两种颜色的橡皮泥制作染色体,每种颜色分别制作两条大小不同的染色体,每条染色体由两条染色单体组成; (2)画出中心体和纺锤体; (3)模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化,注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 至少制作2对染色体,在赤道板的每一侧放两条不同颜色的染色体,比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换,比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异
3.判断下列说法是否正确
(1)减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合是产生配子多样性的原因之一。(  )
(2)减数分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换会增加配子的种类数。(  )
(3)建立的减数分裂中染色体变化的模型属于物理模型。(  )
(4)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。(  )
探讨 围绕减数分裂产生配子的种类,提高模型构建和分析能力
 如图中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最终产生的精子有几种类型?情况2最终产生的精子有几种类型?若将精原细胞换为卵原细胞,则两种情况下最终产生的卵细胞有几种类型?
(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有多少种?
(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多,可能的原因是什么?
(4)考虑四分体的互换,分析含两对同源染色体的1个精原细胞和卵原细胞,减数分裂最多产生几种精子和卵细胞?
1.产生配子多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体间发生互换。
(2)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。
2.含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 2n种
注:(1)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“一个精(卵)原细胞”。
(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。
1.(2024·安徽马鞍山当涂一中高一月考)从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,错误的是(  )
A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B.减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体间互换是形成配子多样性的原因之一
C.受精时,雌雄配子间的随机结合是形成配子多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
2.图1所示为含两对同源染色体的某动物的初级精母细胞,其减数分裂过程中,同源染色体发生互换形成了如图2所示的四个精细胞,则来自同一个次级精母细胞的是(  )
A.①②        B.①③
C.②③ D.③④
规律方法
根据染色体组成判断配子来源的方法
知识点(四) 受精作用
1.受精作用
2.判断下列说法是否正确
(1)一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵。(  )
(2)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。(  )
(3)受精时精子全部进入卵细胞内。(  )
(4)受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。(  )
(5)受精作用过程既涉及细胞膜的信息传递,又体现了细胞膜具有一定的流动性。(  )
(6)受精时,不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合,造成有性生殖后代的多样性。(  )
探讨 分析受精作用过程,提高理解能力
1.如图所示为生物体的有性生殖过程,请分析并回答问题:
(1)结合细胞膜的成分,讨论精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么?精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的什么特性?
(2)受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质?分析原因。
(3)为什么只有一个精子和卵细胞结合?在结合时是否整个精子都进入卵细胞?
2.下图是细胞减数分裂与受精作用过程中的核DNA含量变化曲线,请分析回答下列问题:
(1)图中表示减数分裂过程的是哪一段?表示受精作用的是哪一段?
(2)DE段的含义是什么?
(3)受精作用的实质是什么?
1.受精作用的细胞学基础
(1)细胞膜的信息交流功能——使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。
(2)细胞膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
2.受精卵细胞核中的遗传物质,一半来自精子,一半来自卵细胞;在受精作用进行时,只有精子的头部进入卵细胞,且卵细胞体积大,细胞质含量多,因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
1.(2024·河北邯郸高一月考)下列关于高等动物受精作用的说法中,错误的是(  )
A.受精时,精子识别卵细胞后,精核入卵体现了细胞膜的流动性
B.受精卵中的DNA,来自父母双方的各占一半
C.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.受精卵中的染色体,来自父母双方的各占一半
2.下列有关果蝇减数分裂和受精作用的叙述,正确的是(  )
A.体细胞中有4对染色体,配子中有2对染色体
B.卵细胞获得了初级卵母细胞中1/4的遗传物质
C.精子和卵细胞的受精过程与膜的流动性有关
D.受精作用时精子全部进入卵细胞完成核融合
 (1)导致配子中染色体组合多样性的原因有                        。
(2)受精作用是                         。
(3)受精卵中的核遗传物质                ,但细胞质中的遗传物质        。
(4)            共同维持生物体细胞中染色体数目的恒定。
1.下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法错误的是(  )
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到的同源染色体分开的细胞处于减数分裂Ⅰ后期
D.视野中能观察到的同源染色体联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期
2.下列关于精子与卵细胞形成过程的叙述错误的是(  )
A.一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体,而一个精原细胞最终形成4个精子
B.卵细胞形成过程中发生细胞质不均等分裂的细胞为初级卵母细胞
C.染色体都要经过复制,都要经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D.减数分裂形成精细胞后还需要经过复杂的变形才能成为蝌蚪状的精子
3.1个有3对同源染色体AaBbCc(A和a、B和b、C和c表示同源染色体,下同)的卵原细胞实际能产生几种类型的卵细胞?1个有3对同源染色体AaBbCc的精原细胞实际能产生几种类型的精子?1个体细胞中具有3对同源染色体AaBbCc的生物体可能产生几种类型的精子?(不考虑互换)(  )
A.1,2,8 B.1,2,3 C.3,3,3 D.2,2,8
4.下图表示某二倍体动物某器官中处于三个不同时期的细胞的分裂图。下列说法错误的是(  )
A.正常情况下,该动物的体细胞中有2对同源染色体
B.甲细胞处于减数分裂Ⅰ中期,含2个四分体
C.乙细胞同源染色体分离最终导致染色体数目减半
D.丙细胞通过分裂产生两个遗传物质相同的卵细胞
5.如图中编号A~F的图像是显微镜下观察到的某植物(2n=24)减数分裂不同时期的细胞图像,请据图回答下列问题:
(1)取该植物解离后的花药,捣碎后置于载玻片上,滴加      染色1~2 min,压片后制成临时装片。在光学显微镜下,观察细胞中    的形态、数目和分布,以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
(2)上述细胞分裂图像中,图A所示细胞中同源染色体发生联会,形成    ,此时期               间发生互换。图E所示细胞的特点是                       
                       。
(3)请将上述观察到的细胞图像按减数分裂的时期进行排序:A→        →F(填图中字母)。
(4)图B的每个细胞中含姐妹染色单体    条。
提示:完成课后作业 第2章 第1节 第2课时
11 / 11第2节 基因在染色体上
导学 聚焦 1.说出基因位于染色体上的理论依据。 2.阐述基因位于染色体上的实验证据。 3.说出孟德尔遗传规律的现代解释
知识点(一) 萨顿的假说
1.假说的内容:基因(遗传因子)是由    携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在    上。
2.假说的依据:             存在着明显的平行关系。
3.判断下列说法是否正确
(1)萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,提出“基因在染色体上”的假说。(  )
(2)基因和染色体,在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个或一条。(  )
(3)基因和染色体行为存在明显的平行关系,所以基因全部位于染色体上。(  )
(4)在配子形成和受精过程中,基因和染色体都有一定的独立性和完整性。(  )
(5)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。(  )
探讨 分析萨顿假说过程,提高理解和推理能力
1.根据萨顿的假说,将控制豌豆的高茎基因(D)和矮茎基因(d)写在横线上。
2.基因和染色体的行为存在平行关系。从理论上支持基因在染色体上的假说,但事实是否一定如此呢?为什么?
1.下列关于基因和染色体的叙述,错误的是(  )
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性和完整性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.等位基因是位于一对同源染色体同一位置上的、控制相对性状的基因
D.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
2.(2024·山东省实验中学高一月考)下列不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是(  )
A.基因、染色体在生殖过程中均保持完整性和独立性
B.基因、染色体在体细胞中成对存在,在配子中单个出现
C.杂合子Aa中某条染色体缺失后,表现出a基因控制的性状
D.基因发生突变而基因所在的染色体没有发生变化
知识点(二) 基因位于染色体上的实验证据
1.实验者:美国生物学家    。
2.科学探究方法:        法。
3.研究过程
4.基因和染色体的关系:一条染色体上有     个基因;基因在染色体上呈    排列。
小提醒: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。
5.判断下列说法是否正确
(1)摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法。(  )
(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)染色体和基因是一一对应的关系。(  )
(5)基因在染色体上呈线性排列。(  )
探讨一 分析摩尔根果蝇杂交实验,提高实验探究能力
1.为什么生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料?
2.果蝇是一种小型蝇类,以发酵腐烂水果上的酵母为食,因此在有水果的地方常常可以看到。结合教材P31“图2-9雌雄果蝇体细胞染色体示意图”,回答下列有关问题:
(1)果蝇体细胞中含有4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?
3.根据摩尔根的果蝇杂交实验,回答下列问题:
(1)控制果蝇红眼和白眼的基因在遗传时是否遵循基因的分离定律?为什么?
(2)如果控制白眼的基因只位于Y染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?为什么?
(3)摩尔根通过测交的方法验证了他的假说,以下是他完成的测交实验之一,该测交实验结果并不能充分验证其假说,需在该实验的基础上再补充设计一个实验方案。请用遗传图解表示你设计的实验方案。
 P    红眼(F1雌)×白眼(雄)
           ↓
测交子代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
      1/4   1/4   1/4   1/4
探讨二 分析基因在染色体上,提高理解能力
4.结合教材P32“图2-11果蝇X染色体上一些基因的示意图”,回答下列有关问题:
(1)图中控制朱红眼和深红眼的基因   (填“属于”或“不属于”)等位基因。
(2)从图中可以看出,基因在染色体上呈线性排列,但其分布是    (填“连续”或“不连续”)的。
(3)如何理解基因在染色体上呈线性排列?
 X、Y染色体的区段
(1)X、Y染色体含同源区段,如图中A、C段;非同源区段(仅X或Y染色体独有区段),如图中B和D段。
(2)用野生红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,后代果蝇的表型为雌性全为红眼,雄性全为白眼,可排除眼色基因位于X和Y染色体上,图示如右。
1.(2024·河北献县一中高一期中)摩尔根将野生型(红眼)雌果蝇与白眼突变体雄果蝇进行杂交,F1均为红眼,F1雌雄交配,在F2中红眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性=2∶1∶1。下列相关说法正确的是(  )
A.野生型与白眼突变体杂交,F1全部表现为野生型,可以确定红眼为显性性状
B.根据F2表型可推断控制眼色的基因位于X染色体非同源区段,Y染色体没有其等位基因
C.摩尔根将白眼雄果蝇与F1测交,其结果为红眼雌性∶白眼雌性∶红眼雄性∶白眼雄性=1∶1∶1∶1;根据该结果可以验证他的假设
D.该实验也证实了“基因在染色体上呈线性排列”
2.摩尔根利用白眼雄果蝇和纯合的红眼雌果蝇进行如下杂交实验,下列分析正确的是(  )
A.上述实验过程可以合理解释基因位于染色体上
B.实验过程能直接证明红眼基因和白眼基因都位于X染色体上
C.如果假设基因在Y染色体上,也能合理解释摩尔根的解释
D.基因和染色体的行为存在平行关系,从理论上并不支持基因位于染色体上的假说
知识点(三) 孟德尔遗传规律的现代解释
1.基因的分离定律的实质
2.基因的自由组合定律的实质
3.判断下列说法是否正确
(1)一对同源染色体上的两个A基因属于等位基因。(  )
(2)同源染色体分离的同时,等位基因也随之分离。(  )
(3)非同源染色体自由组合,使所有非等位基因之间也发生自由组合。(  )
(4)染色单体分开时,复制而来的两个基因也随之分开。(  )
(5)基因分离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。(  )
探讨 从基因与染色体的关系角度理解孟德尔遗传定律
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。
(1)图中属于等位基因、非等位基因的分别有哪些?
(2)图中所示非等位基因中,能自由组合的是哪些?
(3)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换,写出该生物所产生配子的基因组成及比例。
(4)减数分裂哪一时期可体现孟德尔遗传规律的实质?
1.分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离,如图:
2.自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,如图:
3.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的遗传规律,叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。
(3)原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。
1.(2024·江苏淮安马坝高中高一期中)下列关于基因自由组合定律实质的说法,正确的是(  )
A.有丝分裂过程中,相同基因随姐妹染色单体分开而分离
B.减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离
C.减数分裂过程中,同源染色体上的非等位基因自由组合
D.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合
2.根据如图所示基因在染色体上的分布情况判断,下列选项不遵循自由组合定律的是(  )
(1)基因和染色体的关系是                                。
(2)基因分离定律的实质是                。
(3)基因自由组合定律的实质是                                   
                       。
1.(2024·河南新乡一中高一月考)已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,根据萨顿的假说,关于该昆虫减数分裂产生配子的说法正确的是(  )
A.果蝇的精子中含有成对基因
B.果蝇的体细胞中只含有一个基因
C.在体细胞中,基因是成对存在的,在配子中只有成对基因中的一个
D.果蝇的4对同源染色体上含有的基因可同时来自父方,也可同时来自母方
2.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。下列相关叙述错误的是(  )
A.红眼对白眼是显性
B.眼色遗传符合分离定律
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
3.(2024·广东梅州一中高一期末)下列关于分离定律和自由组合定律关系的叙述,正确的是(  )
A.两对基因中每对基因按分离定律遗传时,两对基因之间按自由组合定律遗传
B.两对基因之间按自由组合定律遗传时,每对基因按分离定律遗传
C.分离定律发生在有丝分裂过程中,自由组合定律发生在减数分裂过程中
D.分离定律和自由组合定律均发生在受精过程中
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(  )
A.只从性染色体情况来看,该果蝇只能形成一种配子
B.基因e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
5.(2024·江苏南京期末)果蝇是遗传学研究中常用的模式生物,已知果蝇的灰身和黑身由一对等位基因B、b控制。一只灰身雄果蝇和一只灰身雌果蝇杂交,F1中灰身∶黑身=3∶1,不考虑性染色体的同源区段。请回答下列问题:
(1)处于减数分裂Ⅰ前期的果蝇的初级精母细胞中,含有    个四分体,    条X染色体。
(2)果蝇的灰身和黑身这对相对性状中,                      
为显性性状,理由是                                      。
根据实验结果    (填“能”或“不能”)判断等位基因B、b是位于常染色体上还是位于X染色体上。
(3)若进一步统计发现,F1中雌果蝇均为灰身,雄果蝇中灰身∶黑身=1∶1,则让F1中的灰身雌果蝇与黑身雄果蝇交配,子代的表型及比例为                           (考虑性别)。
提示:完成课后作业 第2章 第2节
8 / 8第3节 伴性遗传
导学 聚焦 1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。 2.运用伴性遗传理论分析解决实践中的相关问题
知识点(一) 伴性遗传与人类红绿色盲
1.伴性遗传
(1)概念:      上的基因所控制的性状遗传,与    相关联的现象。
(2)常见实例:人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传和果蝇的眼色遗传等。
小提醒:性染色体上有决定生物性别的基因,但并不是性染色体上的所有基因都与性别决定有关,如果蝇的白眼基因。
2.人类红绿色盲
(1)人类的X、Y性染色体
X染色体携带着许多基因,Y染色体上携带的基因比较少,因此许多位于X染色体上的基因,在Y染色体上没有相应的           。
(2)红绿色盲基因位于    上,    上没有等位基因。
(3)人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表型
女性 男性
基因型
表型 正常 正常(携带者) 色盲 正常 色盲
(4)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式
①女性正常和男性色盲
②女性携带者和男性正常
③女性色盲与男性正常
④女性携带者与男性色盲
(5)遗传特点
①患者中    性远多于女性;
②男性患者的患病基因只能从    那里传来,以后只能传给    ;
③女性患病,其父其子必患病;男性正常,其母其女均正常。
3.判断下列说法是否正确
(1)各种生物细胞内的染色体均可分为常染色体和性染色体。(  )
(2)XY型性别决定生物的X染色体都比Y染色体短。(  )
(3)性染色体上的基因都与性别决定有关。(  )
(4)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。(  )
(5)伴X染色体隐性遗传病具有世代连续遗传的特点。(  )
(6)某红绿色盲男性患者的致病基因一定来自其外祖父。(  )
探讨 分析伴X染色体隐性遗传病的遗传特点,提高理解能力
 分析红绿色盲家族系谱图,请回答下列问题:
(1)红绿色盲是显性遗传病,还是隐性遗传病?从哪些亲子代可以判断?
(2)已知红绿色盲基因位于性染色体上,则其是位于X染色体上,还是位于Y染色体上(不考虑X、Y同源区段)?请找出依据。
(3)演绎推理
①若“红绿色盲基因是位于常染色体上的隐性基因”假说成立,请运用演绎推理预测群体调查的结果应该会呈现什么特点?
②若“红绿色盲基因是位于X染色体上的隐性基因”假说成立的话,请预测群体调查的结果应该会呈现什么特点并说明原因。
1.X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1来自母亲,Y来自父亲,向下一代传递时,X1只能传给女儿,Y只能传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲,一条来自母亲。向下一代传递时,X2、X3任何一条既可传给女儿,又可传给儿子。
(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生两个女儿,则女儿中来自父亲的都为X1,且是相同的;但来自母亲的可能为X2,也可能为X3,不一定相同。
2.伴X染色体隐性遗传的特点及原因
(1)患者中男性远多于女性。
原因:假设致病基因用b表示,男性只含一个致病基因(XbY)即患病,而女性只含一个致病基因(XBXb)并不患病而只是携带致病基因,她必须同时含有两个致病基因(XbXb)才会患病。
(2)男性患者的致病基因只能从母亲那里传来,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)母病子必病,女病父必病。
原因:如果母亲患病,则其基因型为XbXb,那么无论她的哪一条X染色体遗传给她的儿子,儿子的基因型都是XbY,一定患病。同理可推知女儿患病其父亲一定患病。
1.下列关于人类红绿色盲的叙述,正确的是(  )
A.红绿色盲患者中男性多于女性
B.红绿色盲男性患者的母亲一定患红绿色盲
C.如果外祖父患红绿色盲,则外孙也一定患红绿色盲
D.色觉表现正常的夫妇,子女色觉也一定表现正常
2.(2024·江苏淮安高一期中)下图是A、B两个家庭的色盲遗传系谱图,相关叙述错误的是(  )
A.2号很可能不是她父母的亲生孩子
B.5号是杂合子的可能性为1/2
C.如果2号和4号婚配,儿子全部色盲
D.如果1号和5号婚配,女儿色盲几率为1/2
知识点(二) 抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病
1.抗维生素D佝偻病
2.伴Y染色体遗传病
如图为人类外耳道多毛症患者的遗传系谱图,请据图归纳:
致病基因只位于   染色体上,无显隐性之分,患者后代中   全为患者,   全为正常。简记为“男全   ,女全   ”。
3.判断下列说法是否正确
(1)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。(  )
(2)无论是男性还是女性,只要含有抗维生素D佝偻病致病基因,就一定患病。(  )
(3)伴X染色体显性遗传病的男女患病比例基本相当。(  )
探讨 分析伴X染色体显性遗传病的遗传特点,提高演绎推理能力
 如图是抗维生素D佝偻病的系谱图(相关基因用B和b表示)。请分析回答下列问题:
(1)该家族中Ⅱ2、Ⅱ4、Ⅳ1的基因型依次是什么?
(2)男性患者的母亲和女儿一定患病,原因是什么?
(3)该病在人群中的发病率与性别有关吗?为什么?
1.伴X染色体显性遗传的特点及原因
(1)女性患者多于男性患者。
原因:女性有两条X染色体,得到显性致病基因的概率比只有一条X染色体的男性大,只要一条X染色体上有该病致病基因就患病。
(2)具有世代连续性。
(3)男性患者的母亲和女儿一定患病。
原因:假设致病基因用D表示,某一男性患病,则其基因型为XDY,那么他的X染色体一定来源于他的母亲并传给他的女儿,母亲和女儿的基因型为XDX-,一定患病。
2.人类伴性遗传的类型及特点
类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传
模型 图解
基因 位置 致病基因位于Y染色体上 隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上 显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上
类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传
遗传 特点 ①患者全为男性 ②父传子、子传孙 ①男性患者多于女性患者 ②往往隔代交叉遗传 ③女患父子患 ①女性患者多于男性患者 ②连续遗传 ③男患母女患
举例 外耳道多毛症 血友病、红绿色盲 抗维生素D佝偻病
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=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,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。
1.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因控制的一种遗传病。下列叙述正确的是(  )
A.男性患者与女性患者婚配,其女儿均正常
B.男性患者与正常女子婚配,其女儿均正常
C.女性患者与正常男子婚配,儿子都正常,女儿都患病
D.患者的正常子女不携带该患者的致病基因
2.(2024·湖北黄石高一月考)下列关于抗维生素D佝偻病的叙述,错误的是(  )
A.在人群中,男性患者的数量少于女性患者的数量
B.不同的女性患者的基因型一定不同
C.男性患者的致病基因只来自其母亲
D.正常女性与正常男性结婚,生育一个患病孩子的概率是0
知识点(三) 伴性遗传理论在实践中的应用
1.有性染色体的生物的性别决定方式
决定方式 雌性 雄性
XY型
ZW型
2.伴性遗传理论在实践中的应用
(1)推算致病基因来源及后代发病率,指导人类的优生优育。
婚配 生育建议
正常男性×患血友病的女性 生    ,因为                                                                     
患抗维生素D佝偻病的男性×正常女性 生    ,因为                                                                     
(2)根据性状推断后代的性别,指导生产实践。
例如:鸡的性别决定是ZW型,鸡的羽毛芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因B、b位于Z染色体上。
3.判断下列说法是否正确
(1)雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的。(  )
(2)性染色体组成为ZW型的生物,W染色体来自父本。(  )
(3)ZW型的生物中,雄性个体产生的配子所含性染色体为Z或W。(  )
(4)女性的X染色体必有一条来自父亲。(  )
(5)与性别相关的性状遗传都是伴性遗传,都遵循孟德尔的遗传规律。(  )
探讨 分析伴性遗传在实践中的应用,提高学以致用能力
1.已知鸡的性别决定方式是ZW型,鸡羽毛的芦花与非芦花是一对相对性状,分别由一对位于Z染色体上的基因B和b控制。据此分析回答下列问题:
(1)芦花雌鸡、非芦花雌鸡、芦花雄鸡、非芦花雄鸡的基因型分别是什么?
(2)你能设计一个杂交实验,对其子代在早期时,就能根据羽毛来区分鸡的雌雄吗?
2.一对夫妻都正常,他们的父母也正常,妻子的弟弟是红绿色盲。则该对夫妻生一个色盲儿子的概率和儿子色盲的概率分别是多少?
 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
1.家蚕的性别决定为ZW型(雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW)。正常家蚕幼虫的皮肤不透明,由显性基因A控制,油蚕幼虫的皮肤透明,由隐性基因a控制,A对a为显性,位于Z染色体上。以下杂交组合方案中,能在幼虫时期根据皮肤特征,区分其后代幼虫雌雄的是(  )
A.ZAZA×ZAW     B.ZAZA×ZaW
C.ZAZa×ZAW D.ZaZa×ZAW
2.(2024·江西大余中学高一月考)牙齿因缺少珐琅质而呈棕色是一种伴性遗传病,若某患病男性与正常女性婚配,生出的女儿一定是棕色牙齿。下列相关叙述错误的是(  )
A.该病为伴X染色体显性遗传病
B.该遗传病患者中女性多于男性
C.其儿子与正常女性结婚,后代患病的概率为1/2
D.其女儿与正常男子结婚,后代子女都可能患病
1.(2024·广西柳铁一中高一月考)对男孩小明性染色体的分析,错误的是(  )
A.小明的性染色体组成为XY
B.X染色体不可能来源于奶奶
C.Y染色体一定来源于爷爷
D.X染色体一定来源于外婆
2.(2024·江苏常州高一月考)抗维生素D佝偻病是X染色体显性遗传病,下列哪项不是该病的遗传特点(  )
A.女性患者多于男性
B.男性患者的女儿全部患病
C.母亲患病,其儿子必定患病
D.患者的双亲中至少有一个患者
3.如图是两个有关红绿色盲遗传的家系,其中两个家系的7号个体色盲基因分别来自Ⅰ代中的(  )
A.甲的2号,乙的2号和4号
B.甲的4号,乙的2号和4号
C.甲的2号,乙的1号和4号
D.甲的4号,乙的1号和4号
4.(2024·山东烟台高一期中)鸡的羽毛有芦花和非芦花两种,现利用雄性芦花鸡和雌性非芦花鸡为亲本进行杂交,产生的F1均为芦花鸡,F1雌雄个体交配产生的F2中雄性均为芦花鸡,雌性中有芦花鸡和非芦花鸡。不考虑性染色体同源区段,下列说法正确的是(  )
A.鸡的性别决定为ZW型,雌配子中一定含有W染色体
B.亲本产生的含芦花基因的配子数量是含非芦花基因的配子的两倍
C.F2中的雄性芦花鸡与多只非芦花雌鸡交配,子代中非芦花鸡的概率为1/2
D.雄性非芦花鸡和雌性芦花鸡杂交,可根据羽毛的特征区分子代雏鸡的性别
5.如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于    染色体上,乙病是    性遗传病。
(2)写出下列个体的基因型:Ⅲ9为    ,Ⅲ12为    。
(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配,子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为    ;同时患两种遗传病的概率为    。
(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配,如果你是医生,根据他们家族的病史,你会建议他们生一个    (填“男”或“女”)孩。
提示:完成课后作业 第2章 第3节
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