课件18张PPT。章末整合网络构建高考体验网络构建高考体验1.(2017·全国Ⅰ卷,6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体B解析:F1中白眼残翅雄果蝇的基因型为bbXrY,其所占比例为1/8=1/4×1/2,即F1雄果蝇中长翅与残翅的分离比为3∶1、红眼与白眼的分离比为1∶1,结合亲本的表现型可判断亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY;对于翅型有:Bb×Bb
→B ∶bb=3∶1,则F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8;对于眼色,亲本雌果蝇所产生配子的基因型及比例为XR∶Xr=1∶1,雄果蝇所产生配子的基因型及比例为Xr∶Y=1∶1,则亲本产生含Xr的配子的比例相同,均为1/2;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,其所产生的卵细胞与极体的基因型相同,均为bXr。?2.(2016·全国Ⅱ卷,6)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死,用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中( )
A.这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B.这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C.这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D.这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死D解析:当这对等位基因位于常染色体上时,后代雌∶雄=1∶1,不符合题意;这对等位基因位于X染色体上,子代雌蝇有两种表现型时,则亲代的基因型为XGXg、XgY,雌果蝇的基因型为XGXg、XgXg,又因为子代雌∶雄=2∶1,子代雄果蝇只有一种基因型,可推测是缺少g基因即G基因纯合时受精卵致死。3.(2015·全国Ⅰ卷,6)抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为X染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是( )
A.短指的发病率男性高于女性
B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者
C.抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性
D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现B解析:短指为常染色体显性遗传病,常染色体遗传病的发病率男女均等;红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,设相关基因为B、b,则女性患者基因型为XbXb,其中一个Xb来自父亲,故父亲的基因型为XbY,为色盲患者;抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,其发病率女性高于男性;白化病为常染色体隐性遗传病,常表现出隔代遗传的特点。4.(2017·全国Ⅰ卷,32)某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制;黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。回答下列问题:
(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为 ;公羊的表现型及其比例为 。?解析:(1)多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,子一代的基因型及比例为NN∶
Nn∶nn=1∶2∶1。基因型为Nn的公羊表现为有角,则公羊的表现型及比例为有角∶无角=3∶1;基因型为Nn的母羊表现为无角,则母羊的表现型及比例为有角∶无角=1∶3。答案:(1)有角∶无角=1∶3 有角∶无角=3∶1(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m是位于X染色体上,还是位于常染色体上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若? ,则说明M/m是位于X染色体上;若? ,则说明M/m是位于常染色体上。?解析:(2)写出基因分别位于常染色体和X染色体上两种情况的遗传图解:
基因位于常染色体上
P:MM(黑毛母羊)×mm(白毛公羊)
↓
F1:Mm(黑毛公羊)×Mm(黑毛母羊)
↓
F2:M (黑毛)∶mm(白毛)?
3 ∶ 1
基因位于X染色体上P:XMXM(黑毛母羊)×XmY(白毛公羊)
↓
F1:XMXm(黑毛母羊)×XMY(黑毛公羊)
↓
F2:XMXM(黑毛母羊)∶XMXm(黑毛母羊)∶XMY(黑毛公 羊)∶XmY(白毛公羊)=1∶1∶1∶1
由以上遗传图解可知,两种情况子二代中黑毛∶白毛=3∶1,故仅依据此比例不能确定M/m的位置,需要补充如下数据:即当基因在常染色体上时子代性状与性别无关,而基因位于X染色体上时,子二代中的白毛个体全为公羊(雄性)。答案:(2)白毛个体全为雄性 白毛个体中雄性∶雌性=1∶1(3)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有 种;当其仅位于X染色体上时,基因型有 种;当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基因型有 种。?解析:(3)若一对等位基因位于常染色体上,则其基因型有3种,即AA、Aa、aa;若基因只位于X染色体上,则其基因型有5种,即XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY;若基因位于X和Y染色体的同源区段上,则其基因型有7种,即XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa。答案:(3)3 5 75.(2016·全国Ⅰ卷,32)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶ 灰体∶ 黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:
(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?解析:(1)假设与果蝇体色相关的基因为A、a。灰体雌蝇与黄体雄蝇杂交,子代中出现了灰体和黄体,由此不能判断该相对性状的显隐性;而子代雌雄个体中灰体和黄体的比例均为1∶1,基因在常染色体(如亲本基因型为Aa×aa)或X染色体上(如亲本基因型为XAXa×XaY)均可出现此比例,所以不能确定基因的位置。答案:(1)不能。(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)解析:(2)用同学甲得到的灰体雄果蝇与黄体雌果蝇杂交,若子一代中雌性果蝇都表现为灰体,雄性果蝇都表现为黄体,则说明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性;若子一代中雌雄果蝇灰体∶黄体均为1∶1,则说明控制黄体的基因位于常染色体上,但无法判断其显隐性。
用同学甲得到的灰体雌、雄果蝇杂交,若子一代中雌性果蝇都表现为灰体,雄性果蝇灰体∶黄体=1∶1,则说明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性;若子一代中雌雄果蝇灰体∶黄体均为3∶1(或1∶3),则说明控制黄体的基因位于常染色体上,并表现为隐性(或显性)。答案:(2)实验1:
杂交组合:♀黄体× 灰体
预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体
实验2:
杂交组合:♀灰体× 灰体
预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体6.(2015·全国Ⅱ卷,32)等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。
不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题:
(1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2个显性基因A来自祖辈4人中的具体哪两个人?为什么?解析:(1)如果该等位基因位于常染色体上,根据常染色体上基因的传递规律,该女孩所含的2个显性基因A分别来自其父母,但因其外祖父母、祖父母基因型均为Aa,故其父母中的显性基因A均无法确定来源。答案:(1)不能。女孩AA中的一个A必然来自父亲,但因为祖父和祖母都含有A,故无法确定父亲传给女儿的A是来自祖父还是祖母;另一个A必然来自母亲,也无法确定母亲传给女儿的A是来自外祖父还是外祖母。(2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自 (填“祖父”或“祖母”),判断依据是 ;?
此外, (填“能”或“不能”)确定另一个XA来自外祖父还是外祖母。?解析:(2)如果该等位基因位于X染色体上,根据性染色体上基因的传递规律,该女孩所含的XAXA基因分别来自其父母,其父亲的XA一定来自祖母,而Y一定来自祖父,故该女孩两个XA中的一个可以确定来源;其母亲的XA无法确定来源。答案:(2)祖母 该女孩的一个XA来自父亲,而父亲的XA一定来自祖母 不能谢谢观赏！课件44张PPT。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 减数分裂教师参考新课导入一:初中学过受精卵是精子与卵细胞结合形成的。那么精子和卵细胞会不会是通过有丝分裂而来的?显然不是,它是怎样产生的呢?引出减数分裂。
新课导入二:每个人的发育起点都是受精卵。假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的,那么,子女体细胞中的染色体不就比父母的多了一倍吗?人的染色体若会一代一代成倍地增加,照这样推算,孔子的第30代后人的体细胞就会有46×230条染色体,可事实并不是这样,孔子的第30代后人的体细胞的染色体仍是46条,为什么?导入课题。【学习目标】 1.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2.举例说明配子的形成过程。3.使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。自主学习课堂探究自主学习 读教材·学基础一、减数分裂的概念
阅读教材P16,完成以下问题。
1.范围:进行 的生物。
2.时期:产生 时。
3.过程:染色体只复制 次,而细胞连续分裂 次。
4.结果:形成的成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞 。有性生殖成熟生殖细胞一两减少一半二、精子的形成过程
阅读教材P16～P19,完成以下问题。
1.场所: 。睾丸?选择?
关于减数分裂的叙述正确的是( )
A.产生的子细胞中染色体数目减半
B.原核生物也可以进行减数分裂
C.染色体复制两次,细胞分裂两次
D.结果产生体细胞A2.过程四分体同源染色体的非姐妹染色单体四分体非同源染色体染色体着丝点姐妹染色单体3.精子的形成:精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
?判断?
(1)联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。( )
(2)有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,均进行1次染色体DNA的复制。( )
(3)减数第二次分裂完成后染色体数目减半。( )
(4)减数分裂完成即可形成精子。( )
三、卵细胞的形成过程
阅读教材P19～P20,完成以下问题。
1.形成场所: 。√√××卵巢2.形成过程初级卵
母细胞卵细胞极体3.卵细胞形成过程与精子形成过程的比较均等分裂变形413?判断?
(1)精子的形成需要变形,而卵细胞不需要变形。( )
(2)一个卵原细胞和一个精原细胞形成的成熟生殖细胞的数量相等。( )
(3)精卵形成的场所不同。( )√×√四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
阅读教材P21,完成以下问题。染色体次级染色体?选择?
为了观察减数分裂各时期的特点,实验材料选择恰当的是( )
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④ C.②③ D.②④C探究一课堂探究 解疑难·提能力 减数分裂中有关概念辨析教师参考问题引领:
1.大小相同的两条染色体是同源染色体吗?
2.四分体中的“四”是指什么?它与染色体的数量关系是什么?1.同源染色体和非同源染色体2.联会和四分体
(1)联会:在减数第一次分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
(3)数量关系:四分体的个数=配对的同源染色体的对数。【典例1】 如图为细胞分裂某一时期的示意图。回答下列问题:
(1)此细胞有 条染色体, 条染色单体, 个DNA分子, 个四分体。?
(2)此细胞含有同源染色体 对,1和2互为 ,1和3互为 。
1的非同源染色体是 。?解析:该细胞中有2对同源染色体,4条染色体,2个四分体,8条染色单体,8个DNA分子。1、2互为同源染色体,3、4互为同源染色体;1与3或4为非同源染色体。答案:(1)4 8 8 2
(2)2 同源染色体 非同源染色体 3或4备选例题(2017·河南南阳期中)下列关于四分体的叙述,正确的是( )
①联会后的每对同源染色体含有4条染色单体
②四分体时期可发生交叉互换现象进一步丰富了配子类型
③复制后的同源染色体都能形成四分体
④只有减Ⅰ时期形成四分体
⑤四分体就是四条染色单体
⑥四分体时期的下一个时期是联会
⑦细胞中有几个四分体,就有几对同源染色体
A.①④⑤⑦ B.①②④⑦
C.④⑤⑥⑦ D.③④⑤⑦B解析:在减数第一次分裂前期发生联会,联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,①正确;四分体时期同源染色体配对,可发生交叉互换现象进一步丰富了配子类型,②正确;复制后的同源染色体在有丝分裂过程中不能形成四分体,③错;只有减Ⅰ时期形成四分体,④正确;四分体是联会的两条同源染色体的四条染色单体,⑤错;四分体时期即是联会时期,⑥错;⑦细胞中有几个四分体,就有几对同源染色体,同源染色体才能联会,⑦正确。【题组演练】
1.(2017·湖北孝感期中)下列有关同源染色体的概念及特点的描述中,不正确的是( )
A.由一条染色体间期经复制产生
B.分别来自父、母双方
C.在减数分裂过程中能联会形成四分体
D.形状、大小一般相同解析:同源染色体是指形状、大小一般相同,分别来自父、母双方的一对染色体,在减数分裂过程中能联会形成四分体;由一条染色体在间期经复制产生的是一对姐妹染色单体。A2.(2017·北京西城区月考)减数分裂过程中,四分体是指细胞中( )
A.一对同源染色体配对时含有四条染色单体
B.有四条配对染色体
C.每对染色体含有四条染色单体
D.有四对染色体解析:四分体是减数第一次分裂联会的两条同源染色体,共含有四条染色单体,所以A选项正确。A探究二教师参考问题引领:
1.减数第一次分裂与第二次分裂的区别有哪些?
2.用曲线直观地表示减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量的区别。 减数分裂过程的比较及染色体、DNA含量的变化1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较2.减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线分析(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段),染色体∶核DNA=1∶1。
(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段),染色体∶核DNA=1∶2。
(3)各关键点变化的原因:
BC段——DNA复制;
DE(de)段——同源染色体分离;
ff′段——着丝点分裂,姐妹染色单体分开;
H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。【典例2】 如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述正确的是( )
A.细胞中始终存在染色单体
B.细胞中始终存在同源染色体
C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1
D.此时期表示初级性母细胞解析:据图可知,图中虚线数目加倍一次,但连续减半两次,因此该虚线应表示减数分裂过程中DNA的变化相对值,实线表示染色体的变化相对值,其中O～a表示减数第一次分裂前的间期,b为减数第一次分裂末期,同源染色体彼此分离进入两个子细胞中,b～c段处于次级性母细胞阶段,无同源染色体,c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体,并且染色体和核DNA数之比一直为1∶2。答案:A方法透析 染色体与DNA变化曲线的判断备选例题下图是某二倍体动物精巢中某个细胞染色体和DNA数量比值的变化曲线,下列说法错误的是( )
A.据图不能确定该细胞在进行有丝分裂还是减数分裂
B.bc段表示DNA的复制,发生在细胞分裂的间期
C.若图示代表有丝分裂,b点和e点对应的染色体数目相同
D.若图示代表减数分裂,同源染色体分离发生在cd段C解析:有丝分裂和减数分裂过程中都会出现染色体和DNA数量比值为1和1/2的情况;bc段表示DNA的复制,发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期;若de表示有丝分裂后期,染色体数目加倍,因此e点染色体数目是b点的2倍;cd段包括减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。【题组演练】
1.如图所示,横轴表示细胞分裂时期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。据图分析,表示有丝分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④B解析:有丝分裂中DNA复制一次,细胞分裂一次,所以DNA变化为先加倍再减半恢复原值,故为①;而减数分裂中DNA也复制一次而加倍,但随着两次分裂要减少一半,故为②;染色体复制后数目不变,但在着丝点分裂后会加倍,有丝分裂的结果是染色体数目不变,为④;减数分裂的结果是染色体要减半,为③。2.(2017·安徽师范大学附属中学期中)下图表示细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图,下列叙述不正确的是( )
A.由B→C,DNA的含量增加一倍,是因为复制的结果
B.EF段无同源染色体
C.由D→E和N→R,DNA的含量减少一半,原因都是姐妹染色单体分开,移向两极后,细胞分裂的结果
D.E→F细胞中染色体数可以是该生物体细胞中染色体数的一半,也可以等于体细胞染色体数C解析:根据题意和图示分析可知:AH段DNA分子数目减半,所以表示减数分裂;HI段表示受精作用,IP段DNA分子数目保持不变,所以表示有丝分裂。由B→C,DNA的含量增加一倍,是因为复制的结果,为减数第一次分裂前的间期;EF段为减数第二次分裂,没有同源染色体;由D→E和N→RDNA含量减少一半,原因都是细胞分裂的结果,但前者同源染色体分开,而后者着丝点分裂,染色单体分开并移向两极,E→F可表示减数第二次分裂,染色体数目可以是该生物体细胞中染色体数的一半,后期染色体数目加倍,可以等于体细胞染色体数。探究三教师参考问题引领:
1.减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂的中期、后期染色体的形态和数目有什么特点?
2.有丝分裂和减数分裂从染色体的角度分析主要区别是什么?
3.怎样在前、中、后三个时期的图像中辨识出细胞分裂方式? 细胞分裂中的图像辨别二倍体生物的细胞分裂图像判定集中于前期、中期和后期三个时期,对这三个时期的主要特点归纳如下:
(1)前期:染色体散乱排列在细胞中,无核膜、核仁。若无同源染色体,则为减数第二次分裂前期(A1);若有联会现象,为减数第一次分裂前期(A2);若有同源染色体,但是不联会,则为有丝分裂(A3)。(2)中期:染色体排列在细胞中部。若出现同源染色体的着丝点排列在赤道面两侧,则为减数第一次分裂中期(B1);若染色体的着丝点排列在赤道面上,且含有同源染色体,则为有丝分裂(B2);若无同源染色体,则为减数第二次分裂中期(B3)。(3)后期:染色体移向两极,动物细胞膜开始凹陷。①若含有染色单体,则为减数第一次分裂后期,均等分裂的是初级精母细胞(C1),不均等分裂的是初级卵母细胞(C2)。
②若不含染色单体,则观察移向一极的染色体中是否有同源染色体,若有同源染色体则是有丝分裂后期(C3);若无同源染色体则为减数第二次分裂,均等分裂的是次级精母细胞或者第一极体(C4),不均等分裂的为次级卵母细胞(C5)。【典例3】 (2017·湖北孝感期中)下图为某高等动物细胞分裂的一组图像,请据图回答:(1)该图为 (填“雌”或“雄”)性动物细胞分裂图,甲、乙、丙三个细胞中处于有丝分裂的过程图是 。?
(2)存在染色单体的细胞为 ,存在同源染色体的细胞为 。?
(3)乙细胞的名称为 ,处于 期,正在发生的染色体行为是 ,产生的子细胞的名称为 。?解析:分析图像可知,甲图细胞内着丝点分裂,两组染色体分别向细胞两极移动,且每一极均含有同源染色体但不含染色单体,故处于有丝分裂后期;乙图细胞内两组染色体分别向细胞两极移动,且每一极均不含同源染色体但含有染色单体,故处于减数第一次分裂后期;由于乙图细胞的细胞质不均等分裂,故乙图细胞应属于初级卵母细胞(初级精母细胞的细胞质是均等分裂),因此该图为雌性动物细胞分裂图;丙图细胞内不含有同源染色体但含有染色单体,且染色体排列在赤道板上,故丙图细胞是次级卵母细胞或第一极体,处于减数第二次分裂中期;丁图细胞是卵细胞或第二极体。答案:(1)雌 甲 (2)乙、丙 甲、乙 (3)初级卵母细胞 减数第一次分裂后(或减Ⅰ后) 同源染色体分离 次级卵母细胞和第一极体方法透析 图像辨别的“二看法”备选例题下列各图所示细胞均来自同一生物体。下列叙述正确的是( )
A.属于有丝分裂过程的图是③④⑤
B.细胞①的形成过程为:④→③→⑤→②→⑥→①
C.图①和图②可能来自同一初级精母细胞
D.图③④⑤⑥中都具有同源染色体C解析:根据染色体的形态可知,①是生殖细胞,②处于减数第二次分裂中期,③处于减数第一次分裂前期,④是体细胞,⑤处于有丝分裂后期,⑥处于减数第二次分裂后期。一个精原细胞能产生两种精细胞,这两种精细胞中,染色体具有互补性,即与①同时产生的另一种精细胞中染色体组成是大小染色体都是黑色。方法透析 精子和卵细胞分裂图像的判断判断方法:【题组演练】
1.(2017·江西赣州期中)如图是一动物(2n)体内的某个细胞分裂图,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞的染色体移向细胞两极,处于有丝分裂的后期
B.该细胞不含同源染色体,是次级精母细胞或第二极体
C.该细胞从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体
D.该动物体细胞的染色体数目和该细胞染色体的数目相同解析:图中细胞没有同源染色体,没有染色单体,染色体移向细胞的两极,说明该细胞处于减数第二次分裂后期;细胞中不含同源染色体,姐妹染色单体分离,且细胞质不均等分裂,说明该细胞是次级卵母细胞;该细胞为动物细胞,由中心体发出星射线形成纺锤体;该细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同。D2.(2016·福建六校联考)如图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断( )
A.该时期有6条染色体,6个DNA分子
B.该时期可能为有丝分裂前期细胞图像
C.该时期已完成减数第一次分裂
D.该图可能为次级卵母细胞或第二极体解析:图示为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,该细胞不含同源染色体,且着丝点未分裂,细胞处于减数第二次分裂前、中期。该时期有3条染色体,6个DNA分子;该图可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。C【知识回顾与网络构建】1.关键语句
(1)减数分裂的特点是染色体只复制一次,而细胞分裂两次,导致染色体数目减半。
(2)精原细胞通过有丝分裂增殖,通过减数分裂形成精子。
(3)减数第一次分裂的主要特征:同源染色体联会形成四分体;四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换;同源染色体分离,分别移向细胞两极。
(4)减数第二次分裂的主要特征:每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
(5)1个四分体包括2条染色体,4条染色单体,4个DNA分子。
(6)卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。2.请结合以上关键语句,尝试构建本课时知识网络。
参考:谢谢观赏！课件28张PPT。第2课时 受精作用教师参考新课导入一:精子和卵细胞是通过减数分裂产生的,减数分裂的特点与结果是什么?
提示:减数分裂染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。结果使新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞减少了一半。
那么形成的精子与卵细胞是怎样结合的?引入受精作用。新课导入二:多媒体播放夏季池塘中青蛙产卵(雌)排精(雄),进而形成受精卵 蝌蚪的过程视频之后教师提问:
什么是受精作用,它是怎么完成的?引出新课。【学习目标】 1.阐明配子多样性的原因。2.举例说明受精过程。3.阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。自主学习课堂探究自主学习 读教材·学基础一、配子中染色体组合的多样性
阅读教材P23～P24,完成以下问题。
结合图形说出配子多样性的原因:交叉互换c或dd或c?思考? 一个精原细胞在减数分裂过程中发生交叉互换与不发生交叉互换两种情况下,最终产生精细胞种类有什么不同?
提示:发生交叉互换时,产生4种精细胞;不发生交叉互换时,产生2种精细胞。
二、受精作用
阅读教材P24～P25,完成以下问题。
1.概念
卵细胞和精子相互识别、融合成为 的过程。受精卵2.过程头部尾部卵细胞的细胞膜细胞核细胞核3.结果
受精卵中的 又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自 (父方),另一半的染色体来自 (母方)。染色体数目精子卵细胞4.意义
(1)同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在 中进化,体现了有性生殖的优越性。
(2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中 的恒定,对于生物的 都具有重要意义。
?选择?
有关受精作用的叙述中,不正确的是( )
A.受精卵中全部遗传物质有一半来自精子
B.受精时精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合
C.合子中的染色体一半来自父方,一半来自母方
D.合子中的染色体数与本物种体细胞染色体数一致自然选择染色体数目遗传和变异A探究一课堂探究 解疑难·提能力 配子中染色体组合种类教师参考问题引领:
1.一个含有两对同源染色体的精原细胞与卵原细胞形成配子的种类从染色体组成的角度看相同吗?
2.一个含两对同源染色体的雄性个体与雌性个体形成的配子种类从染色体组成的角度看相同吗?配子中染色体组合种类(不考虑交叉互换)(1)含一对同源染色体的精(卵)原细胞(图1)形成的配子(2)含n对同源染色体的精(卵)原细胞(图2)形成的配子【典例1】 (2017·黑龙江牡丹江月考)基因型为AaBb(两对基因分别位于非同源染色体上)的个体,在一次排卵时发现该卵细胞的基因型为Ab,则在形成该卵细胞时,随之产生的极体的基因型为( )
A.Ab、ab、ab B.Ab、aB、aB
C.Ab、aB、ab D.ab、AB、Ab解析:由题意可知,该卵细胞的基因型为Ab,则次级卵母细胞的基因型是AAbb,所以由次级卵母细胞经过减数第二次分裂形成的极体的基因型是Ab;已知卵原细胞的基因型为AaBb,则该卵原细胞经过减数第一次分裂形成的极体的基因型为aaBB,所以减数第二次分裂形成的2个极体的基因型是aB、aB。答案:B方法透析 据染色体组成判断配子来源的方法
(1)若两个精细胞中染色体完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一‘次’”。
(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一‘初’”。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同,有的“互补”,只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一‘体’”。备选例题(2017·河北武邑月考)一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中基因的数目、种类表示都正确的是( )
A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TM
B.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tm
C.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM和tmD解析:卵细胞是TM,说明第一极体是tm,但因为DNA的复制,第一极体中基因型应是ttmm。减数第二次分裂和卵细胞一同产生的极体基因是TM,第一极体产生的两个极体是tm。【题组演练】
1.(2016·陕西咸阳二模)图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了图乙①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①与② B.①与③ C.②与③ D.②与④C解析:减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生交叉互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小一部分有区别,因此图中来自同一个次级精母细胞的是②与③或①与④。2.(2017·安徽师范大学附属中学期中)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上。下图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个解析:一个精原细胞产生4个精细胞,但只有两种,一个次级精母细胞可产生两个相同的精细胞。由此可知,①和④来自一个精原细胞;②和⑥来自一个精原细胞;③和⑤分别来自两个精原细胞。B探究二教师参考问题引领:
1.怎样从减数分裂角度去看后代的多样性?
2.如何直观地表述亲子代细胞核内DNA含量相对恒定? 减数分裂和受精作用1.减数分裂和受精作用过程图示解读:
(1)受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,受精卵的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,并存在同源染色体。
(2)减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异;受精时卵细胞和精子结合又具有随机性,所以同一双亲的后代也必然出现多样性。2.减数分裂与受精作用过程中DNA含量的变化(1)图中aj段表示的是减数分裂的过程,其中ab表示减数第一次分裂前的间期,bf表示减数第一次分裂,fj表示减数第二次分裂。
(2)k点时表示正进行受精作用。
(3)kp段表示受精卵的有丝分裂。【典例2】 (2017·河南三门峡月考)下图是细胞分裂过程示意图,下列说法正确的是( )
A.图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程
B.C～H、I～M段可分别表示为一个细胞周期
C.A～I表示减数分裂
D.E～F段发生了同源染色体的分离解析:A～H段为减数分裂过程,H～I段为受精作用过程,I～M 段为有丝分裂的过程;减数分裂没有细胞周期;A～I包括减数分裂和受精作用;E～F段为减数第二次分裂的后期,而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂。答案:A备选例题下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化,有关分析正确的是( )
A.a、b、c分别进行减数分裂、受精作用、有丝分裂
B.OP的核DNA含量比MN增加1倍,原因是NO发生了受精作用
C.JK发生同源染色体联会与分开
D.CD与OP的染色体数相同D解析:a、b、c分别进行有丝分裂、减数分裂、受精作用和有丝分裂;OP的核DNA含量比MN增加1倍,原因是NO发生了DNA复制;JK发生着丝点断裂,细胞一分为二;CD和OP都代表有丝分裂的前期、中期和后期,所以染色体数相等。【题组演练】
1.(2017·河北辛集期中)下列关于精子和卵细胞结合成合子过程的叙述,正确的是( )
①合子中的遗传物质主要来自染色体 ②合子中的细胞质主要来自卵细胞 ③受精时精子全部进入卵细胞中 ④精子和卵细胞的染色体合在一起,数目变为4N ⑤合子中的染色体一半来自父方,一半来自母方
A.①②⑤ B.③④⑤ C.①③④ D.②③④A解析:受精作用产生的合子中的遗传物质主要来自染色体,①正确;合子中的细胞质主要来自卵细胞,②正确;受精时精子头部进入卵细胞中,尾部留在外面,③错误;精子和卵细胞的染色体合在一起,数目为精子和卵细胞的染色体数之和,但不一定是4N,④错误;合子中的染色体一半来自父方,一半来自母方,⑤正确。2.(2017·山东潍坊期中)如图表示某二倍体生物体内进行的三个连续生理过程中某细胞内染色体组数的变化,有关分析错误的是( )
A.孟德尔的遗传定律发生在Oa段
B.图中Ⅱ过程可体现细胞膜具有信息交流的功能
C.图中bc、ef段细胞内染色体数与DNA分子数之比为1∶1
D.图中b、d、e点时染色体数加倍的原因相同D解析:题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示减数分裂、受精作用和有丝分裂,孟德尔的遗传定律发生在减数第一次分裂后期,所以在Oa段;在受精作用过程中精卵细胞的识别体现细胞膜具有信息交流的功能;bc、ef段分别是减数第二次分裂后期和有丝分裂后期,此时细胞内无染色单体,故染色体数与DNA分子数之比为1∶1;b、e点时染色体数加倍的原因是着丝点分裂,而d点时染色体数加倍的原因是受精作用。【知识回顾与网络构建】1.关键语句
(1)导致配子中染色体组合多样性的原因:①同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合;②同源染色体上非姐妹染色单体间发生交叉互换。
(2)受精作用的实质是精、卵细胞核的融合。
(3)精子和卵细胞中没有同源染色体,融合形成受精卵后,形成了同源染
色体。
(4)受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质基因几乎全部来自母方。
(5)减数分裂和受精作用维持生物体细胞中染色体数目的恒定。2.请结合以上关键语句,尝试构建本课时知识网络。
参考:谢谢观赏！课件35张PPT。第2节 基因在染色体上教师参考新课导入一:若将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体,再把分离定律念一遍,你觉得这个替换可以吗?你由此会联想到什么?
提示:可以,遗传因子(基因)的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似。引出课题(是否是基因就在染色体上?)
新课导入二:资料展示,《美国人类基因学》期刊——人类可能具有“聪明”基因;科学家发现人的某些基因可能会对人的智商产生影响。研究人员发现:“聪明”基因在人的第2和第6号染色体上。孟德尔的遗传定律中强调了遗传因子(基因)的变化,减数分裂中强调了染色体的变化,那么,两者有没有什么联系呢?引入课题——基因位于染色体上。【学习目标】 1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。3.认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。自主学习课堂探究自主学习 读教材·学基础一、萨顿的假说
阅读教材P27～P28,完成以下问题。
1.内容:基因是由 携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在 上。
2.方法: 。染色体染色体类比推理法3.依据
基因和染色体行为存在着明显的平行关系。完整性和独立性 形态结构 成对成对父方母方 父方母方 非等位基因非同源染色体?判断?
(1)染色体是基因的主要载体。( )
(2)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不存在平行关系。( )
(3)染色体和基因并不是一一对应关系,一条染色体上含有很多基因。( )
(4)萨顿利用类比推理法说明基因在染色体上。( )√×√√二、基因位于染色体上的实验证据
阅读教材P28～P30,完成以下问题。
1.实验现象红眼 白眼2.实验现象的解释F2XwXwXWYXWXw白眼雄性3.实验现象解释的验证方法: 。
4.实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于 染色体上,从而证明了基因在 上。
5.摩尔根新发现——基因与染色体的关系
(1)一条染色体上有 个基因。
(2)基因在染色体上呈 排列。
?思考? 果蝇中的X染色体和Y染色体上的基因遵循孟德尔的遗传规律吗?
提示:遵循,因为X、Y染色体是一对同源染色体,上面的等位基因遵循孟德尔分离定律。测交染色体X许多线性三、孟德尔遗传规律的现代解释
阅读教材P30,完成以下问题。独立性非同源染色体互不干扰分离自由组合?选择?
下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述,错误的是( )
A.非同源染色体上的非等位基因的分离和组合互不干扰
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.同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合C探究一课堂探究 解疑难·提能力 基因位于染色体上的实验证据——摩尔根的杂交实验教师参考问题引领:
1.摩尔根果蝇杂交实验中,其实验过程是怎样的?
2.他对该实验提出的问题是什么?
3.如何验证其假说?得出的结论是什么?1.实验现象(发现问题)
(1)F1均表现为显性。
(2)F2的后代性状分离比为3∶1。
(3)眼色性状的表现与性别相联系。2.理论分析(提出假说)
(1)果蝇体细胞中染色体组成及眼色表现型(2)遗传分析图解:假设控制果蝇白眼的基因(用w表示)位于X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。3.设计实验,验证假说(测交法)
红眼雄性个体(XWY)与白眼雌性个体(XwXw)杂交,遗传图解表示如下:结果:子代雌性全是红眼,雄性全是白眼;性状表现有明显性别差异。
结论:基因在染色体上。【典例1】 (2017·上海浦东新区联考)纯种果蝇中,朱红眼 ×暗红眼♀,
F1中只有暗红眼;而暗红眼 ×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。设相关的基因为A和a,则下列说法不正确的是( )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配,后代表现型的比例都是1∶1∶1∶1解析:正交和反交结果不同,且暗红眼雄性果蝇与朱红眼雌性果蝇杂交,F1出现性状分离,性状表现与性别相联系,可以确定该性状所对应的基因位于X染色体上。由第一次杂交(XaY×XAXA)结果可知,F1的雌性果蝇的基因型为XAXa,第二次杂交中(XAY×XaXa),F1的雌性果蝇的基因型为XAXa。第一次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为2∶1∶1,而第二次杂交的子代雌、雄果蝇随机交配,子代表现型的比例为1∶1∶1∶1。答案:D方法透析 确定基因位于常染色体上还是X染色体上的方法
(1)根据子代某性状在雌雄个体中的概率来推断:若均等,一般可判断基因位于常染色体上,否则基因位于X染色体上。
(2)实验设计方法。
①若不知显隐性,可采用正交与反交,若结果不同,则基因位于X染色体上;若结果相同,则基因位于常染色体上。(前提:都是核基因)②已知显隐性(XY型生物):雌性选隐性性状,雄性选显性性状
a.若子代 ?基因位于X染色体上。
b.若子代性状与性别无关?基因位于常染色体上。备选例题鸡的性别决定方式属于ZW型,现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄性均为芦花鸡,雌性均为非芦花鸡。据此推测错误的是( )
A.控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W染色体上
B.雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大
C.让F1中的雌雄鸡自由交配,产生的F2雄鸡表现型只有一种
D.将F2中的芦花鸡雌雄交配,产生的F3中芦花鸡占3/4C解析:假设由等位基因B、b控制芦花和非芦花性状。若F1中雄性均为芦花鸡,雌性均为非芦花鸡,则控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W染色体上,且芦花为显性,非芦花为隐性,只有ZBW×ZbZb的杂交组合符合题意;因为控制芦花的B基因是位于Z染色体上的显性基因,雄鸡有两条Z染色体,雌鸡有一条Z染色体,故雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大;让F1中的雌雄鸡自由交配,杂交组合为ZbW×ZBZb,子代F2基因型有ZbW、ZBW、ZBZb、ZbZb,表现型雌雄鸡都有两种;欲使得F3中的鸡是芦花性状的,基因型只能是ZBW、ZBZb、 ZBZB三种,占F3中的3/4。【题组演练】解析:根据题意,F1雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同,因此,亲本雌果蝇一定为纯合体,由此排除C和D项;若选A项,则子代雌果蝇与亲代雄果蝇的眼色会不同。因此,只有当雌性亲本为隐性个体,雄性亲本为显性个体时,才符合题中条件,即XrXr×XRY。B1.果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性,控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交,一方为红眼,另一方为白眼,杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同,雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同,那么亲本果蝇的基因型为( )
A.XRXR×XrY B.XrXr×XRY
C.XRXr×XrY D.XRXr×XRY2.家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制,只含基因B的个体为黑猫,只含基因b的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫。下列说法正确的是( )
A.玳瑁猫互交的后代中有25%的雄性黄猫
B.玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%
C.为持续高效地繁育玳瑁猫,应逐代淘汰其他体色的猫
D.只有用黑猫和黄猫杂交,才能获得最大比例的玳瑁猫D解析:由题意知,玳瑁猫的基因型为XBXb,且为雌性,雄性中无玳瑁猫;玳瑁猫(XBXb)与黄猫(XbY)杂交,后代中玳瑁猫占25%,为持续高效地繁育玳瑁猫,需用黑猫和黄猫进行杂交,子代中雌猫均为玳瑁猫。探究二教师参考问题引领:
1.孟德尔遗传定律中的一对遗传因子(即基因)存在于细胞的哪一结构上?
2.同源染色体在减数分裂过程中有何规律?
3.如何用减数分裂相关知识解释两大遗传定律?
4.是否所有的非等位基因均遵循自由组合定律? 孟德尔遗传规律的现代解释1.遗传因子与染色体上基因的对应关系
(1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。
(2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。2.两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体的分开而分离,如图:(2)自由组合定律的细胞学基础是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:【典例2】 根据下图分析,下列选项中不遵循基因的自由组合定律的是( )解析:位于非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律;Aa与Dd位于一对同源染色体上,所以不遵循基因的自由组合定律。答案:A方法透析 判定两对基因是否遵循自由组合定律
关键是看两对基因的位置,若两对基因位于两对同源染色体上(非同源染色体上),则符合自由组合定律,若两对基因位于一对同源染色体上,则不符合自由组合定律。备选例题(2017·河南郑州月考)某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(A 和a,B 和b,D 和d),已知A、B、D 三个基因分别对a、b、d 完全显性,但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况做了以下实验:用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,F1 同隐性纯合个体测交,结果及比例为AaBbDd∶AaBbdd∶aabbDd∶
aabbdd=1∶1∶1∶1,则下列表述正确的是( )
A.A、B 在同一条染色体上
B.A、b 在同一条染色体上
C.A、D 在同一条染色体上
D.A、d 在同一条染色体上A解析:F1测交后代只有4种表现型,并且分离比为1∶1∶1∶1,说明这3对等位基因有2对位于同一对同源染色体上。通过分析后代4种基因型可推知:A和B总在一起,a和b总在一起,说明A、B在同一条染色体上。【题组演练】
1.图中能正确表示基因分离定律实质的是( )C解析:基因分离定律的实质是: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,独立地随配子传给后代。2.(2017·辽宁沈阳月考)基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )A.① B.② C.③ D.④解析:基因的自由组合定律是发生在减数第一次分裂的后期,即产生配子的过程中。A【知识回顾与网络构建】1.关键语句
(1)基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(2)基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有许多个基因。
(3)基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。
(4)基因自由组合定律的实质是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。
(5)萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。
(6)摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。2.请结合以上关键语句,尝试构建本课时知识网络。
参考:谢谢观赏！课件42张PPT。第3节 伴性遗传教师参考新课导入一:教师利用投影显示红绿色盲检查图,或利用教材P33的红绿色盲检查图,引导学生自我判断是否为红绿色盲症患者。调查发现男性红绿色盲的发病率远大于女性,请推断红绿色盲与哪种染色体有关?
提示:X染色体。
从而导入新课。
新课导入二:小李(男)和小芳是一对新婚夫妇,小芳在两岁时就被诊断为红绿色盲患者。假设他们向你咨询最好生男孩还是生女孩?能否就红绿色盲的遗传情况给予合理化建议?学完伴性遗传后,我相信每位同学都能给出合理化建议。【学习目标】 1.概述伴性遗传的特点。2.运用分析资料的方法,总结人类红绿色盲症和抗维生素D佝偻病的遗传规律。3.举例说出伴性遗传在实践中的应用。自主学习课堂探究自主学习 读教材·学基础一、伴性遗传
阅读教材P33～P36,完成以下问题。
1.概念: 上的基因控制的性状遗传与性别相关联。
2.人类红绿色盲症
(1)基因的位置: 上。
(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型性染色体X染色体XBXBXBXbXBY色盲色盲(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率
①女性正常与男性色盲XBXb男性正常1:1②女性携带者与男性正常XbY女性携带者1:1:1:1③女性色盲与男性正常XbY1:1④女性携带者与男性色盲XbY1:1:1:1女性色盲(2)抗维生素D佝偻病的基因型和表现型XdXdXdY患者?判断?
(1)性染色体上的基因都可以控制性别。( )
(2)女儿的性染色体必有一条来自父亲。 ( )
(3)人类血友病为伴X染色体隐性遗传病,外祖父母都患病,则外孙女一定患病。( )
(4)抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,男患者多于女患者。( )×√××二、伴性遗传在实践中的应用
阅读教材P36～P37,完成以下问题。
1.鸡的性别决定2.根据雏鸡的羽毛特征来区分性别
遗传图解如下:ZWZZZbZbW?选择?
(2017·天津红桥区期末)决定猫的毛色基因位于X染色体上。其基因型与毛色的关系如下表。现有虎斑色雌猫和黄色雄猫交配,生下三只虎斑色小猫和一只黄色小猫。它们的性别可能是( )DA.雌雄各半 B.三雌一雄
C.全为雄猫 D.三雄一雌探究一课堂探究 解疑难·提能力伴性遗传的类型、特点教师参考问题引领:
1.伴性遗传有哪些类型?
2.人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传各有什么特点?
3.怎样判断某种遗传病的遗传方式?
4.是否所有的遗传病都能依据遗传系谱图确定其所属类型?1.伴X染色体隐性遗传
(1)实例:人类红绿色盲、血友病、果蝇红白眼遗传。(2)典型系谱图:(3)遗传特点(以人类红绿色盲为例分析):
①因红绿色盲基因是位于X染色体上的隐性基因(用b表示),女性只有基因型为XbXb才表现为红绿色盲,XBXb不表现为红绿色盲;而男性只要X染色体上带有红绿色盲基因b,就表现为红绿色盲。所以男性红绿色盲患者多于女性红绿色盲患者。
②因为男性体细胞内只有一条X染色体,只能来自其母亲,传递给女儿。所以男性患者的红绿色盲基因一定来自母亲,传递给女儿。
③正常男性的母亲和女儿一定不是红绿色盲患者;女性红绿色盲患者的父亲和儿子一定是红绿色盲患者。因此,红绿色盲基因的传递表现为隔代交叉遗传。
2.伴X染色体显性遗传
(1)实例:抗维生素D佝偻病。(2)典型系谱图:(3)遗传特点:
①患者具有的致病基因来自其父亲或母亲,即其父母至少一方为患者,所以具有连续遗传现象。
②因致病基因是位于X染色体上的显性基因(用D表示),女性只有XdXd才能表现为正常,而男性只要X染色体上一个隐性基因d就表现为正常,所以女性患者多于男性患者。
③男性患者的致病基因由母亲遗传而来,并将致病基因传给女儿,所以男性患者的女儿及母亲一定为患者,正常女性的父亲及儿子一定正常。3.伴Y染色体遗传
(1)实例:人类外耳道多毛症。(2)典型系谱图:(3)遗传特点:
①致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,女性全正常。
②致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性,也称限雄遗传。解析:据图分析,3、4没有乙病,而他们的女儿8号患乙病,说明乙病是常染色体隐性遗传病,则甲病为伴性遗传。2号患甲病,而其女儿4号正常,说明甲病不是显性遗传病,则甲病为伴X隐性遗传病;9号患乙病,所以6号携带乙病致病基因;由于2号患甲病,则4号是携带者,因此8号是纯合子的概率为1/2;乙病是常染色体隐性遗传病,在男性和女性中患病的概率相等。答案:C【典例1】 (2017·广东广州期末)下图是两种遗传病家系图,已知其中一种病为伴性遗传病,以下分析正确的是( )
A.甲病受显性基因控制
B.Ⅱ6不携带乙病致病基因
C.Ⅲ8是纯合子的概率为1/2
D.人群中乙病的男性患者多于女性方法透析 遗传病遗传方式的判断方法备选例题山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制,回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为 (填“隐性”或“显性”)性状。?解析:(1)根据系谱图:Ⅱ-1和Ⅱ-2均不表现该性状,但它们的后代Ⅲ-1出现该性状,推知该性状为隐性,Ⅱ-1和Ⅱ-2为该性状的携带者。答案:(1)隐性解析:(2)假设控制该性状的基因位于Y染色体上,表现该性状个体的所有雄性后代都表现该性状,且雌性个体不会表现该性状。据此理论上第Ⅲ世代各个体的性状表现应为:Ⅲ-1 不表现该性状(因为Ⅱ-1不表现该性状),Ⅲ-2和Ⅲ-3均不表现该性状,Ⅲ-4表现该性状(因为Ⅱ-3表现该性状),结合系谱图可知,不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4。(3)假设控制该性状的基因仅位于X染色体上,且由(1)知该性状为隐性遗传(假定该性状由基因A、a控制),Ⅰ-2和Ⅱ-2均未表现出该性状(XAX-)。但它们的雄性后代却表现出该性状(XaY),同时考虑到雄性个体的X染色体来自雌性亲本。据此断定Ⅰ-2和Ⅱ-2一定为杂合子(XAXa),Ⅲ-3表现该性状(XaXa),其所含的一条X染色体必然源自Ⅱ-4 (XaX-),同时Ⅲ-4不表现该性状,据此断定Ⅱ-4为杂合子(XAXa),Ⅲ-2不表现该性状(XAX-),其雌性亲本Ⅱ-2为杂合子(XAXa),因此Ⅲ-2既可以是杂合子(XAXa)也可以是纯合子(XAXA)。 (2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中,表现型不符合该基因遗传规律的个体是 (填个体编号)。?
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是
(填个体编号),可能是杂合子的个体是 (填个体编号)。?答案:(2)Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4
(3)Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4 Ⅲ-2【题组演练】解析:性染色体上的基因控制的性状与性别相关联,称为伴性遗传,所以伴性遗传一般都和性别相关联;抗维生素D佝偻病为伴X显性遗传病,女性患者中杂合子的发病症状比纯合子要轻;色盲是由X染色体上的隐性基因控制的,而男性的X染色体来自母亲,所以男性的色盲基因只能从母亲那里传来;人类和果蝇的性别决定方式都是XY型。C1.(2017·河北张家口月考)下列有关伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.伴性遗传病的基因位于性染色体上,遗传上却并不和性别相关联
B.抗维生素D佝偻病的女性患者的病症都相同
C.男性的色盲基因只能从母亲那里传来
D.人类的性别决定方式是XY型,果蝇的性别决定方式是ZW型2.(2017·湖北孝感月考)某隐性遗传病表现为交叉遗传特点,一对夫妇中女性为该病患者,男性正常。下列叙述不正确的是( )
A.父母双方均为该患病女性提供了致病基因
B.这对夫妇的子代中女儿均正常,儿子均患病
C.女儿与正常男性婚配,后代中患者均为男性
D.儿子与正常女性婚配,后代中不会出现患者D解析:由题意“某隐性遗传病表现为交叉遗传特点”可知,该隐性遗传病为伴X染色体隐性遗传病。若致病基因用b表示,则女性为该病患者、男性正常的一对夫妇的基因型分别为XbXb、XBY。该患病女性的两条X染色体分别遗传自父母双方,因此父母双方均为该患病女性提供了致病基因;这对夫妇的子代中女儿均正常(XBXb),儿子均患病(XbY);女儿(XBXb)与正常男性(XBY)婚配,后代中患者均为男性(XbY);儿子(XbY)与正常女性婚配,若正常女性为携带者(XBXb),则后代中会出现患者。3.(2017·甘肃嘉峪关期末)小明及其父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常,但弟弟是红绿色盲患者。则红绿色盲基因传递的途径是( )
A.祖父→父亲→弟弟
B.祖母→父亲→弟弟
C.外祖母→母亲→弟弟
D.外祖父→母亲→弟弟C 解析:红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,弟弟的X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,所以弟弟的红绿色盲基因遗传自母亲;由题意“外祖父母的色觉都正常”可知,外祖父的X染色体上没有红绿色盲基因,而外祖母是红绿色盲基因的携带者,所以母亲的红绿色盲基因遗传自外祖母。探究二教师参考问题引领:
1.若基因位于X、Y同源区段时,有无等位基因?其遗传是否与性别无关?
2.怎样设计一组杂交实验确定基因是否位于X、Y同源区段?判断基因位置的相关实验设计通过设计实验判断基因的位置
(1)基因是位于X染色体上还是位于常染色体上
①若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则用正交和反交的方法,即:正反交实验? ②若相对性状的显隐性已知,只需一个杂交组合判断基因的位置,即用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交:(2)基因是仅位于X染色体还是位于X、Y染色体的同源区段上
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基本思路一:基本思路二:(3)基因是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【典例2】 果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在纯种暗红眼♀×纯种朱红眼 的正交实验中,F1只有暗红眼;在纯种朱红眼♀×纯种暗红眼 的反交实验中,F1雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。则下列说法不正确的是( )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的F1中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1中雌、雄果蝇自由交配,F2表现型的比例都是1∶1∶1∶1解析:正、反交实验可用于判断控制生物性状的基因位于常染色体还是性染色体,如果正、反交F1的表现型情况相同,则基因位于常染色体上,如果正、反交F1的表现型情况不同,则位于性染色体上;分析题干可知,正交F1的基因型为XAXa和XAY,F1再杂交所得F2中雌性均为暗红眼、雄性中暗红眼和朱红眼各占一半,反交F1的基因型为XAXa和XaY,F1再杂交所得F2中雌性暗红眼和朱红眼各占一半、雄性中暗红眼和朱红眼各占一半。答案:D备选例题(2017·广东汕头月考)已知果蝇眼色中猩红眼和亮红眼是一对相对性状,由等位基因 A、a 控制,果蝇眼形中圆形眼和棒状眼为另一对相对性状,由等位基因B、b 控制。现有一对猩红棒状眼的雌雄果蝇交配,得到 F1 表现型及比例如表,分析下表回答问题:解析:(1)一对猩红棒状眼的雌雄果蝇交配,后代出现亮红眼、圆眼,说明这两对相对性状中的显性性状分别是猩红眼、棒状眼;其中后代眼色没有雌雄个体的差异,说明控制眼色的基因位于常染色体上,后代雌蝇中没有圆形眼,说明控制眼形的基因位于X染色体上。
(2)双亲的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,F1中亮红圆眼果蝇的基因型为aaXbY; F1中亮红棒眼的雌雄果蝇基因型为aaXBY和1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,二者自由交配, F2中出现亮红圆眼果蝇的概率是1/2×1/4=1/8。(1)这两对相对性状中的显性性状分别是 、 ;其中控制眼色的基因位于 染色体上,控制眼形的基因位于 染色体上。?
(2)F1 中亮红圆眼果蝇的基因型为 ;如果让 F1 中表现型为亮红棒眼的雌雄果蝇自由交配得到 F2,则 F2 中出现亮红圆眼果蝇的概率是 。?答案:(1) 猩红眼 棒状眼 常 X
(2)aaXbY 1/8解析:(3)根据子代的眼形就能鉴别雏蝇的性别。可选择基因型为XBY的果蝇做父本,基因型为XbXb的果蝇做母本。杂交后代中,表现型为圆形眼的果蝇是雄性,表现型为棒状眼的果蝇是雌性。(3)请帮助研究人员设计一个实验,从子代的眼形就能鉴别雏蝇的性别,应选择基因型为 的果蝇做父本,基因型为 的果蝇做母本;杂交后代中,表现型为 的果蝇是雄性,表现型为 的果蝇是雌性。?答案:(3)XBY XbXb 圆形眼 棒状眼【题组演练】
1.(2017·海南海口月考)鸡冠有玫瑰冠和单冠,是一对相对性状,如果玫瑰冠母鸡与单冠公鸡交配,其子代中有1/4玫瑰冠母鸡、1/4玫瑰冠公鸡、1/4单冠母鸡、1/4单冠公鸡。据此分析,下列判断不能成立的是( )
A.单冠性状是常染色体上显性基因控制的
B.玫瑰冠性状是常染色体上显性基因控制的
C.单冠性状是Z染色体上隐性基因控制的
D.玫瑰冠性状是Z染色体上隐性基因控制的C解析:若单冠性状是常染色体上显性基因控制的,玫瑰冠母鸡(aa)与单冠公鸡(Aa)交配,后代可能会出现1/4玫瑰冠母鸡、1/4玫瑰冠公鸡、1/4单冠母鸡、1/4单冠公鸡;若玫瑰冠性状是常染色体上显性基因控制的,玫瑰冠母鸡(Aa)与单冠公鸡(aa)交配,后代可能会出现1/4玫瑰冠母鸡、1/4玫瑰冠公鸡、1/4单冠母鸡、1/4单冠公鸡;若单冠性状是Z染色体上隐性基因控制的,玫瑰冠母鸡(ZAW)与单冠公鸡(ZaZa )交配,后代母鸡全部是单冠,公鸡全部是玫瑰冠;若玫瑰冠性状是Z染色体上隐性基因控制的,玫瑰冠母鸡(ZaW)与单冠公鸡(ZAZa )交配,后代可能会出现1/4玫瑰冠母鸡、1/4玫瑰冠公鸡、1/4单冠母鸡、1/4单冠公鸡。2.(2017·山东临沂期末)现用一只隐性雌性个体与一只显性雄性个体杂交,不考虑突变。根据子代的性状表现判断基因的位置不正确的是( )
A.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上
B.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段 Ⅱ-2上
C.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ上
D.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段 Ⅱ-2上解析:用B、b表示相关的基因。若该基因位于片段Ⅰ上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XbYB、XBYb或XBYB,后代的表现型中雌性为隐性(XbXb)、雄性为显性(XbYB)或雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbYb)或雌性为显性(XBXb)、雄性也为显性(XbYB)。若该基因位于片段Ⅱ-2上,则隐性雌性个体的基因型为XbXb,显性雄性个体的基因型为XBY,后代的表现型为雌性为显性(XBXb)、雄性为隐性(XbY)。B图说教材:伴X染色体隐性遗传与伴X染色体显性遗传的特点(1)伴X染色体隐性遗传中,隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上。男性的X染色体只能传给其女儿,儿子的X染色体只能来自其母亲,故男性患者的女儿一定是携带者,男性患者的外孙可能是患者。伴X染色体隐性遗传具有隔代交叉遗传的特点,如图1中,患者2号(XbY)将致病基因传给其女儿4号,4号为携带者(XBXb),4号又将致病基因传给其儿子9号,9号为患者(XbY)。女性患者(XbXb)的父亲及儿子一定患病,正常男性(XBY)的母亲及女儿一定不患病。
(2)伴X染色体显性遗传中,显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上。男性患者的母亲及女儿一定患病,如图2中,8号(XDY),其母亲4号(XDXd)为患者。伴X染色体显性遗传病女性患者多于男性患者,正常女性(XdXd)的父亲及儿子一定正常。【跟踪训练】 (2017·湖南长郡联考)如图为对某一家族中甲、乙两种遗传病的调查后得到的系谱图,调查还发现Ⅰ-4的家庭中没有乙病史。则Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,其后代(U)为两病兼患女孩的可能性为( )
A.0 B.7/32 C.3/16 D.25/32A解析:据分析可知,Ⅱ-1与Ⅱ-2无病,而Ⅲ-1患病,可推测甲病为常染色体隐性遗传病。Ⅰ-3与Ⅰ-4无病,Ⅱ-5患病,且Ⅰ-4的家庭中没有乙病史,可推测乙病为伴X隐性遗传病。Ⅲ-2的基因型是2/3AaXBY(设与甲病相关基因为A、a,与乙病相关基因为B、b),其后代女儿不可能患乙病,故同时患两种病女孩的可能性为0。【知识回顾与网络构建】1.关键语句
(1)XY型性别决定的生物,雌性的性染色体组成为XX,雄性为XY。
(2)ZW型性别决定的生物,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性为ZW。
(3)伴X隐性遗传病的遗传特点:
①男性患者多于女性患者。
②女性患者的父亲和儿子一定是患者。
③交叉遗传。
(4)伴X显性遗传病的遗传特点:
①女性患者多于男性患者。
②男性患者的母亲和女儿一定是患者。2.请结合以上关键语句,尝试构建本课时知识网络。
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