第二节 遗传的染色体学说
1.说出遗传的染色体学说。 2.理解并掌握孟德尔定律的细胞学解释。
[学生用书P30]
一、遗传的染色体学说
1．内容：细胞核内的染色体可能是基因的载体。
2．依据：基因的行为和染色体的行为具有一致性。具体表现如表：
基因 染色体
在杂交实验中保持独立性和完整性 在细胞分裂各期中保持一定的形态特征
在体细胞中成对存在，一个来自父方，一个来自母方 在体细胞中成对存在，一条来自父方，一条来自母方
在配子中只含成对基因中的一个 配子中只含同源染色体中的一条染色体
在形成配子时，等位基因分离，不同对基因(非等位基因)自由组合地进入配子 在形成配子时，同源染色体彼此分离，不同对的染色体(非同源染色体)随机(自由组合)进入配子
二、孟德尔定律的细胞学解释
1．分离定律的细胞学解释
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。
(2)纯合子亲本只产生一种类型的配子，如AA的亲本产生A配子，aa的亲本产生a配子。
(3)F1(Aa)经减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，形成A和a两种类型的配子，且比例为1∶1。F1的雌雄配子随机结合，产生的F2有两种表现型，数量比为3∶1，即产生性状分离现象。
2．自由组合定律的细胞学解释
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。
(2)在减数分裂的过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
判断下列叙述是否正确。
(1)基因和染色体行为存在着明显的平行关系(√)
(2)科学家推测基因位于染色体上(×)
(3)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(×)
(4)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方(√)
(5)基因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(×)
基因与染色体的平行关系[学生用书P30]
基因位于染色体上，并且基因和染色体行为存在明显的平行关系。控制同一性状的基因通常是成对的，分别位于一对同源染色体的相同位置。并不是所有的基因都位于染色体上，原核生物、病毒、真核生物的线粒体基因和叶绿体基因都不位于染色体上。
1．下列叙述中，不能说明基因与染色体存在平行关系的是( )
A．在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的
B．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方
C．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
D．基因是遗传的独立单位
解析：选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。在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。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。非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。
2．下列叙述中正确的是( )
A．基因的载体只能是染色体
B．减数分裂过程中染色体与基因的行为一致
C．细胞中染色体与DNA分子一一对应
D．染色体是由基因组成的
解析：选B。细胞中的DNA主要位于染色体上，此外在细胞质中的叶绿体、线粒体中也有少量的DNA。正常情况下，细胞中的每条染色体只含有一个DNA分子，但在进行分裂的细胞中，在复制后的每条染色体上有两个DNA分子。染色体主要由DNA和蛋白质组成。基因存在于染色体上，所以基因的行为与染色体的行为一致。
孟德尔遗传定律的细胞学基础及实质[学生用书P31]
1．分离定律与减数分裂的关系
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。
2．自由组合定律与减数分裂的关系
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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．分离定律和自由组合定律的适用条件
(1)进行有性生殖生物的性状遗传：进行有性生殖的生物产生生殖细胞时，控制同一性状的成对基因发生分离，控制不同性状的基因自由组合分别进入到不同的配子中。
(2)真核生物的性状遗传：原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。细菌等原核生物和病毒遗传物质数目不稳定，变化无规律。
(3)细胞核遗传：真核生物细胞核内染色体有规律性地变化；而细胞质中的遗传物质变化和细胞核不同，不符合孟德尔遗传规律，而是具有母系遗传的特点。
(4)分离定律适用于一对相对性状的遗传，自由组合定律适用于多对相对性状的遗传。
3．下列选项中能正确表示基因分离定律实质的是( )
解析：选C。基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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。也就是说，基因的行为是由染色体的行为决定的。
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．从性染色体情况来看，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之间自由组合
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
解析：选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；e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，e基因控制的性状在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率；A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、a与B、b之间不能自由组合；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。
核心知识小结
[要点回眸] [规范答题] 1.基因和染色体的行为具有一致性。2.遗传的染色体学说，即细胞核内的染色体可能是基因的载体。3.在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离。4.在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合，从而实现性状的自由组合。
[随堂检测][学生用书P32]
1．某生物的基因型为AaBb，已知A、a和B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上。那么，正常情况下该生物在减数分裂形成精子的过程中，基因的走向不可能是( )
A．A与B走向一极，a与b走向另一极
B．A与b走向一极，a与B走向另一极
C．A与a走向一极，B与b走向另一极
D．A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的
解析：选C。基因A和a会分离、基因B和b会分离，因此，正常情况下选项C是不可能发生的。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。即A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的，因此，AaBb的个体可产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子。
2.(2016·浙江10月选考)基因型为AaBb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如图所示。下列叙述与该图不相符的是( )
A．该细胞处于后期Ⅱ，其子细胞为精细胞或第二极体
B．该细胞含有2个染色体组，可能为次级精母细胞
C．分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为ab
D．该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的
解析：选C。如果该细胞是由于减Ⅰ前的间期基因突变产生的，则另一个细胞的基因组成为aabb或AAbb；如果该细胞是由于减Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换产生的，则另一个细胞的基因组成为Aabb。
3.下列最能正确表示基因自由组合定律实质的是( )
答案：D
4.如图所示是染色体组成为MmNn的某二倍体动物个体的一个正在进行细胞分裂的细胞模式图。请分析回答下列问题：
(1)该图所示的细胞称为____________。
(2)该细胞分裂进行到减数第二次分裂后期细胞内有________个DNA分子，有________对同源染色体。
(3)该细胞分裂过程中，M与M、m与m的分离发生在________________。M与N或n的自由组合发生在________________。
(4)如图甲为该细胞分裂产生的一个生殖细胞的示意图。请在图乙的方框内画出与之同时生成的其他三个生殖细胞的示意图。
答案：(1)初级精母细胞
(2)4 0
(3)减数第二次分裂后期 减数第一次分裂后期
(4)如图所示(绘图时要注意染色体的形态、基因的分布等)
[课时作业] [学生用书P101(单独成册)]
一、选择题
1．下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是( )
A．在体细胞中成对存在，在配子中成单存在
B．在体细胞和配子中都成单存在
C．在体细胞和配子中都成对存在
D．在体细胞中成单存在，在配子中成对存在
解析：选A。基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中，由于减数分裂，只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
2．等位基因是位于( )
A．一对同源染色体上相同位置的基因
B．一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因
C．一条染色体的两条染色单体上、位置相同的基因
D．一条染色体的两条染色单体上，控制相对性状的基因
解析：选B。等位基因是位于同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。
3．孟德尔遗传的基本规律是研究生物在传宗接代过程中( )
A．染色体的传递规律
B．相对性状的传递规律
C．基因的传递规律
D．蛋白质的传递规律
解析：选C。基因分离定律和自由组合定律研究的都是染色体上的基因在遗传中的传递规律。
4．已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据遗传的染色体学说，关于该动物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的基因
B．果蝇的体细胞只含有一个基因
C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方
D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对的基因中的一个
解析：选D。根据遗传的染色体学说，基因和染色体存在明显的平行关系，在体细胞中基因和染色体都成对存在，而在配子中都成单存在，体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，不可能同时来自父方或母方。
5．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是( )
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析：选B。在四分体时期，1对同源染色体构成1个四分体，在间期染色体复制时，基因也复制。若这2对基因在1对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个黄色、4个绿色荧光点；若这2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个黄色或4个绿色荧光点。
6．基因型Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开，分别发生在哪些过程中( )
①精原细胞形成初级精母细胞
②初级精母细胞形成次级精母细胞
③次级精母细胞形成精细胞
④精细胞形成精子
A．①②③ B．③③②
C．②②③ D．②③④
解析：选B。在解题过程中，必须明确基因的行为与染色体的行为一致。MM、mm的产生是通过DNA复制形成的，因此位于姐妹染色单体上，它们的分离将发生在减数第二次分裂，伴随着着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。Mm基因是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离将发生在减数第一次分裂，伴随着同源染色体的分开而分离。
7．如图各项基因组成的个体，自交后代表现型比为9∶3∶3∶1的是( )
解析：选C。自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则亲代基因型应为两对杂合基因，且两对杂合基因分别位于两对同源染色体上。
8．假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为( )
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．0∶4
解析：选A。该次级精母细胞异常减数分裂产生的两个精细胞均不正常。另一个次级精母细胞经过正常减数分裂产生两个正常的精细胞。故该初级精母细胞产生的正常精细胞和异常精细胞比例是2∶2＝1∶1。
9．如图是某生物正在进行减数分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑互换)可能是( )
A．A位于①上，a位于⑤上
B．A位于⑤上，a位于⑦上
C．该细胞只有a，分别位于⑤和⑧上
D．该细胞只有A，分别位于②和⑥上
解析：选D。因细胞处于减Ⅱ后期，不存在等位基因，只存在其中的一种基因，①⑤、②⑥、③⑦、④⑧原为姐妹染色单体的关系，其上的基因相同。
10．如图甲、乙、丙、丁表示四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析错误的是( )
A．甲、乙豌豆杂交后代的性状分离比为3∶1
B．甲、丙豌豆杂交后代有四种基因型、两种表现型
C．乙豌豆自交后代的性状分离比为1∶2∶1
D．丙、丁豌豆杂交后代的表现型相同
解析：选C。图示中的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。图甲和图乙杂交即AaBb与AaBB杂交，后代的性状分离比为A_B_∶aaB_＝3∶1，A正确；图甲和图丙杂交即AaBb与AAbb杂交，后代有4种基因型(AABb、AAbb、AaBb、Aabb)、2种表现型(A_B_、A_bb)，B正确；图乙AaBB自交，后代的性状分离比为A_BB∶aaBB＝3∶1，C错误；图丙和图丁杂交即AAbb与Aabb杂交，后代的基因型为AAbb、Aabb，表现型相同，D正确。
11．以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2的性状分离比为9∶3∶3∶1。则F1中两对基因在染色体上的位置关系是( )
解析：选C。F2的性状分离比符合基因自由组合定律，则两对等位基因应位于非同源染色体上，结合选项图示可分析C项正确。
12.位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，则下图中能正确表示F1基因型的是( )
答案：B
二、非选择题
13．回答下列问题：
(1)从细胞水平看，等位基因的分离是由于__________________________，非等位基因的自由组合是由于_________________________________________________________。
(2)“自由组合”从性状看，是指____________之间的组合；从基因看，是指______________________之间的组合。
(3)孟德尔遗传定律从本质上揭示了________和________的关系。基因的自由组合可以产生新的________型和________型，从侧面揭示了自然界生物________性的原因。
答案：(1)同源染色体的分离 非同源染色体的自由组合
(2)不同相对性状 非同源染色体非等位基因
(3)基因 染色体 基因 表现 多样
14．某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性，直翅(B)对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性，控制这三对性状的基因在染色体上的位置如图所示。现有这种昆虫一个个体的基因型如图所示，请回答下列问题：
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为________________________。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有________________。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型有________________________________________________________________________
________________________。
解析：(1)应用自由组合定律的条件是至少两对等位基因位于两对同源染色体上，而控制长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以不遵循基因自由组合定律。(2)Ab与ab分离，D与d分离。因为是一个初级精母细胞，若Ab与D结合，则ab一定与d结合；若Ab与d结合，则ab一定与D结合。
(3)有丝分裂后期，细胞两极的染色体相同，都含有本物种体细胞内的全部染色体。(4)细胞分裂中复制形成的两个D基因，分别位于一对姐妹染色单体上，随姐妹染色单体的分离而分离。姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)只要验证AabbDd能产生四种类型的配子，就说明符合基因的自由组合定律。aabbdd与aaBBdd都只能产生一种类型的配子，只要AabbDd×aabbdd或AabbDd×aaBBdd，后代有四种表现型，且比例为1∶1∶1∶1，就说明AabbDd产生了四种类型的配子。若AabbDd×AabbDd或AabbDd×AaBBDd后代有四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，也说明AabbDd能产生四种类型的配子。
答案：(1)不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 (2)AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d (4)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd
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第1课时 性别决定与伴性遗传
1.举例说出染色体组型的概念。 2.辨别常染色体与性染色体。 3.举例说明XY型性别决定。
4．举例说明伴性遗传的特点并能运用遗传知识解释或预测一些遗传现象。
[学生用书P32]
一、染色体组型
1．概念：染色体组型又称染色体核型，指将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像。
2．确定步骤
对处于有丝分裂中期的染色体进行显微摄影
↓
测量染色体，根据染色体的大小、形状和
着丝粒的位置等特征进行剪贴
↓
对染色体进行配对、分组和排队
↓
形成染色体组型的图像
3．特点：有种的特异性。
4．应用
(1)判断生物的亲缘关系。
(2)诊断遗传病。
二、性染色体与性别决定
1．染色体的分类
根据是否与性别有关，把染色体分为常染色体和性染色体。
(1)常染色体：雌雄个体中相同且与性别无关的染色体。
(2)性染色体：雌雄个体中有显著差异，且对生物的性别起决定作用的染色体。
2．性别决定
(1)XY型性别决定方式
性别 ♀ ♂
体细胞染色体组成 2a＋XX 2a＋XY
性细胞染色体组成 a＋X a＋X或a＋Y
举例 人、哺乳类、某些两栖类等
(2)人的性别决定过程图解
三、伴性遗传概念：位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
四、人类伴性遗传的三种类型
1．伴X染色体隐性遗传
(1)概念：由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式。
(2)实例：血友病、红绿色盲等。
(3)特点：男性患者远远多于女性患者。
2．伴X染色体显性遗传
(1)概念：由X染色体携带的显性基因所表现的遗传方式。
(2)实例：抗维生素D佝偻病等。
(3)特点：女性患者多于男性患者。
3．伴Y染色体遗传
(1)概念：由Y染色体携带的基因所表现的遗传方式。
(2)实例：外耳道多毛症等。
(3)特点：父传子，子传孙。
判断下列叙述是否正确。
(1)性别都是由性染色体决定的(×)
(2)性染色体上的基因控制的性状都是与性别决定相关的(×)
(3)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就一定患病(×)
(4)色盲基因都是由外祖父经他的女儿传给外孙(×)
(5)伴X显性遗传男女患病比例基本相当(×)
染色体组型、性染色体与性别决定[学生用书P33]
1．不同生物的染色体组型不同，可以据此判断生物种属。观察染色体的最佳时期是有丝分裂中期，此时染色体形态清晰，数目稳定。
2．对于雌雄异体的生物才有性别分化，最主要的是由性染色体决定。不同生物的性别决定方式不同，如许多爬行动物是由温度决定的；也有些生物由染色体数目来决定，如蜜蜂；也有生物由年龄决定，如鳝。
1．下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是( )
A．性染色体上的基因都与性别决定有关
B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C．生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D．初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
解析：选B。性染色体上的基因不一定与性别决定有关，如控制色觉的基因位于X染色体上，但与性别无关，A错误。性染色体上的基因，必将伴随着性染色体遗传给后代，B正确。生殖细胞中性染色体和常染色体上的基因都有可能表达，C错误。次级精母细胞同源染色体已经分离，可能含X或Y染色体，D错误。
2．调查一个很大的人群时，发现整个人群中男女性别比例基本相等，其原因是( )
①男性产生两种类型的精子且比例为1∶1，女性只产生一种卵细胞
②女性产生两种卵细胞，男性只产生一种精子
③男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等
④女性产生的两种卵细胞与精子结合的机会相等
⑤含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性
A．①②③ B．②④⑤
C．①③⑤ D．③④⑤
解析：选C。①男性产生两种类型的精子且比例为1∶1，女性只产生一种卵细胞，正确；②女性只产生一种卵细胞，男性产生两种类型的精子，错误；③男性产生的两种精子与卵细胞结合机会相等，正确；④女性只产生一种卵细胞，错误；⑤含XX染色体的受精卵发育成女性，含XY染色体的受精卵发育成男性，正确；整个人群中男女性别比例基本相等，其原因是①③⑤。
基因位于染色体上的实验证据及位于XY染色体上的基因遗传分析
[学生用书P34]
1．基因位于染色体上的实验证据
(1)实验现象
(2)实验现象的解释
F2
♂♀ XW Y
XW XWXW(红眼雌性) XWY(红眼雄性)
Xw XWXw(红眼雌性) XwY(白眼雄性)
(3)实验现象解释的验证方法：测交。
(4)实验结论：基因在染色体上。
(5)发展：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
细胞中的基因并非都位于染色体上。原核细胞的基因和真核细胞的细胞质基因都不位于染色体上。
2．位于XY染色体上的基因遗传分析
X、Y染色体结构分析
(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系
基因所在区段 基因型(隐性遗传病)
男正常 男患病 女正常 女患病
A、C XBYB、XBYb、 XbYB XbYb XBXB、XBXb XbXb
D(伴Y遗传) XYD XYd
B(伴X遗传) XBY XbY XBXB、XBXb XbXb
(2)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。
(3)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．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，错误的叙述是( )
A．基因在染色体上呈线性排列
B．控制白眼和朱红眼的基因是非等位基因
C．朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因
D．基因决定果蝇的性状
解析：选C。由图可知，一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列；控制白眼和朱红眼的基因在同一条染色体上，位置不同，故为非等位基因，同理朱红眼基因和深红眼基因也是非等位基因；由图可知，染色体上的基因控制果蝇的相关性状。
4．(原创)人类的性染色体为X和Y，存在同源区段(Ⅰ区)和非同源区段(Ⅱ区，X染色体特有的为Ⅱ?1区、Y染色体特有的为Ⅱ?2区)。下列关于伴性遗传病的叙述，不正确的是( )
A．位于Ⅰ区的显性遗传病，男性患者的母亲一定患病
B．位于Ⅰ区的隐性遗传病，女性患者的父亲可能正常
C．位于Ⅱ?1区的显性遗传病，男性患者的母亲应患病
D．位于Ⅱ?2区的遗传病，患者均为男性，且致病基因来自其父亲
解析：选A。位于Ⅰ区的显性遗传病，如男性患者为杂合子且致病基因位于Y染色体上，则他的母亲可能正常，A错误。
伴性遗传的类型及遗传特点[学生用书P34]
1．伴X染色体隐性遗传
以色盲的遗传系谱图为例分析
遗传特点：
(1)男患者多于女患者；
(2)往往具有隔代交叉遗传现象。
2．伴X染色体显性遗传
以抗维生素D佝偻病的遗传系谱图为例分析
遗传特点：
(1)女患者多于男患者；
(2)往往具有世代连续遗传现象。
3．伴Y染色体遗传
以人类外耳道多毛症遗传系谱图为例分析
遗传特点：
(1)致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，女性全正常。简记为“男全病，女全正”。
(2)致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。
5．如图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ?9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ?9的红绿色盲致病基因来自( )
A．Ⅰ?1 B．Ⅰ?2
C．Ⅰ?3 D．Ⅰ?4
答案：B
几种伴性遗传特点的简记方法
(1)简化记忆伴X隐性遗传的四个特点：①男>女；②交叉遗传；③女病，父子病；④男正，母女正。
(2)简化记忆伴X显性遗传的四个特点：①女>男；②连续遗传；③男病，母女病；④女正，父子正。
(3)简化记忆伴Y遗传的特点：①全男；②父→子→孙。
6．一个家庭中，父亲是色觉正常的多指(由常染色体上的显性基因控制)患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是( )
A．该孩子的色盲基因来自其父亲
B．这对夫妇再生一个男孩，其只患红绿色盲的概率是1/2
C．这对夫妇再生一个正常女儿的概率是1/4
D．父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
解析：选C。设控制多指的基因用A、a表示，控制色觉的基因用B、b表示，则该家庭中父母的基因型分别为AaXBY、aaXBXb，生育的手指正常但患红绿色盲的孩子一定为男孩，其色盲基因来自他的母亲，A项错误；这对夫妇再生一个男孩，其只患红绿色盲的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(男孩中的色盲概率)＝1/4，B项错误；生育的女孩色觉都正常，这对夫妇再生一个正常女孩的概率是1/2(手指正常概率)×1/2(女孩的概率)＝1/4，C项正确；从父亲的基因型分析，基因型为aXB、aY的精子不携带致病基因，占1/2，D项错误。
混淆“患病男孩”和“男孩患病”
(1)位于常染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”概率时遵循以下规则：
①男孩患病概率＝患病孩子的概率；
②患病男孩概率＝患病孩子概率×1/2。
(2)位于性染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系一起，所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因推出后代的患病情况再按以下规则：
①患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中占的概率；
②男孩患病的概率＝后代男孩群体中患病者占的概率。
核心知识小结
[要点回眸] [规范答题]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染色体隐性遗传病的遗传特点 (1)男性患者多于女性患者。 (2)女性患者的父亲和儿子一定是患者。
[随堂检测][学生用书P36]
1．正常男性体细胞的性染色体组成是( )
A．XO B．XX
C．XY D．XXY
解析：选C。正常人体细胞中含有两条性染色体，男性为XY，女性为XX，C正确。
2．(2016·浙江4月选考)人类的血友病由一对等位基因控制，且男性患者多于女性患者。该病属于( )
A．X连锁遗传病
B．多基因遗传病
C．常染色体显性遗传病
D．染色体异常遗传病
解析：选A。人类的血友病由一对等位基因控制，说明不可能是多基因遗传病；根据男性患者多于女性患者可知血友病表现出与性别相联系的特点，这说明血友病为X连锁遗传病。
3．(2016·浙江10月选考)调查发现，人类的外耳道多毛症总是由父亲传给儿子，女性无此症。下列叙述正确的是( )
A．该症属于X连锁遗传
B．外耳道多毛症基因位于常染色体上
C．患者的体细胞都有成对的外耳道多毛症基因
D．患者产生的精子中有外耳道多毛症基因的占1/2
解析：选D。由题意知外耳道多毛症属于伴Y染色体遗传的遗传病，X染色体上无此基因。
4．下面是色盲的遗传系谱图，致病基因用B或b表示，请分析回答下列问题：
(1)写出该家族中下列成员的基因型：4__________，6________，11________________________。
(2)14号成员是色盲患者，致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径：__________________。
(3)若成员7和8再生一个孩子，是色盲男孩的概率为________，是色盲女孩的概率为________。
解析：4和10均为色盲男性，基因型均为XbY。5和6正常，生出色盲儿子10，则基因型分别为XBY和XBXb，11为女孩，其基因型为XBXB或XBXb。14的色盲基因来自其母亲8，8的色盲基因来自她的父亲4，而4的色盲基因来自他的母亲1。7和8的基因型为XBY和XBXb，生出色盲男孩的概率为1/2×1/2＝1/4，其后代中不会出现色盲女孩(XbXb)。
答案：(1)XbY XBXb XBXb或XBXB (2)1→4→8→14
(3)1/4 0
[课时作业] [学生用书P103(单独成册)]
一、选择题
1．下列有关性染色体的叙述，正确的是( )
A．性染色体上的基因都可以控制性别
B．性别受性染色体控制而与基因无关
C．性染色体在所有细胞中成对存在
D．女儿的性染色体必有一条来自父亲
解析：选D。性染色体上的基因并不都是控制性别的，但是遗传时一定与性别有关，A错误；性别受染色体、基因、环境等多方面因素控制，B错误；性染色体在生殖细胞中一般不成对存在，C错误；女儿的体细胞中有两条X染色体，分别来自父亲和母亲，D正确。
2．某色盲男孩的父母，祖父母、外祖父母中，除祖父是色盲外，其他人色觉均正常。这个男孩子的色盲基因来自于( )
A．祖父 B．祖母
C．外祖父 D．外祖母
解析：选D。男孩的色盲基因只能来自母亲，由于外祖父正常，故色盲基因只能来自外祖母。
3．人类钟摆型眼球震颤是伴X染色体显性遗传病，下列基因传递途径不可能发生的是( )
A．外祖父→母亲→女儿
B．外祖母→母亲→儿子
C．祖母→父亲→女儿
D．祖母→父亲→儿子
解析：选D。外祖父患病，其一定将致病基因传给母亲，母亲可将致病基因传给女儿，A项正确；外祖母患病，其可将致病基因传给母亲，母亲也可以将致病基因传给儿子，B项正确；祖母患病，其可将致病基因传给父亲，父亲一定将致病基因传给女儿，不可能传给儿子，因为致病基因位于X染色体上，C项正确，D项错误。
4．一对正常夫妇生了“龙凤双胞胎”，其中男孩色盲，女孩正常。则此夫妇的基因型为( )
A．XbY，XBXB B．XBY，XbXb
C．XbY，XBXb D．XBY，XBXb
解析：选D。色盲属于伴X染色体隐性遗传病，色盲男孩的基因型为XbY，男孩的X染色体来源于母亲，母亲不患色盲，可推出母亲的基因型为XBXb，父亲色觉正常，基因型为XBY。
5．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
解析：选B。常染色体遗传病的男性与女性发病率相等，A项错误。X染色体隐性遗传病的女性患者，其父亲和儿子一定是患者，B项正确。X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率，C项错误。白化病属于常染色体隐性遗传病，不会在一个家系的几代人中连续出现，D项错误。
6．某色盲男性，他的一个次级精母细胞处于分裂后期时，可能存在( )
A．两条Y染色体，两个色盲基因
B．一条X染色体，一条Y染色体，一个色盲基因
C．两条X染色体，两个色盲基因
D．一条Y染色体，没有色盲基因
解析：选C。色盲的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，男患者的基因型为XbY。次级精母细胞中不含同源染色体，只含一对性染色体中的一条(X或Y)；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色单体分离，此时含有两条X染色体(含有两个色盲基因)或两条Y染色体(没有色盲基因)。
7．某男学生在体检时被发现是红绿色盲患者，医生在询问家属病史时得悉该生的母亲既是色盲又是血友病患者，而父亲性状正常，医生在未对该生作任何检查情况下就在体检单上记录了患有血友病。这是因为( )
A．血友病由X染色体上的隐性基因控制
B．血友病由X染色体上的显性基因控制
C．父亲是血友病基因携带者
D．血友病由常染色体上的显性基因控制
解析：选A。血友病属于伴X染色体隐性遗传病，A正确；血友病由X染色体上的隐性基因控制，B、D错误；父亲正常，不携带血友病基因，C错误。
8．如图为患红绿色盲的某家庭系谱图，该病为伴X染色体隐性遗传病，其中7号个体的致病基因来自( )
A．1号 B．2号
C．3号 D．4号
解析：选B。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，设相关基因为B、b，7号个体为患者，则7号个体的基因型为XbY，其Xb基因只能来自母亲5号个体，5号个体的父亲1号个体正常，则1号个体不含Xb基因，所以5号个体的Xb基因只能来自其母亲2号个体。
9．如图是甲、乙两个家庭的红绿色盲遗传系谱图，甲家庭的母亲是色盲患者。这两个家庭之间由于某种原因调换了一个孩子，请确定调换的孩子是( )
A．1和3 B．2和3
C．2和4 D．1和4
解析：选C。由图甲可知，2号不是他们的女儿，因为2号色盲而她的父亲正常。甲家庭的母亲色盲，换错的孩子不可能是3号，因为3号是色觉正常男孩。所以换错的是2号和4号。
10．一种鱼的雄性个体不但生长快，而且肉质好，具有比雌鱼高得多的经济价值，科学家发现这种鱼X染色体上存在一对等位基因(D、d)，含有D的精子失去受精能力，若要使杂交子代全是雄鱼，可以选择的杂交组合为( )
A．XDXD×XDY B．XdXd×XDY
C．XDXd×XdY D．XDXD×XdY
解析：选B。因为含有D的精子失去受精能力，所以不存在XDXD的个体，A、D错误；XdXd×XDY→XdY，杂交子代只有雄鱼，B正确；XDXd×XdY→XDXd、XdXd、XDY、XdY，杂交子代既有雄鱼，也有雌鱼，C错误。
11．如图是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是( )
A．该病是显性遗传病，Ⅱ4是杂合体
B．Ⅲ7与正常男性结婚，子女都不患病
C．Ⅲ8与正常女性结婚，儿子都不患病
D．该病在男性人群中的发病率高于女性人群
解析：选D。从4号和5号所生儿子的表现型(6号正常，8号患病)可以判断，该病为X染色体上的显性遗传病，这样Ⅱ4应是杂合子；Ⅲ7是正常的纯合子，与正常男性结婚，子女都不患病；Ⅲ8患病，与正常女性结婚，只能把致病基因遗传给女儿，儿子不可能患病；该病在女性人群中的发病率高于男性人群。
12．人类红绿色盲的基因位于X染色体上，秃顶的基因位于常染色体上。结合下表信息可预测，图中Ⅱ?3和Ⅱ?4所生子女是( )
BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A．非秃顶色盲儿子的概率为1/4
B．非秃顶色盲女儿的概率为1/8
C．秃顶色盲儿子的概率为1/16
D．秃顶色盲女儿的概率为0
解析：选D。假设红绿色盲基因受a控制，根据Ⅰ?1、Ⅰ?2以及Ⅱ?3的表现型可以判断Ⅱ?3的基因型为BbXAXa，Ⅱ?4的基因型为BBXaY，Bb×BB→Bb、BB基因型的个体各占1/2，XAXa×XaY→XAXa、XaXa、XAY、XaY，各占1/4，据题目的条件，非秃顶色盲儿子的基因型为BBXaY，概率为1/2×1/4＝1/8，A项错误；非秃顶色盲女儿的基因型为BBXaXa、BbXaXa，概率为1×1/4＝1/4，B项错误；秃顶色盲儿子的基因型为BbXaY，概率为1/2×1/4＝1/8，C项错误；秃顶色盲女儿的概率为0，D项正确。
二、非选择题
13.人的X染色体和Y染色体是一对同源染色体，但其形态、大小却不完全相同，X染色体稍大，Y染色体较小，如图为某人X和Y染色体同源和非同源区段的比较图解，其中B与C为同源区段。请回答下列问题：
(1)B区段上的某些基因在C区段可以找到对应______________________，此区段的基因遵循孟德尔的________定律。
(2)色盲和血友病的基因位于________区段上。
(3)从发病概率来看，如果女性患者的数目低于男性，则致病基因最可能位于________区段，为________性遗传，如果此病只能由男性传给其儿子，则致病基因位于________区段。
(4)若某男性A区段和D区段都有一致病基因，则其与一不携带致病基因的正常女性结婚，所生的后代中女儿的发病概率为________，儿子的发病概率为________。
解析：(1)B与C为同源区段，因此在B区段上的基因在C区段可以找到对应的等位基因或相同基因，此区段的基因遵循孟德尔的基因分离定律。(2)色盲和血友病为伴X染色体隐性遗传病，与其相关的基因位于A区段上。(3)从发病概率来看，如果女性患者的数目低于男性，则最可能为伴X染色体隐性遗传病，致病基因位于A区段；如果此病只能由男性传给其儿子，则为伴Y染色体遗传，致病基因位于D区段。(4)A区段上的基因为典型的伴X染色体遗传，D区段上的基因为典型的伴Y染色体遗传，若此人A区段和D区段都有一致病基因，则其与一不携带致病基因的正常女性结婚后，若A区段为显性基因控制的遗传病，则所生的后代中100%患病；若A区段为隐性基因控制的遗传病，则儿子均患病，女儿均正常。
答案：(1)等位基因或相同基因 基因分离
(2)A
(3)A 隐 D
(4)0或100% 100%
14．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来自于祖辈4人中的具体哪两个人？为什么？
(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中的一个必然来自于________(填“祖父”或“祖母”)，判断依据是________________________________________________________________________
________________________；此外，________(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。
解析：(1)若这对等位基因位于常染色体上，则该女孩的基因型为AA时，2个A基因一个来自于父亲，一个来自于母亲。由于祖父和祖母的基因型均为Aa，其父亲的A基因可能来自于该女孩的祖父也可能来自于祖母。同理也不能判断来自于母亲的A基因的来源。
(2)若这对等位基因位于X染色体上，该女孩的基因型为XAXA，则其父亲的基因型一定是XAY，其中XA必然来自于该女孩的祖母，而Y基因来自于其祖父；该女孩母亲的基因型可能是XAXA，也可能是XAXa，若该女孩母亲的基因型为XAXA，则XA可能来自于该女孩的外祖父也可能来自于外祖母，若该女孩母亲的基因型为XAXa，则XA来自于外祖父，因此不能确定母亲传递给该女孩的XA基因是来自于其外祖父还是外祖母。
答案：(1)不能。女孩AA中的一个A必然来自于父亲，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是来自于祖父还是祖母；另一个A必然来自于母亲，也无法确定母亲传给女儿的A是来自于外祖父还是外祖母。(其他合理答案也可)
(2)祖母 该女孩的一个XA来自于父亲，而父亲的XA一定来自于祖母 不能
15．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，在不考虑染色体变异和基因突变的条件下，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。
(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)。
解析：(1)由于图中不表现该性状的Ⅱ1和Ⅱ2生下表现该性状的Ⅲ1，说明该性状为隐性性状。(2)若控制该性状的基因位于Y染色体上，则该性状只在公羊中表现，不在母羊中表现。由图可知，Ⅱ3为表现该性状的公羊，其后代Ⅲ3(母羊)应该不表现该性状，而Ⅲ4(公羊)应该表现该性状；Ⅱ1(不表现该性状)的后代Ⅲ1(公羊)不应该表现该性状，因此在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4。(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上，假设控制这个性状的基因为a，由于Ⅱ3(XaY)表现该性状，Ⅱ3的X染色体只能来自于Ⅰ2，故Ⅰ2的基因型为XAXa，肯定为杂合子。由于Ⅰ1、Ⅲ1表现该性状，而Ⅱ2不表现该性状，则Ⅱ2的基因型为XAXa，肯定为杂合子。由于Ⅲ3(XaXa)是表现该性状的母羊，其中一条X染色体(Xa)必来自于Ⅱ4，而Ⅱ4不表现该性状，故Ⅱ4的基因型为XAXa，肯定为杂合子。因此系谱图中一定是杂合子的个体是Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4。Ⅱ1和Ⅱ2的交配组合为XAY×XAXa，其后代所有的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，故Ⅲ2(XAX－)可能是杂合子。
答案：(1)隐性
(2)Ⅲ1、Ⅲ3和Ⅲ4
(3)Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ4 Ⅲ2
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第2课时 关于伴性遗传的两种重要题型的解题思路(题型课)
1.结合伴性遗传的特点，学会判断基因的位置。 2.结合相关实例，归纳人类遗传系谱图的解题规律。
判断基因所在位置的实验设计[学生用书P36]
1．判断基因位于常染色体上还是X染色体上
(1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交
(2)在未知显隐性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验。
①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。
②若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。
2．判断基因是位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上
选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交。
3．判断基因位于细胞核还是位于细胞质
(1)判断依据：细胞质遗传具有母系遗传的特点，子代性状与母方相同。因此正反交结果不相同，且子代性状始终与母方相同。
(2)判断方法：设置正反交杂交实验。
①若正反交结果不同，且子代始终与母方相同，则为细胞质遗传。
②若正反交结果相同，则为细胞核遗传。
1．在果蝇野生型与白眼突变体杂交实验中，最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键的实验是( )
A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，且雌雄比例为1∶1
B．F1雌雄交配，后代出现性状分离，白眼全部为雄性
C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1
D．白眼雌性与野生型雄性杂交，后代白眼全部为雄性，野生型全部为雌性
解析：选B。在摩尔根利用果蝇做实验时，F1的雌雄果蝇交配，后代出现性状分离，且白眼全部为雄性，说明白眼性状与性别相关联，基因位于X染色体中，故B正确。
2．人们在果蝇中发现有飞行肌退化的现象，这种果蝇即使有正常的翅也无法飞行，实验过程如图。通过下列的哪种检验方法和结果，可以确定飞行肌退化由X染色体上的显性基因所控制( )
亲代：♀飞行肌退化×♂飞行肌正常
↓
子代：♀飞行肌退化、♂飞行肌退化
A．用子代雌雄个体杂交，后代雌性个体的分离比为3∶1
B．用子代雌雄个体杂交，后代雄性个体的分离比为1∶1
C．用子代雄性个体与亲代雌性交配，后代雌性分离比为 3∶1
D．用子代雌性个体与亲代雄性交配，后代雄性分离比为 2∶1
解析：选B。如果飞行肌退化为X染色体上的显性基因所控制，用A和a这对基因表示，则子代中雌雄个体的基因型为XAXa、XAY，用子代雌雄个体杂交，后代雌性个体的基因型为XAXA、XAXa，即后代全为飞行肌退化，A错误；根据A项中可得，用子代雌雄个体杂交，后代雄性个体的基因型为XaY、XAY，分离比为1∶1，B正确；子代雄性个体为XAY，亲代雌性基因型为XAXA，它们交配，后代雌性全为飞行肌退化，C错误；子代中雌性个体的基因型为XAXa，亲代雄性基因型为XaY，它们交配，后代雄性基因型为XaY、XAY，分离比为1∶1，D错误。
3．如图是一对夫妇和几个子女的简化DNA指纹，据此图判断，下列选项不正确的是( )
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能位于同源染色体上
B．基因Ⅲ可能位于X染色体上
C．基因Ⅳ与基因Ⅱ可能位于同一条染色体上
D．基因Ⅴ可能位于Y染色体上
解析：选D。由图中信息可知，基因Ⅰ和Ⅱ均存在于母亲体内，后代中有且只有这两个基因中的一个，所以基因Ⅰ和Ⅱ最可能位于一对同源染色体上，A正确；基因Ⅲ的遗传特点是父亲传给了两个女儿，没有传给儿子，所以最可能位于X染色体上，B正确；基因Ⅳ和基因Ⅱ的遗传情况是一样的，同时出现，所以最可能位于同一条染色体上，C正确；如果基因Ⅴ位于Y染色体上，那么遗传特点是父亲只能传给儿子，但女儿1也有此基因，所以基因Ⅴ不可能位于Y染色体上，D错误。
4．用纯系的黄色果蝇和灰色果蝇杂交得到下表结果，请指出下列选项正确的是( )
亲本 子代
灰色雌性×黄色雄性 全是灰色
黄色雌性×灰色雄性 所有雄性为黄色，所有雌性为灰色
A.灰色基因是伴X的隐性基因
B．黄色基因是伴X的显性基因
C．灰色基因是伴X的显性基因
D．黄色基因是常染色体隐性基因
解析：选C。正交和反交时结果不一样，可以判断不会是常染色体上遗传，由于是纯系的果蝇交配，灰色雌性和黄色雄性的交配，子代的雌性中获得从母本来的灰色基因，从父本来的黄色基因，而表现型是灰色，说明灰色是显性性状。
5．菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为XY型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本，不抗霜抗病植株作为母本进行杂交，子代表现型及比例如下表。下列对杂交结果分析正确的是( )
不抗霜抗病 不抗霜不抗病 抗霜抗病 抗霜不抗病
雄株 3/4 1/4 0 0
雌株 0 0 3/4 1/4
A.抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上
B．抗霜性状和抗病性状都属于显性性状
C．抗霜基因位于常染色体上，抗病基因位于X染色体上
D．上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性
解析：选B。由表格信息可知，子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为3∶1，无性别差异，可判断出抗病基因位于常染色体上；再根据“无中生有”(亲本都为抗病个体，后代出现不抗病个体)，可推出不抗病为隐性性状。子代中，雄株全表现为不抗霜性状，雌株全表现为抗霜性状，子代性状与性别相关，可判断出抗霜基因位于X染色体上；父本为子代雌性个体提供抗霜基因，母本为子代雌性个体提供不抗霜基因，而子代雌性个体全表现为抗霜性状，可推出不抗霜为隐性性状。
遗传系谱图的解题规律[学生用书P37]
第一步：确定是否是Y染色体遗传病
(1)判断依据：所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。
(2)典型系谱图
第二步：确定是否是细胞质遗传病
(1)判断依据：只要母病，子女全病；母正常，子女全正常，即子代的表现型总是和母亲一致。
(2)典型系谱图
第三步：确定是显性遗传病还是隐性遗传病
(1)双亲正常，子代有患病个体，一定是隐性遗传病(简记为“无中生有是隐性”)。(图1)
(2)双亲患病，子代有正常个体，一定是显性遗传病(简记为“有中生无是显性”)。(图2)
(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3)
第四步：确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5)
②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、7)
(2)显性遗传病
①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8)
②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10)
第五步：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；若在系谱图中隔代遗传，则最可能为隐性遗传病，再根据患者性别比例进一步确定。
(2)典型图解
上述图解最可能是伴X染色体显性遗传。
6．某种遗传病受一对等位基因控制，如图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是( )
A．该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1为纯合子
B．该病为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ4为纯合子
C．该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2为杂合子
D．该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3为纯合子
解析：选C。此题可用排除法：先根据男性患者Ⅱ3和正常女儿Ⅲ2排除X染色体上的显性遗传；该病若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1的基因型就是XAXa，不是纯合子；该病若为常染色体显性遗传病，Ⅱ3的基因型可能是AA或Aa，又根据Ⅲ2的基因型为aa，所以Ⅱ3一定是杂合子。
7．以下家系图中最可能属于常染色体隐性遗传病、Y染色体遗传病、X染色体上显性遗传病、X染色体上隐性遗传病的依次是( )
A．③①②④ B．②④①③
C．①④②③ D．①④③②
解析：选C。①③中出现“无中生有”，为隐性遗传病；①中女性患者的父亲表现正常，属于常染色体隐性遗传病；③中女性患者后代中男性全部患病，女性正常，女性患者的父亲患病，所以最可能为伴X染色体隐性遗传病；④中患者全部为男性，所以最可能为伴Y染色体遗传病；②中男性患者的女儿全部为患者，所以最可能为伴X染色体显性遗传病。
8．如图所示为遗传系谱图，2号个体无甲病致病基因。下列有关说法正确的是( )
A．甲病不可能是伴X隐性遗传病
B．乙病是伴X显性遗传病
C．患乙病的男性一般多于女性
D．1号和2号所生的孩子可能患甲病
解析：选A。由图中1的亲代和患病女儿的表现型可以得出甲病的遗传方式为常染色体上的隐性遗传，A正确；由图中2的亲代和不患病女儿的表现型可以判断出乙病的遗传方式为常染色体上的显性遗传，B错误；由于乙病为常染色体上的遗传病，所有个体中男性和女性患病的几率几乎相同，C错误；由于甲病为常染色体上的隐性遗传，由于亲本2中不含有致病基因，所以后代中不会出现患甲病情况，D错误。
9．在下面的家族系谱图中，1号的祖父不携带致病基因。若个体1与2婚配，其子女中携带者的概率是( )
A．1/4 B．1/8
C．1/9 D．1/16
解析：选B。从图中可知1号的祖父母没有病，但生下有病的儿子，说明该病是一种隐性遗传病，另外根据祖父不携带致病基因，判断出致病基因位于X染色体上(A、a表示相关基因)，那么1号个体的基因型为XAY，而2号个体的母亲的基因型为XAXa，则2号个体的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，则1号与2号生下的子女中为携带者XAXa的概率是1/8。
10．如图为某家庭的遗传系谱图，已知该家庭中有甲、乙两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列说法正确的是( )
A．甲病为常染色体显性遗传病，存在代代遗传的特点
B．乙病为红绿色盲症，在人群中女性发病率高于男性
C．Ⅱ?4为甲病携带者的概率是2/3，为乙病携带者的概率是1/2
D．若Ⅱ?4和Ⅱ?5再生一个孩子，其为正常女孩的概率是3/8
解析：选D。由系谱图中Ⅱ?4和Ⅱ?5正常，生下患甲病女孩，可知甲病是常染色体隐性遗传病，则乙病是红绿色盲症，即伴X染色体隐性遗传病，在人群中男性发病率高于女性。对于甲病，Ⅱ?4是杂合子，对于乙病，Ⅱ?4是携带者的概率是1/2。Ⅱ?4的基因型为1/2AaXBXb、1/2AaXBXB，Ⅱ?5的基因型为AaXBY，二者生下正常女孩的概率是1/2×3/4＝3/8。
遗传系谱图的判定口诀
无中生有为隐性，隐性遗传看女病，
父子都病为伴性，父子有正非伴性；
有中生无为显性，显性遗传看男病，
母女都病为伴性，母女有正非伴性。
提醒：以上隐性遗传病中，若女患者的父亲和儿子都是患者，则该病最可能是伴X染色体隐性遗传病，但不能排除是常染色体隐性遗传病的可能。但若女患者的父亲或儿子正常，则一定是常染色体隐性遗传病，显性遗传病也具有相同情况。
[课时作业] [学生用书P105(单独成册)]
一、选择题
1．根据下面人类遗传系谱图中世代个体的表现型进行判断，下列说法不正确的是( )
A．①是常染色体隐性遗传
B．②可能是伴X染色体隐性遗传
C．③可能是伴X染色体显性遗传
D．④是常染色体显性遗传
解析：选D。①双亲都不患病，而女儿患病，一定是常染色体隐性遗传，因为如果致病基因位于X染色体上，则女性患者的父亲必为患者。②双亲正常，后代有病，必为隐性遗传，由后代患者全为男性，可知致病基因位于X染色体上由母亲传递而来的可能性比较大，若致病基因位于常染色体上且三男患病、一女正常的概率极小，故此病一般为伴X染色体隐性遗传病。③父亲有病，母亲正常，子代女儿全患病，儿子全正常，可知为伴X染色体显性遗传病的可能性比较大。④父亲有病，儿子全患病，女儿正常，则为伴Y染色体遗传病的可能性比较大。
2．蚕豆黄病是一种葡萄糖?6?磷酸脱氢酶(G?6?PD)缺乏所导致的疾病，下图是该病的遗传系谱图，检测得知该家系中表现正常的男性不携带该病的致病基因(用E或e表示)。下列叙述错误的是( )
A．该病是伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅲ2携带该病致病基因的概率为1/4
C．Ⅲ3的基因型可能是XEXe
D．测定G?6?PD可初步诊断是否患该病
答案：C
3．一位患某单基因遗传病的女子与正常男子结婚，若生男孩，则100%患该病；若生女孩，则100%正常。该病的遗传方式为( )
A．常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传
C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传
解析：选D。患病女子与正常男子结婚，生男孩一定患病，女孩一定健康，则该病由X染色体上的隐性基因控制，D正确。
4．果蝇直刚毛对卷刚毛为显性，控制这对相对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。若缺失1条Ⅳ号染色体的直刚毛雄果蝇与缺失1条Ⅳ号染色体的杂合直刚毛雌果蝇杂交得到F1。下列叙述正确的是( )
A．F1雄果蝇中染色体数正常的卷刚毛占1/8
B．F1雌果蝇中缺失1条Ⅳ号染色体的直刚毛占1/2
C．F1中染色体数正常的直刚毛果蝇占1/8
D．F1中缺失1条Ⅳ号染色体的卷刚毛果蝇占1/6
解析：选D。用A来表示含有Ⅳ号染色体，用a来表示缺失Ⅳ号染色体，控制直刚毛、卷刚毛性状基因分别用B、b来表示，aa个体会死亡，则题中亲本类型可表示为AaXBY和AaXBXb，F1中雄果蝇中染色体数正常的卷刚毛(AAXbY)占1/6，A错误；F1中雌果蝇中染色体数缺失1条的直刚毛(AaXBX－)占2/3，B错误；F1中染色体数正常的直刚毛果蝇(AAXBY、AAXBXB 、AAXBXb)占1/3×3/4＝1/4，C错误；F1中缺失1条染色体的卷刚毛果蝇占2/3×1/4＝1/6，D正确。
二、非选择题
5．如图为甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图，其中乙病为伴性遗传病，请回答下列问题：
(1)甲病属于________，乙病属于________。
A．常染色体显性遗传病
B．常染色体隐性遗传病
C．伴X染色体显性遗传病
D．伴X染色体隐性遗传病
E．伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ5为纯合子的概率是________，Ⅱ6的基因型为________，Ⅲ13的致病基因来自于________。
(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚，生育的孩子患甲病的概率是________，患乙病的概率是________，不患病的概率是________。
解析：据题可知：甲病患者有Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ10，而且Ⅱ3和Ⅱ4所生后代Ⅲ9和Ⅲ11正常；乙病为伴性遗传病，乙病患者只有Ⅱ7和Ⅲ13。解答此题应先根据图谱，分别判断出甲、乙两种病的遗传方式，再推断相关个体的基因型，最后计算后代的患病率。(1)Ⅱ3和Ⅱ4个体是甲病患者，子代Ⅲ9是正常女性，判断甲病是常染色体显性遗传病。Ⅰ1和Ⅰ2都不是乙病患者，子代Ⅱ6是正常男性，Ⅱ7是患病男性，则判断乙病是伴X染色体隐性遗传病(题干中已经说明乙病为伴性遗传病)。(2)由Ⅱ7个体可知Ⅰ1是乙病的携带者，由Ⅱ6可得出Ⅰ2是甲病的杂合子，所以判断出Ⅰ1、Ⅰ2的基因型是aaXBXb、AaXBY。Ⅱ5个体是纯合子的基因型是aaXBXB，概率是1/2。Ⅱ6个体是正常男性，基因型只能是aaXBY。Ⅲ13个体是乙病男性患者，他的致病基因在X染色体上，而他的X染色体只能来自他的母亲，即Ⅱ8个体。(3)应先判断Ⅲ10个体和Ⅲ13个体的基因型，才能得出子代患病或正常的概率。但是第(2)题中两对基因同时考虑，第(3)题中求子代基因型时两对基因应分开考虑。只分析甲病时，因为Ⅲ9和Ⅲ11个体都是表现正常的人，判断Ⅱ3和Ⅱ4两个体都是甲病的杂合子(都是Aa)，Ⅲ10个体是甲病患者，基因型是AA的概率是1/3，是Aa的概率是2/3，而Ⅲ13个体的基因型是aa，所以两者的后代中正常者(aa)的概率是1/3，患者(Aa)的概率是2/3。只分析乙病时，Ⅲ13个体的基因型是XbY，Ⅱ3是正常男性，基因型是XBY，由Ⅰ1和Ⅰ2两个体得出Ⅱ4的基因型有两种：XBXB和XBXb，概率各占1/2，所以Ⅲ10个体的基因型也有两种：XBXB(概率3/4)和XBXb(概率1/4)。所以Ⅲ10和Ⅲ13两个体的后代中，患乙病的概率是1/8，不患乙病的概率是7/8。甲、乙两种遗传病同时考虑时，两病皆患的概率是1/12，只患一种病的概率是15/24，完全正常的概率是7/24。
答案：(1)A D
(2)1/2 aaXBY Ⅱ8
(3)2/3 1/8 7/24
6．人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。如图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ?4无致病基因。据图回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式为______________________，乙病的遗传方式为______________________。
(2)Ⅱ?2的基因型为______________，Ⅲ?1的基因型为__________。
(3)如果Ⅲ?2与Ⅲ?3婚配，生出正常孩子的概率为________。
解析：(1)对于甲病：Ⅱ?3、Ⅲ?3均患甲病，但是Ⅱ?4无致病基因，推出甲病为显性遗传病，又因为Ⅱ?2的女儿Ⅲ?1不患甲病，得出甲病为常染色体显性遗传病。对于乙病：Ⅲ?4患乙病，其双亲Ⅱ?3、Ⅱ?4均正常，且Ⅱ?4无致病基因，推出乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅱ?2两病兼患，且其母Ⅰ?1正常，推出Ⅱ?2的基因型为AaXbY，Ⅲ?1表现正常，但其父Ⅱ?2患乙病，推出Ⅲ?1的基因型为aaXBXb。(3)Ⅲ?2只患甲病，其父Ⅱ?2两病兼患，其母Ⅱ?1正常，推出Ⅲ?2的基因型为AaXBY。Ⅲ?4患乙病，Ⅲ?3患甲病，Ⅱ?4无致病基因，推出Ⅲ?3有关甲病的基因型为Aa，有关乙病基因型为1/2XBXB或1/2XBXb。单独分析甲病，Ⅲ?2(Aa)与Ⅲ?3(Aa)生出正常孩子的概率为1/4(aa)；单独分析乙病，Ⅲ?2(XBY)与Ⅲ?3(1/2XBXB或1/2XBXb)生出正常孩子的概率为1－1/2(Y)×1/2×1/2(Xb)＝7/8，所以Ⅲ?2与Ⅲ?3生出正常孩子的概率为1/4×7/8＝7/32。
答案：(1)常染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传
(2)AaXbY aaXBXb (3)7/32
7．科学家在研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇可表示为XBYB或XBYb或XbYB；若仅位于X染色体上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，可利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上。
(1)请完成推断过程：
①实验方法：首先选用纯种果蝇作亲本进行杂交，雌雄两亲本的表现型分别为________和________。
②预测结果：若子代雄果蝇表现为________，则此对基因位于X、Y染色体上的同源区段；若子代雄果蝇表现为________，则此对基因仅位于X染色体上。
(2)请回答相关问题：
①遗传学中常选用果蝇作为实验材料，果蝇的优点是______________、______________。(答出两点即点)
②果蝇的刚毛基因和截刚毛基因的遗传遵循____________定律。
解析：(1)若通过一次杂交实验来推断基因位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，所选亲本杂交后子代在两种情况下呈现出不同的结果，为满足此目的应选截刚毛雌果蝇和刚毛雄果蝇，若基因位于X、Y染色体上的同源区段则有：XbXb×XBYB→XBXb、XbYB，即子代雌雄果蝇均为刚毛；若基因仅位于X染色体上，则有：XbXb×XBY→XBXb、XbY，即子代雌果蝇为刚毛，雄果蝇为截刚毛。(2)果蝇具有相对性状易区分、繁殖速度快、染色体数目少等优点，适宜用作遗传实验材料；刚毛基因与截刚毛基因属于一对等位基因，其遗传遵循基因的分离定律。
答案：(1)①截刚毛 刚毛 ②刚毛 截刚毛
(2)①相对性状易于区分 雌雄异体易于培养 一只雌果蝇可产生为数众多的后代 繁殖速度快 染色体数目少 ②基因的分离
8．野生型果蝇(纯合体)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图1实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图2。分析回答下列问题：
(1)由F1可知，果蝇眼形的________________是显性性状。
(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于________染色体上。
(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因有可能位于________，也有可能位于________________。
(4)请从野生型、F1、F2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题作出判断。
实验步骤：
①用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到____________________；
②用________________与________________交配，观察子代中有没有________个体出现。
预期结果与结论：
①________________________________________________________________________，
则圆、棒眼基因位于______________________________________________________；
②________________________________________________________________________，
则圆、棒眼基因位于____________________________________________________。
解析：(1)据图1可知，双亲中一方是圆眼，一方是棒眼，而F1中全是圆眼，说明圆眼是显性，棒眼是隐性。(2)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则无论控制眼形的基因是位于性染色体的Ⅰ或Ⅱ区段，都不符合题意，因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。(3)若F2中圆眼∶棒眼≈3∶1，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于X染色体的Ⅱ区段或X和Y染色体的Ⅰ区段。(4)用F2中棒眼雄果蝇与F1中雌果蝇交配，得到的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于X染色体的特有区段Ⅱ；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅰ。
答案：(1)圆眼 (2)常 (3)X染色体的Ⅱ区段 X和Y染色体的Ⅰ区段 (4)实验步骤：①棒眼雌果蝇 ②棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 预期结果与结论：①只有雄果蝇中出现棒眼个体 X染色体的特有区段Ⅱ ②子代中没有棒眼果蝇出现 X、Y染色体的同源区段Ⅰ
9．(2019·浙江1月学考)已知某昆虫的性别决定方式为XY型，该昆虫的正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A(a)、B(b)控制，两对等位基因位于两对同源染色体上，且这两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制，某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配，得到的F1表现型及其比例见下表。
表现型 正常翅红眼 正常翅朱红眼 残翅红眼 残翅朱红眼
比例 3/8 3/8 1/8 1/8
注：无突变和致死现象。
据此分析回答下列问题：
(1)这两对相对性状的遗传遵循________定律，其中翅形的显性性状为________。翅形的这种显性现象的表现形式称为________。
(2)为解释上述杂交结果，该同学提出了一种假设：基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于X染色体上，红眼对朱红眼为显性。则雌性亲本的基因型为________。除该种假设外，符合上述杂交结果的合理假设还有________种。
(3)现已确定基因A(a)位于常染色体上，基因B(b)位于X染色体上，则理论上，F1正常翅朱红眼雌性个体中纯合子占________。现欲判断红眼是否为显性，该同学将F1残翅个体随机交配得F2，若F2表现型及比例为红眼∶朱红眼＝________，则红眼为显性性状。
答案：(1)自由组合 正常翅 完全显性
(2)AaXBXb 5
(3)0或1/3 7∶9
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第1课时 染色体及减数分裂中的染色体行为
1.简述染色体的形态、结构。 2.掌握减数分裂过程中各个时期的特征及染色体的行为变化。 3.在进行“活动：减数分裂模型的制作研究”时，运用建立模型这一科学的研究方法，认同事物都是出于一定的时空关系中的。
4．概述减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律。
[学生用书P20]
一、染色体
1．功能：细胞核内遗传物质的载体。
2．与染色质的关系：细胞中的同一物质在不同时期的两种形态。
3．结构组成
4．识别标志：对于同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。
5．数目：每种生物细胞核中，数目相对恒定。大多数生物的体细胞中成对存在，生殖细胞中成单存在。
6．染色体、姐妹染色单体、着丝粒的关系
(1)染色体的条数等于着丝粒数，有几个着丝粒就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后，一个着丝粒上连接的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。
二、减数分裂过程中的染色体行为
1．减数分裂的概念
(1)范围：进行有性生殖的真核生物。
(2)时期：从原始生殖细胞发展成成熟的生殖细胞。
(3)场所(以动物为例)：性腺。
(4)特点：细胞经过两次连续的分裂，但染色体只复制一次。
(5)结果：生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。
2．减数分裂的过程
各时期特征(以体细胞含2对4条染色体为例)：
时期 图像 特征
间期 发生了DNA复制、RNA和蛋白质合成
前期Ⅰ ①同源染色体相互配对； ②出现四分体；③可能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉现象
中期Ⅰ ①同源染色体整齐地排列在赤道面上； ②细胞两极发出的纺锤丝与同源染色体的着丝粒相连
后期Ⅰ ①同源染色体分开； ②非同源染色体自由组合
末期Ⅰ ①形成两个子细胞； ②子细胞内染色体数目只有母细胞中的一半，且无同源染色体； ③每条染色体含两条染色单体
前期Ⅱ ①时间短； ②每个染色体仍具有两条染色单体
续 表
时期 图像 特征
中期Ⅱ 染色体的着丝粒与纺锤丝相连，整齐排列在子细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ ①每条染色体的着丝粒一分为二； ②染色单体变为染色体，且在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ ①染色体平均分配到两极； ②两个子细胞分裂成4个子细胞
判断下列叙述是否正确。
(1)减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数目减半(√)
(2)同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体(×)
(3)形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体(×)
(4)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(×)
(5)染色体和染色质是细胞中的同一物质在分裂间期和分裂期的两种形态(×)
(6)减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式，是有性生殖生物的原始生殖细胞成为成熟生殖细胞必须经历的过程(√)
减数分裂中的重要概念[学生用书P21]
1．同源染色体和非同源染色体的比较
同源染色体 非同源染色体
来源 一个来自父方，一个来自母方 可以相同也可以不同
形态、大小 一般相同(性染色体不相同) 一般不同
关系 减数分裂过程中进行配对 减数分裂过程中 不配对
2.染色体和姐妹染色单体
项目图像 着丝粒 染色体 姐妹染色单体 DNA
1个 1条 无 1个
1个 1条 2条 2个
3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体
姐妹染色单体 非姐妹染色单体
含义 连接在同一着丝粒上的两条染色单体 连接在不同着丝粒上的两条染色单体
实例 图中a和a′，b和b′，c和c′，d和d′ 图中a和b、b′，a′和b、b′ c和d、d′，c′和d、d′
实例
4.配对和四分体
(1)相互联系
四分体是配对的结果，是同源染色体的特殊存在形式。
(2)数量关系
1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。
5．同源染色体与四分体
(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式。在减数分裂过程中，配对后的一对同源染色体才可称作四分体。数量关系：四分体数∶同源染色体对数∶染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶1∶2∶4∶4。
(2)有丝分裂和减数分裂过程中都有同源染色体存在，但配对和四分体只存在于减数分裂过程中。
1．下列关于同源染色体的叙述，不正确的是( )
A．一个来自父方、一个来自母方的染色体是同源染色体
B．同源染色体上的非姐妹染色单体间能互换对应部分
C．在人的正常精子中没有同源染色体
D．减数分裂中配对的染色体是同源染色体
解析：选A。一个来自父方、一个来自母方的染色体可能是同源染色体，也可能是非同源染色体。
2．下列有关四分体的叙述，正确的是( )
A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
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交叉互换
D．四分体出现在减数第一次分裂的每个时期
解析：选A。四分体由一对同源染色体配对形成，含有4条染色单体，A项正确；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，其复制后不配对，不形成四分体，B项错误；四分体内的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，C项错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离，四分体消失，D项错误。
减数分裂过程中的染色体行为[学生用书P22]
1．复制
实际上是DNA复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。复制的结果是每条染色体含有两条姐妹染色单体(由一个共同的着丝粒相连)，并使DNA数目加倍(2n→4n)。
2．同源染色体配对，形成四分体
在减数分裂过程中，同源染色体两两配对(配对时每条染色体已经复制但处于“染色质”状态，细丝状的非姐妹染色单体易交叉)，在配对的基础上，染色质高度螺旋化，形成在显微镜下能看到的两两配对的染色体，因每对同源染色体均含有四条染色单体，所以叫四分体。
3．交叉互换
同源染色体在减数分裂的四分体时期往往发生同源染色体的非姐妹染色单体片段的交叉互换现象。
4．分离和组合
后期Ⅰ同源染色体分离、非同源染色体自由组合(这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础)。
5．平均分配，数目减半
由于同源染色体分离，导致减数第一次分裂结束后，细胞中染色体数目减半。
6．着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
在减数第二次分裂后期着丝粒分裂，连在一个着丝粒上的两条姐妹染色单体分开，各成为一条染色体，使染色体数目暂时加倍后，再平分到子细胞中去。
3．同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的( )
A．减数分裂间期、减数分裂间期
B．减数第一次分裂、减数第二次分裂
C．减数第一次分裂、减数第一次分裂
D．减数第二次分裂、减数第二次分裂
解析：选B。减数第一次分裂过程中发生同源染色体的分离；减数第二次分裂过程中发生着丝粒的分裂。
4．下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是( )
A．③⑥④①②⑤ B．⑥③②④①⑤
C．③⑥④②①⑤ D．③⑥②④①⑤
解析：选D。可根据减数分裂各个时期的重要特征加以区分，然后排序。①为减数第二次分裂后期，②为减数第一次分裂后期，③为减数第一次分裂前期，④为减数第一次分裂末期，⑤为精细胞，⑥为减数第一次分裂中期。所以正确的顺序为③⑥②④①⑤。
减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律[学生用书P22]
1．核DNA数量变化分析
细胞中染色体、核DNA的数量变化规律(假设生物正常细胞中染色体数为2N，核DNA数为2C)
分裂次数 分裂时期 染色体数 核DNA数 染色单体数
减数第一次分裂 间期 2N 2C→4C 0→4N
前期 2N 4C 4N
减数第一次分裂 中期 2N 4C 4N
后期 2N 4C 4N
末期 2N→N 4C→2C 4N→2N
减数第二次分裂 前期 N 2C 2N
中期 N 2C 2N
后期 N→2N 2C 2N→0
末期 2N→N 2C→C 0
2.减数分裂柱形图分析
3．减数分裂过程中染色体、核DNA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粒分裂之后(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粒分裂之前(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——着丝粒分裂，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。
4．减数分裂每条染色体上DNA变化的曲线
(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。
(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成，每条染色体含有2个DNA分子；cd段是存在染色单体的时期(减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de变化的原因是减数第二次分裂后期着丝粒一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。
5．如图中横坐标A、B、C、D分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表的是( )
A．DNA分子数、染色体数、染色单体数
B．DNA分子数、染色单体数、染色体数
C．染色体数、DNA分子数、染色单体数
D．染色单体数、染色体数、DNA分子数
解析：选A。A表示染色体没有复制时，染色体数与DNA分子数之比为1∶1，无染色单体；B表示染色体复制后，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；C表示减数第二次分裂前、中期，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；D表示生殖细胞，染色体数∶DNA分子数＝1∶1，无染色单体。由此得出b为DNA分子数，c为染色体数，d为染色单体数。
6．如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( )
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段一个细胞中有姐妹染色单体存在
C．若两图均表示有丝分裂，则两图的de段一个细胞内只含2倍染色体
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：选B。图1纵坐标为每条染色体上DNA数量，所以既可以代表减数分裂也可以是有丝分裂。当表示减数分裂时，cd表示着丝粒分裂；bc段包含了减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期，均存在姐妹染色单体；若两图均表示有丝分裂，图1中de段表示后期和末期，后期中含有4倍染色体，末期每个核中含2倍染色体，图2中de段表示末期，每个核中含2倍染色体；若图2表示有丝分裂，则cd表示核完成分裂进入末期。
减数分裂和有丝分裂过程中染色体、核中
DNA数目的四种变化曲线的比较
(1)区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线：看起点和终点，起点和终点在同一直线上(数量不变)的为有丝分裂(图3与图4)；不在同一直线上(数量减半)的为减数分裂(图1与图2)。
(2)区别是染色体还是核DNA的数目曲线：看染色体或核DNA暂时加倍的时间，加倍的时间在间期，且线条是倾斜(核DNA的复制需一定时间)的为核DNA(图2与
图4)；加倍的时间在后期(有丝分裂后期或减数第二次分裂后期)，且是突然加倍(着丝粒的分裂在瞬间完成)的为染色体(图1与图3)。
减数分裂模型的制作研究[学生用书P24]
1．目的要求
通过制作减数分裂模型来演示减数分裂过程，加深对减数分裂的理解。
2．方法步骤
(1)用橡皮泥先制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长5 cm，粗细与铅笔相当；再用同样的方法，制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长8 cm，粗细与铅笔相当。
(2)把颜色和长短一样的两个染色单体并排放在一起，在两条长5 cm的染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来，代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体，铁丝代表着丝粒。用同样的方法做出其他3条已复制的染色体模型。
(3)在大纸上画出一个足够大的纺锤体，使之能够容下你所制作的4条染色体。让两条5 cm长的染色体配对，让两条8 cm长的染色体也配对，并放在赤道面上。
(4)抓住着丝粒把配对的两条染色体分别拉向纺锤体相反的两极。一旦染色体移到了两极，减数第一次分裂就算完成了。
(5)在这张纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心，且与第一个纺锤体垂直。
(6)把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每个染色体上的“着丝粒”，抓住每一个染色单体上原先“着丝粒”所在的位置，把染色单体拉向纺锤体的两极。最后，在你所得到的每一条染色体的外围画一个圆圈，这就代表形成了新的细胞，共画4个圆圈。
7．关于“减数分裂模型的制作研究”，下列说法不正确的是( )
A．通过制作减数分裂的模型，可加深对减数分裂的理解
B．该活动不能模拟同源染色体间的交叉现象
C．铁丝可代表着丝粒
D．减数第二次分裂中的两个纺锤体的制作应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心
解析：选B。在模型制作中，染色体是用彩色橡皮泥制作的，可以模拟同源染色体间的交叉现象。
8．为了观察减数分裂各时期的特点，下列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．①③ D．②④
解析：选C。要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢能够完整地进行减数分裂；而桃花的雌蕊中减数分裂已经完成，形成了卵细胞等生殖细胞，观察不到整个减数分裂的过程；小鼠卵巢中的卵子只能分裂到减数第二次分裂的中期，观察不到整个过程。植物的雄蕊和昆虫精巢中正在进行减数分裂的细胞很多，也容易找到减数分裂各个时期的细胞。
核心知识小结
[要点回眸] [规范答题] 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。2.1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。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：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。
[随堂检测][学生用书P25]
1.如图是某动物细胞减数分裂前期Ⅰ的示意图。图示细胞中染色体有( )
A．1条
B．2条
C．3条
D．4条
解析：选D。图中染色体的数目即为着丝粒的数目，为4条。
2.
如图是某动物细胞减数分裂过程中的某一时期示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A．在前期时，④与⑦、⑤与⑥配对，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：选B。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面两侧，表示处于减数第一次分裂中期；在减数第一次分裂前期时，同源染色体两两配对，形成四分体；在减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。
3.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：选A。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。
4．根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图，回答下列问题：
(1)图A表示细胞分裂的方式是________，处于__________________________期。细胞中有________条染色体，________条染色单体。
(2)图B所示细胞分裂产生的每个子细胞中有________条染色体。
(3)图A、B两个细胞中，具有同源染色体的细胞为图________，图A、B中DNA分子数之比为________。
答案：(1)减数分裂 减数第一次分裂后 6 12
(2)3 (3)A 2∶1
[课时作业] [学生用书P97(单独成册)]
一、选择题
1．下列关于减数分裂的叙述，不正确的是( )
A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期
B．减数分裂的范围是所有能进行有性生殖的生物
C．减数分裂的结果是成熟生殖细胞中染色体数目减半
D．减数分裂的特点是细胞中染色体复制一次，而细胞连续分裂两次
解析：选A。减数分裂的特点是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，导致成熟生殖细胞中染色体数目减半。减数分裂不具有细胞周期。
2．下列对一个四分体的叙述，正确的是( )
A．有两条姐妹染色单体 B．有四个DNA分子
C．有2对同源染色体 D．有四条染色体
答案：B
3．减数分裂过程中，同源染色体分离与非同源染色体自由组合( )
A．第一次、第二次分裂后期都出现
B．同时发生于第一次分裂后期
C．同时发生于第二次分裂后期
D．分离发生于第一次分裂，自由组合发生于第二次分裂
解析：选B。减数分裂过程中同源染色体分离与非同源染色体自由组合只发生在减数第一次分裂后期，减数第二次分裂发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。
4．如图表示细胞分裂过程中染色体、DNA数量的变化，其中表示减数分裂过程中染色体、DNA数量变化的依次是( )
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：选A。染色体的数量变化与着丝粒分裂有关，而着丝粒的分裂是瞬时完成，故染色体数量变化基本呈直线变化，①③表示染色体数量变化，减数分裂过程中，染色体数量不会达到体细胞的2倍，即①为减数分裂过程中染色体数量变化；DNA数量变化与DNA复制有关，而DNA复制是逐渐完成的，故DNA数量变化会呈斜线变化，②④表示DNA数量变化，减数分裂过程中，细胞分裂两次，DNA发生两次减半，即②为减数分裂过程中DNA数量变化。
5.如图是动物细胞进行减数分裂某时期的示意图，图中细胞( )
A．含有4对同源染色体
B．含有4条染色单体
C．正在发生同源染色体分离
D．正在发生姐妹染色单体分离
解析：选C。题图中动物细胞中同源染色体正发生分离，属于减数第一次分裂后期，C正确，D错误；其中含有2对同源染色体，8条染色单体，A、B错误。
6.如图为某动物细胞分裂的示意图。该细胞处于( )
A．有丝分裂前期
B．有丝分裂后期
C．减数第一次分裂后期
D．减数第二次分裂后期
解析：选C。含有1对同源染色体，存在染色单体，且同源染色体正在向两极移动，所以该细胞处于减数第一次分裂后期。
7．下图为生物活动课上某同学构建的减数分裂过程中染色体行为变化模型图，其中构建错误的是( )
解析：选D。A项中不含同源染色体，且着丝粒分裂，可表示减数第二次分裂后期，正确；B项中不含同源染色体，且着丝粒分裂，可表示减数第二次分裂后期，正确；C项中含有同源染色体，且同源染色体正在分离，可表示减数第一次分裂后期，正确；D项中含有同源染色体，但同源染色体移向同一极，不存在该种情况，错误。
8．减数分裂过程中第一次分裂后期和第二次分裂后期染色体数目之比和DNA含量之比分别是( )
A．2∶1和2∶1 B．1∶1和2∶1
C．4∶1和4∶1 D．4∶1和2∶1
解析：选B。减数第一次分裂前的间期染色体复制，故减数第一次分裂中DNA含量加倍，但染色体数目不变；减数第一次分裂结束后，染色体数目和DNA含量均减半，减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，DNA含量不变，故后期Ⅰ和后期Ⅱ染色体数目之比和DNA含量之比分别是1∶1和2∶1。
9．减数分裂过程中，染色体的复制及减半发生在( )
A．减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂的末期
B．减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂的中期
C．减数第二次分裂前的间期和后期
D．减数第一次分裂前的配对和中期
答案：A
10．如图是人体一个细胞进行分裂过程中，细胞内几种物质在a、b、c、d四个时期的数目变化情况，同源染色体的分离发生在( )
A．a～b B．a～c
C．b～c D．a～d
解析：选C。a中一条染色体上有一个DNA分子，染色体尚未复制；b中一条染色体含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体上有一个DNA分子；c中染色体、DNA减半，是减数第二次分裂；d中染色体、DNA减半，染色单体消失。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂即b～c过程中。
11．在某哺乳动物(体细胞染色体数＝24)的睾丸中，细胞甲和细胞乙的染色体、染色单体、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。下列关于细胞甲和细胞乙的分裂方式的判断，正确的是( )
A．细胞甲、乙可能都在进行减数分裂
B．细胞甲、乙可能都在进行有丝分裂
C．细胞甲不可能进行减数分裂，细胞乙可能进行有丝分裂
D．细胞甲不可能进行有丝分裂，细胞乙可能进行减数分裂
解析：选A。该哺乳动物体细胞染色体数目为24条，细胞甲中染色体、染色单体、核DNA分子数量依次为24、48、48，可以推测细胞甲可能处于有丝分裂或减数第一次分裂过程中；细胞乙中染色体、染色单体、核DNA分子数量依次为12、24、24，可以推测细胞乙处于减数第二次分裂过程中。
12．下列关于减数分裂的叙述中，正确的是( )
A．同源染色体经过复制就形成了四分体
B．相对于正常体细胞而言，染色体数目减半发生在减数第一次分裂，DNA分子数目减半发生在减数第二次分裂
C．减数分裂和有丝分裂一样，最终形成2个子细胞
D．1个四分体含有4条染色体
解析：选B。减数第一次分裂前期同源染色体配对形成四分体，A错误；减数分裂最终形成4个子细胞，C错误；1个四分体含有2条染色体，D错误。
二、非选择题
13.如图为某二倍体高等雄性动物细胞示意图，请据图回答下列问题：
(1)该细胞处于______________期。
(2)该细胞中有________条染色体，________条染色单体，有________对同源染色体。
(3)该动物体细胞中染色体数目最多的时期为__________________。
(4)图中A、B的关系为______________；a、a′的关系为__________________，它们是在__________________期形成的。
(5)图中A与B彼此分离发生在____________________期，a与a′彼此分离发生在______________________期。
答案：(1)减数第一次分裂前(四分体时)
(2)4 8 2 (3)有丝分裂后期
(4)同源染色体 姐妹染色单体 减数第一次分裂前的间
(5)减数第一次分裂后 减数第二次分裂后
14．如图为某动物精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图，据图回答下列问题：
(1)染色体复制发生在图________。
(2)按生殖细胞形成过程的顺序排列为图________________________(用图中A～D表示)。
(3)B图中染色体与DNA分子数之比为________。
(4)图C中染色体1和2或3和4的分离发生在______________________期。
答案：(1)A (2)A→C→B→D (3)1∶2 (4)减数第一次分裂后
15．如图甲、乙、丙表示某二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量的变化。请回答相关问题：
(1)图中ab段上升的原因相同，均是________________________________________。
(2)图甲中bc段可表示有丝分裂的________期，此时染色体与染色单体的数目之比为________；在减数分裂中，处于图甲bc段的细胞中________(填“可以”或“不可以”)含有同源染色体。
(3)图甲、丙中，cd段下降的原因分别是_______________________________________、
________________________________________________________________________。
(4)细胞在de段时，一定含有同源染色体的是图________。
解析：(1)三幅图均表示DNA含量变化，ab段上升均是DNA分子复制的结果。(2)图甲为每条染色体上的DNA含量变化，bc段为染色体复制后到着丝粒分裂前的时期，若该曲线表示有丝分裂，则bc段对应有丝分裂的前期、中期；若该曲线表示减数分裂，则bc段对应减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期，减数第一次分裂含有同源染色体。(3)图甲中cd段下降是由于着丝粒分裂，图丙中cd段下降是由于同源染色体分离，细胞一分为二。(4)图甲若表示有丝分裂，de段含有同源染色体，而表示减数分裂时没有同源染色体；图乙表示有丝分裂过程，其产生的子细胞含有同源染色体；图丙表示减数分裂过程，减数第二次分裂过程不含同源染色体，故de段一定含有同源染色体的是图乙。
答案：(1)DNA分子复制
(2)前、中 1∶2 可以
(3)着丝粒分裂 同源染色体分离，细胞一分为二
(4)乙
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第2课时 精子与卵细胞的产生和受精 减数分裂的意义
1.概述精子和卵细胞的产生和受精。 2.阐明减数分裂的意义。 3.比较减数分裂与有丝分裂的异同。
[学生用书P25]
一、精子与卵细胞的产生和受精
1．精子与卵细胞的产生(以哺乳类动物为例)
(1)精子的产生过程
①产生场所：哺乳动物的睾丸。
②产生过程(设体细胞染色体数目为2n)
细胞名称 所处时期 细胞个数 每个细胞内染色体数目
精原细胞 间期未复制前 1 2n
初级精母细胞 减数第一次分裂 1 2n
次级精母细胞 减数第二次分裂 2 n(后期为2n)
精细胞 减数分裂后 4 n
精子 变形后 4 n
③精原细胞增殖进行有丝分裂，精原细胞进行减数分裂产生精子。
(2)卵细胞的产生过程
2．受精
(1)概念：精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。
(2)染色体数目变化：恢复到原来体细胞的染色体数目。
(3)精子和卵细胞识别的物质基础是糖蛋白。
二、减数分裂及受精作用的意义
1．保持生物染色体数目的恒定和遗传性状的相对稳定。
2．为生物的变异提供可能，有利于生物对环境的适应和进化。
判断下列叙述是否正确。
(1)卵细胞的形成场所是卵巢(√)
(2)初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的(×)
(3)卵细胞和精子的形成过程都需要变形(×)
(4)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(√)
(5)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(×)
精子与卵细胞的产生[学生用书P26]
1．精子与卵细胞的产生过程
(1)精子的形成
(2)卵细胞的形成
2．精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目 不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
产生部位 动物睾丸 动物卵巢 ①染色体复制； ②配对、四分体、交叉互换(可能发生)； ③同源染色体分离； ④子细胞染色体数目减半
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
第一次分裂 1个精原细胞 ↓ 1个初级精母细胞 ↓ 2个次级精母细胞
第二次分裂 2个次级精母细胞 ↓ 4个精细胞 ①着丝粒分裂，染色单体分开； ②子细胞中染色体数目不变
有无变形 变形 不变形
1．下列选项中，不属于精子形成过程的是( )
解析：选C。卵细胞与精子的产生过程基本相同，它们的不同点主要集中在产生部位、分裂后形成的生殖细胞的数量、细胞质的分配特点及其是否变形等。卵细胞形成过程的两次分裂的后期细胞质不均等分配。
2．下列有关两个细胞分裂图像的说法，正确的是( )
A．①②均是卵细胞形成过程中的细胞
B．①②中均含两对同源染色体
C．①能产生4种类型的生殖细胞
D．②能产生1种类型的生殖细胞
解析：选D。由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，①是初级精母细胞，正处于后期Ⅰ，含两对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)；②是次级卵母细胞，正处于后期Ⅱ，不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。
卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法
受精与减数分裂的意义[学生用书P27]
1．配子的组合方式及种类
(1)自由组合
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
1个精原细胞 4 2种(多种情况)
1个卵原细胞 1 1种(多种情况)
1个雄性个体 2n种
1个雌性个体 2n种
(2)交叉互换：交叉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配子种类会大于2n种。
2．减数分裂和受精作用过程图
(1)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。染色体A与a(B与b)是同源染色体，由于来自不同的亲本所以颜色不同。
(2)减数分裂与受精作用的变化曲线——核DNA含量的变化
①图中aj段表示的是减数分裂过程，fj表示减数第二次分裂的过程。
②k点表示正在进行受精作用。
③kp段表示受精卵的有丝分裂。
3．减数分裂与受精作用的意义
(1)使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。
①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。
②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。
(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异都具有重要的意义。减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。
突破1 配子组合的多样性及种类
3．如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合，分析不考虑交叉互换的情况下，下列相关叙述不正确的是( )
A．上述精细胞至少来自4个精原细胞
B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D．①⑦可能来自同一个精原细胞
解析：选D。由于体细胞中含有3对同源染色体，最多能产生8种配子，如图所示，每种精原细胞在不发生交叉互换时，只能产生2种配子，所以上述细胞至少来自4个精原细胞，8个次级精母细胞；图中任何两个子细胞的染色体组合成为AaCcDd都有可能来自同一精原细胞，如⑤与⑧、③与⑦。
4.如图表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是下列的( )
解析：选B。细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精原细胞通过减数分裂过程中的连续两次细胞分裂后，会产生四个染色体各不相同的精子，选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。
根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’”。
突破2 受精及减数分裂
5．如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析不正确的是( )
A．a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂
B．L→M所示过程与细胞膜的流动性有关
C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的
D．MN段发生了核DNA含量的加倍
解析：选C。a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。L→M所示过程表示受精作用，与细胞膜的流动性有关。GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半。MN段包括有丝分裂间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。
细胞分裂图像的判断[学生用书P28]
1．三个前期图的判断
(1)判断步骤
(2)结果：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。
2．三个中期图的判断
(1)判断步骤
(2)结果：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。
3．三个后期图的判断
(1)判断步骤
(2)结果：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。
6．如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
(1)具有同源染色体的细胞有①②③
(2)动物睾丸中可能同时出现以上细胞
(3)③所示的细胞中有2个四分体
(4)进行有丝分裂的细胞为①和③
(5)④中发生了等位基因的分离
A．(1)(2)(5) B．(2)(4)(5)
C．(1)(3)(4) D．(1)(2)(4)
解析：选D。判断同源染色体看形态、大小和来源，①②③都有同源染色体，因此(1)正确；四个细胞中①③进行有丝分裂，②④进行减数分裂，可在雄性动物的生殖器官中同时出现，(2)(4)正确；③所示细胞进行有丝分裂，没有四分体的存在，(3)错误；④中不含同源染色体，因此不含有等位基因，(5)错误。
7．如图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是( )
A．甲、乙、丙中都有同源染色体
B．卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C．能够出现非姐妹染色单体交叉互换的是乙
D．丙的子细胞是精细胞
解析：选C。图甲处于有丝分裂中期，具有同源染色体，不出现非姐妹染色单体交叉互换；图乙处于减数第一次分裂，有同源染色体，可出现非姐妹染色单体交叉互换；图丙无同源染色体，且细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞，子细胞为卵细胞和极体；由图丙推知，该生物为雌性动物，卵巢中可能出现这三种细胞。
三看法判定细胞分裂的图像
核心知识小结
[要点回眸] [规范答题] 1.精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。2.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。3.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。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.受精作用的实质是细胞核的融合。
[随堂检测][学生用书P29]
1．(2016·浙江4月选考)两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是( )
解析：选D。A项、C项的细胞处于减数第二次分裂后期，B项的细胞处于减数第一次分裂后期，根据细胞中的染色体的形态特征知这3个细胞来自同种雌性生物，B项细胞是初级卵母细胞，A项、C项细胞均是第一极体；D项细胞中染色体形态与前三项不同，应来自于另一种雌性动物，是次级卵母细胞。
2．(2019·浙江6月学考)图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是( )
A．图中各行为出现的先后顺序是①③②④
B．图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
C．图③所示行为发生的同时，非同源染色体自由组合
D．发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
答案：D
3．下列来自同一生物体的4个细胞示意图中，属于次级精母细胞的是( )
解析：选D。A图中同源染色体上下相对，排列在赤道面上，为减数第一次分裂中期，是初级精母细胞；B图中含同源染色体，不含染色单体，为精原细胞；C图中不含同源染色体，也不含染色单体，为减数分裂结束形成的精细胞；D图中不含同源染色体，但含染色单体，是次级精母细胞。
4．某基因型为AaBb的雄性动物，其精原细胞形成精细胞过程中某个时期的示意图如图所示。下列叙述正确的是( )
A．该细胞是次级精母细胞
B．细胞中有1个四分体、4条染色体
C．该细胞分裂后最终形成2种类型的精细胞
D．细胞中A与A、A与a分别在MⅠ、MⅡ期分离
解析：选C。该图中出现配对现象，为初级精母细胞，A错误；细胞中有2个四分体，4条染色体，B错误；该细胞最终分裂成4个精细胞，有两种类型，为AB、ab或Ab、aB，C正确；细胞中AA分开在减数第二次分裂后期，A和a分开在减数第一次分裂后期，D错误。
5．图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像，图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题：
(1)图甲中A处于________期，细胞中有________条染色体；B处于____________期，此细胞的名称是__________；C细胞分裂后得到的子细胞为____________________________________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是________。
(3)图乙中细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，不含同源染色体的区间是________。
(4)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在6～7时期染色体数目为________条。
解析：(1)图甲中A中含有同源染色体，但未发生配对，其着丝粒已分裂，故应为有丝分裂后期，此时细胞中含有8条染色体；图甲中B中含有同源染色体，其正在发生同源染色体的分离，故应为减数第一次分裂后期，由于细胞质不均等分配，则该细胞为初级卵母细胞；图甲中C中无同源染色体，着丝粒分裂，故应为减数第二次分裂后期，其细胞质不均等分配，则该细胞为次级卵母细胞，其子细胞为卵细胞和(第二)极体。(2)B细胞为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，应对应图乙中的3～4段。(3)染色单体随染色体复制而形成，着丝粒分裂而消失。图乙中0～7段为减数分裂，减数分裂过程中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，结合曲线可知1～6段含有染色单体；不含同源染色体，对应曲线中的5～8段。(4)曲线6～7段对应减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体加倍，此时与体细胞染色体数目相同，为20条。
答案：(1)有丝分裂后 8 减数第一次分裂后 初级卵母细胞 卵细胞和(第二)极体 (2)3～4 (3)1～6 5～8 (4)20
[课时作业] [学生用书P99(单独成册)]
一、选择题
1．在初级精母细胞中不可能出现的染色体行为是( )
A．配对 B．交叉互换
C．同源染色体分离 D．着丝粒分裂
解析：选D。着丝粒分裂属于次级精母细胞中的染色体行为。
2．下列细胞中可能存在四分体的是( )
A．精原细胞 B．第一极体
C．初级卵母细胞 D．受精卵
解析：选C。存在四分体的时期为减数第一次分裂前期。精原细胞和受精卵相当于体细胞，不存在同源染色体配对现象，也就没有四分体。第一极体中同源染色体已分离，没有同源染色体，也就没有四分体。
3.如图表示正在进行减数分裂的某动物细胞，则该细胞是( )
A．初级精母细胞
B．初级卵母细胞
C．次级卵母细胞
D．次级精母细胞
解析：选B。题图正在进行减数分裂的细胞中含有同源染色体，每条染色体含有姐妹染色单体，处于减数第一次分裂时期；胞质不均等分裂，表明是雌性生殖细胞；综合判断属于初级卵母细胞。
4．果蝇的精细胞中有4条染色体，其初级精母细胞中的染色单体和四分体数目分别是( )
A．4和4 B．8和4
C．8和8 D．16和4
解析：选D。果蝇有8条染色体，在初级精母细胞中由于每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以共有16条染色单体。四对同源染色体两两配对，故形成4个四分体。
5．10个初级卵母细胞和5个初级精母细胞如果全部发育成熟，受精后最多能产生的新个体的数目是( )
A．5个 B．10个
C．15 D．20个
解析：选B。1个初级卵母细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，则10个初级卵母细胞经减数分裂能产生10个卵细胞；1个初级精母细胞经减数分裂可形成4个精子，则5个初级精母细胞经减数分裂能形成20个精子。一个精子和一个卵细胞结合形成一个受精卵，故10个卵细胞和20个精子最多能形成10个受精卵，即最多能产生10个新个体。
6．以下是来自同一生物体内、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中正确的是( )
A．该生物的正常体细胞中含有16条染色体
B．①与③所示细胞中染色单体数相等
C．②和④所示过程都是产生体细胞的分裂
D．由④分析，该生物有可能是雄性个体
解析：选D。①中细胞移向同一极的有同源染色体，着丝粒分裂，是有丝分裂后期，此时有8条染色体，正常的体细胞中应该是4条染色体，故A错误；③中有同源染色体，着丝粒排列在赤道面上，是有丝分裂中期，有8条染色单体，①中不存在染色单体，故B错误；②中同源染色体排列在赤道面上，是减数第一次分裂中期，④中无同源染色体，着丝粒分裂，是减数第二次分裂后期，都是产生生殖细胞的过程，故C错误；④细胞质均等分裂，有可能是次级精母细胞，故D正确。
7．减数分裂产生的配子内，染色体组成具有多样性，主要取决于( )
A．同源染色体的复制
B．同源染色体的配对和分离
C．非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合
D．染色体着丝粒的分裂
解析：选C。减数分裂过程中，配对后同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组成的多样性。
8．下图是某生物的五个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是( )
A．①和② B．②和④
C．③和⑤ D．①和④
解析：选B。一个次级精母细胞通过减数第二次分裂产生两个精细胞，减数第二次分裂过程分开的是姐妹染色单体，故不考虑交叉互换时，同一次级精母细胞所产生的两个精细胞染色体组成相同。由图分析知，②和④染色体组成相同，故选B。
9．如图表示某种动物细胞生活周期中染色体数目的变化，据图判断，发生着丝粒分裂的区段有( )
A．AB和KL B．DE和JK
C．HI和JK D．EF和KL
解析：选B。由图中曲线可知，AB段表示减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂，CG段表示减数第二次分裂，HI段表示受精作用，IM段表示受精卵的有丝分裂。着丝粒分裂发生在减数第二次分裂的后期(DE段)和有丝分裂后期(JK段)。
10．如图为三个处于不同分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．乙可能是处于有丝分裂后期的细胞
B．乙、丙两细胞不可能来自同一个体
C．甲、乙、丙三个细胞均含有四条染色体
D．甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
解析：选A。根据图示可知，甲细胞中无同源染色体及染色单体，处于减数第二次分裂的后期；乙细胞中有同源染色体，其处于有丝分裂的后期；丙细胞中同源染色体正在向两极移动，处于减数第一次分裂的后期，A项正确，D项错误；精巢和卵巢中的细胞既可以进行减数分裂也可以进行有丝分裂，因此乙、丙两细胞可能来自同一个体，B项错误；甲、丙两细胞中含有4条染色体，乙细胞中含有8条染色体，C项错误。
11．假定某动物体细胞染色体数目2N＝4，关于图中②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是( )
A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B．②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C．④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期
D．②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍
解析：选C。②中出现了四分体，故该细胞处于减数第一次分裂前期；③中存在同源染色体，且染色体着丝粒排列在赤道面上，处于有丝分裂中期；④中发生分离的同源染色体含有姐妹染色单体，该细胞处于减数第一次分裂后期；⑤中着丝粒分裂，复制后的染色体分离，且含有同源染色体，处于有丝分裂后期；⑥中也发生了着丝粒的分裂，但没有同源染色体，处于减数第二次分裂后期。
12．如图所示为某高等生物细胞局部结构模式图。下列相关叙述不正确的是( )
A．如果1代表Y染色体，则形成该细胞的场所是精巢
B．该生物细胞中，染色体最多有8条
C．要鉴定图中1的某成分，鉴定试剂可能是双缩脲试剂
D．该细胞中没有同源染色体的存在
解析：选B。如果1代表Y染色体，则该细胞为次级精母细胞，其形成的场所为精巢，A正确；该细胞(含有4条染色体)所含染色体数目是体细胞的一半，因此该生物体细胞含有8条染色体，在有丝分裂后期到达最大值，即16条，B错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；该细胞中没有两条形态、大小相同的染色体，所以没有同源染色体，D正确。
二、非选择题
13．如图是某高等动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像。请据图回答问题：
(1)上述分裂图中，每条染色体上只含一个DNA分子的是图________。
(2)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图________。
(3)在上述图中，属于初级精母细胞的是图__________________________________。
(4)按照先后顺序把有关减数分裂的序号排列起来________________。
解析：(1)每条染色体上只含一个DNA分子的是图⑤⑥⑦⑨，其他图中每条染色体上均含有两个DNA分子。(2)由题图可知该动物正常体细胞中有4条染色体，图⑤细胞处于有丝分裂后期，细胞中有8条染色体。(3)图①③⑧细胞分别处于减数第一次分裂的四分体时期、减数第一次分裂中期、减数第一次分裂后期，都是初级精母细胞。(4)图中除了②⑤⑦是有丝分裂图像外，其余都是减数分裂图像，这些图像出现的先后顺序是①③⑧⑩④⑥⑨。
答案：(1)⑤⑥⑦⑨ (2)⑤ (3)①③⑧ (4)①③⑧⑩④⑥⑨
14．如图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，据图回答下列问题：
(1)图1中AB段形成的原因是______________，图1中CD段形成的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对图2甲细胞分析可知，该细胞含有________条染色单体，该细胞处于________________分裂的________期，其产生的子细胞名称为________________________________。
(3)乙细胞含有________对同源染色体，________个DNA分子。
解析：(1)染色单体的形成是由于DNA分子的复制，而染色单体的消失是由于着丝粒的分裂。(2)甲细胞中有4条染色体，每条染色体上均含有2条姐妹染色单体，共8条染色单体；该细胞处于减数第一次分裂后期；该细胞由于细胞质不均等分裂应该是初级卵母细胞，经分裂后产生的是次级卵母细胞和第一极体。(3)乙细胞中细胞属于减数第二次分裂中期，不含有同源染色体，每条染色体上含有2个DNA分子，共4个DNA分子。
答案：(1)DNA复制 着丝粒分裂
(2)8 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体
(3)0 4
15．正常人的体细胞中含有23对同源染色体，分别编号为1号～23号，在人类的遗传病中，有一种叫21?三体综合征，也叫先天愚型，是一种常见的染色体异常遗传病，表现为智力低下，身体发育缓慢。患儿常表现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌样痴呆。对患者染色体进行检查，发现患者比正常人多了一条21号染色体。据此回答下列问题：
(1)正常人产生的配子中染色体的组合类型共有______种，从理论上分析，一对夫妇所生的两个孩子(非同卵双胞胎)所含染色体组成完全相同的概率是________。
(2)请从减数分裂和受精作用的角度完善21?三体综合征患者产生的可能原因。有以下几种情况：
①异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合形成的：
②正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合形成的：
(3)若一个正常人与一个21?三体综合征患者婚配，他们的后代发病率是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)223 1/246
(2)①a.后期 同源染色体 b．后期 姐妹染色单体
②a.后期 同源染色体 b．后期 姐妹染色单体
(3)1/2 患者产生的配子一半正常(23条)，一半异常(24条)
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