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第二节 基因伴随染色体传递
课标阐释
学法指导
?
1.概述遗传的染色体学说。(生命观念)
2.用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。(科学思维)
3.通过分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验,领悟基因与染色体的关系。(科学探究)
1.联系减数分裂中染色体的行为和孟德尔定律,理解一个特定的基因和一条特定的染色体之间的关系,从而理解遗传的染色体学说。
2.运用绘制遗传图解,结合减数分裂,用遗传的染色体学说对孟德尔的遗传规律进行解释,形成正确的遗传学观点。
一、基因位于染色体上
1.基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在平行的关系
(1)美国遗传学家萨顿发现基因分离和组合的行为与减数分裂中染色体的行为之间存在平行关系。
(2)具体表现:
基因的行为
染色体的行为
在杂交实验中始终保持其独立性和完整性
在细胞分裂各期中也保持着一定的形态特征
在体细胞中成对存在
在体细胞中成对存在
在形成配子时,等位基因互相分离,分别进入不同的配子中,结果每个配子中只含成对基因中的一个
在减数分裂时,同源染色体的两条染色体彼此分离,分别进入不同的配子中,结果每个配子只含同源染色体中的一条染色体
在形成配子时,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合地进入配子
在形成配子时,不成对的非同源染色体随机地进入配子
2.萨顿提出的假说
萨顿提出了细胞核内的染色体可能是基因载体的假说,即遗传的染色体学说。
预习反馈
1.判断正误
(1)1903年,孟德尔发现基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为有着平行的关系。(
×
)
(2)遗传的染色体学说认为形成配子过程中,同源染色体存在自由组合现象。(
×
)
(3)基因和染色体在体细胞中均成对存在。(
√
)
(4)根据基因的行为与染色体行为的一致性,科学家提出了细胞核内的染色体肯定是基因载体的学说。(
×
)
(5)遗传的染色体学说圆满解释了孟德尔定律,使人们进一步认识到孟德尔定律的重要意义。(
√
)
2.(2018浙江4月学考)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
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.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
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
解析:基因与染色体都作为独立的遗传单位,基因在杂交实验中始终保持其独立性和完整性,而染色体在细胞分裂各期中也保持一定的形态特征,A项正确;等位基因在体细胞中是成对存在的,其中一个来自母方,另一个来自父方;而同源染色体也成对存在,同样是一条来自母方,另一条来自父方,B项正确;在形成配子时,即进行减数分裂时,等位基因彼此分离,同源染色体也彼此分离进入不同的配子中,C项正确;非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,即形成配子的过程中,D项错误。
答案:D
二、分析摩尔根的果蝇眼色遗传实验
1.果蝇作为遗传实验材料的特点:果蝇是一种昆虫,个体小、繁殖快、生育力强、容易饲养。
2.研究对象:果蝇的红、白眼性状。
3.摩尔根的果蝇杂交实验
(1)现象:白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配,结果F1不论雌雄都是红眼。让F1的雌、雄果蝇互交得到F2,在F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3∶1,并且雌蝇全是红眼的,而雄蝇则有一半是红眼的,一半是白眼的,只有雄果蝇有白眼性状,雌果蝇没有此性状。
(2)解释:白眼基因(w)是隐性基因,它位于X染色体上,而Y染色体上没有它的等位基因。雌果蝇为XX型,必须在两条X染色体上都带有白眼基因(w)才表现白眼;而雄果蝇为XY型,只要这一X染色体上有白眼基因(w)即可表现为白眼。再用“+”表示红眼显性基因,亲本中白眼雄果蝇的基因型为XwY,红眼雌蝇的基因型为X+X+。据此即可解释F2中雌、雄果蝇的性状表现。
(3)结论:果蝇的白眼性状遗传确实与性别有关,而且控制该性状的基因确实位于性染色体上。
(4)意义:一是用实验证实了孟德尔定律的正确性,二是将一个特定基因(白眼基因w)定位在一条特定染色体(X染色体)上。
预习反馈
1.判断正误
(1)果蝇是一种昆虫,个体大、繁殖慢、容易饲养可作为遗传实验的材料。(
×
)
(2)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。(
√
)
(3)白眼雄蝇与纯合红眼雌蝇交配,F1不论雌雄都是红眼。(
√
)
(4)红眼雌蝇有2种基因型,白眼雌蝇有1种基因型。(
√
)
(5)摩尔根果蝇伴性遗传的研究进一步用实验证实了孟德尔定律的正确性,同时他也是人类历史上第一个将一个特定基因定位在一条特定染色体(X染色体)上的科学家。(
√
)
2.果蝇的眼色为伴性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是( )
A.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
答案:A
三、遗传的染色体学说可以解释孟德尔定律
1.分离定律:假设控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上,在杂合子F1形成配子时,同源染色体分离,使位于同源染色体上的等位基因也发生分离,分别进入到两个配子中,F1的雌雄配子
随机结合,产生性状分离现象。
2.自由组合定律:假设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。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,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。
预习反馈
1.判断正误
(1)控制种子形状的一对等位基因R和r在某对同源染色体上,F1基因型为Rr,由于次级性母细胞减数分裂时同源染色体的分离,F1植株产生含R基因和r基因的两种配子。(
×
)
(2)分离定律的实质是杂合子F1形成配子时,同源染色体分离,使位于同源染色体上的等位基因也发生分离。(
√
)
(3)果蝇的红眼和白眼的遗传遵循分离定律。(
√
)
(4)性状的自由组合实质是非同源染色体上的非等位基因的自由组合。(
√
)
(5)根据遗传的染色体学说,F1的基因型为RrYy,在中期Ⅰ,非同源染色体有两种组合方式,雌、雄配子都各有RY、ry两种基因型,它们的比例为1∶1。(
×
)
2.基因型为AaBb的动物个体的某一细胞,减数分裂过程中某个时期的示意图如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞是初级精母细胞
B.细胞中有4个四分体、4条染色体
C.该细胞分裂后最终形成2种类型的生殖细胞
D.细胞中A与A、A与a分别在MⅡ、MⅠ期分离
解析:该细胞处于减数第一次分裂的前期,可能是初级精母细胞或初级卵母细胞,A项错误;细胞中有2个四分体、4条染色体,B项错误;该细胞分裂后最终形成2种或1种类型的生殖细胞,C项错误;A与A位于姐妹染色单体上,在后期Ⅱ分离;A与a位于同源染色体上,在后期Ⅰ分离,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
基因与染色体的平行关系
问题情境
下图表示某植物一对同源染色体上的部分基因,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
1.图中共存在几对等位基因?粒形的遗传遵循分离定律吗?
提示:3对。由于控制粒形这对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,故其遗传遵循分离定律。
2.图中茎高和花色这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律吗?
提示:不遵循。由于控制茎高与花色这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上,故其遗传不遵循自由组合定律。
3.在该生物体内,甲染色体上所有的基因控制的性状是否一定能被观察到?
提示:不一定。在该生物体内,甲染色体上有些基因控制的性状可能为隐性性状,隐性性状不能观察到。
4.假设长茎与矮茎基因分别用A、a表示,杂合子Aa长茎植株产生的雌配子有几种,比例多少?
提示:杂合子Aa长茎植株产生的雌配子有2种,A∶a=1∶1。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020温州高二上学期期末改编)下列关于“遗传的染色体学说”的叙述,错误的是( )
A.该学说的提出基于染色体的成分分析
B.该学说的要点是染色体可能是基因载体
C.该学说能圆满解释孟德尔遗传定律
D.基因和染色体的行为存在明显的平行关系
探究点一
探究点二
解析:该学说提出的依据是基因和染色体的行为存在明显的平行关系,即基因和染色体行为的一致性,A项错误;该学说的内容是基因和染色体的行为存在明显的平行关系,即染色体可能是基因载体,B项正确;减数分裂时同源染色体分离,同源染色体上的等位基因也随之分离;非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合,所以该学说能解释孟德尔遗传定律,C项正确;该学说的依据是基因和染色体的行为存在明显的平行关系,D项正确。
答案:A
探究点一
探究点二
归纳提升
1.相同基因、等位基因、非等位基因辨析
探究点一
探究点二
(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。
(2)等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因:非等位基因有两种情况,一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如A和b。
探究点一
探究点二
2.一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞。例如,YyRr基因型的个体产生配子情况如下。
项 目
基因位置
可能产生配
子的种类
实际能产生
配子的种类
一个精原
细胞
?
4种
2种(YR、yr或Yr、yR)
一个雄性
个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原
细胞
4种
1种(YR或yr或Yr或yR)
一个雌性
个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
探究点一
探究点二
方法技巧
基因与染色体的关系总结
一条染色体上的多个基因呈线性排列。一对等位基因位于一对同源染色体上相应的位置。非等位基因有两种情况,一种是同源染色体上的非等位基因,它们之间不能自由组合;另一种是非同源染色体上的非等位基因,它们之间在减数分裂形成配子时自由组合。
探究点一
探究点二
活学活练
1.若基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了一个AB的配子,正常情况下同时产生的另外三个子细胞的基因型为( )
A.AB、AB、Ab
B.Ab、aB、aB
C.Ab、aB、ab
D.AB、ab、ab
解析:一个精原细胞经减数分裂产生4个配子,两两相同。基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了一个AB的配子,则另外三个子细胞的基因型为AB、ab、ab。
答案:D
探究点一
探究点二
2.右图为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①和③上
D.该细胞只有A,分别位于②和⑥上
解析:从图中来看,没有同源染色体存在,因此该细胞处于减数第二次分裂后期。在减数第一次分裂中A和a已经分开,现在的细胞中只有A或者a,两个A(或a)位于姐妹染色单体上,随着丝粒分裂而移向细胞两极,D项符合题意。
答案:D
探究点一
探究点二
孟德尔定律的细胞学解释
问题情境
观察下列图示,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
1.能正确表示基因分离定律实质的图是①~④中的哪一幅?
提示:③,该图可揭示基因分离定律实质:控制相对性状的基因在形成配子时彼此分离。
2.①和②中为什么只产生一种配子?
提示:①和②亲本是纯合子。
3.图③发生在什么细胞中,发生于何种分裂的什么时期?
提示:③图发生在初级性母细胞中,发生于减数第一次分裂后期。
探究点一
探究点二
典例剖析
(2020温州高二上学期期末改编)现有一只雄果蝇,基因型如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示四对同源染色体。已知雄果蝇同源染色体间的片段不交换。下列叙述错误的是( )
A.该果蝇一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为AbD、abd或Abd、abD
B.该果蝇减数分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期是后期Ⅰ或后期Ⅱ
C.该果蝇细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d
D.为验证基因自由组合定律,可用基因型为AaBBDd的雌果蝇与之交配
探究点一
探究点二
解析:该果蝇基因型为AabbDd,其中基因A/a和D/d遵循自由组合定律;基因A/a和b/b不遵循自由组合定律,而是连锁在一起。通过分析可知,该果蝇一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为AbD、abd或Abd、abD,A项正确;该果蝇减数分裂中复制形成的两个D基因在一条染色体上,如果没有发生交叉互换,则其发生分离的时期是后期Ⅱ,B项错误;该果蝇细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞同一极的基因有A、a、b、b、D、d,C项正确;通过分析可知,基因A/a和D/d遵循自由组合定律,故为验证自由组合定律,可用基因型为AaBBDd的雌果蝇与之交配,D项正确。
答案:B
探究点一
探究点二
归纳提升
孟德尔定律的细胞学解释
项 目
定 律
分离定律
自由组合定律
假 设
控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上
控制两对相对性状的等位基因位于两对同源染色体上
F1配子
等位基因随同源染色体的分离而分离,产生两种类型的配子,比例为1∶1,雌、雄配子随机结合
非等位基因随非同源染色体自由组合,产生四种类型的配子,比例为1∶1∶1∶1;雌、雄配子随机结合
F2的性状
两种表型,比例为3∶1,即产生性状分离现象
四种表型,比例为9∶3∶3∶1,即表现为性状的自由组合现象
探究点一
探究点二
易错提醒判断两(多)对基因能不能自由组合的方法
掌握一个原则:只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。
(1)题干中提示语,如“这两对基因分别位于两对同源染色体上”“这两对基因独立遗传”“两(多)对等位基因分别位于不同对染色体上”。
(2)从图中获取信息,如下图所示,Aa、Bb、Dd三对等位基因之间都能自由组合。
探究点一
探究点二
活学活练
1.自由组合定律中,自由组合是指( )
A.两亲本间不同基因的组合
B.带有不同基因的雌雄配子的组合
C.等位基因的自由组合
D.非同源染色体上非等位基因的自由组合
解析:自由组合发生在后期Ⅰ,此时,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
答案:D
探究点一
探究点二
2.某生物的基因型为AaBBRr,非等位基因位于非同源染色体上,正常情况下,该生物产生的配子类型中有( )
A.ABR和aBR
B.ABr和abR
C.aBR和AbR
D.ABR和abR
解析:减数分裂产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。所给生物的基因型为AaBBRr中没有b基因,正常情况下配子中也没有。
答案:A第二章染色体与遗传
第二节 基因伴随染色体传递
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列关于基因与染色体行为存在平行关系的叙述,正确的是( )
A.基因和染色体都作为独立的遗传单位且结构相同
B.在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上
C.在形成配子的过程中,同源染色体分离的同时等位基因也分离
D.在雌雄配子随机结合过程中,非同源染色体自由组合的同时非等位基因也自由组合
2.1个基因型为YyRr的精原细胞和1个同样基因型的卵原细胞,按自由组合定律遗传,各能产生精子和卵细胞的种类是( )
A.2种和1种
B.4种和4种
C.4种和1种
D.2种和2种
3.如图分别表示同一动物不同细胞的分裂图像,可能导致等位基因彼此分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合的图像分别是( )
A.①和②
B.②和②
C.③和②
D.②和④
4.正常情况下某动物产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种精子,下列说法正确的是( )
A.这四种精子可能来自同一个精原细胞
B.这四种精子可能来自两个精原细胞
C.这四种精子可能来自一个次级精母细胞
D.这四种精子可能来自两个次级精母细胞
5.下列叙述中不能体现基因与染色体平行关系的是( )
A.基因位于染色体上,染色体是基因的载体
B.形成配子时,细胞中成对的基因分离,同源染色体也分离,分别进入不同的配子
C.形成配子时,细胞中非等位基因自由组合,不成对的非同源染色体也自由组合
D.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体中也如此
6.基因型为AaBb的1个精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,基因型分别为AB、AB、ab、ab,请推测这两对等位基因的位置关系( )
A.位于两对同源染色体上
B.位于一对同源染色体上
C.位于一条染色体上
D.位于一对或两对同源染色体上
7.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过程中,基因的走向不可能的是
( )
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
8.如图所示,某生物细胞内具有两对染色体,A、a与B、b是位于两对同源染色体上的等位基因,下列排列方式正确的是( )
二、非选择题
9.(2020湖州高二上学期期末)某哺乳动物基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上。图甲是分裂过程中同源染色体对数变化情况,图乙是该生物体内的三个细胞分裂的示意图。请分析回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲中的CD段对应图乙中的 细胞,GH后同源染色体对数变为0的原因是 。?
(2)在该生物的 器官中可以观察到图乙的所有细胞。图乙中有同源染色体的细胞是 。?
(3)①细胞标明了该生物正常情况下基因在染色体上的分布情况。①细胞中移向同一极的基因组成是 。③细胞的名称是 ,与③细胞同时形成的另一个细胞的基因型是 。?
能力提升
一、选择题
1.下图表示某生物细胞内的4对基因与2对染色体的关系。根据图判断不遵循自由组合定律的是( )
2.某生物基因型为Aa,该生物精原细胞有丝分裂后期、后期Ⅰ、后期Ⅱ移向细胞两极的基因分别是( )
A.A,a A和A,a和a A,a
B.A和A,a和a
A和a
A,A或a,a
C.A和a,A和a
A,a
A,a
D.A和a,A和a
A和A,a和a
A,A或a,a
3.下图为某一初级卵母细胞的一对同源染色体及其等位基因,下列说法正确的是( )
A.该细胞中染色体数目∶基因数目=1∶2
B.A与a在减数第二次分裂后才实现完全分离
C.该细胞可产生4种不同基因型的生殖细胞
D.两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
4.下图是同种生物4个个体的细胞示意图,其中A对a、B对b为显性。选择其中两个个体作为亲本杂交,F1中出现4种表型,6种基因型。则亲本是( )
A.图1和图3
B.图1和图4
C.图2和图3
D.图2和图4
5.已知一株严格自交型的植物基因型为AaBb,其基因中A、a与B、b控制不同的性状,且属于完全显性,这2对基因的分布情况可能为以下3种情况中的一种。下列相关叙述,正确的是( )
A.①和③中B基因所在的基因位置不同
B.若属于①所示情况,则在前期Ⅰ不会发生基因的自由组合
C.若属于②所示情况,则后代会出现1∶2∶1的性状分离比
D.若属于③所示情况,则后代会出现3∶1的性状分离比
二、非选择题
6.某种昆虫的长翅(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3对性状的基因位于不同染色体上。现有这种昆虫一个体的基因型如图所示,请回答下列问题。
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律,并说明理由:?
。?
(2)该昆虫的一个初级精母细胞产生的精细胞的基因组成为 。?
(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分别是 。?第二章染色体与遗传
第二节 基因伴随染色体传递
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列关于基因与染色体行为存在平行关系的叙述,正确的是( )
A.基因和染色体都作为独立的遗传单位且结构相同
B.在体细胞中基因成对存在于同一条染色体上
C.在形成配子的过程中,同源染色体分离的同时等位基因也分离
D.在雌雄配子随机结合过程中,非同源染色体自由组合的同时非等位基因也自由组合
解析基因和染色体都是独立的遗传单位,但基因是DNA上有遗传效应的片段,染色体由DNA和蛋白质组成,基因和染色体结构不同,A项错误;在体细胞中,成对的等位基因存在于成对的同源染色体上,B项错误;减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分离而分离,C项正确;受精作用只是雌、雄配子的染色体和基因结合到一起,没有发生非同源染色体和非等位基因的自由组合,D项错误。
答案C
2.1个基因型为YyRr的精原细胞和1个同样基因型的卵原细胞,按自由组合定律遗传,各能产生精子和卵细胞的种类是( )
A.2种和1种
B.4种和4种
C.4种和1种
D.2种和2种
解析通常情况下,1个精原细胞只能产生两两相同的4个精子,而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。
答案A
3.如图分别表示同一动物不同细胞的分裂图像,可能导致等位基因彼此分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合的图像分别是( )
A.①和②
B.②和②
C.③和②
D.②和④
解析根据题中各图染色体的行为特点,可以判断出:图①所示细胞处于有丝分裂后期;图②是后期Ⅰ;图③是后期Ⅱ;图④是有丝分裂中期。等位基因位于同源染色体上,只有在后期Ⅰ才会随同源染色体的分离而分离,同时,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也伴随着自由组合。
答案B
4.正常情况下某动物产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种精子,下列说法正确的是( )
A.这四种精子可能来自同一个精原细胞
B.这四种精子可能来自两个精原细胞
C.这四种精子可能来自一个次级精母细胞
D.这四种精子可能来自两个次级精母细胞
解析正常情况下,一个精原细胞经减数分裂形成的四个精细胞应两两相同,所以可判断这四种精子不可能来自同一个精原细胞,而可能来自两个精原细胞。由一个次级精母细胞分裂形成的两个精细胞应该相同。
答案B
5.下列叙述中不能体现基因与染色体平行关系的是( )
A.基因位于染色体上,染色体是基因的载体
B.形成配子时,细胞中成对的基因分离,同源染色体也分离,分别进入不同的配子
C.形成配子时,细胞中非等位基因自由组合,不成对的非同源染色体也自由组合
D.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体中也如此
解析B、C、D三项所示表明基因的行为变化与染色体的行为变化一致,体现了基因与染色体的平行关系,A项仅说明了基因与染色体的关系,未体现两者的平行关系。
答案A
6.基因型为AaBb的1个精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,基因型分别为AB、AB、ab、ab,请推测这两对等位基因的位置关系( )
A.位于两对同源染色体上
B.位于一对同源染色体上
C.位于一条染色体上
D.位于一对或两对同源染色体上
解析正常情况下,1个精原细胞减数分裂能产生2种4个精细胞。基因型为AaBb的1个精原细胞经减数分裂产生了4个精细胞,基因型分别为AB、AB、ab、ab;如果两对等位基因位于一对同源染色体上,则A与B在同一条染色体上,a与b在同一条染色体上,减数分裂后也产生AB、AB、ab、ab共2种4个精细胞;如果位于两对同源染色体上,则A与B自由组合在一起,a与b自由组合在一起,减数分裂后也产生AB、AB、ab、ab共2种4个精细胞。
答案D
7.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过程中,基因的走向不可能的是
( )
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
解析在减数分裂形成配子过程中,等位基因A和a、B和b会分离,与此同时,非等位基因A与B或b、a与B或b自由组合。即基因A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的,但A与a不走向同一极,B与b也不走向同一极,因此,基因型为AaBb的个体可产生AB、Ab、aB、ab
4种类型的配子。
答案C
8.如图所示,某生物细胞内具有两对染色体,A、a与B、b是位于两对同源染色体上的等位基因,下列排列方式正确的是( )
答案C
二、非选择题
9.(2020湖州高二上学期期末)某哺乳动物基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上。图甲是分裂过程中同源染色体对数变化情况,图乙是该生物体内的三个细胞分裂的示意图。请分析回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲中的CD段对应图乙中的 细胞,GH后同源染色体对数变为0的原因是 。?
(2)在该生物的 器官中可以观察到图乙的所有细胞。图乙中有同源染色体的细胞是 。?
(3)①细胞标明了该生物正常情况下基因在染色体上的分布情况。①细胞中移向同一极的基因组成是 。③细胞的名称是 ,与③细胞同时形成的另一个细胞的基因型是 。?
解析分析甲图可知,AE表示有丝分裂,其中CD表示有丝分裂后期;FI表示减数分裂,其中FG表示减数第一次分裂。分析图乙可知,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,且同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;③细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。(1)图甲中的CD段为有丝分裂后期,对应图乙中的①细胞,FG表示减数第一次分裂,GH后同源染色体对数变为0的原因是在减数第一次分裂末期,同源染色体分开分别进入两个子细胞。(2)图乙的②细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,表示该生物是雄性;图乙的细胞既有有丝分裂又有减数分裂,在该生物的睾丸(或精巢或生殖器官)中可以观察。图乙中有同源染色体的细胞是①和②。(3)①细胞中移向两极的染色体相同,基因组成均是AaBb。③减数第二次分裂后期细胞的名称是次级精母细胞,由①细胞中基因在染色体上的分布情况,可判定③细胞基因型为aabb,与③细胞同时形成的另一个细胞的基因型是AABB。
答案(1)① 在减数第一次分裂末期,同源染色体分开分别进入两个子细胞 (2)睾丸(或精巢或生殖) ①② (3)AaBb 次级精母细胞 AABB
能力提升
一、选择题
1.下图表示某生物细胞内的4对基因与2对染色体的关系。根据图判断不遵循自由组合定律的是( )
解析自由组合定律指位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂时自由组合。而A、a与D、d两对等位基因位于一对同源染色体上,因此不遵循自由组合定律。
答案A
2.某生物基因型为Aa,该生物精原细胞有丝分裂后期、后期Ⅰ、后期Ⅱ移向细胞两极的基因分别是( )
A.A,a A和A,a和a A,a
B.A和A,a和a
A和a
A,A或a,a
C.A和a,A和a
A,a
A,a
D.A和a,A和a
A和A,a和a
A,A或a,a
解析A、a为一对等位基因,位于一对同源染色体上,在细胞有丝分裂的后期,姐妹染色单体分离,移向两极的是A和a,A和a;后期Ⅰ等位基因A和a随同源染色体的分开而分离,分别移向两极;后期Ⅱ,细胞中不存在同源染色体,也就不存在等位基因,此时分离开的姐妹染色单体上的相同基因A、A或a、a分别移向两极,故移向细胞两极的基因为A,A或a,a。
答案D
3.下图为某一初级卵母细胞的一对同源染色体及其等位基因,下列说法正确的是( )
A.该细胞中染色体数目∶基因数目=1∶2
B.A与a在减数第二次分裂后才实现完全分离
C.该细胞可产生4种不同基因型的生殖细胞
D.两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
解析由于一条染色体上常常有许多个基因,所以细胞中染色体数目比基因数目少得多,A项错误;由于发生交叉互换,等位基因A与a的分离不只发生在减数第一次分裂后期,也发生在减数第二次分裂后期,因此A与a在减数第二次分裂后才实现完全分离,B项正确;图示为初级卵母细胞,减数分裂后只能形成1种生殖细胞,即卵细胞,C项错误;两对基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,D项错误。
答案B
4.下图是同种生物4个个体的细胞示意图,其中A对a、B对b为显性。选择其中两个个体作为亲本杂交,F1中出现4种表型,6种基因型。则亲本是( )
A.图1和图3
B.图1和图4
C.图2和图3
D.图2和图4
解析图1和图3个体杂交,F1中出现1种表型,1种基因型,A项错误;图1和图4个体杂交,F1中出现1种表型,2种基因型,B项错误;图2和图3个体杂交,F1中出现2种表型,4种基因型,C项错误;图2和图4杂交,F1中出现4种表型,6种基因型,D项正确。
答案D
5.已知一株严格自交型的植物基因型为AaBb,其基因中A、a与B、b控制不同的性状,且属于完全显性,这2对基因的分布情况可能为以下3种情况中的一种。下列相关叙述,正确的是( )
A.①和③中B基因所在的基因位置不同
B.若属于①所示情况,则在前期Ⅰ不会发生基因的自由组合
C.若属于②所示情况,则后代会出现1∶2∶1的性状分离比
D.若属于③所示情况,则后代会出现3∶1的性状分离比
解析①和③中B基因在非同源染色体上,故①和③中B基因所在的基因位置不同,A项正确;若属于①所示情况,则在前期Ⅰ可能会发生交叉互换而发生基因重组,B项错误;若属于②所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,出现3∶1的性状分离比,C项错误;若属于③所示情况,基因型为AaBb的植物自交,其后代的基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,出现1∶2∶1的性状分离比,D项错误。
答案A
二、非选择题
6.某种昆虫的长翅(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3对性状的基因位于不同染色体上。现有这种昆虫一个体的基因型如图所示,请回答下列问题。
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅这两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律,并说明理由:?
。?
(2)该昆虫的一个初级精母细胞产生的精细胞的基因组成为 。?
(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分别是 。?
解析(1)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,不遵循自由组合定律。(2)该昆虫的一个初级精母细胞经减数分裂可产生4个精细胞,基因组成可能为AbD、AbD和abd、abd或Abd、Abd和abD、abD。(3)该昆虫体细胞有丝分裂后期,由于所有的基因都要复制,所以每个基因都移向细胞同一极,也就是细胞的两极都有一全套相同的基因。(4)复制形成的两个基因发生分离的时期是有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)为验证自由组合定律,可以用测交法或杂交法,测交法子代出现四种基因型和表型,比例为1∶1∶1∶1;杂交法子代出现四种表型,比例为9∶3∶3∶1,所以可选择基因型为aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd的个体与该昆虫交配。
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
