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二 受精作用
核心要点突破
知能过关演练
二
受精作用
基础自主梳理
基础自主梳理
一、概念
_______和精子相互识别、融合成为_______的过程。
二、实质
精子的细胞核与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。
卵细胞
受精卵
细胞核
染色体
思考感悟
卵细胞和精子相互识别的基础是什么？
【提示】 细胞膜外表面的糖蛋白。
三、结果
受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)。
染色体
四、意义
1．有利于生物在_________中进化。
2．就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中_______数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
自然选择
染色体
核心要点突破
减数分裂产生配子的种类及来源
1．配子的来源及判断方法
(1)参照如图可知
①E和F，G和H中的染色体组成完全相同，E(F)与G(H)中的染色体“互补”，即E(F)与G(H)中的染色体组合在一起即为精原细胞A中的染色体。
②C与D中的染色体“互补”，即C与D的染色体组合在一起即为初级精母细胞B中的染色体。
(2)判断方法
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。
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。
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。
例1
图甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的可能有( )
A．①② B．①④
C．①③ D．②④
【尝试解答】 C
【解析】 减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中，所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析，①图与图甲的染色体组成互补，③图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出①③与图甲精细胞可能来自同一精原细胞。
跟踪训练 从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图所示。如果不考虑染色体交换，关于这两个精细胞的来源叙述错误的是( )
A．可能来自于一个精原细胞
B．可能来自于一个初级精母细胞
C．可能来自于两个初级精母细胞
D．可能来自于一个次级精母细胞
答案：D
减数分裂和受精作用的意义
1．同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
原因：(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，对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。
原因：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。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2N)：
例2
下列有关受精作用的叙述，正确的是( )
A．发生受精作用时，精子尾部的线粒体全部进入卵细胞
B．受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同
C．受精卵中的遗传物质，来自父母双方的各占一半
D．雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关
【思路点拨】 本题主要考查受精作用的过程及变化。解答本题可从以下几点分析：
①明确受精作用的过程。
②分析受精卵中的染色体的来源和数目的变化。
③理解减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要作用。
【尝试解答】 B
【解析】 此题主要考查有关受精作用的特点，逐项分析如下：
选项判断 原因分析
A项错误 发生受精作用时，只有精子的头部进入卵细胞，而尾部留在了外面，因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞
B项正确 经过减数分裂，产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半，再经过雌雄配子结合，受精卵中染色体数目恢复为正常体细胞中染色体数目
C项错误 受精卵中的核遗传物质，一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质则几乎全部来自于母方
D项错误 减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，再加上受精时雌雄配子的随机结合，必然导致产生的后代具有多样性
【互动探究】
(1)不是同种生物的两性生殖细胞能相互融合吗？为什么？
(2)精子和卵细胞融合形成受精卵体现了细胞膜的什么特点？
【提示】 (1)不能。因为细胞膜和核膜具有识别功能。
(2)①功能特点：进行细胞间的信息交流；②结构特点：具有一定的流动性。
【探规寻律】 ①卵细胞和精子的相互识别靠的是细胞膜外的糖蛋白。
②膜融合的基础是生物膜的结构特点：具有一定的流动性。
③受精作用的实质是细胞核的融合。
④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。
⑤受精卵形成后立即进行有丝分裂，不能进行减数分裂。
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精(卵)原细胞
基萨顿假说基因位于染色体上,基因
↓染色体复制
因
在验证据在染色体上呈线性排列
初级精(卵)母细胞
奕孟德尔遗
联会四分体
交叉互换
基体→传规律的遗传因子为一对同源染
因上现代解释
色体上的等位基因
同源染色体
分离
减和
次级精(卵)母细胞数染
分
概念
着丝点分裂,
染色单体分离
裂/体,
的
人类红绿色
交叉遗传男性通过他的女
精细胞(卵细胞)
关伴盲症件X隐性)儿将致病基因传给他的外孙
变形
系
精子卵细胞
传抗维生素D佝
偻病(伴X显性)
受精卵
应用
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第3节 伴性遗传
课标领航
1．概述伴性遗传的特点。
2．运用资料分析的方法，总结人类红绿色盲症的遗传规律。
3．举例说出伴性遗传在实践中的应用。
【重点】 伴性遗传的特点
【难点】 分析人类红绿色盲症的遗传。
核心要点突破
知能过关演练
第3节
伴性遗传
基础自主梳理
基础自主梳理
一、概念
位于_________上的基因控制的性状在遗传上和_____相关联，这种现象叫做伴性遗传。
二、人类红绿色盲症
1．分析人类红绿色盲
基因位置：红绿色盲症是由位于_________上的隐性基因b控制的，Y染色体由于过于短小而没有这种基因。
性染色体
性别
X染色体
2．人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型
女性 男性
基因型 XBXB _____ XbXb ____ XbY
表现型 正常 正常(携带者) ____ ____ 色盲
XBXb
XBY
色盲
正常
3.特点
(1)男性患者_____女性
(2)_________(男性的红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给他的女儿)
(3)女性色盲，她的父亲和儿子肯定都是_____。
多于
交叉遗传
色盲
思考感悟
1．某种遗传病在该家族系谱图中发现只要是男性都患该病，女性都不患病，这是一种什么病？有什么遗传特点？
【提示】 属于伴Y遗传病，其传递过程是父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽。
三、抗维生素D佝偻病
1．致病基因位置：抗维生素D佝偻病是由X染色体上_____基因控制的遗传病。
2．这类遗传病的发病特点
(1)女性_____男性，部分XDXd患者病症较轻。
(2)具有世代连续性现象。
(3)男性患者与正常女性结婚的后代中_____都是患者，_____都正常。
显性
多于
女儿
儿子
思考感悟
2．某女性婚前体检，发现是红绿色盲，其丈夫正常，医生在建议栏内写了一句话告诫这对新婚夫妇，你知道医生写的是什么吗？
【提示】 建议生女孩，避免色盲。因为该女性的基因型为XbXb，只能产生一种Xb配子,与精子Y结合生出的男孩一定是色盲(XbY)。
四、伴性遗传在实践中的应用
1．伴性遗传的其他实例
人的血友病，芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹以及雌雄异株植物(如杨、柳)中某些性状的遗传都是伴性遗传。
2．鸡的性别决定
(1)雌性个体的两条性染色体是异型的，表示为_____。
ZW
(2)雄性个体的两条性染色体是同型的，表示为_____。
3．根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性
图示如下：
ZZ
核心要点突破
人类的色盲遗传(伴X隐性遗传)的规律
父母的基因型和表现型 子女可能出现的基因型和表现型 子女色盲比例
XBXB×XbY
女正常 男色盲 XBXb XBY
女携带者 男正常
1 ∶ 1 子女无色盲
父母的基因型和表现型 子女可能出现的基因型和表现型 子女色盲比例
XBXb×XBY
女携带者 男正常 XBXB XBXb
女正常 女携带者
1 ∶ 1
XBY XbY
男正常 男色盲
1 ∶ 1 男孩中50%是色盲
XbXb×XBY
女色盲 男正常 XBXb XbY
女携带者 男色盲
1 ∶ 1 男孩100%是色盲
父母的基因型和表现型 子女可能出现的基因型和表现型 子女色盲比例
XBXb×XbY
女携带者 男色盲 XBXb XbXb
女携带者 女色盲
1 ∶ 1
XBY XbY
男正常 男色盲
1 ∶ 1 女孩中50%是色盲
男孩中50%是色盲
父母的基因型和表现型 子女可能出现的基因型和表现型 子女色盲比例
色盲遗传的一般规律 色盲患者男性多于女性，因色盲基因是隐性基因，女性为XbXb时才表现为色盲，XBXb不表现色盲；而男性只要X染色体上带有色盲基因b，就表现为色盲。所以男性色盲多
2.色盲的传递途径一般是由男性患者通过他的女儿传给外孙(交叉遗传)
3.女性色盲，她的父亲和儿子肯定都是色盲
下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于( )
例1
A．Ⅰ－1 B．Ⅰ－2
C．Ⅰ－3 D．Ⅰ－4
【尝试解答】 B
【解析】 根据题意结合遗传系谱图知，Ⅲ－9患色盲且只有一条X染色体，而Ⅱ－7不患色盲，则可判定Ⅲ－9色盲基因来自Ⅱ－6, Ⅱ－6携带色盲基因但不患色盲，因此色盲基因一定来自Ⅰ－2。
【互动探究】
(1)若Ⅰ－2不患色盲，则Ⅲ－9的红绿色盲致病基因来自于哪一个体？
(2)Ⅱ－5的色盲基因来自于哪一个体？
【提示】 (1)Ⅰ－1。
(2)Ⅰ－1。
遗传病系谱图的识别
1．肯定判断类
常染色体隐性遗传病 常染色体显性遗传病
图例
常染色体隐性遗传病 常染色体显性遗传病
分析说明 患病女儿致病基因来自父母，父母有致病基因而无病，故致病基因为隐性，父有此致病基因而无病，此致病基因不可能位于X染色体上 女儿的正常基因来自父母，父母虽有正常基因仍得病，致病基因为显性。如果致病基因位于X染色体上，女儿必从父方得到带有显性致病基因的X染色体而致病，故此致病基因不可能位于X染色体上
2.否定判断类
不是伴X染色体隐性遗传病 不是伴X染色体显性遗传病
图例
分析说明 若为X隐，女儿会从正常父方获得位于X染色体上的正常显性基因而正常，而儿子只能从母方获得位于X染色体上的隐性致病基因而得病 若为X显，女儿必然从父方获得X染色体上的显性致病基因而得病。儿子从父方获得不带致病基因的Y染色体，从母方获得带有正常基因的X染色体而正常
3.不确定判断类
图例
分析说明 儿子的致病基因来自父母，父母有致病基因而无病，故致病基因为隐性，位于常染色体上或X染色体上，此图均成立 儿子的正常基因来自父母，父母有正常基因仍得病，故致病基因为显性，位于常染色体上或X染色体上，此图均成立
下列是人类有关遗传病的四个系谱，与甲、乙、丙、丁四个系谱相关的说法正确的是( )
例2
A．乙系谱中患病男孩的父亲一定是该致病基因的携带者
B．丁系谱中的夫妻再生一个正常男孩的几率是1/8
C．甲、乙、丙、丁都可能是苯丙酮尿症的系谱图
D．甲、乙、丙、丁都不可能是红绿色盲症的系谱图
【思路点拨】 本题主要考查根据遗传系谱判断遗传方式的方法。解答本题可从以下几点分析：
①明确常见遗传病的发病特点。
②区分常见遗传病的不同。
③总结根据遗传系谱判断遗传方式的基本方法及其原理。
【尝试解答】 B
【解析】 各选项的分析如下：
选项判断 原因分析
A项错误 乙系谱图肯定是隐性遗传病，但不能确定是在常染色体还是X染色体上，若在X染色体上，则父亲不是该致病基因的携带者。
B项正确 丁系谱所示为常染色体显性遗传病，双亲基因型为Aa，生正常孩子(aa)的几率是1/4，则生一个正常男孩的几率是1/8。
C项错误 苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，而丁系谱所示为常染色体显性遗传。
D项错误 乙系谱有可能是红绿色盲症的系谱图。
【探规寻律】 解答此类题目的基本步骤
①先利用“隐性突破法”判断显隐性关系。
②再根据遗传病的患病特点确定致病基因在常染色体上还是X染色体上。
跟踪训练 如图为人类某遗传病的系谱图，则该遗传病最可能的遗传方式为( )
A．常染色体显性遗传
B．常染色体隐性遗传
C．X染色体显性遗传
D．X染色体隐性遗传
解析：选C。判定遗传病的遗传方式要根据遗传病的遗传规律和遗传特点。该系谱图每代都有患者，遗传表现连续性，女患者多于男患者，男患者的女儿都是患者，性状表现与性别有关，其遗传方式最可能是X染色体显性遗传。
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第1节 减数分裂和受精作用
课标领航
1．举例说明配子的形成过程。
2．举例说明受精过程。
3．使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
4．阐明减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要性。
【重点】 减数分裂的概念；精子的形成过程；受精作用的过程。
【难点】 模拟减数分裂过程中染色体的变化；比较精子和卵细胞形成过程的异同。
一 减数分裂
核心要点突破
知能过关演练
一
减数分裂
基础自主梳理
基础自主梳理
一、减数分裂
1.范围：进行_____生殖的生物。
2.时期：原始生殖细胞产生成熟的生殖细胞的过程中。
3.特点：染色体复制_____,细胞分裂_____。
4.结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少_____。
有性
一次
两次
一半
二、精子的形成过程
1．减数第一次分裂
(1)间期
①染色体行为变化：染色体复制，每条染色体都含有两条姐妹染色单体。
②细胞变化：1个精原细胞→1个_________细胞。
(2)分裂期
①染色体行为变化
联会：___________两两配对
初级精母
同源染色体
四分体：联会的每对同源染色体含四条染色
单体，其中的非姐妹染色单体之间常发生_________
各对同源染色体排列在_______上
___________彼此分离，分别移向细胞两极
交叉互换
赤道板
同源染色体
②细胞数目变化：1个初级精母细胞→2个_________细胞。
③每个细胞中染色体数目变化：2N→N。
思考感悟
1．精原细胞的染色体经过复制后数目是否加倍？
【提示】 染色体复制后，DNA分子数加倍,由于两条姐妹染色单体仍由一个着丝点相连接，染色体数目不变。
次级精母
不再
复制
减半
精子
三、卵细胞的形成过程
1．形成场所：_____。
2．细胞名称的变化
3．染色体的变化：与精子形成过程相同。
卵巢
思考感悟
2.卵原细胞发生减数分裂时，细胞质是否都是不均等分配？
【提示】 初级卵母细胞和次级卵母细胞发生分裂时，细胞质是不均等分配，但是极体分裂时，细胞质都是均等分配的。
4.变化结果：一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个_______，三个极体都退化消失。
卵细胞
核心要点突破
精子和卵细胞形成过程的比较
不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
部位 睾丸 卵巢 ①染色体都在间期复制一次
②减数第一次分裂都是同源染色体分开
原始
细胞 一个精原细胞 一个卵原细胞
减数第一次分裂
不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
减数第二次分裂 四个精细胞 ③减数第二次分裂都是姐妹染色单体分开
④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半
是否
变形 变形 不变形
分裂
结果 一个精原细胞最终生成四个精子 一个卵原细胞最终生成一个卵细胞
例1
【尝试解答】 C
【解析】 关键是抓住精细胞要通过变形才能形成精子，及在卵细胞形成过程的两次分裂后期，细胞质的不均等分裂这两大特点来进行判断。
【探规寻律】 精子和卵细胞形成过程中有关细胞名称的判断(二倍体生物细胞)：
①若细胞质分裂不均等，一定是卵细胞形成过程中的有关图像。含有同源染色体，则为初级卵母细胞；不含同源染色体，则为次级卵母细胞。
②若细胞质分裂均等，含同源染色体，则为初级精母细胞；不含同源染色体，可能是次级精母细胞，也可能是极体。
解析：选C。C所示的图解应为初级精母细胞减数第一次分裂后期图,故在卵巢中见不到。A为初级卵母细胞减数第一次分裂后期，B为有丝分裂后期，D为第一极体减数第二次分裂后期，故A、B、D均可在卵巢中见到。
分裂图像的比较
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前
期
①与②的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；
①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体。
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
中
期
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；
①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体。
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
后
期
①与②比较：①中染色单体分离，②中同源染色体分离；
①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；
②与①、③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体。
例2
下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．能够出现基因重组的是乙
D．丙的子细胞是精细胞
【尝试解答】 C
【解析】 甲图为有丝分裂中期图，具有同源染色体，不出现基因重组；乙图为减数第一次分裂，有同源染色体，可出现基因重组;丙图细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞，无同源染色体，子细胞为卵细胞和极体；由丙图可推知，“某生物为雌性生物”；卵巢中可能出现这三种细胞。
【互动探究】
(1)甲细胞出现联会现象吗？
(2)丙细胞含有2对同源染色体吗？
【提示】 (1)不出现。
(2)不含同源染色体。
【探规寻律】 图像鉴别——三看识别法
减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化
1．变化曲线
2．曲线分析
(1)染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量已加倍。
(2)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。
(3)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。
(4)BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制，DNA含量加倍，但是染色体数目不变。
(5)DE(de)段表示减数第一次分裂结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内DNA和染色体数目均减半。
(6)ff′段表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是DNA含量不变。
(7)H(h)点表示减数第二次分裂结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分到了两个子细胞中。
例3
如图中甲～丁为某动物(染色体数＝2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数DNA分子数的比例图，关于此图叙述错误的是( )
A．甲图可表示减数第一次分裂前期
B．乙图可表示减数第二次分裂前期
C．丙图可表示有丝分裂间期的开始阶段
D．丁图可表示有丝分裂后期
【思路点拨】 此题主要考查有丝分裂和减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数的变化特点，正确解答应注意以下几点:
①明确正常体细胞内染色体数为2n。
②分析柱形图，明确每幅图中染色体、染色单体、DNA分子数之间的比例。
③回忆有丝分裂和减数分裂各时期细胞内染色体、染色单体与DNA分子数的特点。
【尝试解答】 D
【解析】 逐项分析如下：
选项判断 原因分析
A项正确 甲图中染色体∶染色单体∶DNA分子＝2n∶4n∶4n，可表示减数第一次分裂前期，染色体已复制，但还未发生分离
B项正确 乙图中染色体∶染色单体∶DNA分子＝n∶2n∶2n,证明染色体数已减半，但着丝点未分裂，仍含有染色单体，可表示减数第二次分裂前期
C项正确 丙图中染色体∶DNA分子＝2n∶2n，无染色单体，可表示有丝分裂间期，DNA分子复制之前的阶段
D项错误 丁图中染色体∶DNA分子＝n∶n，无染色单体，染色体数是体细胞中染色体数的一半，应是减数第二次分裂结束，而有丝分裂后期染色体，染色单体∶DNA分子＝4n∶0∶4n
【互动探究】
(1)四幅图中，可以表示有丝分裂过程的有哪些？
(2)若四幅图均表示减数分裂，则表示的细胞名称依次是什么？
【提示】 (1)甲图可表示有丝分裂间期DNA复制之后，前期和中期；丙图可表示有丝分裂间期DNA复制之前。
(2)甲图表示初级精母细胞，乙图表示次级精母细胞，丙图表示精原细胞或次级精母细胞，丁图表示精细胞或精子。
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第2节 基因在染色体上
课标领航
1．尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。
2．说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
3．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。
【重点】 基因位于染色体上的理论假说和实验证据；孟德尔遗传规律的现代解释。
【难点】 运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上；基因位于染色体上的实验证据。
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
第2节
基因在染色体上
基础自主梳理
基础自主梳理
一、萨顿的假说
1．内容：基因是由_______携带着从亲代传递给下一代的。
2．依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(1)基因在杂交过程中保持_______和_______。
染色体
完整性
独立性
(2)在体细胞中基因_____存在，染色体也是_____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_____。
(3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自_____，同源染色体也是如此。
(4) _______基因在形成配子时自由组合，_____________在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
成对
成对
一条
母方
非等位
非同源染色体
思考感悟
1．细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
【提示】 不是。核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等内。
二、基因位于染色体上的实验证据
1．实验现象的解释
2．实验结论：基因在_______上。
3．一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈_____排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1．基因的分离定律的实质
(1)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_______。
染色体
线性
独立性
(2)在减数分裂形成配子时，_________随同源染色体的分开而分离。
2．基因的自由组合定律的实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
(2)在减数分裂过程中，___________上的等位基因彼此分离的同时，_____________上的非等位基因自由组合。
等位基因
同源染色体
非同源染色体
思考感悟
2．同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律吗？
【提示】 不遵循。
核心要点突破
基因位于染色体上的实验证据
1．细胞内染色体的分类
2．果蝇的杂交实验及分析
(1)选材重要性：要证实萨顿的假说，需将某一特定基因与特定染色体联系起来，摩尔根以果蝇为实验材料，研究性染色体上的基因获得成功。
(2)结果分析:F2个体红眼与白眼比例为3∶1，说明这对性状符合分离定律。白眼全是雄性说明与性别相联系。
(3)基因型书写：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上；性染色体上的基因须将性染色体及其上基因一同写出，如XwY。
(4)假设：控制白眼的隐性基因只位于X染色体上，Y染色体上无相对应的等位基因。
(5)假设的验证：亲本中的白眼雄蝇和子代红眼雌蝇交配，后代性状比为1∶1，符合分离定律。
(6)实验结论：决定红眼和白眼的基因位于X染色体上。
(2011年中山一中高一
检测)果蝇的大翅和小翅是一
对相对性状，由一对等位基
因A、a控制。现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，再让F1雌雄个体相互交配，实验结果如下：
F1：大翅雌果蝇、雄果蝇共1237只；
F2：大翅雌果蝇2159只，大翅雄果蝇1011只,小翅雄果蝇982只。
例1
【思路点拨】 此题主要考查验证基因在染色体上的实验，正确解答应注意以下几点：
①明确研究的是一对等位基因和一对相对性状的控制。
②注意每一代果蝇性状与性别的联系。
③正确书写遗传图解。
【尝试解答】 D
【解析】 大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配，F1全是大翅果蝇，所以大翅对小翅为显性。根据题中信息“F2：大翅雌果蝇2159只,大翅雄果蝇1011只，小翅雄果蝇982只”可知，大翅∶小翅≈3∶1，符合基因分离定律,又因为大翅果蝇雌雄不等，可推知控制翅形的基因位于X染色体上。遗传图解如下：
可见，F2中雌果蝇有两种基因型，分别为XAXA和XAXa。
【互动探究】
(1)若控制翅形的基因位于常染色体上，则F2中各种类型的果蝇数量关系如何？
(2)若判断控制翅形的基因位于常染色体上还是X染色体上，能否用F2中的小翅雄果蝇与大翅雌果蝇杂交？
【提示】 (1)F2中大翅雌∶大翅雄∶小翅雌∶小翅雄≈1∶1∶1∶1。
(2)不能。可用小翅雌果蝇与大翅雄果蝇杂交进行判断。若后代大翅全为雌果蝇，小翅全为雄果蝇则说明控制翅形的基因位于X染色体上。若表现型与性别无关，则说明基因位于常染色体上。
【探规寻律】 ①XY代表一对同源染色体，不能误解为一对等位基因。
②孟德尔分离定律的研究采用假说—演绎法；萨顿推理基因和染色体的关系采用的是类比推理法。
③性别决定由受精卵中的性染色体决定，形成受精卵的一瞬间便决定了是雌性还是雄性。
④Y染色体上没有红眼、白眼基因并不代表其上面没有基因。
两个遗传定律的细胞学基础
1．分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。如下图：
2．自由组合定律的细胞学基础是非同源染色体的自由组合。如下图：
例2
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3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫，个体基因型如图所示，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分别是____________________________________。
【思路点拨】 此题考查对孟德尔遗传规律实质的理解，解答此题，应注意以下两点：
①此题涉及两对同源染色体上的3对基因，其中控制长翅与残翅、直翅与弯翅的基因位于同一对同源染 色体上。
②明确减数分裂过程中，一对同源染色体上的等位基因发生分离，非同源染色体上的非等位基因发生自由组合。
【尝试解答】 (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
【探规寻律】 ①等位基因或相同基因的位置
在体细胞中，控制一对相对性状的等位基因或同一性状的相同基因位于一对同源染色体的相同位置上。如图所示：
②并不是所有的非等位基因在减数分裂时都自由组合。只有位于非同源染色体上的非等位基因才自由组合，而位于同源染色体上的非等位基因不会自由组合。
实验探究创新
遗传规律的验证
1．自交法
(1)若F1自交后代的分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)若F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
2．测交法
(1)若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)若测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
实战演练 有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交(实验条件满足实验要求)，F1全部表现为有色饱满，F1自交后，F2的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。回答下列问题:
(1)上述一对性状的遗传符合____________定律。
(2)上述两对性状的遗传是否符合自由组合定律？为什么？
答案：(1)基因的分离
(2)不符合。因为F2的性状表现不符合9∶3∶3∶1的比例。
知能过关演练
本部分内容讲解结束
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