浙科版必修2 第二章 第二節(jié) 遺傳的染色體學(xué)說 學(xué)案.doc

第二節(jié)遺傳的染色體學(xué)說1.遺傳的染色體學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞核內(nèi)的染色體可能是基因的載體。2基因的行為和減數(shù)分裂過程中的染色體行為有著平行的關(guān)系。3一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)立地隨著配子遺傳給后代。4位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；減數(shù)分裂過程中，在同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 考試內(nèi)容必考加試遺傳的染色體學(xué)說(1)基因行為與染色體行為的平行關(guān)系(2)孟德爾定律的細(xì)胞學(xué)解釋a ba b遺傳的染色體學(xué)說1學(xué)說的含義基因的行為和減數(shù)分裂過程中染色體行為有著平行的關(guān)系；細(xì)胞核內(nèi)的染色體可能是基因的載體。2學(xué)說的依據(jù)(1)基因在雜交實(shí)驗中始終保持其獨(dú)立性和完整性，而染色體在細(xì)胞分裂各期中也保持著一定的形態(tài)特征。(2)基因(等位基因)在體細(xì)胞中成對存在，其中一個來自父方，一個來自母方；染色體(同源染色體)也成對存在，一條來自父方，一條來自母方。(3)在形成配子時，等位基因相互分離，非等位基因自由組合；同樣，同源染色體分離，非同源染色體自由組合。1每種生物的基因數(shù)量都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于這種生物的染色體數(shù)目，如人的體細(xì)胞只有23對染色體，卻有3萬個左右的基因，那么基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？提示：一條染色體上有許多個基因。2根據(jù)平行關(guān)系推理出的“遺傳的染色體學(xué)說”還需要驗證嗎？提示：需要，因為推理得出的僅是假說還需要驗證?；蚝腿旧w行為的平行關(guān)系(1)基因和減數(shù)分裂過程中的染色體行為存在著平行關(guān)系項目基因染色體生殖過程中在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性在細(xì)胞分裂各時期中，保持著一定的形態(tài)特征配子單個單條體細(xì)胞中來源成對存在，一個來自父方，一個來自母方成對存在，一條來自父方，一條來自母方形成配子時等位基因分離，進(jìn)入不同的配子；非等位基因自由組合同源染色體分離，進(jìn)入不同的配子；非同源染色體自由組合(2)由上述平行關(guān)系得出的結(jié)論：提出了細(xì)胞核內(nèi)的染色體可能是基因載體的學(xué)說，即遺傳的染色體學(xué)說。特別提醒基因主要存在于染色體上，另外也存在于細(xì)胞質(zhì)中的dna上；原核生物的擬核上、病毒的遺傳物質(zhì)、真核生物的線粒體、葉綠體上也有基因分布。孟德爾定律的細(xì)胞學(xué)解釋及其實(shí)質(zhì)1基因分離定律的實(shí)質(zhì)即：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。2自由組合定律的實(shí)質(zhì)(1)自由組合定律的細(xì)胞學(xué)解釋：在雜合子的體細(xì)胞中，控制兩對相對性狀的兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，在減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，因此處于非同源染色體上的非等位基因也自由組合，從而實(shí)現(xiàn)性狀的自由組合。(2)基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。1f1(基因型是aa)在減數(shù)分裂形成配子時等位基因表現(xiàn)出分離。那么等位基因分離的原因是什么？提示：等位基因位于同源染色體的相同位置上，減數(shù)分裂時隨著同源染色體的分開而分離。2你知道等位基因分離與非等位基因自由組合的時間嗎？提示：減數(shù)第一次分裂的后期。1分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(1)分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，如下圖： (2)雜合子中等位基因的行為：獨(dú)立性：雜合子中一對等位基因(cc)位于一對同源染色體的相同位置上，既不融合也不混雜，各自保持獨(dú)立性。分離性：減數(shù)分裂(無交叉現(xiàn)象)時，同源染色體分開，等位基因彼此分離，分別進(jìn)入兩個配子中，從而雜合子可以產(chǎn)生兩種類型且數(shù)量相等的配子。隨機(jī)組合性：受精作用中雌、雄配子結(jié)合的機(jī)會均等，等位基因隨配子遺傳給子代。2自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是等位基因隨同源染色體分開而分離，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，如下圖：特別提醒基因的行為并不都遵循孟德爾遺傳規(guī)律(1)并不是所有的非等位基因都遵循基因自由組合定律，只有非同源染色體上的非等位基因遵循自由組合定律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，葉綠體、線粒體中的基因都不遵循遺傳規(guī)律。(3)原核生物中的基因都不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。 基因與染色體行為的平行關(guān)系的拓展分析例1下列不能說明基因與染色體存在平行關(guān)系的是()a在體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的b體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方c非等位基因自由組合，非同源染色體也有自由組合d基因是遺傳的獨(dú)立單位思路點(diǎn)撥精講精析基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性。染色體在配子形成和受精過程中，也有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。在體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對的。在配子中成對的基因只有一個，同樣，成對的染色體也只有一條。體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方。同源染色體也是如此。非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合。答案d1下列敘述中，不能說明“核基因和染色體行為存在平行關(guān)系”的是()a基因發(fā)生突變而染色體沒有發(fā)生變化b非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合c二倍體生物形成配子時基因和染色體數(shù)目均減半daa雜合子發(fā)生染色體缺失后，可表現(xiàn)出a基因的性狀解析：選a非同源染色體和非等位基因均表現(xiàn)自由組合；二倍體生物的配子中染色體和基因數(shù)目均減半都說明了基因和染色體之間存在著明顯的平行關(guān)系；aa雜合子發(fā)生染色體缺失后，可表現(xiàn)出a基因的性狀，說明染色體缺失后導(dǎo)致了a基因的缺失，也能說明基因和染色體行為存在平行關(guān)系。結(jié)合減數(shù)分裂考查孟德爾定律的細(xì)胞學(xué)解釋例2某生物的基因型為aabb，已知a、a和b、b兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。那么，正常情況下該生物在減數(shù)分裂形成精細(xì)胞的過程中，基因的走向不可能是()aa與b走向一極，a與b走向另一極ba與b走向一極，a與b走向另一極ca與a走向一極，b與b走向另一極da或a走向哪一極、b或b走向哪一極都是隨機(jī)的思路點(diǎn)撥精講精析基因a和a會分離、基因b和b會分離，因此，正常情況下選項c是不可能發(fā)生的。在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。即a或a走向哪一極、b或b走向哪一極都是隨機(jī)的，因此，aabb的個體可產(chǎn)生ab、ab、ab、ab四種類型的配子。答案c(1)按自由組合定律遺傳的每一對基因的傳遞都遵循分離定律，因此，多對等位基因在一起遺傳的自由組合問題可分解為多個一對等位基因的分離定律問題。(2)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合仍具有獨(dú)立性和同時性。2.右圖是基因型為rrdd的某種動物一個卵細(xì)胞基因組成示意圖。請據(jù)圖分析回答：(1)該種動物體細(xì)胞內(nèi)含有_對同源染色體。(2)由此圖可判斷該動物雌性個體最多能形成_種類型的卵細(xì)胞。(3)研究基因r和r在形成卵細(xì)胞時的傳遞規(guī)律，符合基因的_定律；研究基因r、r和d、d在形成卵細(xì)胞時的傳遞規(guī)律，符合基因的_定律。解析：(1)圖中所示的卵細(xì)胞的染色體數(shù)為2條，而卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目是該個體體細(xì)胞染色體數(shù)目的1/2，因此該種動物細(xì)胞內(nèi)有2對同源染色體。(2)從圖中可知，r和d位于2條非同源染色體上，即r、r和d、d兩對等位基因位于兩對同源染色體上。因此，rrdd的個體經(jīng)過減數(shù)分裂可產(chǎn)生rd、rd、rd、rd 4種類型的配子。(3)r和r是一對等位基因，位于一對同源染色體上，基因的傳遞符合分離定律。r、r和d、d兩對等位基因位于兩對同源染色體上，基因的傳遞符合自由組合定律。答案：(1)2(2)4(3)分離自由組合課堂回扣練習(xí)1大量事實(shí)表明，基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。下列各項中與此無關(guān)的是()a基因在染色體上b同源染色體分離導(dǎo)致等位基因分離c每條染色體上有許多基因d非同源染色體自由組合使非等位基因重組解析：選c二者的行為一致性說明兩者是具有承載或包含關(guān)系的，但與基因數(shù)量的多少無關(guān)。基因在染色體上，等位基因位于同源染色體上，非同源染色體上是非等位基因都能說明基因遺傳行為與染色體的行為是平行的。2下列各種基因型的個體自交后代表現(xiàn)型比例為9331的是() 解析：選c由比例9331可知，涉及兩對等位基因，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。課時跟蹤檢測一、選擇題1下列敘述正確的是()a細(xì)胞中的基因都在染色體上b細(xì)胞中每條染色體都只有一個dna分子c哺乳動物體細(xì)胞細(xì)胞核中，基因和染色體都是成對存在的d非等位基因在形成配子時都是自由組合的解析：選c細(xì)胞中除染色體上有dna外，線粒體、葉綠體等細(xì)胞器內(nèi)也存在基因(質(zhì)基因)；細(xì)胞中的染色體經(jīng)過復(fù)制后，每條染色體含有兩條染色單體、兩個dna分子；減數(shù)分裂過程中，發(fā)生自由組合的基因是位于非同源染色體上的非等位基因，而不是同源染色體上的非等位基因。2“基因在染色體上”可以從下列哪個結(jié)論中得出()a基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系b基因和染色體都在細(xì)胞內(nèi)c有絲分裂中同源染色體不分離d卵細(xì)胞中既不含等位基因也不含同源染色體解析：選a由基因和染色體的平行關(guān)系，可知基因在染色體上。3一個基因型為ttmm(兩對基因自由組合)的卵原細(xì)胞，在沒有突變的情況下，如果它產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因組成為tm，則由該卵原細(xì)胞分裂產(chǎn)生的下列細(xì)胞中，基因組成表示正確的是()a減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為ttmm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為tmb減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體基因組成均為tmc減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為ttmm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為tm和tmd減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為tm，減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的極體基因組成為tm解析：選c卵原細(xì)胞的基因型為ttmm，其產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因組成為tm，說明減數(shù)第一次分裂后期，含有基因t和基因m的非同源染色體組合到一起，共同進(jìn)入次級卵母細(xì)胞(基因組成為ttmm)，而含有基因t和基因m的非同源染色體組合到一起，共同進(jìn)入第一極體(基因組成為ttmm)。次級卵母細(xì)胞分裂形成一個卵細(xì)胞(基因型為tm)和一個第二極體(基因型為tm)，而第一極體分裂形成兩個第二極體(基因型為tm)。4下圖甲、乙、丙、丁表示的是四株豌豆體細(xì)胞中的兩對基因及其在染色體上的位置，下列分析不正確的是() a甲、乙雜交后代的性狀分離之比是9331b甲、丙雜交后代的基因型之比是1111c四株豌豆自交都能產(chǎn)生基因型為aabb的后代d甲株中基因a與a的分開發(fā)生在減數(shù)第二次分裂時期解析：選d甲株中基因a與a的分開發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。5.如圖是某生物細(xì)胞處于分裂過程中某時期染色體圖，下列描述正確的是()a圖中有4條染色體，4個四分體b精巢細(xì)胞中的染色體數(shù)目有4、8、16條三種可能c號染色體上有基因r，則號染色體的對應(yīng)位點(diǎn)上必定是rd若該生物的基因型為aabb，號和號染色體上分別有基因a和b，則理論上該生物可能形成基因型為ab、ab、ab、ab的四種配子解析：選d該圖是減數(shù)分裂四分體時期，圖中有4條染色體，2個四分體，該生物體細(xì)胞有4條染色體，精巢細(xì)胞可進(jìn)行減數(shù)分裂，也可進(jìn)行有絲分裂，所以精巢細(xì)胞中染色體數(shù)目有2(減數(shù)第二次分裂前、中、末期)、4(減數(shù)第二次分裂后期或有絲分裂前、中期)、8(有絲分裂后期)條三種可能，不會出現(xiàn)16條。為同源染色體，號上有基因r，則號對應(yīng)位置上為r或r。為非同源染色體，由基因自由組合定律可知d項正確。6基因自由組合定律揭示了()a等位基因之間的關(guān)系b非等位基因之間的關(guān)系c非同源染色體之間的關(guān)系d非同源染色體上的非等位基因之間的關(guān)系解析：選d基因的自由組合定律揭示了非同源染色體上的非等位基因之間的關(guān)系。7.如圖表示某生物正在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞，等位基因a和a位于染色體的位置(不考慮互換)可能是()aa位于上，a位于上ba位于上，a位于上c該細(xì)胞只有a，分別位于和上d該細(xì)胞只有a，分別位于和上解析：選d因細(xì)胞處于減后期，不存在等位基因，只存在其中的一種基因，、原為姐妹染色單體的關(guān)系，其上的基因相同。8某動物的基因型為aabb，且符合自由組合定律，由它的一個精原細(xì)胞形成的任意兩個精子中，不可能出現(xiàn)的基因型是()aab和abbab和abcab和ab d.ab和ab解析：選c基因型為aabb的個體在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，等位基因分離，非等位基因自由組合，產(chǎn)生四種配子：ab、ab、ab、ab，比值為1111。若是一個精原細(xì)胞，則非等位基因只有一次組合機(jī)會，產(chǎn)生兩種4個配子，且一定是兩兩相同。即：若一種配子是ab，其余三個配子為ab、ab和ab。若一種配子是ab，其余三個配子為ab、ab和ab。9基因型為aabb(兩對基因獨(dú)立遺傳)的一個初級精母細(xì)胞，在減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)改變，使其中一條染色單體上的a變?yōu)閍，該細(xì)胞以后減數(shù)分裂正常進(jìn)行，則其可產(chǎn)生多少種配子()a1種 b.2種c3種 d4種解析：選c正常情況下，來自同一次級精母細(xì)胞的兩個精子相同，一個初級精母細(xì)胞產(chǎn)生2種配子。若一條染色單體上的a變?yōu)閍，來自這一次級精母細(xì)胞的兩個精子不同，所以一個初級精母細(xì)胞可產(chǎn)生3種配子。10某雄性動物的基因型為aabb。如圖是其一個精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的兩個不同時期細(xì)胞分裂圖像，相關(guān)敘述正確的是()a甲細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂，稱為次級精母細(xì)胞，細(xì)胞中含6條染色單體b四分體時期染色體發(fā)生交叉互換，由此引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異c該細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期，移向細(xì)胞一極的基因可能是a、a、b、bd該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的四個精子，其基因型分別為ab、ab、ab、ab解析：選c甲細(xì)胞中含4條染色體，每條染色體含有2條染色單體，因此該細(xì)胞含有8條染色單體，a錯誤；四分體時期染色體發(fā)生交叉互換，由此引起的變異屬于基因重組，b錯誤；根據(jù)圖示細(xì)胞中的基因及染色體顏色可知，該細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生過交叉互換，在減數(shù)第一次分裂后期，移向細(xì)胞一極的基因可能是a、a、b、b，c正確；該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的四個精子，其基因型分別為ab、ab、ab、ab，d錯誤。11已知果蠅的體細(xì)胞共有4對同源染色體，根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說，關(guān)于該生物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法正確的是()a果蠅的精子中含有成對的基因b果蠅的體細(xì)胞只含有一個基因c果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自父方，也可以同時來自母方d在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對的基因中的一個解析：選d配子中無成對基因；體細(xì)胞中不只含有一個基因；4對同源染色體上含有的基因一半來自父方，一半來自母方。二、非選擇題12.某種昆蟲長翅(a)對殘翅(a)為顯性，直翅(b)對彎翅(b)為顯性，有刺剛毛(d)對無刺剛毛(d)為顯性，控制這三對性狀的基因在染色體上的位置如右圖所示。請回答下列問題：(1)長翅與殘翅、直翅與彎翅兩對相對性狀的遺傳是否遵循基因自由組合定律，并說明理由。_。(2)該昆蟲一個初級精母細(xì)胞所產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因型為_。(3)該昆蟲細(xì)胞有絲分裂后期，移向細(xì)胞同一極的基因有_。(4)該昆蟲細(xì)胞分裂中復(fù)制形成的兩個d基因發(fā)生分離的時期有_。(5)為驗證基因自由組合定律，可用來與該昆蟲進(jìn)行交配的異性個體的基因型分別是_。解析：(1)應(yīng)用自由組合定律的條件是至少兩對等位基因位于兩對同源染色體上，而控制長翅與殘翅、直翅與彎翅這兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上，所以不遵循基因自由組合定律。(2)ab與ab分離，d與d分離。因為是一個初級精母細(xì)胞，若ab與d結(jié)合，則ab一定與d結(jié)合；若ab與d結(jié)合，則ab一定與d結(jié)合。(3)有絲分裂后期，細(xì)胞兩極的染色體相同，都含有本物種體細(xì)胞內(nèi)的全部染色體。(4)細(xì)胞分裂中復(fù)制形成的兩個d基因，分別位于一對姐妹染色單體上，隨姐妹染色單體的分開而分離。姐妹染色單體的分離發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期。(5)只要驗證aabbdd能產(chǎn)生四種類型的配子，就說明符合基因的自由組合定律。aabbdd與aabbdd都只能產(chǎn)生一種類型的配子，只要aabbddaabbdd或aabbddaabbdd后代有四種表現(xiàn)型，且比例為1111，就說明aabbdd產(chǎn)生了四種類型的配子。若aabbddaabbdd或aabbddaabbdd后代有四種表現(xiàn)型，且比例為9331，也說明aabbdd能產(chǎn)生四種類型的配子。答案：(1)不遵循，控制這兩對相對性狀的基因位于一對同源染色體上(2)abd、abd或abd、abd(3)a、a