第二章 章末总结2课件PPT

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第二章　基因和染色体的关系章末总结构建·知识网络归纳·专题小结和染色单体的数量变化曲线分析假设某生物正常体细胞中染色体数为2N，则该生物经减数分裂形成配子的过程中，细胞中染色体、核DNA分子、染色单体的数量变化情况如图所示：减数分裂过程中染色体、核DNA分子 下图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化相对值。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述中正确的是 (　　)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∶1D．此时期表示初级性母细胞【答案】A　【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核DNA数量的变化相对值，实线表示染色体数量的变化相对值，其中O～a表示减数第一次分裂前的间期，a～b段为初级性母细胞阶段，b～c(不含b点)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。根据曲线变化趋势判断是有丝分裂还是减数分裂(以二倍体生物为例)(1)看“染色体峰值”：染色体数最大为4N的是有丝分裂；染色体数最大为2N的是减数分裂。(2)看“DNA复制和分裂次数”：在核DNA分子数的变化曲线中，斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降出现2次的为减数分裂；斜线出现l次，而竖直下降出现1次的为有丝分裂。(3)看“结果”：分裂完成后，染色体数或核DNA分子数与分裂前相等的为有丝分裂；减半的为减数分裂。 图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞；图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化。下列有关图甲、乙、丙的分析正确的是 (　　)A．图甲中基因A、a所在的染色体是X染色体B．图甲可处于图乙中的bc段和图丙中的kl段C．图乙中的de段和图丙中的hj段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期D．图乙中的cd段和图丙中的gh段形成的原因相同【答案】D　【解析】在减数第一次分裂的后期发生了同源染色体的分离，因此减数第一次分裂所形成的子细胞中不可能含有同源染色体，故图甲中基因A、a所在的染色体一定是常染色体；图甲表示的细胞每条染色体上含有2个DNA分子，含有一个染色体组，处于图乙中的bc段，不能处于图丙中的kl段；图乙中的de段表示每条染色体上只有一个DNA分子，可以表示有丝分裂后期，图丙中的hj段细胞中含有4个染色体组，表示有丝分裂后期，因此，图乙中的de段和图丙中的hj段可能对应于同种细胞分裂的同一时期；图乙中的cd段和图丙中的gh段形成的原因相同，都是发生了着丝粒的分裂。 (以产生雄配子为例)(1)如果减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)，而减数第二次分裂正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图下所示(仅列举一种情况)：减数分裂过程中异常配子问题(2)如果减数第一次分裂正常，减数第二次分裂时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分离形成的子染色体移向同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如下图所示(仅列举一种情况)：(3)如果减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)，减数第二次分裂时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分离形成的子染色体移向同一极)，则所形成的配子全都异常，如下图所示(仅列举一种情况)： 一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细胞，精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY，精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY。下列叙述错误的是 (　　)A．精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞B．与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞C．精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制一次D．精细胞乙形成的原因是X和Y染色体在减数第一次分裂过程中未分离【答案】C　【解析】精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开，精细胞乙形成的原因是减数第一次分裂同源染色体(X，Y)没有分开。常见遗传系谱图的判断 下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a，乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅰ­2无乙病致病基因，下列说法不正确的是 (　　)A．甲病为常染色体显性遗传病B．乙病为伴X染色体隐性遗传病C．Ⅱ­3是纯合子的概率为1/8D．若Ⅱ­4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8【答案】C　【解析】图中1号和2号均患甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(4号)，说明该病为常染色体显性遗传病；1号和2号均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(6号)，说明乙病是隐性遗传病；又已知Ⅰ­2无乙病致病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ­3的基因型为A_XBX－，其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2＝1/6；Ⅱ­4的基因型及概率为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2＋1/2×1/4＝3/8。典练·素养提升素养解读：本章内容涉及配子的形成(减数分裂)和受精作用、证明基因在染色体上的实验证据(摩尔根果蝇眼色杂交实验)及伴性遗传。通过对减数分裂和受精作用的学习，培养科学思维和社会责任；通过果蝇的眼色实验，培养科学探究和科学思维；通过学习伴性遗传的类型、特点和应用，培养生命观念和社会责任。1．(科学思维)关于下图的叙述不正确的是 (　　)A．在前期时，④与⑦、⑤与⑥联会，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【答案】B　【解析】在图中，形态、大小相同的为一对同源染色体，则④与⑦、⑤与⑥为两对同源染色体；在前期，同源染色体联会形成两个四分体，A、D正确。减数第一次分裂后期细胞的每一极都不再具有同源染色体，B错误。染色体④由染色单体①和③通过一个着丝粒②相连而形成，C正确。2．(科学思维)下面为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出 (　　)A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段B．由D点到E点的原因是同源染色体的分离C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D．图中L点→M点所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关【答案】D　【解析】图中，A→E段表示有丝分裂，F→K段表示减数分裂，L→M段表示受精作用，M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期。由D点到E点是在有丝分裂末期，染色体被平均分配到了两个子细胞。GH段是减数第一次分裂的前期、中期和后期，细胞中的染色体数目与体细胞相同；而OP段是有丝分裂后期的细胞，其染色体数目是体细胞的两倍。L→M段表示受精作用，精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。3．(科学探究)在果蝇杂交实验中，下列杂交实验成立：①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼；②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性为朱红眼(1/2)、暗红眼(1/2)。若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配，所得后代中朱红眼的比例应是 (　　)A．1/2 B．1/4C．1/8 D．3/8【答案】C　【解析】①朱红眼(雄)×暗红眼(雌)→全为暗红眼，首先可以判断暗红眼为显性；②暗红眼(雄)×暗红眼(雌)→雌性全为暗红眼，雄性为朱红眼(1/2)、暗红眼(1/2)，可以推理出XBXb和XBY杂交得到XBXB、XBXb、XBY、XbY，其中暗红眼交配后代中朱红眼的比例可以通过XBXb和XBY杂交来推理，即1/2×1/4＝1/8。4．(社会责任)下图为某种单基因遗传病的遗传系谱图，其中Ⅱ3、Ⅱ7均带有致病基因。相关判断正确的是 (　　)A．该病为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病B．Ⅱ4、Ⅱ6为杂合子的概率均为2/3C．Ⅱ3、Ⅱ4再生一个孩子，患病的概率为1/6D．Ⅲ8产生的配子中携带致病基因的概率为1/4【答案】C　【解析】6号和7号正常，生出患病孩子9号，又7号带有致病基因，故该病为常染色体隐性遗传病，A错误；设相关基因用A、a表示，Ⅱ4的基因型及概率为1/3 AA、2/3 Aa，Ⅱ6基因型为Aa，B错误；Ⅱ3基因型为Aa，Ⅱ4的基因型及概率为1/3 AA、2/3 Aa，他们再生一个孩子，患病的概率为2/3×1/4＝1/6，C正确；Ⅱ3基因型为Aa，Ⅱ4的基因型及概率为1/3 AA、2/3 Aa，Ⅲ8的基因型及概率为2/5 AA、3/5 Aa，产生的配子中携带致病基因的概率为3/5×1/2＝3/10，D错误。5．(科学探究)某种鸟(性别决定方式为ZW型)的眼色有红色和褐色两种，受两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制，已知A、a位于常染色体上；甲、乙是两个纯合品种，且均为红眼。请回答下列问题：(1)在该种鸟中，基因A、a和基因B、b的遗传遵循____________________定律。(2)当受精卵中________________________时，个体眼色表现为褐眼；当受精卵中________________________时，个体眼色表现为红眼。(3)某同学针对上述情况提出“B、b只位于Z染色体上还是同时存在于Z、W染色体上”的疑问，于是设计了一个实验进行判断。(可选择的个体都为纯合体，雄性个体中不含基因B)实验方案：______________________________________________。实验结果及结论：若子代____________，说明B、b位于Z染色体上；若子代____________，说明B、b同时存在于Z、W染色体上。【答案】(1)基因自由组合(2)同时含有A、B(同时含有两种显性基因)　只含有一种显性基因或不含有显性基因(或答“不同时含有两种显性基因”，合理即可)(3)选择红眼雄鸟与褐眼雌鸟交配　雄鸟都为褐眼，雌鸟都为红眼　都为褐眼【解析】(1)根据F2共有12种基因型可推知，B、b位于性染色体上，故基因A、a和基因B、b的遗传遵循基因自由组合定律。(2)根据F2表现型及比例可推知，同时含有两种显性基因的个体表现为褐眼，只含有一种显性基因及不含有显性基因的个体表现为红眼。(3)题干提示可供选择的个体都是纯合品种，选择的个体中只有雌性性染色体上含有显性基因时才会使两种可能情况下的子代表现型不同，故选择红眼雄鸟(基因型为aaZbZb或AAZbZb)与褐眼雌鸟(基因型为AAZBW或AAZBWB)交配，如果B、b位于Z染色体上，则亲本的基因型为aaZbZb或AAZbZb、AAZBW，子代雄鸟表现为褐眼(AaZBZb或AAZBZb)，雌鸟表现为红眼(AaZbW或AAZbW)；如果B、b同时存在于Z、W染色体上，则亲本的基因型为aaZbZb或AAZbZb、AAZBWB，子代雄鸟表现为褐眼(AaZBZb或AAZBZb)，子代雌鸟也表现为褐眼(AaZbWB或AAZbWB)。对话·命题专家例　动物的性别决定方式有XY型和ZW型两种。已知某种昆虫(2n＝56)的腹部颜色和背部颜色这两对性状分别由等位基因A、a和D、d控制，且A、a位于性染色体上，D、d位于常染色体上。对该种昆虫的两个品系进行杂交实验，实验结果如下：①红腹彩背♀×红腹黑背♂→F1：红腹彩背♂∶红腹黑背♂∶红腹彩背♀∶红腹黑背♀ ＝1∶1∶1∶1。②红腹彩背♂×红腹黑背♀→F1：红腹彩背♂∶红腹黑背♂∶红腹彩背♀∶红腹黑背♀＝1∶1∶1∶1。③红腹黑背×红腹黑背→F1：红腹彩背∶红腹黑背＝1∶2。请回答下列问题：(1)该种昆虫的背部颜色性状中，显性性状是______。③中“F1：彩背∶黑背＝1∶2”出现的可能原因是__________________________。(2)某实验小组用雌性红腹彩背品系和雄性黑腹彩背品系杂交，若子代结果中雄性个体均表现为红腹，雌性个体均表现为黑腹，能否判断出A、a是位于X染色体上还是位于Z染色体上？并说明理由。________________________。若不采用杂交的方法，则判断该种昆虫性别决定方式最简单的方法是________________________。(3)若A、a位于X染色体上，同时考虑背部颜色和腹部颜色两对相对性状，该种昆虫共有______种基因型。让②中亲本红腹彩背雄性个体与某红腹黑背雌性个体杂交，F1中雄性的表现型及比例为红腹黑背∶红腹彩背∶黑腹黑背∶黑腹彩背＝1∶1∶1∶1，现让F1的雌、雄个体随机交配，则F2出现红腹黑背雌性个体的概率为________。 解题思路：(1)解题角度　根据三组实验结果分析性状的显隐性以及基因的位置，再确定某些个体的基因型，解决其他问题。(2)解题步骤　根据题干中的信息，再结合教材的相关知识和规律方法进行解答。【解析】(1)根据实验③可知，该昆虫的背部颜色性状中，黑背是显性性状。仅考虑背部颜色性状，③中亲本黑背雌雄个体均为杂合子(Dd)，按照基因分离定律，后代应出现1∶2∶1的基因型比和1∶3的性状分离比，而实际的性状分离比是1∶2，分析可推知出现此性状分离比的原因是黑背基因纯合(DD)时致死。(2)由题中信息并不能确定红腹和黑腹的显隐性，所以仅根据雌性红腹彩背品系和雄性黑腹彩背品系杂交的子代结果中雄性个体均表现为红腹，雌性个体均表现为黑腹，并不能判断出A、a是位于X染色体上还是位于Z染色体上。可用显微镜观察雄性或雌性个体两条性染色体形态(同型还是异型)判断该种昆虫的性别决定方式。(3)由于背部颜色只有Dd和dd两种基因型，腹部颜色有XAXA、XAXa、XaXa、XAY和XaY五种基因型，故同时考虑背部颜色和腹部颜色两对相对性状，该种昆虫共有2×5＝10种基因型。根据题中信息可判断出红腹为显性性状、黑腹为隐性性状。分析可知，亲本基因型分别为DdXAXa、ddXAY，则F1雌性个体关于腹部颜色的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，产生雌配子的基因型为3/4XA、1/4Xa，F1雄性个体关于腹部颜色的基因型为1/2XAY、1/2XaY，产生雄配子的基因型为1/4XA、1/4Xa、1/2Y。F1雌、雄个体随机交配，F2出现红腹雌性个体的概率为3/4×1/4＋3/4×1/4＋1/4×1/4＝7/16；F1关于背部颜色的基因型为1/2Dd、1/2dd，F1雌、雄个体产生的配子均为1/4D、3/4d，F1雌、雄个体随机交配，F2关于背部颜色的基因型为1/16DD(致死)、6/16Dd、9/16dd，所以F2出现黑背个体的概率为6/15，即2/5，故F2出现红腹黑背雌性个体的概率为7/16×2/5＝7/40。【答案】(1)黑背　黑背基因纯合(DD)时致死(2)不能，根据题中信息并不能确定红、黑腹的显隐性可用显微镜观察雄性或雌性个体的两条性染色体形态(同型还是异型)来判断该种昆虫的性别决定方式(3)10　7/40