第2章 基因和染色体的关系 试卷

这是一份第2章 基因和染色体的关系，共99页。
第2章  基因和染色体的关系解读章首图文培养学习志向·勇担社会责任章首页由引言、一首小诗和人体细胞染色体显微照片构成。章引言的第一段提出了3个问题：“基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置？”这也是我们在学完第1章后所产生的疑问。在这里提出，既承上启下，也遵循我们的认知规律，同时引出我们感兴趣、想要继续探究的问题。第二段则概括了本章的主要内容，既简单解释了解决上述问题的研究历程，也回答了“怎样研究”的问题。对细胞分裂的深入研究和观察是研究的起始，但观察什么呢？章题图的人体细胞染色体显微照片透露出一些信息：图中展现了人体细胞完整的46条染色体。细心的同学还能发现，依据形态和大小可将这些染色体配成23对，这就表明，要观察细胞分裂中染色体数目和行为的变化。本章第1节《减数分裂和受精作用》就是沿着这个思路展开的。章首页的小诗除了给予我们美的熏陶，还揭示了科学探究的要点和艰辛的历程：科学探究要提出问题——如“基因在哪里？”；要有科学方法——如“观察和实验”；要有探索求真的科学精神——如“怀疑、争论”；要有严谨的科学思维——如“推理”；要付出艰苦的努力——如“悠悠百年，寻寻觅觅”。 章首页恰到好处地激发了我们学习的兴趣，概括了本章学习的内容，提示了科学探究的要点。章首页与本章内容有机融合，是本章学习的起始。理清本章架构初识概念体系·具备系统思维
第1节　减数分裂和受精作用第1课时　减数分裂学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.通过观察精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过程。2．模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。1.减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半。2．减数分裂Ⅰ的主要特征：①同源染色体配对——联会，形成四分体；②四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合。3．减数分裂Ⅱ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。   【主干知识梳理】一、精子的形成过程1．场所及细胞名称的变化(1)场所(2)细胞名称的变化2．染色体的变化(1)减数分裂前的间期一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞，此时的染色体呈染色质丝的状态。(2)减数分裂过程①减数分裂Ⅰ时期分裂图像染色体行为前期同源染色体联会，形成四分体，此时同源染色体的非姐妹染色单体可以发生互换中期同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极末期细胞一分为二，染色体数目减半 ②减数分裂Ⅱ 时期分裂图像染色体行为间期通常没有或时间很短染色体不再复制前期染色体散乱地分布在细胞中中期染色体着丝粒排列在细胞中央的赤道板上后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极末期细胞一分为二　　(3)同源染色体、联会与四分体的概念②联会：同源染色体两两配对的现象。③四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。二、卵细胞的形成1．场所：卵巢。2．过程 三、减数分裂的概念【教材微点发掘】1．下图是动物精巢中减数分裂的过程示意图，请分析回答：(1)图中A、C、G分别表示什么细胞？提示：初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞。(2)和有丝分裂相比，甲过程中染色体的特殊行为有哪些？提示：甲过程中染色体的特殊行为有：①同源染色体联会；②四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生互换；③同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合等。(3)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程？提示：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ过程中，即甲过程；姐妹染色单体的消失发生在减数分裂Ⅱ的后期，即乙过程。2．如图为高等动物的细胞分裂示意图，写出甲、乙、丙三个细胞的名称。甲：次级精母细胞或(第一)极体；乙：初级精母细胞；丙：次级卵母细胞。3．气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防，采取这样的措施的原因是什么？提示：水的比热容较大，水的温度相对不容易改变，当气温过低时，灌深水后稻田温度不会降低太多。 教材问题提示(一)旁栏思考1．(教材第19页)如果配子也是通过有丝分裂形成的，那么配子中的染色体数目和体细胞中的将是一致的。2．(教材第20页)初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。3．(教材第20页)在减数分裂Ⅰ中出现了同源染色体联会、四分体形成、同源染色体中非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境，还有利于生物在自然选择中进化。4．(教材第21页)精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，其中细胞核变成精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。(二)探究·实践(教材第24页)1．根据细胞中染色体的形态、位置和数目来判断。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。2．减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，末期细胞两极的染色体不含染色单体。3．同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于不同分裂时期。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。 新知探究(一)　减数分裂过程中的相关概念辨析【探究·深化】[问题驱动]　(1)观察教材第18页果蝇体细胞和配子的染色体示意图，分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。提示：配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。(2)判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由。①大肠杆菌，②果蝇，③变形虫。提示：大肠杆菌是原核生物，不能进行有性生殖；果蝇是能进行有性生殖的真核生物，能进行减数分裂；变形虫是真核生物，但不能进行有性生殖，不能进行减数分裂。(3)遗传物质的主要载体是染色体，此外遗传物质还分布在哪里？这些场所的遗传物质是否和染色体上的遗传物质一样也遵循孟德尔遗传规律？提示：线粒体和叶绿体。不遵循，只有染色体上的遗传物质才遵循孟德尔遗传规律。(4)形态、大小相同的染色体是否是同源染色体？减数分裂过程中，同源染色体形态、大小是否相同？提示：不一定，若一条来自父方，一条来自母方，且可以发生联会，则为同源染色体，否则不是。减数分裂过程中，同源染色体形态、大小不一定相同，如高等动物的性染色体。 [重难点拨]　1．图解相关概念2．联会和四分体的相互关系联会是同源染色体两两配对的过程，而四分体是联会的结果，是同源染色体的特殊存在形式。由上图可知：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。【典题·例析】 [典例1]　下列关于同源染色体的叙述，错误的是(　　)A．一条来自父方、一条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．减数分裂中联会的染色体是同源染色体[解析]　配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。但并不是说一条来自父方、一条来自母方的染色体都是同源染色体，也可能是非同源染色体。故选A。[答案]　A[典例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互换D．四分体出现在减数分裂Ⅰ的每个时期[解析]　四分体由一对同源染色体联会形成，含有4条染色单体，A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，其复制后不联会，不形成四分体，B错误；四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换，C错误；四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期，D错误。[答案]　A易错提醒—————————————————————————————————有关同源染色体认识的几个误区(1)误认为同源染色体大小一定相同同源染色体的形态、大小一般都相同，但存在例外，如X、Y性染色体，大小不同，但属于同源染色体。(2)误认为同源染色体一定会形成四分体同源染色体只有在减数分裂Ⅰ前期才会形成四分体，有丝分裂中不会形成四分体。(3)误认为同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体，只是没有出现联会、四分体这些特殊的行为变化，也没有同源染色体的分离过程。(4)误认为同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。—————————————————————————————————————【应用·体验】1．下列关于减数分裂的叙述，正确的是(　　)A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期B．染色体复制两次，细胞分裂一次C．产生的子细胞中染色体数目减半D．精(卵)原细胞只可进行减数分裂解析：答案：C　减数分裂是一种特殊的有丝分裂，但没有细胞周期，A错误；减数分裂是指在原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)发展为成熟的生殖细胞(如精子或卵细胞)的过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次，使新产生的生殖细胞中染色体数目减半的过程，B错误，C正确；精(卵)原细胞自身的增殖方式是有丝分裂，D错误。2．下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述，错误的是(　　)A．染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上只有一个DNA分子B．由同一个着丝粒连接的染色单体属于姐妹染色单体C．联会的结果是形成四分体，人的配子形成过程中会出现23个四分体D．染色单体因为着丝粒的分裂而消失解析：答案：A　染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上有1个或2个DNA分子，A错误；染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体，由同一个着丝粒连接，B正确；联会形成四分体，有几对同源染色体就有几个四分体，因为人体细胞中有23对同源染色体，所以在配子形成过程中会形成23个四分体，C正确；着丝粒分裂导致姐妹染色单体彼此分离，各自成为一条染色体，D正确。新知探究(二)　精子的形成过程【探究·深化】[问题驱动]　观察精子形成过程示意图，回答下列问题：(1)写出图中各种细胞的名称：a.精原细胞，b.初级精母细胞，c.次级精母细胞，d.精细胞，e.精子。(2)染色体数目减半发生在图中b过程中，染色单体消失发生在图中c过程中。(3)不考虑互换，细胞e有2种，如果考虑互换，细胞e有4种。[重难点拨]　1．减数分裂过程中两个分裂阶段的比较项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ间期DNA复制与否复制不复制同源染色体有，分离无着丝粒变化不分裂分裂染色体主要行为①同源染色体联会；②四分体中非姐妹染色单体互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色体数目2N→N(减半)N→2N→N(不减半)核DNA数目(2N→)4N→2N2N→N染色单体数(0→)4N→2N2N→0 2．减数分裂过程中染色体数、染色单体数与核DNA分子数含量的变化曲线分析(1)间期核DNA(染色体)复制，核DNA含量加倍，形成染色单体，但是染色体数目不变。(2)减数分裂Ⅰ结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内核DNA和染色体、染色单体数目均减半。(3)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，染色单体消失，但是DNA含量不变。(4)减数分裂Ⅱ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配到两个子细胞中，核DNA和染色体数目再次减半。【典题·例析】[典例1]　下列有关某雄性生物体中各细胞分裂示意图的判断，正确的是(　　)A．图①处于减数分裂Ⅰ的中期，细胞内有2对姐妹染色单体B．图②处于减数分裂Ⅱ的后期，细胞内有2对姐妹染色单体C．图③处于减数分裂Ⅱ的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为8条D．四幅图可排序为①③②④，出现在该生物体精子的形成过程中[解析]　据图分析可知，图①中每条染色体都含一对姐妹染色单体，共有4对姐妹染色单体，同源染色体排列在赤道板位置，处于减数分裂Ⅰ中期。图②中着丝粒已分裂，无姐妹染色单体，处于减数分裂Ⅱ后期。图③处于减数分裂Ⅱ的中期，细胞中有2条染色体，说明正常体细胞染色体数为4条；当体细胞处于有丝分裂后期时，染色体数才为8条。图④无同源染色体和姐妹染色单体，为精细胞。由以上分析可知D项正确。[答案]　D[典例2]　如图是某哺乳动物个体细胞分裂不同时期的分裂图像，下列说法正确的是(　　)A．实验材料应选自该生物的精巢或卵巢B．图3所示的细胞中存在同源染色体C．与图1中ef段相对应的是图2和图3D．图4所示细胞中含有4对同源染色体[解析]　根据图2和图3可知，该生物的性别为雄性，且实验材料中的细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，应该取自生物的精巢，A错误；图3所示的细胞处于减数分裂Ⅱ，不存在同源染色体，B错误；图1中的ef段表示减数分裂Ⅱ后期，对应图3，C错误；图4所示细胞处于有丝分裂后期，含有4对同源染色体，D正确。[答案]　D易错提醒————————————————————————————————有关减数分裂过程中的两点提醒(1)减数分裂过程中，染色体复制1次、细胞分裂2次、着丝粒分裂1次、染色体减半1次、核DNA减半2次。(2)在减数分裂过程中，核DNA数量最大值为4N，而染色体数量最大值为2N。—————————————————————————————————————【应用·体验】 1．下列关于减数分裂的叙述，正确的是(　　)①减数分裂包括两次细胞分裂　②在次级精母细胞中存在同源染色体　③着丝粒在减数分裂Ⅰ后期一分为二　④减数分裂的结果是染色体数减半，核DNA分子数不变　⑤同源染色体分离后进入两个子细胞，导致染色体数目减半　⑥联会后染色体复制，形成四分体　A．①②③　　　　　　　 B．④⑤⑥C．①⑤  D．⑥解析：答案：C　次级精母细胞中，不存在同源染色体，②错误；着丝粒在减数分裂Ⅱ后期分裂，③错误；减数分裂的结果是染色体数、核DNA数均减半，④错误；染色体在减数分裂前的间期复制，⑥错误。故选C。2．(2021·济南高一六校联考)如图表示一个细胞进行分裂的过程中，细胞核内染色体数目以及染色体上DNA分子数目的变化情况。下列叙述正确的一组是(　　)①实线和虚线分别表示染色体数目和染色体上DNA分子数目的变化②两条曲线重叠的各段，每条染色体都含有一个DNA分子③在MN段，每个细胞内都含有和体细胞数目相同的DNA④在IJ段，可发生同源染色体的互换，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合A．①③  B．②④C．②③④  D．①②解析：答案：C　由于间期DNA复制加倍，图中实线表示细胞核内染色体上DNA分子数目的变化，虚线表示染色体数目的变化，①错误；两条曲线重叠的各段，染色体数与DNA分子数相等，即每条染色体都含有一个DNA分子，②正确；在MN段，着丝粒分裂，经减数分裂Ⅰ染色体数目减半后又暂时加倍，所以每个细胞内都含有和体细胞数目相同的DNA，③正确；IJ段是减数分裂Ⅰ，在四分体时期可发生同源染色体的互换，在后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，④正确。故选C。新知探究(三)　卵细胞的形成过程 【探究·深化】[问题驱动]　观察卵细胞形成过程示意图，思考下列问题：(1)写出图中各种细胞的名称：a.卵原细胞，b.初级卵母细胞，c.极体，d.次级卵母细胞，e.极体，f.卵细胞。(2)卵细胞形成过程中，细胞质是均等分裂吗？提示：不是。卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时，细胞质都是不均等分裂的；极体分裂时，细胞质是均等分裂的。(3)依据图中染色体和核DNA数目变化规律，用坐标图形式画出染色体、核DNA数目变化曲线。提示：[重难点拨]　1．比较精子和卵细胞形成过程的异同  精子的形成过程卵细胞的形成过程不同点场所睾丸卵巢细胞质分裂均等分裂不均等分裂(极体均等分裂)是否变形是否子细胞数目1个精原细胞→4个精子1个卵原细胞→1个卵细胞＋3个极体(消失)相同点染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体和核DNA数均减半 2．分裂图像的辨析(1)减数分裂Ⅰ后期：(2)减数分裂Ⅱ后期：【典题·例析】 [典例1]　动物卵细胞形成与精子形成的不同点是(　　)①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂　②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞　③一个卵原细胞经过染色体复制后形成一个初级卵母细胞　④卵细胞不经过变形阶段　⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等　⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半A．②④⑤　　　　　　　 B．①③⑤C．②③⑥  D．①④⑥[解析]　次级卵母细胞和次级精母细胞进行的都是减数分裂Ⅱ，①不符合题意；一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞，一个精原细胞可形成4个精子，②符合题意；一个卵原细胞和一个精原细胞经过染色体复制后，分别形成一个初级卵母细胞和初级精母细胞，③不符合题意；卵细胞形成时不经过变形，精子形成过程有变形阶段，④符合题意；初级卵母细胞不均等分裂，形成的两个细胞大小不等，而初级精母细胞均等分裂，形成的两个子细胞大小相等，⑤符合题意；卵细胞和精细胞中的染色体数目都是初级性母细胞的一半，⑥不符合题意。故选A。[答案]　A[典例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．正常情况下，①能产生2种类型的生殖细胞D．②能产生2种类型的生殖细胞[解析]　由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，细胞①是初级精母细胞，正处于减数分裂Ⅰ后期，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)，若发出交叉互换时可产生4种生殖细胞；细胞②是次级卵母细胞，正处于减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。故选C。[答案]　C【应用·体验】 1．初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都会出现的现象是(　　)A．同源染色体分离  B．着丝粒分裂C．细胞质不均等分裂  D．染色体复制解析：答案：C　初级卵母细胞不会发生着丝粒分裂；次级卵母细胞不会发生同源染色体分离；染色体复制发生在初级卵母细胞形成之前。故选C。2．某生物含有3对同源染色体，分别用A/a、B/b和C/c表示，不考虑互换，其一个次级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞的种类数比为(　　)A．4∶1　　  B．2∶1  C．1∶2　　　 D．1∶1解析：答案：D　一个初级精母细胞通过减数分裂产生4个精子，这4个精子两两相同，即只有2种精子(可能是ABC、abc或ABc、abC或Abc、aBC或AbC、aBc)，一个次级精母细胞只能产生两个相同的精细胞，即产生1种类型的精细胞；一个初级卵母细胞经过减数分裂只能产生一个卵细胞，这个卵细胞的基因型可能是8种中的1种。因此一个次级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞的种类数比例为1∶1。  科学视野——吸烟与减数分裂异常的关系唐氏综合征又叫21三体综合征，是一种常见的遗传病。对患者进行染色体检查，可以看到患者比正常人多了一条21号染色体。唐氏综合征患者的智力低下，身体发育缓慢。50%的患儿有先天性心脏病，部分患儿在发育过程中夭折。那么，这种遗传病是如何形成的呢？正常情况下，减数分裂时，同源染色体会相互分离，生殖细胞中的染色体数目减为体细胞的一半。但是，如果减数分裂时21号染色体不能正常分离，就可能形成唐氏综合征。研究表明，孕妇吸烟会增大唐氏综合征的患病率。 【素养评价】 1.人类的X、Y是一对同源染色体，女性体内是XX，男性体内是XY。经人类染色体组型分析发现，有2%～4%的精神病患者的性染色体组成为XYY(如图所示)，有人称多出的 Y 染色体为“犯罪染色体”。下列关于 XYY 综合征的叙述正确的是(　　)A．患者为男性，可能是由母方减数分裂Ⅰ异常所致B．患者为女性，可能是由母方减数分裂Ⅱ异常所致C．患者为男性，可能是由父方减数分裂Ⅱ异常所致D．患者为女性，可能是由父方减数分裂Ⅱ异常所致解析：答案：C　该患者的染色体组成为XYY，多了一条 Y 染色体。Y染色体只能来自父方，而且是由于减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后，染色体移向了细胞的同一极。故选C。2．(2020·西安高一期末)基因型为AaBb(两对等位基因独立遗传)的精原细胞，经过减数分裂产生了一个基因型为ABb的精子，则发生这种结果的原因以及和该精子同时产生的另外三个精子的基因型分别是(　　)A．减数分裂Ⅰ一对同源染色体未分离　AB、A、aB．减数分裂Ⅰ一对同源染色体未分离　ABb、a、aC．减数分裂Ⅱ一对姐妹染色单体未分离　A、ABb、aD．减数分裂Ⅱ一对姐妹染色单体未分离　ABb、a、a解析：答案：B　一个基因型为AaBb的精原细胞，产生了一个基因型为ABb的精子，说明在减数分裂Ⅰ后期，含有基因B和b的同源染色体未分离移向了同一极，形成基因型为AABBbb和aa的两个次级精母细胞；基因型为AABBbb的次级精母细胞正常分裂，形成基因型均为ABb的两个精子，而基因型为aa的次级精母细胞正常分裂，形成基因型均为a的两个精子。因此，另外三个精子的基因型分别是ABb、a、a。故选B。3．正常人的体细胞中含有23对同源染色体，分别编号为1～23号。有一种病叫21三体综合征，也叫先天性愚型，患者比正常人多了一条21号染色体。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：异常卵细胞形成原因同上。(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__________________________________________。解析：(1)正常人含有23对同源染色体，所以产生的配子中染色体的组合类型共有223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(1/2)23×(1/2)23＝(1/2)46。(2)异常精子形成的原因有：a.减数分裂Ⅰ后期，21号同源染色体没有分离，减数分裂Ⅱ正常导致的；b.减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ后期，21号姐妹染色单体分开后形成的两条21号子染色体移向同一极所致。(3)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配，由于患者产生的配子一半正常(23条)，一半异常(24条)，所以他们的后代发病率是1/2。答案：(1)223　(1/2)46　(2)①a.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)[课时跟踪检测][理解·巩固·落实]1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂。(√)(2)精原细胞是通过减数分裂形成的。(×)(3)减数分裂过程中，配对的染色体一定是同源染色体。(√)(4)在卵细胞形成过程中，姐妹染色单体的分开发生在初级卵母细胞中。(×)(5)一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的数量相同。(×)2．下列有关减数分裂的叙述，正确的是(　　)A．可以发生于原核生物B．在形成有性生殖细胞的过程中发生C．染色体复制两次，细胞分裂两次D．一个性原细胞分裂的结果必定是形成4个生殖细胞解析：答案：B　减数分裂是进行有性生殖的生物，产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂，原核生物不能发生减数分裂，A错误，B正确；减数分裂的特点是染色体复制一次，细胞分裂两次，C错误；一个卵原细胞减数分裂只形成一个卵细胞，一个精原细胞减数分裂可形成4个精细胞，D错误。3．在减数分裂过程中，着丝粒分裂、同源染色体分离的时期分别是(　　)A．同时发生于减数分裂Ⅰ后期B．同时发生于减数分裂Ⅱ后期C．前者发生于减数分裂Ⅱ后期，后者发生于减数分裂Ⅰ后期D．前者发生于减数分裂Ⅰ后期，后者发生于减数分裂Ⅱ后期解析：答案：C　根据减数分裂过程中染色体变化规律可知，着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期。故选C。4．在减数分裂Ⅰ过程中，染色体变化的顺序是(　　)①同源染色体分离　②四分体　③染色体分配到两个细胞中　④联会A．①③④②　　　　　 B．④②①③C．③①②④  D．①③②④解析：答案：B　①同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期；②四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会后形成的；③减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分配到两个细胞中；④同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期。因此，在减数分裂Ⅰ过程中，染色体的变化顺序为④②①③。故选B。5．下列关于精子和卵细胞形成过程的叙述，错误的是(　　)A．相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂所产生的生殖细胞数量之比为4∶1B．精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象C．精子形成过程中染色体的行为变化和核DNA的数量变化与卵细胞完全相同D．精子和卵细胞的形成均需要经过变形解析：答案：D　每个精原细胞和每个卵原细胞经减数分裂均可产生四个子细胞，但前者可形成四个成熟的生殖细胞，后者只形成一个成熟的生殖细胞，所以相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂所产生的生殖细胞数量之比为4∶1，A正确；精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象，这是减数分裂的特征，B正确；精子和卵细胞形成过程中核DNA的数量变化完全相同，染色体的行为变化也完全相同，C正确；精子的形成需要经过变形，而卵细胞的形成不需要经过变形，D错误。6．如图为某同学建构的减数分裂过程中染色体的变化模型图，其中建构正确的是(　　)A．①③④  B．②③④C．①②④  D．①②③解析：答案：D　①②建构的是减数分裂Ⅱ后期的模型图，由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，故产生的次级精(卵)母细胞(或极体)中2条非同源染色体可能是1条来自父方、1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或母方，如图②；③建构的是减数分裂Ⅰ后期的模型图，④不符合同源染色体分离的情况。故选D。7．下图为某高等动物的部分细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)A．甲产生的子细胞一定是精细胞B．乙产生的子细胞一定是次级精母细胞C．丙为次级卵母细胞或极体D．丙中的M、m为一对同源染色体解析：答案：B　甲细胞均等分裂，产生的子细胞可能是精细胞或极体，A错误；乙细胞均等分裂，该细胞为初级精母细胞，产生的子细胞一定是次级精母细胞，B正确；丙细胞不均等分裂，为次级卵母细胞，C错误；丙中的M、m由一对姐妹染色单体分开形成，不是一对同源染色体，D错误。8．某生物卵原细胞中有2n条染色体，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ完成时的子细胞中染色体数依次是(　　)A．n条、n条  B．2n条、n条C．n条、2n条  D．2n条、2n条解析：答案：A　某生物卵原细胞中有2n条染色体，在减数分裂Ⅰ过程中，着丝粒不分裂，同源染色体分离，产生的子细胞中染色体减少了一半；减数分裂Ⅱ着丝粒分裂，产生的子细胞中染色体数目也是体细胞的一半，所以减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ完成时的子细胞中染色体数依次是n条、n条。故选A。9．下列关于精子和卵细胞形成过程的叙述，错误的是(　　)A．精原细胞和卵原细胞是通过有丝分裂形成的B．一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体，而一个精原细胞最终形成4个精子C．精子形成过程中细胞质均等分裂，卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂D．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞解析：答案：D　精原细胞和卵原细胞是通过有丝分裂形成的，A正确；一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体，而一个精原细胞最终形成4个精细胞，经过变形形成4个精子，B正确；根据精子和卵细胞的形成过程可知，精子形成过程中细胞质均等分裂，卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，C正确；卵原细胞进行减数分裂时，细胞质虽然分裂不均等，但是细胞核基因是均等分配的，即等位基因进入卵细胞的机会是相等的，D错误。10．图1中的曲线表示某生物(2n＝4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中，细胞中某物质数量的变化。图2中a、b、c、d、e分别表示分裂过程中某几个时期的细胞中染色体示意图。请据图回答下列问题：(1)图1曲线中①～③段可表示细胞进行________分裂的____________数量变化。(2)图2，a～e中与曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是________。(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是________，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是________。(4)与体细胞相比，a～e细胞中核DNA含量加倍的是________。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由图1中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在②阶段，染色体数目与体细胞中相比增加了一倍，故①～③段为有丝分裂过程。(2)曲线②、⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体数量上看，②为4n、⑤为2n，则曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期(e)和减数分裂Ⅱ后期(b)。(3)从图2细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅱ中期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂时期的细胞，即a、d、e。从图1曲线上看，从④开始，染色体数目减半，说明已经进入减数分裂Ⅱ时期，处于④⑤⑥时期的每一个细胞内均不含同源染色体。(4)题中给出该生物体细胞内含有的染色体数为2n，可知核DNA分子数为2n，核DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体并分别移向细胞的两极。答案：(1)有丝　染色体　(2)e、b　(3)a、d、e　④⑤⑥　(4)a、d、e　(5)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体并分别移向细胞的两极 [迁移·应用·发展]11．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是(　　)A．图甲中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝粒尚未分裂D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半解析：答案：A　分析图甲染色体的形态，可知其处于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换，A正确；图乙为减数分裂Ⅰ后期，由于同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不一定不同，B错误；图丙为减数分裂Ⅰ末期，无染色体的复制，C错误；图丁为减数分裂Ⅱ后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，导致细胞中染色体数目暂时加倍，而此时细胞中已没有同源染色体，D错误。12．(多选)某研究小组从某二倍体动物的组织中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无变异发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数统计如图甲；乙图是取自该组织中的一个细胞。对图中所示结果分析错误的是(　　)A．该组织可能来自卵巢，乙细胞属于b组B．a组细胞中染色体∶核DNA＝1∶1C．b组细胞中有进行减数分裂的细胞D．c组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离解析：答案：ABD　乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，应为初级精母细胞，因此该组织来自睾丸，A错误；若a组细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期，此时细胞中染色体∶核DNA＝1∶2，B错误；b组细胞所处时期包括有丝分裂前期、中期，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期、末期，因此b组细胞中有进行减数分裂的细胞，C正确；c组细胞中染色体数目加倍，只能表示有丝分裂后期、末期的细胞，不会发生同源染色体的分离，D错误。13．图1表示某基因型为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的动物组织切片显微图像，图2表示该动物细胞分裂过程中不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系。分析回答下列问题：(1)图1中，具有同源染色体的细胞是________。(2)图1中，细胞②的名称为____________，该细胞产生的子细胞的基因型可能为______________。(3)图2中，________(填字母)表示染色单体数。图1中的细胞________(填序号)处于图2中的甲时期。(4)在图2中丙处绘出细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。解析：由图1可知，细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，细胞②处于减数分裂Ⅱ后期，细胞③处于减数分裂Ⅱ前期，细胞④处于有丝分裂中期。(1)进行有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞含有同源染色体。(2)细胞②中无染色单体，细胞质不均等分裂，故细胞②表示次级卵母细胞，其子细胞不会含有等位基因，非同源染色体上的非等位基因可自由组合，故其子细胞基因型可能为AB或Ab或aB或ab。(3)图2中只有b的数目可以为0，所以b表示染色单体数目；甲的染色体、染色单体和核DNA分子数目分别为4、8、8，则图1中的①④处于图2中的甲时期。(4)细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数分别为2、0、2，据此绘出的柱形图详见答案。答案：(1)①④　(2)次级卵母细胞　AB或Ab或aB或ab　(3)b　①④　(4)如图所示：第2课时　受精作用学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.理解配子中染色体组合的多样性。2．描述受精作用的过程。3．说出减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。1.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互换。2．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。3．减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。      【主干知识梳理】一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1．实验原理根据细胞中的染色体形态、位置和数目的变化，识别减数分裂的各个时期。2．实验流程二、配子中染色体组合的多样性1．原因时期图示染色体行为减数分裂Ⅰ前期四分体中非姐妹染色单体之间可能发生互换减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合 2．意义：导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使同一双亲的后代必然呈现多样性。三、受精作用1．概念：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2．过程图示说明精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入精子头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起 3．结果(1)受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。(2)受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4．意义(1)后代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。(2)保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。因此，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都具有重要意义。【教材微点发掘】1．从减数分裂产生配子的角度分析教材第25页中“一母生九子，九子各不同”的原因。提示：亲代生殖细胞经减数分裂可产生多种多样的配子，每次生育时参与受精作用的配子的染色体组成不完全相同。2．下图(教材第27页图2­7)为受精过程开始的扫描电镜照片，据图回答有关问题：(1)从细胞膜的成分分析，精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞融合的过程与生物膜流动性有关。(2)一般来说，一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的，其原因是什么？提示：受精时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。因此，受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，而细胞核中的遗传物质一半来自母亲一半来自父亲，所以一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的。 教材问题提示(一)探究·实践(教材第26页)活动二：问题思考1．细胞中至少需要2对染色体。2．有2种组合方式。假设分别用A、A′和B、B′表示2对染色体，则减数分裂Ⅰ时，非同源染色体的组合有2种：A、B和A′、B′；A、B′和A′、B。3．略。活动三：讨论1．在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体中非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞的两极等行为变化；减数分裂Ⅰ结束，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂Ⅱ中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。2．在减数分裂过程中，同源染色体分离、非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换，都会使减数分裂产生多种配子。3．略。(二)思维训练(教材第27页) 遗传稳定性遗传多样性配子形成减数分裂形成的配子中的染色体数目减半；而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致了配子中染色体组合的多样性受精作用卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性 新知探究(一)　配子中染色体组合的多样性 【探究·深化】[问题驱动]　下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答：(1)情况1中，最终产生的4个子细胞有2种类型，分别为Ab和aB；情况2中，最终产生的4个子细胞有2种类型，分别为AB和ab；因此，此原始生殖细胞产生的配子可能有4种类型。(2)据此推断：含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为2n种。(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是同源染色体中非姐妹染色单体发生了互换。 [重难点拨]　1．减数分裂与配子多样性(1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例，如图所示。由图可知：①E和F、G和H的染色体组成完全相同，分别来自同一次级精母细胞C、D；②E(F)与G(H)中的染色体“互补”，来自同一个初级精母细胞。(2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换)，如图所示。由图可知：①E和F、G和H的染色体组成大同小异，分别来自同一次级精母细胞C、D；②E、F与G、H中的染色体“互补”，来自同一初级精母细胞。2．一般情况下减数分裂产生配子的种类(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体)比较项目YyRr个体能产生配子的种类含n对同源染色体个体产生的配子种类一个精原细胞2种(YR、yr或Yr、yR)2种一个雄性个体4种(YR、yr、Yr、yR)2n种一个卵原细胞1种(YR或yr或Yr或yR)1种一个雌性个体4种(YR、yr、Yr、yR)2n种 (2)若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。【典题·例析】[典例1]　果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d)，在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子(　　)A．2种　　　　　　　　 B．4种C．8种  D．16种[解析]　一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体，在不发生互换的情况下，经减数分裂都只形成2种类型的精子。故选A。[答案]　A[典例2]　如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)A．①和②  B．②和④C．③和⑤  D．①和④[解析]　减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同，只有很小部分颜色有区别。所以，图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②和④。故选B。[答案]　B方法规律—————————————————————————————————根据染色体组成判断配子来源的方法—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————【应用·体验】 1．下列符号代表精子的染色体，A 和 a 是一对同源染色体，依此类推，下列哪个选项中的四个精子来自同一个精原细胞(　　)A．Abc　Abc　abC　AbcB．aBc　AbC　ABC　ABCC．Abc　aBC　Abc　aBCD．ABC　Abc　abc　aBC解析：答案：C　由于A和a是一对同源染色体，其余类推，所以在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。由于一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞，进而产生2种基因型不同的精细胞，所以只有C项中Abc、aBC、Abc、aBC四个精子来自同一个精原细胞。2．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，在不考虑互换的情况下，下列相关叙述错误的是(　　)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：答案：D　由于生殖细胞中含有3对同源染色体，最多能产生8种配子，如题图所示，每种精原细胞在不发生互换时，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，A、C正确；图中任何2个精细胞的染色体若能组合成AaCcDd，那么这2个细胞可能来自同一个精原细胞，如⑤与⑧、③与⑦等，B正确；①和⑦的染色体组合为AaCCDd，两者不可能来自同一个精原细胞，D错误。新知探究(二)　减数分裂与有丝分裂过程【探究·深化】[问题驱动]　1．结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期(1)三个前期图的判断①判断步骤②判断结果：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。(2)三个中期图的判断①判断步骤②判断结果：A为②有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。(3)三个后期图的判断①判断步骤②判断结果：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期，C为减数分裂Ⅰ后期。2．结合减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型判断细胞分裂方式(1)模型(2)判断[重难点拨]　1．每条染色体中DNA含量的变化对上图曲线的解释：  A→BB→CC→DD→E减数分裂对应时期间期减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期减数分裂Ⅱ后期减数分裂Ⅱ末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期 2．同源染色体对数的曲线3．细胞分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中，染色体和核DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如图所示： 有丝分裂减数分裂图注 【典题·例析】[典例1]　如图为某哺乳动物某个器官中的4个细胞，下列有关叙述错误的是(　　)A．此动物为雌性，该器官为卵巢B．②处于有丝分裂后期，有8条染色体C．该动物正常体细胞的染色体数目为4条D．④是卵细胞或极体，因为不含同源染色体[解析]　③处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，因此为初级卵母细胞，故此动物为雌性，该器官为卵巢，A正确；②中有同源染色体，着丝粒已分裂，处于有丝分裂后期，有8条染色体，B正确；由以上分析可知，该动物正常体细胞有4条染色体，C正确；④处于减数分裂Ⅱ中期，由于该动物为雌性，因此④为次级卵母细胞或第一极体，D错误。[答案]　D[典例2]　如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化图，下列相关说法错误的是(　　)A．有丝分裂发生在ae中，减数分裂发生在fl中B．cd段和gh段染色体数目都相等C．gh段都存在染色单体D．最后形成的精细胞中，染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半[解析]　分析图中曲线变化可知，ae段核DNA分子数一次加倍一次减半，故有丝分裂发生在其中；fl段核DNA分子数一次加倍，连续两次减半，故减数分裂发生在其中，A正确。cd段包括有丝分裂前期、中期、后期，细胞内染色体数量为8条或16条；gh段为减数分裂Ⅰ，细胞内染色体数目为8条，存在染色单体，B错误，C正确。精细胞中，染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半，D正确。[答案]　B方法规律—————————————————————————————————“三看法”判断细胞分裂的方式及时期一看染色体数二看同源 染色体三看同源染色体联会行为减数分裂Ⅰ—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————【应用·体验】1．某植物的正常细胞中含10条染色体、10个核DNA分子，且细胞中存在纺锤丝，则该细胞可能处于(　　)A．有丝分裂中期　　　　 B．有丝分裂末期C．减数分裂Ⅰ后期  D．减数分裂Ⅱ后期解析：答案：D　由细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1∶1可知，细胞中没有染色单体，又由细胞中存在纺锤丝可知，该细胞可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。故选D。2．下列三条曲线表示某生物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，在如图甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色体数目减半，其中“减半”的原因完全相同的一组是(　　)A．①②  B．①③C．②③  D．②④解析：答案：A　①②下降的原因均是同源染色体分离后进入两个子细胞，③④下降均是由于着丝粒分裂。因此，①～④中染色体数目减半的原因完全相同的是①和②、③和④。故选A。3．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。请据图回答下列问题：(1)图1中AB段形成的原因是__________________，CD段形成的原因是__________________________。(2)图2中________细胞处于图1中的BC段，________细胞处于图1中的DE段。(均填字母)(3)就图2乙细胞分析可知，该细胞含有________条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为________，该细胞处于______________(填分裂时期)的________期，其产生的子细胞名称为______________________。解析：(1)由图示可知，图1为细胞分裂各时期每条染色体上的DNA含量变化情况，AB段为分裂间期。图1中AB段形成的原因是细胞分裂间期DNA复制(或染色体复制)，图1中CD段每条染色体上的DNA含量减半，是因为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。(2)图2中甲细胞处于有丝分裂后期，每条染色体上只有1个DNA分子，应处于图1中的DE段；图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期，每条染色体都有2条染色单体，因此都有2个DNA分子，处于图1中的BC段。(3)图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，共有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA分子，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2；乙细胞的细胞质不均等分裂，该细胞产生的子细胞是次级卵母细胞和(第一)极体。答案：(1)DNA复制(或染色体复制)　着丝粒分裂(2)乙、丙　甲　(3)8　1∶2　减数分裂Ⅰ　后　次级卵母细胞和(第一)极体  科学视野——受精作用与双胞胎的形成同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为2个一样的细胞，然后发育成为2个个体，因为2个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。这种相似不仅外形相似，而且血型、智力、甚至某些生理特征，对疾病的易感性等都很一致。我们常说的连体婴儿，实际上就是这种单卵双胎，只是由于当初受精卵分裂时的不完全造成了某些部位相连。正是因为如此同卵双胞胎绝大部分是同性，一般不出现一个是男孩一个是女孩的现象。异卵双胞胎：妇女每月排卵1次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎。相貌方面生出来就像普通的兄弟姐妹。龙凤胎绝大部分是异卵双胞胎而不大可能是同卵双胞胎。【素养评价】1．下列说法中，正确的是(　　)A．同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞染色体数目一般相同，染色体组成一般不同B．一个卵细胞一般只能同一个精子结合形成受精卵，少数情况下也可以同2个精子结合发育形成双胞胎C．玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后卵细胞中染色体为5对D．人的精子中有23条染色体，则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体，0、46、23条染色单体解析：由于同一生物体在不同时刻产生精子或卵细胞的过程中，非同源染色体是随机组合的，所以染色体组成一般是不相同的；但染色体数目一般相同，都是体细胞的一半，A正确。一个卵细胞只能与一个精子结合形成受精卵，B错误。玉米体细胞中有10对同源染色体，经过减数分裂后，不含同源染色体，所以卵细胞中染色体数目为10条，不能表示为5对，C错误。人的精子中有23条染色体，为体细胞的一半，则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体，0、92、0条染色单体，D错误。答案：A　2．一对夫妇基因型均是AaBb(两对基因独立遗传)，图1为其一种细胞分裂方式的DNA含量变化曲线图，图2为该夫妇产生一对双胞胎后代的示意图。下列有关叙述错误的是(　　)A．基因A与a、基因B与b的分离，A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在图1中的D时期B．胎儿甲基因型为AaBb的概率为1/4C．若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错，则胎儿甲和乙均出现突变性状D．该女士在此次生殖过程中，至少有2个卵原细胞进行减数分裂111111111111解析：答案：C　基因A与a、B与b的分离，A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即图1中D时期，A正确；一对夫妇基因型均是AaBb，所以后代中个体基因型为AaBb的概率为4/16＝1/4，B正确；若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错，但经减数分裂后卵细胞中不一定含有突变基因，所以胎儿甲和乙不一定出现突变性状，C错误；由于1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，所以该女士在此次生殖过程中，至少有2个卵原细胞进行减数分裂，D正确。3．某妇女在一次生殖过程中生出一对双胞胎，如图所示；(1)过程Y的细胞增殖方式是____________。(2)同一个体中细胞减数分裂Ⅰ和有丝分裂相比较，两者前期染色体数目________(填“相同”或“不相同”)，两者中期核DNA分子数目________(填“相同”或“不相同”)。(3)若甲、乙两人成年后分别与一对同卵双胞胎女性结婚，这两对夫妇各有一个男孩，而这两个男孩的性状相差很大，主要原因是____________________。解析：(1)受精卵细胞的增殖方式是有丝分裂。(2)同一个体中细胞减数分裂Ⅰ和有丝分裂相比较，两者前期染色体数目相同，且都与体细胞相同；两者中期核DNA分子数目相同，且都是体细胞核DNA的2倍。(3)若甲、乙两人成年后分别与一对同卵双胞胎女性结婚，由于含有不同基因型的精子和卵细胞随机受精，所以后代的性状相差很大。答案：(1)有丝分裂　(2)相同　相同(3)含有不同基因型的精子和卵细胞随机受精 [课时跟踪检测] [理解·巩固·落实] 1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。(×)(2)正常情况下，1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。(√)(3)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。(√)(4)受精时，不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合，造成有性生殖后代的多样性。(×)2．下列选项中，属于形成配子多样性原因的一组是(　　)①互换　②同源染色体联会　③着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　④非同源染色体随机组合A．①②　　　　　　　　 B．③④C．①④  D．②③解析：答案：C　在减数分裂过程中，都发生②同源染色体联会和③着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，这不属于形成配子多样性的原因；而在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体①互换以及在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，④非同源染色体自由组合，均是形成配子多样性的原因。故选C。3．进行有性生殖的生物产生后代需经过受精作用，下列相关生物学描述错误的是(　　)A．生物的发育是遗传物质与环境相互作用的过程B．受精前卵细胞的呼吸和代谢异常旺盛，为受精过程做准备C．后代的多样性体现了有性生殖的优越性D．后代的多样性有利于生物在自然选择中进化解析：答案：B　受精前卵细胞的呼吸和代谢比较缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程，A正确，B错误。后代的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，C、D正确。4．(2021·天津南开区高一检测)如图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是(　　)A．非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中B．由过程Ⅱ可知受精卵中的细胞质主要来自精子C．同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中D．仅有过程Ⅰ即可维持亲、子代间染色体数目的恒定解析：答案：A　分析题图可知，过程Ⅰ是减数分裂，过程Ⅱ是受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期，A正确；受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，B错误；同源染色体的分离仅发生在过程Ⅰ中，C错误；过程Ⅰ和Ⅱ共同维持亲、子代间染色体数目的恒定，D错误。5．下列关于观察细胞减数分裂实验的相关叙述中，错误的是(　　)A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象解析：答案：D　只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，A正确；桃花的雄蕊比雌蕊形成的生殖细胞多，故用雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象，B正确；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象，C正确；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象，D错误。6．下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述，错误的是(　　)A．用红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同亲本B．将两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，小块橡皮泥代表着丝粒C．演示减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，最少需要红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的染色体各一条D．该活动能模拟同源染色体上非姐妹染色单体间的互换解析：答案：C　该活动中，红色和黄色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同的亲本，A正确。两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，代表一条染色体含有两条染色单体，小块橡皮泥代表着丝粒，B正确。减数分裂过程中，为演示减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，至少需要用橡皮泥先制作2条黄色和2条红色的染色单体；再用同样的方法制作2条黄色和2条红色的染色单体，但比上一次制作的长一些，C错误。可将代表同源染色体的非姐妹染色单体的橡皮泥互换一部分，来模拟互换现象，D正确。7.图示某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1和3，则卵细胞中染色体组成是(　　)A．1和3  B．2和4C．1和3或2和4  D．1和4或2和3解析：答案：C　该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、3，则有两种情况：若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的，则与其同时产生的卵细胞的染色体组成也为1、3；若该极体是由第一极体分裂形成的，则由次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成与其互补，为2、4。故选C。8．如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，下列叙述正确的是(　　)A．a过程没有姐妹染色单体B．b过程细胞数目不变C．c过程发生细胞识别和融合D．d过程没有同源染色体解析：答案：C　a→b过程中染色体数目减半，代表减数分裂，a过程属于减数分裂Ⅰ，发生同源染色体的分离，含有姐妹染色单体，A错误；b过程是减数分裂Ⅱ，细胞数目加倍，B错误；c过程中染色体数目加倍，表示受精过程，有精卵细胞的识别和融合，C正确；d过程表示受精卵进行有丝分裂，精卵结合后就会含有同源染色体，D错误。9．果蝇的受精卵有8条染色体，其中4条来自母本，4条来自父本。当受精卵发育成成虫，成虫又开始产生配子时，下面关于其中一个配子中染色体情况的说法，正确的是(　　)A．4条来自父本或4条来自母本B．2条来自父本，2条来自母本C．1条来自一个亲本，3条来自另一个亲本D．以上情况都有可能解析：答案：D　受精卵发育成的成虫，其性母细胞中含有的染色体既有来自父本的也有来自母本的。在进行减数分裂时，非同源染色体自由组合，因此A、B、C三种情况都有可能。故选D。10．图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像，图乙为该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是____________________________。(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是________。(3)图乙中表示细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，表示细胞不含同源染色体的区间是________。(4)若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含有同源染色体，但未发生联会，着丝粒已分裂，故应处于有丝分裂后期，此时细胞中含有8条染色体；B含有同源染色体，正在发生同源染色体的分离，故应处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，则该细胞的名称为初级卵母细胞；C无同源染色体，着丝粒已分裂，故应处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质不均等分裂，则该细胞的名称为次级卵母细胞，其产生的子细胞为卵细胞和(第二)极体。(2)图甲中B细胞为初级卵母细胞，处于减数分裂Ⅰ后期，对应图乙中的3～4区间。(3)图乙中0～7区间为减数分裂，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，结合曲线可知1～6区间含有染色单体；图乙中5为减数分裂Ⅰ末期终点，同源染色体分离进入两个子细胞中，则5～8区间不含同源染色体。(4)曲线6～7区间对应减数分裂Ⅱ后期，着丝粒已分裂，染色体数目加倍，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　减数分裂Ⅰ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 [迁移·应用·发展] 11．关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　)A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上解析：答案：B　染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A正确。同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，B错误。有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞的一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半，C正确。哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上，D正确。12．(2021·山东实验中学月考，多选)如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化，有关分析正确的是(　　)A．a、b、c分别包含减数分裂、受精作用、有丝分裂B．CD与OP的染色体数相同C．JK发生同源染色体联会与分离D．OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO发生了DNA复制解析：答案：BD　a阶段包含有丝分裂过程中核DNA含量变化规律，b阶段包含减数分裂过程中核DNA含量变化规律，c阶段包含受精作用和有丝分裂过程中核DNA含量变化规律，A错误；图中CD和OP表示的分裂时期相同，所以CD与OP的染色体数相同，B正确；JK表示减数分裂Ⅱ末期，而同源染色体联会与分离发生在减数分裂Ⅰ过程中，C错误；OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO发生了DNA的复制，D正确。13．(多选)某二倍体动物(2n＝8)从初级精母细胞到精细胞的过程中，不同时期细胞中染色体组数依次发生的变化是：2组(甲)→1组(乙)→2组(丙)→1组(丁)。下列叙述错误的是(　　)A．甲时期有的细胞刚开始染色体复制B．甲、乙时期的细胞中均含有姐妹染色单体C．丙→丁过程中可发生非同源染色体自由组合D．丁时期的细胞有4种不同的染色体组合类型解析：答案：ACD　甲时期细胞可以是处于减数分裂Ⅰ(前期、中期、后期)的初级精母细胞，并且题干中表明是“从初级精母细胞到精细胞”的过程中，而染色体复制只发生在减数分裂前的间期，A错误；甲时期细胞表示处于减数分裂Ⅰ(前期、中期、后期)的初级精母细胞，乙时期细胞可以表示处于减数分裂Ⅱ(前期、中期)的次级精母细胞，两个时期的细胞均含有姐妹染色单体，B正确；丙→丁过程中处于减数分裂Ⅱ，而非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误；一个精原细胞经过减数分裂只能产生2种精细胞，即丁时期的细胞有2种不同的染色体组合类型，D错误。14．下图中编号a～g的图像是显微镜下某植物(2n＝24)减数分裂不同时期的细胞图像。回答下列问题：(1)取该植物解离后的花药，用镊子捏碎后置于载玻片上，滴加____________染色，加上盖玻片，压片后做成临时装片。在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。(2)若将上述全部细胞图像按减数分裂的顺序进行排序，则最合理的顺序为：a→________________→f(填图中字母)。(3)上述细胞分裂图像中，具有同源染色体的细胞有________(填图中字母)。在图d的细胞中，同源染色体__________，位于同源染色体上的等位基因会随着________________的缠绕而发生交换。(4)图g中的细胞所处的细胞分裂时期是____________期，该细胞中有________条姐妹染色单体。解析：(1)制作植物的细胞分裂装片时，需要加入碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红液)将染色体染色，通过观察染色体的形态和数目确定细胞所处的时期。(2)根据图中染色体数目、分布特征，可初步确定图a为减数分裂前的间期；图b中同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，则为减数分裂Ⅰ的中期；图c细胞一分为二，形成两个子细胞，则为减数分裂Ⅰ末期；图d中同源染色体联会形成四分体，则为减数分裂Ⅰ前期；图e姐妹染色单体分开，移向细胞两极，则为减数分裂Ⅱ后期；图f为减数分裂Ⅱ末期；图g所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极，所以图中分裂图的先后顺序为a→d→b→g→c→e→f。(3)根据题(2)分析可知，图a、b、d、g的细胞中含有同源染色体，在图d的细胞中，同源染色体正在联会；位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的缠绕而发生交换。(4)图g细胞处于减数分裂Ⅰ后期，该细胞中有48条姐妹染色单体，因为每条染色体上含2条染色单体。答案：(1)碱性染料　(2)d→b→g→c→e　(3)a、b、d、g　联会　非姐妹染色单体　(4)减数分裂Ⅰ后　48      第2节　基因在染色体上学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.基于基因和染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说—演绎法。2．从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。3．认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的科学精神，以及对科学的热爱。1.萨顿的“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”的假说运用了类比推理法；摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法。2．基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因。3．基因分离定律的实质是在杂合子的细胞中，等位基因随同源染色体的分开而分离。4．基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【主干知识梳理】一、萨顿的假说1．研究方法：类比推理法。2．内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。3．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对基因一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合 二、基因位于染色体上的实验证据1．实验者：美国生物学家摩尔根。2．科学探究方法：假说—演绎法。3．实验现象  4．实验现象的解释(1)假设：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。(2)遗传图解：5．结论：基因在染色体上。6．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。三、孟德尔遗传规律的现代解释1．基因分离定律的实质2．基因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，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。【教材微点发掘】 1．果蝇是一种小型蝇类，以发酵腐烂水果上的酵母为食，因此在有水果的地方常常可以看到。下图(教材第31页图2­9)为雌雄果蝇体细胞染色体的示意图，据图回答有关问题：(1)果蝇作为遗传学的实验材料的优点有哪些？提示：①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低，易饲养；④染色体数目少，便于观察；⑤具有性染色体。(2)果蝇体细胞中含有4对同源染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为常染色体，X、Y为性染色体。(3)性染色体只存在于生殖细胞中吗？提示：不是。常染色体和性染色体既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。2．下图(教材第32页图2­11)为果蝇X染色体上一些基因的示意图，据图回答有关问题：(1)图中控制朱红眼和深红眼的基因不属于(填“属于”或“不属于”)等位基因。(2)从图中可以看出，基因在染色体上呈线性排列，但其分布是不连续(填“连续”或“不连续”)的。 (3)“基因在染色体上”是否适合所有生物？提示：“基因在染色体上”只适合于真核生物，其基因主要在染色体上；原核生物、病毒无染色体，故不适合“基因在染色体上”这种说法。 教材问题提示思考·讨论1(教材第30页)同意。假设控制高茎的显性基因用D表示，控制矮茎的隐性基因用d表示，分别标注在染色体上的横线旁(如下图所示)。思考·讨论2(教材第31页)1．能。可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验，如果后代中出现红眼雌果蝇、白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4种类型，且数量各占1/4；再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则可以证明他们的解释是正确的。2．不能。如果控制白眼的基因在Y染色体上，红眼基因在X染色体上，因为X染色体上的红眼基因对白眼基因为显性，所以子代不会出现白眼雄果蝇，这与摩尔根的果蝇杂交实验结果不符；如果控制白眼的基因在Y染色体上，且X染色体上没有显性红眼基因，白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼，也不能解释摩尔根的果蝇杂交实验结果。 新知探究(一)　摩尔根的果蝇杂交实验的假说—演绎分析 【探究·深化】[问题驱动]　据摩尔根杂交实验思考下列问题：(1)摩尔根果蝇杂交实验中，眼色这一相对性状符合什么遗传规律？提示：基因分离定律。(2)摩尔根为何假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上而不是只位于Y染色体上？提示：只位于X染色体上能合理地解释实验现象，如果只位于Y染色体上，则F1中应有白眼雄蝇出现。(3)由果蝇的杂交实验结果，能说明控制眼色的基因只位于X染色体上吗？提示：不能。如果控制果蝇眼色的基因位于X、Y染色体上，纯合红眼雌蝇和纯合白眼雄蝇杂交，F2中红眼∶白眼＝3∶1，也符合果蝇的杂交实验结果。[重难点拨]　1．实验现象——发现问题　P　　　　　　F1　　　　　　F2　―→―→2．理论分析——提出假说(1)果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼，则红眼是显性性状。(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)白眼性状的表现与性别相关联。如果控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。各种果蝇的基因型及表型如下表： 雌果蝇雄果蝇基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表型红眼红眼白眼红眼白眼 注：其中(1)(2)(3)为理论分析，(4)为假说。3．演绎推理——实验检验(1)实验一：F2中白眼雄果蝇与F1中红眼雌果蝇交配。①若基因位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄)XWXw　 ×  XwY↓子代：XWXw　XwXw　XWY　XwY      红眼　　白眼　 红眼　白眼    (雌)　　(雌)　 (雄)　(雄)    1　 ∶ 　1　∶　1 ∶ 1②若Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄)XWXw　 ×  XwYw↓子代：XWXw　XwXw　XWYw　XwYw      红眼　　白眼　 红眼　白眼     (雌)　　(雌)　 (雄)　(雄)       1　 ∶ 　1　∶　1 ∶ 1③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：测交：F1红眼(雌)　F2白眼(雄)    Ww　　 ×  ww       ↓子代：  Ww  ww     红眼  白眼      1　　 ∶ 　　1说明：①②③实验结果相同，故根据本实验结果无法验证假说，但通过本实验得到了白眼雌果蝇。(2)实验二：利用实验一得到的白眼雌果蝇与野生型纯种红眼雄果蝇交配。①若基因位于X染色体上，且Y染色体上没有它的等位基因，则遗传图解表示如下：②若Y染色体上含有它的等位基因，则遗传图解表示如下：③若基因位于常染色体上，则遗传图解表示如下：说明：杂交子代中，雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，性状表现与①相同，与②③不同，由此可证明假说成立。【典题·例析】[典例1]　在摩尔根所做的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结果是(　　)A．白眼突变体与野生型杂交，F1全部表现为野生型，雌雄比例为1∶1B．F1相互交配，后代出现性状分离，白眼全部是雄性C．F1雌性与白眼雄性杂交，后代出现白眼，且雌雄比例为1∶1D．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]　A项能说明野生型相对于突变型是显性，但不能判断白眼基因位于X染色体上，与题意不符；B项能说明这一对性状的遗传与性别有关，即控制该性状的基因位于X染色体上，且这是在摩尔根果蝇杂交实验中最早出现的实验现象，与题意相符；C项属于测交实验，不能说明白眼基因位于X染色体上，与题意不符；D项能说明控制该性状的基因位于X染色体上，但这是在摩尔根利用测交实验验证假说中出现的，不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果，与题意不符。[答案]　B[典例2]　摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)A．果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律B．摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说—演绎法C．摩尔根所作的假设是控制白眼的基因只位于X染色体上，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwYD．F2中红眼雌果蝇的基因型只有XWXW[解析]　F2中，红眼和白眼的比例为3∶1，说明果蝇的眼色遗传遵循基因的分离定律，A正确；摩尔根的果蝇杂交实验和孟德尔的豌豆杂交实验一样，都采用了假说—演绎法，B正确；摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因，亲本中白眼雄果蝇的基因型是XwY，C正确；F2中红眼雌果蝇的基因型有XWXW和XWXw，D错误。[答案]　D【应用·体验】 1．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌、雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列相关叙述错误的是(　　)A．红眼对白眼是显性B．眼色遗传符合分离定律C．眼色和性别表现自由组合D．红眼和白眼基因位于X染色体上解析：答案：C　非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，眼色基因与性别基因均位于性染色体上，不能表现自由组合。故选C。2．决定果蝇眼色的基因位于X染色体上，其中W基因控制红色性状，w基因控制白色性状。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交，其后代中不可能出现的是(　　)A．红眼雄果蝇　　　　  B．白眼雄果蝇C．红眼雌果蝇  D．白眼雌果蝇解析：答案：D　先写出亲代基因型，红眼雌果蝇：XWXW或XWXw，红眼雄果蝇：XWY。若XWXW×XWY→XWXW(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)；若XWXw×XWY→XWXW(红眼雌果蝇)、XWXw(红眼雌果蝇)、XWY(红眼雄果蝇)、XwY(白眼雄果蝇)。可见，后代中不可能有白眼雌果蝇。故选D。 新知探究(二)　孟德尔遗传规律的现代解释 【拓展·深化】1．等位基因与非等位基因的辨析 等位基因非等位基因位置同源染色体的同一位置同源染色体、非同源染色体特点控制一对相对性状控制不同相对性状行为随同源染色体分开而分离非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合图示 ①A和a、B和b、C和c为等位基因(即孟德尔所说的成对的遗传因子)②A和B、A和C、B和C、A和b等均为非等位基因(即孟德尔所提出的不同对的遗传因子)，其中A和B位于一条染色体上，A和b位于同源染色体上，不能自由组合；A和C、B和C位于非同源染色体上，可自由组合 2．两个遗传定律的细胞学基础(1)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，如图：(2)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，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：[思考·讨论](1)孟德尔遗传规律中的遗传因子与染色体上的基因对应关系是怎样的？提示：①分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的一对等位基因。②自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。(2)等位基因和非等位基因在染色体上的分布位置有何区别？提示：等位基因位于一对同源染色体的相同位置；非等位基因位于非同源染色体上或同源染色体的不同位置。 [典题·例析] [典例1]　(2019·江苏高考)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是(　　)A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子[解析]　不考虑突变的情况下，1与2不是等位基因，而是相同基因；1与3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A错误。不考虑突变的情况下，同一个体精原细胞的染色体与体细胞的相同，有丝分裂前期一条染色体上含两条姐妹染色单体，故也含有图中的基因1～8，B正确。不考虑突变的情况下，若发生了互换引起的基因重组，则1与3也可能在减数第二次分裂分离，1与2也可能在减数第一次分裂分离，C错误。1与6在同一条染色体的两条姐妹染色单体上，不能组合形成重组型的配子，D错误。[答案]　B[典例2]　如图表示某一昆虫个体的基因组成，以下判断正确的是(不考虑互换)(　　)A．基因A、a与B、b遗传时遵循自由组合定律B．该个体的一个初级精母细胞产生2种精细胞C．有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为ABC或abcD．该个体与另一相同基因型的个体交配，后代基因型比例为9∶3∶3∶1[解析]　基因 A、a 与B、b位于同一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A错误；一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型只有2种，即ABC和abc或ABc和abC，B正确；有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因为AaBbCc，C错误；不考虑互换，该个体产生的配子种类及比例为ABC∶abc∶ABc∶abC＝1∶1∶1∶1，其与另一相同基因型个体交配，后代基因型有9种，比例为1∶2∶2∶1∶4∶1∶2∶2∶1，D错误。[答案]　B易错提醒—————————————————————————————————基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律(1)原核生物和病毒中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。(2)并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循孟德尔的遗传规律。(3)并不是所有的非等位基因都遵循自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。—————————————————————————————————————【应用·体验】1．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　)解析：答案：A　基因自由组合定律的实质是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。在选项A中的与是位于同一对同源染色体上的基因，是不能自由组合的。故选A。2.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．从染色体情况看，该果蝇只能形成一种配子B．基因e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，并且配子数量相等解析：答案：D　由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从染色体情况看，它能形成两种配子，A错误；基因e位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因，所以基因e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，B错误；基因A、a与B、b位于同一对同源染色体上，经减数分裂过程形成配子时，基因A、B进入一个配子，基因a、b进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，基因A、a与B、b之间不能自由组合，C错误；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，可产生DXe、dXe、DY、dY四种配子，且数量相等，D正确。科学思维——类比推理法(一)由基因在染色体上的推理初识类比推理法(二)类比推理法与假说—演绎法的比较 类比推理法假说—演绎法原理将未知的和已知的做比较，根据惊人的一致性(即平行关系)，做出它们之间有关系的推理在提出问题、作出假说的基础上对未知世界进行演绎推理，再与实际实验做比较以验证假说的正确性结论不具有逻辑的必然性，不一定正确，还需要验证具有逻辑的必然性，是科学的实验结论，一定正确实例萨顿的假说：基因在染色体上孟德尔的两大遗传定律、摩尔根的果蝇杂交实验证明眼色基因位于染色体上，以及第3章中的DNA的半保留复制等 【素养评价】 1．美国遗传学家萨顿在用蝗虫细胞作材料研究精子和卵细胞的形成过程中，提出了“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说。下列说法不符合其观点的是(　　)A．基因在杂交过程中保持完整性和独立性B．在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的C．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方D．非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂Ⅱ后期也是自由组合的解析：答案：D　基因和染色体在行为上保持一致性，在体细胞中两者都成对存在，其来源上一个来自父方，一个来自母方。同源染色体分离导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而随机组合，都发生在减数分裂Ⅰ的后期。故选D。2．在探索遗传本质的过程中，科学发现与研究方法相一致的是(　　)①孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律　②萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”　③摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上A．①假说—演绎法　②假说—演绎法　③类比推理法B．①假说—演绎法　②类比推理法　③类比推理法C．①假说—演绎法　②类比推理法　③假说—演绎法D．①类比推理法　②假说—演绎法　③类比推理法解析：答案：C　孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传定律采用的是“假说—演绎法”；萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”，采用的是“类比推理法”；摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上采用的是“假说—演绎法”。故选C。3．(2020·武汉高一检测)摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，经历了若干过程。①白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？②白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上。③对F1红眼雌果蝇进行测交。上面三个叙述中(　　)A．①为假说，②为推论，③为实验B．①为观察，②为假说，③为推论C．①为问题，②为假说，③为实验D．①为推论，②为假说，③为实验解析：答案：C　摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体的位置时，采用的方法是假说—演绎法，根据观察现象提出的问题是“白眼性状是如何遗传的，是否与性别有关？”；作出的假说是“白眼由隐性基因控制，仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因”；然后利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交，来验证假说是否正确，C正确。 [课时跟踪检测][理解·巩固·落实]1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因。(×)(2)基因和染色体并不是一一对应的关系，一条染色体上含有很多基因。(√)(3)所有的基因都位于染色体上。(×)(4)等位基因随着同源染色体的分开而分离发生在减数分裂Ⅰ中期。(×)(5)所有的非等位基因，都会随着非同源染色体的自由组合而自由组合。(×)2．下列关于基因和染色体的叙述，错误的是(　　)A．一条染色体上有多个基因B．同源染色体上的非等位基因不符合孟德尔的遗传规律C．同源染色体上一定含等位基因D．果蝇白眼基因位于X染色体上解析：答案：C　一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确；同源染色体上的非等位基因是连锁的，不符合孟德尔的遗传规律，B正确；等位基因位于同源染色体的同一位置上，但是位于同源染色体的同一位置的基因不一定是等位基因，有可能是相同基因，C错误；果蝇白眼基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因，D正确。3．关于孟德尔的一对相对性状杂交实验和摩尔根证实基因位于染色体上的果蝇杂交实验，下列叙述错误的是(　　)A．实验中涉及的性状均受一对等位基因控制B．两实验都采用了统计学方法分析实验数据C．两实验均采用了“假说—演绎”的研究方法D．两实验都设计了正反交实验，排除亲本选择干扰解析：答案：D　豌豆的高茎和矮茎，果蝇的红眼和白眼都受一对等位基因控制，A正确。两实验均对F2的性状进行了统计分析，B正确。两实验都采用了假说—演绎法，C正确。摩尔根的果蝇杂交实验并未设计亲本的正反交实验，D错误。4.如图为某果蝇体细胞染色体图解，下列相关叙述错误的是(　　)A．此果蝇为雄性B．其基因型书写为AaXWYC．此果蝇的一个细胞经减数分裂产生4种配子D．该果蝇减数分裂产生的配子中的非同源染色体组合种类有16种解析：答案：C　由于该细胞性染色体组成不同，是雄性，其基因型为AaXWY，A、B正确；此果蝇的一个细胞在不发生互换和基因突变的条件下，能产生4个配子，但只有2种，C错误；由于果蝇含有4对同源染色体，所以在减数分裂产生的配子中的非同源染色体组合种类有24＝16(种)，D正确。5．下列叙述错误的是(　　)A．在减数分裂过程中，同源染色体分开，其上的等位基因分离B．在减数分裂过程中，所有的非等位基因都可能自由组合C．果蝇的红眼基因只存在于X染色体上D．同源染色体一条来自父方，一条来自母方解析：答案：B　等位基因位于同源染色体上，减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体自由组合而自由组合，A正确，B错误；控制果蝇红眼、白眼的基因位于X染色体上，Y染色体上不含有相关的等位基因，C正确；同源染色体一条来自父方，一条来自母方，D正确。6．红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1全是红眼，F1雌雄果蝇杂交所得的F2中红眼雌果蝇121只、红眼雄果蝇60只、白眼雌果蝇0只、白眼雄果蝇59只，则F2卵细胞中具有R和r或精子中具有R和r的比例是(　　)A．卵细胞：R∶r＝1∶1　　 B．卵细胞：R∶r＝3∶1C．精子：R∶r＝3∶1  D．精子：R∶r＝1∶0解析：答案：B　红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配，F1全是红眼，说明红眼是显性性状，白眼是隐性性状。F1雌雄果蝇杂交所得的F2中红眼雌果蝇121只、红眼雄果蝇60只、白眼雌果蝇0只、白眼雄果蝇59只，说明控制眼色的R、r基因位于X染色体上，所以亲本的基因型组合是XRXR×XrY，F1基因型为XRXr、XRY。F1自交所得的F2基因型为XRXR、XRXr、XRY、XrY，所以F2卵细胞中具有R和r的比例是3∶1，F2精子中具有R和r的比例是1∶1。故选B。7．果蝇的红眼对白眼为显性，控制红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，在下列哪项杂交组合中，通过眼色就可直接判断子代果蝇的性别(　　)A．白眼(♀)×白眼()B．杂合红眼(♀)×红眼()C．白眼(♀)×红眼()D．杂合红眼(♀)×白眼()解析：答案：C　据题意可知，A项组合的子代都是白眼；B项组合的子代中，雌、雄果蝇都有红眼；C项组合的子代中，雌果蝇都为红眼，雄果蝇都为白眼；D项组合的子代中，雌果蝇与雄果蝇中都有红眼和白眼。故选C。8．果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性，控制眼色的基因位于X染色体上。现用一对果蝇杂交，一方为红眼，另一方为白眼，杂交后F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，雌果蝇与亲本雄果蝇眼色相同，那么亲本果蝇的基因型组合为(　　)A．XRXR×XrY  B．XrXr×XRYC．XRXr×XrY  D．XRXr×XRY解析：答案：B　根据题意可知，F1中雄果蝇与亲本雌果蝇眼色相同，因此，亲本雌果蝇一定为纯合子，由此排除C和D项；若选A项，则子代雌果蝇与亲代雄果蝇的眼色不同，因此，只有当雌性亲本为隐性个体，雄性亲本为显性个体时，才符合题中条件，即XrXr×XRY。故选B。9．基因型为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(　　)①精原细胞形成初级精母细胞时　②初级精母细胞形成次级精母细胞时　③次级精母细胞形成精细胞时　④精细胞形成精子时A．①②③  B．③③②C．②②③  D．②③④解析：答案：B　基因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，它们的分离发生在减数分裂Ⅱ和有丝分裂后期，伴随着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。基因Mm是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，伴随同源染色体的分开而分离。故选B。10．(2021·青岛高一期末)图中甲表示某果蝇体细胞的染色体组成，乙表示该果蝇所产生的一个异常的生殖细胞，据图回答下列问题：(1)果蝇的一个精原细胞中X染色体上的W基因在________期形成两个W基因，这两个W基因在__________________________________期发生分离。(2)基因B、b与W的遗传遵循____________定律，原因是________________________________________________________________________。(3)该精原细胞进行减数分裂时，次级精母细胞后期性染色体的组成为________。(4)图乙是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细胞形成过程中，______________________________________________________________。(5)若某精原细胞进行正常的减数分裂产生了4个精细胞如下图所示。①图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续的分裂过程是不是一个细胞周期？________，原因是________________________________________________________________________。②果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，这对基因位于X染色体上。若图Ⅰ表示一红眼雄果蝇的精原细胞，若Ⅲ中的a变形后的精子与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼果蝇，该白眼果蝇的性别为________，b的基因型为________。解析：(1)果蝇X染色体上的两个W基因是DNA分子复制的结果，发生在细胞分裂的间期，这两个W基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)由于B、b基因位于常染色体上，而W基因位于性染色体(X染色体)上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。(3)经减数第一次分裂得到的次级精母细胞所含性染色体为X或Y，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，此时性染色体组成为XX或YY。(4)图乙细胞内含有两条Y染色体，原因可能是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体(Y染色体)未分离，从而进入同一精细胞中。(5)①因为减数分裂不能周而复始地进行，所以图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ连续的分裂过程并不是一个细胞周期。②一个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞是两两相同的，即两个含XW、两个含Y。a变形后的精子与一只红眼雌果蝇产生的卵细胞结合发育成一只白眼果蝇，则该白眼果蝇为雄性，a的基因型为Y，b与a相同，也为Y。答案：(1)间　有丝分裂后期或减数第二次分裂后(2)基因的自由组合　这两种基因位于不同对的同源染色体上　(3)XX或YY(4)减数第二次分裂过程中一对姐妹染色单体(或Y染色体)分开后没有分离(5)①不是　减数分裂不能周而复始地进行②雄性　Y   [迁移·应用·发展]11．用纯合子果蝇作为亲本进行两对相对性状的遗传实验，结果如下，下列说法错误的是(　　)PF1①                                                                                                                                                    灰身红眼♀×黑身白眼灰身红眼♀、灰身红眼②                                                                                                                                                    黑身白眼♀×灰身红眼灰身红眼♀、灰身白眼A.实验中属于显性性状的是灰身、红眼B．体色和眼色的遗传符合自由组合定律C．若组合①的F1随机交配，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4D．若组合②的F1随机交配，则F2中黑身白眼的概率为1/8解析：答案：C　根据第①组的实验可以判断灰身、红眼是显性性状，A正确；根据第②组的后代可以判断控制眼色遗传的基因位于X染色体上。假设控制体色的基因用B和b表示，控制眼色的基因用A和a表示，第①组中F1的基因型为BbXAXa和BbXAY，则F2雄果蝇中灰身白眼的概率为3/4×1/2＝3/8，B正确，C错误；第②组中F1的基因型为BbXAXa和BbXaY，则F2中黑身白眼的概率为1/4×1/2＝1/8，D正确。12．已知果蝇长翅和短翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表型及比例为长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知(　　)A．长翅为显性性状，但不能确定控制长翅的基因的位置B．长翅为显性性状，控制长翅的基因位于常染色体上C．红眼为隐性性状，控制红眼的基因位于X染色体上D．红眼性状的显隐性未知，控制红眼的基因位于常染色体上解析：答案：A　由子一代中表型及比例可知，长翅∶短翅＝3∶1、红眼∶棕眼＝1∶1，这说明长翅为显性性状，但不能确定红眼和棕眼的显隐性；而且题中没有说明性状与性别的关系，所以不能确定这两对等位基因的位置。故选A。13．(多选)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现用一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述正确的是(　　)A．亲本雌果蝇的基因型是BbXRXrB．亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2C．F1出现长翅雄果蝇的概率为3/16D．白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞解析：答案：ABD　结合题干信息可知，双亲均为长翅，F1中有残翅，则双亲基因型为Bb和Bb，F1中长翅∶残翅＝3∶1，已知F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅，因为残翅占1/4，可推知白眼占1/2，得出亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr，亲本雄果蝇的基因型为BbXrY，A正确。亲本雌果蝇的卵细胞中Xr占1/2，亲本雄果蝇的精子中Xr占1/2，亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2，B正确。F1出现长翅的概率为3/4，出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2＝3/8，C错误。白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr，其初级卵母细胞基因型为bbbbXrXrXrXr，经减数分裂Ⅰ后，次级卵母细胞的基因型为bbXrXr，D正确。14．实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于Ⅱ号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点(说明：控制果蝇灰体和黑檀体的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖、存活)，请设计一套杂交方案，同时研究以下两个问题：问题一：研究果蝇灰体、黑檀体是否由一对等位基因控制，并作出判断。问题二：研究控制灰体、黑檀体的等位基因是否也位于Ⅱ号同源染色体上，并作出判断。(1)杂交方案：①选取______________和______________两亲本杂交得F1；②F1____________________得F2；③分析判断。(2)对问题一的推断及结论：若F2出现性状分离，且灰体与黑檀体果蝇数目之比为________________，说明控制该对性状的是一对等位基因；反之，则不是由一对等位基因控制。(3)对问题二的推断及结论：如果F2出现________种表型，且分离比为________，说明该两对性状的遗传符合基因的自由组合定律，因此控制灰体、黑檀体的这对等位基因不是位于Ⅱ号同源染色体上。反之，则可能位于Ⅱ号同源染色体上。解析：如果果蝇灰体、黑檀体是由一对等位基因控制的，则该对性状的遗传符合基因的分离定律，F2的性状分离比为3∶1，否则就不是由一对等位基因控制；如果控制灰体、黑檀体的等位基因不位于Ⅱ号同源染色体上，则体色和翅形这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律，F2的性状分离比是9∶3∶3∶1，否则控制果蝇体色的基因就可能位于Ⅱ号同源染色体上。答案：(1)①长翅灰体　残翅黑檀体　②雌雄果蝇杂交　(2)1∶3(或3∶1)　(3)4　9∶3∶3∶1第3节　伴性遗传  学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。2．基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析。对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。3．运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议。4．关注伴性遗传理论在实践中的应用。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；ZW型性别决定的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。2．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；③隔代遗传和交叉遗传。3．伴X染色体显性遗传病的遗传特点：①女性患者多于男性患者；②男性患者的母亲和女儿一定是患者；③一般具有世代连续遗传现象。   【主干知识梳理】一、伴性遗传1．概念：性染色体上的基因所控制的性状遗传，与性别相关联的现象。2．常见实例：人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。二、人类红绿色盲1．人类的X、Y性染色体X染色体携带着许多个基因，Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较少。所以许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的等位基因。2．红绿色盲基因位置红绿色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有等位基因。3．人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表型项目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(携带者)色盲正常色盲 4．人类红绿色盲遗传的主要婚配方式(1)女性正常和男性色盲：(2)女性携带者和男性正常：(3)女性色盲与男性正常：(4)女性携带者与男性色盲：5．伴X隐性遗传的特点(1)患者中男性远多于女性。(2)男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。三、抗维生素D佝偻病1．基因位置：位于X染色体上。2．将下列基因型和表型连线。3．伴X显性遗传的特点(1)患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻。(2)男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。四、伴性遗传理论在实践中的应用1．根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。2．伴性遗传还可以指导育种工作(1)鸡的性别决定性别性染色体类型性染色体组成雌性异型ZW雄性同型ZZ (2)根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性【教材微点发掘】1．下图为人类X、Y染色体的扫描电镜照片(教材第35页图2­12)，据图回答相关问题：(1)正常男性的染色体组成为44＋XY，正常女性的染色体组成为44＋XX。(2)男性个体进行正常减数分裂时，次级精母细胞不可能同时存在X、Y两条性染色体，其原因是减数分裂Ⅰ时X、Y同源染色体分离。(3)控制人类红绿色盲的基因只位于X染色体上，控制人类红绿色盲的基因是否存在等位基因？提示：在女性体内存在等位基因，在男性体内不存在等位基因。(4)X和Y染色体都有一部分与对方不同源，但也有一部分是同源的。若控制某一相对性状的基因位于X、Y染色体的同源区段上，则男性的基因型有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 4种(用A、a表示基因)。2．根据伴性遗传的规律，推算后代的患病概率，指导优生(教材第36页“思考·讨论”问题2)。如果一位女性红绿色盲患者与一位色觉正常男性结婚，其后代患红绿色盲的概率是______。从优生优育角度分析，你为上述夫妇提出什么样的生育建议？依据是什么？提示：1/2　 建议生女孩，因为女孩都不是红绿色盲患者，只是红绿色盲基因的携带者，而男孩全是红绿色盲患者。 教材问题提示思考·讨论1(教材第35页)1．红绿色盲基因位于X染色体上。2．红绿色盲基因是隐性基因。3．Ⅰ1：XbY；Ⅰ2：XBXB或XBXb；Ⅱ1：XBXb或XBXB；Ⅱ2：XBY；Ⅱ3：XBXb；Ⅱ4：XBY；Ⅱ5：XBXb；Ⅱ6：XBY；Ⅲ5：XBY；Ⅲ6：XbY；Ⅲ7：XbY；Ⅲ9：XBXB或XBXb。思考·讨论2(教材第36页)1．子女的基因型和表型共有4种，即XBXb(女性携带者)、XbXb(女性色盲)、XBY(男性正常)、XbY(男性色盲)，且概率都是1/4。2．子女中所有的男性均为色盲，女性均为携带者。
新知探究(一)　伴性遗传的类型及特点【探究·深化】[问题驱动]　(1)色盲调查结果显示，人群中男性色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%)，试分析出现该差异的原因。提示：女性体细胞内两条X染色体上同时有b基因(XbXb)时，才会表现出色盲；男性体细胞中只有一条X染色体，只要存在色盲基因b，就表现色盲，所以男性色盲患者总是多于女性。(2)有一色盲男孩，其父母亲色觉正常，外祖父是色盲，试探究该男孩色盲基因是通过什么途径由长辈传递而来的？从致病基因遗传角度，总结这一过程体现了伴X染色体隐性遗传病的什么特点。提示：传递途径：外祖父(XbY)→母亲(XBXb)→色盲男孩(XbY)。特点：隔代遗传和交叉遗传。(3)抗维生素D佝偻病在男性和女性中的发病率相同吗？推测有什么特点？说明原因。提示：不相同。女性患者多于男性患者。抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，女性体细胞中有两条X染色体，只要有一条X染色体有致病基因就患病；而男性体细胞中只有一条X染色体，只有当该X染色体上有致病基因时，才表现出患病。(4)在抗维生素D佝偻病家系中，男性患者与正常女性结婚所生后代中，女性都是患者，男性全都正常。分析其原因。提示：男性患者和正常女性的基因型分别为XDY和XdXd，他们结婚所生子女中，男性均为XdY，女性均为XDXd，所以，女性均患病，男性均正常。[重难点拨]　1．性别决定(1)性别决定是指细胞内遗传物质对性别的作用。受精卵的遗传物质是性别决定的物质基础。(2)性别决定的常见方式①XY型②ZW型(3)性别决定的时期：精卵结合时。2．人类伴性遗传的类型及特点类型M伴X隐性遗传伴X显性遗传模型图解基因位置致病基因位于Y染色体上隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上特点①患者全为男性②父传子、子传孙①男性患者多于女性患者②往往隔代交叉遗传③女患父子患①女性患者多于男性患者②连续遗传③男患母女患举例外耳道多毛症血友病、红绿色盲抗维生素D佝偻病 【典题·例析】[典例1]　下列有关性染色体及伴性遗传的叙述，正确的是(　　)A．性染色体上的基因控制的性状都与性别决定有关B．人类位于X和Y染色体上所有基因的遗传都属于伴性遗传C．生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体D．XY型性别决定的生物，含X染色体的配子是雌配子[解析]　 性染色体上的基因控制的性状并不都与性别有关，如色盲基因，A错误。生物的性别决定方式有多种，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体和常染色体之分，C错误。XY型性别决定的生物中，雌性的性染色体组成为同型的，即XX，雌配子均含X染色体；雄性的性染色体组成为异型的，即XY，雄配子中一半含有X染色体，一半含有Y染色体，D错误。[答案]　B[典例2]　抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为伴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点的叙述，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和儿子都是该病的患者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]　短指为常染色体显性遗传病，在人群中其发病率男性与女性相同，A错误；红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，男性个体只要有一个色盲基因即患病，因此红绿色盲女性患者的父亲和儿子都是该病的患者，B正确；抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病，其特点之一是女患者多于男患者，C错误；白化病属于常染色体隐性遗传病，往往在一个家系的几代人中隔代出现，D错误。[答案]　B方法规律—————————————————————————————————X、Y染色体的来源及传递规律(1)X1Y中X1来自母亲，Y来自父亲。向下一代传递时，X1只能传给女儿，Y只能传给儿子。(2)X2X3中X2、X3一条来自父亲，一条来自母亲。向下一代传递时，X2、X3中任何一条既可以传给女儿，又可以传给儿子。(3)一对染色体组成为X1Y、X2X3的夫妇生了两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，且是相同的；但来自母亲的可能为X2，也可能为X3，不一定相同。—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————【应用·体验】1．(2021·天津静海区高一检测)某男生在体检时发现是红绿色盲患者，医生在询问该家族病史时得悉该男生的母亲既是色盲又是血友病患者，而父亲性状正常。医生在未对该生做任何检查的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：答案：A　血友病属于伴X染色体隐性遗传病，当母亲患病时，儿子必患病，所以医生在未对该男生做任何检查的情况下，就在体检单上记录了患有血友病。故选A。2.(2021年1月新高考8省联考·重庆卷)进行性肌营养不良症是遗传性骨骼肌变性疾病，临床上以缓慢进行性发展的肌萎缩、肌无力为主要表现。如图为Becker型进行性肌营养不良症的系谱图(图中黑色为患者)，该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ1个体致病基因的来源是(　　)A．Ⅰ1　　　　　　　　 B．Ⅰ2C．Ⅰ3  D．Ⅰ4解析：答案：B　由于Ⅲ1是男性，其X染色体只能来自其母亲Ⅱ1，由于Ⅱ1的父亲Ⅰ1不携带患病基因，因此Ⅱ1致病基因也只能来自Ⅰ2，所以Ⅲ1个体致病基因的来源是Ⅰ2。故选B。新知探究(二)　遗传系谱图中遗传方式的判断【探究·深化】[问题驱动]　某种遗传病受一对等位基因(A、a)控制，如图为该遗传病的系谱图。(1)该遗传病的遗传方式可能是什么？不可能是什么遗传病？提示：该遗传病的遗传方式可能是常染色体显性、常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传；不可能是伴Y染色体遗传病或伴X染色体显性遗传病。(2)若Ⅱ1为纯合子，该病是什么遗传病？Ⅱ2和Ⅲ2的基因型分别是什么？提示：常染色体显性遗传病；AA或Aa，aa。(3)若该病为伴X染色体显性遗传病，则该遗传系谱图第Ⅲ代中表型不正确的是哪个个体？提示：Ⅲ1和Ⅲ2。(4)若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ1和Ⅱ1基因型相同的概率是多少？提示：100%。 [重难点拨]　判断遗传系谱图中遗传方式的思路和方法1．首先确定是否伴Y染色体遗传(1)若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y染色体遗传。如下图：(2)若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传。2．其次确定是显性遗传还是隐性遗传(1)“无中生有”是隐性遗传病，如下图1。(2)“有中生无”是显性遗传病，如下图2。3．再确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传(1)在已确定是隐性遗传的系谱图中①若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X染色体隐性遗传，如下图1。②若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传，如下图2。(2)在已确定是显性遗传的系谱图中①若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X染色体显性遗传，如下图1。②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传，如下图2。4．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；再根据患者性别比例进一步确定，如下图：(2)如图所示的遗传病最可能为伴X染色体显性遗传。【典题·例析】[典例]　判断下列遗传系谱图中遗传病的遗传方式。(1)图1最可能的遗传方式是________________。(2)图2最可能的遗传方式是________________。(3)图3的遗传方式是________________。(4)图4最可能的遗传方式是________________。(5)图5的遗传方式是________________。(6)图6最可能的遗传方式是________________。[解析]　图1中患者全为男性，最可能为伴Y染色体遗传病；图2为隐性遗传病，且女患者的父亲和儿子都患病，最可能为伴X染色体隐性遗传病；图3是隐性遗传病，且女患者的父亲不患病，为常染色体隐性遗传病；图4为显性遗传病，且男患者的母亲和女儿都患病，最可能为伴X染色体显性遗传病；图5是显性遗传病，但有一男患者的女儿不患病，因此为常染色体显性遗传病；根据图6中相关信息无法确定该遗传病的显隐性，但据代代有患者，且男患者的母亲和男患者的女儿都患病，患病人数女性多于男性，故最大可能为伴X染色体显性遗传病。[答案]　(1)伴Y染色体遗传(2)伴X染色体隐性遗传(3)常染色体隐性遗传　(4)伴X染色体显性遗传(5)常染色体显性遗传　(6)伴X染色体显性遗传方法规律—————————————————————————————————条件给予型遗传方式的判断：在右图所示的遗传系谱图中，若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变)，则该病一定为伴X染色体隐性遗传病。—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————【应用·体验】 1．如图所示为某一遗传病的系谱图，据图可以做出的判断是(　　)A．母亲肯定是纯合子，子女是杂合子B．这种遗传病女性发病率高于男性C．该遗传病不可能是X染色体上的隐性遗传病D．子女中的致病基因不可能来自父亲解析：答案：C　由题图分析可知，该病是常染色体隐性遗传病，母亲为杂合子，子女为纯合子；该病的遗传不受性染色体的影响，男女患病概率相同；子女中的致病基因来自父亲和母亲。故选C。2．下列遗传系谱图中，2号个体无甲病致病基因。不考虑基因突变，则有关说法正确的是(　　)A．甲病可能是伴X染色体隐性遗传病B．乙病是伴X染色体显性遗传病C．患乙病的男性一般多于女性D．1号和2号所生的孩子不可能患甲病解析：答案：D　由题图可判断甲病一定为常染色体隐性遗传病；乙病为常染色体显性遗传病，男性与女性患乙病的概率相同；假设甲病相关基因用A、a表示，则1号个体基因型为AA或Aa,2号个体基因型为AA，二者婚配所生的孩子不可能患甲病。故选D。新知探究(三)　伴性遗传与患病概率计算 【拓展·深化】用集合方法解决两种遗传病的患病概率当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率(患甲病或患乙病的概率)，再根据乘法原理计算：(1)两病兼患概率＝患甲病概率×患乙病概率；(2)只患甲病概率＝患甲病概率－两病兼患概率；(3)只患乙病概率＝患乙病概率－两病兼患概率；(4)只患一种病概率＝只患甲病概率＋只患乙病概率；(5)患病概率＝患甲病概率＋患乙病概率－两病兼患概率；(6)正常概率＝(1－患甲病概率)×(1－患乙病概率)或1－患病概率。【典题·例析】[典例1]　(2021年1月新高考8省联考·广东卷)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是(　　)A．Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子B．Ⅱ2患两种病的概率为1/8C．Ⅱ2患多指症的概率是1/4D．群体中女性甲型血友病发病率较高[解析]　设控制多指症和甲型血友病的基因分别为A/a、B/b，由图分析可知，Ⅰ1的基因型为aaXBY，是纯合子，A错误；Ⅱ2患多指症(Aa)的概率为1/2，患甲型血友病(XbY)的概率为1/4，故患两种病的概率为1/2×1/4＝1/8，B正确，C错误；伴X染色体隐性遗传病在群体中男性的发病率较高，D错误。[答案]　B[典例2]　下图为甲病(A­a)和乙病(B­b)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________。(均填选项编号)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__________，Ⅲ11的基因型为________，Ⅲ13的致病基因来自________。(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚，所生孩子只患一种病的概率是________； 如果生男孩，其同时患甲、乙两种病的概率是________；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]　(1)由图可知，Ⅱ3和Ⅱ4有甲病，而其女儿Ⅲ9没有病，说明甲病是常染色体显性遗传病。Ⅰ1和Ⅰ2没有乙病而其儿子Ⅱ7有乙病，说明是隐性遗传病，因此乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)甲病为常染色体显性遗传病，Ⅱ5不患病，其基因型为aa；乙病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ7患病，其基因型为XbY，所以Ⅰ1、Ⅰ2基因型为aaXBXb、AaXBY，Ⅱ5的基因型可能为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb。Ⅲ11表现正常，其基因型为aaXBY。Ⅲ13患乙病，其致病基因只能来自母方Ⅱ8。(3)Ⅲ10的基因型为A_XBX－，其亲本Ⅱ3、Ⅱ4均为甲病患者(Aa)，就甲病而言，Ⅲ10的基因型为1/3AA、2/3Aa；就乙病而言，由于Ⅱ7为患者，Ⅰ1为该致病基因的携带者，因此Ⅱ4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅱ3的基因型为XBY，故Ⅲ10关于乙病的基因型为3/4XBXB、1/4XBXb。Ⅲ13是乙病患者，则其基因型为aaXbY，Ⅲ10与Ⅲ13结婚，后代患甲病的概率是1－2/3×1/2＝2/3，患乙病的概率是1/4×1/2＝1/8，因此所生孩子只患一种病的概率是2/3×(1－1/8)＋(1－2/3)×1/8＝5/8；生男孩同时患甲、乙两种病的概率是2/3×1/4×1/2＝1/12；所生孩子不患病的概率为＝7/24。[答案]　(1)A　D　(2)1/2　aaXBY　 Ⅱ8(3)5/8　1/12　2/3　1/8　7/24易错提醒————————————————————————————————— “患病男孩”与“男孩患病”概率的计算方法(1)由常染色体上的基因控制的遗传病①男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。(2)由性染色体上的基因控制的遗传病①若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。②若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。  【应用·体验】1．(2021年1月新高考8省联考·重庆卷)一对表型正常的夫妇，丈夫的母亲患白化病，妻子的父亲患红绿色盲，母亲患白化病。这对夫妇生育一患遗传病孩子的概率是(　　)A．1/16　　　　　　　　 B．4/16C．7/16  D．9/16解析：答案：C　设与白化病和红绿色盲的相关基因用A/a、B/b表示，表型正常的夫妇，丈夫的母亲患白化病(aa)，所以表型正常的丈夫的基因型是AaXBY，妻子父亲患红绿色盲(XbY)，母亲患白化病(aa)，所以正常的妻子的基因型是AaXBXb，所以二者婚配生下患白化病(aa)的孩子的概率为1/4，患红绿色盲(XbY)的概率为1/4，因此生下患遗传病孩子的概率＝1－不患病的概率＝1－(1－1/4)×(1－1/4)＝7/16。2．如图是甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(为伴性遗传病，显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。据图分析，下列叙述正确的是(　　)A．甲病是伴X染色体显性遗传病B．Ⅲ2基因型为AAXbYC．若Ⅱ5与一正常的女性婚配，则其子女患甲病的概率为1/2D．若Ⅲ1与Ⅲ5结婚生了一个男孩，其患一种病的概率为1/8解析：答案：C　根据系谱图分析可知，Ⅱ5、Ⅱ6患甲病，其女儿Ⅲ3正常，因此甲病的遗传方式为常染色体显性遗传，A错误。Ⅱ1、Ⅱ2正常，Ⅲ2患乙病，则乙病为伴X染色体隐性遗传病，就乙病而言，Ⅲ2的基因型为XbY；Ⅲ2患甲病，而其父亲不患甲病，故Ⅲ2的基因型为AaXbY，B错误。Ⅱ5与一正常女性婚配，两者与甲病相关的基因型分别为Aa、aa，其子女患甲病的概率为1/2，C正确。若Ⅲ1(1/2aaXBXB、1/2aaXBXb)与Ⅲ5(aaXBY)结婚，由两者的基因型可知，其子女不会患甲病，故所生育的男孩患乙病的概率为1/2×1/2＝1/4，D错误。 科学探究——基因在染色体上位置的实验探究 一、探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上(一)若已知性状的显隐性(二)若未知性状的显隐性二、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上(一)适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(二)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行实验，观察分析F1的性状。即：基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行实验，观察分析F1的性状。即：三、探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即：【素养评价】1．已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中表型及比例为♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：(1)仅根据同学甲的实验，________(填“能”或“不能”)证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)解析：(1)同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中表型及比例为♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体＝1∶1∶1∶1，此实验结果并没有表现出体色与性别有关，也不能推测出灰体与黄体的显隐性关系。(2)可设计以下两组实验来验证同学乙的结论。①雌性黄体×雄性灰体，当控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性时，灰体与黄体基因用A、a表示，则雌性黄体基因型为XaXa，雄性灰体基因型为XAY，子代雌性全为灰体，雄性全为黄体。②雌性灰体×雄性灰体，当控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性时，灰体与黄体基因用A、a表示，则雌性灰体基因型为XAXa，雄性灰体基因型为XAY，子代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。答案：(1)不能(2)实验1：杂交组合：♀黄体×灰体预期结果：子代中所有雌性都表现为灰体，雄性都表现为黄体。实验2：杂交组合：♀灰体×灰体预期结果：子代中所有的雌性都表现为灰体，雄性中一半表现为灰体，另一半表现为黄体。2．科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB；若仅位于X染色体上，则刚毛雄果蝇只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，请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，写出遗传图解，并简要说明推断过程。解析：本题涉及一次杂交实验且性状的显隐性已知，直接用雌蝇(隐性性状)与雄蝇(显性性状)杂交即可。答案：用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若F1雌雄果蝇均为刚毛，则这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段；若F1雄果蝇为截刚毛，雌果蝇为刚毛，则这对等位基因仅位于X染色体上。3．果蝇的性染色体X和Y有非同源区和同源区，非同源区上的X和Y片段上无等位基因或相同基因，同源区上的X和Y片段上有等位基因或相同基因。控制果蝇眼形的基因不在非同源区，棒眼(E)对圆眼(e)为显性。现有足够的纯合雌、雄棒眼果蝇和纯合雌、雄圆眼果蝇个体，请用杂交实验的方法推断这对基因是位于X、Y染色体的同源区还是位于常染色体上，写出实验方法、推断过程和相应遗传图解。答案：将纯合的圆眼雌蝇与纯合的棒眼雄蝇杂交，得到足够多的F1个体，再选择F1中的雄性棒眼个体与雌性棒眼个体相互交配得F2。①若F2中雄性全为棒眼，雌性既有棒眼又有圆眼，则E、e位于X、Y染色体的同源区。其遗传图解如下：②若F2中雌、雄个体均有棒眼和圆眼，则E、e位于常染色体上。其遗传图解如下：[课时跟踪检测1] [理解·巩固·落实]1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。(1)性染色体上的基因都与性别决定有关。(×)(2)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。(×)(3)抗维生素D佝偻病的发病率是男患者低于女患者。(√)(4)男性的X染色体来自母亲，遗传给女儿；Y染色体来自父亲，遗传给儿子。(√)2．下列关于伴性遗传的叙述，正确的是(　　)A．外耳道多毛症患者产生的精子中均含有该致病基因B．性染色体上的基因都伴随性染色体遗传C．含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子D．男性的性染色体来自祖母解析：答案：B　外耳道多毛症患者产生的含X染色体的精子中不含有该致病基因，A错误；基因在染色体上，伴随染色体遗传，性染色体上的基因都伴随性染色体遗传，其遗传和性别有关，B正确；在XY型性别决定的生物中，含X染色体的配子既有雌配子又有雄配子，含Y染色体的配子是雄配子，C错误；男性的性染色体为XY，其中X染色体来自母亲，则可能来自外祖父或外祖母，而Y染色体来自父亲，则应该来自祖父，D错误。3．下列关于伴性遗传和性别决定的叙述，正确的是(　　)A．性染色体上的基因都可以控制性别B．位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现与一定的性别相关联C．位于性染色体上的基因，在遗传中不遵循孟德尔定律D．豌豆和玉米也是XY型性别决定解析：答案：B　性染色体上的基因有的可以控制性别，有的并不控制性别，如控制色盲的基因在X染色体上，A错误；由于X、Y染色体决定性别，因此位于X或Y染色体上的基因，其相应的性状表现总是与一定的性别相关联，B正确；位于性染色体上的基因，在遗传中遵循孟德尔定律，也表现伴性遗传的特点，C错误；豌豆和玉米属于两性生物，不含性染色体，D错误。4．下列关于人类红绿色盲的说法，正确的是(　　)A．父亲正常，女儿必正常；母亲色盲，儿子必色盲B．若女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的C．人类色盲基因b或它的等位基因B存在于X和Y染色体上D．男性色盲基因不传儿子只传女儿，女儿一定会生下患色盲的外孙解析：答案：A　色盲为伴X染色体隐性遗传病，父亲正常，其正常X染色体传给女儿，女儿一定正常；母亲色盲，其两条X染色体都有色盲基因，则儿子一定色盲。女孩有两条X染色体，色盲基因携带者的色盲基因可能来自母方或父方，B错误。Y染色体上没有色盲基因及其等位基因，C错误。男性色盲基因会传给女儿，女儿可能是携带者，不一定会生下患色盲的外孙，D错误，故选A。5.人的X染色体和Y染色体形态不完全相同，存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率一定等于女性C．Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性D．X、Y染色体为同源染色体，减数分裂过程中能联会解析：答案：B　Ⅰ片段是X染色体特有的区域，其上的单基因遗传病，分为伴X染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病，其中伴X染色体隐性遗传病的男性患病率高于女性，A正确；Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区，其上的单基因遗传病，男性患病率不一定等于女性，如①XaXa×XaYA后代所有显性个体均为男性，所有隐性个体均为女性；②XaXa×XAYa后代所有显性个体均为女性，所有隐性个体均为男性，B错误；Ⅲ片段是Y染色体特有的区域，其上有控制男性性别决定的基因，所以Ⅲ片段上的基因控制的遗传病，患者全为男性，C正确；X、Y染色体为同源染色体，减数分裂过程中会发生联会、分离等现象，D正确。6．下列家系图中最可能属于常染色体隐性遗传、伴Y染色体遗传、伴X染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传的依次是(　　)A．③①②④　　　　　　　 B．②④①③C．①④②③  D．①④③②解析：答案：C　图①中双亲正常，生了一个有病女儿，则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传；图②中，代代患病，并且父亲患病时，女儿都患病，最可能是伴X染色体显性遗传；图③中，父母正常，儿子患病，并且当母亲患病时，儿子都患病，女儿患病时，父亲也患病，最可能为伴X染色体隐性遗传；图④中，患者全为男性，最可能为伴Y染色体遗传。故选C。7．(2021·天津南开区高一月考)血友病是隐性伴性遗传病。某人患血友病，他的岳父表现正常，岳母患血友病，对他的子女表型的预测应当是(　　)A．儿子、女儿全部正常B．儿子患病、女儿正常C．儿子正常、女儿患病D．儿子和女儿中都有可能出现患者解析：答案：D　设相关基因用H、h表示，某人患血友病基因型为XhY，他的岳父表现正常基因型为XHY，岳母患血友病基因型为XhXh，则他的妻子基因型一定是XHXh，他的子女的基因型为XHXh(正常)、XhXh(患病)、XHY(正常)、XhY(患病)，所以对他的子女表型的预测是儿子和女儿中都有可能出现患者。故选D。8.右图为一个遗传病的系谱图，3号和4号为异卵双胞胎，对该病的分析错误的是(　　)A．该遗传病属常染色体隐性遗传病B．1号和2号都是杂合子C．3号和4号基因型相同D．如果2号是色盲患者，则3号和4号也患色盲解析：答案：C　根据题图分析可知，该遗传病为常染色体隐性遗传病，A正确；由于5号患病，所以1号和2号都是杂合子，B正确；3号和4号为异卵双胞胎，两者之间的基因型不一定相同，C错误；色盲是伴X染色体隐性遗传病，女患者的儿子必患病，即3号和4号也患色盲，D正确。9．果蝇的灰身与黑身由一对等位基因(B、b)控制，直毛与分叉毛由另一对等位基因(R、r)控制。下表表示亲代果蝇杂交得到F1的表型和数目(Y染色体上不含相关基因)。回答下列问题：F1灰身直毛灰身分叉毛黑身直毛黑身分叉毛雌蝇/只820270雄蝇/只42391413(1)控制直毛与分叉毛的基因位于________染色体上。(2)亲代雌雄果蝇的基因型依次为________、________。亲代雄果蝇可产生的配子类型为______________。果蝇细胞中最多有________个染色体组。(3)若同时考虑这两对相对性状，则F1雌果蝇中杂合子所占比例为________(用分数表示)。(4)若F1中灰身直毛果蝇自由交配得到F2，F2中黑身直毛所占比例为________(用分数表示)。(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型，应用基因型为________的雄果蝇进行测交。解析：(1)亲代果蝇杂交的后代雌蝇均为直毛，雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1，说明该对基因控制的性状与性别有关，且Y染色体无相关基因，故控制该性状的基因位于X染色体上。(2)根据表中数据分析可知，控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上，亲本果蝇杂交后子代中灰身∶黑身≈3∶1，说明灰身为显性性状，亲本基因型均为Bb；雌蝇均为直毛，雄蝇中直毛∶分叉毛≈1∶1，说明直毛是显性性状，且亲本基因型为XRXr、XRY，综合上述分析，亲代雌雄果蝇的基因型依次为BbXRXr、BbXRY。亲代雄果蝇(BbXRY)可产生BXR、bXR、BY、bY共四种类型的配子。果蝇为二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，有丝分裂后期随着着丝粒分裂，染色体数加倍，染色体组数也加倍，故细胞中最多有4个染色体组。(3)若同时考虑这两对相对性状，亲本基因型为BbXRXr、BbXRY，则F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2×1/2＝1/4，故F1雌果蝇中杂合子所占比例为1－1/4＝3/4。(4)亲本基因型为BbXRXr、BbXRY，F1中灰身直毛雌果蝇基因型为B－XRX－(单独分析：1/3BB、2/3Bb，1/2XRXR、1/2XRXr)，灰身直毛雄果蝇基因型为B－XRY(单独分析：1/3BB、2/3Bb，XRY)，单独分析每对基因的情况，则F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中黑身所占比例为2/3×2/3×1/4＝1/9，F1中灰身直毛果蝇自由交配得到的F2中直毛所占比例为1/2＋1/2×3/4＝7/8，综合分析，F2中黑身直毛所占比例为1/9×7/8＝7/72。(5)若想鉴定F2灰身直毛雌果蝇的基因型，一般选用测交的方法，即选用基因型为bbXrY的雄果蝇进行杂交，根据子代表型的不同进而判断雌果蝇的基因型。答案：(1)X　(2)BbXRXr　BbXRY　BXR、BY、bXR、bY　4　(3)3/4　(4)7/72　(5)bbXrY10．如图是某家系甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答：(1)甲病的致病基因位于________染色体上，乙病是________性遗传病。(2)写出下列个体的基因型：Ⅲ9为______________，Ⅲ12为________。(3)若Ⅲ9和Ⅲ12婚配，子女中只患甲或乙一种遗传病的概率为__________；同时患两种遗传病的概率为__________。(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配，如果你是医生，根据他们家族的病史，你会建议他们生一个________(填“男”或“女”)孩。解析：(1)甲病：Ⅱ7和Ⅱ8为患者，其女儿Ⅲ11正常(有中生无)，该病为显性遗传病，且父病女正，不可能是伴X染色体遗传病，所以甲病为常染色体显性遗传病。乙病：Ⅱ3和Ⅱ4正常，其儿子Ⅲ10为患者(无中生有)，该病为隐性遗传病，因为Ⅱ3不携带该病的致病基因，所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅲ9正常，就甲病而言，Ⅲ9的基因型一定是aa；就乙病而言，Ⅲ9的基因型是XBXB或XBXb，组合后Ⅲ9的基因型应该是aaXBXB或aaXBXb。同理可推出Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY。(3)对于甲病而言，Ⅲ9和Ⅲ12婚配(aa×1/3AA或aa×2/3Aa)，子女正常的概率为2/3×1/2＝1/3，子女患病的概率为1－1/3＝2/3。对于乙病而言，Ⅲ9和Ⅲ12婚配(1/2XBXB×XBY或1/2XBXb×XBY)，子女患病的概率为1/2×1/4＝1/8，子女正常的概率为1－1/8＝7/8。子女中只患甲病的概率为2/3×7/8＝7/12，只患乙病的概率为1/3×1/8＝1/24，故只患甲或乙一种遗传病的概率为7/12＋1/24＝5/8，同时患两种遗传病的概率为2/3×1/8＝1/12。(4)若Ⅲ9和一个正常男性婚配，就甲病而言，子女全部正常(aa)；就乙病而言，女儿全部正常，所以应建议他们生一个女孩。答案：(1)常　隐　(2)aaXBXB或aaXBXb　AAXBY或AaXBY　(3)5/8　1/12　(4)女[迁移·应用·发展]11．某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是(　　)A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子解析：答案：C　由于亲本雄株产生的含有基因b的花粉不育，因此子代不可能出现窄叶雌株(XbXb)；窄叶性状只能出现在雄株(XbY)中，其中Xb来自卵细胞，Y来自精子，A正确。当宽叶雌株的基因型为XBXb，宽叶雄株的基因型为XBY时，子代可出现窄叶雄株(XbY)，B正确。宽叶雌株的基因型为XBXb或XBXB，与窄叶雄株(XbY)杂交后，由于含有基因b的花粉不育，子代只有雄株，没有雌株，C错误。若亲本杂交后子代雄株均为宽叶(XBY)，则雌株提供的基因皆为XB，由此可知亲本雌株的基因型只能为XBXB，不能为XBXb，D正确。12．(多选)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原先下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，并能和母鸡交配。现偶得一只非芦花变性公鸡，与一只芦花母鸡交配，得到的子代中，芦花公鸡∶芦花母鸡∶非芦花母鸡＝1∶1∶1。根据以上实验结果，下列推测正确的是(　　)A．非芦花对芦花为显性B．变性公鸡的染色体组成不变C．染色体组成为WW的鸡不能成活D．非芦花的基因型种类比芦花的多解析：答案：BC　由分析可知，偶得的非芦花变性公鸡的染色体组成仍然为ZW，与芦花母鸡(染色体组成为ZW)杂交，其后代公鸡的染色体组成为ZZ，其一条Z染色体来自非芦花父方，另一条Z染色体来自芦花母方，说明其为杂合子，而其表型为芦花公鸡，因此可判断芦花对非芦花为显性，A错误；鸡的性别决定方式是ZW型，性反转只是表型变化，并不涉及染色体和基因的变化，所以性染色体还是ZW，基因组成也不变，B正确；由分析可知，染色体组成为WW的鸡不能成活，C正确；假设由B/b表示这对等位基因，则芦花的基因型有ZBW、ZBZB、ZBZb，非芦花的基因型有ZbW、ZbZb，故非芦花的基因型种类比芦花的少，D错误。13．(多选)下图为人类的一种单基因遗传病系谱图。下列相关叙述错误的是(　　)A．此病致病基因可能在X染色体上 B．若Ⅲ6患病，此病可能为伴X染色体隐性遗传病C．若此病为隐性遗传病，则图中所有正常个体均为杂合子D．若此病为显性遗传病，则Ⅲ2的细胞中最少含有1个致病基因解析：答案：AD　系谱图显示，Ⅱ2为男性患者，其女儿Ⅲ2正常，因此该病一定不是伴X染色体显性遗传病；Ⅱ4为女性患者，其儿子Ⅲ6正常，说明该病不可能是伴X染色体隐性遗传病，所以此病致病基因一定不在X染色体上，A错误。若Ⅲ6患病，则系谱图中女性患者Ⅱ4的儿子均患病，说明此病可能为伴X染色体隐性遗传病，B正确。若此病为隐性遗传病，因图中正常的亲代所生子女中都存在患病的个体，而且正常的子女都有一个亲本患病，所以图中所有正常个体均为杂合子，C正确。若此病为显性遗传病，因Ⅲ2正常，所以Ⅲ2的细胞中不含致病基因，D错误。14．(2021·天津南开区高一检测)果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。果蝇的灰身(B)和黑身(b)，长翅(V)和残翅(v)，红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b与V、v位于常染色体上，R、r位于X染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇成下表： P灰身♀×黑身红眼♀×白眼F1灰身红眼F2灰身∶黑身＝3∶1红眼∶白眼＝3∶1(1)以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的结果不一致的是__________。(2)实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1；第二步：________________________________；第三步：统计后代表型及比例。结果预测：如果后代________________________________________________________，则符合基因的自由组合定律。反之，则不符合基因的自由组合定律。(3)若选择亲本白眼长翅(♀)和红眼残翅()进行杂交，F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇，则形成该个体的原因是________(填“父本”或“母本”)在__________________期出现了染色体异常分离。解析：(1)若控制某种性状的基因位于常染色体上，进行正反交的结果是一致的，若控制某种性状的基因位于X染色体上，正反交结果是不一致的，B、b在常染色体上，而R、r在X染色体上，所以正反交结果不一致的相对性状是红眼和白眼。(2)设计实验证明两对等位基因是否遵循自由组合定律，可利用杂种子一代自交后代性状分离比进行判定，具体步骤是取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得F1，F1全为灰身长翅；F1灰身长翅个体自交，若后代出现四种性状，且性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，反之，则不符合。此外还可以采用F1与黑身残翅果蝇测交的方法来验证这两对相对性状是否符合基因的自由组合定律。(3)若选择亲本白眼长翅V_XrXr(♀)和红眼残翅vvXRY()进行杂交，F1出现了一只性染色体为XXY的红眼长翅雌果蝇，则这只红眼长翅雌果蝇的基因型为VvXRXrY，产生这只红眼长翅雌果蝇的原因是XRY的异常精子和Xr的正常卵细胞结合的结果，XRY精子形成的原因是父方减数分裂产生精子时，减数第一次分裂后期XR和Y的同源染色体未分离。答案：(1)红眼和白眼　(2)让F1的雌雄个体相互交配(或让F1与黑身残翅果蝇进行测交)　出现4种表型，且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝9∶3∶3∶1(或出现4种表型，且灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅＝1∶1∶1∶1)　(3)父本　减数第一次分裂后 [课时跟踪检测2][理解·巩固·落实]1．在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及自交和测交。下列相关叙述正确的是(　　)A．自交可以用来判断某一显性个体的基因型，测交不能B．测交可以用来判断一对相对性状的显隐性，自交不能C．自交可以用于显性优良性状品种的培育过程D．自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律解析：答案：C　自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型，A错误；自交可以用来判断一对相对性状的显隐性，测交是在已知显隐性的条件下进行的，因此不知显隐性的情况下，无法进行测交，B错误；自交子代可能发生性状分离，所以自交可用于淘汰隐性个体，提高显性基因的频率，即可用于显性优良性状的品种培育过程，C正确；自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律，D错误。2．兔的白色(M)对黑色(m)为显性。现有两笼兔子，甲笼中是一只白色雌兔和一只白色雄兔，乙笼中是一只白色雌兔和一只黑色雄兔。下列有关说法错误的是(　　)A．若相关基因位于常染色体上，乙笼兔是甲笼兔的杂交后代，则甲笼中白色兔的基因型均为MmB．若相关基因位于常染色体上，甲笼兔是乙笼兔的杂交后代，则乙笼中白色兔的基因型为MM或MmC．若相关基因位于X染色体上，乙笼兔是甲笼兔的杂交后代，则乙笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率是1/2D．若相关基因位于X染色体上，甲笼兔是乙笼兔的杂交后代，则甲笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率是3/4解析：答案：D　若M/m位于常染色体上，则甲笼兔的基因型为M_，乙笼兔的基因型为M_和mm，若乙笼兔是甲笼兔的杂交后代，则甲笼中的两只白色兔子都应含有基因m，故其基因型均为Mm，A正确；若M/m位于常染色体上，且甲笼兔是乙笼兔的杂交后代，则乙笼中的白色兔子只要提供基因M即可，故其基因型可以为Mm，也可以为MM，B正确；若M/m位于X染色体上，则甲笼兔的基因型为XMX－和XMY，乙笼兔的基因型为XMX－和XmY，若乙笼兔是甲笼兔的杂交后代，则甲笼中的白色雌兔应含有基因m，其基因型应为XMXm，故乙笼中白色雌兔基因型为XMXm的概率为1/2，C正确；若M/m位于X染色体上且甲笼兔是乙笼兔的杂交后代，则甲笼雌兔含乙笼黑兔的Xm，又因其为白色，必含XM，故甲笼中白色雌兔的基因型为XMXm的概率为1，D错误。3．某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表型如表所示，若APAS与ASa杂交，子代表型的种类及比例分别是(　　) 纯合子杂合子AA红色A与任一等位基因红色aa纯白色AP与AS、a红斑白花ASAS红条白花AS与a红条白花APAP红斑白花  A．3种，2∶1∶1　　　　 B．4种，1∶1∶1∶1C．2种，1∶1  D．2种，3∶1解析：答案：C　APAS与ASa杂交，产生的配子随机组合，共产生四种基因型，分别是APAS、APa、ASAS和ASa。根据基因的显隐性关系，它们的表型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花，比例为1∶1∶1∶1。因此，APAS与ASa杂交，子代表型的种类及比例是红斑白花∶红条白花＝1∶1。故选C。4．某大学生物系学生通过杂交实验研究某种短腿青蛙腿形性状的遗传方式，得到下表结果。下列推断不合理的是(　　)组合1234短腿♀×长腿长腿♀×短腿长腿♀×长腿短腿♀×短腿子代长腿48469024短腿4648076A.长腿为隐性性状，短腿为显性性状B．控制短腿与长腿的基因位于常染色体或性染色体上C．短腿性状的遗传遵循孟德尔的两大遗传定律D．组合1、2的亲本至少有一方是纯合子解析：答案：C　根据表格分析，组合4中亲本都是短腿，后代出现了长腿，且短腿∶长腿＝3∶1，说明短腿对长腿为显性性状，A正确；控制短腿与长腿的基因可能位于常染色体或性染色体上，B正确；短腿性状受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，而基因的自由组合定律必须发生在两对或两对以上等位基因之间，C错误；组合1、2都是测交实验类型，亲本中至少有一个是隐性纯合子，D正确。5．某动物的体色有灰色和白色两种，纯种雄性灰色个体与纯种雌性白色个体经过多次杂交，F1均为灰色个体，让F1测交，后代中灰色∶白色＝1∶3。下列说法错误的是(　　)A．灰色、白色分别为显性性状、隐性性状B．该动物体色性状的遗传受两对等位基因控制C．F1雄性灰色个体与F1雌性灰色个体杂交后代中灰色∶白色＝3∶1D．该动物灰色和白色个体可能的基因型分别有4种、5种解析：答案：C　纯种雄性灰色个体与纯种雌性白色个体经过多次杂交，F1均为灰色个体，说明灰色是显性性状，白色是隐性性状，A正确；让F1测交，后代中灰色∶白色＝1∶3，说明灰色的基因型是A_B_，白色的基因型是A_bb、aaB_、aabb，因此该动物体色性状的遗传受两对等位基因控制，B正确；F1雄性灰色个体AaBb与F1雌性灰色个体AaBb杂交后代中，灰色(A_B_)∶白色(A_bb、aaB_、aabb)＝9∶7，C错误；灰色(A_B_)的基因型有4种，白色(A_bb、aaB_、aabb)的基因型有5种，D正确。6．黄粒(T)高秆(S)玉米与某玉米杂交，后代中黄粒高秆占3/8、黄粒矮秆占3/8、白粒高秆占1/8、白粒矮秆占1/8，则亲本的基因型是(　　)A．ttSs、TTSs  B．TtSs、TtssC．TtSs、TtSs  D．TtSs、ttss解析：答案：B　黄粒高秆玉米(T_S_)与某玉米杂交，后代中黄粒∶白粒＝3∶1，说明两亲本的基因型均为Tt；再根据后代中高秆∶矮秆＝1∶1，可知两亲本的基因型分别为Ss、ss，因此两个亲本的基因型分别为TtSs、Ttss。故选B。7.某植物红花和白花的相对性状同时受3对等位基因(A/a、B/b、C/c)控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙3个纯合白花品系，相互之间进行杂交，后代表型如图所示。已知甲的基因型是AAbbcc，推测乙的基因型可能是(　　)A．aaBBcc  B．aabbCCC．aabbcc  D．AABBcc解析：答案：D　由于基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，甲与丙杂交后代为红花，且甲、乙、丙都为纯合白花品系，故丙的基因型为aaBBCC，丙与乙杂交后代也为红花，乙中必定有纯合的A基因，故本题正确答案为D。8.如图为某遗传病的家系图，据图可以做出的判断是(　　)A．母亲肯定是纯合子，子女是杂合子B．这种遗传病女性发病率高于男性C．该病不可能是伴X染色体隐性遗传病D．子女中的致病基因不可能来自父亲解析：答案：C　该遗传病可能为常染色体显性遗传病，也可能是常染色体隐性遗传病，还可能是伴X染色体显性遗传病。在该遗传系谱图中，女儿患病，父亲正常，该病不可能是伴X染色体隐性遗传病。故选C。9．控制生物性状的基因是位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上，是遗传学研究的重要内容。请根据下列信息回答相关问题：已知果蝇的暗红眼由隐性基因(r)控制，但不知控制该性状的基因(r)位于常染色体上、X染色体上，还是Y染色体上，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。(1)方案：寻找暗红眼的果蝇进行调查，统计________________________________。(2)结果：①_________________________________________________________________，则r基因位于常染色体上；②________________________________________________________________________，则r基因位于X染色体上；③________________________________________________________________________，则r基因位于Y染色体上。解析：(1)因为是通过调查来判断r基因位于哪种类型染色体上，在性染色体上暗红眼性状会和性别有关，所以应统计具有暗红眼果蝇的性别比例。(2)如果暗红眼的个体雄性和雌性数目相当，几乎是1∶1，说明r基因最可能位于常染色体上。r基因是隐性基因，如果暗红眼的个体雄性多于雌性，说明r基因最可能位于X染色体上。如果暗红眼的个体全是雄性，r基因应位于Y染色体上。答案：(1)具有暗红眼果蝇的性别比例　(2)①若具有暗红眼的个体，雄性与雌性数目相当　②若具有暗红眼的个体，雄性明显多于雌性　③若具有暗红眼的个体全是雄性 [迁移·应用·发展] 10．兔的长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种兔进行如下杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，统计结果如下表。下列说法正确的是(　　)实验一：()长毛×短毛(♀)F1雄兔全为长毛雌兔全为短毛实验二：F1雌雄个体交配F2雄兔长毛∶短毛＝3∶1雌兔长毛∶短毛＝1∶3A.控制兔长毛、短毛的等位基因位于X染色体上B．控制兔长毛、短毛的等位基因位于Y染色体上C．F2雌雄个体的基因型可能相同D．F2中短毛雌兔的基因型为HSHS解析：答案：C　纯合子长毛(雄)×纯合子短毛(雌)的子代中，雄兔全为长毛，雌兔全为短毛，说明雄兔中长毛(基因HL控制)为显性性状，而雌兔中短毛(基因HS控制)为显性性状，又F1雌、雄个体交配，子代雄兔中长毛∶短毛＝3∶1，雌兔中长毛∶短毛＝1∶3，可见等位基因遵循基因的分离定律，且控制长毛和短毛的基因位于常染色体上，A、B错误；综上所述，F1的基因型为(雄)HLHS、(雌)HLHS，F1雌雄个体交配得F2，雄性中长毛(1HLHL＋2HLHS)∶短毛(1HSHS)＝3∶1，雌性中长毛(1HLHL)∶短毛(2HLHS＋1HSHS)＝1∶3，所以F2雌雄个体的基因型可能相同，C正确；F2中短毛雌兔的基因型为HLHS或HSHS，D错误。11．(2021·海口期末，多选)果蝇的灰身与黑身是一对相对性状，受等位基因A、a控制，红眼与白眼是另一对相对性状，受等位基因B、b控制。现有2只雌雄果蝇杂交，子代表型及比例为灰身红眼雌果蝇∶灰身红眼雄果蝇∶灰身白眼雄果蝇∶黑身红眼雌果蝇∶黑身红眼雄果蝇∶黑身白眼雄果蝇＝6∶3∶3∶2∶1∶1，不考虑其他等位基因且不含等位基因的个体均视为纯合子。下列相关叙述正确的是(　　)A．亲本雄果蝇的基因型一定为AaXBYB．验证灰身红眼雌果蝇基因型只能与aaXbY交配C．子代灰身红眼果蝇中，纯合子占1/9D．子代中黑身红眼果蝇的基因型有3种解析：答案：AD　子代雌果蝇中，灰身∶黑身＝6∶2＝3∶1；雄果蝇中，灰身∶黑身＝(3＋3)∶(1＋1)＝3∶1；表型在雌雄中无差别，故该基因位于常染色体上；在雌性中，全为红眼，在雄性中，红眼∶白眼＝(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1，红眼和白眼在雌雄中的比例有差别，故控制红眼与白眼的基因位于X染色体上。据上述分析可知，亲本基因型为AaXBXb和AaXBY，A正确；验证灰身红眼雌果蝇基因型，也可以用AaXbY，如果是纯合子，子代全为灰身红眼，如果子代出现黑身白眼，说明为杂合子，B错误；子代灰身红眼果蝇中有(1/3AA、2/3Aa)×(1/3XBXb、1/3XBXB、1/3XBY)，纯合子为1/3AA×1/3XBXB和1/3AA×1/3XBY，共2/9，C错误；子代中黑身红眼果蝇的基因型有aaXBXb、aaXBXB、aaXBY，D正确。12．(2020·山东等级考)玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：实验一：品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1实验二：品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1 (1)实验一中作为母本的是________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为________(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。(2)选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因________(填“是”或“不是”)位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表型及比例为________________________________________________________。(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因________(填“位于”或“不位于”)2号染色体上，理由是______________________________________________________________________________________________________。F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是____________________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为________。解析：(1)据题干信息可知，品系M为雌雄同株，甲为雌株突变品系，因此实验一中作为母本的是甲。实验二的F1中非抗螟植株的基因型为Tsts，Ts对ts为显性，因此该植株为雌雄同株。(2)实验一中F1抗螟植株的基因型为ATsts，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株＝2∶1∶1，说明甲中转入的A基因与ts基因位于同一条染色体上。F1抗螟植株中A和ts位于一条染色体上，另一条染色体上的基因为Ts，F1抗螟植株自交产生的F2中抗螟雌株的基因型为AAtsts，其产生的配子为Ats，抗螟雌雄同株的基因型为ATsts，其产生的配子为1/2Ats、1/2Ts，二者杂交，子代的基因型及比例为AAtsts∶ATsts＝1∶1，表型及比例为抗螟雌株∶抗螟雌雄同株＝1∶1。(3)实验二中F1抗螟矮株基因型为ATsts，F1自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株＝3∶1∶3∶1，是(1∶1)(3∶1)的组合，说明两对基因独立遗传，因此乙中转入的A基因不位于2号染色体上。分析F2中性状表现可知，抗螟∶非抗螟＝1∶1，雌雄同株∶雌株＝3∶1，由此可判断含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育，再结合实验二信息(乙可产生正常配子)可推断含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型为1/4ATsTs、2/4ATsts、1/4Atsts，ts基因的频率为1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型为Atsts，抗螟矮株雌雄同株的基因型为1/3ATsTs、2/3ATsts，又含A基因的雄配子不育，因此能受粉的雄配子的基因型为2/3Ts、1/3ts，因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。答案：(1)甲　雌雄同株　(2)位于　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株＝1∶1　(3)不位于　抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6 阶段验收评价(二)　第2章　基因和染色体的关系(时间：60分钟　满分：100分)一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分)1．关于观察蝗虫精母细胞减数分裂装片的实验，下列说法错误的是(　　)A．选择雄性动物的生殖器官，更易观察到减数分裂B．含有染色单体的细胞也可能处于减数分裂ⅡC．减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同D．所观察细胞染色体数量不可能为精子的4倍解析：答案：D　雄性动物的生殖器官产生的配子数量多，更容易观察到减数分裂，A正确；减数分裂Ⅱ后期着丝粒才分裂，在着丝粒分裂之前细胞中含有染色单体，B正确；减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体数目均为2n，是相等的，C正确；在精巢中，有的细胞在进行有丝分裂，有丝分裂后期细胞中的染色体数量是精子中染色体数量的4倍，D错误。2．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．③→⑥→④→①→②→⑤ B．⑥→③→②→④→①→⑤C．③→⑥→④→②→①→⑤ D．③→⑥→②→④→①→⑤解析：答案：D　图中①表示后期Ⅱ，②表增添后期Ⅰ，③表示前期Ⅰ，④表示前期Ⅱ，⑤表示减数分裂结束产生4个子细胞，⑥表示中期Ⅰ。因此图示减数分裂过程的正确顺序是③→⑥→②→④→①→⑤。故选D。3.如图所示为正在进行正常减数分裂的某细胞，下列有关该图的叙述正确的是(　　)A．该细胞中的染色体∶核DNA＝1∶4B．1的非姐妹染色单体只有3和4C．图中颜色相同的染色体一定是非同源染色体D．该生物的体细胞也含有4条染色体，两个四分体解析：答案：C　一条染色体上最多含有两个核DNA分子，两者在该细胞中的比例为1∶2，A错误。1的非姐妹染色单体有3～8，B错误。同源染色体的一条来自父方，一条来自母方，颜色相同的染色体都是来自父方(或母方)，一定是非同源染色体，C正确。该生物的体细胞中染色体数目与初级性母细胞的相同，但体细胞不进行减数分裂，染色体不发生联会行为，不存在四分体，D错误。4．下列关于精子和卵细胞的形成的叙述，错误的是(　　)A．精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生的子细胞数目相等B．卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂C．精细胞需要经过变形形成精子D．卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半解析：答案：D　精原细胞和卵原细胞经减数分裂均产生4个子细胞；卵细胞形成过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ细胞质都不均等分裂；精子成熟过程中需要经过变形；卵细胞和卵原细胞中都不含有四分体。故选D。5．某只基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的豚鼠，其卵巢中一个卵原细胞经减数分裂后产生四个子细胞，已知卵细胞的基因型为aB，那么另外3个极体的基因型是(　　)A．AB、Ab、ab　　　　　 B．aB、Ab、AbC．Ab、aB、aB  D．Ab、Ab、Ab解析：答案：B　基因型为AaBb的卵原细胞经减数分裂后产生四个子细胞，卵细胞的基因型为aB，则次级卵母细胞的基因型为aaBB，第一极体的基因型为AAbb，因此另外三个极体的基因型为aB、Ab、Ab。故选B。6．钟摆型眼球震颤是一种单基因遗传病，调查发现，患者男性与正常女性结婚，他们的儿子都正常，女儿均患此病，下列叙述正确的是(　　)A．该病属于伴X染色体隐性遗传病B．患者的体细胞都有成对的钟摆型眼球震颤基因C．患者男性产生的精子中有钟摆型眼球震颤基因的占1/4D．若患病女儿与正常男性婚配，则子女都有可能是正常的解析：答案：D　根据题意分析可知，钟摆型眼球震颤是伴X染色体显性遗传病，A错误；假设相关基因为A、a，患者的基因型有XAY、XAXA和XAXa3种，所以患者的体细胞中不一定有成对的钟摆型眼球震颤基因，B错误；患者男性(XAY)产生的精子中有钟摆型眼球震颤基因的占1/2，C错误；根据题意分析可知，该患病女儿与正常男性婚配，其所生子女的基因型是XAXa、XaXa、XAY、XaY，儿子和女儿都是一半患病，一半正常，D正确。7.如图为果蝇某条染色体上部分基因的分布图，下列有关说法错误的是(　　)A．一条染色体上有多个基因B．基因在染色体上呈线性排列C．图中的白眼基因和朱红眼基因可称为一对等位基因D．果蝇细胞内的基因并非全都分布在染色体上解析：答案：C　图示显示一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A、B正确；图中白眼基因和朱红眼基因位于一条染色体上，不是等位基因，C错误；果蝇细胞内的基因主要分布在染色体上，还有少量分布在线粒体DNA上，D正确。8．(2021·青岛高一检测)某种尿病是一种单基因遗传病，患者氨基酸代谢异常，出现一系列神经系统损害的症状。如图是某患者家系中部分成员的该基因带谱，以下推断错误的是(　　)A．该病为常染色体隐性遗传病B．2号携带该致病基因C．3号为杂合子的概率是2/3D．1号和2号再生患此病孩子的概率为1/4解析：答案：C　据题意分析可知，1号和2号无病，但4号有病，说明该病为隐性遗传病。根据基因带谱可知，4号是隐性纯合子，3号是显性纯合子，1号和5号是杂合子。因此，该病为常染色体隐性遗传病，A正确；由于4号是隐性纯合子，所以2号携带该致病基因，B正确；3号为显性纯合子，为杂合子的概率是0，C错误；由于1号和2号无病，都是杂合子，所以他们再生患此病孩子的概率为1/4，D正确。9．对下列各图的分析，正确的是(　　)A．甲图中生物自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/6B．乙图细胞中DNA和染色单体均为8条C．丙图家系中男性患者明显多于女性患者，该病最有可能是伴X染色体隐性遗传病D．丁图表示某果蝇染色体组成，其配子基因型有AXB、aXB、AY、aY四种解析：答案：D　甲图中生物的基因型为AaDd，自交后产生基因型为Aadd个体的概率为1/2Aa×1/4dd＝1/8，A错误；乙图细胞中没有染色单体，B错误；丙图家系中，有一家庭的双亲均为患者，他们的女儿正常，说明该病最有可能是常染色体显性遗传病，C错误；丁图表示某雄果蝇的染色体组成，该果蝇的基因型为AaXBY，产生的配子的基因型有AXB、aXB、AY、aY四种，D正确。10．用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到下表结果，下列叙述正确的是(　　)亲本子代灰雌性×黄雄性全是灰色黄雌性×灰雄性所有雄性为黄色，所有雌性为灰色A.灰色基因是X染色体上的隐性基因B．黄色基因是X染色体上的显性基因C．灰色基因是X染色体上的显性基因D．黄色基因是常染色体上的隐性基因解析：答案：C　根据表格中纯系的灰雌性与黄雄性杂交，后代全是灰色，推出灰色是显性性状，黄色是隐性性状。纯系的黄雌性与灰雄性杂交，后代所有雄性为黄色、所有雌性为灰色，不同的性别其性状不一样，说明该性状是伴性遗传。综上分析，灰色基因是X染色体上的显性基因，黄色基因为X染色体上的隐性基因。故选C。11.人类的性别决定方式为XY型，如图为其性染色体简图，据图分析，下列有关叙述错误的是(　　)A．位于X或Y染色体上的基因，其性状表现一定与性别相关联B．位于Ⅱ­2片段上的一对等位基因控制的性状的个体基因型有5种C．位于Ⅱ­1片段上的单基因遗传病，患者均为男性，且致病基因来自其父亲D．一个含有3条性染色体的XYY男性患者，是由于父方或母方在减数分裂Ⅱ异常引起的解析：答案：D　X、Y染色体为性染色体，其上基因的表现性状与性别有关，A正确。Ⅱ­2片段上基因位于X染色体，对于女性而言，一对等位基因控制的性状的个体基因型可有3种，分别为XAXA、XAXa、XaXa；对于男性而言，可有2种，分别为XAY、XaY，共有5种，B正确。Ⅱ­1片段上基因位于Y染色体，只有男性有Y染色体，致病基因只能从父亲处遗传，C正确。母方的X染色体在减数分裂Ⅱ时异常会有两个X染色体，该患者有两条Y染色体，只能是父方染色体遗传异常导致的，D错误。12．某雌(XX)雄(XY)异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表。对表中有关数据的分析，错误的是(　　)杂交组合亲代表型子代表型及株数父本母本雌株雄株1阔叶阔叶阔叶234阔叶119、窄叶1222窄叶阔叶阔叶83、窄叶78阔叶79、窄叶803阔叶窄叶阔叶131窄叶127A.根据第1组实验，可以判断阔叶为显性性状，窄叶为隐性性状B．根据第1组或第3组实验可以确定叶形是伴性遗传C．用第3组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代基因型比例为1∶2∶1D．用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株占1/4解析：答案：C　根据第1组实验结果发生性状分离，可以判断阔叶为显性性状，窄叶为隐性性状，A正确；根据第1组或第3组实验结果，雌雄个体表型不同，可以确定叶形基因位于X染色体上，B正确；假设相关基因用A、a表示，第3组子代的阔叶雌株与窄叶雄株的基因型分别是XAXa和XaY，所以其杂交后代基因型有XAXa、XaXa、XAY、XaY四种，比例为1∶1∶1∶1，C错误；第1组子代的阔叶雌株基因型是XAXA或XAXa，与窄叶雄株(XaY)杂交，其杂交后代窄叶植株占1/2×1/2＝1/4，D正确。13．果蝇的灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制，灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到子一代，子一代的雌雄个体随机交配得到子二代。为了确定A/a是位于常染色体上，还是位于X染色体上，可观察和统计子二代的下列指标，其中无法达到目的的是(　　)A．雌蝇中灰身与黑身的比例B．黑身果蝇中雌性与雄性的比例C．雄蝇中灰身与黑身的比例D．灰身果蝇与黑身果蝇的比例解析：答案：D　若在常染色体上，子二代雌雄果蝇中灰身与黑身的比例是相同的，都是3∶1；若在X染色体上，则雌性全部为灰身，雄性灰身∶黑身＝1∶1，A、C项可以达到目的。若在常染色体上，子二代黑身果蝇中雌性与雄性的比例为1∶1，若在X染色体上，子二代雌性没有黑身，雄性有一半是黑身，B项可以达到目的。无论是在X染色体上还是在常染色体上，子二代中灰身与黑身的比例都为3∶1，D项无法达到目的。14．图甲表示某动物细胞分裂过程中，每条染色体上DNA数量的变化曲线，图乙表示该动物某个细胞分裂的示意图。下列叙述错误的是(　　)A．图甲表明细胞进行的是减数分裂或有丝分裂B．图甲cd段的变化是由于着丝粒的分裂C．图甲bc段细胞内染色体上存在姐妹染色单体D．据图乙可以确定动物性别一定是雄性，其时期对应在图甲的de段解析：答案：D　图甲表示的细胞分裂方式可以为有丝分裂，也可以为减数分裂，A正确；图甲cd段形成的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，B正确；bc段表示每条染色体含有2个DNA分子，说明该阶段的染色体上存在姐妹染色单体，C正确；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，称为初级精母细胞，据此可推知该生物的性别为雄性，该时期对应图甲的bc段，D错误。15．(2021·济南高一六校联考，多选)二倍体高等植物剪秋罗雌雄异株，有宽叶、窄叶两种类型，宽叶(B)对窄叶(b)为显性，等位基因位于X染色体上，其中b基因会使花粉不育。下列有关的叙述正确的是(　　)A．窄叶剪秋罗只可以是雄株B．如果亲代雄株是宽叶，则子代全部是宽叶C．如果亲代全是宽叶，则子代不发生性状分离D．如果子代全是雄株，则亲代为宽叶雌株与窄叶雄株解析：答案：AD　宽叶(B)对窄叶(b)为显性，等位基因位于X染色体上，属于伴性遗传。由于b基因会使花粉不育，所以窄叶剪秋罗不可以是雌株，只可以是雄株，A正确；如果亲代雄株是宽叶，而亲代雌株是宽叶杂合子时，子代有宽叶，也有窄叶，B错误；如果亲代全是宽叶，但亲本雌株是宽叶杂合子时，子代仍会发生性状分离，C错误；由于窄叶雄株的b基因会使花粉不育，如果子代全是雄株，则亲代为宽叶雌株与窄叶雄株，D正确。16．(多选)如图为人类伴性遗传病系谱图。下列叙述错误的是(　　)A．Ⅰ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2B．Ⅱ4与Ⅱ6的基因型相同C．Ⅱ6与Ⅱ7再生一个男孩，患病的概率为1/4D．Ⅱ6与Ⅱ7所生的女孩皆为致病基因携带者解析：答案：ACD　由分析可知，该病为伴X染色体隐性遗传病，设相关基因为A、a，Ⅰ1的基因型为XaY，Ⅱ3的基因型为XaXa，则Ⅰ2的基因型为XAXa，Ⅱ4的基因型也为XAXa，Ⅰ2与Ⅱ4基因型相同的概率为100%，A错误；经分析可知，Ⅱ4的基因型为XAXa，Ⅱ6的基因型也为XAXa，Ⅱ4与Ⅱ6的基因型相同，B正确；Ⅱ6和Ⅱ7的基因型分别为XAXa和XAY，再生一个男孩，患病的概率为1/2，再生一个女孩的基因型为XAXA和XAXa，C、D错误。二、非选择题(共4小题，共52分)17．(12分)如图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的细胞图像，乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，丁表示丙过程中某细胞染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题：(1)与动物细胞分裂密切相关的细胞器有线粒体、核糖体、________。(2)图甲中B、E细胞各含有________、______条染色体，其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的________(填标号)阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目暂时加倍处于乙图中的________和________阶段。(填标号)(4)图丁对应于图丙中的细胞________(填“①”“②”或“③”)；细胞Ⅳ的基因组成是________。(5)在不考虑变异的情况下，图甲中含有等位基因的细胞除A外，还有________、________(填字母)。解析：(1)与动物细胞分裂有关的细胞器有线粒体、核糖体和中心体，其中线粒体能够提供能量，核糖体与蛋白质的合成有关，中心体能够发出星射线，形成纺锤体。(2)图甲中B、E细胞各含有8条、2条染色体；其中E细胞处于减数分裂Ⅱ前期，对应乙图中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的加倍都与着丝粒的分裂有关，处于乙图中的③⑥阶段。(4)图丁是减数分裂Ⅱ后期的图像，细胞均等分裂，对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。(5)在不考虑变异的情况下，含有同源染色体的细胞就含有等位基因，所以A、B、D符合。答案：(1)中心体　(2)8　2　②　(3)③　⑥(4)②　aB　(5)B　D(B、D顺序可调换)18．(12分)如图为甲病(A或a)和乙病(B或b)两种遗传病的系谱图，已知Ⅰ2无乙病基因。请回答下列问题：(1)甲病的遗传方式为______________，乙病的遗传方式为________________。(2)Ⅱ4可能的基因型是__________________________________________________。(3)Ⅰ1产生的卵细胞可能的基因型是__________________________。(4)Ⅱ3是杂合子的概率是________。若与正常男性婚配，所生子女中患病的概率是________。解析：(1)对于甲病而言，有中生无，且生出的女儿中有正常的，该病一定是常染色体显性遗传病。双亲无乙病，且Ⅰ2无乙病基因，后代中有男性患者，故乙病是伴X染色体隐性遗传病。(2)由以上分析可知，Ⅰ1的基因型是AaXBXb，Ⅰ2的基因型是AaXBY。Ⅱ4是女性，其基因型是aaXBXB或aaXBXb。(3)Ⅰ1的基因型是AaXBXb，产生的卵细胞可能的基因型是AXB、aXB、AXb、aXb。(4)Ⅱ3是甲病患者，AA可能性是1/3，Aa可能性是2/3，但她不患乙病，其基因型是1/2XBXB或者1/2XBXb，所以Ⅱ3是纯合子的概率是1/3×1/2＝1/6，杂合子的概率是5/6。与正常男性婚配，所生子女患甲病的概率为2/3，患乙病的概率为1/8，所生子女中正常的概率是1/3×7/8＝7/24，患病的概率是17/24。答案：(1)常染色体显性遗传　伴X染色体隐性遗传　(2)aaXBXB或者aaXBXb　(3)AXB、aXB、AXb、aXb(4)5/6　17/2419．(12分)已知鸡蛋壳的青色和白色性状分别由常染色体上的一对等位基因(G、g)控制，青色为显性。鸡羽的芦花性状由Z染色体上的显性基因B控制，非芦花性状由Z染色体上的隐性基因b控制。现用非芦花公鸡(甲)和产白壳蛋的芦花母鸡(乙)进行相关实验，请分析回答下列问题：(1)将甲、乙共同养殖，若杂交后代(F1)出现了产青壳蛋和产白壳蛋两种类型的母鸡，则甲的基因型为________，理论上F1中产青壳蛋母鸡的比例为________。(2)若要获得纯合的产青壳蛋母鸡，首先应选择F1中基因型为________的个体与亲代中的________(填“甲”或“乙”)共同养殖，得到回交后代(BC1)。如何从BC1中准确选择符合要求的个体呢？你的实验思路是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题可知，甲的基因型为__ZbZb，乙的基因型为ggZBW，甲、乙共同养殖，杂交后代(F1)出现了产青壳蛋(Gg)和产白壳蛋(gg)两种类型的母鸡，因此甲的基因型为GgZbZb。F1中产青壳蛋母鸡的比例为1/2×1/2＝1/4。(2)要获得纯合的产青壳蛋母鸡，其基因型为GGZW，应选择F1中基因型为GgZbW的个体与亲代中的甲GgZbZb共同养殖，得到回交后代(BC1)。若该个体为GG，该个体与gg(Gg)交配后代全为G_，表型全为产青壳蛋，因此实验思路为选择BC1中产青壳蛋的母鸡，与甲(或F1中的公鸡)共同养殖，若子代母鸡全部都产青壳蛋，则该母鸡是符合要求的个体。答案：(1)GgZbZb　1/4　(2)GgZbW　甲　选择BC1中产青壳蛋的母鸡，与甲(或F1中的公鸡)共同养殖，若子代母鸡全部都产青壳蛋，则该母鸡是符合要求的个体20．(16分)用表中四种果蝇作亲本进行杂交实验，已知卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。回答下列问题：甲乙丙丁卷曲翅♂卷曲翅♀正常翅 ♂正常翅♀(1)若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上，可设计实验为：选取序号为________果蝇作亲本进行杂交，如果子代雌果蝇全为卷曲翅，雄果蝇______________，则基因位于X染色体上。(2)若已确定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象(胚胎致死)，可设计实验为：选取序号为__________果蝇作亲本进行杂交，如果子代表型及比例为__________________，则存在显性纯合致死，否则不存在。(3)若已确定A、a基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象，选用都为卷曲翅的白眼(XbXb)与红眼(XBY)果蝇杂交，F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是________。卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为________。(4)某基因型为XBXb的果蝇受精卵，第一次有丝分裂形成的两个子细胞一个正常，另一个丢失了一条X染色体，导致该受精卵发育成一个左侧躯体正常而右侧躯体为雄性(XO型为雄性)的嵌合体，则该嵌合体果蝇的眼色为：左眼______，右眼__________。解析：(1)卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性，该性状是由一对等位基因控制的，若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上，还是在X染色体上，母本应该选择隐性性状的丁，父本应该选择显性性状的甲，因为在伴X染色体遗传中，母本是隐性性状，则子代的雄性个体也是隐性性状；父本是显性性状，则雌性子代也是显性性状。(2)由题意可知，已确定A、a基因在常染色体上，如果存在显性纯合致死现象，则卷曲翅果蝇全是杂合子，让卷曲翅果蝇相互交配，后代中卷曲翅∶正常翅＝2∶1，所以应该选择显性性状的卷曲翅个体相互交配，即选择甲与乙交配。(3)因A、a基因在常染色体上，且存在显性纯合致死(胚胎致死)现象，则选取的卷曲翅的白眼与红眼果蝇的基因型分别是AaXbXb、AaXBY，F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是AaXBXb，卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为2/3×1/2＝1/3。(4)由题意可知，左侧躯体的基因组成为XBXb，眼色为红眼；右侧躯体(雄性)的基因组成为XBO或XbO，故眼色为红色或白色。答案：(1)甲×丁　全是正常翅　(2)甲×乙　卷曲翅∶正常翅＝2∶1　(3)AaXBXb　1/3(4)红色　红色或白色