内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
章末总结
目录
CONTENTS
02
复习指南
01
知识导图
03
链接高考
01
知识导图
知识导图
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复习指南
02
关键术语 内容标准
减数分裂 减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ 同源染色体
非同源染色体 联会
四分体 染色体互换
有性生殖 受精作用
基因的分离定律 基因的自由组合定律
伴性遗传 性染色体
常染色体 X染色体
Y染色体 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能
1.阐明减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞
2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代
3.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状
4.概述性染色体上的基因传递和性别相关联
复习指南
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03
链接高考
1.(2024·北京,6)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,示意图如图,相关叙述正确的是( )
A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因
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解析:图示基因均在X染色体上,故所示基因的遗传均表现为伴性遗传,A正确;X非同源区段的基因在Y染色体上均没有其对应的基因,B错误;染色体上基因的遗传均遵循孟德尔定律,C错误;等位基因位于同源染色体相同位置,控制相对性状,图示四个眼色相关基因位于一条染色体上,不是等位基因,D错误。
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2.(2024·江西,6)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
A.M-P-O-W B.M-P-W-O
C.P-M-O-W D.P-M-W-O
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
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解析:依据减数分裂过程分析题表中突变效应对应的时期:
据此判断表中各基因突变后影响减数分裂的先后顺序为M-P-W-O,B正确。
突变效应 发生时期
影响联会配对 减数分裂Ⅰ前期
影响姐妹染色单体分离 减数分裂Ⅱ后期
影响着丝粒与纺锤丝结合 前期到中期的过渡阶段
影响同源染色体分离 减数分裂Ⅰ后期
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3.(2024·广东,9)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
解析:患儿含有三条性染色体,Y染色体和含有Xg1基因的X染色体只能由父亲提供,可推知该患儿染色体异常是由精母细胞减数分裂ⅠX、Y同源染色体未分离导致的,A正确。
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4.(2024·全国甲卷,6)果蝇翅型、体色和眼色性状各由1对独立遗传的等位基因控制,其中弯翅、黄体和紫眼均为隐性性状,控制灰体、黄体性状的基因位于X染色体上。某小组以纯合体雌蝇和常染色体基因纯合的雄蝇为亲本杂交得F1,F1相互交配得F2。在翅型、体色和眼色性状中,F2的性状分离比不符合9∶3∶3∶1的亲本组合是( )
A.直翅黄体♀×弯翅灰体♂
B.直翅灰体♀×弯翅黄体♂
C.弯翅红眼♀×直翅紫眼♂
D.灰体紫眼♀×黄体红眼♂
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5.(2024·江西,15,改编)某种鸟类的羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(仅有黄色素,没有黑色素)和白色(无色素)3种。该性状由2对基因控制,分别是Z染色体上的1对等位基因A/a(A基因控制黑色素的合成)和常染色体上的1对等位基因H/h(H基因控制黄色素的合成)。对图中杂交子代的描述,不正确的是( )
A.黑羽、黄羽和白羽的比例是2∶1∶1
B.黑羽雄鸟的基因型是HhZAZa
C.黄羽雌鸟的基因型是HhZaW
D.白羽雌鸟的基因型是hhZaW
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6.(2023·北京,4)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。
根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
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解析:亲本白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交得到的F1雌性全为红眼、雄性全为白眼,可知控制红眼和白眼这一相对性状的基因位于X染色体上,红眼为显性性状,亲本果蝇均为纯合子。F2的眼色表型及比例为白眼∶红眼=1∶1,翅形表型及比例为长翅∶残翅=3∶1,可知控制眼色和翅形性状的基因自由组合,长翅为显性性状。控制题中两对相对性状的基因可以自由组合,则两对基因不可能均位于X染色体上,A错误,D正确;亲本果蝇均为纯合子,所以F1雌果蝇只有一种基因型,B正确;白眼残翅果蝇是隐性纯合子,所以F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变,C正确。
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7.(2023·北京,5)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞 B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞 D.含有48个四分体的细胞
解析:由题干信息可知,武昌鱼(2n=48)和长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,即子代体细胞中含有48条染色体。精巢中的原始生殖细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,则显微观察子代精巢中的细胞时,可以观察到染色体两两配对的细胞、染色体移到两极的细胞、含有24个四分体的细胞以及含有24条染色体的细胞(精细胞),D符合题意。
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8.(2022·浙江6月,21,改编)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离
发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
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解析:根据形成四分体可知,该时期处于减数分裂Ⅰ前期,
为初级卵母细胞,A错误;①与②为同源染色体,③与④为同源
染色体,同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期,B错误;
该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵
细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,故该细胞染色体数为卵细胞的2倍,核DNA分子数为卵细胞的4倍,C错误;a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
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9.(2021·全国甲卷)果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是( )
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
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解析:假设控制体色的基因由A、a控制,控制翅型的基因由B、b控制,控制眼色的基因由C、c控制。子代黑檀体∶灰体≈1∶1可知,亲代基因型为Aa和aa,子代残翅∶长翅≈1∶3可知,亲代基因型为Bb和Bb,子代白眼∶红眼≈1∶1可知,亲代基因型为XCXc和XcY或者XcXc和XCY,由于题干“果蝇N表现为显性性状灰体红眼”,故果蝇N基因型为AaBbXCXc,果蝇M为aaBbXcY,或N的基因型为AaBbXCY,M的基因型为aaBbXcXc,A错误。
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10.(2021·海南高考)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
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解析:由题意可知,雄性蝗虫体细胞中只有一条X染色体,在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,此时细胞中仅有一条X染色体,A正确;雄性蝗虫的性染色体组成为XO,经过减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞中只有一个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;该蝗虫的基因型为AaXRO,该蝗虫有多个精原细胞,由于减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合,则处于减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,分别是AAXRXR、AAOO、aaOO、aaXRXR,C错误;该蝗虫的基因型为AaXRO,经减数分裂可产生4种类型的精子,分别为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
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快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽,该性状的遗传和性别相关联
11.(2023·海南,18,改编)家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。
(1)精子中含有____条W染色体。
(2)等位基因D/d位于___染色体上,判断依据是_______________________
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(3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是________。
(4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在________种表型。
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(5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后由于某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。
实验思路:用这只白色慢羽公鸡和多只杂合有色快羽母鸡杂交,统计子代快羽和慢羽的性别比例。
预期结果及结论:
①若子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡=1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD;
②若子代慢羽公鸡∶快羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd;
③若子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1,则这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW。
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解析:(1)鸡的性别决定方式为ZW型,所以公鸡的性染色体组成是ZZ,精子中含有0条W染色体。
(3)题述亲本基因型为ZdZd和ZDW,子一代公鸡基因型为ZDZd,母鸡基因型为ZdW,子二代的公鸡为1/2ZDZd和1/2ZdZd,母鸡为1/2ZdW和1/2ZDW,子二代产生的雄配子为1/4ZD和3/4Zd,雌配子为1/4ZD、1/4Zd和1/2W,子二代随机交配产生的子三代慢羽公鸡的基因型是ZDZD和ZDZd,ZDZD的概率是1/4×1/4=1/16,ZDZd的概率是1/4×1/4+1/4×3/4=4/16,两者之和为5/16。
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(4)根据题意分析,有色快羽公鸡的基因型是AAZdZd或者AaZdZd,白色慢羽母鸡的基因型是aaZDW,现有一只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,其后代公鸡可能是AAZdZd和aaZDW杂交的结果(即AaZDZd),出现1种表型,也可能是AaZdZd和aaZDW杂交的结果(即AaZDZd和aaZDZd),出现2种表型。
(5)根据题述分析,这只白色慢羽公鸡的基因型可能为aaZDZD、aaZDZd或aaZDW(aaZDW代表其由母鸡转化而来),现有多只杂合的有色快羽母鸡AaZdW,欲探究该公鸡的基因型,可以用这只白色慢羽公鸡和多只杂合有色快羽母鸡杂交,统计子代快羽和慢羽的性别比例。若这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZD,与AaZdW杂交后,则子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡=1∶1;若这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDZd,与AaZdW杂交后,则子代慢羽公鸡∶快羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1∶1;若这只白色慢羽公鸡的基因型是aaZDW,与AaZdW杂交后,则子代慢羽公鸡∶慢羽母鸡∶快羽母鸡=1∶1∶1(WW个体致死)。
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12.(2021·全国乙卷改编)果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程)
答案:
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(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=______________,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为________。
3∶1∶3∶1
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解析:(1)亲本灰体纯合子雌果蝇的基因型为XAXA,黄体雄果蝇基因型为XaY,二者杂交,子一代基因型和表型为XAXa(灰体雌果蝇)、XAY(灰体雄果蝇),想要获得黄体雌果蝇XaXa,则需要再让子一代的灰体雌果蝇与亲代中的黄体雄果蝇杂交,相应遗传图解见答案。
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(2)已知长翅对残翅是显性性状,基因位于常染色体上,若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb)与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,分析每对基因的遗传,可知F2中长翅∶残翅=(1BB+2Bb)∶(1bb)=3∶1,灰体∶黄体=(1XAXa+1XAY)∶(1XaXa+1XaY)=1∶1,故灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/2×3/4)∶
(1/2×1/4)=3∶1∶3∶1,F2中灰体长翅雌蝇(XAXaB_)出现的概率为1/4×3/4=3/16。
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解析:假设直翅与弯翅由A、a控制,体色灰体与黄体由B、b控制,眼色红眼与紫眼由D、d控制。当直翅黄体♀×弯翅灰体♂时,依据题干信息,其基因型为:AAXbXb×aaXBY→F1:AaXBXb、AaXbY,F1F2性状分离比为(3∶1)(1∶1)=3∶3∶1∶1,A符合题意;直翅灰体♀×弯翅黄体♂,基因型为:AAXBXB×aaXbY→F1:AaXBXb、AaXBY,F1F2性状分离比为(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1,B不符合题意;弯翅红眼♀×直翅紫眼♂,基因型为:aaDD×AAdd→F1:AaDd,F1F2性状分离比为(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1,C不符合题意;灰体紫眼♀×黄体红眼♂,基因型为:ddXBXB×DDXbY→F1:DdXBXb、DdXBY,F1F2性状分离比为(3∶1)∶(3∶1)=9∶3∶3∶1,D不符合题意。
解析:分析题干信息,A基因控制黑色素的合成,存在黑色素时羽毛颜色为黑色,故黑羽雌鸟的基因型为__ZAW,黑羽雄鸟的基因型为__ZAZ-;H基因控制黄色素的合成,仅有黄色素,没有黑色素时,羽毛颜色为黄色,故黄羽雌鸟的基因型为H_ZaW,黄羽雄鸟的基因型为H_ZaZa;无色素时,羽毛颜色为白色,故白羽雌鸟的基因型为hhZaW,白羽雄鸟的基因型为hhZaZa。两对基因分别分析,Hh×hh→Hh∶hh=1∶1,ZAW×ZaZa→ZAZa∶ZaW=1∶1,据此分析如下:
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