摘要:
这是高中生物学人教版高一下学期“基因和染色体的关系”专题期末复习课件,以“必备知识超详梳理→常考重难图文解惑→必会技巧思维显化→典例深剖一通百通”为学习支架,涵盖减数分裂与受精作用、基因在染色体上、伴性遗传等核心考点,配套考点扫描、期末考情分析及提升演练试题。
资料特色突出核心素养培养,通过“三步法”判断细胞分裂图像等思维显化技巧落实科学思维,结合摩尔根果蝇实验分析等探究实践案例强化科学探究,利用减数分裂异常分析、伴性遗传优生建议等体现生命观念与态度责任。为学生提供系统知识网络和解题方法,帮助夯实基础提升能力,也为教师提供结构化教学资源和精准备考策略。高一学生正处于从基础概念向综合应用过渡阶段,该资料能助力其构建知识体系,适应期末复习需求。
内容正文:
专题02 基因和染色体的关系
期末考点串讲
高中生物 人教版高一下学期
亮点预览
必备知识
超详梳理
常考重难
图文解惑
必会技巧
思维显化
典例深剖
一通百通
【必备知识】→【常考重难】→【必会技巧】→【典例深剖】
目
录
CONTENTS
01
02
03
考点扫描
期末考情
提升演练
3大知识回顾·考点解析·考点突破
优质试题训练,助力成绩提升
期末考情
考试分值占比 1.独立内容分值:在高中生物必修二期末整套试卷中,本章内容分值占比约25%–35%。
2.基础渗透分值:是整本教材分值最高的章节之一,仅次于基因的表达、遗传的基本规律,部分学校统考、校考中占比可达到40%。
命题特点 1. 基础记忆考点(10%左右):减数分裂过程、染色体与基因的平行关系、萨顿假说、摩尔根果蝇杂交实验基础结论、伴性遗传基本类型特点。
2. 中档理解考点(15%左右):减数分裂各时期染色体/DNA/染色单体数量变化、基因在染色体上的定位判断、常遗传与伴性遗传的区分。
3. 难点综合考点(10%–15%):减数分裂异常分析、伴性遗传遗传系谱图推导、多性状结合伴性遗传的概率计算、实验探究类题型分析。
整体呈现基础题稳拿分、综合题易丢分的分值特点,也是学生期末拉开分数差距的核心章节。
期末考情
题型分布 1. 选择题:常考减数分裂与有丝分裂的染色体行为差异、“基因位于染色体上”的假说与实验证据的区别、伴X显性/隐性、伴Y遗传的特征差异
2. 简答题(主要形式):期末必考题型,以减数分裂全过程图像+数量变化曲线为载体,设问包含:细胞分裂时期判断、同源染色体/姐妹染色单体识别、染色体异常分裂的时期及原因、分裂产生配子的类型分析,综合性较强。
备考策略与复习建议 1.夯实核心基础:优先背诵、默写本章核心概念,彻底区分易混淆知识点,构建基础知识体系。重点落实:减数分裂两次分裂的时期特点、染色体和DNA数量变化规律、萨顿假说的依据、摩尔根果蝇实验的完整流程、三种伴性遗传的遗传特点及典型病例。
2.专项突破图像题型,建立识图思维:必须记熟减数分裂各时期染色体形态、位置、数量特征;区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂图像;掌握数量曲线的拐点对应的分裂时期,做到看到图像即可快速判断分裂类型和时期。
3.专攻遗传系谱图,总结解题模板:针对期末难点伴性遗传计算题,总结标准化解题模板:先判断显隐性→再区分常遗传/伴性遗传→推导个体基因型→分步计算概率。熟练掌握各类遗传病的系谱图特征,区分“雌雄患病比例一致、雌雄患病差异明显”的遗传方式,规避概率计算漏算、错算问题。
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
一、减数分裂的概念
概念:
是有性生殖生物在形成生殖细胞时发生的特殊细胞分裂方式。
对象:
时期:
特点:
结果:
场所:
进行有性生殖的生物
从原始生殖细胞→成熟生殖细胞
染色体只复制一次,细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中一半
植物的花药、子房;动物的睾丸、卵巢
6
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
高等动物:
低等动物/昆虫:
植物:
精原细胞(原始生殖细胞)
场所:
来源:
精巢
雄蕊的花药(花粉)
人的睾丸和精子示意图
睾丸
特点:染色体数目和体细胞的相同;性成熟前,进行有丝分裂产生更多精原细胞;性成熟后,部分进行减数分裂形成精子
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知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
①减数分裂前的间期:
进行物质准备
特点:
过程:
精原细胞
初级精母细胞
a. DNA的复制,DNA含量加倍,
姐妹染色单体形成,染色体数目不变;
b. 相关蛋白质的合成;
c. 细胞体积略增大,(该过程中也有中心体的倍增)
8
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
②减数第一次分裂前期:
特点:a. 同源染色体联会,形成四分体
• 联会 :
• 四分体 :
可以配对的两条染色体
形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方
同源染色体
同源染色体两两配对的现象;
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
一个四分体
=____条染色体
=____个核DNA
=____对同源染色体
=____姐妹染色单体
=____条脱氧核苷酸链
1
4
4
2
8
9
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
(2)非等位基因:
(1)等位基因:
A和a B和b
D和D?
A和D A和B A和b a和D a和B等
A和a控制茎的高度,A控制高茎,a控制矮茎,B和b控制花的颜色,B控制开红花,b控制开白花,D控制控制果皮的颜色为黄色。
拓展:等位基因与非等位基因
指位于一对同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。
位于同一染色体不同位置上或不同染色体上的基因。
10
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
②减数第一次分裂前期:
特点:b. 四分体非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换
交叉互换:
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段——染色体的互换
结果:
同源染色体上的非等位基因重新组合。
11
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
③减数第一次分裂中期:
特点:同源染色体排列在赤道板的两侧。
④减数第一次分裂后期:
特点:由纺锤丝牵引着丝粒,同源染色体彼此分离(着丝粒不分裂),非同源染色体自由组合,分别移向细胞两极。
注意:来自父方和母方的染色体在这个时期的分配是随机的
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
12
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
拓展:非同源染色体的自由组合
A b
a B
A B
a b
第一种可能性
第二种可能性
A
a
B
b
非同源染色体自由组合是分离定律和自由组合定律的细胞基础
13
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
⑤减数第一次分裂末期:
特点:细胞膜中部向内凹陷,细胞均分裂为2个子细胞。
⑥减数第二次分裂前期:
结果:减Ⅰ结束,同源染色体消失,染色体数目减半。
注意:减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期很短,无染色体的复制。
特点:染色体散乱分布。
14
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
⑨减数第二次分裂末期:
特点:每个细胞膜中部向内凹陷,细胞均分裂为2个子细胞。
精细胞
精细胞
变形
注意:变形不属于减数分裂的过程
15
知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——精子的形成过程
总结:
一个初级精母细胞
两个次级精母细胞
四个精细胞
四个精子(成熟生殖细胞)
一个精原细胞
减数分裂前的间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
注意:减数分裂无细胞周期
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知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——卵细胞的形成过程
高等动物:
植物:
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞(卵母细胞)会发育成卵细胞。
场所:
来源:
雌蕊的子房
卵巢
卵细胞
卵泡
卵母细胞既可以进行有丝分裂又可进行减数分裂。
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知 识 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
二、减数分裂的过程
——卵细胞的形成过程
时期:
一个初级卵母细胞
一个卵原细胞
间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减数分裂Ⅰ后期:进行不均等分裂,形成1个次级卵母细胞和1个第一极体。
减数分裂Ⅱ后期:次级卵母细胞进行不均等分裂,第一极体均等分裂。形成1个卵细胞和3个极体。
注意:极体最后将退化消失;卵细胞的产生无变形过程。
退化
发育为成熟卵细胞
极体均等分裂
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项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
部位
原始生殖细胞
细胞质的分裂方式
分裂结果
是否变形
相同点
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
睾丸
精原细胞
均等分裂
一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)
变形
卵巢
卵原细胞
第一极体均等分裂,初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)+三个极体(退化消失)
不需变形
减I同源染色体联会,出现四分体,非姐妹染色单体交叉互换,同源染色体分离,分别移向细胞两极
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考 点 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
三、受精作用
(1)概念:
(2)过程:
(3)实质:
(4)结果:
卵细胞和精子相互 、 成为受精卵的过程。
识别
融合
精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合,使彼此的染色体会合在一起。
受精卵中的染色体数目又恢复到__________中的数目,
其中一半染色体来自精子,另一半来自卵细胞。
体细胞
精子提供__________给受精卵,细胞质基因几乎都来自________,细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。
核基因
母方
母系
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
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考 点 回 顾
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
三、受精作用
意义:
(1)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。
(2)子代呈现多样性,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。
1. 交叉互换
2. 自由组合
配子多样性
配子的随机结合
后代多样性
减数分裂
受精作用
染色体数目
2n
n
2n
21
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
减数分裂过程中相关物质变化(以体细胞含2n条染色体的生物为例)
分裂前的间期 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ前 减Ⅱ中 减Ⅱ后 减Ⅱ末
染色体
染色单体
DNA
0
2N
0- 4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N→N
4N→2N
4N→2N
N
2N
2N
N
2N
2N
N→2N
2N→0
2N
2N→N
2N→N
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
22
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
4N
0
精原细胞
初级精母细胞
间期
减Ⅱ前
2N
N
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ中
减Ⅱ后
G1
G2
S
减Ⅱ末
精细胞
次级精母细胞
染色体/核DNA/姐妹染色单体数目变化曲线图
减I末期细胞一分为二
着丝点分裂,姐妹染色单体分开
减II末期细胞一分为二
DNA复制
减I末期细胞一分为二
着丝点分裂,姐妹染色单体分开
DNA复制
减I末期细胞一分为二
减II末期细胞一分为二
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考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
染色体/核DNA/染色单体数目变化柱状图
G1
G2
S
前
中
后
末
前
中
后
末
2N
N
4N
染色体数
染色单体数
核DNA数
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精子
卵细胞
第二极体
精原细胞、G1、减数分裂Ⅱ后、末
G2、初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前、中
生殖细胞(配子)
24
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
每条染色体上DNA含量
间
0
2
1
MⅠ
MⅡ
染色体
核DNA
核DNA
染色体
间
0
1
0. 5
MⅠ
MⅡ
25
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不同点 细胞类型
发生场所
细胞分裂次数
同源染色体行为
非同源染色体行为
亲、子细胞染色体数目关系
子细胞数目及类型
相同点 ①染色体都复制 ;
②分裂过程中都出现 ,都有 的消失与重现;
③都有 分裂和 分开现象
原始生殖细胞
有性生殖器官内
两次
同源染色体有联会、互换行为
子细胞染色体数目减半
4个精子或1个卵细胞、3个极体
一次
一次
同源染色体没有联会、互换行为
无自由组合行为
子细胞染色体数目不变
2个体细胞或2个原始生殖细胞
纺锤丝
核仁、核膜
着丝粒
姐妹染色单体
自由组合
体细胞或原始生殖细胞
全身各处
26
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像
判断技巧:一数二看三判断
一数
染色体
数目
奇数
有
减Ⅱ
偶数
无
无上述行为
有联会、四分体、同源染色体分离、着丝粒位于赤道板两侧
减Ⅰ
有丝分裂
减Ⅱ
二看有无
同源染色体
三判断
同源染色体行为
核心归纳
27
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
减数分裂异常分析:
(1)如果减数分裂Ⅰ后期异常
减Ⅰ异常
减Ⅱ正常
配子全部不正常
同源染色体未分离
(2)如果减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂后期异常
减Ⅰ正常
减Ⅱ异常
姐妹染色单体未分到两个细胞
一半正常
一半异常
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考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1. 目的要求
通过观察蝗虫 细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的____________________,加深对减数分裂过程的理解。
3. 材料用具
蝗虫精母细胞减数分裂装片,显微镜
形态、位置和数目
精母
2. 宜选用雄性个体生殖器官的原因
①雄性一次产生的雄配子数目多。
②雄配子产生的过程中是连续分裂的。
29
考 点 解 析
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
4.实验步骤
解离→______→______→______
①装片制作 (与有丝分裂装片制作过程相同)
漂洗
染色
制片
②显微观察 (低倍镜→高倍镜)
③绘图 (根据观测结果,尽可能多的绘制减数分裂不同时期的简图)
减Ⅱ后期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅱ中期
减Ⅱ前期
减Ⅱ末期
30
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
考 点 突 破
1.下列示意图能表示次级卵母细胞分裂过程的是( )
B
次级卵母细胞中没有同源染色体,并且在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开,成为两条染色体,并移向细胞的两极,在分裂过程中,细胞质不均等分裂。
解题关键
31
考 点 突 破
考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
2.图1是某生物的1个初级精母细胞,图2是该生物的5个精细胞。根据图中的
染色体类型和数目,判断该5个精细胞至少来自多少个初级精母细胞( )
A.1 B.2 C.3 D.4
互补
相同
来自同一个初级精母细胞
互补
来自另一个初级精母细胞
B
解题关键:
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考点01 减数分裂和受精作用
考点扫描
考 点 突 破
3.如图表示一个细胞进行细胞分裂过程中,细胞核内染色体数目及染色体上的DNA数目的变化,下列叙述正确的是( )
A. 图中的实线也可以表示整个细胞中DNA分子的数量变化
B. 图中两曲线重叠的各段所在时期,每条染色体都不含染色单体
C. CE段的细胞可能发生同源染色体联会,并出现交叉互换的现象
D. 在AG段细胞中含有同源染色体,HQ段细胞中不含有同源染色体
B
由图可知,实线表示细胞核DNA数目变化; CE段表示有丝分裂的S期、前期、中期、后期、末期,不可能发生同源染色体联会;在AG段和HJ段细胞中含有同源染色体,KQ段细胞中不含有同源染色体。
解题关键
A、由图可知,实线表示细胞核DNA数目变化,不能表示整个细胞DNA分子数量的变化
C、CE段表示有丝分裂的S期、前期、中期、后期、末期,不可能发生同源染色体联会
D、在AG段和HJ段细胞中含有同源染色体,KQ段细胞中不含有同源染色体
33
考点02 基因在染色体上
考点扫描
一、萨顿假说
知 识 回 顾
研究对象:
蝗虫的精子和卵细胞形成过程
发现孟德尔假设的一对遗传因子(即等位基因),其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
遗传因子与染色体之间是否存在着什么联系?
34
比较项目 基因的行为 染色体的行为
传递中的特点
存在形式 体细胞中
配子中
体细胞中的来源
形成配子时的分配特点
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
在杂交过程保持完整性和独立性
成对
成对
只有成对的基因中的一个
只有成对的染色体中的一条
成对的基因一个来自父方,一个来自母方
同源染色体一条来自父方,一条来自母方
等位基因分离
非等位基因自由组合
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
P
配子
F1
D
d
Dd
DD
♂
dd
♀
×
P
配子
F1
♂
♀
×
根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理。——类比推理法
平行关系
基因在染色体上
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。萨顿的假说和孟德尔的遗传理论遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
35
考点02 基因在染色体上
考点扫描
二、基因在染色体上的实验证据
知 识 回 顾
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性,其正确与否,还需要观察和实验的检验。萨顿的假说和孟德尔的遗传理论遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。
1909年起,摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。摩尔根和他的学生在实验室里培养了许多野生型红眼果蝇,没发现其它眼色果蝇。
1910年5月的一天,摩尔根在实验室中偶然发现一只白眼雄果蝇,而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。显然它是一个变异体,后来它成为科学史上最著名的动物!
思考:白眼性状是如何遗传的?
36
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
二、基因在染色体上的实验证据
(1)果蝇作为遗传实验材料的优点:
①易于培养,繁殖快;
②产生的后代多;
③相对性状易于区分;
④染色体数目少且大,便于研究。
(2)果蝇的染色体组成:
雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同?
染色体的类型
常染色体:与性别决定无关的染色体。
性染色体:
与性别决定有关的染色体
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
37
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
(3)摩尔根果蝇杂交实验——方法:
假说演绎法
①观察实验、提出问题
3/4
1/4
P
×
白眼(雄)
红眼(雌)
F1
红眼
F2
白眼(雄)
红眼(雌、雄)
(雌、雄交配)
分析实验现象:
1.判断眼色的显隐性?
2.眼色遗传是否遵循分离定律?
红眼是显性性状
提出问题:
白眼性状为什么与性别相关联?
F2中红眼∶白眼=3∶1,符合分离定律,红眼和白眼受_______等位基因控制。
一对
38
考点02 基因在染色体上
考点扫描
假设一:控制眼色的基因只在Y染色体上。
假设二:控制眼色的基因只在X染色体上。
假设三:控制眼色的基因在X、Y染色体同源区上。
②提出假说,进行解释
如果在性染色体上存在哪些可能?如何验证?
如果只位于Y染色体上,则F1中应有白眼雄果蝇出现。
P
×
红眼(雌)
白眼(雄)
F1
红眼(雌、雄)
F2
3/4
雌雄交配
红眼(雌、雄)
白眼(雄)
1/4
XYa
XX
XYa
XX
提出假说:控制白眼性状的基因可能在性染色体上。
×
知 识 回 顾
39
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
假设三:位于X和Y染色体同源区段上。
假设二:只位于X染色体上。
野生型的红眼雄与白眼雌果蝇测交
XWY × XwXw
XWX w
红雌
XwY
白雄
F1:
P:
配子:
红眼(雄) 白眼(雌)
XW
Xw
Y
雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼。
XWYW × XwXw
XWX w
红雌
XwYW
红雄
F1:
P:
配子:
红眼(雄) 白眼(雌)
XW
Xw
YW
雌、雄果蝇均为红眼。
③演绎推理,实验验证
40
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
③演绎推理,实验验证
摩尔根进行测交实验的结果:
红眼♀(307)
白眼♂(290)
④得出结论: 。
控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上
通过实验把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上。
从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。
41
考点02 基因在染色体上
考点扫描
三、基因与染色体的关系
知 识 回 顾
资料1:果蝇的体细胞有4对染色体,携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体,携带的基因有2.6万多个。
结论2:基因在染色体上呈线性排列。
结论1:一条染色体上有许多个基因。
果蝇X染色体
上的一些基因
资料2:摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图。
性别决定与性染色体上的基因有关,但性染色体上的基因并非都决定性别。
42
考点02 基因在染色体上
考点扫描
知 识 回 顾
四、孟德尔遗传规律的现代解释
a
A
等位基因随同源染色体的分开而分离。
配子
1)基因分离定律的实质:
等位基因具有一定的独立性。
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2)基因自由组合定律的实质:
非同源染色体上的非等位基因是互不干扰。
A
a
B
b
A
b
a
B
B
A
a
b
杂合子体细胞
配子
配子
43
考 点 解 析
考点02 基因在染色体上
考点扫描
①不是所有的生物都有性别之分,都有性染色体。无性别分化的生物,无性染色体之说。如雌雄同体的生物(小麦、玉米、豌豆等)无性染色体。雌雄异株植物具有性染色体。
②性别并非均取决于性染色体,有些生物如蜜蜂、蚂蚁等,其性别取决于是否受精及食品营养等,而有些生物(如龟、鳄等)其性别与“环境温度”有关。
③性别决定与性染色体上的基因有关,但性染色体上的基因并非都决定性别,如色觉基因位于X染色体上,但与性别决定无关
性染色体类型 XY型 ZW型
雄性的染色体组成 常染色体+XY 常染色体+ZZ
雌性的染色体组成 常染色体+XX 常染色体+ZW
生物实例 人及大部分动物、菠菜、大麻等 鳞翅目昆虫、鸟类
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考点02 基因在染色体上
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考 点 突 破
1.美国遗传学家萨顿推测:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。下列不是支持萨顿推测的合理依据的是( )
A.体细胞中基因和染色体都是成对的,而配子中只有成对的基因或染色体中的一个
B.体细胞中成对的基因或成对的染色体,一个来自父方,另一个来自母方
C.在减数分裂形成配子时,所有非等位基因或非同源染色体都自由组合
D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
减数分裂形成配子时,只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,“所有非等位基因都自由组合”的表述本身错误
C
解题关键
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考点02 基因在染色体上
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考 点 突 破
2.在摩尔根的果蝇眼色遗传实验中,能够推测白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是( )
A.白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1不论雌雄都为红眼
B.F1的雌、雄果蝇相互杂交,F2中白眼全部是雄性
C.F1的雌、雄果蝇相互杂交,F2中红眼:白眼=3:1
D.F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F2出现白眼雌果蝇
B
若白眼基因位于常染色体上,F₁雌雄果蝇杂交得到的F₂中,白眼个体既有雄性也有雌性,而实验结果为F₂白眼全部是雄性,说明眼色性状与性别相关联,可推测白眼基因位于X染色体上
解题关键
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考点02 基因在染色体上
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考 点 突 破
3.某果蝇(2N=8)的X染色体上部分基因位点分布如图所示。下列叙述正确的是( )
A.朱红眼基因和深红眼基因为一对等位基因
B.萨顿用假说—演绎法证明了基因在染色体上呈线性排列
C.位于该染色体上的基因,在Y染色体上可能有其等位基因
D.该染色体上的基因在遗传时都不遵循基因的分离定律
C
等位基因是位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因; 萨顿是通过类比推理法提出了 “基因在染色体上” 的假说; 而摩尔根及其学生用假说—演绎法证明了基因在染色体上呈线性排列.
解题关键
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考点03 伴性遗传
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知 识 回 顾
概念:
决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相联系,这种现象叫伴性遗传。
类型及特点:
(如:XX、XYA、XYa)
(如:XAXa、XAYa、XaYa等)
(如:XAXa、XAY等)
伴X染色体遗传
伴Y染色体遗传
Y的非同源区段
X、Y的同源区段
X的非同源区段
伴XY染色体遗传
48
考点03 伴性遗传
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知 识 回 顾
一、人类红绿色盲
——伴X染色体隐性遗传
1.症状:
色觉障碍,红绿不分。
有关红绿色盲的基因型共有 种,任意男女婚配共有 种婚配方式
5
(用B、b表示) 女性 男性
基因型
表型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
正常
正常(携带者)
色盲
正常
色盲
6
2.基因型及表现型:
49
考点03 伴性遗传
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XBXb
XbY
XBXb
a.男性的色盲基因一定传给________,
也一定来自_______(交叉遗传)
b.若女性为患者,则其父亲和儿子_______
是患者;若男性正常,则其_____________
也一定正常。
c.如果一个女性携带者的父亲和儿子均
患病,说明这种遗传病的遗传特点是__________。
d.这种遗传病的遗传特点是男性患者______女性患者。
女儿
母亲
一定
母亲和女儿
隔代遗传
多于
(女病, 父子病 )
3.特点:
50
考点03 伴性遗传
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二、抗维生素D佝偻病
——伴X染色体显性遗传
1.症状:
患者由于对磷、钙吸收不良而导致骨发育障碍。患者常表现为X型(或0型)腿、骨骼发育畸形(如鸡胸)、生长缓慢等症状。
2.基因型及表现型:
有关抗维生素D佝偻病的基因型共有 种,任意男女婚配共有 种婚配方式
5
(用D、d表示) 女性 男性
基因型
表型
6
XDXD
XDXd
XdXd
XDY
XdY
患者
患者(病症轻)
正常
患者
正常
51
考点03 伴性遗传
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知 识 回 顾
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给
_________,也一定来自_____________。
②若男性为患者,则其母亲和女儿_______
是患者;若女性正常,则其_____________
也一定正常。
③这种遗传病的遗传特点是女性患者____
男性患者,图中显示的遗传特点是_____________。
女儿
母亲
一定
父亲和儿子
多于
世代连续遗传
XDY
XDXd
XDXd
XDY
(男病,母女病 )
3.特点:
52
考点03 伴性遗传
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知 识 回 顾
拓展:伴Y染色体遗传
——外耳道多毛症
印度男子耳毛长25厘米,获吉尼斯世界纪录
示正常男女
示患者
1
2
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
5
3
4
7
9
10
6
11
8
遗传特点:
①男全病,女全正
②父传子,子传孙,具有世代相传(只传男)
③无显隐性之分。
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考点03 伴性遗传
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考 点 解 析
(1)推测后代发病率,指导优生优育
婚配实例 生育建议及原因分析
男性正常×女性色盲 生 ;原因:_________________________
___________
抗维生素D佝偻病男性×女性正常 生 ;原因:________________________
___________
女孩
该夫妇所生男孩均患色盲,
而女孩正常
男孩
该夫妇所生女孩均患病,
而男孩正常
常考易错提醒
54
常考易错提醒
考点03 伴性遗传
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(2)根据性状推断性别,指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上,且芦花(B)对非芦花(b)为显性。
③选择子代:从F1中选择表型为“非芦花”的个体保留。
非芦花
芦花
思考:如果你是养殖场的老板,想要得到更多的母鸡来下蛋,请设计一个杂交方案,利用雏鸡羽毛的不同,从而在雏鸡早期就把母鸡分出来以节约饲养成本。
①选择亲本:选择 雄鸡
和 雌鸡杂交。
②遗传图解
考 点 解 析
55
考 点 突 破
考点03 伴性遗传
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1.人的X染色体和Y染色体大小,形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患者的母亲和女儿都是患者
B.Ⅱ片段上的基因控制的遗传病,其遗传与性别无关
C.Ⅲ片段上的基因控制的遗传病,患病者全为男性
D.人类红绿色盲基因位于Ⅱ片段上
C
Ⅰ片段是X染色体特有的区域,其上某隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病; Ⅱ片段是同源区段,Ⅱ片段上基因控制的遗传病,其遗传与性别相关;Ⅲ片段是Y染色体特有的区域,该片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性。
解题关键
【详解】A、Ⅰ片段是X染色体特有的区域,其上某隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病,男性患者的致病基因来自母亲也传给女儿,但她们都可能是携带者,表现为正常,A错误;
B、Ⅱ片段是同源区段,Ⅱ片段上基因控制的遗传病,其遗传与性别相关,因为该遗传病的致病基因仍然在性染色体上,B错误;
C、Ⅲ片段是Y染色体特有的区域,该片段上的基因控制的遗传病,患者全为男性,且父传子、子传孙,C正确;
D、Ⅱ片段是同源区段,但Y染色体不含有人类红绿色盲基因,所以人类红绿色盲基因位于X染色体的非同源区段(Ⅰ片段),D错误。
56
考 点 突 破
考点03 伴性遗传
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2. 2025年吉林大学第一医院、吉林省人民医院对普通高中学生开展色觉检查(假同色图、色相排列等)用于家系成员的诊断与携带者筛查,下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2 C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4
B
红绿色盲遗传为伴X染色体隐性遗传病; 交叉遗传,而Ⅲ-9只有一条X染色体,且其父亲Ⅱ-7号正常,所以致病基因来自母亲6号,6号表现正常,肯定为携带者,而其父亲Ⅰ-2患病,所以其致病基因一定来自父亲。
解题关键
57
考 点 突 破
考点03 伴性遗传
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3. 下图为甲、乙两种遗传病的家族系谱图,甲病致病基因位于常染色体,乙病致病基因位于X染色体的非同源区段。不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.甲病为显性遗传病,乙病为隐性遗传病
B.Ⅱ-1的初级精母细胞中存在2个甲病致病基因
C.Ⅲ-3携带乙病致病基因的概率为1/4
D.双胞胎Ⅲ-1和Ⅲ-2患乙病的概率均为1/4
D
已知甲病致病基因位于常染色体,乙病致病基因位于X染色体的非同源区段,系谱图中Ⅱ-1和Ⅱ-2患甲病,但Ⅲ-3不患甲病,因此甲病为常染色体显性遗传病,Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,子代Ⅱ-3却患乙病,故乙病为伴X染色体隐性遗传病。
解题关键
【详解】A、已知甲病致病基因位于常染色体,乙病致病基因位于X染色体的非同源区段,系谱图中Ⅱ-1和Ⅱ-2患甲病,但Ⅲ-3不患甲病,因此甲病为常染色体显性遗传病,Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,子代Ⅱ-3却患乙病,故乙病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅱ-1患甲病,为杂合子,其初级精母细胞中DNA已完成复制(不考虑突变),因此有2个甲病致病基因,B正确;
CD、假设乙病致病基因用b表示,Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病,子代Ⅱ-3却患乙病,可推知Ⅱ-3基因型为XbY,Ⅰ-3基因型为XBY,Ⅰ-4基因型为XBXb,Ⅱ-2的基因型为1/2XBXB或1/2XBXb,Ⅱ-1的基因型为XBY,则Ⅲ-3携带乙病致病基因的概率为1/2×1/2=1/4,Ⅲ-1患乙病(XbY)的概率为1/2×1/2=1/4,Ⅲ-2患乙病的概率为0,C正确,D错误。
故选D。
58
提升演练
1.下列关于某哺乳动物(2n=26)细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是( )
A.前期都存在染色体缩短变粗并两两配对的现象
B.中期都存在染色体数:核DNA数=1:2的关系
C.后期都存在染色单体消失,染色体数目加倍的现象
D.末期都存在相关蛋白质的合成及中心粒倍增的现象
B
【详解】A、染色体两两配对即联会,是减数第一次分裂前期特有的现象,有丝分裂前期无联会过程,A错误;
B、有丝分裂中期、减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期,着丝粒均未分裂,每条染色体包含2个核DNA分子,因此染色体数:核DNA数=1:2,B正确;
C、减数第一次分裂后期仅发生同源染色体分离,着丝粒不分裂,染色单体不会消失,染色体数目也不加倍,只有有丝分裂后期、减数第二次分裂后期存在题干所述现象,C错误;
D、中心粒的倍增发生在细胞分裂的间期,D错误。
提升演练
2.将性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为绿色,等位基因B、b都被标记为红色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞,下列有关推测正确的是( )
①若这两对基因在一对同源染色体上,则有一个四分体中出现两个绿色、两个红色荧光点
②若这两对基因在一对同源染色体上,则有一个四分体中出现四个绿色、四个红色荧光点
③若这两对基因在两对同源染色体上,则有一个四分体中出现两个绿色、两个红色荧光点
④若这两对基因在两对同源染色体上,则有两个四分体中分别出现四个绿色、四个红色荧光点
A.①③B.②④C.①④D.②③
B
【答案】B
【详解】四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的结构,1个四分体含1对同源染色体、4条染色单体,此时染色体已完成DNA复制,每条染色体的2条姐妹染色单体上含2个相同的核基因。若两对基因在一对同源染色体上,1个四分体中会有4个绿色、4个红色荧光点;若两对基因在两对同源染色体上,含A/a的四分体有4个绿色荧光点,含B/b的四分体有4个红色荧光点,即②④正确,ACD错误,B正确。
提升演练
3. 甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图,染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.乙图所示细胞为次级精母细胞,可产生基因型为AB和aB两种精子
B.甲图细胞中染色体2上的a基因可能是因染色体互换形成
C.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,其中有8条姐妹染色单体
D.乙图细胞中存在等位基因的分离和非等位基因的自由组合现象
A
【答案】A
【详解】A、乙细胞不含同源染色体,着丝粒断裂,为减数第二次分裂后期,雄性动物体内的该细胞名称为次级精母细胞,①和②上含有等位基因,因此该细胞分裂后可产生基因型为AB和aB的两种精子,A正确;
B、甲图所示细胞处于有丝分裂后期,染色体2上的a基因可能是基因突变形成的,不是染色体互换形成,因为染色体互换发生在减数分裂过程中,B错误;
C、甲图细胞内含有同源染色体,着丝粒断裂,是有丝分裂后期的图像,细胞内含有8条染色体,0条染色单体,C错误;
D、等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,图示①和②上含有等位基因,此时也可发生等位基因的分离,但不能发生非等位基因的自由组合,D错误。
故选A。
提升演练
4. 某二倍体动物的性染色体组成为XY,其细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图所示(①~⑤为不同分裂时期的细胞)。下列叙述正确的是( )
A.细胞①可能处于减数第一次分裂前的间期,此时正在进行DNA复制
B.细胞②若为次级精母细胞,则其性染色体组成可能为X或Y
C.细胞③的染色体数与核DNA数均为2n,其处于有丝分裂后期
D.细胞④的核DNA数是染色体数的2倍,说明该细胞中无染色单体
B
【答案】B
【详解】A、细胞①中染色体数为n,核DNA数为n,染色体数是体细胞的一半,且染色体数与核DNA数之比为1:1,不含有姐妹染色单体,因此①细胞是减数分裂形成的子细胞,不可能处于减数第一次分裂前的间期,A错误;
B、细胞②中染色体数为n,核DNA数为2n,染色体数是体细胞的一半,且染色体数与核DNA数之比为1:2,说明存在姐妹染色单体,该细胞处于减数第二次分裂前期或中期。若细胞②为次级精母细胞,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,所以其性染色体组成可能为X或Y,B正确;
C、有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,染色体数目为4n,细胞中核DNA分子数目也为4n,而细胞③中染色体数与核DNA数均为2n,不可能处于有丝分裂后期,C错误;
D、细胞④的核DNA数是染色体数的2倍,说明每条染色体含有2个DNA分子,即该细胞中有染色单体,D错误。
故选B。
提升演练
5.某基因型为AaBb的二倍体高等动物,其生殖器官中细胞分裂过程染色体和核DNA的数量关系如图1所示,图2为该动物某细胞部分染色体示意图。下列叙述正确的是( )
A.图1中的Ⅱ时期可发生基因自由组合
B.图1中的Ⅲ时期的细胞中有2个染色体组
C.图2细胞的子细胞一定是精细胞
D.形成图2细胞过程中一定发生了基因突变
B
【答案】B
【详解】A、图1中的Ⅱ时期染色体数量加倍,为有丝分裂后期,而基因自由组合发生在减数分裂过程中,A错误;
B、图1中的Ⅲ时期的细胞可以是有丝分裂前、中期,减数第一次分裂,这些时期细胞中有2个染色体组,B正确;
C、图2细胞的细胞质均等分裂,子细胞可以是精细胞,也可以是极体,C错误;
D、图2细胞中姐妹染色单体分离,姐妹单体上出现等位基因,可能是基因突变或基因重组(交叉互换),D错误。
故选B。
提升演练
6.决定生物性别的性染色体通常只有两种,但是在某种鱼类中存在着三种性染色体,即X、Y和W。据研究,X染色体上带有弱效、隐性雌性基因f,W染色体上带有强效、显性雌性基因F,Y染色体上带有雄性基因M。在该鱼类中发现了如表所示几种性染色体的组合,不考虑其他变异,下列有关说法错误的是( )
雌性 XfXf、WFXf、WFYM
雄性 XfYM、YMYM
A.不同基因型的两亲本杂交,其组合形式有6种
B.若选择两个纯合亲本杂交,则后代全是雌性
C.雌雄个体交配,后代性别比例相等的亲本组合方式有4种
D.雌性个体WFYM中基因F对M为显性,雄性个体XfYM中基因M对f为显性
B
【答案】B
【详解】A、雌性基因型有3种,雄性基因型有2种,不同基因型亲本杂交组合数为3×2=6种,A正确;
B、纯合亲本为雌性XfXf(同型染色体)和雄性YMYM(同型染色体),杂交后代全为XfYM(雄性),而非雌性,B错误;
C、后代性别比例1:1的亲本组合有:①XfXf雌×XfYM雄;②WFXf雌×YMYM雄;③WFYM雌×XfYM雄;④WFYM雌×YMYM雄,共4种,C正确;
D、WFYM雌性中F基因(显性雌性)覆盖M基因(雄性),表现为雌性;XfYM雄性中M基因(显性雄性)覆盖f基因(隐性雌性),表现为雄性,D正确。
故选B。
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