2019-2020年高中生物 第二章 染色體與遺傳 第二節(jié) 遺傳的染色體學(xué)說教學(xué)案 浙科版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第二章 染色體與遺傳 第二節(jié) 遺傳的染色體學(xué)說教學(xué)案 浙科版必修2 知識內(nèi)容 必考要求 加試要求 基因行為與染色體行為的平行關(guān)系 a a 孟德爾定律的細(xì)胞學(xué)解釋 b b 課時要求 1.利用表格對比分析基因和染色體的行為，領(lǐng)會其平行關(guān)系，并能敘述遺傳的染色體學(xué)說的內(nèi)容。2.借助模型，嘗試?yán)眠z傳的染色體學(xué)說解釋孟德爾定律。 項目 基因 染色體 獨立的 遺傳單位 雜交實驗中始終保持獨立性和完整性 細(xì)胞分裂各時期中保持一定的形態(tài)特征 存在形式 在體細(xì)胞中成對存在，一個來自母方，一個來自父方，即等位基因 在體細(xì)胞中成對存在，一條來自母方，一條來自父方，即同源染色體 配子形成時的行為 一對 等位基因互相分離，每個配子中只含成對基因中的一個 減數(shù)分裂時，同源染色體彼此分離，每個配子只含同源染色體中的一條 兩對 或多對 非等位基因自由組合地進(jìn)入配子 非同源染色體隨機地進(jìn)入配子 4.意義：該學(xué)說圓滿地解釋了孟德爾定律。 遺傳的染色體學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞核中的染色體是基因的載體，據(jù)此根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步分析： 1．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)的所有基因一定位于染色體上嗎？ 答案　基因不一定都在細(xì)胞核中的染色體上，真核生物的細(xì)胞質(zhì)中和原核生物的擬核中也都有基因。 2．每條染色體上只有一個基因嗎？ 答案　每條染色體上有多個基因，基因在染色體上呈線性排列。 知識整合　基因不一定都在細(xì)胞核中的染色體上，真核生物的細(xì)胞質(zhì)中和原核生物的擬核中也都有基因；每條染色體上有多個基因，基因在染色體上線性排列。 1．下列敘述中，不能說明核基因和染色體存在平行關(guān)系的是(　　) A．非等位基因隨非同源染色體的自由組合而組合 B．體細(xì)胞中基因和染色體都是成對存在的 C．體細(xì)胞中成對的染色體和基因都是一個來自父方，一個來自母方 D．生物體內(nèi)的染色體數(shù)目和基因數(shù)目相同 答案　D 解析　非等位基因在形成配子時自由組合，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合；在體細(xì)胞中基因成對存在，染色體也是成對存在的，在配子中只含成對的基因中的一個，同樣，只含成對的染色體中的一條；體細(xì)胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方，同源染色體也是如此；生物體內(nèi)的基因數(shù)目遠(yuǎn)多于染色體數(shù)目，每條染色體上有多個基因。 2．已知果蠅的體細(xì)胞中有4對同源染色體，關(guān)于該昆蟲減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的說法正確的是(　　) A．果蠅的精子中含有成對基因 B．果蠅的體細(xì)胞中只含有一個基因 C．果蠅的4對同源染色體上含有的基因可以同時來自于父方，也可以同時來自于母方 D．在體細(xì)胞中，基因是成對存在的，在配子中只有成對基因中的一個 答案　D 解析　由于精子中無同源染色體，所以其中的基因均不成對，A錯誤；果蠅的體細(xì)胞中含同源染色體，所以基因都是成對的，且種類也很多，B錯誤；同源染色體只能一條來自母方，一條來自父方，不會同時來自母方或父方，C錯誤。 二、孟德爾定律的細(xì)胞學(xué)解釋 1．對分離定律的解釋 (1)控制一對相對性狀的等位基因位于一對同源染色體上。 (2)在減數(shù)分裂時，同源染色體分離，位于同源染色體上的等位基因也發(fā)生分離。 (3)F1產(chǎn)生配子圖解 (4)結(jié)果：F1的雌、雄配子隨機結(jié)合，產(chǎn)生的F2兩種表現(xiàn)型的數(shù)量比為3∶1，即產(chǎn)生了性狀分離現(xiàn)象。 2．對自由組合定律的解釋 (1)控制一對相對性狀的等位基因位于一對同源染色體上，控制另一對相對性狀的等位基因位于另一對同源染色體上。 (2)在減數(shù)分裂的過程中，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，處于非同源染色體上的非等位基因也自由組合。 (3)F1產(chǎn)生配子圖解 (4)結(jié)果：F1產(chǎn)生4種雌配子，4種雄配子；雌雄配子的結(jié)合是隨機的。產(chǎn)生的F2出現(xiàn)性狀分離，其表現(xiàn)型的數(shù)量比為9∶3∶3∶1。 如圖是某生物細(xì)胞內(nèi)染色體和基因的分布圖，①和②、③和④是兩對同源染色體，請回答： 1．圖中屬于等位基因的有哪些？ 分析　等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，控制著相對性狀的基因。如題圖所示，A與a、B與b、C與c都是等位基因。 答案　A與a、B與b、C與c。 2．圖中非等位基因有哪些？ 分析　非等位基因在體細(xì)胞內(nèi)有兩種存在方式，一是非同源染色體上的基因互為非等位基因，如圖中A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)，二是同源染色體上的非等位基因，如圖中A(或a)和B(或b)等。 答案　A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)。 3．上述非等位基因中，能自由組合的是哪些？ 答案　非同源染色體上的非等位基因能自由組合，即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。 4．不考慮交叉互換，該生物能產(chǎn)生幾種配子？ 答案　4種：ABC、ABc、abC、abc。 知識整合　等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，控制著相對性狀的基因；非等位基因在體細(xì)胞內(nèi)有兩種存在方式，一是非同源染色體上的非等位基因，二是同源染色體上的非等位基因；非同源染色體上的非等位基因才能自由組合。 3．據(jù)下圖，下列選項中不遵循基因自由組合定律的是(　　) A.與 B與 C.與 D.與 答案　A 解析　本題圖中等位基因有四對，A、a和D、d是位于同一對同源染色體上的等位基因，B、b和C、c是位于另一對同源染色體上的等位基因；在減數(shù)第一次分裂后期，兩對同源染色體要彼此分離，同時非同源染色體自由組合，但是只有位于非同源染色體上的非等位基因才會發(fā)生自由組合。 4．下列有關(guān)減數(shù)分裂過程中基因和染色體變化的敘述，不正確的是(　　) A．減數(shù)分裂時，同源染色體分開，等位基因也隨之分離 B．染色單體分開時，復(fù)制而來的兩個基因也隨之分開 C．非同源染色體自由組合，其上的非等位基因也可以自由組合 D．同源染色體上的基因一定都是等位基因 答案　D 解析　同源染色體上的基因可以是等位基因，也可以是相同基因，如在純合子中。 1．在減數(shù)分裂過程中，與染色體行為一致的是(　　) A．細(xì)胞核 B．蛋白質(zhì) C．基因 D．中心體 答案　C 解析　染色體是基因的載體，所以二者行為一致。 2．下列關(guān)于染色體與基因關(guān)系的敘述，正確的是(　　) A．染色體是由基因組成的 B．一條染色體相當(dāng)于一個基因 C．基因的載體只能是染色體 D．一條染色體上有很多基因 答案　D 解析　染色體由DNA分子和蛋白質(zhì)組成；一條染色體上有很多基因；基因的載體有染色體、線粒體和葉綠體等。 3．如圖所示為某生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞，等位基因A和a位于染色體的位置(不考慮交叉互換)可能是(　　) A．A位于①上，a位于⑤上 B．A位于⑤上，a位于⑦上 C．A和a分別位于⑤和⑧上 D．A和a分別位于②和⑥上 答案　C 解析　等位基因位于同源染色體上。 4．基因自由組合定律的實質(zhì)是(　　) A．子二代性狀的分離比為9∶3∶3∶1 B．子二代出現(xiàn)與親本性狀不同的新類型 C．在等位基因分離的同時，所有的非等位基因自由組合 D．在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合 答案　D 解析　非等位基因的位置有兩種，一種是位于非同源染色體上，另一種是位于同源染色體的不同位置，基因自由組合定律的實質(zhì)是減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 5．如圖所示某生物卵原細(xì)胞中的染色體和染色體上的基因，請回答： (1)同源染色體是____________________________。 (2)非同源染色體是_________________________________________________________。 (3)等位基因是____________________________。 (4)非等位基因是______________________________________________________。 (5)按自由組合定律遺傳的基因是________________________________________________。 (6)不能進(jìn)入同一配子的基因是__________________________________________________。 (7)形成配子時能進(jìn)行自由組合的基因是______________________________。 (8)此圖除表示卵原細(xì)胞外，還可表示________細(xì)胞和________細(xì)胞。 答案　(1)1和2,3和4　(2)1和3,2和3,1和4,2和4 (3)A和a，B和b　 (4)A和B，A和b，a和B，a和b (5)A和B，A和b，a和B，a和b　(6)A和a，B和b (7)A和B，A和b，a和B，a和b　(8)精原　體 解析　(1)同源染色體形態(tài)、大小相同，一條來自父方，一條來自母方。(2)非同源染色體形態(tài)、大小不同。1和3,1和4,2和3,2和4都是非同源染色體。(3)等位基因是指同源染色體上相同位置并且控制相對性狀的基因。(4)非等位基因可在同源染色體上，也可在非同源染色體上。(5)按自由組合定律遺傳的基因一定是非同源染色體上的非等位基因。(6)根據(jù)分離定律等位基因不能進(jìn)入同一配子。(7)形成配子時自由組合的是非同源染色體上的非等位基因。(8)同一物種精原細(xì)胞、卵原細(xì)胞、體細(xì)胞含有相同的染色體數(shù)。 課時作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1．下列結(jié)構(gòu)中，不含有基因的是(　　) A．染色體 B．中心體 C．線粒體 D．葉綠體 答案　B 解析　真核細(xì)胞中基因主要存在于細(xì)胞核的染色體上，線粒體和葉綠體中也含有少量基因。 2．下列敘述中正確的是(　　) A．細(xì)胞中的DNA都在染色體上 B．減數(shù)分裂過程中染色體與基因的行為一致 C．細(xì)胞中染色體與DNA分子一一對應(yīng) D．以上說法均正確 答案　B 解析　細(xì)胞中的DNA主要位于染色體上，此外在細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體、線粒體中也有少量的DNA。正常情況下，細(xì)胞中的每條染色體只含有一個DNA分子，但在進(jìn)行分裂的細(xì)胞中，復(fù)制后每條染色體上有兩個DNA分子。基因存在于染色體上，所以基因的行為與染色體的行為一致。 3．圖中所示為具有一對同源染色體的細(xì)胞，已知位點1的基因是R，則正常情況下位點2和位點4的基因分別是(　　) A．R　R或r B．r　R或r C．R　r D．r　R 答案　A 解析　圖中1與2為姐妹染色單體，其相同位點在正常情況下應(yīng)含相同基因，而位點4與1應(yīng)處于一對同源染色體上，故在同源染色體同一位置上的基因可能為等位基因，也可能為相同基因。 4．下圖能正確表示基因分離定律實質(zhì)的是(　　) 答案　C 解析　分離定律是指在減數(shù)分裂過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離，并分別進(jìn)入兩個配子中。A、B項中不存在等位基因，D項中未體現(xiàn)分離。 5．如圖分別表示某種動物的細(xì)胞分裂圖像，最可能導(dǎo)致等位基因彼此分離的是(　　) 答案　A 解析　等位基因分離的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是同源染色體分離，同源染色體分離發(fā)生于MⅠ后期。 6．基因型為BbTt(兩對基因分別位于兩對同源染色體上)的個體，產(chǎn)生了一個基因組成為bT的卵細(xì)胞，則隨之產(chǎn)生的三個極體的基因組成為(　　) A．bT、Bt、Bt B．BT、Bt、bt C．bT、bt、Bt D．bt、BT、bt 答案　A 解析　由題意知，基因型為BbTt的動物產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為bT，因此由次級卵母細(xì)胞形成的極體的基因型為bT，第一極體的基因型為Bt，由第一極體產(chǎn)生的2個極體的基因型為Bt。 [高考提能] 7．如圖表示一對同源染色體及其上的等位基因，下列說法錯誤的是(　　) A．1的染色單體與2的染色單體之間發(fā)生了交叉互換 B．B與b的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 C．A與a的分離僅發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 D．A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂 答案　C 解析　由圖示可看出，發(fā)生交叉互換后，等位基因A與a在同源染色體上、姐妹染色單體上均有分布，故A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂同源染色體分開和減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體分開時。 8．某高等生物基因型為AaBb，經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子。下圖為其體內(nèi)的某個細(xì)胞，則(　　) A．該狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)生了非同源染色體自由組合 B．②與④上的基因分離體現(xiàn)了分離定律 C．圖中基因位點①②③④可能分別是A、b、B、b D．該細(xì)胞②④為同源染色體 答案　C 解析　該題圖為有絲分裂后期圖，不會發(fā)生非同源染色體自由組合；②與④上的基因分離的原因是著絲粒分裂，不能體現(xiàn)分離定律。 9．基因型為AaBb的植株，自交后代產(chǎn)生的F1有AAbb、AaBb和aaBB三種基因型，其比例為1∶2∶1，其等位基因在染色體上的位置是(　　) 答案　D 解析　基因型為AaBb的植株自交后代基因型的比例為1∶2∶1，符合分離定律中雜合子自交比例，因此A、a與B、b是連鎖在一對同源染色體上的。從后代的基因型可知A與b、a與B始終在一起，因此A與b位于同一條染色體上，a與B位于同一條染色體上。 10．位于常染色體上的A、B、C三個基因分別對a、b、c為完全顯性。用隱性性狀個體與顯性純合個體雜交得F1，F(xiàn)1測交結(jié)果為aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，則下圖中正確表示F1基因型的是(　　) 答案　B 11．下圖是基因型為RrDd的某種動物的一個卵細(xì)胞基因組成示意圖。請據(jù)圖回答下列問題： (1)該種動物體細(xì)胞內(nèi)含有________對同源染色體。 (2)由此圖可判斷該動物雌性個體最多能形成________種類型的卵細(xì)胞。 (3)研究基因R和r在形成卵細(xì)胞時的傳遞規(guī)律，符合基因的________定律；研究基因R、r和D、d在形成卵細(xì)胞時的傳遞規(guī)律，符合基因的____________定律。 答案　(1)2　(2)4　(3)分離　自由組合 解析　(1)圖中所示的卵細(xì)胞的染色體數(shù)為2條，而卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目是該個體體細(xì)胞染色體數(shù)目的，因此該種動物細(xì)胞內(nèi)有2對同源染色體。(2)從圖中可知，R和D位于2條非同源染色體上，即R、r和D、d兩對等位基因位于兩對同源染色體上。因此，RrDd的個體經(jīng)過減數(shù)分裂可產(chǎn)生RD、Rd、rD、rd 4種類型的配子。(3)R和r是一對等位基因，位于一對同源染色體上，基因的傳遞符合分離定律。R、r和D、d兩對等位基因位于兩對同源染色體上，基因的傳遞符合自由組合定律。 12．下圖是具有兩對染色體的某動物精原細(xì)胞示意圖(●和○代表著絲粒)： (1)請參照示意圖畫出初級精母細(xì)胞著絲粒移向兩極的染色體組成圖。 (2)根據(jù)你畫出的染色體的各種組成圖，寫出兩對基因的分配情況，并說明它們符合哪些遺傳規(guī)律。 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ____________________。 (3)含該精原細(xì)胞的雄性動物能產(chǎn)生哪幾種配子？________________________。比例為__________________。 答案　(1)如圖所示： (2)等位基因A和a、B和b彼此分開，符合分離定律；非等位基因A與B、a與b或A與b、a與B自由組合，符合自由組合定律 (3)AB、Ab、aB、ab四種配子　1∶1∶1∶1 解析　(1)畫圖時注意同源染色體分離，細(xì)胞膜內(nèi)陷。(2)等位基因彼此分開，非同源染色體上的非等位基因可自由組合。(3)由減數(shù)分裂可知，該精原細(xì)胞的雄性動物能產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子，且比例為1∶1∶1∶1。 13．豌豆子葉黃色(B)對綠色(b)為顯性，種皮灰色(A)對白色(a)為顯性，圖1中甲、乙、丙、丁分別表示四株豌豆體細(xì)胞中染色體和基因的組成。據(jù)圖回答： (1)若甲豌豆的一個花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生一個基因組成為Ab的花粉，則同時產(chǎn)生的另三個花粉的基因組成分別是____________________。 (2)上述哪兩株豌豆雜交，后代表現(xiàn)型的比例為3∶1? ________________________________。 (3)若從圖1中任選一個親本，讓其分別與圖中另外兩個親本雜交，它們的雜交后代有相同的表現(xiàn)型，且分離比都是1∶1，則其組合方式應(yīng)是______________________________________。 (4)現(xiàn)用圖1中的一種豌豆與另一種豌豆進(jìn)行雜交實驗，發(fā)現(xiàn)后代(F1)出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，對性狀的統(tǒng)計結(jié)果如圖2所示。則所用圖1中的豌豆是__________，在雜交后代F1中，表現(xiàn)型與雙親不同的個體所占的比例是________。F1中子葉為黃色、種皮為灰色的豌豆的基因型是________________。若讓F1中子葉為黃色、種皮為灰色的豌豆與子葉為綠色、種皮為白色的豌豆雜交，則F2中純合子所占的比例為________。 答案　(1)Ab、aB、aB　(2)甲乙　(3)乙丙、乙丁 (4)甲和丁　　AABb和AaBb　 [真題體驗] 14．(經(jīng)典高考題)對性腺組織細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記，等位基因A、a都被標(biāo)記為黃色，等位基因B、b都被標(biāo)記為綠色，在熒光顯微鏡下觀察處于四分體時期的細(xì)胞。下列有關(guān)推測合理的是(　　) A．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點 B．若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點 C．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點 D．若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點 答案　B 解析　由于染色體經(jīng)過復(fù)制，基因也隨之加倍，使每個四分體上的同名基因含有4個，即2個A和2個a或2個B和2個b，若2對等位基因位于一對同源染色體上，則1個四分體中將出現(xiàn)4個黃色和4個綠色熒光點，若2對等位基因位于2對同源染色體上，則每個四分體中將出現(xiàn)4個黃色或4個綠色熒光點。