第二章 基因与染色体的关系.docx
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第二章基因与染色体的关系
第二章基因与染色体的关系
第1节减数分裂和受精作用
一、知识点梳理
1.精原细胞和卵原细胞的减数分裂过程的异同点
同:
染色体的行为和数目变化的过程是-样的。
异:
①细胞质的分配情况不同。
精原细胞在减数分裂过程中,连续2次分裂细胞质均是均等分裂;卵原细胞在减数分裂过程中,连续2次分裂细胞质均是不均等分裂,在第一次分裂过程中细胞质主要分配在次级卵母细胞中,第二次分裂细胞质主要分配在卵细胞中,极体中几乎没有分到细胞质。
②精原细胞经减数分裂后形成的是精子细胞,精子细胞必须经过变形后才能形成精子,变形的过程中细胞质大量丢失,只保留细胞核和一个蛋白质构成的尾部。
卵细胞的形成没有变形过程,卵细胞体积很大,细胞质中贮存有大量的营养物质,这是为受精卵的发育准备的。
③减数分裂过程中细胞数目变化的不同
1个精原细胞--1个初级精母细胞--2个次级精母细胞--4个精细胞--4个精子
1个卵原细胞--1个初级卵母细胞--1个次级卵母细胞和1个极体--1个卵细胞3个极体
2.生殖细胞形成的种类和细胞中同源染色体对数的关系
原始生殖细胞在理论上可产生的生殖细胞的种类有2n种,n为细胞中同源染色体对数。
例如:
原始生殖细胞(精原细胞或卵原细胞)中有4对同源染色体,那么在理论上可产生的生殖细胞(精子或卵细胞)的种类有24种,即16种。
有大量的原始生殖细胞(即某个个体)可产生的生殖细胞的种类就是有2n种。
但如果是只有1个原始生殖细胞经过一次减数分裂,那么:
1个精原细胞经过一次减数分裂就只能得到4个两种精子;1个卵原细胞经过一次减数分裂就只能得到1个一种卵细胞。
此时成熟生殖细胞的种类与细胞中同源染色体对数的无直接关系。
3.减数分裂中染色体、染色单体、DNA数量等的变化
①表解
项
目减数分裂间
期减Ⅰ减Ⅱ前
Ⅰ
期中
Ⅰ
期后
Ⅰ
期末
Ⅰ
期前
Ⅱ
期中
Ⅱ
期后
Ⅱ
期末
Ⅱ
期染色体数2n染色单体数0-4nDNA含量2N-4N同源染色体对数n备注 以二倍体生物(2n)细胞核内的变化为例
②图解(二倍体)生物减数分裂过程中细胞核内染色体数目、DNA含量的大致变化。
注意点:
1.减数第二次分裂时,染色体数可能有两种形式。
2当有染色单体时:
DNA数和染色单体数一致,
是染色体数的2倍;当无染色单体时:
DNA数和染色体数一致。
4.有丝分裂和减数分裂的比较
比较项目有丝分裂减数分裂不
同
点母细胞类型一般体细胞或原始生殖细胞原始生殖细胞细胞分裂次数同源染色体行为子细胞数目子细胞类型子细胞中染色体数子细胞间遗传物质一定相同不一定相同相同点意义
5.有丝分裂和减数分裂的图示比较
画图:
在熟悉有丝分裂和减数分裂的各时期的特征变化后,抓住染色体的形态、数目和位置,动植物的区别(中心体的有无),纺锤体等。
识图:
抓住①在有丝分裂中是自始至终都有同源染色体的,而在减数第二次分裂的过程中没有同源染色体的,②在减数分裂过程中的一些特征变化,如:
联会、四分体、同源染色体排列在赤道板上或同源染色体的分离,在减数第一次分裂中自始至终都有染色单体的。
③在研究有丝分裂后期和减数第一、二次分裂后期时,一般我们看移向细胞一极的一组染色体,讨论其中是否有同源染色体。
6.受精作用
实质:
精子核和卵细胞核的融合。
所以在后代个体的细胞核中具有了双亲的遗传物质,其中一半来自父方,一半来自母方,但由于精子几乎不含有细胞质,所以在受精卵细胞质中的遗传物质几乎都来自母方,这就是细胞质遗传的理论基础。
意义:
维持了物种前后代之间体细胞内染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异都十分的重要。
二、典型例题分析
例1、下图是雌蛙一个卵原细胞在生殖过程中DNA含量变化图,为研究方便,在细胞分裂成两个以后,只对其中一个进行测定,请分析回答:
(1)b时发生的现象是_______c时的细胞叫_______细胞。
(2)c→d→e进行的是______,e时的细胞叫________。
(3)由e→f→g进行的是________,g时的细胞叫_______。
(4)h→i表示发生了________作用,i时的细胞叫________。
(5)i以后进行__________分裂,进入_________阶段。
解析:
减数分裂与受精作用的结合,对学生理解减数分裂的实质和意义起重要作用。
本题的解决主要是依赖扎实的基础知识。
答案
(1)染色体复制初级卵母细胞
(2)减数第一次分裂次级卵母细胞或极体
(3)减数第二次分裂卵细胞或极体
(4)受精受精卵(5)有丝胚的发育
例2、下图是某二倍体生物细胞分裂模式图。
据图判断下列说法正确的是
①该细胞中可能是次级精母或是次级卵母细胞或是极体;②该细胞中1与2,3与4为同源染色体;③该细胞中有2个染色体组,1与2为一组,3与4为一组;④该细胞中,如果1是Y染色体,那么2也是Y染色体,3和4为常染色体
A、只有1种说法正确
B、只有2种说法正确
C、只有3种说法正确
D、四种说法均正确
解析:
加强对减数分裂过程
的理解,抓住细胞分裂的特点:
该图为减数第二次分裂后期,且细胞质为均等分裂,故只有④说法正确。
答案选A
例3.某一个体内的基因型为AABbDdeeFf,这些基因位于5对同源染色体上,问:
此个体能产生配子的类型数是:
()
A.4种B.8种C.16种D.32种
解析:
若用n表示同源染色体的对数,那么,杂种产生的配子类型就是2n种。
所以,配子的类型数是2n=23=8种。
答案:
B
例4.一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞,按自由组合规律遗传,各能产生几种类型的精子和卵细胞()
A.2种和1种B.4种和4种
C.4种和1种D.2种和2种
解析:
一个精原细胞,在减Ⅰ中期非等位基因形成自由组合时,只能是两种排列组合方式中的一种,所以,经减数分裂后只能形成两种精子。
若有100个YyRr的精原细胞,就能形成400个4种精子。
一个卵细胞,经减数分裂后只能形成1个1种卵细胞。
若有1000个卵原细胞,就能产生1000个4种卵细胞。
答案:
A
例5.在显微镜下观察以下各种组织切片,看到某一切片中细胞的染色体数目,有的是该组织体细胞的两倍,有的是正常细胞的一半,不可能的切片是()
A.卵巢切片 B.精巢切片
C.子房切片 D.输卵管壁切片
解析:
该组织中有的细胞的染色体数目是正常细胞的一半,说明正在进行减数分裂,而减数分裂只在动物生殖腺和植物生殖器官中进行,因此不可能是输卵管壁。
答案:
D
三、课后精练
(一)、选择题
1.下列关于同源染色体的叙述中,不正确的是
()
A.一条染色体经复制形成的两条姐妹染色单体
B.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体
C.减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.形状和大小一般都相同的两条染色体
2.玉米体细胞中有10对20条染色体,玉米在减数分裂过程中,产生的生殖细胞中染色体数目是()
A.10对20条 B.5对10条
C.5条 D.10条
3.对一个"四分体"的叙述中,不正确的是()
A.共有两个着丝点B.共有四个DNA分子
C.共有四个染色单体D.共有四个染色体
4.关于四分体的叙述,不正确的是()
A.四分体出现在减数第一次分裂前期
B.每一个四分体包含一对同源染色体
C.每一个四分体包含四个染色单体
D.经过复制的同源染色体都能形成四分体
5.人的细胞内有46条染色体,在其形成配子的减数第一次分裂过程中,细胞内四分体的数量是()
A.184个B.92个C.46个D.23个
6.关于减数分裂的描述,下面哪一项是正确的()
A.第一次分裂着丝点不分裂、同源染色体配对
B.第一次分裂着丝点分裂、同源染色体不配对
C.第二次分裂着丝点分裂、同源染色体配对
D.第二次分裂着丝点不分裂、同源染色体不配对
7.在减数分裂过程中,第一次分裂中不出现的是()
A.形成四分体 B.同源染色体分离
C.同源染色体联会D.着丝点一分为二
8.全部发生在减数第一次分裂过程中的是()
A.染色体复制、染色体数目加倍
B.联会、形成四分体、同源染色体分离
C.同源染色体分离、姐妹染色单体分开
D.着丝点分裂、姐妹染色单体分开
9.人体细胞中含有同源染色体的是()
A.精细胞 B.卵细胞
C.口腔上皮细胞D.极体
10.100个初级卵母细胞和100万个初级精母细胞如果全部发育成熟,受精后最多能产生的合子数目是()
A.400万个B.100万个
C.400个D.100个
11.某动物卵巢中有10个卵原细胞,经过两次
续的细胞分裂,理论上可以形成的卵细胞和极体是()
A.10个卵细胞和10个极体
B.10个卵细胞和40个极体
C.40个卵细胞和40个极体
D.10个卵细胞和30个极体
12.人的卵细胞有23条染色体,其初级卵母细胞中的染色单体数和四分体数分别为()
A.23和23B.46和23
C.46和46D.92和23
13.某细胞有丝分裂后期的染色体数目是40条,那么该物种配子的染色体数目是()
A.10条B.20条C.40条D.80条
14.设某生物的体细胞中有n对同源染色体。
则它的初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞、精子中的DNA数依次是()
A.2n、4n、n、n B.2n、n、n、n
C.4n、2n、n、n D.4n、2n、2n、n
15.某生物的初级卵母细胞中有8个四分体,则它的卵细胞中染色体个数是()
A.4 B.8C.16 D.32
16.减数分裂过程中染色体数目减半的时期和原因分别是()
A.第一次分裂;同源染色体分开
B.第一次分裂;姐妹染色单体分开
C.第二次分裂;同源染色体分开
D.第二次分裂;姐妹染色单体分开
17.细胞有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的主要区别在于()
A.是否含有成对的同源染色体
B.是否含有染色单体
C.染色体是否进行联会配对
D.着丝点是否分裂为二
18.下列既有同源染色体,又有姐妹染色单体的细胞是()
A.精子 B.初级卵母细胞
C.次级卵母细胞D.卵细胞
19.有丝分裂与减数分裂相比较,减数分裂所独有的是()
A.DNA分子复制 B.出现四分体
C.着丝点分裂 D.出现纺锤体
20.如某精原细胞有三对同源染色体A和a、B和b、C和c,下列哪4个精子是来自于同一个精原细胞的()
A.aBc、AbC、aBc、AbC
B.AbC、aBC、abc、abc
C.AbC、Abc、abc、ABC
D.abC、abc、aBc、ABC
21、观察四分体时期效果最好的材料()
A、生发层B、幼嫩的柱头
C、幼嫩的花药D、成熟的花药
22、基因型为YyRr的个体的某一精原细胞,它经减数分裂后,形成的四个精子,其种类有()
A、1种B、2种C、3种D、4种
23、右图为某哺乳动物的一个细胞示意图,它属于()
A、卵原细胞
B、初级卵母细胞
C、第一极体
D、卵细胞
24、下列叙述中错误的是()
①受精卵中全部遗传物质的一半来自精子
②果蝇的精原细胞含有4对染色体,减数分裂形成的精子中含有2对染色体
③男性两侧输精管被结扎后,睾丸仍能产生精子,第二性征不会改变
④在精子细胞形成精子的过程中,细胞核全部在精子的头部,细胞质全部在精子的尾部
A、①③④B、①②③
C、②③④D、①②④
25、每个人的性别在下列哪一个时期就决定了()
A.性细胞形成时B.胚胎发育时期
C.受精卵产生时D.受精卵分裂时
26.右图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减分裂产生3个极体和1个卵细胞,产生的卵细胞的染色体组成是1、3,则3个极体中染色体组成是()
A.都是2、4
B.都是1、3
C.1个极体是1、3,另2个极体都是2、4
D.1个极体是2、4,另2个极体都是1、3
27.下图表示发生在某动物精巢内形成精子的过程中,每个细胞中(不考虑细胞质DNA分子数量的变化)。
下列各项对本图解释完全正确的是()
A.a~e表示初级精母细胞,f~g表示精子细胞变形成精子
B.b点表示初级精母细胞形成,g点表示减数第二次分裂结束
C.d~e过程同源染色体分离,e~f过程非同源染色体自由组合
D.e点表示次级精母细胞形成,f点表示减数分裂结束
28.下图是某生物的精子细胞,根据图中的染色体类型和数目,判断来自同一个次级精母细胞的是
A.①②B.②④C.③⑤D.①④
29.某生物有二对染色体,下列各图表示卵细胞形成过程中,不同时期的五个细胞。
表示次级卵母细胞的是()
30.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图象,下列说法中正确的是()
A.具有同源染色体的细胞只有①④
B.动物睾丸中不可能同时出现①~⑤
C.④所示的细胞中不可能发生染色体重组D.只含有染色单体的细胞有①②③④
31.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列叙述中正确的是()
A.具有同源染色体的细胞只有②和③B.动物睾丸中不可能同时出现以上细胞
C.③所示的细胞中不可能有基因重组D.上述细胞中有8个染色单体的是①②③
32.下图是两个处于某种分裂状态的细胞图。
据
图判断它们所处的分裂时期最可能是
A.甲为有丝分裂后期,乙为减数第二次分裂后期
B.乙为有丝分裂后期,甲为减数第二次分裂后期
C.甲、乙都为减数第二次分裂后期
D.甲、乙都为有丝分裂后期
33.有关受精作用的叙述中,不正确的是()
A.受精卵中全部遗传物质的一半来自精子B.受精时,精子的细胞核与卵细胞的细胞核
融合
C.合子中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致
D.合子中的染色体一半来自父方,一半来自母方
参考答案
(一)、选择题
1-5ADDDD6-10ADBCD
11-15DDACB16-20AABBA
21-25CBCDC26-30CDBAC
31-33CAA
第2节基因在染色体上
一、知识点梳理
(一)萨顿的假说
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。
也就是说,基因就在染色体上,因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(二)基因位于染色体上的实验证据
摩尔根的果蝇实验证明了基因在染色体上,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.基因的分离规律的实质是:
在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个的配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.基因的自由组合规律的实质是:
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;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。
二、典型例题
例1.基因分离规律的实质是()
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为3:
1
C.等位基因随着同源染色体的分离而分开
D.测交后代性状分离比为1:
1
解析:
在减数分裂时,等位基因随同源染色体分开而分离,即基因分离规律的实质。
答案:
C
例2.有关等位基因的概念中,下列叙述正确的有()
(1)控制同一性状的不同表现类型的基因
(2)位于同源染色体的相同位置上
(3)体细胞中成对,配子中多成单
(4)同一基因突变形成不同形式
A.
(1)
(2)B.
(2)(3)
C.(3)(4)D.
(1)(4)
解析:
遗传学上指同源染色体同一位置上控制相对性状的基因叫等位基因。
答案:
A
三、考点精练
(一)、选择题
1.下列有关基因在染色体上的理由的叙述,不正确的是()
A.基因与染色体在杂交过程中均保持完整性和独立性
B.在体细胞中基因与染色体都成对存在,而配子中基因与染色体都只有一个或一条
C.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方,同源染色体也是如此
D.非等位基因与非同源染色体在形成配子时均可自由组合
2.关于基因与染色体的关系的叙述,下列不正确的是()
A.染色体是基因的唯一载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.基因和染色体行为存在着明显的平行关系
D.复制后的一条染色体中,基因成对且完全相同
3.证明基因在染色体上的实验是()
A.孟德尔的一对相对性状的杂交实验
B.孟德尔的两对相对性状的杂交实验
C.摩尔根关于果蝇眼色的杂交实验
D.袁隆平的水稻杂交实验
4.下列有关摩尔根所进行的关于果蝇实验的叙述中,正确的是()
A.第一次把一个特定的基因与一条特定的染色体联系起来
B.第一次提出了常染色体和性染色体的概念
C.发明了测定基因位于染色体上的位置的方法
D.第一个完成了果蝇基因组的测序图
5.等位基因最可能位于下列哪种结构上()
A.四分体上B.姐妹染色单体上
C.双链DNA分子上D.非同源染色体上
6.孟德尔的遗传规律不适应于细菌等单细胞生物,其主要原因是细菌等单细胞生物()
A.遗传物质不是DNA
B.遗传物质不在染色体上
C.不进行生殖
D.不进行减数分裂
7.关于遗传规律的解释中,正确的是()
A.两大遗传规律在有丝分裂过程中同时起作用
B.孟德尔所说的不同对的遗传因子就是等位基因
C.在减数分裂过程中,两大遗传规律同时起作用
D.在杂合子细胞中,等位基因的分离与同源染色体的分离是独立进行的
8.下列人体细胞中,含有同源染色体的是()
A.红细胞B.口腔上皮细胞
C.初级精母细胞D.极体细胞
9.如某精原细胞有三对同源染色体A和a、B和b、C和c,下列哪4个精子是来自于同一个精原细胞的()
A.aBc、AbC、aBc、AbC
B.AbC、aBC、abc、abc
C.AbC、Abc、abc、ABC
D.abC、abc、aBc、ABC
10.进行减数分裂的雄性动物细胞,基因分离和自由组合发生的时期是()
A.精原细胞 B.初级精母细胞
C.次级精母细胞D.精子细胞
11.果蝇的体细胞有四对染色体,它的一个卵细胞的染色体组成应是()
A.3对常染色体+XYB.3个常染色体+X
C.3对常染色体+XXD.3个常染色体+Y
12.在减数分裂过程中,由于偶然因素,果蝇的一对性染色体没有分开,由此产生的不正常的卵细胞中的染色体数目为()
A.3+XYB.3+X或3+Y
C.3或3+XYD.3或3+XX
13.在人的精原细胞中,正常情况下所含的染色体是()
A.44条常染色体+XXB.22条常染色体+XY
C.44条常染色体+XYD.22条常染色体+Y
14.人类中个别男性的性染色体组成是XYY,这种人一般有反社会行为,出现这种异常的时期可能是()
A.减数分裂间期B.减数第一次分裂
C.减数第二次分裂D.有丝分裂后期
15.一个精原细胞有两对等位基因(AaBb),它们分别位于两对同源染色体上,经过减数分裂,形成的精子种类和数量各是()
A.2、4B.4、8C.2、8D.4、4
16.果蝇是遗传学研究较理想的实验材料,生物学家常用它来做有关遗传实验的理由是()(多选)
A.它的体型小,饲养容易
B.它繁殖快、生命周期短
C.它的生活力强,后代众多
D.果蝇只有四对染色体,便于观察。
17.减数分裂过程中,染色体的变化行为是()
A.复制→分离→联会→分裂
B.联会→复制→分离→分裂
C.联会→复制→分裂→分离
D.复制→联会→分离→分裂
18.某生物的卵细胞中有6条染色体,其中来自这个生物父方的染色体是()
A.有2条 B.有3条
C.有4条 D.无法确定
19.雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY和XX,假定一只正常的XX蝌蚪在外界环境的影响下,变成了一只能生育的雄蛙,用此雄蛙和正常雌蛙交配(抱对),其子代中的雌蛙(♀)和雄蛙(♂)的比例是()
A.♀∶♂=1∶1 B.♀∶♂=2∶1
C.♀∶♂=3∶1 D.♀∶♂=1∶0
20.下列关于减数第一次分裂时期的叙述不正确的是()
A.所有染色体向两极的分配都是随机自由的
B.同源染色体必须分开,分别移向两极
C.同源染色体分开后进入哪一极,机会是均等的
D.非同源染色体在两极组合是随机的,自由的
参考答案
(一)、选择题
1-10BACAADCCAB
11-20BDCCAABCDDDDA
第3节伴性遗传
一、知识点梳理
(一)伴性遗传
有些性状的遗传常常与性别相关联,这种现象就是伴性遗传。
基因位于性染色体上,随着性染色体的分离而遗传,既与性别相关,同时又符合孟德尔的基因分离定律和自由组合定律。
(二)伴性遗传举例--人类红绿色盲的遗传
遗传原理:
由位于X染色体上的隐性基因(b)控制,Y染色体上无此基因,伴随X染色体向后代遗传。
遗传特点:
男性患者多于女性患者,我国男性色盲发病率7%,女性为0.5%。
遗传规律:
男性红绿色盲基因只能从母亲那传来,以后只能传给他的女儿。
这种遗传称为:
交叉遗传。
(三)伴性遗传的类型:
项目特点举例致病基因位于X染色体上,是隐性基因①男性患者比例高于女性患者;②往往表现出交叉遗传。
如母亲患病,其子必患病;如女儿患病,其父必患病红绿色盲,人类血友病遗传,进行性肌营养不良,果蝇眼色遗传,雌雄异株植物女娄菜致病基因位于X染色体上,是显性基因①女性患者多于男性患者;②具世代连续性。
如子患病,其母亲必患病;如父亲患病,其女儿必患病。
抗维生素D佝偻病致病基因位于Y染色体上,常为隐性基因患者都是男性,传男不传女外耳道多毛症(四)细胞内的染色体可总结如下
同源染色体
按形态
非同源染色体
常染色体
按与性别关系
性染色体
(五)伴性遗传有其特殊性
1.不同生物的性染色体组成不同,有XY型和ZW型两种形式。
如:
人(♀XX,♂XY),鸟类(♀ZW,ZZ♂)。
2.有些基因只位于X染色体上,Y上无相应的等位基因,因而XbY个体中的隐性基因b所控制的性状也能表现出来。
3.有些基因只位于Y染色体上,X上无相应的的等位基因,只限于雄性个体之间遗传。
4.性状的遗传与性别相关联
①在写表现型和统计后代时一定要将性状表现与性别联系一起描述。
②常染色体上的基因、性染色体上的基因一同写出时,需先写常染色体上的基
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