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第二节遗传的染色体学说1.说出遗传的染色体学说。2.理解并掌握孟德尔定律的细胞学解释。[学生用书P30]一、遗传的染色体学说1．内容：细胞核内的染色体可能是基因的载体。2．依据：基因的行为和染色体的行为具有一致性。具体表现如表：基因染色体在杂交实验中保持独立性和完整性在细胞分裂各期中保持一定的形态特征在体细胞中成对存在，一个来自父方，一个来自母方在体细胞中成对存在，一条来自父方，一条来自母方在配子中只含成对基因中的一个配子中只含同源染色体中的一条染色体在形成配子时，等位基因分离，不同对基因(非等位基因)自由组合地进入配子在形成配子时，同源染色体彼此分离，不同对的染色体(非同源染色体)随机(自由组合)进入配子二、孟德尔定律的细胞学解释1．分离定律的细胞学解释(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。(2)纯合子亲本只产生一种类型的配子，如AA的亲本产生A配子，aa的亲本产生a配子。(3)F1(Aa)经减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，形成A和a两种类型的配子，且比例为1∶1。F1的雌雄配子随机结合，产生的F2有两种表现型，数量比为3∶1，即产生性状分离现象。2．自由组合定律的细胞学解释(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于另一对同源染色体上。(2)在减数分裂的过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合。判断下列叙述是否正确。(1)基因和染色体行为存在着明显的平行关系(√)(2)科学家推测基因位于染色体上(×)(3)体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因(×)(4)蝗虫体细胞中的24条染色体，12条来自父方，12条来自母方(√)(5)基因分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离(×)基因与染色体的平行关系[学生用书P30]基因位于染色体上，并且基因和染色体行为存在明显的平行关系。控制同一性状的基因通常是成对的，分别位于一对同源染色体的相同位置。并不是所有的基因都位于染色体上，原核生物、病毒、真核生物的线粒体基因和叶绿体基因都不位于染色体上。1．下列叙述中，不能说明基因与染色体存在平行关系的是()A．在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的B．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方C．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合D．基因是遗传的独立单位解析：选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。在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。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。非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。2．下列叙述中正确的是()A．基因的载体只能是染色体B．减数分裂过程中染色体与基因的行为一致C．细胞中染色体与DNA分子一一对应D．染色体是由基因组成的解析：选B。细胞中的DNA主要位于染色体上，此外在细胞质中的叶绿体、线粒体中也有少量的DNA。正常情况下，细胞中的每条染色体只含有一个DNA分子，但在进行分裂的细胞中，在复制后的每条染色体上有两个DNA分子。染色体主要由DNA和蛋白质组成。基因存在于染色体上，所以基因的行为与染色体的行为一致。孟德尔遗传定律的细胞学基础及实质[学生用书P31]1．分离定律与减数分裂的关系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。2．自由组合定律与减数分裂的关系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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。3．分离定律和自由组合定律的适用条件(1)进行有性生殖生物的性状遗传：进行有性生殖的生物产生生殖细胞时，控制同一性状的成对基因发生分离，控制不同性状的基因自由组合分别进入到不同的配子中。(2)真核生物的性状遗传：原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。细菌等原核生物和病毒遗传物质数目不稳定，变化无规律。(3)细胞核遗传：真核生物细胞核内染色体有规律性地变化；而细胞质中的遗传物质变化和细胞核不同，不符合孟德尔遗传规律，而是具有母系遗传的特点。(4)分离定律适用于一对相对性状的遗传，自由组合定律适用于多对相对性状的遗传。3．下列选项中能正确表示基因分离定律实质的是()解析：选C。基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，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，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子传给后代。也就是说，基因的行为是由染色体的行为决定的。4.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．从性染色体情况来看，该果蝇只能形成一种配子B．e基因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之间自由组合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解析：选D。图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，只从性染色体情况看，该果蝇能形成X、Y两种配子；e位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因，e基因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；A、a与B、b位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，A、a与B、b之间不能自由组合；只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，二者为非同源染色体，其上的非等位基因可自由组合，故能产生四种配子。核心知识小结[要点回眸][规范答题]1.基因和染色体的行为具有一致性。2.遗传的染色体学说，即细胞核内的染色体可能是基因的载体。3.在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离。4.在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此处于非同源染色体上的非等位基因也自由组合，从而实现性状的自由组合。[随堂检测][学生用书P32]1．某生物的基因型为AaBb，已知A、a和B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上。那么，正常情况下该生物在减数分裂形成精子的过程中，基因的走向不可能是()A．A与B走向一极，a与b走向另一极B．A与b走向一极，a与B走向另一极C．A与a走向一极，B与b走向另一极D．A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的解析：选C。基因A和a会分离、基因B和b会分离，因此，正常情况下选项C是不可能发生的。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。即A或a走向哪一极、B或b走向哪一极都是随机的，因此，AaBb的个体可产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子。2.(2016·浙江10月选考)基因型为AaBb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如图所示。下列叙述与该图不相符的是()A．该细胞处于后期Ⅱ，其子细胞为精细胞或第二极体B．该细胞含有2个染色体组，可能为次级精母细胞C．分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为abD．该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的解析：选C。如果该细胞是由于减Ⅰ前的间期基因突变产生的，则另一个细胞的基因组成为aabb或AAbb；如果该细胞是由于减Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换产生的，则另一个细胞的基因组成为Aabb。3.下列最能正确表示基因自由组合定律实质的是()答案：D4.如图所示是染色体组成为MmNn的某二倍体动物个体的一个正在进行细胞分裂的细胞模式图。请分析回答下列问题：(1)该图所示的细胞称为____________。(2)该细胞分裂进行到减数第二次分裂后期细胞内有________个DNA分子，有________对同源染色体。(3)该细胞分裂过程中，M与M、m与m的分离发生在________________。M与N或n的自由组合发生在________________。(4)如图甲为该细胞分裂产生的一个生殖细胞的示意图。请在图乙的方框内画出与之同时生成的其他三个生殖细胞的示意图。答案：(1)初级精母细胞(2)40(3)减数第二次分裂后期减数第一次分裂后期(4)如图所示(绘图时要注意染色体的形态、基因的分布等)[课时作业][学生用书P101(单独成册)]一、选择题1．下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是()A．在体细胞中成对存在，在配子中成单存在B．在体细胞和配子中都成单存在C．在体细胞和配子中都成对存在D．在体细胞中成单存在，在配子中成对存在解析：选A。基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中，由于减数分裂，只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。2．等位基因是位于()A．一对同源染色体上相同位置的基因B．一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因C．一条染色体的两条染色单体上、位置相同的基因D．一条染色体的两条染色单体上，控制相对性状的基因解析：选B。等位基因是位于同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。3．孟德尔遗传的基本规律是研究生物在传宗接代过程中()A．染色体的传递规律B．相对性状的传递规律C．基因的传递规律D．蛋白质的传递规律解析：选C。基因分离定律和自由组合定律研究的都是染色体上的基因在遗传中的传递规律。4．已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据遗传的染色体学说，关于该动物减数分裂产生配子的说法，正确的是()A．果蝇的精子中含有成对的基因B．果蝇的体细胞只含有一个基因C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可以同时来自母方D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对的基因中的一个解析：选D。根据遗传的染色体学说，基因和染色体存在明显的平行关系，在体细胞中基因和染色体都成对存在，而在配子中都成单存在，体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，不可能同时来自父方或母方。5．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点解析：选B。在四分体时期，1对同源染色体构成1个四分体，在间期染色体复制时，基因也复制。若这2对基因在1对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个黄色、4个绿色荧光点；若这2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个黄色或4个绿色荧光点。6．基因型Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开，分别发生在哪些过程中()①精原细胞形成初级精母细胞②初级精母细胞形成次级精母细胞③次级精母细胞形成精细胞④精细胞形成精子A．①②③B．③③②C．②②③D．②③④解析：选B。在解题过程中，必须明确基因的行为与染色体的行为一致。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，它们的分离将发生在减数第二次分裂，伴随着着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。Mm基因是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离将发生在减数第一次分裂，伴随着同源染色体的分开而分离。7．如图各项基因组成的个体，自交后代表现型比为9∶3∶3∶1的是()解析：选C。自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则亲代基因型应为两对杂合基因，且两对杂合基因分别位于两对同源染色体上。8．假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．0∶4解析：选A。该次级精母细胞异常减数分裂产生的两个精细胞均不正常。另一个次级精母细胞经过正常减数分裂产生两个正常的精细胞。故该初级精母细胞产生的正