2019-2020年高中生物 第二章 染色体与遗传 第二节 遗传的染色体学说教学案 浙科版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第二章 染色体与遗传 第二节 遗传的染色体学说教学案 浙科版必修2 知识内容 必考要求 加试要求 基因行为与染色体行为的平行关系 a a 孟德尔定律的细胞学解释 b b 课时要求 1.利用表格对比分析基因和染色体的行为，领会其平行关系，并能叙述遗传的染色体学说的内容。2.借助模型，尝试利用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。 项目 基因 染色体 独立的 遗传单位 杂交实验中始终保持独立性和完整性 细胞分裂各时期中保持一定的形态特征 存在形式 在体细胞中成对存在，一个来自母方，一个来自父方，即等位基因 在体细胞中成对存在，一条来自母方，一条来自父方，即同源染色体 配子形成时的行为 一对 等位基因互相分离，每个配子中只含成对基因中的一个 减数分裂时，同源染色体彼此分离，每个配子只含同源染色体中的一条 两对 或多对 非等位基因自由组合地进入配子 非同源染色体随机地进入配子 4.意义：该学说圆满地解释了孟德尔定律。 遗传的染色体学说认为细胞核中的染色体是基因的载体，据此根据所学内容进一步分析： 1．原核细胞和真核细胞内的所有基因一定位于染色体上吗？ 答案　基因不一定都在细胞核中的染色体上，真核生物的细胞质中和原核生物的拟核中也都有基因。 2．每条染色体上只有一个基因吗？ 答案　每条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 知识整合　基因不一定都在细胞核中的染色体上，真核生物的细胞质中和原核生物的拟核中也都有基因；每条染色体上有多个基因，基因在染色体上线性排列。 1．下列叙述中，不能说明核基因和染色体存在平行关系的是(　　) A．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 B．体细胞中基因和染色体都是成对存在的 C．体细胞中成对的染色体和基因都是一个来自父方，一个来自母方 D．生物体内的染色体数目和基因数目相同 答案　D 解析　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；在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的，在配子中只含成对的基因中的一个，同样，只含成对的染色体中的一条；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；生物体内的基因数目远多于染色体数目，每条染色体上有多个基因。 2．已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体，关于该昆虫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基因 B．果蝇的体细胞中只含有一个基因 C．果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自于父方，也可以同时来自于母方 D．在体细胞中，基因是成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个 答案　D 解析　由于精子中无同源染色体，所以其中的基因均不成对，A错误；果蝇的体细胞中含同源染色体，所以基因都是成对的，且种类也很多，B错误；同源染色体只能一条来自母方，一条来自父方，不会同时来自母方或父方，C错误。 二、孟德尔定律的细胞学解释 1．对分离定律的解释 (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)在减数分裂时，同源染色体分离，位于同源染色体上的等位基因也发生分离。 (3)F1产生配子图解 (4)结果：F1的雌、雄配子随机结合，产生的F2两种表现型的数量比为3∶1，即产生了性状分离现象。 2．对自由组合定律的解释 (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。 (3)F1产生配子图解 (4)结果：F1产生4种雌配子，4种雄配子；雌雄配子的结合是随机的。产生的F2出现性状分离，其表现型的数量比为9∶3∶3∶1。 如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答： 1．图中属于等位基因的有哪些？ 分析　等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因。如题图所示，A与a、B与b、C与c都是等位基因。 答案　A与a、B与b、C与c。 2．图中非等位基因有哪些？ 分析　非等位基因在体细胞内有两种存在方式，一是非同源染色体上的基因互为非等位基因，如图中A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)，二是同源染色体上的非等位基因，如图中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，能自由组合的是哪些？ 答案　非同源染色体上的非等位基因能自由组合，即A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。 4．不考虑交叉互换，该生物能产生几种配子？ 答案　4种：ABC、ABc、abC、abc。 知识整合　等位基因是指位于同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因；非等位基因在体细胞内有两种存在方式，一是非同源染色体上的非等位基因，二是同源染色体上的非等位基因；非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。 3．据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是(　　) A.与 B与 C.与 D.与 答案　A 解析　本题图中等位基因有四对，A、a和D、d是位于同一对同源染色体上的等位基因，B、b和C、c是位于另一对同源染色体上的等位基因；在减数第一次分裂后期，两对同源染色体要彼此分离，同时非同源染色体自由组合，但是只有位于非同源染色体上的非等位基因才会发生自由组合。 4．下列有关减数分裂过程中基因和染色体变化的叙述，不正确的是(　　) A．减数分裂时，同源染色体分开，等位基因也随之分离 B．染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开 C．非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也可以自由组合 D．同源染色体上的基因一定都是等位基因 答案　D 解析　同源染色体上的基因可以是等位基因，也可以是相同基因，如在纯合子中。 1．在减数分裂过程中，与染色体行为一致的是(　　) A．细胞核 B．蛋白质 C．基因 D．中心体 答案　C 解析　染色体是基因的载体，所以二者行为一致。 2．下列关于染色体与基因关系的叙述，正确的是(　　) A．染色体是由基因组成的 B．一条染色体相当于一个基因 C．基因的载体只能是染色体 D．一条染色体上有很多基因 答案　D 解析　染色体由DNA分子和蛋白质组成；一条染色体上有很多基因；基因的载体有染色体、线粒体和叶绿体等。 3．如图所示为某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑交叉互换)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分别位于⑤和⑧上 D．A和a分别位于②和⑥上 答案　C 解析　等位基因位于同源染色体上。 4．基因自由组合定律的实质是(　　) A．子二代性状的分离比为9∶3∶3∶1 B．子二代出现与亲本性状不同的新类型 C．在等位基因分离的同时，所有的非等位基因自由组合 D．在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 答案　D 解析　非等位基因的位置有两种，一种是位于非同源染色体上，另一种是位于同源染色体的不同位置，基因自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 5．如图所示某生物卵原细胞中的染色体和染色体上的基因，请回答： (1)同源染色体是____________________________。 (2)非同源染色体是_________________________________________________________。 (3)等位基因是____________________________。 (4)非等位基因是______________________________________________________。 (5)按自由组合定律遗传的基因是________________________________________________。 (6)不能进入同一配子的基因是__________________________________________________。 (7)形成配子时能进行自由组合的基因是______________________________。 (8)此图除表示卵原细胞外，还可表示________细胞和________细胞。 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　体 解析　(1)同源染色体形态、大小相同，一条来自父方，一条来自母方。(2)非同源染色体形态、大小不同。1和3,1和4,2和3,2和4都是非同源染色体。(3)等位基因是指同源染色体上相同位置并且控制相对性状的基因。(4)非等位基因可在同源染色体上，也可在非同源染色体上。(5)按自由组合定律遗传的基因一定是非同源染色体上的非等位基因。(6)根据分离定律等位基因不能进入同一配子。(7)形成配子时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因。(8)同一物种精原细胞、卵原细胞、体细胞含有相同的染色体数。 课时作业 [学考达标] 1．下列结构中，不含有基因的是(　　) A．染色体 B．中心体 C．线粒体 D．叶绿体 答案　B 解析　真核细胞中基因主要存在于细胞核的染色体上，线粒体和叶绿体中也含有少量基因。 2．下列叙述中正确的是(　　) A．细胞中的DNA都在染色体上 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．以上说法均正确 答案　B 解析　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，复制后每条染色体上有两个DNA分子。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。 3．图中所示为具有一对同源染色体的细胞，已知位点1的基因是R，则正常情况下位点2和位点4的基因分别是(　　) A．R　R或r B．r　R或r C．R　r D．r　R 答案　A 解析　图中1与2为姐妹染色单体，其相同位点在正常情况下应含相同基因，而位点4与1应处于一对同源染色体上，故在同源染色体同一位置上的基因可能为等位基因，也可能为相同基因。 4．下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　) 答案　C 解析　分离定律是指在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，并分别进入两个配子中。A、B项中不存在等位基因，D项中未体现分离。 5．如图分别表示某种动物的细胞分裂图像，最可能导致等位基因彼此分离的是(　　) 答案　A 解析　等位基因分离的细胞学基础是同源染色体分离，同源染色体分离发生于MⅠ后期。 6．基因型为BbTt(两对基因分别位于两对同源染色体上)的个体，产生了一个基因组成为bT的卵细胞，则随之产生的三个极体的基因组成为(　　) A．bT、Bt、Bt B．BT、Bt、bt C．bT、bt、Bt D．bt、BT、bt 答案　A 解析　由题意知，基因型为BbTt的动物产生的卵细胞的基因型为bT，因此由次级卵母细胞形成的极体的基因型为bT，第一极体的基因型为Bt，由第一极体产生的2个极体的基因型为Bt。 [高考提能] 7．如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是(　　) A．1的染色单体与2的染色单体之间发生了交叉互换 B．B与b的分离发生在减数第一次分裂 C．A与a的分离仅发生在减数第一次分裂 D．A与a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂 答案　C 解析　由图示可看出，发生交叉互换后，等位基因A与a在同源染色体上、姐妹染色单体上均有分布，故A与a的分离发生在减数第一次分裂同源染色体分开和减数第二次分裂姐妹染色单体分开时。 8．某高等生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。下图为其体内的某个细胞，则(　　) A．该状态下的细胞发生了非同源染色体自由组合 B．②与④上的基因分离体现了分离定律 C．图中基因位点①②③④可能分别是A、b、B、b D．该细胞②④为同源染色体 答案　C 解析　该题图为有丝分裂后期图，不会发生非同源染色体自由组合；②与④上的基因分离的原因是着丝粒分裂，不能体现分离定律。 9．基因型为AaBb的植株，自交后代产生的F1有AAbb、AaBb和aaBB三种基因型，其比例为1∶2∶1，其等位基因在染色体上的位置是(　　) 答案　D 解析　基因型为AaBb的植株自交后代基因型的比例为1∶2∶1，符合分离定律中杂合子自交比例，因此A、a与B、b是连锁在一对同源染色体上的。从后代的基因型可知A与b、a与B始终在一起，因此A与b位于同一条染色体上，a与B位于同一条染色体上。 10．位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c为完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1，F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1，则下图中正确表示F1基因型的是(　　) 答案　B 11．下图是基因型为RrDd的某种动物的一个卵细胞基因组成示意图。请据图回答下列问题： (1)该种动物体细胞内含有________对同源染色体。 (2)由此图可判断该动物雌性个体最多能形成________种类型的卵细胞。 (3)研究基因R和r在形成卵细胞时的传递规律，符合基因的________定律；研究基因R、r和D、d在形成卵细胞时的传递规律，符合基因的____________定律。 答案　(1)2　(2)4　(3)分离　自由组合 解析　(1)图中所示的卵细胞的染色体数为2条，而卵细胞中的染色体数目是该个体体细胞染色体数目的，因此该种动物细胞内有2对同源染色体。(2)从图中可知，R和D位于2条非同源染色体上，即R、r和D、d两对等位基因位于两对同源染色体上。因此，RrDd的个体经过减数分裂可产生RD、Rd、rD、rd 4种类型的配子。(3)R和r是一对等位基因，位于一对同源染色体上，基因的传递符合分离定律。R、r和D、d两对等位基因位于两对同源染色体上，基因的传递符合自由组合定律。 12．下图是具有两对染色体的某动物精原细胞示意图(●和○代表着丝粒)： (1)请参照示意图画出初级精母细胞着丝粒移向两极的染色体组成图。 (2)根据你画出的染色体的各种组成图，写出两对基因的分配情况，并说明它们符合哪些遗传规律。 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ____________________。 (3)含该精原细胞的雄性动物能产生哪几种配子？________________________。比例为__________________。 答案　(1)如图所示： (2)等位基因A和a、B和b彼此分开，符合分离定律；非等位基因A与B、a与b或A与b、a与B自由组合，符合自由组合定律 (3)AB、Ab、aB、ab四种配子　1∶1∶1∶1 解析　(1)画图时注意同源染色体分离，细胞膜内陷。(2)等位基因彼此分开，非同源染色体上的非等位基因可自由组合。(3)由减数分裂可知，该精原细胞的雄性动物能产生AB、Ab、aB、ab四种配子，且比例为1∶1∶1∶1。 13．豌豆子叶黄色(B)对绿色(b)为显性，种皮灰色(A)对白色(a)为显性，图1中甲、乙、丙、丁分别表示四株豌豆体细胞中染色体和基因的组成。据图回答： (1)若甲豌豆的一个花粉母细胞经减数分裂产生一个基因组成为Ab的花粉，则同时产生的另三个花粉的基因组成分别是____________________。 (2)上述哪两株豌豆杂交，后代表现型的比例为3∶1? ________________________________。 (3)若从图1中任选一个亲本，让其分别与图中另外两个亲本杂交，它们的杂交后代有相同的表现型，且分离比都是1∶1，则其组合方式应是______________________________________。 (4)现用图1中的一种豌豆与另一种豌豆进行杂交实验，发现后代(F1)出现四种表现型，对性状的统计结果如图2所示。则所用图1中的豌豆是__________，在杂交后代F1中，表现型与双亲不同的个体所占的比例是________。F1中子叶为黄色、种皮为灰色的豌豆的基因型是________________。若让F1中子叶为黄色、种皮为灰色的豌豆与子叶为绿色、种皮为白色的豌豆杂交，则F2中纯合子所占的比例为________。 答案　(1)Ab、aB、aB　(2)甲乙　(3)乙丙、乙丁 (4)甲和丁　　AABb和AaBb　 [真题体验] 14．(经典高考题)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 答案　B 解析　由于染色体经过复制，基因也随之加倍，使每个四分体上的同名基因含有4个，即2个A和2个a或2个B和2个b，若2对等位基因位于一对同源染色体上，则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点，若2对等位基因位于2对同源染色体上，则每个四分体中将出现4个黄色或4个绿色荧光点。