高中生物第二章第二节遗传的染色体学说学案浙科版必修2.docx

第二节遗传的染色体学说学习目标重点难点1能说出遗传的染色体学说。2能用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。重点：遗传的染色体学说的内容。难点：用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。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载体。2依据：基因的行为和减数分裂过程中染色体行为存在平行关系。3具体表现基因染色体独立的遗传单位杂交实验中保持独立性和完整性细胞分裂各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等位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：圆满地解释了孟德尔定律，使人们进一步认识到孟德尔定律的重要意义。预习交流细胞质中的遗传能用遗传的染色体学说来解释吗？为什么？答案：不能。因为细胞质中的基因不是位于染色体上的，细胞质中无染色体。二、孟德尔遗传定律的细胞学解释（一）分离定律的细胞学解释1假定控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上。如控制种子形状的一对等位基因R和r在某对同源染色体上。2圆形亲本（基因型为RR）经减数分裂产生的配子只含该对同源染色体中的一条，所有配子在这条染色体上都带有R基因。同样，皱形亲本（基因型为rr）所产生的配子都带有r基因。3F1（基因型为Rr）植株细胞内有一对分别来自父母的同源染色体，一条带有R基因，另一条带r基因。4F1植株的每个初级性母细胞所产生的四个配子中，两个带有R基因，两个带有r基因，两类配子的比例为11。5F1的雌、雄配子随机结合，产生的F2有两种表现型，其表现型的数量比为31，即产生性状分离现象。（二）自由组合定律的细胞学解释假定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。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，因此非同源染色体上的非等位基因也存在着自由组合，从而实现性状的自由组合。预习交流回答下列问题：（1）“自由组合”从性状看，是指_之间的组合；从基因看，是指_之间的组合，它是在_的基础上发生的。（2）从细胞水平看，等位基因的分离是由于_，非等位基因的自由组合是由于_。（3）孟德尔遗传定律从本质上揭示了_和_的关系。基因的自由组合可以产生新的_型和_型，从侧面揭示了自然界生物_性的原因。答案：（1）不同的相对性状非等位基因等位基因分离（2）减数分裂中同源染色体的分离非同源染色体的自由组合（3）基因染色体基因表现多样一、遗传的染色体学说1孟德尔提出的基因在遗传时有什么行为？答案：（1）基因在体细胞中成对存在，其中一个来自父方，另一个来自母方；（2）基因在生殖细胞中成单存在；（3）F1体细胞内成对的等位基因各自独立、互不混杂；（4）F1形成配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合。2科学家发现，染色体在遗传时有什么行为？答案：（1）同源染色体在体细胞中成对存在，一条来自母方，一条来自父方；（2）同源染色体经过减数分裂，在生殖细胞中成单存在；（3）在体细胞中存在的两条同源染色体各自独立，互不混杂；（4）在原始的生殖细胞形成配子进行减数第一次分裂时，同源染色体分离，非同源染色体表现出自由组合。3染色体和基因在遗传中的行为有怎样的关系？答案：染色体和基因的行为在遗传中有着平行的关系。染色体有怎样的行为，基因就有怎样的行为。4基因和染色体具有平行行为的原因是什么？答案：因为基因位于染色体上，染色体是基因的载体。下列叙述中正确的是（）。A细胞中的基因都在染色体上B细胞中每条染色体都只有一个DNA分子C在体细胞中，基因和染色体一般成对存在D非等位基因在形成配子时都是自由组合的答案：C解析：基因与染色体的行为虽然存在着明显的平行关系，但基因实质上是位于DNA上的，除染色体上有DNA外，细胞质中的线粒体、叶绿体等细胞器内也含有DNA，其上面也有基因（称为细胞质基因），所以A项错误。细胞中的染色体经过复制后，每条染色体上含有两条染色单体，即两个DNA分子，所以B项错误。减数分裂过程中，发生自由组合的基因是位于非同源染色体上的非等位基因，同源染色体上的非等位基因不发生自由组合，故D项也错误。1遗传物质的主要载体是染色体从细胞学水平来看，染色体的数目、形态变化规律与遗传有关。（1）每种生物细胞内的染色体数目和形态都有一定的稳定性。（2）在细胞有丝分裂时，由于DNA的复制使染色体加倍，最后又平均分配到两个子细胞中，因而每个子细胞都具有数目相同、种类相同的染色体。（3）从减数分裂、受精作用过程中知道，染色体只在配子中成单存在（n），在体细胞中成对存在（2n），呈现有规律的变化。因此在生物的遗传过程中能保持一定的稳定性和连续性。（4）染色体的化学组成主要是DNA和蛋白质，其中的DNA含量比较稳定，是遗传物质。（5）DNA不仅存在于染色体上，在线粒体、叶绿体中也存在少量DNA，也有一定的遗传作用。并且，少数不含DNA的病毒，其RNA也起遗传作用。综上所述，遗传物质的主要载体是染色体，染色体在遗传上起着主要作用。还有一些遗传物质不在染色体上，它们存在于线粒体、叶绿体内。2基因和染色体行为的平行性的图解二、孟德尔定律的细胞学解释1基因分离定律的实质是什么？答案：杂合子进行减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地遗传给后代。2基因自由组合定律的实质是什么？答案：杂合子进行减数分裂产生配子时，同源染色体上的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。3若控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，F2的表现型比还符合9331吗？答案：不符合9331。4染色体复制后，姐妹染色单体上的一对基因是等位基因吗？答案：不是。姐妹染色单体相同位置上的一对基因是相同基因。基因型为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？（）精原细胞形成初级精母细胞初级精母细胞形成次级精母细胞次级精母细胞形成精子细胞精子细胞形成精子A BC D答案：B解析：在解题过程中，我们首先必须明确一个问题：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。1基因分离定律的细胞学解释在减数第一次分裂过程中同源染色体发生分离，在减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离；而位于一对同源染色体上的一对等位基因也随着同源染色体的分离而分离，等位基因分别进入不同的配子中。如下图所示：掌握基因的分离定律，要紧密联系减数分裂，因为减数分裂是分离定律的细胞学基础。除此之外，还要注意以下两点：（1）等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞中，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。（2）等位基因的分离性：正是由于等位基因在杂合子内独立存在，才使得等位基因在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分离而分离，分别进入不同的配子，并随配子独立地遗传给后代。2基因自由组合定律的细胞学解释在减数第一次分裂过程中，在同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；而位于不同对染色体上的基因，随同源染色体的分离而分离，非等位基因随非同源染色体的组合而表现为自由组合。如下图所示：掌握基因的自由组合定律，需要紧密联系减数分裂，因为减数分裂也是自由组合定律的细胞学基础。除此之外，还要注意以下两点：（1）同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合是同时进行的。（2）独立性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。1下列有关基因与染色体的平行行为的说法，错误的是（）。A在各种细胞中，基因都是成对存在的，同源染色体也都是成对存在的B雌、雄配子结合后染色体恢复为成对状态，基因也恢复为成对状态C减数分裂后每一个配子得到每对等位基因中的一个基因D在体细胞中，同源染色体和成对的基因均是一个来自父方，另一个来自母方答案：A解析：在有性生殖细胞（配子）中，只含成对基因中的一个，也只含同源染色体中的一条染色体。2下列有关等位基因的描述中，阐明其本质属性的是（）。A同一基因的不同形式B位于非同源染色体上C位于同源染色体同一位置上，控制相对性状D通常在体细胞中成对存在，生殖细胞中成单存在答案：C解析：所谓等位基因，是位于同源染色体相同位置并控制相对性状的一对基因。3等位基因分离和非等位基因自由组合发生在（）。A有丝分裂后期 B有丝分裂间期C减数分裂后期 D减数分裂后期答案：C解析：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。发生在减数第一次分裂后期。4基因型为AaBB的动物，在其精子的形成过程中，基因A和A分开发生在（）。A精原细胞形成初级精母细胞的过程中B初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中C次级精母细胞形成精细胞的过程中D精细胞形成精子的过程中答案：C解析：基因型为Aa的动物，A和a位于一对同源染色体上，经过减数第一次分裂间期DNA的复制，其中一条染色体上含有两个A，另一条染色体上则含有两个a，减数第一次分裂后期是同源染色体的分离，意味着AA与aa分离，分别进入两个次级精母细胞中；在减数第二次分裂后期，着丝粒断裂，两条姐妹染色单体分开，分别进入两个精细胞中，则A与A、a与a伴随着姐妹染色单体分开而分离，分别进入两个精细胞中，随后两个精细胞变形成为精子。5下图是某生物体细胞中的染色体组成，1和1，2和2，3和3，4和4分别为同源染色体，该生物能产生多少种不同染色体组合的配子？（）A41种 B42种C24种 D14种答案：C解析：配子中只有同源染色体中的一条，不同染色体组合的配子有222224种。6某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（B）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有该种昆虫个体，基因型如下图所示，请回答下列问题。（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律，并说明理由。_。（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为_。（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有_。（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有_。答案：（1）不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上（2）ABD、aBd或ABd、aBD（3）A、a、B、B、D、d（4）有丝分裂后期和减数第二次分裂后期解析：（1）由题中图可知控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，因此，基因A和a、B和B的遗传不遵循基因的自由组合定律。（2）位于非同源染色体上的非等位