专题03-减数分裂和受精作用、基因在染色体上、伴性遗传-高一生物期末复习重难点探究(原卷版)

2021-2022学年高一生物期末复习重难点探究重难点03减数分裂和受精作用、基因在染色体上、伴性遗传方法探究1．减数分裂的概念2．动物精子的形成过程3．精子和卵细胞形成过程的差异比较精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式均等分裂第一极体均等分裂，初、次级卵母细胞不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞↓4个精子一个卵原细胞↓1个卵细胞、3个4．受精作用的概念5．基因位于染色体上的实验证据(1)摩尔根果蝇杂交实验分析①F2中红眼与白眼比例为3∶1，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。②假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为1∶1，仍符合基因的分离定律。(2)基因与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。(3)研究方法：假说—演绎法。6．性染色体与性别决定(1)染色体类型eq\x(染色体)eq\o(→,\s\up7(据来源))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(同源染色体),\x(非同源染色体)))eq\o(→,\s\up7(据与性别关系))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\x(常染色体),\x(性染色体)\o(→,\s\up7(决定))性别))↓基因伴性遗传(2)性别决定①性染色体决定性别项目类型XY型性别决定ZW型性别决定雄性个体两条异型性染色体X、Y两条同型性染色体Z、Z雄配子两种，分别含X和Y，比例为1∶1一种，含Z雌体个体两条同型性染色体X、X两条异型性染色体Z、W后代性别决定于父方决定于母方典型分布哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类②染色体组数决定性别③环境因子决定性别有些生物性别完全由环境决定[易错警示](1)♀、♂异体生物才有性别，性别决定方式有多种，但最主要的是由性染色体决定。(2)不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体，如雌雄同体的生物(如小麦)就没有性染色体。7．X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系基因所在区段基因型(隐性遗传病)男正常男患病女正常女患病ⅠXBYBXBYbXbYBXbYbXBXBXBXbXbXbⅡ－1(伴Y染色体遗传)XYBXYbⅡ－2(伴X染色体遗传)XBYXbYXBXBXBXb XbXb(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但在特殊情况下也有差别，如控制某对相对性状的基因A、a位于X和Y染色体的同源区段Ⅰ上，如下图：♀XaXa×XaYA♂XaYAXaXa(♂全为显性)(♀全为隐性)(3)X、Y染色体非同源区段上基因的遗传基因的位置Y染色体非同源区段基因的传递规律X染色体非同源区段基因的传递规律隐性基因显性基因模型图解判断依据父传子、子传孙，具有世代连续性双亲正常子病；母病子必病，女病父必病子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病规律没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常男性患者多于女性患者；具有交叉遗传现象女性患者多于男性患者；具有连续遗传现象举例外耳道多毛症红绿色盲症、血友病抗维生素D佝偻病[易错警示]X、Y染色体的来源及传递规律①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲，向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。③一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，应是相同的，但来自母亲的既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。8．伴性遗传与生物性别简易界定上述杂交实验不仅可用于确认基因位置，还可用于伴性遗传中生物性别的简易界定，即若控制某性状的基因位于X(或Z)染色体上，Y(或W)染色体上无其等位基因，则可选择同型性染色体隐性类型(XbXb或ZbZb)与异型性染色体显性类型(XBY或ZBW)进行杂交，则子代中，凡具显性性状(XBXb或ZBZb)的个体应具同型染色体；凡具隐性性状的个体均具异型性染色体。由此，可据生物个体性状表现，推测其性别类型，即：9．“四步法”判断遗传系谱图中的遗传方式步骤现象及结论图解表示第一，排除或确定伴Y染色体遗传若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则极可能为伴Y染色体遗传病，若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传“无中生有”(无病的双亲，所生的孩子中有患者)，则为隐性遗传“有中生无”(有病的双亲，所生的孩子中出现无病的)，则为显性遗传第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上①双亲有病儿子正常②父病女必病，子病母必病伴X染色体显性遗传①双亲有病女儿正常②父病女不病或者子病母不病常染色体显性遗传①父亲正常儿子有病②母病子必病，女病父必病伴X染色体隐性遗传①双亲正常女儿有病②母病子不病或女病父不病常染色体隐性遗传第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测①若该病在代与代间连续遗传→显性遗传—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(患者性别无差别))常染色体上,\o(→,\s\up7(患者女多于男))X染色体上))②若该病在系谱图中隔代遗传→隐性遗传—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(患者性别无差别))常染色体上,\o(→,\s\up7(患者男多于女))X染色体上))10．基因位置的确认——设计实验确认基因在常染色体上还是在X染色体上(1)若性状显隐性已知，选择隐性雌性个体(♀)与显性雄性个体(♂)杂交，据子代性状表现是否与性别相联系予以确认。隐性性状(♀)×显性性状(♂)若雄性子代中有显性性状(或雌性子代中有隐性性状)可确认基因不在X染色体上(或确认基因应在常染色体上)(2)若性状显隐性是未知的，则可设计正反交实验确认基因在常染色体上，还是在X染色体上——正反交结果相同时，基因位于常染色体上，正反交结果不同时，基因位于X染色体上。11．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：eq\a\vs4\al(纯合隐性雌,×,纯合显性雄)⇒eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若子代所有雄性均为显性性状⇒位于同,源区段上,②若子代所有雄性均为隐性性状⇒仅位于,X染色体上))(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：eq\a\vs4\al(杂合显性雌,×,纯合显性雄)⇒eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若子代中雌雄个体全表现显性性状,⇒位于X、Y染色体的同源区段上,②若子代中雌性个体全表现显性性状，雄,性个体中既有显性性状又有隐性性状,⇒仅位于X染色体上))12．基因是位于常染色体还是X、Y染色体同源区段(1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：eq\a\vs4\al(隐性纯合雌,×,显性纯合雄)⇒eq\a\vs4\al(获得F1,均表现显性)F2(2)结果推断eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性,状出现，则该基因位于常染色体上,②若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌,性个体中既有显性性状又有隐性性状，则,该基因位于X、Y染色体的同源区段上))典例剖析例1下列关于细胞分裂的表述，正确的是()A．二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞的每一极均不含有同源染色体B．二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时，随机地、不均等地分配C．二倍体生物减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞相同，含同源染色体D．等位基因的分离发生在减数第一次分裂过程中，非等位基因的自由组合发生在减数第二次分裂过程中【答案】B【解析】有丝分裂过程中没有同源染色体的分离，因此在二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞的每一极均含有同源染色体，A错误；二倍体生物细胞在细胞分裂过程中，线粒体、叶绿体等并不是均匀分布，因此细胞质中的遗传物质在细胞分裂时，随机地、不均等地分配，B正确；二倍体生物减数第二次分裂过程中一般无同源染色体；C错误；非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，D错误。例2在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红、黄色，等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换，下列有关推测合理的是()A．①时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个B．③时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各1个C．②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个D．图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常【答案】C【解析】分析题图可知①是有丝分裂后期的细胞，着丝点分裂，向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各1个，A错误；分析题意可知③是减数第二次分裂后期的细胞，由于减数第一次分裂时等位基因已经发生了分离，因此向每一极移动的荧光点红、黄色不能同时出现，B错误；②为初级精母细胞，染色体发生了复制，基因加倍，此时同源染色体没有分离，因此该时期的细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个，C正确；分析题图可知，图中的精细胞存在等位基因B和b，若不考虑基因突变和交叉互换，原因只能是减数第一次分裂时B与b所在的同源染色体没有发生分离所致，D错误。例3如图为某家族两种单基因遗传病甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图，家族中Ⅰ－2不携带乙病致病基因，下列说法不正确的是()A．Ⅲ－13致病基因来自Ⅱ－8B．假如Ⅲ－10和Ⅲ－13结婚，后代不患病的概率为7/24C．Ⅱ－5为纯合子的概率是1/2D．假如Ⅲ－10和Ⅲ－13结婚，生出只患一种病孩子的概率为3/8【答案】D【解析】根据Ⅱ－3和Ⅱ－4均患甲病而Ⅲ－9不患病可知，甲病为常染色体显性遗传病，由Ⅰ－2不携带乙病致病基因，Ⅰ－1和Ⅰ－2均不患乙病，而Ⅱ－7患乙病可知乙病为伴X隐性遗传病，故患乙病男孩(Ⅲ－13)的致病基因只能来自母方(Ⅱ－8)，A正确。Ⅲ－10和Ⅲ－13婚配，仅考虑甲病，Ⅲ－10的基因型为2/3Aa、1/3AA，Ⅲ－13的基因型为aa，后代不患甲病的概率为2/3×1/2＝1/3，患甲病的概率为2/3；仅考虑乙病，Ⅲ－13的基因型为XbY，Ⅲ－10的基因型为3/4XBXB、1/4XBXb，后代患乙病的概率为1/4×1/2＝1/8，不患乙病的概率为7/8，两种病综合考虑时，后代不患病的概率为1/3×7/8＝7/24，只患一种病的概率为1－7/24－1/8×2/3＝5/8，B正确、D错误。分析可知，Ⅰ－1的基因型为aaXBXb，Ⅰ－2的基因型为AaXBY，Ⅱ－5表现正常，其基因型是1/2aaXBXb、1/2aaXBXB，C正确。例4已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体变换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)【答案】(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F，中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。【解析】(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F，中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。例5假设每一代中均既有男性又有女性，那么，下列哪组单基因遗传病肯定会表现出“代代相传且男女患病概率不同”的特点()A．常染色体显性、伴X染色体隐形、伴Y染色体显性B．常染色体显性、伴X染色体显形、伴Y染色体隐性C．常染色体显性、伴X染色体显形、伴Y染色体显性D．伴X染色体显性、伴Y染色体隐性和伴Y染色体显性【答案】D【解析】常染色体显性遗传病的遗传与性别无关，后代男女患病概率相同，不会出现“男女患病概率不同”的现象，ABC错误；伴X染色体显性代代相传，且女患者多于男患者；伴Y染色体隐性和伴Y染色体显性都具有代代相传的特点，且患者都为男性，即男女患病概率不等，D正确。例6下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是()A．基因发生突变而染色体没有发生变化B．等位基因随同源染色体的分离而分离C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D．含有等位基因A和a的杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状【答案】A【解析】基因突变发生在基因内部，不会导致染色体发生变化，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，A符合题意；等位基因随同源染色体的分离而分离可以说明“核基因和染色体行为存在平行关系”；B不符合题意；减数分裂产生配子时，配子中基因和染色体数目均减半，说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，C不符合题意；基因型为Aa的杂合体因染色体缺失而表现出a基因控制的性状，说明A基因随缺失染色体而缺失，可以说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，D不符合题意。精选习题1．羊的性别决定方式为XY型，已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。在正常情况下，下列叙述错误的是()A．若该对等位基因位于常染色体上，该羊群体中相关基因型可以有3种B．若该对等位基因仅位于X染色体上，该羊群体中相关基因型可以有5种C．若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段，该羊群体中相关基因型有6种D．若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛2．果蝇中，红眼(B)与白眼(b)是由一对等位基因控制的相对性状，白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全为红眼，F2代白眼∶红眼＝1∶3，但是白眼只出现于雄性，下列叙述正确的是()A．实验结果不能用孟德尔分离定律解释B．从上述结果就可判断该基因仅位于X染色体上，Y上无等位基因C．将F2中白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，每一组杂交都可获得白眼雌蝇D．要确定该基因是否仅位于X染色体上，应将白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交3．如图所示为鸡(ZW型性别决定)羽毛颜色的杂交实验结果，下列叙述不正确的是()P芦花♂×芦花♀↓F1芦花♂芦花♀非芦花♀↓2∶1∶1A．该对性状的遗传属于伴性遗传B．芦花性状为显性性状C．亲、子代芦花母鸡的基因型相同D．亲、子代芦花公鸡的基因型相同4．果蝇的灰身(B)和黑身(b)、红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果：P灰身♀×黑身♂红眼♀×眼♂F1灰身红眼F2灰身∶黑身＝3∶1红眼∶白眼＝3∶1(1)F1随机交配，试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是和。(2)现用纯合的灰身红眼雌果蝇与黑身白眼雄果蝇杂交，再让F1个体间杂交得到F2。预期F2可能出现的基因型有