（教师用书）2016-2017版高中生物 第2章 染色体与遗传 第2节 遗传的染色体学说学案 浙科版必修2

第二节遗传的染色体学说1说出遗传的染色体学说。(重点)2用遗传的染色体学说解释孟德尔定律。(难点)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的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。探讨：孟德尔提出的基因在遗传时有什么行为？提示：(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。探讨：科学家发现，染色体在遗传时有什么行为？提示： (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。探讨：染色体和基因在遗传中的行为有怎样的关系？提示：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。探讨：基因和染色体具有平行行为的原因是什么？提示：因为基因位于染色体上，染色体是基因的载体。基因与染色体“平行”的表现(1)数量“平行”：基因和染色体在体细胞中都成对存在；在生殖细胞中，成对的基因(或染色体)单独存在。(2)存在状态“平行”：在有性生殖过程中，基因和染色体都保持完整性和独立性。(3)来源“平行”：体细胞中成对的基因和成对的染色体都是一个来自父方，一个来自母方。(4)行为“平行”：非等位基因和非同源染色体在减数第一次分裂后期都自由组合。1下列各项中，不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是()A基因、染色体在生殖过程中的完整性和独立性B体细胞中基因、染色体成对存在，配子中二者都是单一存在C体细胞中成对的基因、同源染色体都是一个(条)来自母方，一个(条)来自父方D等位基因、非同源染色体的自由组合【解析】在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【答案】D2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()【导学号：35930014】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】由题意可知：该细胞的基因组成为AaBb，经过减数第一次分裂前的间期DNA复制后，该细胞的基因组成为AAaaBBbb，所以若A、a和B、b这两对等位基因位于一对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色和4个绿色荧光点；若这两对等位基因在两对同源染色体上，则四分体只有A、a或者只有B、b，即1个四分体中只出现4个黄色荧光点或4个绿色荧光点，不可能同时存在。【答案】B孟 德 尔 定 律 的 细 胞 学 解 释1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。(3)F1(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。(4) F1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。(5)F1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。2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。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。探讨：等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期还是减数第二次分裂后期？提示：减数第一次分裂后期。等位基因随着同源染色体的分开而分离。减数第二次分裂后期是姐妹染色单体上的相同基因(如A和A)的分离。探讨：上图中A和a、B和b两对等位基因是否遵循自由组合定律？为什么？提示：不遵循；因为遵循自由组合定律的基因应该是位于非同源染色体上的非等位基因，而A和a、B和b位于同一对同源染色体上。探讨：基因型为Aa的动物，在其精子形成过程中，基因A与A、a与a、A与a分开，分别发生在减数分裂的什么时期？提示：减后、减后、减后。1分离定律和自由组合定律的实质定律比较项目 分离定律自由组合定律描述对象一对同源染色体上的等位基因分别位于两对或两对以上同源染色体上的两对或两对以上非等位基因行为特点分离具一定的独立性分离或组合同时进行发生时期同时进行，均发生在减数第一次分裂的后期结果随同源染色体分开，等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合2.分离定律和自由组合定律的细胞学基础3孟德尔遗传规律的适用范围(1)适合于真核生物，因为真核生物具有染色体，基因的分离或自由组合是随着染色体分离或自由组合而进行的。(2)适合于能进行有性生殖的生物。因为孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂，只有能进行有性生殖的生物才能进行减数分裂。(3)自由组合定律发生在非同源染色体上的非等位基因之间。1据下图，下列选项中不遵循基因自由组合定律的是()【解析】基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。在选项A中的与是位于同源染色体上的基因，是不能自由组合的。【答案】A2下图能正确表示基因分离定律实质的是()【解析】基因分离定律的实质是：杂合子在产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分离，独立地进入不同的配子中。【答案】C1基因自由组合定律中“自由组合”的基因是()A同源染色体上的基因B同源染色体上的等位基因C同源染色体上的非等位基因D非同源染色体上的非等位基因【解析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰。【答案】D2如图分别表示同一动物不同细胞的分裂图像，可能导致等位基因彼此分离的图像是()【解析】等位基因位于同源染色体上，只有在减数分裂中随同源染色体的分开而分离，发生的时期是减数第一次分裂后期。已知题目中是同一个动物的细胞分裂图，所以A图是有丝分裂的后期，B图是减数第一次分裂后期，C图是减数第二次分裂后期，D图是有丝分裂中期。【答案】B 3下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是()A同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离B非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合C染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开D非同源染色体数量越多，非同源染色体上的非等位基因组合的种类也越多【解析】等位基因位于一对同源染色体的同一位置上，因此，同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离，A正确；非同源染色体自由组合时只能引起非同源染色体上的非等位基因自由组合，而同源染色体上的非等位基因不能自由组合，B错误；同一条染色体上的两条染色单体含有的两个DNA分子是经过DNA复制形成的，在染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开，C正确；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的组合是随机的，非同源染色体数量越多，非同源染色体的组合种类以及非同源染色体上非等位基因组合的种类也越多，D正确。【答案】B4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。现有这种昆虫一个体基因型如图所示，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自由组合定律，并说明理由。 。(2)该昆虫一个初级精母细胞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 。(5)为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 。【解析】(1)从图中可以看出控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，因此这两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。(2)该昆虫的一个初级精母细胞经减数分裂可产生4个精细胞，基因型可能为AbD、AbD和abd、abd或Abd、Abd和abD、abD。(3)该昆虫体细胞有丝分裂后期，由于所有的基因都已复制，而姐妹染色单体要分开，所以每个基因都移向细胞同一极，也就是细胞的两极都有一整套相同的基因。(4)该昆虫复制形成的两个D基因发生分离的时期在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(5)可选基因型为aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd的个体与该昆虫进行交配，观察后代的表现型分离比即可。【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(5)aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd课堂小结：网络构建核心回扣1.基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2.基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。3.基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。4.基因自由组合定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5.减数分裂过程中基因的数量变化8