浙江专版高中生物第二章染色体与遗传第二节遗传的染色体学说学案浙科版必修2.docx

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浙江专版高中生物第二章染色体与遗传第二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．遗传的染色体学说认为细胞核内的染色体可能是基因的载体。

2．基因的行为和减数分裂过程中的染色体行为有着平行的关系。

3．一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，分别进入到两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。

4．位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，在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。

遗传的染色体学说

1．学说的含义

基因的行为和减数分裂过程中染色体行为有着平行的关系；细胞核内的染色体可能是基因的载体。

2．学说的依据

（1）基因在杂交实验中始终保持其独立性和完整性，而染色体在细胞分裂各期中也保持着一定的形态特征。

（2）基因（等位基因）在体细胞中成对存在，其中一个来自父方，一个来自母方；染色体（同源染色体）也成对存在，一条来自父方，一条来自母方。

（3）在形成配子时，等位基因相互分离，非等位基因自由组合；同样，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

每种生物的基因数量都要远远多于这种生物的染色体数目，如人的体细胞只有23对染色体，却有3万个左右的基因，那么基因与染色体可能有怎样的对应关系呢？

提示：

一条染色体上有许多个基因。

基因和染色体行为的平行关系

基因行为

染色体行为

在杂交过程中保持完整性和独立性

在配子形成和受精过程中具有相对稳定的形态特征

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，同源染色体一条来自父方，一条来自母方

在配子中成对的基因只有一个

在配子中成对的染色体只有一条

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自由组合

[特别提醒]　基因主要存在于染色体上，另外也存在于细胞质中的DNA上；原核生物的拟核上、病毒的遗传物质、真核生物的线粒体、叶绿体上也有基因分布。

孟德尔定律的细胞学解释及其实质

1．基因分离定律的实质

即：

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，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

2．自由组合定律的实质

（1）自由组合定律的细胞学解释：

在杂合子的体细胞中，控制两对相对性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，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。

（2）基因自由组合定律的实质：

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；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。

1．F1（基因型是Aa）在减数分裂形成配子时等位基因表现出分离。

那么等位基因分离的原因是什么？

提示：

等位基因位于同源染色体的相同位置上，减数分裂时随着同源染色体的分开而分离。

2．你知道等位基因分离与非等位基因自由组合的时间吗？

提示：

减数第一次分裂的后期。

3．F1（基因型是AaBb）自交，F2出现四种表现型比例为9∶3∶3∶1，请用细胞学解释产生该比例的原因？

提示：

F1产生AB、Ab、aB、ab四种类型的配子且比例为1∶1∶1∶1，在受精作用形成受精卵时，雌雄配子结合是随机的，所以F2出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1。

1．分离定律的细胞学基础

（1）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，如下图：

（2）杂合子中等位基因的行为：

①独立性：

杂合子中一对等位基因（Cc）位于一对同源染色体的相同位置上，既不融合也不混杂，各自保持独立性。

②分离性：

减数分裂（无交叉现象）时，同源染色体分开，等位基因彼此分离，分别进入两个配子中，从而杂合子可以产生两种类型且数量相等的配子。

③随机组合性：

受精作用中雌、雄配子结合的机会均等，等位基因随配子遗传给子代。

2．自由组合定律的细胞学基础

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，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如下图：

[特别提醒]　基因的行为并不都遵循孟德尔遗传规律

①并不是所有的非等位基因都遵循基因自由组合定律，只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律。

②并不是真核生物中所有的基因都遵循孟德尔的遗传规律，叶绿体、线粒体中的基因都不遵循遗传规律。

③原核生物中的基因都不遵循孟德尔遗传规律。

基因与染色体行为的平行关系的拓展分析

[例1]　下列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．非等位基因自由组合，非同源染色体也有自由组合

D．基因是遗传的独立单位

[思路点拨]

[精讲精析]　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。

[答案]　D

1．下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是（　　）

A．基因全部在染色体上

B．染色体就是由基因组成的

C．一条染色体上含有多个基因

D．一条染色体上只有一个基因

解析：

选C　染色体主要由DNA和蛋白质组成的，生物体内的基因主要存在于染色体上，但在叶绿体和线粒体中也有少量基因。

一条染色体上有许多个基因，这些基因在染色体上呈线性排列。

结合减数分裂考查孟德尔定律的细胞学解释

[例2]　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细胞的过程中，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

[思路点拨]

[精讲精析]　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。

[答案]　C

（1）按自由组合定律遗传的每一对基因的传递都遵循分离定律，因此，多对等位基因在一起遗传的自由组合问题可分解为多个一对等位基因的分离定律问题。

（2）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合仍具有独立性和同时性。

2.右图是基因型为RrDd的某种动物一个卵细胞基因组成示意图。

请据图分析回答：

（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。

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1/2，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、rd4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。

答案：

（1）2　

（2）4　（3）分离　自由组合

[课堂回扣练习]

一、概念原理识记题

1．大量事实表明，基因遗传行为与染色体的行为是平行的。

下列各项中与此无关的是（　　）

A．基因在染色体上

B．同源染色体分离导致等位基因分离

C．每条染色体上有许多基因

D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组

解析：

选C　二者的行为一致性说明两者是具有承载或包含关系的，但与基因数量的多少无关。

基因在染色体上，等位基因位于同源染色体上，非同源染色体上是非等位基因都能说明基因遗传行为与染色体的行为是平行的。

二、易错易混辨析题

2．下列各种基因型的个体自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1的是（　　）

解析：

选C　由比例9∶3∶3∶1可知，涉及两对等位基因，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。

[回扣知识点]

1．基因和染色体的关系及其理论依据。

。

2．易误点提醒：

基因的位置与孟德尔遗传定律的关系。

[课下综合检测]

一、选择题

1．下列叙述正确的是（　　）

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．哺乳动物体细胞细胞核中，基因和染色体都是成对存在的

D．非等位基因在形成配子时都是自由组合的

解析：

选C　细胞中除染色体上有DNA外，线粒体、叶绿体等细胞器内也存在基因（质基因）；细胞中的染色体经过复制后，每条染色体含有两条染色单体、两个DNA分子；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，而不是同源染色体上的非等位基因。

2．“基因在染色体上”可以从下列哪个结论中得出（　　）

A．基因和染色体行为存在明显的平行关系

B．基因和染色体都在细胞内

C．有丝分裂中同源染色体不分离

D．卵细胞中既不含等位基因也不含同源染色体

解析：

选A　由基因和染色体的平行关系，可知基因在染色体上。

3．下图表示某个生物的精细胞，试根据细胞内基因（三对基因独立遗传）的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞（　　）

A．2个　　　　　　　　B．3个

C．4个D．5个

解析：

选B　一个精原细胞中只产生4个精细胞，两种类型；分析图示可知至少来自3个精原细胞。

4．下图甲、乙、丙、丁表示的是四株豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，下列分析不正确的是（　　）

A．甲、乙杂交后代的性状分离之比是9∶3∶3∶1

B．甲、丙杂交后代的基因型之比是1∶1∶1∶1

C．四株豌豆自交都能产生基因型为AAbb的后代

D．甲株中基因A与a的分开发生在减数第二次分裂时期

解析：

选D　甲株中基因A与a的分开发生在减数第一次分裂后期。

5.右图是某生物细胞处于分裂过程中某时期染色体图，下列描述正确的是（　　）

A．图中有4条染色体，4个四分体

B．精巢细胞中的染色体数目有4、8、16条三种可能

C．①号染色体上有基因R，则②号染色体的对应位点上必定是r

D．若该生物的基因型为AaBb，①号和③号染色体上分别有基因A和B，则理论上该生物可能形成基因型为AB、ab、Ab、aB的四种配子

解析：

选D　该图是减数分裂四分体时期，图中有4条染色体，2个四分体，该生物体细胞有4条染色体，精巢细胞可进行减数分裂，也可进行有丝分裂，所以精巢细胞中染色体数目有2（减数第二次分裂前、中、末期）、4（减数第二次分裂后期或有丝分裂前、中期）、8（有丝分裂后期）条三种可能，不会出现16条。

①②为同源染色体，①号上有基因R，则②号对应位置上为R或r。

①③为非同源染色体，由基因自由组合定律可知D项正确。

6．基因自由组合定律揭示了（　　）

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