知识系统构建规律方法整合整合一 减数分裂与有丝分裂的比较1.列表比较法分裂方式比较项目有丝分裂减数分裂间期前期中期后期末期性原细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞前、中期后期染色体数目变化2n2n2n4n4n→2n2n2nn2nnDNA数目变化2c→4c4c4c4c4c→2c2c→4c4c2c2cc2.曲线图比较法项目有丝分裂减数分裂曲线变化3.分裂图像比较法(以二倍体动物细胞为例)时期图形分裂方式特有特征前期有丝分裂有同源染色体但不联会减数第一次分裂①有同源染色体;②联会,出现四分体减数第二次分裂①无同源染色体;②染色体数可能为奇数中期有丝分裂着丝粒排列在赤道面上减数第一次分裂四分体排列在赤道面两侧减数第二次分裂①无同源染色体;②染色体数可能为奇数后期有丝分裂移向一极的染色体中有同源染色体减数第一次分裂移向一极的染色体中无同源染色体减数第二次分裂①移向一极的染色体中无同源染色体;②移向一极的染色体数目可能为奇数例1 如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像,据图回答下列问题:(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来:__________________;按顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来:____________________________________。
2)此动物的正常体细胞中有________对同源染色体,细胞核中有________个DNA分子3)在上述分裂图中,细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图____________4)在上述分裂图中,属于初级精母细胞的是图_______5)在上述分裂图中,每条染色体上只含有一个DNA分子的是图____________答案(1)⑫②⑤⑥⑦ ①③⑧⑩④⑨⑪ (2)2 4 (3)⑤⑥ (4)①③⑧ (5)⑤⑥⑦⑨⑪ 解析 ①图中含4条染色体且两两配对,属于减数第一次分裂前期(四分体);②中含4条染色体,都排列在赤道面上,没有出现两两配对现象,为有丝分裂中期;③中含4条染色体,排列在赤道面上,同源染色体两两配对,为减数第一次分裂中期;④中含2条染色体,排列在赤道面上,为减数第二次分裂中期;⑤⑥都含8条染色体,染色体移向两极,为有丝分裂后期;⑦中细胞的每一极都含4条染色体,细胞膜正把细胞缢裂为两个,为有丝分裂末期;⑧表示同源染色体分开移向两极,为减数第一次分裂后期;⑨中姐妹染色单体分开移向两极,变成4条染色体,为减数第二次分裂后期;⑩中无同源染色体,含2条已复制的染色体,为减数第一次分裂后得到的细胞——次级性母细胞;⑪为减数第二次分裂后得到的细胞——成熟生殖细胞;⑫中染色体散乱分布,中心粒正移向两极,为有丝分裂前期细胞。
整合二 概率计算中的“男孩患病”与“患病男孩”1.常染色体遗传时(1)男孩患病:常染色体遗传与性别无关,男女性别及整个人群中的发生概率相等,故计算时不考虑性别,所得群体发病概率即为男孩患病的概率即男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率例如:P AaXXAaXY ↓F1 aaXY 则F1中的男孩(XY)为aa的可能性为1=2)患病男孩:这种情况下得首先计算群体发病概率,再计算患者中男孩占患病者的比例因为患者中也是男女各半,所以只要将群体发病概率乘以,就是患病男孩的概率即患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率例如:P AaXXAaXY ↓F1 aa(XX和XY)则F1为aaXY的可能性为=2.伴性遗传(1)男孩患病P XBXbXBY ↓F1 X-YX-Y已确定为男孩,则其为XBY和XbY的可能性各为,因此出现“男孩患病”的概率是2)患病男孩P XBXbXBY ↓F1 X-Y 在F1性别不确定时,其为XbY(患病男孩)的可能性为,因此出现“患病男孩”的概率是由上述情况可见,在伴性遗传中“色盲男孩”与“男孩色盲”的概率,虽然只是“男孩”与“色盲”反了一下,但结果完全不同。
病名在前、性别在后,则根据双亲基因型推测后代基因型,从全部后代中找出患病男女,即可求得患病男(女)的概率;若性别在前、病名在后,根据双亲基因型推测后代基因型,求概率问题时只需要考虑相应性别中的发病情况例2 假设图中的父亲不携带致病基因,回答下列问题:(1)该对夫妇再生一个患病孩子的概率:________2)该对夫妇所生男孩的患病概率:________3)该对夫妇再生一个患病男孩的概率:________答案 (1) (2) (3)解析 父亲不携带致病基因,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,假设控制该病的基因为B、b,可推知父亲的基因型为XBY,母亲的基因型为XBXb1)不考虑性别的情况下,该夫妇再生一个患病孩子的概率为2)性别已知,基因型为X-Y,其中XbY所占比例为3)性别不确定,生男孩的概率为,因此该夫妇再生一个患病男孩的概率为(生男孩概率)(男孩患病率)=整合三 基因所处位置的判定1.判断基因位于常染色体上还是X染色体上(1)在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交(2)在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验①若正反交结果相同,则基因位于常染色体上。
②若正反交结果不同,则基因位于X染色体上2.判断基因是位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上选取纯合隐性雌与纯合显性雄杂交 ⇓注 ZW型生物选择个体时,♀、 ♂对调3.判断基因位于细胞核还是位于细胞质(1)判断依据:细胞质遗传具有母系遗传的特点,子代性状与母方相同因此正反交结果不相同,且子代性状始终与母方相同2)判断方法:设置正反交杂交实验①若正反交结果不同,且子代始终与母方相同,则为细胞质遗传②若正反交结果相同,则为细胞核遗传例3 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变,使野生型变为突变型该鼠与野生型鼠杂交,F1的雌雄鼠中均既有野生型,又有突变型假如仅通过一次杂交实验鉴别突变基因是在常染色体上还是在X染色体上,F1的杂交组合最好选择( )A.野生型(雌)突变型(雄)B.野生型(雄)突变型(雌)C.野生型(雌)野生型(雄)D.突变型(雌)突变型(雄)答案 A解析 由条件可知,突变型是显性性状,野生型是隐性性状;选择隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时,若后代雌鼠全为显性性状,雄鼠全为隐性性状,则该突变基因位于X染色体上;若后代雌雄鼠中都有显性性状,则该突变基因位于常染色体上。
整合四 遗传系谱图解的解题规律1.判定遗传病的类型第一步:考虑是否为细胞质遗传如系谱图中母亲患病,子女全部患病;母亲正常则子女全部正常,与父方是否患病无关,则很可能是细胞质遗传如下图:第二步:确定是否为伴Y遗传(1)如系谱图A中,患者全为男性,则很可能为伴Y染色体遗传2)如果患者有女性,则不是伴Y染色体遗传,如图B3)如果男患者的父亲或儿子不是患者,则不是伴Y染色体遗传,如图C第三步:判定显隐性关系(1)双亲正常,子女中有患者,一定是隐性遗传病,如图D2)双亲患病,子女中出现正常的,一定是显性遗传病,如图E第四步:常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定(1)在隐性遗传的系谱图中,主要参照“女患者”①如果女患者的父亲和儿子都患病,则很可能为伴X染色体隐性遗传,如图F②如果女患者的父亲和儿子中有正常的,则一定为常染色体隐性遗传,如图G2)在显性遗传的系谱图中,主要参照“男患者”①如果男患者的母亲和女儿都患病,则很可能为伴X染色体显性遗传,如图H②如果男患者的母亲和女儿有正常的,则一定为常染色体显性遗传,如图I第五步:不能确定的类型在系谱分析时有时难以找到特定的系谱特征,此时只能做出“最可能”的判断,思路如下:2.计算概率在分析既有伴性遗传又有常染色体上的基因控制的两对及两对以上性状的遗传现象时,由性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理,由常染色体上基因控制的性状按基因的分离定律处理,整体上按基因的自由组合定律处理。
例4 某种遗传病受一对等位基因控制,如图为该遗传病的系谱图下列叙述正确的是( )A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1为纯合子B.若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ4为纯合子C.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2为杂合子D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子答案 C解析 由于存在一女患者,所以可以断定该遗传病一定不是伴Y染色体遗传病如果该遗传病为常染色体隐性遗传病,则可以断定Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ2都是杂合子;如果该遗传病为常染色体显性遗传病,则Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ4、Ⅲ2都是纯合子,Ⅰ2、Ⅱ3、Ⅲ1都是杂合子;如果该病为伴X染色体隐性遗传病,则Ⅱ1、Ⅲ2都是杂合子;根据Ⅱ1(Ⅲ2)正常,Ⅲ1(Ⅱ3)患病可断定该遗传病一定不是伴X染色体显性遗传病热点考题集训1.下列各图所示细胞均来自同一生物体,有关叙述正确的是( )A.属于有丝分裂过程的图是③④⑤B.细胞①的形成过程:④→③→⑤→②→⑥→①C.图①和图②可能来自于同一个初级精母细胞D.图③④⑤⑥中都具有同源染色体答案 C解析 图中属于有丝分裂的是④⑤,A错误;细胞①的形成过程:④→③→②→⑥→①,B错误;细胞⑥处于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,D错误。
2.果蝇的精细胞中有4条染色体,其初级精母细胞中的染色单体和四分体数目分别是( )A.4和4 B.8和4C.8和8 D.16和4答案 D解析 果蝇有8条染色体,在初级精母细胞中由于每条染色体含有两条姐妹染色单体,所以共有16条染色单体四对同源染色体两两联会配对,故形成4个四分体3.细胞分裂是生物体一项重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础下列关于图示的叙述,不正确的是( )A.若某植株的一个细胞正在进行分裂如图①,此细胞的下一个时期的主要特点是着丝粒分裂B.假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如图②,其染色体A、a、B、b分布如图,此细胞产生的精子染色体组成为AB的概率是C.图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,在分裂形成此细胞的过程中,细胞内可形成3个四分体D.图②对应于图④中的BC段,图③对应于图④中的DE段答案 B解析 图①所示的细胞无同源染色体,故处于减数第二次分裂中期,下一个时期会发生着丝粒的分裂,染色单体变成染色体,A正确;图②所示是精原细胞(AaBb)正在进行有丝分裂,有两对同源染色体,通过减数分裂形成的精子的染色体组成为AB的概率为,B错误;图③所示细胞为卵细胞或极体,可以判断该动物体细胞有3对同源染色体,所以在减数第一次分裂过程中会形成3个四分体,C正确;图②每条染色体含2条染色单体,DNA含量加倍,对应图④的BC段,图③无染色单体,是经减数分裂形成的配子细胞,对应图④的DE段,D正确。
4.(加试)与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体变化的显著特。