第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一、选择题
1．下列关于DNA分子和染色体的叙述，不正确的是( )
A．DNA在复制过程中可能会发生差错，这种差错不一定会传给下一代
B．有丝分裂间期细胞中染色体数目不随DNA复制而增加
C．在减数分裂的四分体时期，非同源染色体间部分发生互换属于基因重组
D．处于减数第二次分裂的细胞中，染色体与DNA的数目比分别为1∶2或1∶1
2．下图是人体一个细胞的一次分裂过程中，细胞核内DNA分子数(无阴影)和染色体数(阴影) 在1、2、3、4四个时期的统计数据。假如没有发生变异，则同源染色体分离发生在( )(导学号 57130154)
A．1 B．2 C．3 D．4
3．(2016年江西南昌调研)某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正确的是( )
A．次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B．次级精母细胞后期的染色体的数目是正常体细胞中的染色体数目的一半
C．初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D．4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子
4．(2015年河南安阳检测)下图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是( )
A．甲可能是丙的子细胞
B．乙、丙细胞不可能来自同一个体
C．甲、乙、丙三个细胞均含有4条染色体
D．甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
5．下面是关于果蝇细胞分裂的三个图形，相关叙述正确的是( )
A．图甲中，同源染色体分离发生在ef段
B．图乙染色单体为0，可以表示有丝分裂的后期
C．图丙细胞中只有一个染色体组，没有同源染色体
D．图甲中，ce段细胞易发生基因突变
6．下图是某高等动物体内四个正在分裂的细胞示意图，下列说法正确的是( )(导学号 57130155)
A．图甲表示的细胞处于有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期
B．如果处于这四种分裂期的细胞在同一器官中出现，则该器官应是卵巢，图乙表示的细胞名称是极体
C．若该动物的基因型是AaBb，在图甲中如果1号染色体上有A基因，2号染色体上有B基因；在正常情况下，该细胞中含a基因、b基因的染色体是5和6
D．图中含有同源染色体的细胞是甲、乙、丙
7．(2015年河北石家庄模拟)观察四分体时期效果最好的材料是( )
A．生发层 B．幼嫩的柱头
C．幼嫩的花药 D．成熟的花药
8．某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞( )
A．处于有丝分裂后期
B．正在发生基因自由组合
C．将形成配子
D．正在发生DNA复制
9．(2016届山西临汾三模)果蝇(2N＝8)体内的A/a与B/b两对等位基因独立遗传，基因型为AaBb的果蝇体内的某细胞正在发生细胞分裂(无染色体变异)。下列说法正确的是( )
A．含有4条染色体的细胞中不存在同源染色体和姐妹染色单体
B．基因组成为AAaaBBbb的细胞中含有的染色体为8或16条
C．减数分裂过程中，基因组成为AaBB的细胞一定是基因突变的结果
D．分裂过程中基因组成为AABB的细胞形成的子细胞都是生殖细胞
10．图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞；图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化。下列有关叙述正确的是( )
A．基因A、a所在的染色体是已发生基因突变的X染色体
B．图甲可对应于图乙中的BC段和图丙中的HJ段
C．图乙中的BC段和图丙中的HJ段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期
D．图乙中的CD段和图丙中的曲段形成的原因都与质膜的流动性有关
选择题答题卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、非选择题
11．下图A、B是某种雌性动物细胞分裂示意图，图C表示该动物细胞分裂各时期核DNA含量变化曲线，请据图回答问题。(导学号 57130156)
A B C
(1)图A所示细胞中含有________个染色体组。
(2)图B所示细胞中染色体①上基因B与突变基因b的分离发生在图C的________段。
(3)图D坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为________、________，请在图D坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”的变化曲线。
(4)请在下列方框中画出该生物体形成基因型为AB的配子时的减数第二次分裂后期示意图(只要求画出与AB形成有关的细胞图)。
D
12．狗的皮毛颜色有黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、红色(A_bb)和黄色(aabb)，两对基因独立遗传。回答下列问题：
(1)如图1为黑色狗(AaBb)的细胞____________________________期示意图，图中1位点为A,2位点为a，出现这一现象的可能原因是________________________________；由该细胞可推断，该狗正常分裂的细胞中常染色体数最多为________条。
(2)若基因型为AaBb的雌狗，产生了一个AaB的卵细胞，最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)一只褐色狗与一只红色狗交配产下一只黄色雄性小狗，则它们再生下一只黑色雌性小狗的概率是__________。
(4)狗体内合成色素的过程如图2所示，该过程表明：基因可以通过控制______________来控制代谢，从而控制性状。
(5)有一只雄狗表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状，让这只雄狗与正常雌狗杂交，得到了足够多的F1个体，则：
①如果F1中出现了该新性状，且控制该性状的显性基因D位于X染色体上，则F1个体的性状表现为
________________________________________________________________________。
②如果F1中出现了该新性状，且控制该性状的显性基因D位于常染色体上，则F1中个体的性状表现为____________________________________________________________。
第2、3节 基因在染色体上、伴性遗传
一、选择题
1．(2015年东北三省三校联考)下列有关生物科学史的研究过程的叙述中，不正确的是( )
A．赫尔希和蔡斯用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
B．孟德尔发现遗传定律运用了假说—演绎法
C．萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上呈线性排列
D．沃森和克里克研究DNA分子结构时运用了构建物理模型的方法
2．下列有关性状与性染色体的叙述，错误的是( )
A．ZW型性别决定的生物，雄性体细胞中性染色体大小相同
B．性染色体上的基因都与性别决定有关
C．XY型性别决定的生物，体细胞中含有性染色体
D．伴性遗传不一定有交叉遗传现象
3．(2016年黑龙江宝山区一模)一对表现型正常的夫妇，生下一个红绿色盲和白化病兼患的儿子，下列示意图中，b是红绿色盲致病基因，a为白化病致病基因，不可能存在于该夫妇体内的细胞是(不考虑基因突变)( )(导学号 57130157)
A B C D
4．以下家系图中最可能属于常染色体上的隐性遗传、Y染色体遗传、X染色体上的显性遗传、X染色体上的隐性遗传的依次是( )(导学号 57130158)
A．③①②④ B．②④①③
C．①④②③ D．①④③②
5．(2015年株洲一模)下图为某种罕见的遗传病的家族系谱图，这种病症的遗传方式最可能是( )
A．常染色体显性遗传病
B．常染色体隐性遗传病
C．伴X染色体显性遗传病
D．伴X染色体隐性遗传病
6．下面为四个遗传系谱图，有关叙述正确的是( )
A．甲和乙中的遗传方式完全一样
B．丁中这对夫妇再生一个女儿，正常的概率为1/8
C．乙中若父亲携带致病基因，则该遗传病为常染色体隐性遗传病
D．丙中的父亲不可能携带致病基因
7．(2016年河南郑州一模)纯种果蝇中，朱红眼 ♂×暗红眼♀，子代只有暗红眼；而反交，暗红眼 ♂×朱红眼♀，F1雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。设相关基因为A、a，下列叙述不正确的是( )
A．实验可判断暗红色基因为显性基因
B．反交的结果说明眼色基因不在细胞质中，也不在常染色体上
C．正反交的子代中，雌性基因型都是XAXa
D．预期正交的F1自由交配，后代表现型比例是1∶1∶1∶1
8．(2014年山东卷)某家系的遗传系谱图及部分个体基因型如下图所示，A1、A2、A3是位于X染色体上的等位基因。下列推断正确的是( )(导学号 57130159)
A．Ⅱ2基因型为XA1XA2的概率是1/4
B．Ⅲ1基因型为XA1Y的概率是1/4
C．Ⅲ2基因型为XA1XA2的概率是1/8
D．Ⅳ1基因型为XA1XA1概率是1/8
9．(2015年江苏徐州模拟)下图为某遗传病的系谱图，相关基因用B、b表示。图中1个体的基因型不可能是( )
A．bb B．Bb C．XbY D．XBY
10．如下图所示遗传系谱中图有甲(基因设为D、d)、乙(基因设为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列有关叙述不正确的是( )
A．甲病基因位于常染色体上，乙病基因位于X染色体上
B．Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为DDXeY或者DdXeY
C．Ⅱ7和Ⅱ8生育一个两病兼患的男孩的概率为1/16
D．Ⅲ13所含有的色盲基因来自Ⅰ2和Ⅰ3
选择题答题卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、非选择题
11. (2015年辽宁沈阳一模)图1表示果蝇体细胞的染色体组成，图2表示果蝇性染色体X和Y的非同源区段和同源区段。已知控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于XY染色体的同源区段。
图1 图2
请分析回答：
(1)基因B和b的根本区别是________________________________，它们所控制性状的遗传遵循____________定律。若只考虑这对基因，截毛雄果蝇的基因型可表示为____________。
(2)研究人员发现，果蝇群体中偶尔会出现Ⅳ三体(Ⅳ号染色体多一条)的个体。从变异类型分析，此变异属于____________________。已知Ⅳ三体的个体均能正常生活，且可以繁殖后代，则三体雄果蝇减数分裂过程中，次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有____________条(写出全部可能性)。从染色体组成的角度分析，此种三体雄果蝇经减数分裂可产生____________种配子，与正常雌果蝇杂交，子一代中正常个体和三体的比例为____________。
(3)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。
①果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配，子代表现型及比例如下表：
项目
无眼
野生型
F1
0
85
F2
79
245
据此判断，显性性状为____________，理由是____________________________。
②根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型纯合单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体。请完成以下实验设计：
实验步骤：
让正常无眼果蝇与野生型纯合单体果蝇交配，获得子代；统计子代的性状表现，并记录。
实验结果预测及结论：
Ⅰ.若子代中出现__________________________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；
Ⅱ.若子代全为____________，则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
12．(2015年全国卷Ⅱ)等位基因A和a可能位于X染色体上，也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。
不考虑基因突变和染色体变异，请回答下列问题：
(1)如果这对等位基因位于常染色体上，能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)如果这对等位基因位于X染色体上，那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于________(填“祖父”或“祖母”)，判断依据是______________________________ ________________________；此外，________(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
1．C 解析：DNA在复制过程中可能会发生差错，即发生基因突变，若是体细胞发生基因突变一般不会遗传给子代，若是生殖细胞发生基因突变一般可以遗传给后代，A正确；有丝分裂间期DNA因复制而加倍，但染色体数目不变，B正确；在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换引起的变异属于基因重组，非同源染色体间部分发生互换属于染色体结构变异，C错误；处于减数第一分裂、减数第二次分裂前期和中期的细胞中，染色体与DNA的数目比为1∶2，处于减数第二次分裂后期的细胞中，染色体与DNA的数目比为1∶1，D正确。
2．B 解析：同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，此时期的核内DNA数是染色体数的两倍，染色体数与亲本细胞的染色体数一样。
3．C
4．A 解析：丙细胞同源染色体分离，且到达每一极的两条非同源染色体是来自双亲的染色体(“1黑1白”)，而甲细胞处于减数第二次分裂的后期，没有同源染色体，且两组非同源染色体正好是来自双亲，所以甲可能是丙的子细胞，A正确，D错误；乙细胞处于有丝分裂的后期，其亲本细胞中的同源染色体与丙细胞的相同，所以乙、丙细胞可能来自同一个体，B错误；乙细胞含有8条染色体，C错误。
5．C 解析：同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即图甲中的de段；图乙中染色体数与体细胞的相同，可以表示有丝分裂的末期或减数第二次分裂后期；图丙细胞只含一个染色体组，没有同源染色体；基因突变一般发生在分裂间期，即图甲中的bc段。
6．B 解析：图中的四个细胞是同一动物体的细胞，由此可以判断图甲是有丝分裂后期，图乙是减数第二次分裂后期，图丙是减数第一次分裂后期，图丁是减数第二次分裂中期。因为图丙是不均等分裂，所以如果这个细胞在同一器官中出现，该器官应是卵巢，图乙是均等分裂，且不含有同源染色体，说明图乙是极体。图甲中的1和5、2和6是姐妹染色单体形成的相同的子染色体，所以基因是相同的。
7．C 解析：生发层细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂；幼嫩的柱头进行的也是有丝分裂；成熟的花药里面的细胞已经完成了减数分裂；只有幼嫩的花药，才可能正在进行减数分裂，便于观察四分体时期。
8．C 解析：二倍体动物的细胞内有10条染色体和10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，该细胞应处于减数第二次分裂的末期，即将形成配子，C正确。
9．B 解析：含有4条染色体的细胞如果处于减数第二次分裂过程中，则存在姐妹染色单体，A错误；基因组成为AAaaBBbb的细胞中含有的染色体为8(有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂)或16条(有丝分裂后期)，B正确；减数分裂过程中，基因组成为AaBB的细胞可能是基因突变的结果，也可能是交叉互换的结果，C错误；分裂过程中基因组成为AABB的细胞形成的子细胞可能是生殖细胞，也可能是极体，D错误。
10．C 解析：图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞，因不包含同源染色体，因此甲图中左边的染色体不是X染色体；若乙、丙都表示的是有丝分裂，则BC段表示的是有丝分裂的前期、中期，HJ段表示的是有丝分裂后期，因此不可能对应于同种细胞分裂的同一时期；图乙中的CD段形成原因是着丝点分裂，与质膜的流动性无关，图丙中的曲段形成原因是细胞质凹陷形成子细胞，与质膜的流动性有关。
11．(1)4 (2)f～g
(3)1 1/2 如下图所示：
(4)如下图所示：
解析：(1)图A所示细胞内每种形态的染色体为4条，因而有4个染色体组。(2)图C曲线中c～e段为减数第一次分裂前的间期、e～f段为减数第一次分裂、f～g段为减数第二次分裂；图B所示细胞中染色体①上基因B与突变基因b在减数第二次分裂过程中，随着丝点的分裂和姐妹染色单体的分离而分离，对应图C曲线中的f～g段。(3)在减数第一次分裂前的间期，遗传物质复制前染色体数与核DNA数之比为1(y1)，随着DNA复制的完成，染色体数与核DNA数之比为1/2(y2)，该比例持续到减数第二次分裂后期着丝点分裂时，着丝点分裂后染色体数与核DNA数之比又变为1，可据此画出曲线。(4)由于该动物为雌性，则形成基因型为AB配子的是次级卵母细胞，其细胞质不均等分配，染色体组成应为①和③，在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后，移向细胞质较多一极的染色体含有的基因为AB，据此可画出细胞分裂图像。
12．(1)减数第二次分裂后 基因突变或基因重组 12
(2)在进行减数第一次分裂时，A、a所在的同源染色体没有分离
(3)1/8 (4)酶的合成
(5)①F1中所有雌性个体表现该新性状，所有雄性个体表现正常性状
②F1中部分雌雄性个体表现该新性状，部分雌雄性个体表现正常性状
第2、3节 基因在染色体上、伴性遗传
1．C 解析：萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上，而摩尔根发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，证明基因在染色体上呈线性排列。
2．B
3．D 解析：A项细胞中具有两对同源染色体，并且性染色体组成是XY，该细胞可表示父亲的体细胞或原始生殖细胞，故A存在；B项细胞是处于减数第二次分裂时期的细胞，根据染色体上所携带基因情况，该细胞可表示夫妻双方减数分裂过程中的细胞，故B存在；C项细胞的X染色体上既有B基因，又有b基因，可表示母亲的卵原细胞在减数第一次分裂过程中发生了交叉互换后，分裂形成的次级卵母细胞或第一极体，故C存在；D项细胞是男性的体细胞或原始生殖细胞，该细胞的基因型为AAXBY，与父亲的基因型不同，故D不存在。
4．C 解析：①存在“无中生有”的现象，应是隐性遗传，又因为有患病的女儿而其父亲正常，因此是常染色体上的隐性遗传。②代代有患者，患病男性的女儿都有病，且第二代中两患者的后代中出现正常男性，因此最可能是X染色体上的显性遗传。③存在“无中生有”的现象，是隐性遗传，且“母患子必患、女患父必患”，因此最可能是X染色体上的隐性遗传。④存在明显的传男不传女现象，因此最可能是Y染色体遗传。
5．C 解析：图中显示，该病表现为连续遗传，代代有患者，因此，该病最可能是显性遗传病；再根据男性患者的女儿都是患者，可知该病最可能是伴X染色体显性遗传病。
6．C 解析：由系谱图可知，甲中双亲正常，女儿患病，遗传方式为常染色体隐性遗传；乙中双亲正常，儿子患病，遗传方式可能是常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传，可能与甲的遗传方式不同。丁中双亲患病，有一个女儿正常，遗传方式为常染色体显性遗传，双亲为杂合子，再生一个女儿，正常的概率为1/4。若乙中父亲携带致病基因，则该病为常染色体隐性遗传病。若丙所示为常染色体隐性遗传病，则丙中的父亲可能携带致病基因。
7．D 解析：F1的基因型为XAXa、XAY，其中的雌雄果蝇自由交配，其后代表现型的比例是1(XAY)∶2(XAXA、XAXa)∶1(XaY)，故D错误。
8．D 解析：父亲的X染色体一定能传递给女儿、Y染色体一定传递给儿子，母亲的两条X染色体传递给后代的概率相等。Ⅱ2和Ⅱ3的基因型均为1/2XA1XA2、1/2XA1XA3，产生配子为1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3，因此Ⅲ1基因型为1/2XA1Y、1/4XA2Y、1/4XA3Y，产生含X的配子为1/2XA1、1/4XA2、1/4XA3。Ⅲ2基因型为1/2XA1XA2、1/4XA2XA2、1/4XA2XA3，产生的配子为1/4XA1、5/8XA2、1/8XA3，故Ⅳ1为XA1XA1的概率是1/8。
9．D 解析：本题首先可以看出男性患者多于女性患者，且Ⅱ3号女性患病，其父亲Ⅰ
1号和儿子Ⅲ1均患病，故该病最可能为X染色体隐性遗传，C正确；然后依次代入A、B项也符合题意；若为X染色体显性遗传，则Ⅰ2母亲正常其儿子Ⅱ1也应正常，故该病不是X染色体上显性遗传病，D错误。
10．B 解析：由Ⅱ5和Ⅱ6生育Ⅲ10患病女儿可判断甲病为常染色体隐性遗传病，则乙病为伴X染色体隐性遗传病(红绿色盲)，因此Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为DdXeY，Ⅱ8的基因型为DdXEXe，则Ⅱ7和Ⅱ8再生育一个两病兼患的男孩的概率为1/16，Ⅲ13的乙病基因最初分别来自Ⅰ2和Ⅰ3。
11．(1)脱氧核苷酸(碱基)序列不同 (基因)分离
XbYb
(2)染色体(数目)变异 1、2、4 4 1∶1
(3)①野生型 F1全为野生型(F2中野生型和无眼的比例为3∶1)
②野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1 野生型
12．(1)不能 女孩AA中的一个A必然来自于父亲，但因为祖父和祖母都含有A，故无法确定父亲传给女儿的A是来自于祖父还是祖母；另一个A必然来自于母亲，也无法确定母亲传给女儿的A是来自于外祖父还是外祖母。(其他合理答案也可)
(2)祖母 该女孩的一个XA来自于父亲，而父亲的XA一定来自于祖母 不能
解析：(1)若这对等位基因位于常染色体上，则该女孩的基因型为AA时，2个A基因一个来自于父亲，一个来自于母亲。由于祖父和祖母的基因型均为Aa，其父亲的A基因可能来自于该女孩的祖父也可能来自于祖母。同理也不能判断来自于母亲的A基因的来源。(2)若这对等位基因位于X染色体上，则该女孩的基因型为XAXA，其父亲的基因型一定是XAY，其中XA必然来自于该女孩的祖母，而Y基因来自于其祖父；该女孩母亲的基因型可能是XAXA，也可能是XAXa，若该女孩母亲的基因型为XAXA，则XA可能来自于该女孩的外祖父也可能来自于外祖母，若该女孩母亲的基因型为XAXa，则XA来自于外祖父，因此不能确定母亲传递给该女孩的XA基因是来自于其外祖父还是外祖母。
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