生物必修二第2章知識(shí)點(diǎn)詳解

1、第二章 基因和染色體的關(guān)系第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用無性生殖和有性生殖的概念、種類、特點(diǎn)及用途無性生殖概念不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生后代個(gè)體的生殖方式種類分裂生殖1個(gè)母體2個(gè)后代變形蟲草、履蟲、細(xì)菌等單細(xì)胞生物出芽生殖母體芽體后代主要有水螅、酵母菌孢子生殖母體孢子后代根霉、曲霉等真菌和蕨類植物營養(yǎng)生殖植物的根、莖、葉后代據(jù)有根、莖、葉的植物體特點(diǎn)在未發(fā)生基因突變的情況下，后代和母體的遺傳物質(zhì)一樣，性狀相同用途農(nóng)、林、園藝上利用植物體的營養(yǎng)器官進(jìn)行扦插、嫁接、分根繁殖植物體現(xiàn)代生物技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 脫分化離體的無菌植物器官愈傷組織再分化根芽植物體克隆技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞的克隆有性生殖概念由

2、親代產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞，經(jīng)過生殖細(xì)胞結(jié)合而成的受精卵發(fā)育成新個(gè)體 種類配子生殖衣藻（同配）空球藻（異配）團(tuán)藻多數(shù)的動(dòng)植物（卵式生殖）接合生殖水綿單性生殖孤雌生殖：蜜蜂（雄蜂）孤雄生殖：花藥離體培養(yǎng)特點(diǎn)后代具有雙親的遺傳物質(zhì)，性狀體現(xiàn)雙親的特性用途農(nóng)業(yè)、林業(yè)異花傳粉，培育植物新品種，新物種現(xiàn)代生物技術(shù)試管嬰兒的培育無性生殖和有性生殖與有絲分裂和減數(shù)分裂的關(guān)系生殖是通過細(xì)胞分裂來實(shí)現(xiàn)的，細(xì)胞分裂是生殖的基礎(chǔ)。無性生殖主要是通過有絲分裂方式進(jìn)行，有性生殖主要是通過減數(shù)分裂實(shí)現(xiàn)。一、減數(shù)分裂1、減數(shù)分裂（以哺乳動(dòng)物為例）生物：進(jìn)行有性生殖的生物部位：雄性：睪丸（睪丸的曲細(xì)精管） 雌性：卵巢 減數(shù)分裂細(xì)胞

3、：原始的生殖細(xì)胞（精原細(xì)胞、卵原細(xì)胞） 成熟生殖細(xì)胞（精子、卵細(xì)胞）過程：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次特點(diǎn)：染色體復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)分裂2次出現(xiàn)特有的聯(lián)會(huì)和四分體現(xiàn)象產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞染色體數(shù)減少一半結(jié)果：產(chǎn)生了染色體數(shù)目減半的有性生殖細(xì)胞2、精子和卵細(xì)胞的形成1）精子的形成過程：特點(diǎn)：資料：精子形似蝌蚪，總長約66 m，分頭、尾兩部分。頭部幾乎被核占據(jù)。注意：在減數(shù)分裂過程中，注意以下幾點(diǎn)：減數(shù)分裂的間期：染色體復(fù)制，細(xì)胞體積增大減數(shù)第一次分裂：同源染色體分離，非同源染色體自由組合減數(shù)第二次分裂：著絲點(diǎn)分離，姐妹染色單體分開。區(qū)分以下概念：同源染色體：一個(gè)來自父方，

4、一個(gè)來自母方，形狀大小一般相同的兩條染色體。其本質(zhì)是在減數(shù)分裂過程中能配對的兩條染色體，如1和2，3和4 。非同源染色體：在減數(shù)分裂過程中不配對的染色體，往往形狀大小不相同，如1和3（或4），2和3（或4）。姐妹染色單體：在細(xì)胞分裂間期，染色體復(fù)制后，附著于同一個(gè)著絲點(diǎn)上的完全相同的兩條染色單體，如a與a、b與b、c與c、d與d。非姐妹染色單體：附著不同著絲點(diǎn)的染色單體，如a與b、b、c、c、d、d。聯(lián)會(huì)：減數(shù)第一次分裂的前期，同源染色體配對的行為。四分體：聯(lián)會(huì)后每對同源染色體含有四個(gè)染色單體的狀態(tài)，如1和2為一個(gè)四分體。1個(gè)四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子2）

5、卵細(xì)胞的形成過程：特點(diǎn)：3）精子與卵細(xì)胞形成過程比較項(xiàng)目精子形成過程卵細(xì)胞形成過程不同點(diǎn)生殖細(xì)胞的數(shù)目4個(gè)精子1個(gè)卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)是否均分均等分裂不均等分裂有無變形過程有無相同點(diǎn)染色體復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)分裂2次，染色體數(shù)目減半3、實(shí)驗(yàn)：觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片4、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較1）細(xì)胞分裂圖形的辨析比較內(nèi)容減數(shù)分裂有絲分裂相同點(diǎn)染色體復(fù)制次數(shù)一次一次有無紡錘絲的出現(xiàn)有有不同點(diǎn)細(xì)胞分裂次數(shù)兩次一次是否出現(xiàn)聯(lián)會(huì)四分體出現(xiàn)不出現(xiàn)非姐妹染色單體之間有無交叉互換有無分裂中期染色體著絲點(diǎn)排列的位置減數(shù)第一次分裂中期著絲點(diǎn)排列在赤道板兩側(cè)；減數(shù)第二次分裂中期著絲點(diǎn)排列在赤道板上著絲點(diǎn)排列在赤道

6、板上同源染色體分離有無非同源染色體隨機(jī)組合有無著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開減數(shù)第二次分裂后期后期子細(xì)胞染色體數(shù)目減半不變子細(xì)胞的名稱和數(shù)目精細(xì)胞4個(gè)或卵細(xì)胞1個(gè)（極體3個(gè)）體細(xì)胞2個(gè)染色體及DNA數(shù)量變化2）減數(shù)分裂和有絲分裂過程中染色體數(shù)目和DNA數(shù)目的比較比較項(xiàng)目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂有絲分裂間期前期中期后期末期前期中期后期末期間期前期中期后期末期染色體數(shù)2NNN2NN2N4N2N染色單體數(shù)04N4N2N2N004N4N0DNA分子數(shù)2a4a4a2a2aa2a4a4a2a同源染色體對數(shù)N00N2NN3）曲線表示減數(shù)分裂和有絲分裂過程中染色體數(shù)目和DNA數(shù)目的變化4）細(xì)胞圖象的識(shí)別方法“三

7、看”識(shí)別法常見圖象簡圖二、受精作用1、配子中染色體組合的多樣性原因：非同源染色體的自由組合；非姐妹染色單體的交叉互換形成配子（精子或卵細(xì)胞）的種類1個(gè)精原細(xì)胞（初級精母細(xì)胞）2種不同類型的精子1個(gè)卵原細(xì)胞（初級卵母細(xì)胞）1種類型的卵細(xì)胞某種生物形成的精子的種類2n某種生物形成的卵細(xì)胞的種類2nn可以指同源染色體的對數(shù)，也可以指等位基因的對數(shù)。例如：人有23對同源染色體，通過減數(shù)分裂可形成的精子或卵細(xì)胞的種類為：223種。（每一對同源染色體經(jīng)減數(shù)分裂可形成2種類型的配子）2、受精作用1）概念：精子與卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程。2）動(dòng)物的受精過程受精過程：精卵細(xì)胞相互識(shí)別精子的入侵受精膜

8、的形成核融合受精部位：體內(nèi)受精：如哺乳動(dòng)物或人在輸卵管 體外受精：如蛙和魚在水中3）植物的受精過程（以被子植物為例）知識(shí)拓展：植物按照種子有無果皮包被，分為兩大類： 裸子植物（種子外無果皮）植物 被子植物（種子外有果皮） 單子葉 雙子葉花的結(jié)構(gòu) 花絲 減數(shù)分裂 雄蕊 花藥：內(nèi)有花粉粒 精子 花 柱頭 雌蕊 花柱 子房壁 （外） 果皮 子房 珠被（靠近子房壁） 種皮 胚珠（內(nèi)） 減數(shù)分裂 胚囊 1個(gè)卵細(xì)胞+2個(gè)極核植物生殖細(xì)胞的形成雄蕊花藥中： 減數(shù)分裂 有絲分裂花粉母細(xì)胞（小胞子母細(xì)胞） 4個(gè)單核花粉粒（小胞子） （2n） （n） 生殖細(xì)胞（n） 1次有絲分裂 2個(gè)精子（n）營養(yǎng)細(xì)胞（n） （

9、花粉管中）雌蕊胚珠中： 減數(shù)分裂胚囊母細(xì)胞（大胞子母細(xì)胞） 3個(gè)消失+1個(gè) 單核胚囊細(xì)胞（大胞子） （2n） （n）連續(xù)3次有絲分裂 1個(gè)卵細(xì)胞（近珠孔）成熟胚囊 2個(gè)助細(xì)胞（近珠孔）（n） 2個(gè)極核（中央）（7個(gè)細(xì)胞8核） 3個(gè)反足細(xì)胞（遠(yuǎn)珠孔） 3、減數(shù)分裂和受精作用的意義對于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都具有重要意義。三、減數(shù)分裂與三大遺傳規(guī)律的關(guān)系有性生殖是通過減數(shù)分裂過程實(shí)現(xiàn)的。減數(shù)分裂過程與生物的遺傳和變異密切相關(guān)。1）細(xì)胞分裂過程與遺傳的關(guān)系：減后期：同源染色體分離是基因分離規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。減后期：非同源染色體自由組合是基因自由組合規(guī)律的細(xì)

10、胞學(xué)基礎(chǔ)。減前期（四分體時(shí)期）：同源染色體間非姐妹染色單體的交叉互換是基因的連鎖互換的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。有絲分裂：由于有絲分裂能保持親子代細(xì)胞遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性，從而保持親代與子代遺傳性狀的穩(wěn)定性。而無性生殖的特點(diǎn)是能保持親本的遺傳特性，因此，有絲分裂是無性生殖的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。2）細(xì)胞分裂與變異的關(guān)系細(xì)胞分裂間期（包括有絲分裂與減數(shù)分裂）：在DNA復(fù)制過程中可能發(fā)生基因突變。減后期：由于基因的自由組合而發(fā)生基因重組。減前期：由于非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生基因重組。減、后期：由于部分同源染色體或者染色體不分離從而形成不正常的配子。進(jìn)而可以產(chǎn)生個(gè)別染色體數(shù)目增減的變異。有絲分裂后或末期：有絲分裂后期著絲

11、點(diǎn)斷裂，染色體數(shù)目加倍，如果在末期細(xì)胞由于某種原因不能一分為二，則形成染色體加倍的細(xì)胞，由染色體加倍的細(xì)胞進(jìn)而形成染色體加倍的植物。也就是發(fā)生染色體數(shù)目成倍增減的變異。由末受精的配子如植物的花粉、動(dòng)物的卵細(xì)胞直接發(fā)育為新的生物個(gè)體（單倍體）。也是發(fā)生了染色體數(shù)目成倍增減的變異。第2節(jié) 基因在染色體上一基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)1細(xì)胞內(nèi)的染色體及其遺傳特點(diǎn)（1）細(xì)胞內(nèi)的染色體 同源染色體：形狀和大小一般都相同（性染色體X、Y 不同），一條來按形態(tài) 自父方，一條來自母方的兩條染色體。 非同源染色體：形狀和大小不相同的兩條染色體 常染色體：與性別決定無關(guān)的染色體 按與性別關(guān)系 決定

12、 性染色體 性別 基因 伴性遺傳2果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)材料（果蠅為什么是頗為理想的實(shí)驗(yàn)材料？）果蠅的生活周期只有1014天，繁殖快，易于飼養(yǎng)，而且染色體不多，只有4對。（2）果蠅的雜交實(shí)驗(yàn) P 紅眼（雌）×白眼（雄） F1 紅眼（雌、雄） F1雌雄交配 F2 紅眼（雌、雄） 白眼（雄）3/4 1/4 結(jié)論：果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的。所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系。白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，而且與X染色體的遺傳相似，摩爾根及其同事設(shè)想：如果控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因，此遺傳現(xiàn)象就可以得到合理的解釋。雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解 P 紅眼（雌

13、）×白眼（雄） XWXW XwY 配子 XW Xw Y F1 XWXw XW Y 紅眼（雌） 紅眼（雄）配子 XW Xw XW YF2 XWXW XWXw XW Y XwY 紅眼（雌） 紅眼（雌） 紅眼（雄） 白眼（雄）說明：雌雄異體的生物中，與性別決定有關(guān)的染色體稱為性染色體，如果蠅的X、Y染色體；與性別決定無關(guān)的染色體稱為常染色體，如果蠅的、染色體。在遺傳分析圖解的書寫過程中，常染色體上基因不需標(biāo)明其位于常染色體上，性染色體上基因須將性染色體及其上基因一同寫出，如XW Y。一般常染色體上的基因?qū)懺谇?，性染色體的寫在后，如AaXBXb摩爾根用什么方法測定基因在染色體上的位置？用交配

14、實(shí)驗(yàn)確定連鎖的程度，可以用來測量染色體上基因間的距離。3實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一條染色體上有許多基因，而且基因在染色體上呈線性排列。4現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能夠用特定的分子，與染色體的某一個(gè)基因結(jié)合，這個(gè)分子又能被帶有熒光標(biāo)記的物質(zhì)識(shí)別，通過熒光顯示，就可以知道基因在染色體上的位置。三孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋（基因在染色體上的應(yīng)用）1基因的分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。2基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的

15、；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。第3節(jié) 伴性遺傳一性別決定的概念及類型 1概念：一般指雌雄異體的生物決定性別的方式。、異體的生物才有性別2染色體類型：常染色體：多對，與性別決定無關(guān)。性染色體：一般為一對，決定性別。3類型：生物的種類不同，性別決定的方式也不同，但最主要的性別決定方式是由性染色體決定性別。1）染色體決定性別（雌雄異體的生物，其性別主要由性染色體決定，受精卵的染色體組成是決定性別的物質(zhì)基礎(chǔ)，性別決定的時(shí)間是受精作用完成的瞬間，即卵細(xì)胞受精時(shí)就已確定。）類型XY型ZW型XO型性別性染色體XXXYZWZZXXXO體細(xì)胞染色體

16、組成2A+XX2A+XY2A+ZW2A+ZZ2A+XX2A+XO性細(xì)胞染色體組成A+XA+X A+YA+Z A+WA+ZA+XA+XA+O對性別起決定作用的親本舉例人、哺乳動(dòng)物、蜘蛛、昆蟲（果蠅）、雌雄異體的植物（菠菜、大麻）、某些魚類和兩棲類蛾類、鳥類蝗蟲 、蟑螂說明：XY型也稱雄異配型；ZW型也稱雌異配型動(dòng)物人類男女兩性比例1：1原因：人類的性別決定為XY型，男性個(gè)體可產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的精子（含X染色體的精子和含Y染色體的精子），女性只產(chǎn)生一種類型的卵細(xì)胞（含X染色體。由于精子和卵細(xì)胞結(jié)合的機(jī)會(huì)是均等的，所以人類兩性比例總是趨于11。2）染色體組倍數(shù)決定性別在膜翅目昆蟲中的螞蟻、蜜蜂、黃蜂

17、和小蜂等中，其性別與染色體組的倍數(shù)有關(guān)，雄性為單倍體，雌性為二倍體。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育而成的，因而具有單倍體的染色體數(shù)（n=16）。蜂王和工蜂是由受精卵發(fā)育成的，具有二倍體的染色體數(shù)(2n=32)。二伴性遺傳1概念：性染色體上的基因控制的性狀遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)。2實(shí)例： 1）伴X隱性遺傳實(shí)例：人類紅綠色盲、血友病、果蠅的白眼遺傳人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型色盲基因是只位于X染色體上的隱性基因（Xb）男性只要在X染色體上有隱性基因（Xb）就患病女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表現(xiàn)型正常正常（攜帶者）色盲正常色盲人類紅綠色盲的主要遺傳方式 婚配方式子代表現(xiàn)

18、型和基因型子代發(fā)病率女性正常與男性色盲XBXBXbY男性正常 女性攜帶者XBY XBXb1 ： 1無色盲女性攜帶者與男性正常XBXbXBY男性色盲 男性正常XbY XBY女性正常 女性攜帶者XBXB XBXb1：1：1：1男性中色盲占1/2女性中無色盲女性攜帶者與男性色盲XBXbXbY男性色盲 男性正常XbY XBY 女性色盲 女性攜帶者XbXb XBXb1：1：1：1男女性中色盲均占1/2女性色盲與男性正常XbXbXBY男性色盲 女性攜帶者XbY XBXb1 ： 1男性全為色盲女性中無色盲特點(diǎn)具隔代交叉遺傳現(xiàn)象。即男性色盲基因只能從母親那里傳來，然后只能傳給自己的女兒?；颊咧心卸嗯?。女患者

19、的父親及兒子一定是患者，即“女病，父子病”。正常男性的母親及女兒一定正常，即“男正，母女正”。男患者的母親及女兒至少為攜帶者。典型系譜圖血友病:為一組先天性凝血障礙性疾病，因缺乏的凝血因子不同而分為血友病甲、血友病乙和血友病丙。本組疾病的共同特點(diǎn)是出血。發(fā)病率以血友病甲最高，發(fā)病率為4×10-51×10-4，重癥患者占存活男嬰的1/7 000。乙次之，血友病丙罕見。血友病為伴X染色體隱性遺傳病。2）伴X顯性遺傳實(shí)例：抗維生素D佝僂病、鐘擺型眼球震顫婚配方式：女患者×男正常 女正常×男患者 女?dāng)y帶者×男正常 女?dāng)y帶者×男患者特點(diǎn)：具有連

20、續(xù)遺傳現(xiàn)象。患者中女多男少。男患者的母親及女兒一定為患者，即“男病，母女病”。正常女性的父親及兒子一定正常，即“女正，父子正”。女性患病，其父母至少有一方患病。典型系譜圖3）伴Y遺傳實(shí)例：人類外耳道多毛癥特點(diǎn)：致病基因只位于Y染色體上，無顯隱性之分，患者后代中男性全為患者，女性全正常，即“男全病，女全正”。致病基因由父親傳給兒子，兒子傳給孫子，具有世代連續(xù)性，也稱限雄遺傳。即“父傳子，子傳孫”。典型系譜圖3應(yīng)用：有選擇地鑒定后代性別例如：蘆花雞羽毛有黑白相間的橫斑紋由顯性基因B決定，在生產(chǎn)上可根據(jù)早期雛雞羽毛的特征區(qū)分雌雄，多養(yǎng)母雞，多得雞蛋。如母雞（蘆花）×雄雞（非蘆花）F1：蘆花

21、、非蘆花推斷后代的患病率，進(jìn)行優(yōu)生例如，母（血友?。?#215;父（正常）進(jìn)行性別鑒定，生女 母（即白化又血友?。?#215;父（正常）除進(jìn)行性別鑒定生女外，還要進(jìn)行基因鑒定推斷致病基因來源，指導(dǎo)實(shí)踐4伴性遺傳與遺傳基本規(guī)律的關(guān)系性染色體和常染色體的遺傳都遵循基因的分離定律和自由組合定律。常染色體上的基因決定的性狀與性別無關(guān)，性染色體上的基因遺傳表現(xiàn)出伴性遺傳的特點(diǎn)。5伴性遺傳有其特殊性雌雄個(gè)體的性染色體組成不同，有同型（如XX或ZZ）和異型（如XY或ZW）兩種形式。有些基因只存在于X或Z染色體上，Y或W上無相應(yīng)的等位基因，從而存在雜合子內(nèi)（XbY或ZdW）單個(gè)隱性基因控制的性狀也能體現(xiàn)。Y或W染色體上攜帶的基因，在X或Z染色體上無相應(yīng)的等位基因，只限于在相應(yīng)性別的個(gè)體之間傳遞。性狀的遺傳與性別相聯(lián)系。在寫表