第二章 基因和染色體關(guān)系 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-高一下學(xué)期生物人教版必修2

1、第二章 基因和染色體的關(guān)系第一節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用知識(shí)深層理解理解一 生物體在形成配子時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)染色體數(shù)目減半的？后代中又是如何保持染色體數(shù)目與親代一致的？生物體在進(jìn)行生殖的過(guò)程中，只有形成染色體數(shù)目減半的配子。才能在完成受精作用后仍保持物種染色體數(shù)目的恒定。進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)，進(jìn)行的是染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。即減數(shù)分裂。簡(jiǎn)述分裂過(guò)程中染色體只復(fù)制一次。而細(xì)胞分裂兩次。產(chǎn)新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中，染色體數(shù)目是原始生殖細(xì)胞的。產(chǎn)生子代時(shí)首先要完成受精作用。及精子識(shí)別卵細(xì)胞精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞尾部留在外面。精核和卵核融合（受精作用的實(shí)質(zhì)）。受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中

2、的數(shù)目。在該過(guò)程中，細(xì)胞核中的染色體一半來(lái)自卵細(xì)胞，一半來(lái)自精子。細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞。理解二 為什么通過(guò)減數(shù)分裂形成的配子是多種多樣的？ 同一父母的子女彼此長(zhǎng)得很像，但又不完全一樣。這是因?yàn)樯矬w通過(guò)減數(shù)分裂形成的配子?？偸遣煌耆嗤?。減數(shù)分裂前期，同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體。四分體的非姐妹染色單體之間可發(fā)生互換。發(fā)生同源染色體上的非等位基組。行程多種多樣的配子。減數(shù)分裂后期，同源染色體彼此分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合使其上的非等位基因自由組合。若細(xì)胞中含有n對(duì)同源染色體，則染色體的組成方式有2的n次方種。理解三 雌雄個(gè)體形成配子過(guò)程的異同。人和其他哺乳動(dòng)物的雄性在睪丸中

3、通過(guò)減數(shù)分裂形成精子。人和其他哺乳動(dòng)物的雌性在卵巢中通過(guò)減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞。高等動(dòng)物的精子形成過(guò)程中需經(jīng)過(guò)變形。卵細(xì)胞不需變形。一個(gè)精原細(xì)胞分裂產(chǎn)生四個(gè)精細(xì)胞。一個(gè)卵原細(xì)胞分裂產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞。精細(xì)胞形成過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)均等分配。卵細(xì)胞形成過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)不均等分配。形成一大三小四個(gè)細(xì)胞。極體的細(xì)胞質(zhì)均等分配。應(yīng)式拓展注意拓展一 辨析同源染色體，非同源染色體和四分體。辨析同源染色體與非同源染色體。圖中A和B.C和D為兩對(duì)同源染色體。同源染色體形態(tài)和大小一般都同。一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。同源染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)。這是判斷同源染色體的關(guān)鍵。辨析四分體四分體由聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體組成。每

4、個(gè)四分體包含一對(duì)同源染色體。兩條染色體。四條染色單體，四個(gè)核DNA分子。 例如圖中同源染色體A和B，C和D聯(lián)會(huì)后形成兩個(gè)四分體。注意:四分體形成與減數(shù)分裂前期。辨析姐妹染色單體和非姐妹染色單體姐妹染色單體指染色體中由同一著絲粒連接的兩條染色單體。由圖中1和2 ，3和4 ，5和6 ，7和8是一對(duì)姐妹染色單體。非姐妹染色單體指對(duì)同源染色體中位于不同著絲粒上的兩條染色單體。拓展二 比較減數(shù)分裂和減數(shù)分裂。簡(jiǎn)述分裂過(guò)程。注意:精細(xì)胞變形成為精子的過(guò)程不包含在簡(jiǎn)述分裂過(guò)程中。簡(jiǎn)述分裂過(guò)程中核DNA，染色體的數(shù)量變化。拓展三 簡(jiǎn)述分裂過(guò)程中配子的種類。正常情況下產(chǎn)生的配子數(shù)。一個(gè)精原細(xì)胞可產(chǎn)生四個(gè)，兩種類

5、型的精子。并且這兩種精子兩兩相同。一個(gè)體內(nèi)含有n對(duì)同源染色體的雄性個(gè)體。可產(chǎn)生2的n次方種精子。一個(gè)卵原細(xì)胞可產(chǎn)生一個(gè)，一種類型的卵細(xì)胞。（四個(gè)子細(xì)胞中，三個(gè)極體。一個(gè)為卵細(xì)胞。）一個(gè)體內(nèi)含有n對(duì)同源染色體的雌性個(gè)體。可產(chǎn)生2的n次方種卵細(xì)胞。四分體時(shí)期同，源染色體上的非姐妹染色單體之發(fā)生互換。發(fā)生染色體互換后，含一對(duì)同源染色體的一個(gè)精原細(xì)胞能產(chǎn)生四個(gè)精子。且為四種類型。比不發(fā)生交叉互換時(shí)增加兩種類型。相同情況下，含一對(duì)同源染色體的一個(gè)卵細(xì)胞能產(chǎn)生四個(gè)配子，且為四種類型。卵細(xì)胞的形成與精細(xì)胞的形成有什么不同？拓展四 減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目和核DNA含量變化。曲線圖分析BC(bc)段表示

6、期間核DNA（染色體）的復(fù)制。核DNA含量加倍。淡染色體數(shù)目不變。DE(de)段表示減數(shù)分裂結(jié)束時(shí)，同源染色體分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)目和核DNA含量均減半。ff段表示著絲粒分離。姐妹染色單體分開(kāi)。染色體數(shù)目加倍。但是核DNA含量不變。五染色單體時(shí)，染色體數(shù):核DNA分子數(shù)=1:1。有染色單體時(shí)，染色體數(shù):核DNA分子數(shù)=1:2。柱形圖判斷染色體數(shù)目變化（以體細(xì)胞中核DNA分子數(shù)為2n為例）簡(jiǎn)述分裂中染色體數(shù)目最大為2n，數(shù)目變化為2nn2nn有絲分裂中染色體數(shù)目最大為4n，數(shù)目變化為2n4n2n核DNA分子數(shù)目變化（以體細(xì)胞中核DNA分子數(shù)為2n為例）有絲分裂和減數(shù)分裂中核

7、DNA都在間期加倍。有絲分裂中核DNA分子數(shù)目變化為2n4n2n。減數(shù)分裂中核DNA分子數(shù)目變化為2n4n2nn疑難突破提高突破一 理清細(xì)胞分裂過(guò)程中重要結(jié)構(gòu)、物質(zhì)變化的時(shí)期。清理細(xì)胞周期中的三種結(jié)構(gòu)變化的時(shí)期。紡錘體的變化:前期形成，末期解體。核膜核仁的變化:前期解體，末期重建。染色體行為變化。注意:該圖后期染色體行為的變化是有絲分裂后期或減數(shù)分裂后期。準(zhǔn)確記憶細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體和核DNA數(shù)目加倍減半的時(shí)期。核DNA數(shù)目加倍:有絲分裂間期，M前的間期。染色體數(shù)目加倍:有絲分裂后期，M后期。核DNA數(shù)目減半:有絲分裂末期，M末期，M末期。染色體數(shù)目減半:有絲分裂末期，M末期，M末期。突破二

8、細(xì)胞分裂圖像的比較減數(shù)分裂與有絲分裂細(xì)胞圖像的比較鑒別方法結(jié)合細(xì)胞質(zhì)的分裂分析動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂圖突破三 有絲分裂與減數(shù)分裂中曲線的判斷方法。根據(jù)曲線形狀判斷有絲分裂和減數(shù)分裂，主要從以下兩個(gè)層次進(jìn)行（如圖為一個(gè)細(xì)胞內(nèi)核DNA，染色體的變化）:先區(qū)分核DNA變化曲線和染色體的變化曲線。看斜線曲線中存在斜線的為核DNA變化曲線。不存在斜線的為染色體變化曲線。再區(qū)分細(xì)胞增殖的方式看染色體峰值。染色體數(shù)目最大為4N的，是有絲分裂；染色體最數(shù)目最大為2N的，是減數(shù)分裂。看DNA復(fù)制和分裂次數(shù)，斜線代表DNA復(fù)制。數(shù)值下降代表細(xì)胞分裂完成，因此斜線出現(xiàn)一次，而豎直下降兩次的，為減數(shù)分裂；斜線出現(xiàn)一次，數(shù)值

9、下降一次的，為有絲分裂。看結(jié)果，分裂完成后，染色體和核DNA的數(shù)量與分裂前相等。則為有絲分裂；若減半則為減數(shù)分裂。第二節(jié) 基因在染色體上知識(shí)深層理解理解一 理解基因和染色體之間的平行關(guān)系。薩頓通過(guò)類比推理法得出了基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系的結(jié)論。理解二 摩爾根通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)再次證明了孟德?tīng)柖?？他還有什么新的發(fā)現(xiàn)嗎？摩爾根選擇果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)研究果蠅的眼色遺傳再次證明了孟德?tīng)柖珊退_頓假說(shuō)，也使自己由孟德?tīng)柪碚摰膽岩烧咦兂闪藞?jiān)定的支持者。他采用的法如下:摩爾跟同樣使用了假說(shuō)演繹法，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)果蠅的眼色遺傳總是和果蠅的性別有關(guān)。理解三 孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。分離定律的實(shí)質(zhì)在雜合子

10、的細(xì)胞中，位于一對(duì)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(guò)程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。發(fā)生的時(shí)間:減數(shù)分裂后期自由組合定律的實(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。在減數(shù)分裂的過(guò)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，發(fā)生的時(shí)間，簡(jiǎn)述分裂后期。應(yīng)試拓展注意。拓展一 控制兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因位于一隊(duì)或兩隊(duì)團(tuán)染色體上如果兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上，在減數(shù)分裂時(shí)，兩對(duì)金隨著同源染色體分開(kāi)而分離，只能產(chǎn)生兩種類型的配子，如甲圖所示。產(chǎn)生AB和ab兩種配子，

11、比例為1:1。若兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，在減數(shù)分裂以后期等位基因隨著同源染色體分開(kāi)而分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。從而可以形成2=4種配子。如乙圖所示，比例為1:1:1:1，遵循自由組合定律。拓展二 減數(shù)分裂異常產(chǎn)生的配子情況。減數(shù)分裂過(guò)程中伴隨著染色體行為變化的異常。往往會(huì)引起配子中基因數(shù)目的增減。在分析基因數(shù)目變化時(shí)，應(yīng)考慮變化是與減速分裂有關(guān)，還是與減數(shù)分裂有關(guān)。減數(shù)分裂異常情況分析。減數(shù)分裂異常情況分析。疑難突破提高突破一 判斷基因位于常染色體上還是性染色體上。直接統(tǒng)計(jì):據(jù)性狀有無(wú)性別差異無(wú)性別差異:常染色體遺傳有性別差異:伴性遺傳雜交實(shí)驗(yàn)未知顯隱性:用正反交法

12、。若正反交結(jié)果相同，則該基因位于常染色體上。如果正反交結(jié)果不同，且子代性狀的表現(xiàn)與性別有關(guān)，則該基因位于性染色體上。已知顯隱性:利用隱性雌性個(gè)體與純合顯性雄性個(gè)體雜交。比較后代表型及比例。若位于常染色體上，后代個(gè)體全表現(xiàn)為顯性。若為于x染色體上，后代雄性個(gè)體均表現(xiàn)隱性形狀。雌性個(gè)體均表現(xiàn)顯性形狀。第三節(jié) 伴性遺傳知識(shí)深層理解理解一 伴性遺傳與常染色體遺傳的區(qū)別是什么？摩爾根通過(guò)果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)果蠅的眼色遺傳總是和果蠅的性別有關(guān)，日常生活中我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些這樣的現(xiàn)象，比如人類的紅綠色盲和果蠅的顏色遺傳很相似，且在男性中發(fā)病率總是高于女性。位于性染色體上的基因的遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫做

13、伴性遺傳，基因位于常染色體上的遺傳叫做常染色體遺傳。人類的染色體組成:女性，22對(duì)常染色體+XX；男性，22對(duì)常染色體+XY理解二 紅綠色盲屬于哪種類型的遺傳?。坑泻翁攸c(diǎn)？伴性遺傳病有半X染色體遺傳病和伴Y染色體遺傳病。伴X染色體遺傳病又分為伴X染色體隱性遺傳病和伴X染色體顯性遺傳病。人類的紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病典型代表。人類紅綠色盲相關(guān)基因型與表型。紅綠色盲的遺傳特點(diǎn)母患子必患，女患父必患隔代交叉遺傳（某男性患者將致病基因傳給女兒。女兒是攜帶者。在將致病基因傳給他的兒子。兒子為患者）男性患者多于女性患者。理解三 影響生物性別形成的因素有哪些？常見(jiàn)的性別決定方式有哪些？影響生物性別形成

14、的因素。不同生物的性別決定方式不同。自然界中的大部分生物的性別取決于受精卵中的染色體組成。但這不是唯一的決定因素。除此之外，染色體倍數(shù)，環(huán)境因素，如溫度，日照長(zhǎng)短，營(yíng)養(yǎng)條件，位置等也是影響某些生物性別決定的重要因素。比如大多數(shù)龜類無(wú)性染色體。其性別取決于孵化時(shí)的溫度。如烏龜卵在2027條件下孵出的個(gè)體為雄性。在3035時(shí)孵出的個(gè)體為雌性。蜜蜂受精卵發(fā)育為雌蜂。未受精的卵細(xì)胞發(fā)育為雄蜂。營(yíng)養(yǎng)差異決定雌蜂是發(fā)育成可育蜂王還是不育的工蜂。常見(jiàn)的性別決定方式有XY型和ZW型XY型性別決定方式:雄性還有兩條異型的性染色體，為XY。而雌性含有兩條同形的性染色體為XX。人和其他哺乳動(dòng)物大部分，兩棲類和爬行類

15、以及雌雄異株的植物，都屬于XY型性別決定。ZW型性別決定方式:雄性含有兩條同型的性染色體，記為ZZ，而雌性還有兩條異型的性染色體。記為ZW。鳥類，鱗翅目昆蟲部分兩棲類和爬行類等都屬于ZW型性別決定。應(yīng)試拓展注意。拓展一 各種遺傳病的遺傳特點(diǎn)分析。常染色體顯性遺傳病:遺傳具有連續(xù)性，男女患病概率相等，如多指常染色體隱性遺傳病:隔代遺傳，男女患病概率相等，如白化病。伴X染色體顯性遺傳病:遺傳具有連續(xù)性，性狀表現(xiàn)與性別有關(guān)。女性患者多于男性患者。男性患者的母親，女兒一定都是患者。如抗維素D佝僂病。伴X染色體隱性遺傳病 :隔代交叉遺傳，男性患者多于女性患者，女性患者的父親，兒子一定都是患者，如人類的紅

16、綠色盲和血友病。伴Y染色體遺傳病:具有連續(xù)性，患者全男性，如外耳道多毛癥。注意:凡是顯性遺傳病，遺傳一般都具有連續(xù)性，凡是隱性遺傳病，遺傳往往不具有連續(xù)性。拓展二 基因在性染色體上的位置分析。人類的XY染色體是一組與性別決定有關(guān)的同源染色體，有關(guān)XY染色體同源區(qū)段，非同源區(qū)段的分析如下區(qū)段是XY染色體的同源區(qū)段，XY染色體同源區(qū)段上的基因也是成對(duì)存在的。假設(shè)控制某相對(duì)性狀的基因A和a位于染色體同源區(qū)段的區(qū)段上，則雌性個(gè)體的基因型有3種:XX，XX，XX，雄性個(gè)體的基因型有四種:XY，XY，XY，XY。雌雄個(gè)體雜交性狀在后代雌雄個(gè)體中表情的比例不一定相同，與性別有一定的關(guān)系，表現(xiàn)為伴性遺傳現(xiàn)象。

17、例如:-1區(qū)段為Y染色體的非同源區(qū)段，X染色體上缺少與之對(duì)應(yīng)的等位基因，表現(xiàn)為伴Y染色體遺傳，患者全為男性，且患者的父親與兒子都患病，如人類的外耳道多毛癥。-2區(qū)段為X染色體的非同源區(qū)段，Y染色體上缺少與之對(duì)應(yīng)的等位基因，表現(xiàn)為伴Y染色體顯性或隱性遺傳，例如人類的紅綠色盲或抗維生素D佝僂病。拓展三 伴性遺傳病概率求解范圍的確定。常染色體遺傳: 與性別無(wú)關(guān)，即男女平等。男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子的概率（所有后代中患病概率）患病男孩概率=患病女孩概率=所有后代中患病概率。伴X染色體遺傳:與性別有關(guān)及男女不一定平等。男孩或女孩患病概率:性別在前可理解為在男孩兒或女孩兒中患病孩子的概率及在男

18、孩或女孩中考慮。患病男孩或女孩概率:性別在后可理解為所有后代中求患病男孩兒或女孩兒的概率及在所有后代中考慮。注意:兩種情況都不需要另乘以。拓展四 范圍遺傳圖解書寫避免失分。在左側(cè)應(yīng)注明P，F(xiàn)，F(xiàn)以及配子等，以明確世代關(guān)系和上下代之間的關(guān)系。需寫清楚P，F(xiàn)，F(xiàn)等的表型和基因型，他們產(chǎn)生的配子的情況，以及最后一代的相關(guān)比例。若是伴性遺傳，要在表型之后注明性別，如白眼雄蠅，色盲男性。用箭頭表示基因在上下帶之間的傳遞關(guān)系，用相交線或棋盤格的形式表示形成子代的配子結(jié)合情況。例如:摩爾根所做的雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解如下:因?yàn)檫z傳反映的親子代之間的聯(lián)系，所以在推理時(shí)必須由親本產(chǎn)生的配子得出子代的基因型，再由基因型確定其表型，但做的回答時(shí)可簡(jiǎn)化，直接寫出親子代的基因型和表情及不必寫出親本產(chǎn)生的配子況。注意:規(guī)避伴性遺傳中基因型和表型的兩個(gè)書寫誤區(qū)。（1）在基因型書寫中，常染色體上的基因不需要標(biāo)明其位于常染色體，性染色體上的基因，則需將性染色體及其上的基因一同寫出，如XY，一般常染色體上的基因?qū)懺谇?，性染色體及其上的基因?qū)懺诤?。?）在表型的書寫對(duì)于常染色體遺傳不需要代入性別，對(duì)于伴性遺傳則既要描述性狀的顯隱性，又要將性別同一代入。疑難突破提高