高中生物必修知識清單2-2基因與染色體的關(guān)系

1、高中生物必修知識清單2-2必修II·遺傳與變異·基因和染色體的關(guān)系第二章基因與染色體的關(guān)系一、本章知識結(jié)構(gòu)- 82 - 二、新課程標準 1、闡明細胞的減數(shù)分裂并模擬分裂過程中染色體的變化。 2、觀察細胞的減數(shù)分裂。 3、舉例說明配子的形成過程。 4、舉例說明受精作用。5、搜集有關(guān)試管嬰兒的資料，評價其意義。6、說明基因與染色體的關(guān)系。7、概述伴性遺傳。三、預測新課標高考熱點1、闡明細胞的減數(shù)分裂。2、結(jié)合圖解闡明減數(shù)分裂過程中染色體的動態(tài)變化。3、說明配子形成過程中各個時期細胞結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。4、比較卵細胞與精子的異同，5、舉例說明受精作用。6、試管嬰兒。7、基因與染色體的

2、關(guān)系。8、基因位于染色體上的實驗證據(jù)。9、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。10、性別決定。11、伴性遺傳的傳遞規(guī)律。12、伴性遺傳在實踐中的應用 清單二三減數(shù)分裂與受精作用一、知識結(jié)構(gòu)減數(shù)分裂的概念：減數(shù)分裂是細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體在整個分裂過程中只復制一次的分裂方式精子的形成過程：著絲點分裂染色體分開聯(lián)會、四分體、同源染色體排列在赤道板同源染色體分開DNA復制初級精母細胞精細胞次級精母細胞精原細胞精子 1個 1個 2個 4個 4個染色體數(shù)： 2n 2n n(前、中)2n(后) n nDNA數(shù) ： 2n 4n2n 2n n n變形 第一次分裂 第二次分裂 卵細胞卵細胞形成過程： 1個 1個聯(lián)會、

3、四分體、交叉互換同源染色體分開次級卵細胞初級卵母細胞精原細胞 1個 1個 復制 1個 著絲點分裂染色體分開極體 極體極體 1個 2個 染色體：2n 2n n n DNA ： 2n 4n 2n 2n受精作用的概念：精子與卵細胞融合為合子的過程；受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞狀態(tài)，其中一半來自父方，另一半來自母方。受精作用、減數(shù)分裂的意義：對于進行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定性，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的二、要點精析：【要點一】減數(shù)分裂過程有絲分裂獲得 間期：1精原細胞：染色體復制 略 增 I前：聯(lián)會、四分體 注意交叉互換減 大

4、 I中：四分體在中央數(shù) 減I ：1初級精母細胞 分 聯(lián)會 I后：同源染色體分開，非同源染色體自由組合裂 四分體 I末：12個 染色體數(shù)目減半 同源染色體分開 非同源染色體自由組合 II前：亂 減II：2次級精母細胞 II中：著絲點排列在細胞的中央 類似 II后：著絲點分裂 單體分開進入兩子細胞 染色體數(shù)目暫時比中期加倍有絲分裂 II末：24 4個精細胞 變形 4個精子 1個四分體=2條同源染色體=4條染色單體=4條DNA分子8條脫氧核苷酸鏈精子和卵細胞形成的區(qū)別 （是否均等、變形、生殖細胞數(shù) ） 兩頭大小，細胞質(zhì)分配是否均等，產(chǎn)生的生殖細胞是否經(jīng)過變形，三個極體。一個精原細胞（初級精母細胞）產(chǎn)

5、生4個兩種精子 兩兩相同一個卵原細胞（次級精母細胞、次級卵母細胞）產(chǎn)生1個1種卵細胞這種生物最多可產(chǎn)生2n種精子或卵細胞 n是等位基因（同源染色體）對數(shù)【要點二】減數(shù)分裂過程中染色體的變化規(guī)律減數(shù)分裂過程中，染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，減數(shù)分裂的結(jié)果是細胞中染色體數(shù)目減半。在減數(shù)分裂過程中，染色體的行為和數(shù)目變化如下： (1)復制：在分裂間期，染色體復制(DNA復制和蛋白質(zhì)合成)，復制的結(jié)果是每個染色體含有兩個姐妹染色單體(它們由一個著絲點連接著)。(2)聯(lián)會形成四分體：第一次分裂開始不久，同源染色體(配對的兩個染色體，形狀和大小一般相同，一個來自父方，一個來自母方)兩兩配對，這種現(xiàn)象叫

6、聯(lián)會。聯(lián)會時染色體已經(jīng)復制過，每個染色體含有兩個姐妹染色單體，因此，每對同源染色體含有四個染色單體，所以叫四分體 (3)分離和自由組合：在第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，這是分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的細胞學基礎，這對于生物的遺傳和變異具有重要意義。 (4)平均分配，數(shù)目減半：由同源染色體分離，導致第一次分裂結(jié)束后，細胞中染色體數(shù)目減半。 (5)著絲點分裂，姐妹染色單體分開：在第二次分裂后期著絲點分裂，連在一個著絲點的兩個姐妹染色單體分開，各成為一個染色體?！疽c三】有絲分裂與減數(shù)分裂的細胞分裂圖的鑒別： 方法一： 有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體的特征行為的記憶可以變文字記憶為

7、“剪貼圖”的形象記憶。上圖可以總結(jié)為：無看染色體是否兩兩相同 是有絲絲分裂 否減數(shù)第二次分裂 有減數(shù)第一次分裂 有減數(shù)第一次分裂 否減數(shù)第二次分裂 是有絲分裂 細胞分裂圖中期有無四分體后期有無染色單體無看染色體是否兩兩相同方法二：三看識別法再看有無姐妹染色單體 A無第二極體或性細胞（減數(shù)分裂第二次分裂末期）一看染色體數(shù)奇數(shù)（減數(shù)分裂） B1 不規(guī)則減數(shù)分裂第一次分裂末期B有看排列 （或減數(shù)分裂第二次分裂前期） B2 規(guī)則（著絲點排列在赤道板上） 減數(shù)分裂第二次分裂中期無 有無姐妹 C有繼續(xù)B過程偶數(shù) 二看有無同源 染色體 D無減數(shù)分裂第二次分裂后期、末期 染色體 有聯(lián)會、四分體同源染色體的分離

8、、減I同源染色體著絲點位于赤道板兩側(cè) 有三看同源染色體行為 無上述特殊行為有絲分裂說明：一看細胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂且細胞中一定無同源染色體存在，若為偶數(shù)，進行第二看。 二看細胞中有無同源染色體。若無同源染色體，一定是減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體存在進行第三看。三看細胞中同源染色體的行為。若出現(xiàn)聯(lián)會、四分體、著絲點位于赤道板兩側(cè)、同源染色體分離等現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無上述同源染色體的特殊行為，則為有絲分裂。【注意特例】多倍體(例如四倍體)進行減數(shù)分裂，子細胞中有同源染色體，但可根據(jù)子細胞染色體數(shù)目減半推斷是減數(shù)分裂。單倍體(例如玉米的單倍體)體細胞進行有絲分

9、裂，子細胞中無同源染色體但可根據(jù)子細胞是體細胞推出是有絲分裂；植物減數(shù)分裂的過程一般不做為考試要求?！疽c四】正確理解同源染色體與非同源染色體、姐妹染色體與非姐妹染色單體、四分體與同源染色體關(guān)系 (1)同源染色體與非同源染色體：同源染色體是指形狀和大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，減數(shù)分裂時兩兩配對的染色體。非同源染色體是指除去與之互稱同源染色體的其他染色體(2)姐妹染色單體與非姐妹染色單體：在細胞分裂的間期染色體經(jīng)過復制形成的兩條完全一樣的染色單體，互稱姐妹染色單體。非姐妹染色單體是指除互為姐妹染色單體之我的染色單體。 (3)四分體：四分體是指聯(lián)會的一對同源染色體共包含的四條染色單體

10、。四分體只出現(xiàn)在減數(shù)分裂過程中，在有絲分裂過程中，雖然細胞中有同源染色體，但同源染色體之間并不聯(lián)會，當然沒有四分體?！疽c五】有絲分裂和減數(shù)分裂比較：項目有絲分裂減數(shù)分裂第一次分裂第二次分裂不同點母細胞體細胞（受精卵）精（卵）原細胞分裂次數(shù)一次二次分裂過程前期染色體散亂地分布在細胞中央有同源染色體同源染色體聯(lián)會，出現(xiàn)四分體有交叉互換現(xiàn)象染色體散亂分布，無同源染色體中期染色體的著絲點有規(guī)律地排列在赤道板上，有同源染色體四分體排列在赤道板兩側(cè)與有絲分裂相同，但無同源染色體后期著絲點分裂，姐妹染色單體分開，有同源染色體。四分體分開，并移向兩極與有絲分裂相同，但無同源染色體。同源染色體的行為無同源染色

11、體的聯(lián)合和四分體，不出現(xiàn)染色單體的交叉互及同源染色體的分離有同源染色體的聯(lián)會，出現(xiàn)四分體出現(xiàn)非姐妹染單體之間的交叉互換及同源染色體的分離子細胞數(shù)目2個雄：4個雌：1個（卵細胞）+3個（極體）子細胞類型體細胞成熟生殖細胞（精子或卵細胞）子細胞染色體數(shù)目與親代相同比親代細胞少一半（減半發(fā)生在第一次分裂）子細胞的遺傳物質(zhì)幾乎相同不一定相同相同點染色體復制一次出現(xiàn)紡錘體均有核膜、核仁的消失和重建過程意義使生物的親代與子代之間保持可遺傳性狀的穩(wěn)定性減數(shù)分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定染色體、DNA數(shù)量變化曲線染色體DNA時期4N2N時期染色體DNA4N2N【要點六】精子和卵細胞

12、形成過程的比較精子和卵細胞雖然都是經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的，但其在形成過程中卻有所不同詳見下表比較項目不同點相同點精子的形成卵細胞的形成染色體復制復制一次第一次分裂一個初級精母細胞(2n) 產(chǎn)生兩個大小相同的次級精母細胞一個初級卵母細胞(2n) 產(chǎn)生一個次級卵母細胞(n)和一個第一極體同源染色體聯(lián)會形成四分體，同源染色體分離，細胞質(zhì)分裂，子細胞染色體數(shù)目減半第二次分裂四個次級精母細胞，形成四個同樣大小的精細胞(n)一個初級卵母細胞形成一個大的卵細胞和一個小的第二極體，第一極體分裂成兩個第二極體著絲點分裂，一條染 色體變成兩條染色體，分別移向兩極，細胞質(zhì)分裂，子細胞染色體數(shù) 目不變是否變態(tài)精子細胞變態(tài)

13、形成精子無變態(tài)分裂結(jié)果產(chǎn)生四個有功能的精子（n）產(chǎn)生一個有功能的卵細 胞(n)精子、卵細 胞中染色數(shù)目均減半【要點七】生物產(chǎn)生配子種類的計算(1)一個精原細胞(含n對同源染色體)可能產(chǎn)生精子的種類：2 n對或4 n種（交換）實際產(chǎn)生精子的種類：2種或4種（不考慮交叉互換時同一個次級精母細胞產(chǎn)生的兩個精子細胞是相同的，考慮交叉互換時不同)(2)1個卵原細胞(含n對同源染色體) 可能產(chǎn)生卵細胞的種類。2 n種或4 n種（交換）實際產(chǎn)生卵細胞的種類l種（因為經(jīng)過兩次分裂只得到一個卵細胞，另外三個為極體）(3)生物個體(含n對同源染色體) 考慮同源染色體內(nèi)的交叉互換：4 n種不考慮同源染色體內(nèi)的交叉互

14、換： 2 n種注意：解題時弄清是問一種生物產(chǎn)生多少個生殖細胞還是一個卵原細胞(精原細胞)產(chǎn)生多少個生殖細胞。另外還有一種問法：問產(chǎn)生了多少子細胞，這種情況下，精原細胞和卵原細胞一樣的都是產(chǎn)生4個細胞，兩種細胞?！疽c八】觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片應注意的問題 1判斷各時期細胞的依據(jù)是減數(shù)分裂過程中各個時期染色體變化的特點。 2可通過觀察多個精原細胞的減數(shù)分裂，推測出一個精原細胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化，這樣做的原因是 (1)同一生物的細胞所含遺傳物質(zhì)相同，增殖過程相同；(2)同一時刻不同細胞可能處于不同細胞周期的不同階段。 清單二四基因在染色體上一、知識結(jié)構(gòu)基因在染色體上薩頓的推論

15、：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的 也就是說，基因就在染色體上，因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系P： 紅眼（）×白眼（）F1：紅眼（）（自由交配）F2：紅眼（）白眼（）P：XWXW紅眼（）×XwY白眼（） 配子： XW Xw Y F1：XWXw紅眼（） XWY白眼（）果蠅雜交實驗圖解：基因在染色體上的實驗證據(jù)：果蠅雜交實驗分析圖解：二、要點精析：【要點一】薩頓假說 1結(jié)論：基因是位于染色體上的。 2、具體內(nèi)容：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。主要體現(xiàn)在以下幾個方面： (1)基因在雜交過程中保持完整性和獨立性。染色體在配子的形成過程和受精作用中，有相對穩(wěn)

16、定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 (2)在體細胞中基因成對存在染色體也是成對的。在配子中只有成對的基因中的一個，同樣，也只有成對的染色體中的一條。 (3)體細胞中成對的基因一個來自父方，一個來自母方，同源染色體也是如此。 (4)非等位基因在形成配子時自由組合非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。 3實驗證據(jù)：摩爾根的果蠅雜交實驗和測交實驗。 【畫龍點睛】薩頓運用類比推理的方法，提出了基因位于染色體上的著名假說，這一假說正確與否，必須經(jīng)過觀察和實驗的檢驗。摩爾根以果蠅為實驗材料，首先將一特定的基因和一條特定的染色體聯(lián)系起來，用實驗證明了薩頓假說的科學性。【要點二】基因在染色體上呈線性排列 1基因在染色體

17、上，并且在染色體上呈線性排列是由美國生物學家摩爾根及他的學生研究得出的。 2研究所用材料是果蠅方法是雜交實驗。 基因位于染色體上所用的科學方法是類比推理類比推理中，類比的事物現(xiàn)象之間必須具有某些相同、相似之處，進而根據(jù)已知事物，現(xiàn)象的屬性來推知未知事物、現(xiàn)象的屬性。但仍停留于假說層次上。其結(jié)論并不具備邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實驗的檢驗【要點三】孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋遺傳規(guī)律基因的分離定律基因的自由定律親本性狀一對相對性狀兩對(或多對) 相對性狀基因位置位于一對同源染色體上：位于兩對同源染色體上F1表現(xiàn)型顯性性狀雙顯性性狀F1的配子兩種配子，數(shù)量相等四種配子，數(shù)量相等F2基因型3

18、種(1：2：1)9種（1：2：1）2F2表現(xiàn)型顯性：隱性=3：19：3：3：1（3：1）2F1測交代表現(xiàn)型1：11：1：1：1（1：1）2遺傳實質(zhì)在F1形成配子時，等位基因隨同源染色體的分開而分離進入到不同的配子中，獨立地隨配子遺傳給后代在F1形成配子時，隨同源染色體的分開，等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合進人不同的配子二者聯(lián)系在生物性狀的遺傳過程中，兩大遺傳定律是同時進行、同時起作用的。進行有性生殖形成配子時，位于同源染色體上的等位基因分離，互不干擾，非同源染色體上的非等位基因自由組合清單二五 伴性遺傳一、知識結(jié)構(gòu)概念：性染色體上的基因，遺傳時與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象伴性遺傳

19、伴性遺傳在實踐中的應用舉例紅綠色盲遺傳抗維生素D佝僂病基因位置：位于X染色體上，屬顯性基因傳遞規(guī)律：隨X染色體向后代傳遞，即兒子的色盲基因一定來自母親，而父親的色盲基因一定傳向女兒，當父親為色盲患者時，女兒一定是患者遺傳特點：患者中女性多于男性基因位置：位于X染色體上，屬隱性基因 由于Y染色體過于短小，缺少與X染色體同源的區(qū)段，故無色盲基因傳遞規(guī)律：隨X染色體向后代傳遞，即兒子的色盲基因一定來自母親，而父親的色盲基因一定傳向女兒，當母親為色盲患者時，兒子一定是患者遺傳特點：患者中男性多于女性二、要點精析：【要點一】性別決定：(1)有性別的生物才有性別決定方式，對于雌雄異體的生物才有意義 (2)

20、性別決定的方式有多種，性染色體決定性別是一種主要方式。除此之外，有生物性別的決定還與受精與否基因的差別以及環(huán)境條件的影響等有密切關(guān)系。 (3)性染色體決定性別的生物才有性染色體。 (4)XY型性別決定生物，其配子中常染色體和性染色體都有，含X、Y性染色體的雄配子比例為1:1 (5)性染色體的符號要用大寫字母。 (6)對人的性別起決定作用的染色體叫性染色體，男性與女性的體細胞中相同的染色體與性別無關(guān)，叫常染色體。【要點二】人類遺傳病的解題規(guī)律父母都正常，孩子有 看女性患者，她父親兒子都有病伴X隱性系譜中 的有病隱性病 看女性患者，她父親兒子有的正常常染色體隱性 父母都有病，孩子有 看男性患者，他

21、母親女兒都有病 伴X顯性 的正常顯性病 看男性患者，他母親女兒有的正常常染色體顯性 1首先確定顯隱性 致病基因為隱性：口訣為：“無中生有為隱性，”即：雙親無病生出患病的子女，此致病基因定是隱性基因。 致病基因為顯性：口訣為：有中生無為顯性即：雙親有病生出不患病的子女，此致病基因一定是顯性基因。 2再確定致病基因的位置 伴Y遺傳：口訣為：“父傳子，子傳孫，子子孫孫無窮盡也!”即：患者都是男性且有“父子孫”的傳遞規(guī)律。常染色體隱性遺傳口訣為：“無中生有為隱性，隱性遺傳看女性，生女患病為常隱，女病男正非伴性。” 常染色體上顯性遺傳：口訣為：“有中生無為顯性，顯性遺傳看男性，男病女正非伴性，生女正常為

22、常顯?！?伴X隱性遺傳：女性患者的上下代男性都患病 伴X顯性遺傳：男性患者的上下代女性都患病 3不能確定的判斷類型 在系譜中無上述特征，就只能從可能性大小來推測： 第一：若該病在代代之間呈連續(xù)性，則該病很可能是顯性遺傳 第二：若患者無性別差異，男女患者患病各為l2，則該病很可能是常染色體上的基因控制的遺傳病。 第三：若患者有明顯的性別差異，男女患者相差很大，則該病很可能是性染色體的基因控制的遺傳病，它可分以下兩種情況： 若系譜中，患者男性明顯多于女性，則該病很可能是伴X染色體隱性遺傳病若系譜中，患者女性明顯多于男性，則該病很可能是伴X染色體顯性遺傳病【要點三】伴性遺傳 （1）男患者多伴X隱性遺

23、傳病的特點 （2）交叉遺傳1特點 （3）女患者父親、兒子一定色盲伴X顯性遺傳病的特點：男性患病，其母親女兒一定患病伴Y遺傳病的特點：只在男的有，兒傳子，子傳孫2伴性遺傳與基因分離定律的關(guān)系 伴性遺傳遵循基因的分離定律。伴性遺傳是由性染色體上基因所控制的遺傳，若就一對相對性狀而言，則為一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳 伴性遺傳有其特殊性 a雌雄個體的性染色體組成不同，有同型和異型兩種形式。b有些基因只存在于X或Z染色體上，Y或W上無相應的等位基因，從而存在于雜合子(XbY或ZbW內(nèi)單個隱性基因控制的性狀也能體現(xiàn)c Y或W染色體上攜帶的基因，在X或Z染色體上無相應的等位基因，只限于在相應性別的個體之間傳遞。 d性狀的遺傳與性別相聯(lián)系。在寫基因型、表現(xiàn)型和統(tǒng)計后代比例時一定要與性別聯(lián)系，如XY或XaY。 3伴性遺傳與基因自由組合定律的關(guān)系在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對或兩對以上的相對性狀遺傳時，由位于性染色體上基因控制的性狀按伴性遺傳處理；由位于常染色體上的基因控制的性狀按基因的分離定律處理，整體上則按自由組合定律處理。在寫配子的基因組成、個體的基因型時若性染色體上的基因和常染色體上的基因需一同寫出時，通常情況下先寫常染色體上的基因，再寫性染色體及其上面的基因，且性染色體上的基因?qū)懺谛匀旧w的右上角。 4兩種