2013-2020学年高一下学期生物必修2素材-第二章第2节.docx

留意基础，提升力量---
如何复习好基因与染色体

遗传物质的主要载体是染色体，染色体主要由DNA和蛋白质分子组成，通过很多科学试验已经证明白DNA在遗传上起重要作用，为什么DNA与生物的遗传有关呢？由于DNA分子上有很多基因，基因是打算生物性状的遗传物质的结构和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。基因主要位于染色体上，其遗传行为与染色体是全都的，它能通过细胞的分裂随染色体而安排到不同子细胞中，并且位于性染色体上的基因伴随着性染色体而遗传。
复习时应牢牢把握基因与染色体的平行关系，常染色体与性染色体上的基因通过减数分裂和受精作用向子代传递的特点和规律。

一、 学问网络
基因和染色体关系系
基因在染色体上
萨顿假说
摩尔根试验证据
伴性遗传
孟德尔遗传定律的解释

减数分裂
概念
精子
卵细胞
受精作用
同源染色体分别
非同源染色体自由组合

方式及特点
自由组合定律
分别定律

二、思重点、析难点
1、减数分裂
（1）概念：是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
（2）特点：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。这种细胞分裂，是行有性生殖的真核生物所特有。
（3）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的削减一半。

（4）过程：1个精（或卵）原细胞（2n） 1个精（或卵）原细胞（2n）
染色体复制

1个初级精（或卵）母细胞（2n）
联会、非姐妹染色单体交叉互换、同源染色体分别及
非同源染色体自由组合
2个次级精母细胞（n）或 1个次级卵母细胞（n）＋ 1个极体（n）
着丝点分裂 着丝点分裂 着丝点分裂
染色单体分开 染色单体分开 染色单体分开
大
小

（n）
（n）4个精细胞 2个极体（n）
形变 1个卵细胞 1个极体（n） （均等分裂）
（n）4个精子 （不均等分裂）
（均等分裂）
（5）配子中染色体组合多样性的缘由：
①减数第一次分裂的后期，同源染色体彼此分别和非同源染色体自由组合。
②减数第一次分裂的前期，同源染色体上非姐妹染色体的交叉互换。
（6）减数分裂与有丝分裂的比较

有丝分裂
减数分裂

不
同
点

发生部位
各组织器官
精（卵）巢、花药、胚囊内
发生时间
从受精卵开头
性成熟后开头
分裂期的细胞
一般体细胞或原始生殖细胞
原始生殖细胞
染色体复制次数、时期
一次、间期
一次、间期
细胞分裂次数
一次
连续两次
联会、四分体时期、非姐妹染色单体间的交叉互换
无
有，发生在减数第一次分裂
同源染色体分别、非同源染色体自由组合
无
有，发生在减数第一次分裂后期
着丝点分裂、染色单体分开
有，后期
有，发生在减数其次次分裂后期
子细胞名称及数目
2个体细胞
4个精子或1个卵细胞与3个极体
子细胞类型
体细胞
有性生殖细胞
子细胞染色体数目
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
子细胞间染色体组成
完全相同
不肯定相同
子细胞中可遗传变异的来源
基因突变、染色体变异
基因突变、基因重组和染色体变异
联系
减数分裂是特殊方式的有丝分裂

（7）有丝分裂和减数分裂染色体、DNA数量变化规律
（设体细胞中染色体数目为2N，DNA分子数为2C）
减I 减II
C
细胞周期
A
细胞周期
B

减I 减II
D
前
间
末
中
2N
4N
后
前
中
间
末
2C
后
4N
2C
4C
4C
2N
C

说明: A．有丝分裂过程染色体数目变化曲线 B．有丝分裂过程DNA分子数目变化曲线
C．减数分裂过程中染色体数目变化曲线 D．减数分裂过程中DNA分子数目变化曲线
（8）有丝分裂和减数分裂细胞分裂图的鉴别

有丝分裂 减数第一次 减数其次次
前期 分裂前期 分裂前期

减数第一次分裂中期
减数其次次分裂中期
有丝分裂后期
减数第一次分裂后期
减数其次次分裂后期
有丝分裂中期

说明：（如二倍体）①前期：有丝分裂前期，有同源染色体的存在，染色体散乱分布；减数第一次分裂前期，同样有同源染色体的存在，只是同源染色体有联会的行为，并形成了四分体，这是有丝分裂所不具有的特点；减数其次次分裂前期，无同源染色体存在，染色体散乱分布。
②中期：有丝分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板上；减数第一次分裂中期，各对同源染色体排列在细胞的赤道板上；减数其次次分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板的平面上。
③后期：在判定了是后期图像的前提下，假如每条染色体含有2个姐妹染色单体，并且同源染色体彼此分别，非同源染色体自由组合，那肯定是减数第一次分裂后期；假如着丝点分裂，染色单体彼此分别，再看每一极是否有同源染色体，假如有则为有丝分裂后期，假如没有则为减数其次次分裂后期。
（9）受精作用
①概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
②实质：受精作用是双亲遗传物质的融合，又恢复到本物种染色体数。
③意义：维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，有利于生物的遗传和变异。
④减数分裂、受精作用和有丝分裂过程中DNA分子数、染色体数变化曲线

（10）学法指导
留意：有性生殖细胞形成过程中的几种数量关系
① 在单个细胞水平上：一个精原细胞只产生4个精子，无论理论上有多少种配子类型的可能性，实际上只能有2种；而一个卵原细胞只产生一个卵细胞，故只能有一种。
②在生物个体水平上：个体本身含有多共性原细胞，从染色体角度分析，产生配子的种类为2n ，其中n为同源染色体的对数，即一种精（卵）原细胞产生的配子种类= 2n ；若从基因型角度分析，在独立遗传时，产生的配子种类为2n ，其中n为等位基因的对数。
2、基因与染色体
Ⅰ、染色体学问要点
（1）概念：染色质是指细胞核中简洁被碱性染料染成深色的物质。在细胞分裂的前期、中期和后期，染色质高度螺旋化形成肯定形态的染色体。
（2）与染色质的关系：同一物质在不同细胞时期所处的两种形态。就像冰与水的关系。
（3）主要成分：主要由DNA与蛋白质组成。
（4）类型：性染色体和常染色体两种。性染色体是指与性别打算有关的染色体。与性别打算无关的染色体称为常染色体。
（5）同源染色体概念理解：
①形态：“一般相同”指除异型性染色体不同外，其余同源染色体外形和大小相同。
②来源：一条来自父方，一条来自母方。
③行为：有丝分裂过程中虽也有同源染色体但无配对行为；在减数第一次分裂的前期，同源染色体两两“配对”进行联会，其结果形成了四分体。在减数第一次分裂的后期，同源染色体彼此分别（分别定律的细胞学基础），非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合（自由组合定律的细胞学基础）。
（6）学法指导：①有丝分裂各个时期均有同源染色体②就二倍体生物而言，在减数第一次分裂过程中始终存在同源染色体，而在减数其次次分裂过程中则没有同源染色体。不要把减数其次次分裂后期，彼此分别的姐妹染色单体误认为是同源染色体。
Ⅱ、基因学问要点
（1）从分子水平看：基因是有遗传效应的DNA片段。
何为遗传效应的DNA片段呢？它是指携带着生物的某共性状的全部信息并能使其表达，以体现该性状的一段特定的DNA分子。若转变该片段的脱氧核苷酸序列，一般将明显转变生物的性状。
（2）从现代遗传学角度看：基因是把握生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
（3）从细胞水平看：基因在染色体上呈线性排列，与染色体行为全都。
（4）学法指导：
①基因是有遗传效应的DNA片段，其组成与DNA相同。DNA上有很多片段，其中有遗传效应的才叫做基因，没有遗传效应的不能叫做基因。
②基因有遗传效应，基因的遗传效应反映出来的效果是把握蛋白质的合成，从而表现生物的性状。
③基因随DNA的复制而复制。
（5）基因与染色体的关系
萨顿假说：基因与染色体有哪些平行关系？
①杂交过程中，基因保持完整性和独立性；染色体也具有相对稳定的形态结构。
②在体细胞中，基因和染色体均成对存在；在配子中只有成对的基因中的一个，同样也只有成对的染色体中的一条。
③体细胞中，成对的基因或染色体均是一个来自父方，一个来自母方。
④在减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
摩尔根验证：
①通过摩尔根果蝇眼色的杂交试验，证明白把握果蝇眼色的基因定位于性染色体上。
②通过摩尔根等人测定并绘制的第一个果蝇各种基因在染色体上相对应位置的图，说明白基因在染色体上呈线性排列。
（6）性状遗传中基因与染色体的关系
①一对相对性状遗传 ：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有肯定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会伴同源染色体的分开而分别，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。体现了基因与染色体的行为具有平行关系。
②两对（多对）相对性状遗传 ：非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合，分别进入不同配子中，即非同源染色体的重新组合导致了非等位基因的重新组合。
3、伴性遗传
（1）概念：基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫伴性遗传。
（2）方式：就XY型的性别打算来说，伴性遗传方式常分为三种类型即：伴Y染色体遗传、伴X染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传。
（3）特点：
①伴Y染色体遗传
由于致病基因只在Y染色体上，没有显、隐性之分，因而患者全为男性，女性全部正常。致病基由于父传子、子传孙，具有世代连续性，也称限雄遗传。如人类的外耳道多毛症。
②伴X染色体隐性遗传
男性患者多于女性患者；具有隔代交叉遗传现象。女性患病，其父亲、儿子肯定患病，其母亲、女儿至少为携带者；男性正常，其母亲、女儿肯定正常。
③伴X染色体显性遗传
女性患者多于男性，具有连续遗传现象。男性患病，其母亲、女儿肯定患病；女性正常，其父亲和儿子肯定正常；女性患病，其父母至少有一方患病。
（4）伴性遗传与遗传定律的关系
①与分别定律的关系
伴性遗传是由性染色体上的基因所把握的遗传，在形成配子时，性染色体上的等位基因也彼此分别分别进入不同的配子中。由于性染色体有同型和异型两种组合形式，因此，伴性遗传也有它的特殊性：
a、雄性个体中，有些基因只存在于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。
b、由于把握性状的基因位于性染色体上，因此该性状的遗传都与性别联系在一起，在写表现型和统计后代比例时，也肯定要和性别联系起来。
②与自由组合定律的关系
在既有性染色体又有常染色体上的基因把握的两对或两对以上的相对性状遗传时，位于性染色体上的基因把握的性状按伴性遗传处理；位于常染色体上的基因把握的性状按基因的分别定律处理，整体上则按基因的自由组合定律来处理。
（5）把握各种遗传病的遗传规律和推断方法
遗传系谱图的一般分析方法
①先确定是否是伴Y遗传：其特点是男性患者的后代男性均患病，女性均正常。（患者均为男性，女性均不患病）
②其次确定遗传病是显性遗传还是隐性遗传：按下列规律
a、双亲正常，子代有患者，肯定是隐性遗传病（特点：无中生有）。
b、双亲患病，子代有正常者，肯定是显性遗传病（特点：有中生无）。
c、再确定基因所在的染色体是常染色体还是性染色体：
方法一：在已确定为显性遗传病的状况下
父亲患病，女儿正常（或母亲正常，儿子患病）：肯定是常染色体显性遗传病
方法二：在已经确定为隐性遗传的状况下
父亲正常，女儿患病或 母亲患病，儿子正常，则肯定是常染色体隐性遗传。
方法三：假设选取代入排解法：假设致病基因在X染色体上，若隐性遗传选取女性患者；若显性遗传选取男性患者，代入系谱图中。假如不符合题意，则假设是错误的，符合题意时，还要看男女患病的概率来确定最大的可能性。
（6）学法指导
在一对相对性状遗传要留意的是，不要见到男女性别的消灭，就误认为是伴性遗传。应具体问题具体分析，在计算概率时应留意以下几点：
①在常染色体遗传中：生“一患病女（男）孩”的概率与生“一女（男）孩患病”的概率的区分。前者要考虑患病的概率和生女（或男）孩的概率（1/2）即二者的乘积；后者只要考虑患病的概率，由于女（男）孩已经成为事实，不需再乘以1/2。
②在X染色体遗传中：如男（女）孩患病，应在相应性别中计算概率；假如是患病的男（女）孩，则在全部的子女中计算病孩的概率。

受精作用
分别定律
自由组合定律
非同源染色体自由组合

基因和染色体关系系
基因在染色体上
萨顿假说
摩尔根试验证据
伴性遗传
孟德尔遗传定律的解释

减数分裂
概念
方式及特点
精子
卵细胞
同源染色体分别