必修二2基因和染色体的关系1.docx

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必修二2基因和染色体的关系1

第2章基因和染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用

知识梳理：

一、减数分裂的概念

1.范围:

进行的生物

2.时期:

细胞→细胞

3.特点:

细胞连续分裂次，而染色体只复制次。

4.结果:

成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目。

二、相关概念比较分析

1、染色体、染色单体、DNA的关系

个着丝点，条染色体，个DNA，个染色单体

个着丝点，条染色体，个DNA，个染色单体

2、同源染色体、联会、四分体的关系

（1）同源染色体：

配对的两条染色体，和一般都相同，一条来自方，另一条来自方。

（2）联会：

的现象。

（3）四分体：

联会后的每对同源染色体含有条染色单体,称为四分体。

（一个四分体中有个着丝点、条染色体、个DNA分子）

思考：

同源染色体形态、大小一定相同吗？

试举例说明。

3.分析下图中的同源染色体、非同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体、四分体。

（1）1与2、3与4——

（2）1与3、1与4、2与3、2与4——

（3）a与a′、b与b′等——

（4）a与b或a与b′，a′与b或a′与b′等——

（5）图中1与2、3与4联会配对形成——

三、减数分裂的过程

1.精子的形成过程

（1）场所

（2）过程

时期

细胞名称

主要特点

减数第一次分裂前的间期

减

数

第

一

次

分

裂

前

期

中

期

后

期

末

期

减

数

第

二

次

分

裂

前

期

中

期

后

期

末

期

变形

2.卵细胞的形成过程

卵原细胞

______________________________

第一极体

3.精子和卵细胞形成过程的比较

比较

精子形成过程

卵细胞形成过程

发生场所

原始生殖细胞

细胞质分裂方式

子细胞

是否变形

相同点

思考：

1．正常情况下产生配子的种类分析。

例：

YyRr基因型的个体产生配子情况如下：

可能产生配子的种类

实际能产生配子的种类

一个精原细胞

种

种（、或、）

一个雄性个体

种

种（、、、）

一个卵原细胞

种

种（或或或）

一个雌性个体

种

种（、、、）

总结：

（1）若是一个个体则产生种配子，n代表同源染色体对数或非同源染色体上的等位基因对数。

（2）若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生个卵细胞，而一个精原细胞可产生个种（两两相同）精细胞。

2.细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析（以基因型为AaBb的细胞为例）

（1）若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是。

（2）若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是。

（3）若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是

。

3.配子中染色体组合多样性的原因

①。

②。

4.减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA、染色体组数的变化

减数第一次分裂

减数第二次分裂

子细胞

间期

前期

中期

后期

末期

前期

中期

后期

末期

DNA（2n）

染色体（2n）

染色

单体

染色

体组

根据上表数据画出减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化曲线

5.如何依据细胞质分配方式确定减数分裂过程中的细胞名称

（1）若细胞质不均等分裂且细胞中有同源染色体，则为细胞。

（2）若细胞质不均等分裂且细胞中无同源染色体，则为细胞。

（3）若细胞质均等分裂且细胞中有同源染色体，则为细胞。

（4）若细胞质均等分裂且细胞中无同源染色体，则为细胞。

四、有丝分裂与减数分裂的区别

1.过程比较

减数分裂

有丝分裂

染色体复制的次数

分裂次数

子细胞名称及数目

有无联会、四分体、交叉互换

有无同源染色体分离

非同源染色体自由组合

有无着丝点分裂

子细胞染色体的数目

子细胞核遗传物质的组成

是否相同

子细胞中可遗传变异来源

2、有丝分裂与减数分裂细胞分裂图的鉴别（以二倍体生物细胞为例）：

时期

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

有丝分裂

前期

图形

特点

同源染色体，且联会和四分体，每条染色体含条

姐妹染色单体。

同源染色体，联会，染色体分布，每条染色体含条姐妹染色单体。

同源染色体，联会，染色体分布，每条染色体含条姐妹染色单体。

中期

图形

特点

同源染色体，排列在赤道板位置上，每条染色体含

条姐妹染色单体。

同源染色体，染色体的

排列在赤道板上，每条染色体含条姐妹染色单体。

同源染色体，染色体的

排列在赤道板上，每条染色体含条姐妹染色单体。

后期

图形

特点

分开，每条染色体含条姐妹染色单体，每一极的细胞中同源染色体。

分开，每一极的细胞中同源染色体。

分开，每一极的细胞中同源染色体。

子细胞

图形

特点

同源染色体，姐妹染色单体

同源染色体，姐妹染色单体。

同源染色体，姐妹染色单体。

思考：

尝试总结细胞分裂图像识别方法

第一步：

初步判断前中后期，若染色体散乱分布则为期；若染色体有规律排列在赤道板上则为期；若染色体正在分开移向细胞两极则为期。

第二步：

判断具体细胞分裂时期

（1）若已判断为前期，再看有无联会现象，有联会现象为期，若无联会现象再看有无同源染色体，有同源染色体为期，无同源染色体为期。

（2）若已判断为中期，再看染色体在赤道板上的排列方式，若是成对的同源染色体排列在赤道板上则为期，若是着丝点排列在赤道板上再看有无同源染色体，有同源染色体为期，无同源染色体为

期。

（3）若已判断为后期，再看每条染色体上有无染色单体，若有染色单体则为期，若无染色单体再看有无同源染色体，有同源染色体为期，无同源染色体为期。

应用：

判定以下各图像所处的时期

五、受精作用

1.概念：

和相互识别、融合成为的过程。

2.过程：

精子的进入卵细胞，留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了以阻止其他精子再进入→精子的与卵细胞的相遇→二者的染色体会合。

3.结果：

受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有的染色体来自精子（父方）另来自卵细胞（母方）。

4.意义：

减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

思考：

（1）受精作用的实质是什么？

精子的与卵细胞的融合。

（2）精子与卵细胞识别的基础是什么？

细胞膜外表面的具有识别作用。

六、实验——观察细胞的减数分裂

1、实验原理

（1）蝗虫的精母细胞进行分裂形成精细胞，再变形形成精子。

此过程要经过次连续的细胞分裂：

分裂和分裂。

（2）在减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

2、实验步骤

（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）：

→→→。

（2）显微观察：

①低倍镜下观察：

在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。

识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

②高倍镜下观察：

先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。

③绘图：

根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。

思考：

本实验为什么宜选用雄性个体生殖器官作为实验材料？

第2节基因在染色体上

知识梳理：

一、萨顿的假说

1、实验发现：

蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，的分离与减数分裂中的分离极为相似；

2、推论：

基因位于上，基因和染色体行为存在着明显的。

（1）基因在杂交过程中保持_________性和_________性。

染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。

（2）在体细胞中基因__________存在，染色体也是________的。

在配子中只有成对的基因中的___________，同样，也只有成对的染色体中的___________。

（3）体细胞中成对的基因一个来自，一个来自,也是如此。

（4）非等位基因在形成配子时___________，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是___________的。

3、科学研究方法：

。

二、基因位于染色体上的实验证据

1、实验者及实验材料

（1）实验者：

（2）实验材料：

思考：

果蝇作为实验材料的优点有哪些？

2、实验及结果分析：

观察下图果蝇杂交实验过程，思考：

（1）从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，其遗传符合分离定律吗？

（2）果蝇眼睛颜色的表现与性别相联系，如何解释这一现象呢？

3、摩尔根的假设：

观察图2—94、测交实验验证（写出遗传图解）：

a假设：

控制白眼的基因（用w表示）在染色体上，

而染色体不含有它的等位基因。

b遗传图解：

5、结论：

________________________________________________。

6、科学研究方法：

。

三、孟德尔遗传规律的现代解释

a.基因的分离定律的实质是：

b.基因的自由组合定律的实质是：

第3节伴性遗传

知识梳理：

一、伴性遗传的概念及常见例子

1、人的性别决定

人的性别由决定性，男性的两条性染色体为，女性的两条性染色体为。

X和Y染色体有一部分不同源，但也有一部分是同源的，如下图，在X、Y的同源区段，基因是成对的，存在等位基因，而非同源区段则不存在等位基因。

思考：

（1）男性（XY）的两条性染色体如何传递？

（2）女性（XX）的两条性染色体如何传递？

（3）一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的染色体相同吗？

来自母亲的呢？

（4）X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传完全一样吗？

2、伴性遗传的概念：

上的基因控制的性状，遗传上总是与相关联的现象。

二、伴性遗传的实例

（一）人类红绿色盲症

1、基因的位置：

只位于上。

2、显性基因还是隐形基因控制？

。

3、遗传方式：

。

4、人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型（请完成表格）

女性

男性

基因型

XbXb

XbY

表现型

正常

正常（携带者）

正常

5、红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率

（1）女性正常与男性红绿色色盲婚配的图解

亲代女性正常×男性色盲

配子

子代基因型

表现型

比例：

（2）女性红绿色盲携带者与男性正常的婚配图解

亲代女性携带者×男性正常

配子

子代基因型

表现型

比例：

：

：

（3）女性红绿色盲与男性正常婚配图解

亲代女性色盲×男性正常

配子

子代基因型

表现型

比例：

（4）女性红绿色盲基因携带者与男性红绿色盲的婚配图解

亲代女性携带者×男性色盲

配子

子代基因型

表现型

比例

思考：

这种遗传方式有哪些特点？

具有遗传现象。

（男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。

）

患者中性多于性。

女患者的及一定是患者，简记为“病，病”。

正常男性的及一定正常，简记为“正，正”。

男患者的母亲及女儿至少有一个致病基因。

（二）抗维生素D佝偻病

1、基因位置：

位于上。

2、显性基因还是隐形基因控制？

。

3、遗传方式：

。

4、患者的基因型

（1）女性：

和。

（2）男性：

正常者的基因型

（1）女性：

。

（2）男性：

思考：

这种遗传方式有哪些特点？

具有遗传现象

患者中性多于性

男患者的及一定为患者，简记为“病，病”。

正常女性的及一定正常，简记为“正，正”，

女性患病，其父母至少有一方患病。

（三）人类外耳道多毛症

1、基因位置：

位于染色体上。

2、遗传方式：

。

3、遗传特点：

致病基因只位于Y染色体上，无显隐之分，患者后代中性全为患者，患者全为性，性全为正常，正常的全为性。

简记为“全病，全正”。

致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性。

也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。

三、伴性遗传在实践中的应用

1、鸡的性别决定方式：

性染色体决定性别

（1）雌性个体的两条性染色体是的（ZW）

（2）雄性个体的两条性染色体是的（ZZ）。

2、根据雏鸡的羽毛特征来区分雌性和雄性。

图解如下：

P：

（芦花鸡）×（非芦花鸡）

配子：

F1（芦花雄鸡）（非芦花雌鸡）

四、系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析

1、首先确定是否是伴Y染色体遗传或细胞质遗传（母系遗传）

所有患者均为男性，无女性患者，则为。

母亲患病，所有孩子全患病，母亲正常，所有孩子全正常，则为。

思考：

如何证明某种性状受核基因控制还是受质基因控制？

2、其次判断显隐性

（1）双亲正常，子代有患者，为性（即无中生有）。

图1

（2）双亲患病，子代有正常，为性（即有中生无）。

图2

（3）亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。

图3

3、再次确定是否是伴X染色体遗传病

（1）隐性遗传病

①女性患者，其父或其子有正常，一定是染色体遗传。

图4、5

②女性患者，其父和其子都患病，最可能是遗传。

图6、7

（2）显性遗传病

①男性患者，其母或其女有正常，一定是染色体遗传。

图8

②男性患者，其母和其女都患病，最可能是遗传。

图9、10

4、若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测：

（1）若该病在代与代之间呈连续遗传→

（2）若该病在系谱图中隔代遗传→

总结：

人类单基因遗传病判定口诀（首先排除伴Y染色体遗传和细胞质遗传）

无中生有为性，有中生无为性；

隐性遗传看病，父子有正非伴性；

显性遗传看病，母女有正非伴性。

五、实验方法判断基因是位于常染色体上还是位于性染色体上

此类试题，常见的有以下几种情况：

（1）未知显隐性

①方法：

正反交法

②结果预测及结论：

a．若正反交结果相同，则相应的控制基因位于染色体上。

b．若正反交结果不同，且子代性状表现与性别有关，则相应的控制基因位于染色体上。

（2）已知显隐性

①方法：

性雌性×性雄性

②结果预测及结论：

a．若子代中雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则相应的控制基因位于染色体上。

b．若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比，则相应的控制基因位于染色体上

1．（2010·高考海南卷）下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是（　　）

A．基因发生突变而染色体没有发生变化

B．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合

C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半

D．Aa杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状

2．（2013·高考山东卷）家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制，只含基因B的个体为黑猫，只含基因b的个体为黄猫，其他个体为玳瑁猫。

下列说法正确的是（　　）

A．玳瑁猫互交的后代中有25%的雄性黄猫

B．玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%

C．为持续高效地繁育玳瑁猫，应逐代淘汰其他体色的猫

D．只有用黑猫和黄猫杂交，才能获得最大比例的玳瑁猫

3．（2012·高考天津卷）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。

现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。

下列叙述错误的是（　　）

A．亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr

B．亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2

C．F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16

D．白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞

4．（2011·高考福建卷）火鸡的性别决定方式是ZW型（♀ZW，♂ZZ）。

曾有人发现少数雌火鸡（ZW）的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。

遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：

卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代（WW的胚胎不能存活）。

若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是（　　）

A．雌∶雄＝1∶1　　　　B．雌∶雄＝1∶2

C．雌∶雄＝3∶1D．雌∶雄＝4∶1

5．（2012·高考福建卷）现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅（A）对非裂翅（a）为显性。

杂交实验如图1。

　　　P　　　　　裂翅♀　　×　　非裂翅♂

F1裂翅非裂翅

　　　　　　　（♀102、♂92）　　　（♀98、♂109）

　　　　　　　　　　　　图1

请回答：

（1）上述亲本中，裂翅果蝇为________（纯合子/杂合子）。

（2）某同学依据上述实验结果，认为该等位基因位于常染色体上。

请你就上述实验，以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。

（3）现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验，以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。

请写出一组杂交组合的表现型：

________（♀）×________（♂）。

（4）实验得知，等位基因（A、a）与（D、d）位于同一对常染色体上，基因型为AA或dd的个体胚胎致死。

两对等位基因功能互不影响，且在减数分裂过程不发生交叉互换。

这两对等位基因________（遵循/不遵循）自由组合定律。

以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中基因A的频率将________（上升/下降/不变）。

图2

答案：

1A2D3C4D

5

（1）杂合子

（2）P　　　　　　XAXa　×　XaY

　　　　　　裂翅　↓　非裂翅

　F1　　XAXa　　XAY　　XaXa　　XaY

裂翅♀∶裂翅♂∶非裂翅♀∶非裂翅♂

　　　　　1　∶　1　∶　　1　∶　　1

（3）非裂翅（♀）×裂翅（♂）[或裂翅（♀）×裂翅（♂）]（4）不遵循　不变