第2章 基因和染色体的关系-高一生物单元必背知识清单(记忆版)

第二章基因和染色体的关系
第一节减数分裂和受精作用
1.减数分裂的概念
减数分裂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。

在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。

减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

2.减数分裂各个时期的特点:（设染色体数为2N）
（1）减数第一次分裂（细胞中有同源染色体）
间期：染色体复制（完成DNA复制和蛋白质合成）。

前期（四分体时期）:同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交义互换，四分体散乱分布。

中期：四分体排列在赤道板两侧。

（赤道板只是一个位置，不是细胞的结构）
后期：同源染色体分离,非同源染色体自由组合。

末期：细胞溢裂为两个子细胞，子细胞中染色体数目减半，不含同源染色体。

（2）减数第二次分裂（细胞中无同源染色体）
间期：无或时间短，不进行染色体复制。

前期：染色体散乱分布。

中期：染色体着丝点排列在赤道板上。

后期：染色体着丝点断裂，姐妹染色单体分开,染色体数目加倍，子染色体移向细胞两极。

末期：细胞溢裂为两个子细胞。

3.减数分裂的几组重要概念：
（1）同源染色体和非同源染色体
同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般相同,一条来自父方，一条来自母方。

如图中的1和2、3和4。

非同源染色体：形态、大小不相同.且在减数分裂过程中不配对的染色体。

如图中的1和3、1和4、2 和4、2和3。

注意：5和6（7和8）不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一对姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。

（2）联会和四分体
联会：减数笫一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。

四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫做四分体。

四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

如图中的1和2、3和4联会后形成四分体。

数量关系：1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体（含4个DNA分子）。

（3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体
姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体，如图中的a和a'、b和b'、c和c'、d和d'
非姐妹染色単体：不同着丝点连着的两条染色单体。

包括：同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的 a 和b（b'）、a' 和b（b'），c 和d（d'）、c'和d（d'）。

非同源染色体上的非姐妹染色単体，如图中的a和c（c'）、a'和c（c'）、a 和d（d'）、a'和d（d> b 和c（c'）、b'和c（c'）、b 和d（d'）、b，和d（d'）
（4）交叉互换图示：
发生的时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。

范围：同源染色体中非姐妹染色单体间交换片段。

交换对象：等位基因（B-b）交换。

结果及意义：导致非等位基因基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生ab和Ab、aB、AB四种配子。

4.精子和卵细胞的形成过程比较
（1）场所不同：人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中的曲细精管内形成的。

卵细胞是在卵巢形成的。

（2）过程：
①1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，变形形成4个精子，1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞和3个极体（最终退化消失），卵细胞不变形。

②初级精母和次级精母细胞质均等分裂，初级卵母和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,极体细胞质均
等分裂。

（注：卵原细胞和精原细胞还能进行有丝分裂产生新的卵原细胞和精原细胞）
5.有丝分裂和减数分裂过程的比较
（1）有丝分裂：染色体复制1次，细胞分裂1次，形成2个子细胞.染色体数不变，细胞中有同源染色体，但不发生联会。

（2）减数分裂：染色体复制1次，细胞分裂2次，形成4个子细胞，染色体数减半。

减I有同源染色体，前期发生联会，可发生交叉互换，减II无同源染色体。

6.减数分裂中染色体、核DNA数变化图像（会分析理解，不死记）
（1）细胞中染色体数、核DNA 含量变化曲线
①BC段：进行DNA复制。

②DE（de）段：同源染色体分离,进入两个子细胞。

③ff'段：着丝点分裂,姐妹染色单体分开。

④H（h）点：姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到两个子细胞。

⑤间期染色体复制前（AB段和ab段）和减II后、末期（FH段和fh段），染色体数：核DNA数=1:1
⑥间期染色体复制后、减Ⅰ、减Ⅰ前中期(CF 段和cf段)，染色体数: 核DNA 数＝1:2。

(2)一条染色体上DNA含量变化曲线
①AB段：间期，进行DNA复制。

②BC段：1条染色体上有2个DNA分子，可对应有丝分裂前期和中期，也可对应减I和减II前、中期。

③CD段：着丝点断裂,姐妹染色体单体分开,可对应有丝分裂后期和减II后期。

④DE段：1条染色体上有1个DNA分子，可对应有丝分裂后、末期,也可对应减II后、末期。

（3）数量变化柱状图
三种图例中，数目可以为0的是染色单体；
只要有染色单体存在，其数目与DNA数目是一致的，且此时染色体数：染色单体数：DNA数=1：2：2 ；
没有染色单体时，染色体数：DNA数=1：1。

7.细胞分裂图像辩别（理解，不死记，熟练运用）
为有丝分裂的细胞是：图1、4、7。

为减I分裂的细胞是图2、5、8、9。

为减II分裂的细胞是图3、6、10、11。

图8的细胞名称为初级精母细胞。

图9的细胞名称为初级卵母细胞。

图10的细胞名称为次级精母细胞或极体。

图9的细胞名称为次级卵母细胞
8.【实验】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
材料：雄性生物的生殖器官。

雄性生物的生殖器官中精原细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，所以观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片染色体数目有4N（有丝分裂后期，最多）、2N、N（减II前、中期）几种情况。

9.配子中染色体组合多样性的原因
（1 ）减I前期：同源染色体中非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。

1个精原细胞若不发生交又互换，产生4个2种精子（两两相同）：若发生交叉互换，产生4个4种精子。

（2）减I后期：同源杂色体分离,非同源杂色体自由组合。

一个基因型为AaBb的个体，能产生AB、Ab、aB、ab四种配子。

（2n种，n表示等位基因对数）
（3）基因型为AaBb的雄性个体产生的精子有4种，精子类型为AB、Ab、aB、ab，它的一个精原细胞经减数分裂形成2种精子，精子类型为Ab、aB或AB、ab。

基因型为AaBb雌性个体产生的卵细胞有1种，卵细胞类型为AB、Ab、aB、ab，它的一个卵原细胞经减数分裂形成1种卵细胞，卵细胞类型为Ab或aB或AB或ab。

9. 受精作用
（1）概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。

识别依赖于膜上的糖蛋白（糖被），融合体现了膜的流动性。

（2）过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。

与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。

精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

（3）结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中一半的染色体来自父方，另一半来自母方。

而细胞质(质DNA)几乎全部来自母方。

（4）意义：保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传特性稳定性。

同一双亲的后代必然呈现多样性。

这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

10.有性生殖后代多样性原因
(1)配子的多样性：减数分裂Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。

(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。

11.减数分裂、受精作用与有丝分裂中染色体数、核DNA 含量的变化曲线(会分析理解不死记)
（1）有“斜线”的是核DNA含量变化，无“斜线”的是染色体数变化。

（2）起点与终点相同的是有丝分裂分裂，终点减半的是减数分裂。

（3）染色体增倍原因是有丝分裂后期或减Ⅰ 后期着丝点断裂，姐妹染色单体分开；但受精作用也会使染色体恢复倍增。

染色体减半是由于同源染色体均分到两个子细胞中。

易错辨析：
1.减数分裂是进行有性生殖的生物特有的细胞分裂方式。

( √ )
2.卵细胞形成过程中，所有细胞的细胞质均呈现不均等分裂。

( × )
3.1个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂可产生2n种精细胞。

( × )
4. 1个含n对同源染色体的雄个体，能产生2n种精细胞。

1个含n对同源染色体的雌个体，能产生2n种卵细胞。

( √ )
5. 基因型为AaBb个体产生4种配子。

类型及比例为AB ：ab：Ab：aB=1:1:1:1.。

(× )
6.受精过程中母方(卵细胞)提供的染色体多于父方(精子)。

(× )
7.非等位基因随着同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期。

(× )
8.所有的非等位基因，会随着非同源染色体的组合而自由组合。

(× )
9.一对同源染色体可含多对等位基因。

( √ )
10.同源染色体相同位置的基因一定为等位基因。

(× )
11.先发生等位基因的分离后发生非等位基因的自由组合。

(× )
12.受精作用的实质是细胞核的融合。

(√ )
13.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。

(× )
14.受精卵细胞核中染色体一半来自父方，一半来自母方。

(√ )
15.受精卵细胞质中DNA几乎全部来自母方。

(√ )
16. 减数分裂和有丝分裂过程中都发生着丝点分裂，同源染色体分开等行为。

(× )
17.除病毒以外的所有生命体的遗传现象都遵循孟德尔遗传定律。

(× )
第二节基因在染色体上
1.萨顿的假说
（1）实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似；
（2）推论：
基因的行为染色体的行为
杂交过程中保持：完整性和独立性也有：相对稳定的形态结构
体细胞中存在形式成对存在成对存在
在配子中只有成对基因中的一个只有成对染色体中的一条
体细胞中的来源成对中的基因一个来自父方
一个来自母方同源染色体一条来自父方一条来自母方
形成配子时组合方式非等位基因：自由组合非同源染色体自由组合推测：基因和染色体行为存在着明显的平行关系
推论：基因在染色体上
（3）科学研究方法-----类比推理
2.基因位于染色体上的实验证据
（1）实验者：摩尔根。

（2）实验材料：果蝇。

果蝇特点：相对性状多而且明显、易饲养、繁殖快、染色体少易观察。

(3)果蝇的染色体组成:
雄果蝇上图A：6条常染色体+XY（异型）或3对常染色体+ XY（异型）
雌果蝇上图B：6条常染色体+XX（同型）或3对常色体+ XX （同型）
（4）实验现象解释的验证方法：测交。

遗传图解：
（5）实验结果：子一代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上
（6）实验结论：控制果蝇眼色的基因在X上，基因在染色体上。

（7）摩尔根的研究方法：假说-演绎法。

（8）发展：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

3.基因位于常染色体上还是X 染色体上的判断方法之一
若子代雌雄个体中表现型比(概率)相同，说明与性别无关，则基因在常染色体上。

若子代雌雄个体中表现型比(概率)不同，说明与性别有关，则基因在X染色体上。

4.孟德尔遗传规律的现代解释
细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。

（1）基因的分离定律
(1)发生时间：减数第一次分裂后期。

(2)描述对象：同源染色体上的等位基因。

(3)实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。

（3）基因的自由组合定律
(1)发生时间：减数第一次分裂后期。

(2)描述对象：非同源染色体上的非等位基因。

(3)实质：非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合。

易错辨析：
1.摩尔根利用类比推理法验证了基因在染色体上。

(× )
2.某一对等位基因(Aa）如果只位于X染色体上，Y 上无相应的等位基因，则该性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。

(× )
3.基因分离定律发生在减数第一次，基因自由组合定律发生在减数第二次。

(× )
4.若含X 染色体的隐性基因的雄配子具有致死效果，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状个体的存在。

(√ )
5.基因型为AaBb 的一个精原细胞，产生了2 个AB、2 个ab 的配子，则这两对等位基因一定不位于两对同源染色体上。

(× )
6.按基因的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1 自交得F2，则F2 中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为6/16。

(× )
7.一个基因型为AaX b Y 的果蝇，产生了一个AaaX b 的精子，则与此同时产生的另三个精子的基因型为AX b、Y、Y。

(√ )
8.一对表现型正常的夫妇，妻子的父母都表现正常，但妻子的妹妹是白化病患者，丈夫的母亲是患者。

则这对夫妇生育一个白化病男孩的概率是1/12；若他们的第一胎生了一个白化病的男孩，则他们再生一个患白化病的男孩的概率是1/8。

(√ )
第三节伴性遗传
1.伴性遗传概念：性染色体上的基因控制的性状遗传与性别相关联。

2.伴X染色体隐性遗传（如红绿色盲）的各种基因型：
3.伴X染色体隐性遗传（如红绿色盲、白化病）的特点有：
①男患者多于女患者。

②交叉遗传：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。

女性色盲患者的父亲和儿子均有病。

③一般为隔代遗传：第一代和第三代有病，第二代一般为色盲基因携带者。

4.红绿色盲的各种基因型的婚配结果：（熟练掌握）
5.伴X 染色体显性遗传抗（维生素D 佝偻病）特点： ①女性多于男性；但部分女患者病症较轻。

②世代延续性；
③男患者的母亲和女儿一定是患病。

6.伴Y 遗传
①基因位置：致病基因在 Y 染色体上，在X 上无等位基因，无显隐性之分。

患者患者基因型：XY M 。

②遗传特点：患者均为男性，且“父
子，子 孙”。

7.性别决定
（1）概念：雌雄异体的生物决定性别的方式,自然界中大多数生物的性别由性染色体决定。

注意：①性别既受性染色体控制,也与其上部分基因 有关，但性染色体上的基因并不都与性别决定有关， 如色盲基因。

②并非所有生物都有性染色体，性染色体只存在于有性杂色体决定性别的生物体内。

（2）鸡性别决定的ZW 型
雌性：（异型）ZW ， 雄性：（同型） ZZ 。

（3）人类体细胞及配子中染色体组成
男性：体细胞：44条常染色体+ XY （异型）或23对常杂色体+ XY （异型）
精子：22条常染色体+X 、 22条常染色体+ Y 。

（2种）
女性：体细胞：44条常染色体+ XX （同型）或22对常朶色体+ XX （同型）
. 卵细胞：22条常染色体+X 。

（1种）
注意：人的X 、Y 性染色体大小、形状不同，但减数 分裂中能发生联会.因此属于同源染色体。

X 染色体 比Y 染色体大，基因多。

8.伴性遗传在实践中的应用
若要根据子代性状就能判断其性别，则亲本组合为:
（1）XY型生物：隐性雌性（性染色体同型）×显性雄性，
（2）ZW型生物：隐性雄性（性染色体同型）×显性雌性
遗传图解为：
9.遗传系谱图中遗传病、遗传方式的判断方法
第一步：判断是否为伴Y遗传。

第二步：判断是显性遗传病还是隐性遗传病：无中生有为隐性，有中生无为显性。

第三步：判断是常染色体遗传还是伴X遗传。

隐性遗传看女病，父子有正非伴性。

显性遗传看男病，母女有正非伴性。

10.两种遗传病的概率计算方法
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表：
序号类型计算公式
①不患甲病的概率1－m
②不患乙病的概率1－n
③只患甲病的概率m(1－n)
④只患乙病的概率n(1－m)
⑤同患两种病的概率mn
⑥只患一种病的概率m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m)
⑦患病概率m＋n－mn或1－不患病概率
⑧不患病概率(1－m)(1－n)
易错辨析：
1.伴X遗传病，男性患者未必多于女性患者。

(√ )
2.X、Y染色体同源区段上也有等位基因，但其遗传与常染色体上基因的遗传仍有差异。

(√ )
3.生物的雄性个体必定含Y染色体，雌性个体必定含X染色体。

(× )
4.性染色体上基因控制的性状都是与性别有关的。

(× )
5.性染色体上基因控制的性状，男性和女性是完全不同的。

(× )
6.凡性状表现与性别相联系的遗传均属伴性遗传。

(× )
7.性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关。

(√ )
8.性染色体上的基因均与性别决定有关，常染色体上的基因所控制的性状均与性别无关。

(×)
9.与伴性遗传相关的疾病往往多发于男性。

(×)
10.一对等位基因(Aa）如果位于XY 的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。

(×)
11.对于XY 型的性别决定的生物而言，雄性都是杂合子，雌性都是纯合子。

(×)
12.在调查人类某种遗传病的发病率及该遗传病的遗传方式时，选择的调查对象都应该包括随机取样的所有个体。

(×)
13.一个家族仅一个人出现的疾病不是遗传病；不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。

(×) 14.遗传病往往表现为先天性和家族性，但先天性疾病与家族性疾病并不都是遗传病。

(√ )。