上海市高中生物必修2：第二章有性生殖中的遗传信息传递知识点

第2章有性生殖中的遗传信息传递
1.减数分裂基本知识点
概念：减数分裂时进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞是进行的染色体数目减半的细胞分裂。

减数分裂时一种特殊方式的有丝分裂。

特点：在减数分裂过程中，DNA只复制一次，而细胞分裂两次。

结果：成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半。

场所：高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官内。

范围：进行有性生殖的生物（进行有性生殖的生物产生成熟细胞时（无性生殖不产生配子，没有雌雄配子两两结合的证据））
相关名词：
1.同源染色体和非同源染色体
同源染色体：一条来自父方，一条来自母方，形状、大
小、结构一般都相同。

在减数第一次分裂时两条染色体（联
会的两条染色体）
非同源染色体：性状、大小、结构不同的染色体
2.联会和四分体
联会：减数第一次分裂过程中（前期）同源染色体两两配
对的现象。

四分体：联会后每对同源染色体含有四条染色单体。

因此四分体（时期）是联会中一个特殊时期，即四分体的
个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体（着丝粒的个
数）＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。

3.交叉现象：联会过程中部分同源染色体上的非姐妹
染色单体会发生交叉现象，发生交叉部分片段可发生互换
联会是交换的前提，交换发生在联会的一对同源染色体中来自父方染色体的一条染色单体和来自母方染色体的一条染色单体之间（但不一定都会发生交叉互换）。

交换的结果导致生殖细胞中遗传物质发生变化，产生新的生殖细胞。

一次减数分裂过程会发生两次连续的细胞分裂，分别称为减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）和减数第二次分裂（减数分裂Ⅱ）
减二间期 1.合成与减数第二次分裂有关蛋白质
2.有关细胞器的增殖
不再进行DNA
复制
减二前期 1.核膜核仁解体
2.染色质凝缩成染色体
3.中心体移向细胞两极
减二中期染色体的着丝粒排列在赤道面上
减二后期 1.着丝粒断裂，姐妹染色单体分裂，成
为独立的染色体
2.在纺锤体的牵引下向细胞两极移动减二末期 1.细胞核重建完成细胞质分裂，形成4
个子细胞（接着变形：细胞质浓缩-长
出尾巴-精子）
不同物种的减数分裂过程基本相同、但雌雄配子发生、结合以及之后发育成子代个体的过程有所差别。

高等动物的精子发生起始于精原细胞（产生部位：睾丸或精巢）。

一部分精原细胞分化形成初级精母细胞。

1个初级精母细胞经减数分裂最终产生4个精细胞（2种精子），并通过变形等一系列过程成为成熟的精子。

高等动物的卵子发生起始于卵原细胞（产生部位：卵巢）。

卵原细胞分化形成初级卵母细胞后，进行减数分裂。

由于在减数分裂过程中的胞质不均等分裂，1个初级卵母细胞最终产生1个（1种）成熟的卵子和3个极体。

极体一般不参与受精而退化。

高等动物产生的精子体积小而数目多，产生的卵子体积大而数目少。

所以，往往是多个精子同时识别一个卵子，卵子会接受其中的一个精子成为受精卵。

这一精卵结合的过程称为受精作用。

受精完成后，卵子会阻止其他精子进入。

受精卵经不断增殖、分化形成子代个体。

(1)概念：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

(2)过程
图示说明
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入
精子头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融
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；受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。

同卵双胞胎：1个卵细胞+1个精子，在早期胚胎的时候，胚胎一分为二，每一个胚胎都可以发育。

异卵双胞胎：2个卵细胞+2个精子
补充：(4)受精作用的细胞学基础
细胞膜的信息交流功能——使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。

细胞膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。

(1)染色体数目变化曲线
请结合减数分裂过程中的染色体变化，分析回答：
(2)核DNA数目变化曲线
结合减数分裂过程中的核DNA变化，分析回答：
G1+S+G2（间期）。

复制一次减半两次(3)染色单体数目变化曲线
请结合减数分裂过程中的染色单体数目变化，分析回答：以体细胞中染色体数为2n，核DNA数为2c为例。

比较项目减数分裂有丝分裂
不同点
细胞类型原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞
发生场所有性生殖器官内全身各处
细胞分裂次数两次一次
同源染色体行为
同源染色体有联会、互换
行为
同源染色体没有联会、互
换行为
非同源染色体行为自由组合无自由组合行为
亲、子细胞染色体
数目关系
子细胞染色体数目减半
子细胞染色体数目不变子细胞数目及类型
4
个精子或1
个卵细胞、3
个极体
2个体细胞或2个原始生殖
细胞
相
同
点
①染色体都只复制一次；
②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现；
③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象
(1)前期
(2)中期
图像
时期有丝分裂中期减数分裂Ⅰ中期减数分裂Ⅱ中期
依据
有同源染色体，且着丝
粒排列在赤道板上
同源染色体排列在
赤道板两侧
无同源染色体，且着丝
粒排列在赤道板上(3)后期
图像时期
有丝分裂后期减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅱ后期依据有同源染色体，且着丝
粒分裂后移向两极同源染色体分离并移向两极无同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极
分别产生雌配子和雄配子。

雄蕊顶端花药中的
花粉母细胞（相当于动物的初级精母细胞）经过减
数分裂产生4个单核花粉粒。

每个单核花粉粒再经
过有丝分裂，最终形成2个精细胞核和1个营养核，
成为成熟花粉粒。

雌配子的发生位于子房内部的胚珠中。

胚珠由珠被细胞包裹珠心构成，珠被不完全愈合形成珠孔。

当花发育成熟时，珠心中形成的大孢子母细胞（相当于动物的初级卵母细胞）经减数分裂形成4个子细胞，其中的1个细胞体积增大，其细胞核进行3次有丝分裂形成胞质分裂不完全的8
核胚囊。

8核胚囊中含有1个卵细胞和2个极核等。

花粉落到雌蕊顶端的柱头上之后，萌发形成花粉管，
并一直延伸到珠孔。

花粉中的2个精细胞经花粉管
穿过珠孔进入8核胚囊。

一个精细胞与卵细胞受精
形成受精卵，将来发育成种子中的胚；另一个精细
胞与2个极核融合，将来发育成为种子中的胚乳。

这就是被子植物特有的“双受精”现象。

双受精完成之后，子房发育成为果实；胚珠发育成果实中的种子，其中，受精卵发育为胚，受精的极核发育为胚乳。

种子萌发后，胚发育成为子代植株；胚乳为子代植株的形成提供营养物质，而不作为子代植株的组成。

①豌豆是自花传粉（自己的花粉飘到柱头上与卵细胞结合形成受精
卵），闭花受粉（一般的花都要花开才能接受花粉，但它没开花就可以
传粉）的植物，在自然状态下一般都是纯种（阿里波特：魔法师和魔法
师的孩子就是纯种的，魔法师和麻瓜的孩子就不纯了）。

②豌豆的不同品种之间具有易于区分的相对性状，并且能够稳定遗
传给后代（高茎和矮茎容易数出来）。

③豌豆花大，易于人工授粉操作。

④一次繁殖产生子代数量多，种子留在豆荚内，便于统计分析（统计学原理）。

相对性状：将同种生物一种性状的不同表现类型，如豌豆的红花和白花、水稻的抗病性和非抗病性等，双眼皮和单眼皮，眼睛大小。

(1)交配类
杂交：基因型不同的个体交配，符号：×
自交：基因型相同的个体交配，符号：×
测交：待测不体与隐性不体交配(属于杂交)。

(2)性状类
性状：生物体的形态特征或生理特性。

相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。

显性性状：F1显现出来的性状为显性性状（大写字母来表示）
隐性性状：F1未显现出来的性状为隐性性状（小写字母来表示）
性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状
的现象。

(3)基因类
显性基因：控制显性性状的基因，如D。

隐性基因：控制隐性性状的基因，如d。

等位基因：控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d。

非等位基因：一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B。

相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。

(4)个体类
表型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎、矮茎。

基因型：个体或细胞的内在基因组成，如DD、Dd、dd。

纯合体(纯合子、纯种):由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如
DD、dd.杂合体(杂合子、杂种):由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd。

1.植物杂交方法
另一植株的雌蕊进行授粉，以获得子代的研究方法。

所用植株统称为亲本，其中提供花粉的植株称为父本♂，提供雌蕊的植株称为母本♀。

为了防止其他花粉的干扰，对于雌雄同花的物种，必须在母本发生自花授粉前（花蕾期）去除花中的雄蕊（人工去雄），且授粉前后都要将花套上纸袋（防止外来花粉干扰）。

杂交后，通常收获同一株母本植株上的种子，种成一行（株系），代表一对杂交亲本得到的全部子代，作为遗传分析的材料。

2.实验过程
实验过程相关说明
(1)孟德尔对分离现象的原因提出的假说的内容：
①生物的性状是由遗传因子决定的；
②每一对相对性状受一对基因控制，这对基因属于等
位基因，其中一个为显性，一个为隐性。

当显性基因与隐
性基因共存于一个植株时，表现出显性性状；
③体细胞中的一对等位基因，一个来自父方，一个来
自母方；在形成配子的过程中，彼此分开，每个配子只能
得到其中的一个。

(2)遗传图解：右图
(1)方法：测交：让F1与隐性纯合子杂交。

(2)过程：
孟德尔设计了测交实验对这一关键点进行验证。

测交：将基因型未知的个体与隐性纯合体进行杂交，
以确定其基因型。

这也是孟德尔对于遗传学的另一重要贡
献。

将F1高茎（Tt）豌豆与矮茎豌豆（tt）进行测交，
如果假设成立，可预测子代中高茎与矮茎的比例应为1∶
1。

结果得到了64株后代，其中高茎30株，矮茎34株，
其比例接近1∶1，证实了实验的假设是成立的，也就验证了解释是正确的。

5.得出结论:分离定律
在生物体细胞中，控制同一性状的等位基因成对存在，不相融合；在减数分裂产生配子时，等位基因发生分离，随配子独立地遗传给子代。

6.假说-演绎法的一般程序：
(1)实验原理：
用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶雌、雄生殖器官小桶内的彩球雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
(2)注意问题：要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀，重复次数足够多。

两小桶内的彩球数量可以不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。

(3)实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。

②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。

1．不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。

例如，红花的遗传因子组成为AA，白花的遗传因子组成为aa，杂合子的遗传因子组成为Aa，开粉红花。

这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。

2．致死现象
(1)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。

(2)合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。

如：Aa×Aa ↓
1AA 2Aa
∶
∶aa 3．从性遗传
(1)从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。

比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。

(2)从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。

4．人类ABO 血型的决定方式
I A I A
、I A
i―→A 型血；I B I B
、I B
i―→B 型血；I A I B ―→AB 型血(共显性)；ii―→O 型血。

前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。

1．亲代推子代类
亲本子代基因型
子代表型AA×AA AA 全为显性AA×Aa AA∶Aa＝1∶1
全为显性AA×aa Aa
全为显性Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1Aa×aa Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa
全为隐性
2.子代推亲代类
（1）实验过程（两对相对性状的杂交实验）
亲本的种子为黄色圆粒和绿色皱粒时，杂交得到的种子（F 1）表现为黄色圆粒。

而F 1自交得到的F 2中出现了4种表型：黄色圆粒315粒、黄色皱粒101粒、绿色圆粒108粒以及绿色皱粒32粒，比例接近9∶3∶3∶1。

黄色皱粒和绿色圆粒（重组类型）是两个新的表型组合，黄色圆粒和绿色皱粒是与亲本相同的表型组合。

（2）孟德尔新增假设：
在形成配子时，控制不同性状（如子叶颜色与种子形状）的基因互不干扰，独立分离和随机组合，形成各种配子，且各种配子结合的机会均等。

（3）关于杂交实验的解释：
子叶颜色由Y基因（黄色）和y基因（绿色）控制，
种子形状由R基因（圆粒）和r基因（皱粒）控制。

亲
本可产生YR的雌配子和yr的雄配子，两者结合产生的
F1基因型为YyRr（黄色圆粒）。

在F1产生雌雄配子时，等位基因Y和y分离、R和
r分离，Y或y与R或r组合的机会均等，产生的雌雄配
子均有YR、Yr、yR、yr四种，且各占1/4。

其中，YR和
yr是亲本配子中存在的组合，而Yr和yR是亲本配子中
不存在的新组合。

中有9种基因型，其中
雌雄配子随机结合产生的F
2
有7种基因型是不同于亲本的。

①双显性：黄色圆粒：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。

③双隐性：绿色皱粒：yyrr。

（4）实验假设和解释进行验证：孟德尔用测交法对实
验假设和解释进行验证，预测子代中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒应各占1/4（1:1:1:1），结果与预期一致。

（5）得出结论：自由组合定律
位于不同染色体上的两对或两对以上非等位基因，在配子形成（减数分裂）过程中，同一对基因彼此分离（Y和y分开，R和r分开），分别进入不同的配子；不同对的基因可自由组合。

分离定律是自由组合定律的基础（9：3：3：1=3：1×3：1）（从数学角度考虑，9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。

），要学会运用分离定律的方法解决自由组合的问题。

请结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律：
1．方法：分解组合法
2．思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题
在独立遗传的情况下，有几对杂合基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb 可分解为Aa×Aa、Bb×bb。

3．常见题型：推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表型，求相应基因型、表型的比例或概率。

4．根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子类型及配子间结合方式问题
求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。

产生的配子种类：
Aa Bb Cc
↓↓↓
2×2×2＝8种
产生ABC配子的概率为1
2
×
1
2
×
1
2
＝
1
8。

(1)某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。

(2)两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。

(2)子代基因型种类及概率问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先分解为三个分离定律，再用乘法原理组合。

Aa×Aa→后代有3种基因型
1AA∶2Aa∶1aa
Bb×BB→后代有2种基因型
1BB∶1Bb
Cc×Cc→后代有3种基因型
1CC∶2Cc∶1cc
后代有3×2×3＝18种基因型
又如该双亲后代中，基因型AaBBCC出现的概率为1
2
(Aa)×
1
2
(BB)×
1
4
(CC)＝
1
16。

(3)子代表型种类及概率问题
如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表型？
Aa×Aa→后代有2
Bb×bb→后代有2
Cc×Cc→后代有2
后代有2×2×2＝8种表型
又如该双亲后代中表型A_bbcc出现的概率为3
4
(A_)×
1
2
(bb)×
1
4
(cc)＝
3
32。

(1)计算子代杂合子概率时不能直接使用乘法定律，应该先计算纯合子的比例，然后用1－纯合子的比例。

(2)计算子代表型或基因型不同于亲本的概率时不能直接使用乘法定律，应先计算与亲本基因型或表型相同的概率，然后用1－基因型或表型与亲本相同的概率。

5．根据子代表型分离比推测亲本基因型——逆推型
(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1)⇒AaBb×AaBb
(2)子代：1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)
(3)子代：3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)
(4)子代：3∶1＝3∶1×1
AABb×AABb AABb×AaBb AABb×aaBb
aaBb×aaBb
题型一9∶3∶3∶1的变式(自交“和”为16，测交“和”为4的分离比分析)
(累加效应)(AaBb、aaBB、AAbb)∶
(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶
4∶6∶4∶1
aabb＝1∶2∶1
题型二致死类型分析(自交“和”小于16，测交“和”小于4的分离比分析) 1．显性纯合致死
(1)
AA和BB
1
自交后代：AaBb∶Aabb∶aaBb∶
aabb＝4∶2∶2∶1，其余基因型
个体致死
aabb＝1∶1∶1∶1
(2)
AA或BB
1
自交后代：6AaBB＋AaBb∶3aaB_
∶2Aabb∶1aabb[或6AABb＋AaBb
∶3A_bb∶2aaBb∶1aabb]
＝1∶1∶1∶1
2．隐性纯合致死
(1)双隐性致死：F
1
自交后代：A_B_∶A_bb∶aaB_＝9∶3∶3。

(2)单隐性致死(aa或
bb)：F
1
自交后代：9A_B_∶3A_bb或
9A_B_∶3aaB_。

人的体细胞中1～22号染色体，每对中的两条同源染色体形态、大小相同，属于常染色体；还有1对特殊的同源染色体（X、Y），形态、大小不同，属于性染色体。

男性和女性体细胞中常染色体是相同的，而性染色体组成是不同的。

性别决定：生物体合子发育成某种性别个体的预决定。

不同生物具有不同的性别决定类型，如性染色体决定型、基因决定型和环境决定型等。

XY型是最常见的性别决定类型，人、所有哺乳类、大多数昆虫、某些鱼类、两栖类，以及部分雌雄异株的植物（如女娄菜、菠菜等）都属于这种类型。

XY型的特点：在雄性体细胞中，含有“一对”只有部分同源区域的同源染色体——X、Y染色体，两条染色体上的基因组成有差异；而在雌性的体细胞中，则含有两条X染色体。

1.性染色体上的基因传递是伴性遗传
（1）选择果蝇的原因：生活周期短、生命力强，容易饲养，是遗传学研究的好材料。

雄性：黑屁股
（2）实验者：美国生物学家摩尔根。

（3）科学探究方法：假说-演绎法。

（4）实验现象：
的表型完全符合孟白眼雄果蝇与一只红眼雌果蝇进行了杂交实验①，结果显示，F
1
德尔遗传定律——F
全部表现为红眼，表明红眼对于白眼为显
1
基本符合根据分离定律所预期的红眼:白眼=3:1。

性，且F
2
中的白眼果蝇应当有雄有雌（本想设
按照孟德尔分离定律，F
2
计实验推翻孟德尔的时候，结果验证了孟德尔。

但他又有新的
发现颜色基因和性别有关），但结果显示，F
中的雌蝇全部为
2
红眼，而雄蝇中红眼与白眼约各占一半，表明这一相对性状与
性别有关。

为了探究产生这一现象的
红眼雌蝇进
原因，摩尔根又用白眼雄蝇与实验①中F
1
行杂交实验②。

结果显示，子一代中无论雌雄果蝇都呈
现出红眼:白眼约为1:1，说明实验①中F
红眼雌蝇
1
是杂合体。

摩尔根再用白眼雌蝇与红眼雄蝇进行杂交实验③（与实
中雌蝇全部为红眼，雄蝇
验①互为正反交）。

结果显示，F
1
全部为白眼。

而F
中无论雌雄果蝇都呈现出红眼:白眼约为
2
1:1。

（5）提出假设：
控制眼色的基因W和w位于X染色体上。

当W存在时（X W X W
X W X w、X W Y）表现为红眼，而W基因不存在时（X w X w、X w Y）表
现为白眼。

（6）对果蝇杂交实验的解释
（7）伴性遗传
位将一个特定基因定位在一条特定的染色体上。

像果蝇眼色这样，控制性状的基因传递与性别相关联的现象属于伴性遗传。

（8）举例：红绿色盲的遗传也属于伴性遗传。

控制红绿色觉的基因位于X染色体上。

导致红绿色盲的是隐性基因，用X b表示，色觉正常的显性基因用X B表示。

基因型为X B X B、X B X b的女性和X B Y的男性红绿色觉正常；基因型为X b Y的男性和X b X b的女性表现为红绿色盲；表型正常，但携带隐性致病基因的个体（如X B X b）属于携带者。

男性的Y 染色体上没有B 的等位基因，只要1条X 染色体带有致病基因即可表现为红绿色盲。

而女性必须两条X 染色体带有致病基因时，才表现为红绿色盲。

所以，红绿色盲的患者中男性远多于女性，这是伴X 染色体隐性性状的遗传特点之一。

伴性遗传的另一种方式是限雄遗传，即控制性状的基因位于Y 染色体上，如外耳道多毛、蹼状趾等，这种性状只能由父亲传给儿子。

类型
伴Y 染色体遗传伴X 染色体隐性遗传
伴X 染色体显性遗传
基因位置Y 染色体上X 染色体上
举例人类外耳道多毛症
人类红绿色盲抗维生素D 佝偻病
模型图解
遗传特点
没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常
具有隔代遗传现象；男性患者多于女性患者；女病，其父其子必病
具有连续遗传现象；女性患者多于男性患者；男病，其母其女必病
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z 染色体上，且芦花(B)对非芦花(b)为显性，请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验，并写出遗传图解。

①亲本：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。

②遗传图解：。