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【高中生物】必修2《遗传与进化》第二章 基因和染色体的关系

2021-10-08         iXueHai.cn     爱学海 字体 - 小  + 大  纠错指正

第1节 减数分裂和受精作用

一、正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体

(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制形成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。因为染色体数目是根据着丝点判断的,所以此时染色体为1个,含染色单体2个,含DNA 2个。

(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能在减数第一次分裂过程中,可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂中,同源染色体联会后每对同源染色体含有四条姐妹染色单体。

(3)一对同源染色体=一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。

二、减数分裂过程中的相关概念

联会:同源染色体两两配对的现象。

交叉互换:指四分体时期,一对同源染色体的非姐妹染色单体间发生缠绕,并交换部分片段的现象。(如果染色体片段互换发生在非同源染色体之间,则为染色体易位,属于染色体变异。)

三、减数分裂的概念、特点、过程及结果

概念:是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。

特点:复制一次,分裂两次。

 结果:染色体数目减半(染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂)。 场所:生殖器官内(精巢、卵巢)过程:

四、精子与卵细胞形成的异同点

比较项目

不 同 点

相同点

精子的形成

卵细胞的形成

染色体复制



复制一次

第一次分裂

MI

一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞(n)

一个初级卵母细胞(2n)(细胞质不均等分裂)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体(n)

同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半

第二次分裂

MII

两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞(n)

一个次级卵母细胞(细胞质不均等分裂)形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。第一极体分裂(均等)成两个第二极体

着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变

有无变形

精细胞变形,形成精子

无变形

分裂结果

产生四个有功能的精子(n)

只产生一个有功能的卵细胞(n)

精子和卵细胞中染色体数目均减半

注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。

五、减数分裂和有丝分裂主要异同点

比较项目

减数分裂

有丝分裂

染色体复制次数及时间

一次,减数第一次分裂的间期

一次,有丝分裂的间期

细胞分裂次数

二次

一次

联会四分体是否出现

出现在减数第一次分裂

不出现

同源染色体分离

减数第一次分裂后期

着丝点分裂

发生在减数第二次分裂后期

后期

子细胞的名称及数目

性细胞,精细胞4个或卵1个、极体3个

体细胞,2个

子细胞中染色体变化

减半,减数第一次分裂

不变

子细胞间的遗传组成

不一定相同

一定相同

六、识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂)

(1)方法:三看鉴别法(点数目、找同源、看行为)

第1步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。

第2步:看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。

第3步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。

(2)例题:判断下列各细胞分裂图,属何种分裂何时期图。

[解析]甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期。

七、受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

   注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质DNA几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。

八、意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。

九、配子种类问题:由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。(注:每对染色体上只考虑一对基因)

第2节  基因在染色体上

一、萨顿假说:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

二、基因位于染色体上的实验证据: 果蝇杂交实验分析

二、基因位于染色体上的实验证据:  果蝇杂交实验分析

三、结论:一条染色体上一般含有多个基因,这多个基因在染色体上呈线性排列。

第3节  伴性遗传

一、伴性遗传的概念:

位于性染色体上的基因,遗传上总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。

实例

遗传类型

特点

人类红绿色盲

X染色体上的隐性遗传

①男性患者多于女性患者。②交叉遗传。即男性→女性→男性。③一般为隔代遗传。④母病子必病,女病父必病。

抗维生素D佝偻病

X染色体上的显性遗传

①女性患者多于男性患者。②代代相传。③父病女必病,子病母必病。

二、伴性遗传在生产实践中的应用

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