高考生物知識(shí)點(diǎn)之基因與染色體的關(guān)系
第一節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用
知識(shí)結(jié)構(gòu)：
精子的形成過程
減數(shù)分裂
卵細(xì)胞形成過程
減數(shù)分裂和受精作用
配子中染色體組合的多樣性
受精作用
受精作用的過程和實(shí)質(zhì)
1.正確區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體和四分體
(1)染色體和染色單體：細(xì)胞分裂間期，染色體經(jīng)過復(fù)制成由一個(gè)著絲點(diǎn)連著的兩條姐妹染色單體。所以此時(shí)染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點(diǎn)判斷，即一個(gè)著絲點(diǎn)就代表一條染色體。
(2)同源染色體和四分體：同源染色體指形態(tài)、大小一般相同，一條來自母方，一條來自父方，且能在減數(shù)第一次分裂過程中可以兩兩配對(duì)的一對(duì)染色體(有絲分裂中也有同源染色體，但不聯(lián)會(huì))。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會(huì)后每對(duì)同源染色體中含有四條姐妹染色單體。
(3)一對(duì)同源染色體= 一個(gè)四分體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。
2.減數(shù)分裂過程中遇到的一些概念 同源染色體：(上面已經(jīng)有了)
聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。四分體：(上面已經(jīng)有了)
交叉互換：指四分體時(shí)期，非姐妹染色單體發(fā)生纏繞，并交換部分片段的現(xiàn)象。
減數(shù)分裂：是有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。
3.減數(shù)分裂 特點(diǎn)：復(fù)制一次， 分裂兩次。
結(jié)果：染色體數(shù)目減半(染色體數(shù)目減半實(shí)際發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，第二次分裂類似有絲分裂)。
場所：生殖器官內(nèi)(動(dòng)物的精巢、卵巢;植物的花藥、胚珠;精巢、卵巢內(nèi)既有有絲分裂，又有減數(shù)分裂)
過程：
精子的形成過程： 卵細(xì)胞的形成過程：
1個(gè)精原細(xì)胞(2n) 1個(gè)卵原細(xì)胞(2n)
↓間期：染色體復(fù)制 ↓間期：染色體復(fù)制
1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(2n) 1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞(2n)
↓前期：聯(lián)會(huì)、四分體、交叉互換(2n) ↓前期：聯(lián)會(huì)、四分體…(2n)
中期：同源染色體排列在赤道板上(2n) 中期：(2n)
后期：配對(duì)的同源染色體分離(2n) 后期：(2n)
末期：細(xì)胞質(zhì)均等分裂 末期：細(xì)胞質(zhì)不均等分裂(2n)
2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(n) 1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+1個(gè)極體(n)
↓前期：(n) ↓前期：(n)
中期：(n) 中期：(n)
后期：染色單體分開成為兩組染色體(2n) 后期：(2n)
末期：細(xì)胞質(zhì)均等分離(n) 末期：(n)
4個(gè)精細(xì)胞：(n) 1個(gè)卵細(xì)胞：(n)+3個(gè)極體(n)
↓變形
4個(gè)精子(n)
4.精子與卵細(xì)胞形成的異同點(diǎn)
比較項(xiàng)目不 同 點(diǎn)相同點(diǎn)
精子的形成卵細(xì)胞的形成
染色體復(fù)制復(fù)制一次
第一次分裂一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(2n)產(chǎn)生兩個(gè)大小相同的次級(jí)精母細(xì)胞(n)一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞(2n)(細(xì)胞質(zhì)不均等分裂)產(chǎn)生一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(n)和一個(gè)第一極體(n)同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細(xì)胞質(zhì)分裂，子細(xì)胞染色體數(shù)目減半
第二次分裂兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成四個(gè)同樣大小的精細(xì)胞(n)一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(細(xì)胞質(zhì)不均等分裂)形成一個(gè)大的卵細(xì)胞(n)和一個(gè)小的第二極體。第一極體分裂(均等)成兩個(gè)第二極體著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，分別移向兩極，細(xì)胞質(zhì)分裂，子細(xì)胞染色體數(shù)目不變
有無變形精細(xì)胞變形形成精子無變形
分裂結(jié)果產(chǎn)生四個(gè)有功能的精子(n)只產(chǎn)生一個(gè)有功能的卵細(xì)胞(n)精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目均減半
注：卵細(xì)胞形成無變形過程，而且是只形成一個(gè)卵細(xì)胞，卵細(xì)胞體積很大，細(xì)胞質(zhì)中存有大量營養(yǎng)物質(zhì)，為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備的。
5.減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點(diǎn)(要求掌握)
比較項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂
染色體復(fù)制次數(shù)及時(shí)間一次，減數(shù)第一次分裂的間期一次，有絲分裂的間期
細(xì)胞分裂次數(shù)二次一次
聯(lián)會(huì)四分體是否出現(xiàn)出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)
同源染色體分離減數(shù)第一次分裂后期無分離(有同源染色體)
著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期后期
子細(xì)胞的名稱及數(shù)目性細(xì)胞，精細(xì)胞4個(gè)或卵1個(gè)、極體3個(gè)體細(xì)胞，2個(gè)
子細(xì)胞中染色體變化減半，減數(shù)第一次分裂不變
子細(xì)胞間的遺傳組成不一定相同一定相同
6. 有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別：(檢索表以二倍體生物為例)
1.1細(xì)胞中沒有同源染色體……減數(shù)第二次分裂 1.2細(xì)胞中有同源染色體
2.1有同源染色體聯(lián)會(huì)、形成四分體排列于赤道板或相互分離……減數(shù)第一次分裂
例題：判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時(shí)期圖。
[解析]：
甲圖細(xì)胞的每一端均有成對(duì)的同源染色體，但無聯(lián)會(huì)、四分體、分離等行為，且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體，故為有絲分裂的后期。
乙圖有同源染色體，且同源染色體分離，非同源染色體自由組合，故為減數(shù)第一次分裂的后期。
丙圖不存在同源染色體，且每條染色體的著絲點(diǎn)分開，姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極，故為減數(shù)第二次分裂后期。
7.受精作用：指卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程。
意義：通過減數(shù)分裂和受精作用，保證了進(jìn)行有性生殖的生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，從而保證了遺傳的穩(wěn)定和物種的穩(wěn)定;在減數(shù)分裂中，發(fā)生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換，增加了配子的多樣性，加上受精時(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，使后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物的進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。
8.配子種類問題
由于染色體組合的多樣性，使配子也多種多樣，根據(jù)染色體組合多樣性的形成的過程，所以配子的種類可由同源染色體對(duì)數(shù)決定，即含有n對(duì)同源染色體的精(卵)原細(xì)胞產(chǎn)生配子的種類為2n種。
第二節(jié) 基因在染色體上
1.薩頓假說推論：基因在染色體上，也就是說染色體是基因的載體。因?yàn)榛蚝腿旧w行為存在著明顯的平行關(guān)系。
研究方法：類比推理
2. 基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析
摩爾根果蠅眼色的實(shí)驗(yàn)：(A-紅眼基因 a-白眼基因 X、Y--果蠅的性染色體)
P：紅眼(雌) × 白眼(雄) P： XAXA × XaY
↓ ↓
F1： 紅眼 F1 ： XAXa × XAY
↓F1雌雄交配 ↓
F2：紅眼(雌雄) 白眼(雄) F2： XAXA XAXa XAY XaY
3.一條染色體上一般含有多個(gè)基因，且這多個(gè)基因在染色體上呈線性排列
4. 基因的分離定律的實(shí)質(zhì) 基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)
薩頓假說
1.內(nèi)容：基因在染色體上 (染色體是基因的載體)
2.依據(jù)：基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
�、僭陔s交中保持完整和獨(dú)立性 ②成對(duì)存在
�、垡粋�(gè)來自父方，一個(gè)來自母方 ④形成配子時(shí)自由組合
3.證據(jù)： 果蠅的限性遺傳
紅眼 XWXW X 白眼XwY
XW Y 紅眼 XWXw
紅眼XWXW ：紅眼XWXw：紅眼XW Y：白眼XwY
�、僖粭l染色體上有許多個(gè)基因;②基因在染色體上呈線性排列。
4.現(xiàn)代解釋孟德爾遺傳定律
�、俜蛛x定律：等位基因隨同源染色體的分開獨(dú)立地遺傳給后代。
�、谧杂山M合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合。
三、伴性遺傳的特點(diǎn)與判斷
遺傳病的遺傳方式遺傳特點(diǎn)實(shí)例
常染色體隱性遺傳病隔代遺傳，患者為隱性純合體白化病、苯丙酮尿癥、
常染色體顯性遺傳病代代相傳，正常人為隱性純合體多/并指、軟骨發(fā)育不全
伴X染色體隱性遺傳病隔代遺傳，交叉遺傳，患者男性多于女性色盲、血友病
伴X染色體顯性遺傳病代代相傳，交叉遺傳，患者女性多于男性抗VD佝僂病
伴Y染色體遺傳病傳男不傳女，只有男性患者沒有女性患者人類中的毛耳
第三節(jié) 伴性遺傳
1.伴性(別)遺傳的概念：此類性狀的遺傳控制基因位于性染色體上，因而總是與性別相關(guān)聯(lián)。
2.人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳病)
①致病基因Xa 正�；颍篨A
②患者：男性XaY 女性XaXa
正常：男性XAY 女性 XAXA XAXa(攜帶者)
�、圻z傳特點(diǎn)：
�、拍行曰颊叨嘤谂曰颊摺＂平徊孢z傳。即男性(父親)→女性(女兒攜帶者)→男性(兒子)。⑶一般為隔代遺傳。
3.抗維生素D佝僂病(伴X染色體顯性遺傳病)
①致病基因XA 正�；颍篨a ②患者：男性XAY 女性XAXA XAXa 正常：男性XaY 女性XaXa
③遺傳特點(diǎn)：
�、排曰颊叨嘤谀行曰颊�。⑵代代相傳。⑶交叉遺傳現(xiàn)象：男性→女性→男性
4.Y染色體遺傳：人類毛耳現(xiàn)象 遺傳特點(diǎn)：基因位于Y染色體上，僅在男性個(gè)體中遺傳
5、伴性遺傳在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用：根據(jù)毛色辨別小雞的雌、雄
6、人類遺傳病的判定方法
口訣：無中生有必為隱，生女有病為常隱;有中生無必為顯，生女有病為常顯。
解釋：父母無病，子女有病--隱性遺傳(無中生有)父母無病，女兒有病--常、隱性遺傳;父母有病，子女無病--顯性遺傳(有中生無)父母有病，女兒無病--常、顯性遺傳
注：如果家系圖中患者全為男性(女全正常)，且具有世代連續(xù)性，應(yīng)首先考慮伴Y遺傳，無顯隱之分。
(責(zé)任編輯：郭躍文)
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