第二章_基因和染色體的關(guān)系_知識(shí)點(diǎn)

1、 第二章 基因和染色體的關(guān)系減 數(shù) 分 裂減數(shù)分裂的概念和意義精子的形成卵細(xì)胞的形成受精作用的概念和意義配子中染色體組合的多樣性受精作用減數(shù)分裂和受精作用基因和染色體的關(guān)系基因在染色體上薩頓假說(shuō)伴性遺傳實(shí)驗(yàn)證據(jù)孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋基因位于染色體上，基因在染色體上呈線性排列遺傳因子為一對(duì)同源染色體上的等位基因概念應(yīng)用人類紅綠色盲癥（伴X隱性）抗維生素D佝僂病（伴X顯性）部分概念1、減數(shù)分裂。2、染色單體： 3、姐妹染色單體：4、同源染色體： 5、四分體：6、精原細(xì)胞： 7、卵細(xì)胞： 8、受精作用：9、伴性遺傳：10、性染色體：11、常染色體：。12、有絲分裂： 前期：膜仁消失現(xiàn)兩體 中期：形

2、定數(shù)晰赤道齊 后期：點(diǎn)裂數(shù)加均兩極末期：兩消兩現(xiàn)重開(kāi)始13、減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物，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。在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半?！緶p數(shù)第一次分裂】【前期】：細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)、線狀染色體，細(xì)胞核和核仁體積增大。每條染色體含有兩條姐妹染色單體。細(xì)胞內(nèi)的同源染色體兩兩側(cè)面緊密相進(jìn)行配對(duì)，這一現(xiàn)象稱作聯(lián)會(huì)。由于配對(duì)的一對(duì)同源染色體中有4條染色單體，稱四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了DNA的片斷交換，【中期】各成對(duì)的同源染色體雙雙移向細(xì)胞中央的赤道板，著絲點(diǎn)成

3、對(duì)排列在赤道板兩側(cè)，細(xì)胞質(zhì)中形成紡錘體?！竞笃凇坑杉忓N絲的牽引，使成對(duì)的同源染色體各自發(fā)生分離，并分別移向兩極?！灸┢凇康竭_(dá)兩極的同源染色體又聚集起來(lái)，重現(xiàn)核膜、核仁，然后細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。這兩個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目，只有原來(lái)的一半。重新生成的細(xì)胞緊接著發(fā)生第二次分裂。注：1.染色體復(fù)制是在的第一次分裂間期進(jìn)行的，一旦復(fù)制完成，精原細(xì)胞就稱作初級(jí)精母細(xì)胞。2.一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)第一次減數(shù)分裂成為兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)第一次減數(shù)分裂成為一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)極體。3.減數(shù)第一次分裂的目的是實(shí)現(xiàn)同源染色體的分離，染色體數(shù)目減半。DNA分子數(shù)目減半?！緶p數(shù)第二次分裂】減數(shù)第二次分

4、裂與減數(shù)第一次分裂緊接，也可能出現(xiàn)短暫停頓。染色體不再?gòu)?fù)制。每條染色體的著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，分別移向細(xì)胞的兩極，有時(shí)還伴隨細(xì)胞的變形?！厩捌凇咳旧w首先是散亂地分布于細(xì)胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形成紡錘體?！局衅凇咳旧w的著絲點(diǎn)排列到細(xì)胞中央赤道板上。注意此時(shí)已經(jīng)不存在同源染色體了。【后期】每條染色體的著絲點(diǎn)分離，兩條姊妹染色單體也隨之分開(kāi)，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下，這兩條染色體分別移向細(xì)胞的兩極?！灸┢凇恐噩F(xiàn)核膜、核仁，到達(dá)兩極的染色體，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。兩個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目與初級(jí)性母細(xì)胞相比減少了一半。至此，第二次分裂結(jié)束。注：1.第二次減數(shù)分裂的

5、目的是著絲點(diǎn)分裂，實(shí)現(xiàn)染色單體分離。分裂結(jié)果是染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目減半。2.兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)第二次減數(shù)分裂成為四個(gè)精細(xì)胞，精細(xì)胞必須再經(jīng)歷一系列復(fù)雜的形態(tài)變化才成為精子。結(jié)果是一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂和變態(tài)發(fā)育最終成為四個(gè)精子。3.一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)第二次減數(shù)分裂成為一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體；第一次分裂產(chǎn)生的一個(gè)極體再分為兩個(gè)極體。不久，三個(gè)極體都會(huì)退化消失。結(jié)果是一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂最終只成為一個(gè)卵細(xì)胞。部分知識(shí)點(diǎn)詳解知識(shí)點(diǎn)一：染色體與染色單體之間的關(guān)系 染色體的是以著絲點(diǎn)來(lái)計(jì)數(shù)的，有一個(gè)著絲點(diǎn)就有一條染色體。染色單體是細(xì)胞分裂間期染色體復(fù)制后形成的由一個(gè)著絲點(diǎn)連接的兩條相同

6、的子染色體，這兩條子染色體叫姐妹染色單體，染色單體存在的時(shí)期是染色體復(fù)制以后，著絲點(diǎn)分裂以前的一段時(shí)期。知識(shí)點(diǎn)二：同源染色體與四分體之間的關(guān)系 同源染色體是指一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，大小、形態(tài)一般相同的兩條染色體，在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體先聯(lián)會(huì)形成四分體后再分離。四分體特指在減數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)后，含有4條染色單體的每對(duì)同源染色體，稱一個(gè)四分體。同源染色體的對(duì)數(shù)四分體的個(gè)數(shù)。四個(gè)概念的比較可列表如下：圖形 A B C說(shuō)明（1）A、B、C圖細(xì)胞都含有2條染色體（2）A、B、C圖細(xì)胞都有1對(duì)同源染色體（3）C圖細(xì)胞有四分體，1對(duì)同源當(dāng)然體1個(gè)四分體（4）B、C圖細(xì)胞內(nèi)都有染色單體

7、（5）A細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)DNA分子，B、C細(xì)胞內(nèi)各有4個(gè)DNA分子（6）1個(gè)四分體1對(duì)同源染色體2條染色體4條染色單位，含4個(gè)DNA分子知識(shí)點(diǎn)三：精子的形成過(guò)程哺乳動(dòng)物的精子是在睪丸（精巢）中形成的，睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細(xì)精管，曲細(xì)精管中有大量的原始生殖細(xì)胞，叫做精原細(xì)胞。雄性動(dòng)物性成熟以后，睪丸里的一部分精原細(xì)胞就開(kāi)始進(jìn)行減數(shù)分裂形成精子。每個(gè)精原細(xì)胞中的染色體數(shù)目都與體細(xì)胞的相同，因?yàn)榫?xì)胞是通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生的。項(xiàng)目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂進(jìn)行分裂細(xì)胞名稱精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞著絲點(diǎn)變化不分裂分裂染色體數(shù)目2NN（減半）N2NNDNA分子數(shù)目2N4N2N2NN（減半）染色體

8、主要行為有聯(lián)會(huì)、四分體現(xiàn)象，有染色體的交叉和互換，同源染色體分離著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開(kāi)染色單體無(wú)（0）有（4N）有（2N）有（2N）無(wú)（0）同源染色體有（N對(duì)）無(wú)產(chǎn)生子細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞知識(shí)點(diǎn)四：卵細(xì)胞的形成過(guò)程 卵細(xì)胞的形成過(guò)程（體細(xì)胞染色體數(shù)為2N，DNA分子數(shù)為2a）卵原細(xì)胞卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞極體次級(jí)卵母細(xì)胞極體極體極體卵細(xì)胞間期有絲分裂第一次分裂減數(shù)分裂第二次分裂復(fù)制四分體聯(lián)會(huì)同源染色體分開(kāi)N（2a）N（2a）N（a）N（a）N（a）N（a）2N（4a）2N（2a）2N（2a）染色單染色單體分開(kāi)體分開(kāi)退化消失知識(shí)點(diǎn)五：精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的比較精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程基本相同，都經(jīng)

9、染色體復(fù)制形成初級(jí)性母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂都會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、四分體和同源染色體分離的現(xiàn)象，減數(shù)第二次分裂中發(fā)生染色單體分離等。但二者形成過(guò)程中也有一些不同，現(xiàn)比較如下：項(xiàng)目精子卵細(xì)胞部位動(dòng)物睪丸，植物花藥動(dòng)物卵巢，植物胚囊原始生殖細(xì)胞精原細(xì)胞（或小孢子母細(xì)胞）卵原細(xì)胞（或大孢子母細(xì)胞）減數(shù)第一次分裂1個(gè)精原細(xì)胞復(fù)制1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（等大）1個(gè)卵原細(xì)胞復(fù)制1個(gè)初線卵母細(xì)胞 1個(gè)次級(jí) 1個(gè)第一卵母細(xì)胞 極體（大的） （小的）減數(shù)第二次分裂2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞 1個(gè)第一極體 1個(gè)卵 1個(gè)第 細(xì)胞 二極體 2個(gè)第二極體（大的） 3個(gè)極體（小的）是否變形4個(gè)精細(xì)胞變形4

10、個(gè)精子不需變形細(xì)胞質(zhì)的分裂與分配情況兩次分裂都均等只有減數(shù)第二次分裂中第一極體分裂均等，其他分裂皆不均等分裂結(jié)果1個(gè)精原細(xì)胞4個(gè)精子（生殖細(xì)胞）1個(gè)卵原細(xì)胞1個(gè)卵細(xì)胞3個(gè)極體（生殖細(xì)胞） （消失）相同點(diǎn)（1）染色體的行為和數(shù)目變化過(guò)程是一樣的，表現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 染色體都是在減前的間期復(fù)制 減都是同源染色體聯(lián)會(huì)、均分 減都是著絲點(diǎn)分裂、姐妹染色單體分開(kāi)（2）產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目都是4個(gè)，且細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 精細(xì)胞變形成蝌蚪狀的精子，實(shí)質(zhì)上是生殖細(xì)胞的成熟過(guò)程，這種變形使精子獲得運(yùn)動(dòng)能力，可游到卵細(xì)胞表現(xiàn)，便于受精。卵細(xì)胞形成過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，使卵原細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)更多地集中在卵細(xì)胞中，使受

11、精卵內(nèi)有大量的細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的卵黃，是受精卵最初發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?？梢?jiàn)，卵細(xì)胞形成過(guò)程中，發(fā)生細(xì)胞質(zhì)不均等分裂對(duì)發(fā)育是有利的。知識(shí)點(diǎn)六：減數(shù)分裂與有絲分裂的比較與有絲分裂相比，減數(shù)分裂具有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)：一是減數(shù)分裂要連續(xù)進(jìn)行兩次細(xì)胞分裂，但是染色體只復(fù)制一次，結(jié)果，分裂后形成的子細(xì)胞里只含有母細(xì)胞染色體數(shù)的一半，即染色體數(shù)目減少了一半。而有絲分裂則是染色體復(fù)制一次，細(xì)胞也分裂一次，分裂后所形成的細(xì)胞中染色體的數(shù)目沒(méi)有變化。二是減數(shù)分裂中染色體的變化情況主要出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂之中，并且前期比有絲分裂的前期更為復(fù)雜。減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂，二者既有相似性，也有差異性，現(xiàn)比較如下

12、：比較項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂不同點(diǎn)細(xì)胞分裂的次數(shù)2次1次是否有聯(lián)會(huì)、四分體出現(xiàn)出現(xiàn)不出現(xiàn)同源染色體的非姐妹染色單體之間有無(wú)交叉互換有無(wú)有無(wú)同源染色體的分離有無(wú)何時(shí)期著絲點(diǎn)分裂、染色單體分開(kāi)成為染色體第二次分裂后期后期子細(xì)胞染色體的數(shù)目減半（2NN）不減半（2N2N）子細(xì)胞的名稱和數(shù)目精細(xì)胞4個(gè)或卵細(xì)胞1個(gè)、極體3個(gè)體細(xì)胞2個(gè)相同點(diǎn)分裂過(guò)程中都有紡錘絲出現(xiàn)；染色體在分裂過(guò)程中都是復(fù)制一次，前期染色質(zhì)變成染色體、末期染色體變成染色質(zhì)；分裂的結(jié)果都有子細(xì)胞產(chǎn)生知識(shí)點(diǎn)七：受精作用的概念、過(guò)程1概念：兩性生殖細(xì)胞成熟以后，精子與卵細(xì)胞相遇并相互識(shí)別后，融合成受精卵的過(guò)程。2過(guò)程：精子頭部進(jìn)入卵的細(xì)胞質(zhì)以后

13、，精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核相互融合，使染色體組合在一起。這樣，在受精卵中，染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目，其中有一半的染色體來(lái)自精子（父方），另一半來(lái)自卵細(xì)胞（母方）。知識(shí)點(diǎn)八：減數(shù)分裂和受精作用的意義由于減數(shù)分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過(guò)程中的卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性，這種多樣性有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。減數(shù)分裂使精子和卵細(xì)胞的染色體數(shù)目減半，受精作用使精子和卵細(xì)胞結(jié)合成合子（受精卵），染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目，保證了同種生物親、子代染色體數(shù)目的穩(wěn)定性，也就保證了物種的穩(wěn)定，對(duì)生物的遺傳和變

14、異具有重要的意義。2N、2C（雌）生物體（雄）受精卵（2N、2C）卵細(xì)胞（N、C）精子（N、C）受精作用有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂知識(shí)點(diǎn)九：薩頓的假說(shuō) 1、假說(shuō)內(nèi)容基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因在染色體上。2、假說(shuō)依據(jù)基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。（1）基因的雜交過(guò)程中保持完整性和獨(dú)立性。（2）在體細(xì)胞中基因成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)存在的。（3）雌雄配子結(jié)合成為受精卵，進(jìn)而發(fā)育成個(gè)體。故體細(xì)胞核中的基因一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方。同源染色體也是如此。（4）由自由組合定律可知，非等位基因在形成配子時(shí)自由組合，非同源染色體在湊數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的。知識(shí)點(diǎn)十一：伴性

15、遺傳規(guī)律伴X染色體隱性遺傳病的遺傳規(guī)律（以色盲為例）： （1）患者男性多于女性，因?yàn)樯せ蚴请[性基因，女性只有時(shí)才表現(xiàn)為色盲，而男性只要X染色體上帶有色盲基因b，就表現(xiàn)為色盲，所以男性色盲多。（2）遺傳途徑：一般是由男性患者能過(guò)他的女兒傳給外孫（交叉遺傳），也可以由女性能過(guò)她的女兒傳給她的外孫。（3）女性色盲，她的父親和兒子肯定都是色盲。伴X染色體顯性遺傳病的遺傳規(guī)律（以抗維生素D佝僂病為例）其特點(diǎn)是：女性患者多于男性患者；具有世代連續(xù)性，即代代都有患者；男性患者的母親和女兒一定是患者。知識(shí)點(diǎn)十二：細(xì)胞分裂圖像的辨析常用“三看識(shí)別法”判別細(xì)胞分裂圖，此法又可稱為“同源染色體識(shí)別法”，由名稱可

16、知同源染色體這一知識(shí)中其中起著非常重要的作用，所以一定要掌握這一概念。同源染色體概念的掌握要點(diǎn)有二：一是形態(tài)、大小相同；二是來(lái)源不同（一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方）而所謂“三看識(shí)別法”即“一看染色體，二看有無(wú)同源染色體，三看同源染色體的行為”在此“一看有3個(gè)切入點(diǎn)：1、第一個(gè)切入點(diǎn)：從染色體數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)入手（1）一看細(xì)胞中的染色體數(shù)目：如果細(xì)胞中染色體數(shù)為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂，而且細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體存在；如果染色體數(shù)為偶數(shù)，則進(jìn)行第二看。（2）二看細(xì)胞中有無(wú)同源染色體：如果沒(méi)有同源染色體，一定是減數(shù)第一次分裂；如果有同源染色體，則進(jìn)行第三看；（3）三看細(xì)胞中同源染色體的行為：若出現(xiàn)聯(lián)會(huì)

17、、四分體、著絲點(diǎn)位于赤道板兩側(cè)、同源染色體分離等現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無(wú)上述特殊行為，則為有絲分裂。2、第二個(gè)切入點(diǎn)：從染色體數(shù)目區(qū)別這種方法只適用于已知該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目的情況。此方法重點(diǎn)在會(huì)數(shù)染色體數(shù)目，方法是著絲點(diǎn)數(shù)目。若已知該生物體細(xì)胞染色體數(shù)目，就可以根據(jù)有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目變化來(lái)判別。如若某生物體細(xì)胞染色體數(shù)目為2N，則有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目變化為2N（前期，中期）4N（后期）2N（子細(xì)胞）；減數(shù)第一次分裂過(guò)程中染色體數(shù)目變化為2N（前期，中期）2N（后期）N次級(jí)精（卵）母細(xì)胞。3、第三個(gè)切入點(diǎn)：從染色體有無(wú)姐妹染色單體來(lái)判別知識(shí)點(diǎn)十三：不同遺傳病遺傳

18、方式的判斷依據(jù)與方法1、先確定是顯性還是隱性遺傳病（1）遺傳系譜圖中，只要雙親正常，他們子代有患病的，該病一定是由隱性基因控制的遺傳病。（2）遺傳系譜圖中，只要雙親都表現(xiàn)患病，他們的子代中有表現(xiàn)正常的，該病一定是由顯性基因控制的遺傳病。2、判斷是常染色體遺傳還是伴性遺傳病（1）隱性遺傳情況的判斷在確定是隱性遺傳的情況下，就不要考慮顯性情況，只考慮是常染色體隱性遺傳還是伴X染色體隱性遺傳（伴Y染色體遺傳很容易區(qū)分開(kāi)）第一，在隱性遺傳的系譜圖里，只要有父親正常、女兒中有表現(xiàn)患病的情況（父正女病），就一定是常染色體上的隱性遺傳病。第二，在隱性遺傳的系譜圖中，只要有母親有病、兒子中有表現(xiàn)正常的情況（母病兒正），就一定是常染色體上的隱性遺傳病。（2）顯性遺傳情況的判定第一，在顯性遺傳的系譜圖中，只要有父親有病、女兒中有表現(xiàn)正常的情況（父病女正），就一定是常染色體上的顯性遺傳病。第二，在顯性遺傳的系譜圖中，只要有母親正常、兒子中有表現(xiàn)有病的情況（母正兒病），就一定是常染色體上的顯性遺傳病。3、不能確定的類型判斷若系譜圖中無(wú)上述特征，就只能做不確定判斷，只能從可能性大小方面推斷，通常的原則是：若該病在代與代之間呈連續(xù)性，則該病很可能為顯性遺傳；若系譜圖中的患病者無(wú)性別差民，男