高考生物知識點之基因與染色體的關系
第一節 減數分裂和受精作用
知識結構:
精子的形成過程
減數分裂
卵細胞形成過程
減數分裂和受精作用
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質
1.正確區分染色體、染色單體、同源染色體和四分體
(1)染色體和染色單體:細胞分裂間期,染色體經過復制成由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數目要根據著絲點判斷,即一個著絲點就代表一條染色體。
(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態、大小一般相同,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體(有絲分裂中也有同源染色體,但不聯會)。四分體指減數第一次分裂同源染色體聯會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。
(3)一對同源染色體= 一個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。
2.減數分裂過程中遇到的一些概念 同源染色體:(上面已經有了)
聯會:同源染色體兩兩配對的現象。四分體:(上面已經有了)
交叉互換:指四分體時期,非姐妹染色單體發生纏繞,并交換部分片段的現象。
減數分裂:是有性生殖的生物在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。
3.減數分裂 特點:復制一次, 分裂兩次。
結果:染色體數目減半(染色體數目減半實際發生在減數第一次分裂,第二次分裂類似有絲分裂)。
場所:生殖器官內(動物的精巢、卵巢;植物的花藥、胚珠;精巢、卵巢內既有有絲分裂,又有減數分裂)
過程:
精子的形成過程: 卵細胞的形成過程:
1個精原細胞(2n) 1個卵原細胞(2n)
↓間期:染色體復制 ↓間期:染色體復制
1個初級精母細胞(2n) 1個初級卵母細胞(2n)
↓前期:聯會、四分體、交叉互換(2n) ↓前期:聯會、四分體…(2n)
中期:同源染色體排列在赤道板上(2n) 中期:(2n)
后期:配對的同源染色體分離(2n) 后期:(2n)
末期:細胞質均等分裂 末期:細胞質不均等分裂(2n)
2個次級精母細胞(n) 1個次級卵母細胞+1個極體(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:細胞質均等分離(n) 末期:(n)
4個精細胞:(n) 1個卵細胞:(n)+3個極體(n)
↓變形
4個精子(n)
4.精子與卵細胞形成的異同點
比較項目不 同 點相同點
精子的形成卵細胞的形成
染色體復制復制一次
第一次分裂一個初級精母細胞(2n)產生兩個大小相同的次級精母細胞(n)一個初級卵母細胞(2n)(細胞質不均等分裂)產生一個次級卵母細胞(n)和一個第一極體(n)同源染色體聯會,形成四分體,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,細胞質分裂,子細胞染色體數目減半
第二次分裂兩個次級精母細胞形成四個同樣大小的精細胞(n)一個次級卵母細胞(細胞質不均等分裂)形成一個大的卵細胞(n)和一個小的第二極體。第一極體分裂(均等)成兩個第二極體著絲點分裂,姐妹染色單體分開,分別移向兩極,細胞質分裂,子細胞染色體數目不變
有無變形精細胞變形形成精子無變形
分裂結果產生四個有功能的精子(n)只產生一個有功能的卵細胞(n)精子和卵細胞中染色體數目均減半
注:卵細胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細胞,卵細胞體積很大,細胞質中存有大量營養物質,為受精卵發育準備的。
5.減數分裂和有絲分裂主要異同點(要求掌握)
比較項目減數分裂有絲分裂
染色體復制次數及時間一次,減數第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期
細胞分裂次數二次一次
聯會四分體是否出現出現在減數第一次分裂不出現
同源染色體分離減數第一次分裂后期無分離(有同源染色體)
著絲點分裂發生在減數第二次分裂后期后期
子細胞的名稱及數目性細胞,精細胞4個或卵1個、極體3個體細胞,2個
子細胞中染色體變化減半,減數第一次分裂不變
子細胞間的遺傳組成不一定相同一定相同
6. 有絲分裂和減數分裂的圖形的鑒別:(檢索表以二倍體生物為例)
1.1細胞中沒有同源染色體……減數第二次分裂 1.2細胞中有同源染色體
2.1有同源染色體聯會、形成四分體排列于赤道板或相互分離……減數第一次分裂
例題:判斷下列各細胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。
[解析]:
甲圖細胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態和數目相同的染色體,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分開,姐妹染色單體成為染色體移向細胞兩極,故為減數第二次分裂后期。
7.受精作用:指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。
意義:通過減數分裂和受精作用,保證了進行有性生殖的生物前后代體細胞中染色體數目的恒定,從而保證了遺傳的穩定和物種的穩定;在減數分裂中,發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,加上受精時卵細胞和精子結合的隨機性,使后代呈現多樣性,有利于生物的進化,體現了有性生殖的優越性。
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數決定,即含有n對同源染色體的精(卵)原細胞產生配子的種類為2n種。
第二節 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。因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。
研究方法:類比推理
2. 基因位于染色體上的實驗證據 果蠅雜交實驗分析
摩爾根果蠅眼色的實驗:(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基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列
4. 基因的分離定律的實質 基因的自由組合定律的實質
薩頓假說
1.內容:基因在染色體上 (染色體是基因的載體)
2.依據:基因與染色體行為存在著明顯的平行關系。
①在雜交中保持完整和獨立性 ②成對存在
③一個來自父方,一個來自母方 ④形成配子時自由組合
3.證據: 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
①一條染色體上有許多個基因;②基因在染色體上呈線性排列。
4.現代解釋孟德爾遺傳定律
①分離定律:等位基因隨同源染色體的分開獨立地遺傳給后代。
②自由組合定律:非同源染色體上的非等位基因自由組合。
三、伴性遺傳的特點與判斷
遺傳病的遺傳方式遺傳特點實例
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 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聯。
2.人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳病)
①致病基因Xa 正常基因:XA
②患者:男性XaY 女性XaXa
正常:男性XAY 女性 XAXA XAXa(攜帶者)
③遺傳特點:
⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遺傳。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 正常基因:Xa ②患者:男性XAY 女性XAXA XAXa 正常:男性XaY 女性XaXa
③遺傳特點:
⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相傳。⑶交叉遺傳現象:男性→女性→男性
4.Y染色體遺傳:人類毛耳現象 遺傳特點:基因位于Y染色體上,僅在男性個體中遺傳
5、伴性遺傳在生產實踐中的應用:根據毛色辨別小雞的雌、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),且具有世代連續性,應首先考慮伴Y遺傳,無顯隱之分。
(責任編輯:郭躍文)
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