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第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂一、减数分裂的概念减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）二、减数分裂的过程1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）减数第一次分裂（有同源染色体．．．．．）（1）间期：染色体复制(实质为DNA复制，出现姐妹染色单体)，成为初级精母细胞。（2）前期：同源染色体联会，形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。（3）中期：每对同源染色体排列在赤道板两侧。（4）后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别向细胞的两极移动。（5）末期：细胞质分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。（染色体数、姐妹染色单体数、DNA数都减半）减数第二次分裂（无同源染色体，染色体不再复制．．．．．．．．．．．．．．）（1）前期：染色体排列散乱。（2）中期：每条染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上。（3）后期：着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别移向细胞两极。（染色体暂时数加倍）（4）末期：细胞质分裂，两个次级精母细胞分裂为四个精细胞（2种）。2、卵细胞的形成过程：卵巢三、精子与卵细胞的形成过程的比较四、注意：1、同源染色体：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。2、联会：同源染色体两两配对的现象。3、四分体：联会后的每对同源染色体含四条染色单体，叫做四分体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体4、交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换。5、精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。6、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂．．．．．．．，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞．．．．．．．．．．．．．．．．。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体．．．．．．。★7、假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：（1）它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；（2）它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。★8、减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的变化规律.五、受精作用的过程（课本P25）意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。基因分离定律的实质：在减数分裂形成配子过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。（课本P30）基因自由组合定律的实质：在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由合。（课本P30）第2节基因在染色体上1、萨顿假说：基因在染色体上。基因和染色体行为存在明显的平行关系。2、摩尔根的果蝇杂交实验验证了“基因在染色体上”。3、一条染色体上应该有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。4、孟德尔遗传规律的现代解释（见课本30页）（1）分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。（2）自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。5、基因的表示方法基因在常染色体上：AA，Aa，aa基因在性染色体上：将性染色体及其上基因一同写出（性染色体大写，基因写在其右上角），如XWY若涉及到两对以上的基因时，则应先写常染色体基因，再写性染色体基因。如AaXWY第3节伴性遗传1、伴性遗传——控制性状的基因位于性染色体上，遗传上总是与性别相关联。2、性染色体是一对同源染色体，既存在于体细胞，也存在于生殖细胞。性别决定方式：XY型和ZW型。3、常见类型：（要记住）①伴X染色体隐性遗传病：红绿色盲、血友病、果蝇白眼、进行性肌营养不良②伴X染色体显性遗传病：抗维生素D佝偻病③伴Y染色体遗传病：人类外耳道多毛症④常染色体隐性遗传病：白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症⑤常染色体显性遗传病：多指、并指、短指、软骨发育不全★4、伴X染色体隐性遗传病：如人类红绿色盲（1）致病基因：Xb正常基因：XB（2）患者：男性XbY，女性XbXb正常：男性XBY，女性：XBXBXBXb（携带者）（3）遗传特点：①致病基因位于X染色体上，是隐性基因；②患者男性多于女性；③隔代交叉遗传：外公→女儿→外孙；母亲→儿子→孙女④女病，父子病（女性患病，其父亲和儿子必患病）⑤男正，母女正（男性正常，其母亲和女儿必正常）★5、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D佝偻病（1）致病基因XD正常基因：Xd（2）患者：男性XDY，女性：XDXDXDXd（患病轻）正常：男性XdY，女性XdXd（3）遗传特点：雌性：XX雄性：XY（1）XY型（2）ZW型雌性：ZZ雄性：ZW①致病基因位于X染色体上，是显性基因；②患者女性多于男性③世代连续遗传（患者双亲中至少有一个是患者）④男病，母女病（男患者的母亲和女儿一定为患者）⑤女正，父子正（正常女性的父亲和儿子一定正常）6、伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症①基因位于Y染色体上，患者全为男性；②父病子必病；③父传子，子传孙★7、根据遗传系谱图判断遗传方式（参考优化设计26或74页）第一步：判断是否为伴Y染色体遗传（若患者全为男性，且父病子必病，则为伴Y染色体遗传）第二步：判断显隐性：第三步：判读常、性染色体遗传⑤“母病子必病”或“女病父必病”——必为伴X隐性遗传⑥“父病女必病”或“子病母必病”——必为伴X显性遗传第四步：不确定的类型：（1）代代连续为显性，不连续、隔代为隐性。（2）无性别差异、男女患者各半，为常染色体遗传病。（3）有性别差异，男性患者多于女性为伴X隐性，女多于男则为伴X显性。注：若不会判断时，使用假设法（步骤：假设为某种遗传病—代入题目—符合，假设成立；否则，假设不成立）★8、求子代患病概率：在分析两对及两对以上的遗传病时，先单独分析每一种遗传病的患病概率，再运用乘法原理解题。★9、设计实验方案确定基因位置：（参考优化设计31页）（1）正反交法：利用具有相对性状的雌雄个体进行正交和反交①若后代表现型相同，则基因位于常染色体上；②后代表现型不同，则基因位于X染色体上；（2）根据后代的表现型在雌雄个体中的比例是否一致进行判断：①若后代表现型在雌雄个体中比例一致，则基因位于常染色体上；②若后代表现型在雌雄个体中比例不一致，说明遗传与性别有关，则基因位于X染色体上；（3）选择亲本进行杂交试验，根据后代的表现型及在雌雄个体中的比例来确定基因位置。亲本的性状及性别的选择规律：选两条同型性染色体的亲本为隐性性状（XX或ZZ），另一亲本则选显性性状。父母无病，子女有病——（无中生有为隐性）隔代遗传——隐性②已知为隐性遗传时，若“母病子正常”或“女病父正常”——必为常染色体隐性遗传遗传①双亲正常女儿病——必为常染色体隐性遗传④已知为显性遗传时，若“父病女正常”或“子病母正常”——必为常染色体显性遗传遗传③双亲患病女正常——必为常染色体显性遗传连续遗传、世代遗传——显性父母有病，子女无病——（有中生无为显性）