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高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-71-第二章基因与染色体的关系一、本章知识结构二、新课程标准1、阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2、观察细胞的减数分裂。3、举例说明配子的形成过程。4、举例说明受精作用。5、搜集有关试管婴儿的资料，评价其意义。6、说明基因与染色体的关系。7、概述伴性遗传。三、预测新课标高考热点1、阐明细胞的减数分裂。2、结合图解阐明减数分裂过程中染色体的动态变化。3、说明配子形成过程中各个时期细胞结构的动态变化。4、比较卵细胞与精子的异同，5、举例说明受精作用。6、试管婴儿。7、基因与染色体的关系。8、基因位于染色体上的实验证据。9、孟德尔遗传规律的现代解释。10、性别决定。11、伴性遗传的传递规律。12、伴性遗传在实践中的应用高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-72-清单二三减数分裂与受精作用一、知识结构减数分裂的概念：减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的分裂方式精子的形成过程：第一次分裂第二次分裂卵细胞形成过程：1个1个1个1个1个1个2个染色体：2n2nnnDNA：2n4n2n2n受精作用的概念：精子与卵细胞融合为合子的过程；受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞状态，其中一半来自父方，另一半来自母方。受精作用、减数分裂的意义：对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的二、要点精析：【要点一】减数分裂过程卵细胞1个1个2个4个4个染色体数：2n2nn(前、中)2n(后)nnDNA数：2n4n~~2n2nnn精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子联会、四分体、同源染色体排列在赤道板同源染色体分开DNA复制着丝点分裂染色体分开变形精原细胞初级卵母细胞次级卵细胞极体极体极体复制联会、四分体、交叉互换同源染色体分开着丝点分裂染色体分开高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-73-有丝分裂获得间期：1精原细胞：染色体复制略增I前：联会、四分体注意交叉互换减大I中：四分体在中央数减I：1初级精母细胞分联会I后：同源染色体分开，非同源染色体自由组合裂四分体I末：1→2个染色体数目减半同源染色体分开非同源染色体自由组合II前：乱减II：2次级精母细胞II中：着丝点排列在细胞的中央类似II后：着丝点分裂单体分开进入两子细胞染色体数目暂时比中期加倍有丝分裂II末：2→44个精细胞↓变形4个精子1个四分体=2条同源染色体=4条染色单体=4条DNA分子＝8条脱氧核苷酸链精子和卵细胞形成的区别（是否均等、变形、生殖细胞数）两头大小，细胞质分配是否均等，产生的生殖细胞是否经过变形，三个极体。一个精原细胞（初级精母细胞）产生4个两种精子两两相同一个卵原细胞（次级精母细胞、次级卵母细胞）产生1个1种卵细胞这种生物最多可产生2n种精子或卵细胞n是等位基因（同源染色体）对数【要点二】减数分裂过程中染色体的变化规律减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，减数分裂的结果是细胞中染色体数目减半。在减数分裂过程中，染色体的行为和数目变化如下：(1)复制：在分裂间期，染色体复制(DNA复制和蛋白质合成)，复制的结果是每个染色体含有两个姐妹染色单体(它们由一个着丝点连接着)。(2)联会形成四分体：第一次分裂开始不久，同源染色体(配对的两个染色体，形状和大小．一般相同，一个来自父方，一个来自母方)两两配对，这种现象叫联会。联会时染色体已经复制过，每个染色体含有两个姐妹染色单体，因此，每对同源染色体含有四个染色单体，所以叫四分体(3)分离和自由组合：在第一次分裂后期．同源染色体分离，非同源染色体自由组合，这是分离规律和自由组合规律的细胞学基础，这对于生物的遗传和变异具有重要意义。(4)平均分配，数目减半：由同源染色体分离，导致第一次分裂结束后，细胞中染色体数目减半。(5)着丝点分裂，姐妹染色单体分开：在第二次分裂后期着丝点分裂，连在一个着丝点的两个姐妹染色单体分开，各成为一个染色体。【要点三】有丝分裂与减数分裂的细胞分裂图的鉴别：高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-74-方法一：有丝分裂与减数分裂过程中染色体的特征行为的记忆可以变文字记忆为“剪贴图”的形象记忆。上图可以总结为：方法二：三看识别法A．无→→第二极体或性细胞（减数分裂第二次分裂末期）B1不规则→减数分裂第一次分裂末期（或减数分裂第二次分裂前期）B2规则（着丝点排列在赤道板上）→→减数分裂第二次分裂中期有无姐妹C．有→→继续B过程二看有无同源染色体D．无→→减数分裂第二次分裂后期、末期染色体有联会、四分体同源染色体的分离、→减I同源染色体着丝点位于赤道板两侧有→三看同源染色体行为无上述特殊行为→有丝分裂说明：一看细胞中染色体数目。若为奇数，一定是减数第二次分裂．且细胞中一定无同源染色体存在，若为偶数，进行第二看。二看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体，一定是减数第二次分裂；若有同源染色体存在．进行第三看。三看细胞中同源染色体的行为。若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述同源染色体的特殊行为，则为有丝分裂。【注意特例】多倍体(例如四倍体)进行减数分裂，子细胞中有同源染色体，但可根据子细胞染色体数目减半．推断是减数分裂。单倍体(例如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中无同源染色体．但可根据子细胞是体细胞推出是有丝分裂；植物减数分裂的过程一般不做为考试要求。【要点四】正确理解同源染色体与非同源染色体、姐妹染色体与非姐妹染色单体、四分体与同源染色体关系(1)同源染色体与非同源染色体：同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，减数分裂时两两配对的染色体。非同源染色体是指除去与之互称同源染色体的其他染色体．(2)姐妹染色单体与非姐妹染色单体：在细胞分裂的间期．染色体经过复制形成的两条完全一样的染色单体，互称姐妹染色单体。非姐妹染色单体是指除互为姐妹染色单体之我的染色单体。(3)四分体：四分体是指联会的一对同源染色体共包含的四条染色单体。四分体只出现在减数分裂过程中，在有丝分裂过程中，虽然细胞中有同源染色体，但同源染色体之间并不联会，当然没有四分体。是→→有丝丝分裂否→→减数第二次分裂有→→减数第一次分裂有→→减数第一次分裂否→减数第二次分裂是→→有丝分裂无→→看染色体是否两两相同中期→→有无四分体无→→看染色体是否两两相同后期→有无染色单体一看染色体数B．有→看排列再看有无姐妹染色单体奇数（减数分裂）→无→→→→→偶数→→→→→细胞分裂图高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-75-【要点五】有丝分裂和减数分裂比较：项目有丝分裂减数分裂第一次分裂第二次分裂不同点母细胞体细胞（受精卵）精（卵）原细胞分裂次数一次二次分裂过程前期染色体散乱地分布在细胞中央．有同源染色体同源染色体联会，出现四分体．有交叉互换现象染色体散乱分布，无同源染色体中期染色体的着丝点．有规律地排列在赤道板上，有同源染色体四分体排列在赤道板两侧与有丝分裂相同，但无同源染色体后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，有同源染色体。四分体分开，并移向两极与有丝分裂相同，但无同源染色体。同源染色体的行为无同源染色体的联合和四分体，不出现染色单体的交叉互及同源染色体的分离有同源染色体的联会，出现四分体．出现非姐妹染单体之间的交叉互换及同源染色体的分离子细胞数目2个雄：4个雌：1个（卵细胞）+3个（极体）子细胞类型体细胞成熟生殖细胞（精子或卵细胞）子细胞染色体数目与亲代相同比亲代细胞少一半（减半发生在第一次分裂）子细胞的遗传物质几乎相同不一定相同相同点染色体复制一次．出现纺锤体．均有核膜、核仁的消失和重建过程意义使生物的亲代与子代之间保持可遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定染色体、DNA数量变化曲线染色体DNA时期4N2N时期染色体DNA4N2N高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-76-【要点六】精子和卵细胞形成过程的比较精子和卵细胞虽然都是经过减数分裂产生的，但其在形成过程中却有所不同．详见下表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一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞一个初级卵母细胞(2n)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半第二次分裂四个次级精母细胞，形成四个同样大小的精细胞(n)一个初级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体，第一极体分裂成两个第二极体着丝点分裂，一条染色体变成两条染色体，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变是否变态精子细胞变态形成精子无变态分裂结果产生四个有功能的精子（n）产生一个有功能的卵细胞(n)精子、卵细胞中染色数目均减半【要点七】生物产生配子种类的计算(1)一个精原细胞(含n对同源染色体)①可能产生精子的种类：2n对或≥4n种（交换）②实际产生精子的种类：2种或4种（不考虑交叉互换时同一个次级精母细胞产生的两个精子细胞是相同的，考虑交叉互换时不同)(2)1个卵原细胞(含n对同源染色体)①可能产生卵细胞的种类。2n种或≥4n种（交换）②实际产生卵细胞的种类l种（因为经过两次分裂只得到一个卵细胞，另外三个为极体）(3)生物个体(含n对同源染色体)①考虑同源染色体内的交叉互换：≥4n种不考虑同源染色体内的交叉互换：2n种注意：解题时弄清是问一种生物产生多少个生殖细胞还是一个卵原细胞(精原细胞)产生多少个生殖细胞。另外还有一种问法：问产生了多少子细胞，这种情况下，精原细胞和卵原细胞一样的都是产生4个细胞，两种细胞。【要点八】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片应注意的问题1．判断各时期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。2．可通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化，这样做的原因是(1)同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程相同；(2)同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。高中生物必修知识清单2-2必修II·遗传与变异·基因和染色体的关系-77-清单二四基因在染色体上一、知识结构萨顿的推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系二、要点精析：【要点一】萨顿假说1．结论：基因是位于染色体上的。2、具体内容：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。主要体现在以下几个方面：(1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子的形成过程和受精作用中，有相对稳定的形态结构。(2)在体细胞中基因成对存在．染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。(4)非等位基因在形成配子时自由组合．非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。3实验证据：摩尔根的果蝇杂交实验和测交实验。【画龙点睛】萨顿运用类比推理的方法，提出了基因位于染色体上的著名假说，这一假说正确与否，必须经过观察和实验的检验。摩尔根以果蝇为实验材料，首先将一特定的基因和一条特定的染色体联系起来，用实验证明了萨顿假说的科学性。【要点二】基因在染色体上呈线性排列1．基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列是由美国生物学家摩尔根及他的学生研究得出的。P：红眼（♀）×白眼（♂）↓F1：红眼（♂♀）↓（♂♀自由交配）F2：红眼（♂♀）白眼（♂）P：XWXW红眼（♀）×XwY白眼（♂）↓↙↘配子：XWXwY↓F1：XWXw红眼（♀）XWY白眼（♂）果蝇杂交实验图解：果蝇杂交实验分析图解：基因在染色体上的实验证据：基因在染色体上高中生物必修知识清单2