针对生物学科的特点,要学好高中生物,小编整理了新课标人教版必修2部分第二章基因和染色体的关系的重要知识点总结,欢迎阅读。
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
一、基本概念
1、减数分裂:减数分裂是指有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2、受精作用:受精作用是卵细胞和精子相互识别,融合成为受精卵的过程。
3、同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。
4、联会:同源染色体两两配对的现象叫做联会。
5、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
二、有性生殖细胞的形成
1、部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠
2、有性生殖细胞(精子、卵细胞)的形成过程:
①、精子的形成 ②、卵细胞的形成
1个精原细胞(2n) 1个卵原细胞(2n)
↓间期:染色体复制 ↓ 间期:染色体复制
1个初级精母细胞(2n) 1个初级卵母细胞(2n)
前期:联会、四分体、交叉互换(2n) 前期:联会、四分体、交叉互换(2n)
中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 中期:(2n)
后期:配对的同源染色体分离(2n) 后期:(2n)
末期:细胞质均等分裂 末期:细胞质不均等分裂(2n)
2个次级精母细胞(n) 1个次级卵母细胞+1个极体(n)
前期:(n) 前期:(n)
中期:(n) 中期:(n)
后期:染色单体分开成为两组染色体(2n) 后期:(2n)
末期:细胞质均等分离(n) 末期:(n)
4个精细胞(n) 1个卵细胞(n) 2个极体(n)
↓变形 +1个极体(n)
4个精子(n)
3、精子的形成与卵细胞形成的比较
三、减数分裂过程中染色体、dna的变化
比 较 项 目 | 精子的形成 | 卵细胞的形成 | |
不 | 部 位 | 精巢 | 卵巢 |
同 | 子细胞数量、名称 | 4个精子 | 1个卵细胞+3个极体 |
分裂形式 | 细胞质均等分裂 | 细胞质不均等分裂 | |
点 | 是否变形 | 有变形过程 | 无变形过程 |
相同点 | 染色体复制一次,细胞分裂两次,都有联会和四分体时期;经过第一次分裂,同源染色体分开,染色体数目减少一半;在第二次分裂的过程中,着丝点分裂,最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。 |
减ⅰ分裂(初级精(卵)母细胞) | 减ⅱ分裂(次级精(卵)母细胞) | |||||||
染色体数量 | 间期 | 前期 | 中期 | 后期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 |
2n | 2n | 2n | 2n | n | 2n | n | n |
四、受精作用
1、受精作用的特点和意义:
特点:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合,使彼此染色体会合在一起,只有形成受精卵,才能发育成新个体。
意义:减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。有性生殖过程可使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化。
2、减数分裂和受精作用的重要作用
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恒定,对生物遗传和变异是十分重要的。
五、减数分裂和有丝分裂的比较
1、减数分裂和有丝分裂的异同点
比较项目 | 有丝分裂 | 减数分裂 | ||
不 | 母细胞类型 | 体细胞(受精卵) | 精原细胞或卵原细胞 | |
细胞分裂次数 | 1次 | 2次 | ||
同 | 中期染色体着丝点排列位置 | 排列在赤道板上 | 第一次分裂:排在赤道板两侧;第二次分裂:排在赤道板上。 | |
着丝点分裂、染色单体分开的时期 | 后期 | 第二次分裂的后期 | ||
点 | 同源染色体行为 | 无联会、四分体,无同源染色体分离,无染色单体的交叉互换 | 有联会、四分体,有同源染色体分离,有染色单体的交叉互换 | |
有无非同源染色体的随机组合 | 无 | 有 | ||
子细胞染色体数目变化 | 不变 | 减半 | ||
子细胞类型数量 | 2个体细胞 | 4个精子或1个卵细胞和3个极体 | ||
相 同 点 | 染色体都复制1次;出现纺锤体 | |||
意 义 | 使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 | 减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性 |
2、减数分裂和有丝分裂图象和曲线的比较
3、细胞分裂相的鉴别:
判断细胞图的三看原则:一看染色体数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有行为(配对、分离或上下排列在赤道板两侧)
①、细胞质是否均等分裂:不均等分裂:减数分裂卵细胞的形成
均等分裂:有丝分裂、减数分裂精子的形成
②、细胞中染色体数目:若为奇数:减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)
若为偶数:有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期
③、细胞中染色体的行为:联会、四分体现象:减数第一分裂前期(四分体时期)
有同源染色体:有丝分裂、减数第一分裂
无同源染色体:减数第二分裂
同源染色体的分离:减数第一分裂后期
姐妹染色单体的分离 一侧有同源染色体:减数第二分裂后期
一侧无同源染色体:有丝分裂后期
第二节 基因在染色体上
一、萨顿(美)假说
1、假说核心:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。
2、研究方法:类比推理
3、原因证据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系
①、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也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,非同源染色体在第一次减数分裂后期也是自由组合。
二、基因在染色体上的实验证据
1、摩尔根(美)和他的学生发现了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列。
2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体,其中3对是常染色体,1对是性染色体,雄果蝇的一对性染色体是异型的,用xy表示,雌果蝇一对性染色体是同型的,用xx表示。
3、果蝇眼色杂交实验:红眼的雄果蝇基因型是xwy,红眼的雌果蝇基因型是xwxw或xwxw,白眼的雄果蝇基因型是xwy,白眼的雌果蝇基因型是xwxw。
p: 黄圆×绿皱 p: aabb×aabb p: 红眼(♀) × 白眼(♂) p: xwxw × xwy ↓ ↓ f1: 红眼 f1: xwxw × xwy ↓f1雌雄交配 ↓ f2:红眼(♀、♂) 白眼(♂) f2: xwxw xwxw xwy xwy |
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三、孟德尔遗传定律的现代解释
1、基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的 等位基因 ,具有一定的 独立性 ,在分裂形成配子的过程中, 等位基因 会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质是: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。
第三节 伴性遗传
一、相关概念
1、伴性遗传:位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。
2、家族系谱图:表示一个家系的图中,通常以正方形代表男性(£),圆形代表女性(),深色表示患者,以罗马数字(如i、ⅱ等)代表世代,以阿拉伯数字(如1、2等)表示个体。
二、x染色体隐性遗传
1、人类红绿色盲
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(携带者)
2、伴x隐性遗传的遗传特点:
①、人群中发病人数男性患者多于女性患者。
②、往往有隔代遗传现象
③、具交叉遗传现象:男性→女性→男性(母病子必病)
三、x染色体显性遗传
1、抗维生素d佝偻病
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
2、伴x显性遗传的遗传特点:
①、人群中发病人数女性患者多于男性患者。
②、具有连续遗传现象
③、具交叉遗传现象:男性→女性→男性(父病女必病)
三、y染色体遗传
1、人类毛耳现象
2、y染色体遗传的遗传特点:基因位于y染色体上,仅在男性个体中遗传
四、遗传病类型的鉴别
1、先判断基因的显、隐性:
①、父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)
②、父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)
2、再判断致病基因的位置:
①、已知隐性遗传
父正女病——常、隐性遗传 母病儿正——常、隐性遗传
②、已知显性遗传
父病女正——常、显性遗传 母正儿病——常、显性遗传
3、不能确定的判断:
①、代代之间具有连续性——可能为显性遗传
②、患者无性别差异,男女各占1/2——可能为常染色体遗传
③、患者有明显性别差异
i、男性明显多于女性——可能为伴x隐性遗传
ii、女性明显多于男性——可能为伴x显性遗传
iii、男性全患病,女性全不患病——可能为伴y遗传
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