【期中复习】人教版2019必修2023-2024学年高一下册生物 第2章 基因和染色体的关系（考点复习）

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核心素养1.生命观念:通过减数分裂的过程,阐明形成配子过程中染色体的行为变化,认同遗传信息在亲子代间的连续性。2.科学思维:运用细胞减数分裂的模型,阐明遗传信息在有性生殖中的传递;通过归纳与概括伴性遗传的特点,阐明染色体上的基因与性别相关联。3.科学探究:通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。4.社会责任:运用遗传的观点,解释常规遗传学在实践中的应用。
1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。3.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
1．（P19）减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半。2．（P19）精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。3．（P19）减数分裂Ⅰ的主要特征：(1)同源染色体联会形成四分体；(2)四分体中的非姐妹染色单体可以交换相应片段；(3)同源染色体分离，分别移向细胞两极。4．（P19）减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。5．（P20）一个四分体包含一对同源染色体，两条染色体，四条染色单体，四个DNA分子。6．（P25）导致配子中染色体组合多样性的原因：①同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；②同源染色体上非姐妹染色单体间交换相应片段。7．（P27）受精作用的实质是精卵细胞的细胞核的融合。8．（P27）精子和卵细胞中没有（有或没有）同源染色体，融合形成受精卵后，形成了同源染色体。9．（P27）受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方（来源），但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方（来源）。
10．（P27）减数分裂和受精作用的意义：维持了生物体细胞中染色体数目的恒定。11.（P29）基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。12．（P32）基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。13．（P32）基因的分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。14．（P32）基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。15．（P29）萨顿的“基因和染色体行为存在着明显的平行关系”的假说是运用了类比推理法。 16．（P30、P31）摩尔根的果蝇杂交实验利用了假说—演绎法证明基因在染色体上。17．（P35）XY型性别决定方式的生物，雌性的性染色体组成为XX，雄性为XY。18．（P38）ZW型性别决定方式的生物，雄性的性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。19．（P37）伴X染色体隐性遗传病的遗传特点：(1)男性患者多于女性患者；(2)女性患者的父亲和儿子一定是患者。20．（P37）伴X染色体显性遗传病的遗传特点：(1)女性患者多于男性患者；(2)男性患者的母亲和女儿一定是患者。
原始生殖细胞 成熟生殖细胞
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
染色体数目减半(成熟生殖细胞比原始生殖细胞)
复制一次、分裂两次、数目减半
一、减数分裂和受精作用
指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)。
减数分裂过程中两两配对的染色体
一条来自父方，一条来自母方
在减数第一次分裂前期，能两两配对(联会)。
(二)减数分裂中的基本概念辨析
联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫做四分体。
减数第一次分裂过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。
注意：1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链
减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。
进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。
A与B的关系？A与C的关系？a与a′的关系？a与b′的关系？A和B合称什么？
2.精子形成过程及其特点
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精子细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
间期：细胞体积增大、染色体复制
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成2个次级精母细胞
着丝点分裂，染色单体分离
4个2种精子（染色体数:n）
（四）卵细胞的形成过程及其特点
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
（五）精子和卵细胞形成过程的异同点
（1个精原细胞经过减数分裂后产生） 4个
（1个卵原细胞经过减数分裂后产生） 1个
都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体数目均减半
六、减数分裂各时期分裂特点
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别向细胞两极移动，染色体数目加倍
细胞质缢裂，成为两个子细胞
①染色体复制②蛋白质合成
同源染色体联会，形成四分体；同源染色体(四分体)向赤道板移动
同源染色体(四分体)排列在赤道板两侧
同源染色体分离，分别向两极移动
减数第一次分裂前的间期
2.同源染色体联会形成四分体：
4.非同源染色体的自由组合：
6.姐妹染色单体分离：
思考题： 在减数分裂过程中，下列变化发生于哪一时期：
1．如图为动物细胞减数分裂示意图，下列各项能正确表示分裂过程顺序的是(　　)A．③→⑥→④→①→②→⑤B．⑥→③→②→④→①→⑤C．③→⑥→④→②→①→⑤D．③→⑥→②→④→①→⑤
2．下图为某生物的细胞分裂图像，下列有关叙述错误的是(　　)A．该生物为雌性B．图中细胞含有2对同源染色体，2个四分体C．该细胞完成减数分裂后可能产生4种子细胞D．该细胞所处时期可实现非同源染色体上的非等位基因的自由组合
（七）减数分裂：染色体数、DNA数、染色单体数和同源染色体数的数量变化
减数分裂过程中一个细胞的核内染色体变化曲线
（六）减数分裂：染色体数、DNA数、染色单体数和同源染色体数的数量变化
减数分裂过程中一个细胞的核内DNA数目变化曲线
减数分裂过程中一个细胞的核内姐妹染色单体数目变化曲线
1.如图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相关叙述正确的是(　　)A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程B．C～H、I～M段可分别表示为一个细胞周期C．A～I段表示减数分裂D．E～F段发生了同源染色体的分离
无同源染色体行为（有丝分裂）
联会、四分体、分离（减Ⅰ）
（八）减数分裂和有丝分裂图像鉴别
判断下图各属于何种分裂？哪个时期？
配子多样性形成的原因：非同源染色体的____________；同源染色体上非姐妹染色单体的__________。
（九）产生的配子种类和数目的规律
(1)含一对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子①若是1个精原细胞，则形成____种精子。②若是1个卵原细胞，则形成____种卵细胞。
(2)含两对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子①若是1个精原细胞，则形成____种精子；若是足够多的精原细胞（个体），则形成____种精子。②若是1个卵原细胞，则形成____种卵细胞；若有足够多的卵原细胞（个体），则形成____种卵细胞。
(3)含n 对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子
1个雄性个体，则形成____种精子；一个雌性个体，则形成____种卵子。
含n对同源染色体的个体，能产生的精子、卵细胞类型是 种，一个精原细胞能产生的精子类型是 种，一个卵原细胞能产生的卵细胞类型是 种。（不考虑交叉互换）
图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：
初级精母细胞 互换
交叉互换会增加配子的种类
配子中染色体多样性原因之一：同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
1．某雄性动物的基因型为AaBb，且这两对基因独立遗传。下列关于该动物产生配子的叙述，不正确的是(不考虑基因突变和互换)(　　)A．一个精原细胞产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab＝1∶1B．一个精原细胞产生的配子的基因组成和比例可能是Ab∶aB＝1∶1C．一个精原细胞产生的配子的基因组成和比例可能是AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1D．该动物产生的配子的基因组成和比例是AB∶ab∶Ab∶aB＝1∶1∶1∶1
2．下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中，该对同源染色体交换了一段相应片段，结果形成了图乙①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)A．①与② B．①与③C．②与③ D．②与④
注意：为什么选用精母细胞？1）动物的睾丸（精巢）产生的精子多，且精母细胞减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续进行的，对于观察减数分裂来说，在一个标本中能找到减数分裂各个时期的细胞。（符合此条件的材料：精巢、雄蕊、睾丸）。2）雌性动植物卵巢中的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞，只有与精子相遇，在精子的刺激下才能进行减数第二次分裂，如果采取该动物卵巢的卵泡，肯定看不到各期的细胞；此外，雌性动物卵巢内的卵泡进行减数分裂的细胞有限，观察到减数分裂各期的细胞数目和时间不能保证。
二、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？
精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
精子和卵细胞细胞核的相互融合；受精卵中的染色体数目恢复到体细胞的数目，其中有一半染色体来自父方，另一半染色体来自母方。
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。
受精卵的染色体数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）。
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，对于生物的遗传和变异，都是十分重要。
1．下图是某动物受精作用的示意图，据图分析正确的是(　　)A．甲、乙两细胞先识别后融合 B．甲、乙两细胞经有丝分裂形成C．甲、乙两细胞均含两条染色单体D．丙细胞中不含同源染色体
　　1903年，美国科学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。
　　发现孟德尔假设的一对遗传因子（即等位基因），其分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
即染色体的行为和基因的行为高度一致
验证假说：（演绎推理、实验验证）
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
五、基因在染色体上的实验证据
此实验现象是否符合分离定律?如何判断果蝇的显隐性性状?与孟德尔豌豆杂交实验的结果相比，有哪些共同点和不同点?
①F1全为红眼⇒红眼为显性性状,②F2中红眼∶白眼＝3∶1⇒符合分离定律③白眼性状的表现总是与性别相关联
XWXW 红眼 (♀)
XWXw 红眼 (♀)
XwY 白眼 (♂ )
上述两种假说都能解释实验一的实验现象
XWYw 红眼 (♂)
XwYw 白眼 (♂ )
上述两种假说都能够解释实验一和实验二的实验现象
假说1和假说2都能解释上述实验现象，为了确定控制果蝇红白眼基因的位置，摩尔根设计了多个新的实验，其中有一组实验最为关键，即将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，最后假说1得到了证实。
实验1：F1红眼 (♀) × 白眼 (♂)实验2：F1红眼 (♂) × 白眼 (♀)
摩尔根实际的实验结果：
控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上。
果蝇的体细胞有4对染色体，携带的基因有1.3万多个。人的体细胞有23对染色体，携带的基因有2.6万多个。
②基因在染色体上呈线性排列
①一条染色体上有许多个基因
1．摩尔根研究控制果蝇白眼的基因在染色体上的位置时经历了若干过程，下列叙述依次为(　　)①白眼性状是如何遗传的，为何与性别有关②控制白眼的基因仅位于X染色体上，Y染色体上不含有它的等位基因③对F1红眼雌果蝇进行测交A．①为假说，②为推论，③为实验验证B．①为观察，②为假说，③为推论C．①为问题，②为假说，③为实验验证D．①为推论，②为假说，③为实验验证
2.下列有关基因和染色体的叙述，错误的是（ ）①染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列②摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说—演绎”法确定基因在染色体上③同源染色体的相同位置上一定是等位基因④一条染色体上有许多基因，染色体就是由基因组成的⑤萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”A.③④ B.①②⑤ C.②③④ D.①②③⑤
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。
六、孟德尔遗传规律的现代解释
基因的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；在减数分离过程中，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。
非同源染色体上的非等位基因自由组合
随非同源染色体的自由组合而自由组合
减数分裂第一次分裂后期
1．根据右图所示基因在染色体上的分布情况判断，下列选项不遵循基因的自由组合定律的是(　　)
1.性别决定的主要类型
决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是与性别相联系。
人及大部分动物、菠菜、大麻等
6种婚配方式 = 女3种基因型 × 男2种基因型
红绿色盲是由位于X染色体上的隐性的（b）控制的，它与它的等位基因（B）都只存在于X染色体上，Y染色体由于过于短小，缺少与X染色体的同源区段，因而没有这种基因。人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型可有以下五种情况。
伴X染色体隐性遗传的特点-----色盲为例
①男性的色盲基因一定传给________，也一定来自_______（交叉遗传）②若女性为患者，则其父亲和儿子____是患者；若男性正常，则其_____________也一定正常。③如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，说明这种遗传病的遗传特点是__________。④这种遗传病的遗传特点是男性患者______女性患者。
男：50％ 女：0
男：50％ 女：50％
会写以下四种婚配的遗传图解并熟练记住后代的表型及比例：1）XBXB × XbY2）XBXb × XBY3）XBXb × XbY4）XbXb × XBY
亲代 女性正常 X 男性色盲配子子代
女性携带者 男性正常1 ： 1
③ XBXB　× XbY
男性色盲基因只能传给他女儿
亲代 女性携带者 X 男性正常配子子代
男性色盲基因只能从母亲那里传来
④ XBXb　× XBY
⑤ XBXb　× XbY
亲代 女性携带者 X 男性色盲配子子代
⑥ XbXb　× XBY
亲代 女性色盲 X 男性正常配子子代
1．交叉遗传指致病基因在亲子代之间传递时，按照女→男→女的方式进行传递，某隐性遗传病表现为交叉遗传的特点，一对夫妇中女性为该病患者，男性正常。不考虑变异，下列叙述不正确的是(　　)A．父母双方均为该患病女性提供了致病基因B．这对夫妇的子代中女儿均正常，儿子均患病C．这对夫妇的女儿与正常男性婚配，后代中患者均为男性D．这对夫妇的儿子与正常女性婚配，后代中一定不会出现患者
抗维生素D佝偻病是由X染色体上显性基因控制的
患者由于对P、Ca吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型（或O型）腿、骨骼发育畸形（如鸡胸）、生长缓慢等症状。
①男性的抗维生素D佝偻病基因一定传给_________，也一定来自_____________。②若男性为患者，则其母亲和女儿_____是患者；若女性正常，则其___________也一定正常。③这种遗传病的遗传特点是女性患者____男性患者，图中显示的遗传特点是_____________。
伴X显形遗传的特点---抗维生素D佝偻病
1．(2022·江西九江高一期末)抗维生素D佝偻病是一种单基因遗传病。下列叙述错误的是(　　)A．此病属于伴X染色体显性遗传病，患者中女性多于男性B．均患此病的一对夫妇生下的孩子也均患此病C．女性患者能产生不含该致病基因的卵细胞D．在不考虑变异的情况下，男性患者的女儿也必定是患者
①患者全为男性，女性全部正常。②没有显隐性之分。③父传子，子传孙，具有____________。
伴Y染色体遗传特点——外耳道多毛症
十三、伴性遗传理论在实践中的应用
1.推测后代发病率，指导优生优育
例如：抗维生素D佝偻病的男性患者与正常女性结婚，通过对后代的患病情况进行分析，就可以从医学角度对他们的生育提出建议。
非芦花鸡 芦花鸡
芦花鸡 非芦花鸡
选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交
2.根据性状推断后代性别，指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花(B)对非芦花(b)为显性，请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验，写出遗传图解。①选择亲本：______________________________。②请写出遗传图解。
1．一个家庭中，父亲是色觉正常的多指(由常染色体显性基因控制)患者，母亲的表型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是(　　)A．此孩子的红绿色盲基因来自祖母B．父亲的基因型是纯合的C．这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/4D．父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
3．下列关于性染色体和性别决定方式的叙述，正确的是(　　)A．生物性别决定的方式只有XY型和ZW型两种B．哺乳类、两栖类和昆虫的性别决定方式都是XY型C．性染色体可以存在于生物(2n)的生殖细胞中D．各种生物细胞中的染色体都可以分为性染色体和常染色体
常见的遗传病的种类及特点