第2章 基因和染色体的关系-备战2025年高考生物一轮复习必背知识点讲义

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[必备知识]
1．产生精原细胞(或卵原细胞)的细胞分裂方式是有丝分裂；产生精细胞(或卵细胞)的细胞分裂方式是减数分裂。(P19)
2．在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。(P19)
3．同源染色体是指配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。(P20)
4．在减数分裂过程中染色体数目减半时期是减数分裂Ⅰ末期结束，四分体存在时期是减数分裂Ⅰ前期和中期，存在同源染色体的时期是减数分裂Ⅰ各时期。
5．有丝分裂与减数分裂在特征上的主要区别在于有丝分裂没有联会、四分体、同源染色体分离(非同源染色体自由组合)、同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换等(注：减数分裂Ⅰ的特征有丝分裂都没有)。
6．受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起；受精过程体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能。(P27)
[重要图解]
哺乳动物精子的形成过程示意图
(1)减数分裂Ⅰ的主要特征：
①同源染色体配对——联会；
②四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；
③同源染色体分离，分别移向细胞的两极。
结果是一个初级精母细胞形成2个次级精母细胞。(一个初级卵母细胞形成1个次级卵母细胞和1个极体细胞。)该过程染色体数目减半。(P18)
(2)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，分别移向细胞的两极。结果是2个次级精母细胞形成4个精细胞。(1个次级卵母细胞形成1个卵细胞和1个极体，第一极体形成2个极体。)(P19)
2．减数分裂示意图
减数分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间往往发生互换，这样一个精原细胞会形成四种不同的精子。一个卵原细胞上能形成一种卵子。(P22)
请写出图中序号处细胞名称：①精原细胞；②初级精母细胞；③次级精母细胞；④精细胞。
[易错提醒]
错点1：误认为“生殖器官中细胞只进行减数分裂”，或误认为“全部性原细胞都进行减数分裂”
精析：动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。如原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。另外，也并不是全部的性原细胞都进行减数分裂，如，雄性动物性成熟时仅一部分精原细胞减数分裂。
错点2：关注同源染色体的五个“不一定”
精析：(1)同源染色体的形态、大小不一定相同。如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。
(2)形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体。如着丝粒分裂后,姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形态相同,但不是同源染色体。
(3)同源染色体在细胞分裂过程中不一定联会。如有丝分裂过程中同源染色体就不联会。
(4)同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段互换不一定导致基因重组。因为交换的片段所含基因也可能相同。
(5)基因重组不一定由同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段互换导致。如非同源染色体的自由组合也可能导致基因重组。
错点3：对“四分体”的来龙去脉搞不清
精析：(1)不要混淆“联会”“四分体”的先与后，“联会”是减Ⅰ前期同源染色体两两配对的行为，而“四分体”是“联会”行为造成的结果。
(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减Ⅰ前期与中期)，次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为，故不形成四分体)。
错点4：误认为“同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在先后”
精析：同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是“同时进行”的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离(此为基因分离定律基础)，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合(此为基因自由组合定律的基础)。
错点5：不明确减数分裂中不同细胞的来源导致对细胞名称记忆错误
精析：如下图所示，对减数分裂相关细胞，我们先根据细胞质的分裂方式分类均等分裂和不均等分裂两大类，再根据同源染色的有无进行判断。
运用上述方法时，要特别注意下图中同样细胞图像但不一样的细胞名称，即：细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质出现均等分裂,若为雄性动物精子形成过程的图像,则是次级精母细胞;若为雌性动物卵细胞形成过程的图像,则是第一极体
错点6：对减数分裂产生配子的种类的判断错误
精析：原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,没有突变和互换)如下图：
分析产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
①一个个体有很多性原细胞,如图各种情况都可以发生,因此可产生2n种配子,n代表同源染色体的对数。
②一个卵原细胞只能产生1个卵细胞,只能是1种。
③一个精原细胞只能发生图中的一种情况,因此可产生4个精细胞,这4个细胞“两两相同”,是2种。
④若仅发生基因突变,一个精原细胞可能会产生3种精细胞。
⑤若仅发生互换,一个精原细胞可能会产生4种精细胞。
错点7：不明确异常配子产生的原因而出错
精析：1.染色体变异导致异常配子种类变化的规律：
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常；如果减I、减Ⅱ都异常，则所形成的配子全部不正常。如图所示：
2．XXY与XYY异常个体的成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
错点8：不能全面描述有性生殖后代性状多样性的原因而出错
精析：对有性生殖后代多样性的原因应从配子的多样性及受精两方面全面描述。①配子的多样性：一是减Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；二是减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。②受精时精子和卵细胞结合具有随机性
错点9：不能准确描述受精卵中细胞质和细胞核遗传物质来源而出错
精析：受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的DNA；受精卵的细胞质中，如线粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。
第2节 基因在染色体上
[必备知识]
1．萨顿的推论：基因(遗传因子)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，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。(P29)
2．果蝇易饲养、繁殖快、相对性状明显、子代数量多，所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。(P30“相关信息”)
3．摩尔根及其同事提出的假说：控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。(P31)
4．基因在染色体上呈线性排列。(P32)
[重要图解]
果蝇杂交实验示意图(P30)
①果蝇红眼与白眼是一对 相对 性状
②F1全为红眼，说明 红眼 是显性性状
③F2红眼:白眼＝ 3:1 ，说明眼色遗传符合 分离 定律，红眼与白眼受 一 对等位基因控制
④白眼性状的表现与 性别 相联系
2．果蝇杂交实验分析图解(P31)
[易错提醒]
错点1：误认为“所有真核生物均有性染色体”
精析：只有具性别分化(雌雄异体)的生物才有性染色体之分。对于大多数有性别分化的生物，性染色体为X、Y染色体，鸟类和部分昆虫ZW型性别决定生物，性染色体是Z、W染色体。另外，如下生物无性染色体：①所有无性别之分的生物(如酵母菌等)均无性染色体。②虽有性别之分，但雌雄同株(或雌雄同体)的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。③虽有性别分化且为雌雄异体，但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”，而是取决于其他因素，如蜜蜂、蚂蚁、龟等。
错点2：误认为“性染色体上的基因都与性别有关”
精析：性染色体上有许多基因，有与性别有关的，也有和性别无关的。但性染色体上的控制的性状一定与性别相关联。
错点3：误认为“萨顿证明了基因在染色体上”
精析：萨顿并未证明基因在染色体上，萨顿只是推测基因可能位于染色体上,但并未证明。摩尔根通过假说－演绎法研究了果蝇的红眼和白眼基因的遗传，从而证明了基因位于染色体上。
错点4：不能准确判断基因位于常染色体上还是X染色体上
精析：（1）若相对性状的显隐性是未知的，且亲本均为纯合子，则用正交和反交的方法。即：
（2）若相对性状的显隐性已知，只需一个杂交组合判断基因的位置，则用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交方法。即：
错点6:误认为染色体是基因的唯一载体
精析：(1)真核细胞中的线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)原核细胞无染色体，拟核中的DNA分子和质粒DNA均是裸露的。
错点7:混淆基因、DNA与染色体的关系
精析：
第3节 伴性遗传
[必备知识]
1．有些性状决定它们的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象称为伴性遗传。(P34)
2．位于X染色体上的隐性基因的遗传特点是：患者中男性远多于女性；男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。(P37)
3．位于X染色体上的显性基因的遗传特点是：患者中女性多于男性，但部分女性患者病症较轻；男性患者与正常女性婚配的后代中，女性都是患者，男性正常。(P37)
4．如果用芦花雌鸡(ZBW)与非芦花雄鸡(ZbZb)交配，那么F1中，雄鸡都是芦花鸡(ZBZb)，雌鸡都是非芦花鸡(ZbW)。(P38)
[重要图解]
1．正常女性与男性红绿色盲婚配的遗传图解(P36)
2.女性红绿色盲基因携带者与正常男性婚配的遗传图解(P36)
[易错提醒]
错点1：对伴性遗传的特点理解不到位
精析：伴性遗传包括伴X显性遗传、伴X隐性遗传和伴Y遗传。①伴X显性遗传的特点：连续遗传女性患者多于男性；②伴X隐性遗传的特点：隔代遗传、交叉遗传男性患者多于女性；③伴Y遗传的特点：患者只有男性、无显隐性之分、传男不传女。
错点2：误认为“位于性染色体上的基因，在遗传中不遵循孟德尔遗传规律”
精析：①伴性遗传与基因的分离定律之间的关系：伴性遗传的基因在性染色体上，性染色体也是一对同源染色体，伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。②在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，由位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，由位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整个则按基因的自由组合定律处理。③若研究两对等位基因控制的两对相对性状，若都为伴性遗传，则不符合基因的自由组合定律。例：同时研究色盲遗传、血友病遗传，因控制这些性状的基因都位于X染色体上，因此属于上述情况。④性状的遗传与性别相联系。在书写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相联系.