基因和染色體的關(guān)系

1、第2章 基因和染色體的關(guān)系學(xué)習(xí)要點(diǎn)：1、理解減數(shù)分裂的含義，熟悉減數(shù)分裂的進(jìn)行過程及其與有絲分裂的區(qū)別，熟悉配子的形成和受精作用。2、理解基因在染色體上，理解薩頓假說，掌握摩爾根的 實(shí)驗(yàn)，理解孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋。3、掌握伴性遺傳的含義、特點(diǎn)和相關(guān)病例，了解伴性 傳在試驗(yàn)中的應(yīng)用。本章理解為主，記憶為輔！第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂1、減數(shù)分裂的概念 減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂方式，指進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟 生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂，即染色體只復(fù)制一次，而細(xì) 胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞少一半。 （一般意義上的有性

2、生殖：減數(shù)分裂形成配子+受精作用形成合子）2、生殖細(xì)胞的形成（以精子為例）（1）高等動(dòng)植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)。 有性生殖器官：高等植物：雌蕊、雄蕊 哺乳動(dòng)物：睪丸、卵巢（2）精子的形成過程 睪丸里的曲細(xì)精管中有大量精原細(xì)胞（原始雄性生殖細(xì)胞，染色體數(shù)目 與體細(xì)胞相同）。精原細(xì)胞經(jīng)歷兩次連續(xù)的分裂一一減I和減II,再通過精細(xì)胞變形，就 形成成熟的雄性生殖細(xì)胞精子。精子呈蝌蚪狀，頭部有細(xì)胞核，尾 長(zhǎng)，能擺動(dòng)。3、減數(shù)分裂過程（以精子為例）（1）減I間期（染色體復(fù)制的時(shí)期）減I的間期，精原細(xì)胞體積增大，染色體復(fù)制，形成初級(jí)精母細(xì)胞。復(fù) 制后的每條染色體都有兩條染色單體構(gòu)成。（2）減I期減

3、I前期初級(jí)精母細(xì)胞中的染色體兩兩配對(duì)。同源染色體：配對(duì)的兩條染色體，形狀和大小一般相同，一條來自父 方，一條來自母方，稱之 聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象稱之 四分體：聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有 4 條染色單體稱之 交叉互換：四分體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生纏繞，并交換一 部分片段稱之注：一個(gè)四分體是發(fā)生聯(lián)會(huì)的一對(duì)同源染色體，意味著一個(gè)四分體中 有2 條染色體，4條染色單體，4 個(gè) DNA 分子，8條脫氧核苷酸鏈。減I中期 各對(duì)同源染色體排列在赤道板上，每條染色體的著絲點(diǎn)附著在紡錘絲 上減I后期 配對(duì)的同源染色體彼此分離，移向細(xì)胞兩極，每極只得到同源染色體 中的一條減I末期一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞

4、分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞注：減數(shù)分裂中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂時(shí)期減II期減I和減II之間通常沒有間期，或間期時(shí)間很短，染色體不再復(fù)制在減II過程，著絲點(diǎn)分裂，兩條姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，移向細(xì)胞兩極，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成兩個(gè)精細(xì)胞。最終結(jié)果是，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂形成 4 個(gè)精細(xì)胞，與初級(jí)精母細(xì) 胞相比，每個(gè)精細(xì)胞都含有數(shù)目減半的染色體。要點(diǎn)總結(jié)：減數(shù)分裂最突出特點(diǎn)：同源染色體聯(lián)會(huì)、形成四分體減I主要特征：同源染色體配對(duì)(聯(lián)會(huì))、四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換、同源染色體分離移向細(xì)胞兩極減I最明顯現(xiàn)象：同源染色體分離減II主要特征：染色體不再復(fù)制、每條染色體的著絲點(diǎn)分

5、裂、姐妹染 色單體分開移向細(xì)胞兩極( 4)精原細(xì)胞(染色體 2N)I染色體復(fù)制初級(jí)精母細(xì)胞(染色體 2N)1聯(lián)會(huì)、四分體、交叉互換、非同源染色體自由組合次級(jí)精母細(xì)胞(染色體 N)I姐妹染色單體分離精細(xì)胞（染色體 N）1變形（不屬于減數(shù)分裂） 精子拓展：判斷細(xì)胞方法 體細(xì)胞（有絲分裂）：有同源染色體，無聯(lián)會(huì)現(xiàn)象 初級(jí)細(xì)胞（減I）:有聯(lián)會(huì)，有四分體，同源染色體分離 次級(jí)細(xì)胞（減II）:無同源染色體4、卵細(xì)胞的形成 卵細(xì)胞的形成過程與精子基本相似，主要區(qū)別在于: 初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減I形成大小不一的兩個(gè)細(xì)胞，大的成為次級(jí)卵母細(xì)胞， 小的稱為極體。次級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減II形成一個(gè)大的卵細(xì)胞和一個(gè)小的極體。

6、 減I形成的極體則分裂為兩個(gè)極體。最終結(jié)果是:一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成一個(gè)卵細(xì)胞和 3 個(gè)極體，卵細(xì) 胞和極體都含有數(shù)目減半的染色體。不久后 3個(gè)極體退化消失，只剩下一個(gè)卵細(xì)胞。二、受精作用1、配子中染色體組合的多樣性（了解）2、受精作用精子和卵子相互識(shí)別融合形成受精卵的過程（1）精卵結(jié)合形成的受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中 約有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自卵子（母方）。注:子代從雙親各自繼承了半數(shù)的染色體，但雙親對(duì)子代的貢獻(xiàn)不一樣。 卵細(xì)胞含有豐富的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的線粒體含有DNA,會(huì)影響遺 傳。（2）有性生殖優(yōu)越性（了解）第2節(jié) 基因在染色體上1、薩頓的

7、假說 薩頓用類比推理法，推論:基因是由染色體攜帶著從親代遺傳給下一代的， 即基因在染色體上，因?yàn)槿旧w行為和基因有明顯的平行關(guān)系。（1）基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性，染色體在配子形成和受精過程中也 有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。（2）基因在體細(xì)胞中通常是成對(duì)存在的，在配子中只有成對(duì)中的一個(gè)；染色體 在體細(xì)胞中也是成對(duì)存在的，配子中也只有其中的一條。（3）體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方。同源染色體也是如 此。在減數(shù)分裂形成配子時(shí)彼此分離。（4）非等位基因在形成配子時(shí)自由組合，非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后 期也是自由組合的。2、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)關(guān)于果蠅分析圖解如下:P紅眼（

8、雌） xwxw配子xwFi X關(guān)于果蠅分析圖解如下:P紅眼（雌） xwxw配子xwFi XWXW P紅眼（雌）配子xw xwX 白眼（雄）XWY八Xw YXWY 紅眼（雄） 1 yW y蠅體纟 體X胞中有4對(duì)吊染Y X*Y（2）用果蠅為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料優(yōu)點(diǎn)：容易飼養(yǎng)、繁殖快、 代多、染色體數(shù)目少、突變性狀多等繁殖后注意：（1） 一條染色體上有1個(gè)或2個(gè)DNA分子，1個(gè)DNA分子上有很 多個(gè)基因。（2）基因在染色體上呈線性排列。（3）嚴(yán)格意義上，基因不全在染色體上，如原核生物基因、細(xì)胞質(zhì)（線 粒體、葉綠體）基因3、孟德爾遺傳定律現(xiàn)代解釋 孟德爾說的一對(duì)遺傳因子就是位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，不

9、同對(duì)的 遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)見課本30頁第3節(jié) 伴性遺傳1、伴性遺傳（1）人類遺產(chǎn)病 遺傳物質(zhì)改變引起的疾病稱之（2）伴性遺傳 某些疾病的基因位于性染色體上，所以遺傳上總和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象稱 之伴性遺傳。拓展：性別并非只由性染色體決定，如染色體基因組數(shù)目也可決定性別 性別決定只出現(xiàn)在雌雄異體生物中 性別決定后分化過程中可能受環(huán)境等影響出現(xiàn)性反轉(zhuǎn)2、分析伴性遺傳的一些理論基礎(chǔ)（1）男性的X染色體只來自母親，只傳遞給女兒；Y染色體只在家族中的男 性遺傳（2）人類的X染色體和Y染色體無論在大小和攜帶的基因種類上都不一樣， 許多位于X染色體上的基因

10、，在Y染色體上沒有對(duì)應(yīng)的等位基因。（ 3）看懂人類遺傳圖解： 正方形代表男性，圓形代表女性：羅馬數(shù)字代表代，阿拉伯?dāng)?shù)字代表個(gè) 體根據(jù)性狀分離判斷顯性和隱性 基因位置判斷方法：隱性看女病，其父或子正常非伴性 顯性看男病，其母或女正常非伴性3、伴X隱性（色盲、血友?。┱＃篨bXb、XBXb、XbY患?。?XbXb、 XbY特點(diǎn)：男患者多于女患者、隔代（交叉）遺傳、女患者的父親和兒子一定患 病4、伴X顯性（抗維生素D佝僂癥）患?。?XBXB、 XBXb、 XBY正常： XbXb、 XbY特點(diǎn)：女患者多于男患者、代代遺傳、男患者的母親和女兒一定患 病5、伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用鳥、家蠶：ZW型6、基因

11、位置判斷（1）正交、反交：一代遺傳，未知顯隱（2）一次雜交，未知顯隱要選擇合適親本，原則是同型用隱性，異型用顯性女 口： XaXa X XAY,ZaZa X Z A W（3）同一種表現(xiàn)型在子代中雌雄比為 1： 1，則控制的相關(guān)基因在常染色體上。課后鞏固練習(xí)1如圖為某二倍體動(dòng)物體內(nèi)處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞示 意圖.有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）甲細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞叫精細(xì)胞或第二極體甲、乙兩細(xì)胞均含有兩個(gè)染色體組甲細(xì)胞含有兩對(duì)同源染色體乙細(xì)胞的下一時(shí)期有染色體8條，核DNA8個(gè)2、某一生物有四對(duì)染色體.假設(shè)一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞在產(chǎn)生精細(xì)胞的過程中，其中一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞在分裂后期有一對(duì)姐妹染色單體移向了同一極，則

12、這個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生正常精細(xì) 胞和異常精細(xì)胞的比例為（）1： 1B.1： 2C.1： 3D.0： 43、下列關(guān)于同源染色體的敘述中，正確的是（）同時(shí)來自父方或母方的兩條染色體分別來自父方或母方的兩條染色體減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)配對(duì)的兩條染色體小形態(tài)相同的兩條染色體 4、精子和卵細(xì)胞的形成過程有一些不同之處，下列說法不正確的是（）一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可形成4個(gè)精子，而一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞只形成一個(gè)卵細(xì)胞精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的精細(xì)胞經(jīng)過變形成為精子，而卵細(xì)胞的形成沒有變形過程在卵細(xì)胞的形成過程中有極體產(chǎn)生，而在精子形成過程中無極體產(chǎn)生5、與無性生殖相比，有性生殖的后代具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，下列說法

13、不正確的是（）后代繼承了雙親的遺傳物質(zhì)減數(shù)分裂過程中，DNA復(fù)制更容易發(fā)生差錯(cuò)減數(shù)分裂過程中，由于基因重組產(chǎn)生了不同類型的配子更容易產(chǎn)生新的基因型 6、在探索遺傳本質(zhì)的過程中，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究方法相一致的是（1866年孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，提出遺傳定律1903年薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”1910年摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上假說一演繹法假說一演繹法假說一演繹法假說一演繹法假說一演繹法假說一演繹法類比推理法假說一演繹法類比推理法類比推理法假說一演繹法類比推理法類比推理法假說一演繹法類比推理法7、下列關(guān)于基因和染色體關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.染色體是基因的主

14、要載體B.基因在染色體上呈線性排列8、紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，子代雌、雄果蠅都表現(xiàn)紅眼，這些雌雄果蠅交配產(chǎn)生的 后代中，紅眼雄果蠅占1/4,白眼雄果蠅占1/4,紅眼雌果蠅占1/2。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.紅眼對(duì)白眼是顯性B.眼色遺傳符合分離定律C.眼色和性別表現(xiàn)自由組合D.紅眼和白眼基因位于X染色體上9、果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳，其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中，通過子代果蠅的 TOC o 1-5 h z 眼色即可直接判斷全部個(gè)體性別的是（）A.雜合紅眼雌果蠅X紅眼雄果蠅B.白眼雌果蠅X紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅X白眼雄果蠅D.白眼雌果蠅X白眼雄果蠅10、 一個(gè)男孩患紅綠色盲，但其父母、祖父母和外祖父母視覺都正常，則該男孩的色盲基因來自（）A.外祖父B.外祖母C.祖父D.祖母11、雞的性別決定方式屬于ZW型，現(xiàn)有一只純種雌性蘆花雞與一只純種雄性非蘆花雞交配多次，F(xiàn)1中雄的均為蘆花雞，雌的均為非蘆花雞。讓F1中的雌雄雞自由交配產(chǎn)生F2。據(jù)此 推測(cè)錯(cuò)誤的是（）控制蘆花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上雄雞中蘆花雞的比例比雌雞中的相應(yīng)比例相等F2中雄雞有一種表現(xiàn)型，雌雞有兩種表現(xiàn)型將F2中的蘆花雞雌雄交配，產(chǎn)