新教材 人教版高中生物必修2 第二章 基因和染色体的关系 知识点考点重点难点提炼汇总

第二章基因和染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用...................................................1

第1课时减数分裂精子的形成过程.......................................1

专题三减数分裂的解题方法..............................................6

第2课时受精作用.....................................................12

第2节基因在染色体上.....................................................16

第3节伴性遗传...........................................................21

专题四伴性遗传的解题方法............................................28

第1节减数分裂和受精作用

知识京I第1课时减数分裂精子的形成过程

1.形成场所

睾丸（曲细精管）。

2.精子形成过程中各时期染色体的变化

（1）间期

^^^^\_精原细胞的体积增大，染色体复制,成为初级

精母细胞

精原细胞

⑵减数分裂I（减数第一次分裂）不能叫做“第一次减数分裂”

结果：1个初级精母细胞分裂成2个次级精母细胞,染色体数目减半。

(3)减数分裂II(减数第二次分裂)不能叫做“第二次减数分裂”

结果：经减数分裂H,2个次级精母细胞分裂成4个精细胞。

(4)变形：4个精细胞经过变形，形成4个精子。

3.结果：1个精原细胞一L个初级精母细胞一二个次级精母细胞一生个精细胞一4

个精子。

4.几个重要概念

(1)同源染色体

染色体的长反

一般相同(选填“相同”i“不同”)；

一般相同(选填“相同”或“不同”);——>4幺粒的相对位亶

不同(一条来自父方，一条来自母方)；

减数分裂中能进行联会。J-A庖常用不同的颜色表存

(2)联会：减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。

(3)四分体：联会后的每对同源染色体都含有4条染色单体，称为1个四分体。

⑷互换

同源染色体上的非姐妹染色单体之间；

减数分裂联会时;

相同位置对等互换片段；

增加了配子的遗传多样性。

思土仪(1)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂I还是减数分裂H?

为什么?

提示减数分裂Io因为经过减数分裂I产生的每个次级性母细胞中染色体数目

是原始生殖细胞的一半，而减数分裂II前后每个细胞中染色体数目是相等的。

(2)若不考虑互换，一个次级精母细胞经过减数分裂II形成的两个精细胞，其染

色体数目和类型是否完全相同？为什么？

提示完全相同。因为减数分裂n相当于1次有丝分裂，仅仅是没有同源染色体

而已，所以，根据有丝分裂的特点可知，若不考虑互换，一个次级精母细胞经过

减数分裂n形成的两个精细胞，其染色体数目和类型是完全相同的。

［典例1］下列关于同源染色体的叙述，错误的是()

A.一条来自父方，一条来自母方的染色体

B.由一条染色体复制而成的两条染色体

c.在减数分裂过程中联会的两条染色体

D.形状和大小一般相同的两条染色体

答案B

【归纳总结】

有丝分裂减数分裂I减数分裂n

有无同源染色体有有无

1个细胞内染色体数

234/J2A'24N222N

目

联会、四分体、互

前期散乱分布散乱分布

换

染色体行中期“排一列”“排两列”“排一列”

为变化姐妹染色单体姐妹染色单体分

后期同源染色体分离

分开开

末期细胞一分为二细胞一分为二细胞一分为二

【方法归纳】同源染色体的判断方法

同源果色体的

本质本质特征美能

C幺询i在撅数分裂过

短中朕金.

一被■“两同”和

够征涉"_不同”.

★四分体中的非姐妹染色单体发生互换。

知以怠己卵细胞的形成过程

—卵巢卵原细胞是原始雌性生殖细胞

箪一极林细胞良迸行的美均竽分梨

减数分裂I减数分裂uf

卵原细胞联会

过程邠雌

初级卵母细胞

次级卵母细胞卵细胞

纲胞灰不均竽分梨▼

结果

一个卵原细胞经过减数分裂只形成J.个卵细胞.3个极体都退化消失

精子和卵细胞形成过程的比较

比较项目精子的形成卵细胞的形成

染色体的行为变化相同：即在间期染色体先复制，在减数分裂

I时同源染色体联会,形成四分体，非姐妹染色单体可以发生

相同点互换；同源染色体分离,非同源染色体自由组合，减数分裂I

结束后染色体数目减半;减数分裂n时着丝粒分裂,姐妹染色

单体分离。

场所动物睾丸动物卵巢

不同点细胞质初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等

均等分裂

分裂分裂，极体均等分裂

变形精细胞变形,成为精子不经过变形

结果产生生个精子产生L个卵细胞，3个极体退化消失

里蓬乌不考虑染色体与染色质的区别，下列细胞中，哪些细胞中含有同源染色

体？

①体细胞②有丝分裂过程中的细胞③减数分裂I过程中的细胞④减

数分裂n过程中的细胞⑤原始生殖细胞⑥成熟生殖细胞

提示①②③⑤

［典例2］下列哪项不是精子和卵细胞形成过程的差别（）

A.染色体数目减半发生的时期B.次级性母细胞的数目

C.细胞质的分配D.成熟生殖细胞的数目

包括次级精母细胞、次级卵母细胞

答案A

知iR司m减数分裂的概念

也进行有性生殖的生物.<精原绅胞或行原知胞

也原始生殖细施一成熟生殖细胞的过程中“

/\ZXZ\Z\Z\ZXZX/XZXZ\ZXZ'--------------------

些染色体只复制一次.而细胞连续分裂两次。，精孑或行犯月包

..............__.................

经些成熟生殖细胞’中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半,

<xzxz\zxzxzxzxzxzxzxzxzxzx/-----------

蟠有性生殖器官中。,里丸或岬第

*xz\zv/\z\zxz\zxz\/\zv\z\z厂*V7（

拓展：由精子和卵细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育形成新个体的生殖方式,

称为有性生殖，如人、牛、豌豆、小麦等；不经过受精卵直接由体细胞发育形成

新个体的生殖方式称为无性生殖，如嫁接、杆插等。

［典例3］下列关于减数分裂的叙述，错误的是（）

A.减数分裂发生在精子或卵细胞形成的过程中

B.卵细胞中染色体的数目只有卵原细胞的一半

C.染色体复制一次，细胞连续分裂两次

D.睾丸中的精原细胞只能进行减数分裂

解析睾丸中的精原细胞既可以通过有丝分裂产生新的精原细胞，又可以通过减

数分裂产生精细胞。

答案D

专题三减数分裂的解题方法

微考点1比较有丝分裂和减数分裂的主要异同

减数分裂有丝分裂

原始生殖细胞f成熟生体细胞一子代体细

细胞类型

殖细胞胞

分裂次数2次1次

染色体数量变化2Ln

不同点同源染色体特殊行联会、交叉互换、排两

无特殊行为

为歹11、分离

雄性：4个

子细胞数量2个

雌性：1个（生殖细胞）

子细胞性别雄性、雌性生殖细胞无性别区分

DNA和染色体均只复制1次，都有染色体和纺

相同点

锤体出现

［典例1］）关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是

（）

A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离

B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会

C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同

D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上

解析染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A正确；同源

染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分

裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的

着丝粒都整齐排列在赤道板上，D正确。

答案B

微考点2有丝分裂和减数分裂图像的识别（二倍体生物）

(1)有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像比较

有丝分裂减数分裂I减数分裂n

@)

前期①②③

①与②的主要区别在于是否会发生同源染色体联会配对，①与

③、②与③的主要区别在于有无同源染色体

(hn)

①②③

中期

①与②的主要区别在于是否会发生同源染色体在赤道板上排两

列这一特殊行为，①与③、②与③的主要区别在于有无同源染

色体

%)

①②③

后期

①与②比较：①中染色单体分开，②中同源染色体分离。①与

③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体。②与①、③

比较：②中有染色单体，①、③中无染色单体

(2)有丝分裂、减数分裂的图像识别方法

有:有丝分裂

染色体移滴每•极中有

是否存在姐「［是：减

向两极Jf则无I可源染色体1

尢嫌染色单体”1否：减n

［典例2］下面是某种动物细胞分裂不同时期的示意图，其中一定不是精子形成

过程的是()

解析由图示染色体行为、数目及细胞质分裂方式可知，D图发生细胞质不均等

分裂，该图是次级卵母细胞减数分裂n后期图。

答案D

［一题多变］（1）上题中的四个细胞能否在同一个体出现？为什么？

提示：不能，因为B细胞是初级精母细胞，而D细胞是次级卵母细胞。

（2）如果图中的四个细胞不是来自同一个个体，四个细胞的名称分别是什么？

提示：A细胞可能是初级精母细胞或初级卵母细胞，B细胞是初级精母细胞，C

细胞可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体，D细胞是次级卵母细胞。

微考点3减数分裂过程中一个细胞内的染色体数、核DNA数和染色单体数的变

化规律（假定该二倍体生物体内含有〃对同源染色体，不考虑染色体与染色质的

差异）

（1）图表形式

减数第一次分裂减数第二次分裂

MI刖精（卵）精

MI前MIMIMII前Mil'1'MII

的间期细胞子

期中期后期期期后期

染色体

2/72n—nn—nn

数目

核DNA

—4/74〃4/7—2〃2/7—n

数目

染色单

Of4〃4/74/74/7—2n—00

体数目

提示染色体数目：2〃2n2n核DNA数目：2〃-4〃2nn染色单体数目:

2z?2z?-*0

［典例3］在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表

中，能正确表示该植物减数分裂n中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体

数目的是()

减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期

染色体/染色单体/

染色体/条染色单体/条

条条

甲10202010

乙1020200

丙20402010

T2040400

A.甲B.乙

C.丙D.T

答案B

(2)曲线形式

①三种曲线的判断方法:

a.存在斜线的曲线为核DNA和染色单体的数量变化，但染色单体数量在减数分裂

中起点数目为0,核DNA的数量起点为2〃；

b.不存在斜线的曲线为染色体数量的变化。

②染色体数目变化曲线分析：

a.加倍：回段和段，原因分别是有丝分裂后期和减数分裂II后期着丝粒的分

裂；

b.减半：DE、尸G和〃段，原因分别是有丝分裂末期、减数分裂I末期和减数分

裂II末期结束时细胞的一分为二。

③核DNA数目变化曲线分析：

a.加倍：段和尸。段，原因分别是有丝分裂的间期和减数分裂前的间期DNA分

子的复制；

b.减半：DE、版和〃段，原因分别是有丝分裂末期、减数分裂I末期和减数分

裂II末期结束时细胞的一分为二。

④染色单体数目变化曲线分析：

a.出现：SM段和图段，原因分别是有丝分裂的间期和减数分裂前的间期染色体

的复制；

b.减半：杼'段，原因是减数分裂I末期结束时细胞的一分为二；

c.消失：夕段和〃段，原因分别是有丝分裂后期和减数分裂H后期着丝粒的分

裂。

[典例4]（2019•龙岩市期末）下图表示某二倍体动物卵原细胞减数分裂过程中

某结构的数量变化曲线，有关叙述错误的是（）

数量/对

2N

N----------------

_______t_____।»

O间期ABC分裂时期

A.图中曲线表示同源染色体的数量变化

B.段时期细胞内染色体数与DNA数之比为1：2

C.优段时期细胞的细胞质存在不均等分裂

D.段时期细胞中的染色体数均为比段时期的2倍

解析此结构的变化规律是间期复制后数目不变，在减数分裂I（46段）完成后

消失，在减H（a'段）不出现直到减数分裂完成，符合同源染色体的变化,A正确；

48段为减数分裂I时期，每条染色体含有两条染色单体,两个DNA分子,B正确；

段为减数分裂II时期，细胞的细胞质存在不均等分裂，C正确；当回段处于

减数分裂H后期时，染色体数目加倍，染色体数目等于48段时期细胞中的染色

体数，D错误。

答案D

（3）柱形图形式

减数分裂过程中的细胞、有丝分裂过程中的细胞、体细胞和成熟生殖细胞，其染

色体数目、染色单体数目和核DNA数目可以组成下图所示的五组柱形图：

三种柱形代表含义的判断方法：

①有的组内有有的组内无的柱形表示的是染色单体数目；

②其余两种柱形中，一种有时与另一种等高，有时高度却只有后者的一半；前一

种柱形表示的是染色体数目，后一种柱形表示的是核DNA数目。

［典例5］下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(I〜

IV)中遗传物质或其载体(①〜③)的数量。下列表述与图中信息相符的是()

A.II所处阶段可以发生非同源染色体自由组合

B.in代表初级精母细胞

C.②代表染色体

D.n-in的过程在有丝分裂和减数分裂中都会发生

解析II所处阶段可以代表减数分裂I的前期、中期和后期，其中减数第一分裂

后期可以发生非同源染色体的自由组合，A正确；in可表示减数分裂II的前期和

中期，为次级精母细胞，B错误；根据分析可知，②代表染色单体，C错误；II-III

的过程只能发生在减数分裂过程中，D错误。

答案A

微考点4减数分裂正常和异常情况比较

减数分裂异常包括减数分裂I同源染色体不分离和减数分裂n染色单体不分离。

(1)减数分裂1同源染色体不分离是指减数分裂I过程中同源染色体移向细胞的

同一极，一同进入一个子细胞中。比如，减数分裂I时，XY染色体没有分离进

入一个次级精母细胞中，导致产生含XY的精子。

(2)减数分裂II染色单体不分离是指减数分裂II过程中姐妹染色单体分开成为染

色体后移向细胞的同一极，一同进入一个子细胞中。比如，减数分裂n时，含Y

的次级精母细胞中染色单体分开后两条Y染色体进入细胞同一极，导致产生含

YY的精子。

下图为减数分裂正常和异常情况的比较。

[典例6]一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY患者，从

根本上说，前者致病基因的来源与后者的病因发生的时期分别是()

A.与母亲有关，减数分裂H

B.与父亲有关，减数分裂I

C.与父母亲都有关，受精作用

D.与母亲有关，减数分裂I

解析假设红绿色盲基因为b,这对夫妇的基因型为XBX'XXBY,所生孩子既是红

绿色盲又是XYY患者的基因型为X.YY。该孩子的色盲基因来自母亲，XYY产生原

因在于减数分裂II过程中姐妹染色单体未分离。

答案A

第2课时受精作用

知IR后I观察蝗虫精母细胞减数分裂装片

1.目的要求

识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目。

2.方法步骤

低倍镜观察装片.识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞,

依次在低倍镜下找到减数分裂I和减数分裂n不同时期的细胞.

然后在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目

—绘制减数分裂丕幽幽的细胞简图一

［典例1］某雄性动物体细胞染色体数目为2420,对其某组织的切片用显微镜进

行观察发现，有的细胞染色体数目是40,有的细胞染色体数目是20,有的细胞

的染色体数目是10o那么该组织切片最可能取自()

A.卵巢B.睾丸

C.肝脏D.大脑

解析根据题意，对其某组织的切片用显微镜进行观察发现，有的细胞染色体数

目是40,有的细胞染色体数目是20,有的细胞的染色体数目是10,说明该器官

中的细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，故该组织切片一定来自动物的

性腺，该动物为雄性，所以该组织切片取自睾丸，综上所述，B正确。

答案B

知识点2■了配子中染色体组合的多样性与建立减数分裂过程中

染色体变化的模型

1.配子中染色体组合多样性的成因

时期原因

同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体容

减数分裂I前期

易发生交换

减数分裂I后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合

2.建立减数分裂过程中染色体变化的模型

(1)模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化

①长度相同、颜色不同的两条染色体配对代表减数分裂I前期同源染色体的联会。

②长度相同、颜色不同的两条染色体的分开代表减数分裂I后期同源染色体的分

离。

③减数分裂结束时，每个细胞中染色体的数目是开始时的二笠，染色体数目减半

发生在减数分裂I«

(2)模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

①要模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，细胞中至少要有幺对同源染

色体。

②假设细胞中有2对同源染色体，减数分裂I时非同源染色体有2种组合方式;

每个原始生殖细胞按照其中的一种组合方式分裂，能产生2种不同染色体组成类

型的配子；2个这样的原始生殖细胞按照不同的组合方式进行分裂，理论上可以

产生生种不同染色体组成类型的配子。

(3)模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换

①假设细胞中有2对同源染色体，仅有两条非姐妹染色单体在四分体时期发生了

1次交换，1个这样的原始生殖细胞理论上可以产生生种不同染色体组成类型的

配子。

②减数分裂I四分体时期非姐妹染色单体间的互换和后期非同源染色体的自由

组合,导致了配子染色体组合的多样性。

［典例2］某生物的一个性原细胞中含有4对同源染色体，在不考虑交换的情况

下，这个细胞经减数分裂后产生的精子类型数和卵细胞类型数分别是()

A.2、1B.4、1

C.8、8D.8、4

答案A

【规律总结】

(1)不考虑交换和基因突变(后续会进一步学习)，具有〃对同源染色体的生物体

可产生2"种染色体组成类型的精子或卵细胞；

(2)不考虑交换和基因突变，具有n对同源染色体的一个精原细胞可产生2种染

色体组成类型的精子，具有〃对同源染色体的1个卵原细胞只能产生1种染色体

组成类型的卵细胞；

(3)不考虑交换和基因突变，同一个次级精母细胞产生的2个精子的染色体组成

类型总是相同的；同一个精原细胞产生的2种精子，其染色体组成类型总是“互

补”的；

(4)考虑交换，具有〃对同源染色体的一个动物体所产生的精子或卵细胞，其染

色体组成类型将远超过2"种。

知识后3受精作用

1.定义精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。

2.过程

精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面

痛赢祺卵细胞的细胞膜发生复朵的生理反应,

7g国二厂以阻止其他精子再进入

过■精吧子的A细胞使彼核此与频卵柄细会胞合在的一细起胞一核融合,

3.结果受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数

目的稳定,其中一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。

4.意义

(1)子代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。

(2)保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于

生物的遗传和变异,都是十分重要的。

思包某真核生物为雌雄异体，可以进行有性生殖，其野生型与突变型分别受

线粒体内的R基因和L基因控制。

(1)这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔定律？为什么？

提示不遵循。因为相关基因位于线粒体上，而非细胞核内的染色体上，不符合

孟德尔定律的使用条件。

⑵受精卵中的线粒体是来自精子还是卵细胞？

提示卵细胞。

(3)以突变型为母本，野生型为父本，进行杂交，后代性状表现如何？为什么？

提示全为突变型。因为受精卵中的线粒体全部来自于母本，而母本线粒体上含

有的是L基因。

(4)以野生型为母本，突变型为父本，进行杂交，后代性状表现如何？为什么？

提示全为野生型。因为受精卵中的线粒体全部来自于母本，而母本线粒体上含

有的是R基因。

［典例3］下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是()

A.减数分裂对生物多样性的形成有重要意义

B.精卵相互识别，说明细胞膜具有信息交流的功能

C.受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方

D.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方

解析减数分裂过程中会发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和非同

源染色体的自由组合，对生物多样性的形成有重要意义，A正确；受精作用是精

子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程，在此过程中，精子和卵细胞相互识

别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；受精卵中的染色体一半来自父方,

一半来自母方，C正确；由于受精卵中的细胞质主要来自于卵细胞，所以其细胞

质中的遗传物质主要来自于卵细胞，细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来

自母方，D错误。

答案D

第2节基因在染色体上

知识点萨顿的假说

1.研究方法类比推理。将看不见的基因和看得见的染色体进行类比

2.依据基因和染色体的行为存在明显的壬立关系。

项目基因染色体

在杂交过程中保持完整性在配子形成和受精过程中，保持相

性质

和独立性对稳定的形态结构

存在体细胞成对成对

形式配子成对中的一个成对中的一条

成对的基因一个来自冬同源染色体一条来自父方,一条来

来源

左、一个来自母方自母方

非等位基因在形成配子时非同源染色体在减数分裂I的后

行为

自由组合期时自由组合

3.内容

基因是由染鱼在携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

［典例1］萨顿通过类比推理法得出“基因在染色体上”的推论，下列能为该推

论提供证据的是（）

①基因在杂交过程中保持完整性和独立性，在配子形成和受精过程中，染色体保

持相对稳定的形态结构②基因和染色体在体细胞中都成对存在③一个DNA

分子上有很多个基因，一条染色体上有一个或两个DNA分子④基因和染色体在

配子中都成单存在⑤等位基因一个来自父本一个来自母本，同源染色体一条来

自父本一条来自母本⑥形成配子时，等位基因分离的同时非等位基因自由组合,

同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合

A.①②④⑤⑥B.①②③⑤⑥

C.①②③④⑤D.②③④⑤⑥

答案A

知IR司己基因位于染色体上的实验证据

1.实验者美国生物学家摩尔根O

2.实验科学方法假说一演绎法O

萨顿提出“基因在染色体上”，摩尔根证明了“基因在染色体上”

3.实验材料果蝇。

4.实验证据

（1）实验过程：

「Ar

红眼（雌）1白眼（雄）二

p红眼呼

1（雌、雄）

后4备雄'塞交於遥饼！

红眼（雌、雄）白眼（雄）卷曲翅半卷曲翅

3/41/4L.

⑵

、

性状

显性

眼是

明红

果说

的结

实①巳

验

眼受

和白

红眼

定律，

基殴邕

传符合

色的遗

果蝇眼

系说明

比例关

分②巳的

析

。

控制

基因

等位

一对

联系

别相

与性

表现

状的

眼性

明白

，说

雄性

只有

果蝇

,白眼

一③F

F

:

与解释

假设

(3)

等

相应的

体上无

匕染色

体上，

兑染色

只位于

的基因

、白眼

红眼

果蝇

控制

设：

①假

因。

位基

释:

②解

？)

(红、

X".XW

P

)