高一生物基因和染色体的关系

高一生物基因和染色体的关系第一页，共五十页，编辑于2023年，星期二考纲要求展示知识内容要求细胞的减数分裂Ⅱ动物的配子的形成过程Ⅱ动物的受精过程Ⅱ伴性遗传Ⅱ观察细胞的减数分裂实验与探究第二页，共五十页，编辑于2023年，星期二知识网络构建第三页，共五十页，编辑于2023年，星期二第1节减数分裂和受精作用第四页，共五十页，编辑于2023年，星期二一、减数分裂1.减数分裂概念(1)发生范围：进行________的生物。(2)发生时期：原始生殖细胞产生________生殖细胞时。(3)特点：染色体只复制________，而细胞连续分裂________。(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少________。2.减数分裂的过程精子形成过程：第五页，共五十页，编辑于2023年，星期二卵细胞形成过程：第六页，共五十页，编辑于2023年，星期二染色体数目减半发生在什么时候？二、受精作用1.受精作用(1)定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为________的过程。(2)特点：进入卵细胞的只是精子的________(细胞核)，一个精子和一个卵细胞结合形成一个________。(3)结果：受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自____________，另一半来自____________。2．减数分裂和受精作用的意义维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的________和________都是十分重要的。受精卵中的细胞质基因来自父本还是母本？

第七页，共五十页，编辑于2023年，星期二【自我校对】一、1.(1)有性生殖（2）成熟（3）一次两次（4）一半思考：减数第一次分裂。二、1.(1)受精卵（2）头部受精卵（3）染色体精子（父方）卵细胞（母方）2.遗传变异思考:母本。第八页，共五十页，编辑于2023年，星期二减数分裂过程时期变化精(卵)原细胞减数第一次分裂减数第二次分裂精细胞(卵细胞和第二极体)精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或第一极体)间期前期中期后期前期中期后期末期染色体行为与体细胞相同染色体复制同源染色体联会形成四分体四分体排列在赤道板上(对称)同源染色体分离、非同源染色体自由组合染色体已减半无同源染色体着丝点排列于赤道板上着丝点一分为二，子染色体分别移向两极染色体进入两个核中变成染色质含体细胞一半数目的染色体染色体数目2N2N2NN2N2NNDNA数目2C2C→4C4C2C2C2CC一、减数分裂中染色体、DNA的规律性变化第九页，共五十页，编辑于2023年，星期二二、减数分裂过程中染色体和DNA的数目变化曲线模型三、减数分裂与可遗传变异的关系1.减Ⅰ间期复制―→基因突变。2.减Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换―→基因重组。第十页，共五十页，编辑于2023年，星期二第十一页，共五十页，编辑于2023年，星期二【例1】

(2010·江苏高考·T21)人类精子发生过程中，下列说法错误的是(

)A.细胞中染色单体数最多可达92条B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223【解析】A项，人体体细胞中染色体数目为46条，经过减数分裂第一次分裂间期，由于DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞中染色单体数达92条；B项，在减数分裂第一次分裂前期(四分体时期)，由于同源染色体上的非姐妹染色单体交换，使得姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的；C项，染色单体的交叉互换发生在减数分裂第一次分裂前期(四分体时期)，同源染色体分离发生在减数分裂第一次分裂后期；D项，一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为100%，故D项错误。【答案】D第十二页，共五十页，编辑于2023年，星期二减数分裂产生的配子种类1.假设一个精(卵)原细胞中有n对同源染色体，则形成配子(精子或卵细胞)的可能性(不含交换)为2n种；完全含父方(或母方)染色体的配子占的比例是1/2n；非同源染色体自由组合的方式有2(n－1)种可能性。2.不论精(卵)原细胞内含有多少对染色体，经减数分裂Ⅰ形成的次级精(卵)母细胞的实际数目都是2个(1个)，实际种类均为2种(1种)；减数分裂Ⅱ形成的精子(卵细胞)实际数目都是4个(1个)，实际种类均为2种(1种)。第十三页，共五十页，编辑于2023年，星期二1.(2009·上海高考·T18)某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞(

)A.处于有丝分裂中期B.正在发生基因自由组合C.将形成配子D.正在发生DNA复制【解析】细胞膜开始缢缩是后期的特征。二倍体的有丝分裂的后期染色体数目是4的倍数。所以10条染色体、10个DNA分子为减数Ⅱ后期，DNA复制在间期，DNA以染色质的形式存在；基因自由组合在减数分裂第一次分裂后期。【答案】C减数第二次分裂后期，DNA数目和染色体数目与不再分裂的体细胞相同。第十四页，共五十页，编辑于2023年，星期二减数分裂和有丝分裂的比较项目有丝分裂减数分裂母细胞体细胞(受精卵)性原细胞细胞分裂次数1次2次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞的中央，有同源染色体第一次分裂：同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象中期染色体的着丝点有规律地排列在赤道板上；有同源染色体第一次分裂：四分体排列在赤道板的两旁；第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体后期染色体的着丝点分裂；姐妹染色单体分开；有同源染色体第一次分裂：同源染色体分离，并移向两极；第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体第十五页，共五十页，编辑于2023年，星期二染色体行为①无同源染色体联会、四分体，不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离；②无非同源染色体自由组合①有同源染色体的联会、四分体，出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离；②有非同源染色体自由组合子细胞数目2个雄为4个，雌为(1＋3)个子细胞类型体细胞成熟生殖细胞(精子或卵细胞)最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半(发生在第一次分裂)子细胞间的遗传物质几乎相同不一定相同染色体及DNA数量变化意义

使生物细胞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每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定

第十六页，共五十页，编辑于2023年，星期二【例2】

(2010·安徽高考·T2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是(

)A.DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同C.DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D.遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同【解析】C1与C2是有丝分裂形成的两个子细胞，二者DNA数目和遗传信息均相同；S1、S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，二者的DNA数目相同，但其贮存的遗传信息不同。【答案】B第十七页，共五十页，编辑于2023年，星期二判断减数分裂过程中相关物质或结构的数量关系(1)染色体数＝着丝点数。(2)DNA数的计算公式：无论题目有没有图，首先判断细胞染色体是否含有姐妹染色单体：①如果细胞染色体含有姐妹染色单体，则DNA数＝姐妹染色单体数；②如果细胞染色体不含有姐妹染色单体，则DNA数＝染色体数。(3)一个四分体＝一对同源染色体＝两条染色体＝四条姐妹染色单体；四分体数＝同源染色体对数。第十八页，共五十页，编辑于2023年，星期二2.(2009·江苏高考·T15)对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是(

)A.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点【解析】DNA没有复制之前，细胞的基因型是AaBb，在四分体时期，DNA已经完成复制，基因加倍，基因型为AAaaBBbb，所以出现4个黄色、4个绿色荧光点。【答案】B1个四分体上，有8个脱氧核苷酸链、4个DNA，4个染色单体，2个染色体。第十九页，共五十页，编辑于2023年，星期二细胞图像的鉴别有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期①与②的主要区别在于同源染色体的行为不同；①、②与③的主要区别在于有无同源染色体中期①与②的主要区别在于同源染色体的行为不同；①、②与③的主要区别在于有无同源染色体后期①与②比较：①中染色单体分离，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，①③中无染色单体第二十页，共五十页，编辑于2023年，星期二【例3】

(2009·广东文基·T7)以下①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是(

)A.①②③④

B.②①④③C.③④②①D.④①③②第二十一页，共五十页，编辑于2023年，星期二【解析】②和①存在同源染色体，属于减数第一次分裂，②属于减数第一次分裂中期，①属于减数第一次分裂后期。④和③无同源染色体，属于减Ⅱ。④属于减数第二次分裂中期，③属于减数第二次分裂后期。【答案】B1.减Ⅰ存在同源染色体，同源染色体的分离导致染色体数目减半。2.减Ⅱ与有丝分裂相似，但不同的是减Ⅱ中不存在同源染色体。第二十二页，共五十页，编辑于2023年，星期二第二十三页，共五十页，编辑于2023年，星期二3.下图甲表示某高等动物(假设其基因型为AaBb,2n＝4)的细胞分裂过程中染色体数量变化曲线。乙图中a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某时期染色体行为的示意图。在不考虑基因突变的情况下，下列说法错误的是(

)A.甲图中②和④时期都可发生基因A与A的分离和A与a的分离

B.乙图中不含同源染色体的细胞有b、cC.乙图中位于Ⅰ阶段的细胞有d、eD.孟德尔遗传定律发生于甲图中的④阶段第二十四页，共五十页，编辑于2023年，星期二【解析】A项中，②是有丝分裂后期，在不考虑基因突变的情况下，不会发生A和a的分离。B项中，b、c染色体形态、大小不同，不存在同源染色体。C项中，Ⅰ阶段是有丝分裂，d、e细胞属于有丝分裂。D项中，④是减数第一次分裂后期，自由组合定律和分离定律发生在这个时期。【答案】A第二十五页，共五十页，编辑于2023年，星期二第2、3节基因在染色体上、伴性遗传第二十六页，共五十页，编辑于2023年，星期二一、基因在染色体上1．萨顿的假说(1)内容：基因是由________携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在________上。(2)依据：基因和染色体行为存在着明显的________关系。表现如下项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持________和________在配子形成和受精过程中，有相对稳定的形态结构体细胞成对________配子单个________体细胞中来源一个来自________，一个来自________一条来自________，一条来自________。形成配子时________________第二十七页，共五十页，编辑于2023年，星期二2.摩尔根实验证据(1)摩尔根实验(2)实验现象解释第二十八页，共五十页，编辑于2023年，星期二♂配子♀配子1/2________1/2________1/2________1/4XWXW(________)1/4________(红眼)1/2________1/4XWXw(________)1/4XwY(________)(3)验证：测交实验(4)结论：基因在染色体上第二十九页，共五十页，编辑于2023年，星期二基因的载体有哪些？主要载体是什么？第三十页，共五十页，编辑于2023年，星期二三、伴性遗传1.伴性遗传的概念位于性________上的基因，其遗传方式总是与________相关联，这种现象叫做伴性遗传。2.人类的红绿色盲症(1)遗传类型：伴X染色体隐性遗传(2)红绿色盲的遗传特点：①男性色盲患者________女性：女性只有两个X染色体上都有红绿色盲基因(b)时，才表现为色盲，而男性只要含有红绿色盲基因(b)，就表现为红绿色盲。②________遗传：男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。③女性患病，其________、________一定患病。第三十一页，共五十页，编辑于2023年，星期二3.抗维生素D佝偻病(1)伴X染色体显性遗传抗维生素D佝偻病(D)和它的等位基因(d)位于________染色体上，Y染色体上没有相应的________基因。(2)遗传特点①女性患者________男性；②具有________遗传现象；③男性患病，其________、________一定患病。萨顿提出基因在染色体上，用的什么方法？摩尔根证明基因在染色体上，用的是什么方法？第三十二页，共五十页，编辑于2023年，星期二【自我校对】一、1.(1)染色体染色体（2）平行完整性独立性成对单个父方母方父方母方非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.（2）XWXwY红眼雌XWYXWYXW红眼XWYXw红眼白眼二、(1)异体性别性染色体(2)性别性别思考:基因的载体有线粒体、染色体和叶绿体；主要载体是染色体。三、1.染色体性别2.（2）①多于②交叉③父亲儿子3.（1）X等位（2）①多于②连续③母亲女儿思考：萨顿用的是类比推理的方法。摩尔根利用的假说演绎法。第三十三页，共五十页，编辑于2023年，星期二人类遗传病的类型及特点一、人类单基因遗传病类型分析第三十四页，共五十页，编辑于2023年，星期二二、伴性遗传的类型及特点1.伴X隐性遗传(1)特点①具有隔代交叉遗传现象。②患者中男多女少。③女患者的父亲及儿子一定是患者，简记为“女病，父子病”。④正常男性的母亲及女儿一定正常，简记为“男正，母女正”。⑤男患者的母亲及女儿至少为携带者。

(2)实例：人类红绿色盲症、血友病、果蝇的白眼遗传。第三十五页，共五十页，编辑于2023年，星期二(3)典型系谱图(图1)第三十六页，共五十页，编辑于2023年，星期二2.伴X显性遗传(1)特点①具有连续遗传现象。②患者中女多男少。③男患者的母亲及女儿一定为患者，简记为“男病，母女病”。④正常女性的父亲及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。⑤女性患病，其父母至少有一方患病。第三十七页，共五十页，编辑于2023年，星期二(2)实例：抗维生素D佝偻病、钟摆型眼球震颤。(3)典型系谱图(图2)第三十八页，共五十页，编辑于2023年，星期二3.伴Y遗传(1)特点①致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，女性全正常，简记为“男全病，女全正”。②致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。(2)实例：人类外耳道多毛症。第三十九页，共五十页，编辑于2023年，星期二(3)典型系谱图(图3)第四十页，共五十页，编辑于2023年，星期二性染色体同源区段基因的特殊遗传方式上图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别。例如：母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男性个体为XaYA，全部表现为显性性状；后代女性个体为XaXa，全部表现为隐性性状；再如母本为XaXa，父本为XAYa，则后代男性个体为XaYa，全部表现为隐性性状；后代女性个体为XAXa，全部表现为显性性状。第四十一页，共五十页，编辑于2023年，星期二【例1】

(2010·海南高考·T15)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿与一个表现型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是(

)A.

1/2

B.1/4

C.1/16

D.1/8【解析】红绿色盲为伴X隐性遗传，双亲的基因型是XBXb，XBY。她女儿的基因型是XBXB，XBXb，女儿和正常男子结婚，后代色盲携带者的概率是1/2×1/4＝1/8。【答案】D第四十二页，共五十页，编辑于2023年，星期二1.(2009·广东高考T8)下图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ－9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ－9的红绿色盲致病基因来自于(

)A．Ⅰ－1B．Ⅰ－2C．Ⅰ－3D．Ⅰ－4【解析】红绿色盲遗传为交叉遗传，而Ⅲ－9只有一条X染色体，且其父亲7号正常，所以致病基因来自母亲6号，6号表现正常，肯定为携带者，而其父亲Ⅰ－2患病，所以其致病基因一定来自父亲。【答案】B第四十三页，共五十页，编辑于2023年，星期二遗传系谱的判定系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析1．首先确定是否是伴Y染色体遗传病所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。2．其次判断显隐性(1)双亲正常，子代有患者，为隐性(即无中生有)。(图1)(2)双亲患病，子代有正常，为显性(即有中生无)。(图2)(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3)第四十四页，共五十页，编辑