人教版高中生物高一下册复习清单-专题02 基因和染色体的关系（14大考点）

人教版高中生物高一下册复习清单——必背专题02基因和染色体的关系考点01减数分裂的相关概念考点02精子的形成过程考点03卵细胞的形成过程考点04减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律考点05有丝分裂与减数分裂的比较考点06观察蝗虫精母细胞减数分裂装片考点07配子中染色体组合的多样性考点08受精作用考点09萨顿的假说考点10基因位于染色体上的实验证据考点11孟德尔遗传规律的现代解释考点12伴性遗传与人类红绿色盲考点13抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病考点14伴性遗传理论在实践中的应用▉考点01减数分裂的相关概念1．同源染色体与非同源染色体(1)同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。(2)非同源染色体：形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。2．联会和四分体(1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。▉考点02精子的形成过程1．形成场所：人和其他哺乳动物的睾丸(曲细精管)。2．染色体的主要行为时期染色体行为细胞名称减数分裂前的间期DNA分子的复制、有关蛋白质的合成，复制后的每条染色体含2条姐妹染色单体精原细胞减数分裂Ⅰ-前期同源染色体联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换初级精母细胞减数分裂Ⅰ-中期同源染色体排列在赤道板两侧初级精母细胞减数分裂Ⅰ-后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞两极初级精母细胞减数分裂Ⅰ-末期细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞初级精母细胞减数分裂Ⅱ-前期染色体散乱地分布在细胞中次级精母细胞减数分裂Ⅱ-中期染色体着丝粒排列在赤道板上次级精母细胞减数分裂Ⅱ-后期每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极次级精母细胞减数分裂Ⅱ-末期细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞次级精母细胞3．比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(二倍体为例)比较项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ分裂前的间期DNA复制与否复制不复制同源染色体有无着丝粒变化不分裂分裂染色体主要行为①同源染色体联会；②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极▉考点03卵细胞的形成过程1．形成场所：卵巢。2．形成过程3．减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)时期：原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的过程中。(3)特点：在减数分裂前染色体只复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。(4)结果：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。4．精卵形成过程的区别项目精子形成过程卵细胞形成过程部位睾丸卵巢细胞质的分裂方式均等分裂极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂分裂结果一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)是否变形变形不需变形【易错提醒】区分精子与卵细胞形成过程中的细胞分裂图像的标准是细胞质是否均等分裂。如果细胞质不均等分裂，可以确定其为卵细胞的形成过程图像。如果细胞质均等分裂，可能为精细胞的形成过程图像，也可能是极体的分裂图像。▉考点04减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律1．构建减数分裂过程中染色体和核DNA含量变化数学模型(以体细胞中染色体数为2n，核DNA数为2c为例。)细胞分裂图像相关时期染色体数核DNA数染色单体数间期2n2c→4c0→4n减数分裂Ⅰ前期2n4c4n中期2n4c4n后期2n4c4n末期2n→n4c→2c4n→2n减数分裂Ⅱ前期n2c2n中期n2c2n后期2n2c0末期2n→n2c→c02．染色体数目和核DNA含量的变化曲线。3．减数分裂相关过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图(以精子形成过程为例)。【名师点拨】引发相关物质数量变化的四大原因▉考点05有丝分裂与减数分裂的比较1．列表比较有丝分裂与减数分裂比较项目减数分裂有丝分裂不同点细胞类型原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞发生场所有性生殖器官内全身各处细胞分裂次数两次一次同源染色体行为同源染色体有联会、互换行为同源染色体没有联会、互换行为非同源染色体行为自由组合无自由组合行为亲、子细胞染色体数目关系子细胞染色体数目减半子细胞染色体数目不变子细胞数目及类型4个精子或1个卵细胞、3个极体2个体细胞或2个原始生殖细胞相同点①染色体都复制一次；②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现；③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象2．有丝分裂与减数分裂图像辨析(1)前期图像时期有丝分裂前期减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅱ前期依据有同源染色体，但不联会有同源染色体联会现象无同源染色体，且染色体散乱分布(2)中期图像时期有丝分裂中期减数分裂Ⅰ中期减数分裂Ⅱ中期依据有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上同源染色体排列在赤道板两侧无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上(3)后期图像时期有丝分裂后期减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅱ后期依据有同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极同源染色体分离并移向两极无同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极【名师点拨】“三看”识别法判断细胞分裂时期▉考点06观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1．目的要求通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2．材料用具蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。3．实验步骤(1)低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。(2)高倍镜观察：先在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。(3)绘图：根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。【名师点拨】选用雄性生殖器官的原因(1)一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。(2)雌性动物排卵排出的细胞并非成熟的卵细胞，而是卵母细胞(初级卵母细胞或次级卵母细胞)，它先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。▉考点07配子中染色体组合的多样性1．配子的多样性模型构建项目操作准备(1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)(2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化(4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极(5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中(6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合将两对染色体横向排列在细胞中央的赤道板处，这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异2．分析配子的多样性(1)如图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答下列问题：①据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的动物，在同源染色体分离、非同源染色体自由组合时，会有四种组合结果，因此会形成四种次级精(卵)母细胞，从而形成四种配子。②据此推断：含有3对同源染色体的生物体可产生的配子类型为8种。③含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。项目可能产生配子的种类实际产生配子的种类1个精原细胞2n种2种1个雄性个体2n种2n种1个卵原细胞2n种1种1个雌性个体2n种2n种(2)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是同源染色体中非姐妹染色单体间发生了互换。▉考点08受精作用1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2．过程图示过程精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入实质：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3．结果受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)，受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中染色体的数目，保证了物种染色体数目的稳定。4．意义(1)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，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)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)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具有重要意义。▉考点09萨顿的假说1．假说内容：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。2．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。项目基因染色体独立性基因在杂交过程中保持完整性和独立性染色体在配子形成和受精过程中，具有相对稳定的形态结构存在方式在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对的基因中的一个在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对的染色体中的一条来源体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方体细胞中成对的染色体(即同源染色体)一条来自父方，一条来自母方分配非等位基因在形成配子时自由组合非同源染色体在减数分裂Ⅰ的后期自由组合▉考点10基因位于染色体上的实验证据1．实验者：摩尔根。2．实验材料——果蝇(1)果蝇作为实验材料的优点：①有许多易于区分的相对性状；②培养周期短；③成本低；④易饲养；⑤染色体数目少，便于观察。(2)果蝇体细胞内染色体的组成：果蝇体细胞中共有4对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。雌果蝇的性染色体组成是XX，雄果蝇的性染色体组成是XY。3．实验现象P红眼(♀)×白眼(♂)↓F1红眼(♀、♂)↓F1雌雄交配F2eq\f(3,4)红眼(♂、♀)、eq\f(1,4)白眼(♂)(1)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。(2)F1全为红眼，红眼是显性性状。(3)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。(4)F2中只有雄果蝇出现白眼性状，说明果蝇眼色的表现与性别相关联。4．提出问题：白眼性状的表现为何总与性别相关联？5．作出假设，解释现象(1)假设：白眼基因(用w表示)、红眼基因(用W表示)位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。(2)解释F2♂♀eq\f(1,2)XWeq\f(1,2)Yeq\f(1,2)XWeq\f(1,4)XWXW(红眼雌性)eq\f(1,4)XWY(红眼雄性)eq\f(1,2)Xweq\f(1,4)XWXw(红眼雌性)eq\f(1,4)XwY(白眼雄性)6．验证方法——测交7．实验结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。8．基因和染色体的关系摩尔根进一步证明了：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。▉考点11孟德尔遗传规律的现代解释1．基因的分离定律的实质(1)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。(2)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，独立地随配子遗传给后代。2．基因的自由组合定律的实质(1)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。(2)在减数分裂过程中，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。3．基因自由组合定律的实质图解如图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答：(1)图中属于等位基因的有A与a、B与b、C与c。(2)图中非等位基因有A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)、A(或a)和B(或b)。(3)上述非等位基因中，能自由组合的是A(或a)和C(或c)、B(或b)和C(或c)。(4)不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，该生物能产生4种配子，分别是ABC、ABc、abC、abc。【名师点拨】关于基因分离定律和自由组合定律的几点说明(1)同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数分裂Ⅰ后期。(2)同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。(3)减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(即两对等位基因必须位于两对同源染色体上)，而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。(4)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位于叶绿体和线粒体的DNA上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。▉考点12伴性遗传与人类红绿色盲1．伴性遗传概念：位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。2．人类红绿色盲(1)色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。(2)人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型项目女性男性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表型正常正常(携带者)色盲正常色盲(3)人类红绿色盲遗传的主要婚配方式①方式一由图解分析可知：儿子的色盲基因只能来自母亲。②方式二由图解分析可知：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给儿子。③方式三由图解分析可知：女儿色盲，父亲一定色盲。④方式四由图解分析可知：父亲正常，女儿一定正常；母亲色盲，儿子一定色盲。(4)色盲的遗传特点：①患者中男性远多于女性；②男性患者的患病基因只能从母