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1、1 第二章基因和染色体的关系第二章基因和染色体的关系 有性生殖和无性生殖有性生殖和无性生殖 第一节第一节 减数分裂减数分裂 一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念 减数分裂(meiosis)是进行有性生殖有性生殖的生物形成生殖细胞生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方 式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次一次，而细胞连续分裂两次两次，新产生的生殖细胞 中的染色体数目比体细胞减少一半减少一半。 （注 ： 体细胞主要通过有丝分裂有丝分裂产生， 有丝分裂过程中， 染色体复制一次一次， 细胞分裂一次一次， 新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同相同。 ） 1.生物：进行有性生殖的生物 范围范围 2.场所 高
2、等植物：花 高等动物：睾丸、卵巢 3.对象：原始生殖细胞（精原细胞和卵原细胞） 2 二、减数分裂的过程二、减数分裂的过程 1、精子的形成过程、精子的形成过程：精巢精巢（哺乳动物称睾丸睾丸） 见减数分裂图解-1 减数第一次分裂减数第一次分裂 间期：染色体复制间期：染色体复制(包括 DNA 复制DNA 复制和蛋白质蛋白质的合成)。 前期前期：同源染色体两两配对（称联会联会） ，形成四分体四分体。 四分体中的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间常常交叉互换交叉互换。 中期：中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧两侧） 。 后期：后期：同源染色体分离分离；非同源染色体自由组合自由组合。 末期：细胞质末期
3、：细胞质分裂，形成 2 个子细胞。 减数第二次分裂（无同源染色体）减数第二次分裂（无同源染色体） 前期：前期：染色体排列散乱散乱。 中期：中期：每条染色体的着丝粒着丝粒都排列在细胞中央的赤道板赤道板上。 后期：后期：姐妹染色单体分开分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极两极。 末期：细胞质末期：细胞质分裂，每个细胞形成 2 个子细胞，最终共形成 4 个子细胞。 2、卵细胞的形成过程：卵巢 、卵细胞的形成过程：卵巢 见减数分裂图解-2 3、精子与卵细胞异同点、精子与卵细胞异同点 见减数分裂图解-2 表格 注：注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存 有大量
4、营养物质，为受精卵发育准备的。 三、注意：三、注意： （1）同源染色体：同源染色体：形态、大小基本相同基本相同； 一条来自父方父方，一条来自母方母方。 （2）精原细胞精原细胞和卵原细胞卵原细胞的染色体数目与体细胞相同相同。 因此，它们属于体细胞体细胞，通过有丝分裂有丝分裂的方式增殖， 但它们又可以进行减数分裂减数分裂形成生殖细胞生殖细胞。 （3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并 进入不同的子细胞 同源染色体分离并 进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体无同源染色体。 （4）减数分裂过程中染色体和）减数分裂过程中染色体和 DN
5、A 的变化规律的变化规律 见减数分裂图解-2 （5）减数分裂形成子细胞种类：）减数分裂形成子细胞种类： 假设某生物的体细胞中含 n 对同源染色体，则： 它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2 2n种精子种精子（卵细胞）； 它的 1 个精原细胞进行减数分裂形成2 种精子2 种精子。 它的 1 个卵原细胞进行减数分裂形成1 种卵细胞种卵细胞。 正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体 （1）染色体和染色单体：（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐 妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。 3 （2）同源
6、染色体和四分体：（2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来 自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数 第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。 （3）一对同源染色体= 一个四分体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子。（3）一对同源染色体= 一个四分体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子。 四、受精作用的特点和意义四、受精作用的特点和意义 特点：特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 精子的头部头部进入卵细胞，尾部尾部留在外面，不久精子的细胞核 就和
7、卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复 到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。 意义：减数分裂意义：减数分裂和受精作用受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目 的恒定的恒定，对于生物的遗传遗传和变异变异具有重要的作用。 五、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：五、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤： 1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂减数分裂中的卵细胞的形成 2、细胞中染色体数目 ： 若为奇数减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、 减数第二次分裂后期，看一极） 若为偶数有丝分裂、减数第一次分裂、 3、细胞中染色体的行为： 有同源染色体有丝分裂、减数第一次分
8、裂 联会、四分体现象、同源染色体的分离减数第一次分 裂 无同源染色体减数第二次分裂 4、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体减数第二次分裂后期 一极有同源染色体有丝分裂后期 注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减的后期。注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减的后期。 5.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂） （1） 、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）看鉴别法（点数目、找同源、看行为） 第 1 步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。 第 2 步：
9、看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图； 若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。 第 3 步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源 染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以 上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。 4 例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？ 答案：减前期 减前期 减前期 减末期 有丝后期 减后期 减后期 减后期 答案：有丝前期 减中期 减后期 减中期 减前期 减后期 减中期 有丝中期 第二节基因在染色体上第二节基因在染色体上 一、萨顿假说：萨顿假说： 假说依据：假说依据：
10、基因和染色体行为存在明显的平行关系。 假说内容：假说内容：基因由染色体携带从亲代传递给下一代。 即基因就在染色体上。 研究方法：类比推理 二、孟德尔遗传规律的现代解释（见课本 30 页） 三、基因在染色体上的实验证据： 1.摩尔根果蝇眼色的实验：(A红眼基因 a白眼基因 X、Y果蝇的性染色体) P：红眼（） 白眼（） P： XAXA XaY F1： 红眼 F1 ： XAXa XAY F1 雌雄交配 F2： 红眼（和） 白眼（） F2： XAXA XAXa XAY XaY 2.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列 3. 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质 第
11、三节第三节 伴性遗传伴性遗传 一、概念：遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。 记忆点： 5 1生物体细胞中的染色体可以分为两类：常染色体和性染色体。 2.性别类型：性别类型： XY 型：XX 雌性 XY 雄性大多数高等生物：人类、动物、高等植物 ZW 型：ZZ 雄性 ZW 雌性鸟类、蚕、蛾蝶类 二、XY 型性别决定方式：型性别决定方式： XY 型的性别决定方式：雌性体内具有一对同型的性染色体（XX） ，雄性体内具有一 对异型的性染色体（XY） 。减数分裂形成精子时，产生了含有 X 染色体的精子和含 有 Y 染色体的精子。雌性只产生了一种含 X 染色体的卵细胞。受精作用发生时，X
12、精子和 Y 精子与卵细胞结合的机会均等，所以后代中出生雄性和雌性的机会均等， 比例为 1：1。 染色体组成（n 对）： 雄性：n1 对常染色体 + XY 雌性：n1 对常染色体 + XX 性比：一般 1 : 1 常见生物：全部全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。 三、三种伴性遗传的特点：三、三种伴性遗传的特点： （1）伴 X 隐性遗传的特点： 男男 女女 隔代遗传（交叉遗传隔代遗传（交叉遗传即外公女儿外孙） 母病子必病，女病父必病母病子必病，女病父必病 （2）伴 X 显性遗传的特点： 女男女男 连续发病连续发病 父病女必病，子病母必病父病女必病，子病母必病 （3）伴
13、Y 遗传的特点： 男病女不病男病女不病 父子孙父子孙 附：常见遗传病类型（要记住）：附：常见遗传病类型（要记住）： 伴 X 隐：色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜 伴 X 显：抗维生素 D 佝偻病、钟摆型眼球震颤 常隐：先天性聋哑、白化病 常显：多(并)指 Y 染色体上遗传（如外耳道多毛症） （4）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。 四、遗传病类型的鉴别：四、遗传病类型的鉴别： （一）先判断显性、隐性遗传： 父母无病，子女有病隐性遗传（无中生有） 隔代遗传现象隐性遗传 父母有病，子女无病显性遗传（有中
14、生无） 连续遗传、世代遗传显性遗传 6 （二）再判断常、性染色体遗传： 1、父母无病，女儿有病常、隐性遗传 2、已知隐性遗传，母病儿子正常常、隐性遗传 3、已知显性遗传，父病女儿正常常、显性遗传 4、如果家系图中患者全为男性（女全正常） ，且具有世代连续性，应首先考虑伴 Y 遗传，无显隐之分。 人类遗传病的判定方法人类遗传病的判定方法 口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；无中生有为隐性，有中生无为显性； 隐性看女病，女病男正非伴性；隐性看女病，女病男正非伴性； 显性看男病，男病女正非伴性。显性看男病，男病女正非伴性。 习题： 如图所示的细胞为减数分裂过程的一个时期。 (1)所示细胞为减数分裂
15、的第_次分裂的 _时期。 (2)细胞内有_对同源染色体， 它们是_ _。 (3)细胞中有_条染色体， 它们是_。 (4)细胞中有_个染色单体， 它们是_。 【答案】 （1）一 ，前期 （2）两 ， 1 和 2、3 和 4 （3）4 ， 1、2、3、4 （4）8 ， a a b b c c d d 如下图所示为白化病遗传系谱图(有关基因用 A、a 表示)，请据下图回答： (1)该遗传病的致病基因在_染色体上，是_性遗传病。 (2)2 和1 的基因型分别为_、_。 (3)2 是纯合子的概率为_，3 的基因型为_。 (4)若2 和3 婚配，后代患白化病的可能性为_，预计他们生一肤色正常男孩的 可能性为_。 【答案】 (1)常 隐 (2)Aa aa 1/6 (3)Aa 5/12
