专题02 基因和染色体的关系（知识梳理）-【学考复习】2024年高中生物学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）

专题02 基因和染色体的关系 考点01 减数分裂和受精作用 考点02 基因在染色体上 考点03 伴性遗传 考点01 减数分裂和受精作用 一、减数分裂 1.减数分裂的概念 （1）范围:进行有性生殖的生物。 （2）时期:原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。 （3）特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。 （4）结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。 2.减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精子形成过程为例) 时期 特点 图像 间期 DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体 减 数 第 一 次 分 裂 前期 同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换 中期 每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。 细胞中染色体数目减半。 减 数 第 二 次 分 裂 前期 染色体散乱分布在细胞中 中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 1 后期 着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍。 末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半 3. 概念辨析 （1）同源染色体：指减数分裂过程中两两配对的染色体。 具有三个方面的特点： ①形态大小一般相同，即着丝粒所处的位置和染色体臂的长短一般相同，用“一般”来描述，表明存在特例，如X染色体和Y染色体。 ②对于有性生殖产生的个体，细胞中的同源染色体一条来自父方、一条来自母方。 ③在减数第一次分裂前期，能两两配对(联会)。 （2）姐妹染色单体：指一条染色体上的两条染色单体，即由一个着丝粒连接的两条染色单体，两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。 （3）联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 （4）联会后的每对同源染色体会有4条姐妹染色单体。 【特别提醒】 一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条姐妹染色单体；四分体数＝同源染色体对数。 （5）互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段的现象。 4.精子和卵细胞形成过程的比较 （1）形成过程 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸(曲细精管) 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同 （2）分裂图像 5.配子的多样性的成因 （1）同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 （2）四分体中的非姐妹染色单体之间的互换。 二、减数分裂过程中相关物质变化 1.染色体、DNA与染色单体数目变化 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n 2n→n 染色体 2n 2n 2n 2n 2n→n n n 2n 2n→n 染色单体 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n→0 0 2.曲线模型 3.柱形图分析减数分裂(以二倍体生物精子的形成过程为例)   三、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.实验原理：根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 2.实验选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药。 3.实验步骤：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片。 4.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ末期 【思考】 1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 【答案】染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 2． 视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？ 【答案】细胞已被杀死固定，不可能动态变化；但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。 3.观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？ 【答案】(1)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数量； (2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。 四、受精作用 1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.过程