第二章 基因与染色体的关系（知识清单）- 2023-2024学年高一下学期生物期末复习（人教版2019必修二）

第二章 基因与染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 一、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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，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。 二、精子的形成过程 1、场所：有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中的曲细精管内形成的。 2、细胞的变化 在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫做减数分裂（也叫减数第一次分裂）和减数分裂（也叫第二次分裂）。精细胞再经过变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞-----精子。 间期：一部分精原细胞的体积增大，染色体复制成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接，此时的染色体呈染色质丝的状态。 减数分裂前期：初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗，并两两配对。配对的两条染色体形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体，叫做四分体。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。 减数分裂中期：各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。 减数分裂后期：在纺锤丝的牵引下，配对的同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组，分别向细胞的两极移动，这样，细胞的每极只得到各对同源染色体的一条。 减数分裂末期：在两组染色体到达到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。 减数分裂与减数分裂间通常没有间期，或间期时间很短，染色体不再复制。 减数分裂前期：染色体散乱排列。 减数分裂中期：每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。 减数分裂后期：每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动。 减数分裂末期：染色体随着细胞的分裂进入两个子细胞。这样，在减数分裂中形成了两个次级精母细胞，经过减数分裂，就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比，每个精子中都含有数目减半的染色体。 在分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂。 减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。 二、卵细胞的形成过程 (1)场所：卵巢 (2)形成过程： ①卵细胞的形成过程与精子的基本相同，在减数第一次分裂前的间期，卵原细胞增大，染色体复制，卵原细胞成为初级卵母细胞。然后，初级卵母细胞经过减数分裂和减数分裂，形成卵细胞。 ②卵细胞与精子形成过程的主要区别是：初级卵母细胞经过减数分裂进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫次级卵母细胞，小的叫作第一极体。 ③次级卵母细胞经过减数分裂也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。在减数分裂形成的第一极体又分裂为两个第二极体。 (3)结果：一个初级卵母细胞经过减数分裂，形成一个卵细胞和三个极体。卵细胞和极体都含有数目减半的染色体。不久，极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。与精子的形成不同，卵细胞的形成不需要变形。 三、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：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，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_父方_，另一半来自_母方_。 4．意义： (1)保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传特性稳定性。 (2)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。 5．有性生殖后代多样性原因 (1)配子的多样性：减数分裂Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。 (2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。 第2节 基因在染色体上 1.萨顿的假说 （1）实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似； （2）推论： 基因的行为 染色体的行为 杂交过程中 保持：完整性和独立性 也有：相对稳定的形态结构