内容正文:
复习专题二
基因和染色体的关系
高一生物|人教版2019|必修2
遗传与进化
期末复习考点串讲
思维导图
考点梳理
习题检测
01 思维导图
间期
01 思维导图
间期
01 思维导图
间期
02 考点梳理
1、减数分裂
考点一:减数分裂与配子的形成
有性生殖
成熟生殖细胞
分裂两次
无细胞周期
一半
花药
睾丸
同源染色体
①配对的两条染色体
②形状和大小一般都相同
③一条来自父方,一条来自母方
(能 的染色体一定是同源染色体)
联会
X和Y,Z和W是同源染色体,但不相同
两两配对
联会
同源染色体两两配对的现象。
四分体
联会后的每对同源染色体
含有 染色单体。
四条
一对同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
1个四分体
= 对同源染色体
= 条染色体
= 条染色单体
= 个DNA分子
= 条脱氧核苷酸链
1
4
2
4
8
(一般用不同颜色表示)
有丝分裂过程中存在同源染色体,但不发生联会,即同源染色体只在减数分裂发生联会。
注意
考点一:减数分裂与配子的形成
02 考点梳理
2、减数分裂相关核心概念
6
02 考点梳理
2、减数分裂相关核心概念
考点一:减数分裂与配子的形成
(1)联会:指减数分裂Ⅰ_____期,同源染色体配对的现象。
(2)互换:减数分裂Ⅰ_____期,联会的同源染色体的_____________单体之间交换对应片段的现象。
互换对象:________基因。
互换结果及意义:导致__________基因重组,产生多种配子,增强了有性生殖生物的_________性。
前
非姐妹染色
前
等位
非等位
变异
02 考点梳理
考点一:减数分裂与配子的形成
强调:
①受精卵及其发育来的体细胞一般都有同源染色体;
②当同源染色体联会后才有四分体。
③同源染色体也有大小不同的,如X染色体和Y染色体。
④形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体,如姐妹染色单体形成的两条染色体。
⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
⑥同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换不一定导致基因重组,交换的片段所含基因也可能相同。
2、减数分裂相关核心概念
前期
中期
末期
同源染色体分离,
分别移向细胞两极。
非同源染色体自由组合。
减数分裂Ⅰ——
同源染色体联会,
形成四分体;
同源染色体的非姐妹染色单体可发生互换。
各对同源染色体整齐排列在赤道板两侧,每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
后期
初级精母细胞
同源染色体分离
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
不存在同源染色体;
染色体数目减半。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
02 考点梳理
3、精子的形成过程
考点一:减数分裂与配子的形成
9
中期
后期
染色体
散乱分布
着丝粒整齐排列在赤道板上
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别移向细胞两极
前期
次级精母细胞
末期
变形
变形
精细胞
精子
减数分裂Ⅱ——
精细胞变形成为精子的过程属于细胞分化。
姐妹染色单体分离
减数分裂Ⅱ无染色体的复制,无同源染色体。
行为类似有丝分裂。
02 考点梳理
3、精子的形成过程
考点一:减数分裂与配子的形成
10
精原细胞
DNA 复制
同源染色体联会
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期
DNA复制
分同源染色体
分姐妹染色单体
4个精子
变形
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
减数分裂时,染色体 ,而细胞 。
只复制一次
连续分裂两次
考点一:减数分裂与配子的形成
02 考点梳理
3、精子的形成过程
由于形成卵细胞时,染色体也要减半,因此卵细胞的形成同样是复制一次,连续分裂两次
11
卵细胞
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵原细胞
DNA 复制
退化消失
次级卵母细胞
联会,形成四分体
细胞质不均等分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期
DNA复制
分同源染色体
分姐妹染色单体
细胞质不均等分裂
细胞质
均等分裂
考点一:减数分裂与配子的形成
02 考点梳理
4、卵细胞的形成过程
由于形成卵细胞时,染色体也要减半,因此卵细胞的形成同样是复制一次,连续分裂两次
12
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
无
有,分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体
发生互换;
③同源染色体分离,
非同源染色体自由组合
2n→n(减半)
2n→4n→2n
0→4n→2n
n→2n→n(不减半)
2n→n
2n→0
考点一:减数分裂与配子的形成
02 考点梳理
5、MI与MII的比较
精子 卵细胞
相同点
不同点 场所
细胞质分裂方式
分裂结果
是否变形
不变形
变形
1个卵原细胞→1较大的
卵细胞+3较小的极体(退化)
1个精原细胞→4个
精细胞→4个精子
细胞质均等分裂
染色体复制一次,细胞连续分裂两次,
形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半
(初/次级)卵母细胞不均等分裂,第一极体均等分裂
卵巢
睾丸(曲细精管)
考点一:减数分裂与配子的形成
02 考点梳理
6、精子与卵细胞的形成过程的异同
14
1.染色体数目的奇偶性
减Ⅱ、成熟的生殖细胞(配子)
减Ⅰ、减Ⅱ、有丝分裂
注意:该方法只针对二倍体生物的细胞分裂。
2.有无同源染色体
(1)无同源染色体
减Ⅱ、成熟的生殖细胞(配子)
减Ⅰ
有丝分裂
(2)有同源染色体
无同源染色体的联会、分离
有同源染色体的联会、分离
(1)奇数
(2)偶数
02 考点梳理
7、图像辨别
考点一:减数分裂与配子的形成
15
有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期 染色体散乱在中央,
有同源染色体
同源染色体联会,
四分体形成 染色体散乱分布,
无同源染色体
中期 着丝粒排在赤道板上,有同源染色体 同源染色体排列
在赤道板两侧
与有丝分裂相同,
但无同源染色体
后期 着丝粒分裂,
染色单体分开,
有同源染色体
同源染色体分开,
移向细胞两极 与有丝分裂相同,
但无同源染色体
02 考点梳理
7、图像辨别
考点一:减数分裂与配子的形成
1.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
(1)模型
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
17
先
看
有
无
斜
线
有
无
1次直线下降
DNA
变化
染色体
变化
连续2次直线下降
有丝分裂
减数分裂
先加倍后恢复
先减再增终减半
有丝分裂
减数分裂
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
18
2.每条染色体中DNA含量变化
时期 A→B B→C C→D D→E
减数分裂 减数分裂前的间期 G2期、
减数分裂Ⅰ全过程
和减数分裂Ⅱ前期、中期 减数分裂Ⅱ
后期 减数分裂Ⅱ
末期
有丝分裂 有丝分裂前的间期 G2期、前期和中期 后期 末期
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
19
3. “同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是 ,表示减数分裂的是 。
(2)图乙中表示有丝分裂的是 ,表示减数分裂的是 。
①
②
③
④
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
柱状图分析(以二倍体生物精子形成过程为例)
柱状图分析
4
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
2N
4N
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂
受精作用
染色数目
减数分裂和受精作用的曲线
5
考点二:减数分裂过程中物质、结构
02 考点梳理
22
1、选材要求
1.细胞内染色体数量 。
2.选择 个体的生殖器官进行取材观察。
①在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束,减Ⅰ在卵巢,
减Ⅱ在输卵管;②同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。
较少
雄性
2、实验原理
蝗虫的 细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中,细胞中的染色体_________________都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
精母
形态、位置和数目
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
1、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
23
3、实验步骤
1.装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
2.显微观察
先用低倍镜,再用高倍镜。
拓展:
雌蝗虫24条(11对常染色体+1对X染色体)
雄蝗虫23条(11对常染色体+1条X染色体)
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
1、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
24
4、观察细胞的减数分裂
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ前
减Ⅰ前
减Ⅱ后
减Ⅱ末
减Ⅱ中
减Ⅰ末
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
1、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
25
(1)以精子的形成为例
①一对同源染色体
1.自由组合(基因重组)
A
a
精原细胞
A
a
A
a
初级精母细胞
A
A
a
a
2个次级精母细胞
4个精子
A
A
a
a
一个精原细胞产生4个2种精子,
一个个体产生多个2种精子。
来源于同一个初级精母细胞的两个次级精母细胞的染色体组成“互补”。来源于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同。来源于不同次级精母细胞的精细胞的染色体组成“互补”。
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
1、配子中染色体组合的多样性
26
②两对同源染色体
A
a
B
b
精原细胞
A
a
B
b
A
a
B
b
初级精母细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
B
B
a
a
A
A
b
b
或
2个次级精母细胞
A
B
A
B
a
b
a
b
或
A
b
A
b
a
B
a
B
一个精原细胞产生4个2种精子,一个个体产生多个4种精子。
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
(2)以卵细胞的形成为例
①一对同源染色体
A
a
卵原细胞
A
a
A
a
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞,一个个体产生多个2种卵细胞。
A
A
a
a
第一极体
次级卵母细胞
A
A
a
a
次级卵母细胞
第一极体
或
第二极体
卵细胞
A
A
a
a
第二极体
卵细胞
a
a
A
A
或
02 考点梳理
②两对同源染色体
A
a
B
b
A
a
B
b
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞,一个个体产生多个4种卵细胞。
A
A
B
B
a
a
b
b
A
A
b
b
a
a
B
B
a
a
b
b
A
A
B
B
a
a
B
B
A
A
b
b
a
b
a
B
A
B
A
b
卵细胞
02 考点梳理
1.自由组合(基因重组)
配子种类 两对同源染色体(YyRr) n对同源染色体
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种(YR、yr或Yr、yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
1种(YR或yr或Yr或yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
2种
2n种
1种
2n种
正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为_____种。
223
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
02 考点梳理
2.四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(基因重组)
一对同源染色体,考虑非姐妹染色单体之间的片段互换,一次减数分裂可产生4种不同类型配子。
含有n对同源染色体的生物体,每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。
考点三:配子的多样性与受精作用
02 考点梳理
(1)内容:
(2)研究方法:
(3)依据:
基因就在染色体上。
类比推理
——借助已知的事实及事物之间的联系推理得出假说。
基因和染色体 存在着明显的 关系。
行为
平行
基因的行为 染色体的行为
杂交过程中 保持_____________ 有___________________
体细胞中存在形式 _________存在 ___________存在
体细胞中的来源 成对的基因一个来自______
一个来自______ 同源染色体一条来自______
一条来自______
在配子中 只有成对基因中的_______ 只有成对染色体中的_________
形成配子时
等位基因 ,
非等位基因________ 同源染色体 ,
非同源染色体__________
成对
成对
一个
一条
父方
母方
父方
母方
自由组合
自由组合
完整性和独立性
相对稳定的形态结构
分离
分离
推论:基因在染色体上
考点四:基因与染色体的关系
02 考点梳理
1、萨顿:基因在染色体上的假说和证据
32
假说——演绎法 类比推理
原理 在 的基础上进行 并___________,最终得出结论 将 的与 的做比较,根据惊人的 ,进行 ,得出结论
结论 如果实验结果与预期结果相符,说明假说正确,否则错误。具有 ,经得起实验检验,是 。 未经实验验证,仅是 ,不具有逻辑必然性,不一定正确
实验验证
提出问题、作出假设
演绎推理
未知
已知
一致性
推理
逻辑必然性
科学结论
假说
考点四:基因与染色体的关系
02 考点梳理
2、类比推理与假说—演绎法的区别
33
果蝇体细胞染色体图解
3. 实验材料:果蝇
优点:
①易饲养,繁殖快;
②后代多;
③相对性状多且明显;
④染色体数目少(4对),便于观察
1. 主要科学家:摩尔根
XY型性别决定方式:
雌性:3对常染色体+XX
雄性:3对常染色体+XY
2.科学方法:
假说—演绎法
考点四:基因与染色体的关系
02 考点梳理
3、摩尔根:基因在染色体上的实验证据
4.基因线性排列
一条染色体上有许多个基因。
基因在染色体上呈线性排列。
结论:
基 因 定 位 :
利用 一 定的方法将 一 个基因 确定到染色体的实际位置。
考点四:基因与染色体的关系
02 考点梳理
3、摩尔根:基因在染色体上的实验证据
(1)XY型
①雌性(同型):XX
②雄性(异型):XY
③类型:哺乳动物、果蝇、大多雌雄异株植物
(2)ZW型
①雌性(异型):ZW
②雄性(同型):ZZ
③类型:鸟类(鸡鸭鹅)、蛾类、蝶类
雄配子X:Y=1:1
雌配子Z:W=1:1
雌配子X
雄配子Z
注意:并非所有生物都有性染色体,只有雌雄异体(雌雄异株)的生物才有性染色体。例如:酵母菌、豌豆、玉米、水稻均没有性染色体。
02 考点梳理
1、性别决定方式
考点五:性别决定与伴性遗传
36
决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
若决定性状基因位于常染色体上,则遗传与性别无关。
性染色体
性别
基因
性状
决定
决定
02 考点梳理
2、伴性遗传概念
考点五:性别决定与伴性遗传
37
类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传
模型图解
遗传特点 没有显隐性之分,患者 ,女性_________。 具有隔代遗传现象;_____患者多于____患者;女病,其父其子必病。 具有 现象;_____患者多于 患者;男病,其母其女必病
全为男性
全部正常
男性
女性
连续遗传
女性
男性
02 考点梳理
3、人类伴性遗传的类型及特点
考点五:性别决定与伴性遗传
38
1.第一步:首先确定是否为伴Y染色体遗传病或细胞质遗传。
①所有患者均为男性,无女性患者,则为伴Y染色体遗传。
②女患者的子女全患病,正常女性的子女都正常,
则最可能为母系遗传。
02 考点梳理
4、“程序法”分析遗传系谱图
考点五:性别决定与伴性遗传
39
2.第二步: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)
02 考点梳理
4、“程序法”分析遗传系谱图
考点五:性别决定与伴性遗传
40
3.第三步:再次确定是否是伴X染色体遗传病
②女性患者,其父和其子都患病,可能是伴X染色体遗传。(图6、7)
(1)隐性遗传病
①女性患者,其父或其子有正常,一定是常染色体遗传。 (图4、5)
隐性遗传看女病,父子无病非伴性
02 考点梳理
考点五:性别决定与伴性遗传
41
(2)显性遗传病
①男性患者,其母或其女有正常,一定是常染色体遗传。(图8、9)
②男性患者,其母和其女都患病,可能是伴X染色体遗传。
(图10、11)
显性遗传看男病,母女无病非伴性
3.第三步:再次确定是否是伴X染色体遗传病
42
*系谱图的特殊判定:
若世代连续遗传,则一般为显性;反之,则一般为隐性。
男女患病概率相差很大,则一般为伴性遗传, 反之一般为常染色体遗传。
注意:如果无法确定显隐性或位置,分情况讨论
02 考点梳理
考点五:性别决定与伴性遗传
43
父子相传为伴Y;
无中生有为隐性,
隐性遗传看女病,
父子无病非伴性。
有中生无为显性,
显性遗传看男病,
母女无病非伴性。
02 考点梳理
44
①常 or X
1.正反交法
(显隐性未知)
正反交实验
正反交结果一致
常染色体上
正反交结果不一致
X染色体上
且其中之一出现了子代♀显、♂隐
AA(♀)×aa(♂)→Aa
aa(♀)×AA(♂)→Aa
XAXA × XaY→XAXa、XAY
XaXa × XAY→XAXa、XaY
正反交结果不同,且子代性状表现与性别相关联
02 考点梳理
5、设计实验探究基因的位置
考点五:性别决定与伴性遗传
2.隐雌显雄法
(显隐性已知)
隐性♀
×
显性♂
子代♀♂表型一致
常染色体上
子代♀显、♂隐
X染色体上
1XAXa :1XaY
XaXa——XAY
1显♀:1隐♂
次选:杂合显性雌×纯合显性雄
子代♀♂表型一致
常染色体上
子代♀全显、♂有显性与隐性
X染色体上
Aa(♀)×AA(♂)→Aa、AA
1XAXA:1XAXa:1XAY:1XaY
XAXa——XAY
2显♀: 1显♂:1隐♂
雌同雄分三比一
aa(♀)×AA(♂)→Aa
aa(♀)×Aa(♂)→Aa、aa
考点五:性别决定与伴性遗传
02 考点梳理
5、设计实验探究基因的位置
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ前期
03 真题检测
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅱ后期
生殖细胞
有丝分裂前期
03 真题检测
3.如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是( )
A.若图甲为有丝分裂过程
中的某阶段,则可在上一
时期的细胞中观察到赤道板
B.若图乙表示有丝分裂过程
中的某阶段,则染色体着丝粒分裂可发生在这一阶段
C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,
则同源染色体的分离不会发生在这一阶段
D.若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞,
则b组细胞中可能会出现联会和四分体
D
03 真题检测
49
4.例:判断下图最可能的遗传方式
可能伴X染色体显性遗传
伴Y染色体遗传
常染色体隐性遗传
可能伴X染色体隐性遗传
03 真题检测
50
5.例:判断下图最可能的遗传方式
常染色体显性遗传
可能伴X染色体显性遗传
常染色体显性遗传
03 真题检测
51
6.判断下面2张图中的遗传方式,并给出判断依据。
图3:该病的遗传方式是 ,
若1号个体不携带该病的致病基因,
遗传方式是 。
图4:该病的遗传方式是 ,若1号个体为纯合子,
遗传方式是 。
隐性遗传
伴X染色体隐性遗传
显性遗传
伴X染色体显性遗传
03 真题检测
52
7.下图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。
对该家系分析正确的是( )
A.此病为隐性遗传病 B.Ⅲ-1和Ⅲ-4可能携带该致病基因
C.Ⅱ-3再生儿子必为患者 D.Ⅱ-7不会向后代传递该致病基因
D
伴X染色体显性遗传
03 真题检测
53
谢谢聆听
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遗传与进化
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$$