第二章 基因和染色体的关系“四步复习法讲义” 高一下学期生物人教版必修2.docx

《第二章 基因和染色体的关系“四步复习法讲义” 高一下学期生物人教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章 基因和染色体的关系“四步复习法讲义” 高一下学期生物人教版必修2.docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章 基因和染色体的关系高一生物学人教版（2019）必修二大单元“四步复习法”第一步：单元学习目标整合1.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过程。2.模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。3.举例说明受精作用的过程。4.阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。5.基于基因金额染色体的相关事实，运用归纳、概括、演绎推理等科学思维，阐明基因在染色体上，进一步体会假说演绎法。6.从基因和染色体关系的角度，对孟德尔遗传规律作出现代解释。7.认同科学研究需要丰富的想象力，敢于质疑、探索求真的精神，

2、以及对科学的热爱。8.概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。9.基于对伴性遗传的认识，运用演绎推理，对位于性染色体上的显性基因和隐性基因的遗传特点进行分析，对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。10.运用伴性遗传规律，提出相关的优生建议。11.关注伴性遗传理论在实践中的应用。第二步：单元思维导图回顾知识第三步：单元重难知识易混易错（一）减数分裂中相关概念辨析概念解释同源染色体来源：一条来自父方，一条来自母方；形态、大小：一般相同（X、Y不相同）；关系：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体非同源染色体来源：可以相同，也可以不同；形态、大小

3、：一般不相同；关系：在减数分裂过程中不进行配对的染色体姐妹染色单体同一着丝点连着的两条染色单体非姐妹染色单体连接在不同着丝点上的两条染色单体联会在减数第一次分裂前期，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4条染色单体，叫作四分体；1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子 1和2、3和4分别属于一对同源染色体；1和3、2和4、1和42和3分别属于非同源染色体。 a和a、b和b、c和cd和d是姐妹染色单体；a和b等是非姐妹染色单体。 1和2是一个四分体；3和4是个四分体。（二）减数分裂过程1.减数分裂各时期的特点（以哺乳动物精子形成过程为例）细胞名称分

4、裂时期特征染色体的变化图像细胞图精原细胞间期DNA复制，有关蛋白质的合成，结果是每条染色体上含有2条染色单体初级精母细胞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交叉互换中期每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板上（染色体的着丝点排列在赤道板两侧）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次级精母细胞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点排列在细胞中央的赤道板上后期着丝点分裂，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

5、的一半2.配子的形成（1）哺乳动物精子、卵细胞形成过程的比较精子形成过程卵细胞形成过程相同点部位睾丸卵巢染色体复制分裂前的间期复制，形成初级精母细胞分裂前的间期复制，形成初级卵母细胞分裂前的间期复制一次减数第一次分裂每个初级精母细胞形成2个大小相等的次级精母细胞每个初级卵母细胞形成1个较大的次级卵母细胞和1个较小的第一极体联会、出现四分体、非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离；着丝点分开，姐妹染色单体分开变成两条染色体减数第二次分裂每个次级精母细胞形成2个大小相等的精细胞每个次级卵母细胞形成1个较大的卵细胞和1个较小的第二极体；第一极体形成2个大小相等的第二极体变形是否细胞退化否极体退化消

6、失分裂结果每个精原细胞形成4个两两相同的精子每个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体，极体退化消失子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半（2）配子中染色体组合多样性的原因同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换（三）有丝分裂与减数分裂的比较减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为联会形成四分体，非姐妹染色单体之间发生交叉互换；同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，不分离，一般无交叉互换现象非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合子细胞中染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精子或1个卵

7、细胞和3个极体2个体细胞子细胞间的遗传物质不一定相同基本相同相同点染色体都只复制一次；分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现过程；都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象联系原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂（四）配子来源以及异常配子的判断（1）配子来源的判断若两精细胞染色体完全相同，则来源于同一次级精母细胞；若两精细胞染色体“互补”，则来源于同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞；若两精细胞染色体有的相同，有的“互补”，则来源于同一个体的不同精原细胞。2.配子来源的图形示例（不考虑基因突变和染色体变异） 若上述两种情况均出现，则精细胞来自同一个体的不同精原细胞。3

8、.异常配子的产生基因突变与异常配子减数第一次分裂前的间期发生DNA分子复制，若该过程中出现基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因。如XAY的男性个体减数分裂过程中若发生基因A的隐性突变，则可产生含有Xa的精细胞。染色体变异与异常配子减数第一次分裂或减数第二次分裂异常产生配子的情况： 根据异常配子判断减数分裂异常原因（以一个基因型为XbY的精原细胞为例，“O”表示不含有X和Y）：某个配子原因推测另三个配子Xb正常分裂Xb、Y、YXbY减同源染色体未分开XbY、O、OXbXb减两条染色单体未分开O、Y、YXbYY减和减均异常Xb、O、OO减或减异常（五）基因在染色体上1.萨顿的假说 基因染色体

9、生殖过程中在杂交过程中保持完整性和独立性在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定存在体细胞成对成对配子成单成单体细胞中来源成对的基因一个来自父方，一个来自母方一对同源染色体一条来自父方，一条来自母方形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.基因位于染色体上的实验证据（实验者：摩尔根）（1）果蝇的杂交实验问题的提出 （2）假设与解释一一提出假设假设：控制果蝇红眼、白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。对杂交实验的解释（如下图） （3）测交验证亲本中的白眼雄蝇和F中的红眼雌蝇交配子代中红眼雌蝇：白眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=1111。（4）结论：控制果蝇红眼

10、、白眼的基因只位于X染色体上基因位于染色体上。（5）研究方法：假说演绎法。（6）基因与染色体的关系：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。（六）伴性遗传1.概念：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联。2.伴性遗传的类型伴X染色体隐性遗传伴X染色体显性遗传伴Y染色体遗传基因位置隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上，Y染色体上无等位基因显性致病基因及其等位基因只位于X染色体上，Y染色体上无等位基因致病基因仅位于Y染色体上，X染色体上无等位基因患者基因型XbXb、XbYXAXA、XAXa、XAYXYM、XYm遗传特点（1）男性患者多于女性患者；（2）往往隔代交叉

11、遗传；（3）女性患者的父亲和儿子一定患病（1）女性患者多于男性患者；（2）具有世代连续性；（3）男性患者的母亲和女儿一定患病（1）患者全为男性；（2）遗传规律是父传子、子传孙举例血友病、红绿色盲抗维生素D佝偻病外耳道多毛症3.X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系 I区段-1区段-2区段说明该部分相同位点基因互为相同基因或等位基因，在减数分裂时该片段可以联会X染色体的非同源区段，其上的遗传为伴X遗传Y染色体的非同源区段，其上的遗传为伴Y遗传雄性基因型XBYB、XBYb、XbYB、XbYbXDY、XdYXYE、XYe雌性基因型XBXB、XBXb、XbXbXDXD、XDXd、XdXd4.伴性遗传在实

12、践中的应用推测后代发病率，指导优生优育。根据性状推断后代性别，指导生产实践。鸡的性别决定：雌性个体是ZW。雄性个体是ZZ。控制鸡的羽毛是否显示为芦花的基因只位于Z染色体上。杂交设计：选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交。选择：从F1中选择表现型为非芦花（雌鸡）个体保留。（七）遗传系谱图的分析以及计算1.遗传系谱图的分析：首先是否符合细胞质遗传：主要特征为“母系遗传”，与父方是否患病无关。即母患病，则子代全部患病；母正常，则子代全部正常。如不符合，进行下述判断。其次考虑是否符合伴Y染色体遗传：主要依据为“限雄遗传”，即传男不传女且代代相传。虽然Y染色体上有与X染色体同源的区段，但在中学所讨论的范围内，主

13、要提到Y染色体上的两个基因，一个为人类外耳道多毛致病基因，另一个为睾丸决定基因（TDF）。这两个基因均位于与X染色体的非同源区段。这一项较易判定，如不符合，再进行下述判定。第三判定显隐关系：显性和隐性遗传的判断方法在本质上是相同的，即看是否有“双亲表型一致，后代与之不同”的特征（判定时，只要在遗传图谱中的任一局部表现出此特征，即可判定）。只要有该特征，可确定双亲性状为显性基因控制，子代中与双亲表现不同的性状由隐性基因控制。显、隐关系判定会有三种可能的结果，有显性、隐性和显隐均可能（即亲、子代中均部分患病、部分正常）。显、隐关系能确定时，进行下一步判断。常染色体遗传与伴X染色体遗传的判定：当确定

14、为显性遗传时，需进一步在“X显、常显”中进行判定，主要判定依据是X显的特征；当确定为隐性遗传病时，需进一步在“X隐、常隐”中进行判定，主要判定依据是X隐的特征。如符合，则一般视为X染色体遗传病，如不符合，则为常染色体遗传病。显隐均可能的判定方法：若显隐关系在中不能确定，则证明为显、隐致病均有可能成立。此时，共有四种情况：即“常显、常隐、X显、X隐”。同上，依据“X显”和“X隐”的特征，判断是否能排除“X显、X隐”的可能性，能排除一项，可能性就减少一项。不能排除的，均有可能，此时，需要判定哪种遗传方式的可能性最大。2.遗传系谱图的计算：相关计算：类型计算公式已知患甲病的概率为m不患甲病的概率为（

15、1-m）患乙病的概率为n不患乙病的概率为（1-n）同时患两病概率mn只患甲病概率m（1-n）只患乙病概率n（1-m）不患病概率（1-m）（1-n）拓展患病概率+或1-只患一种病概率+或1-（+）男孩（或女孩）患病概率与患病男孩（或女孩）概率辨析：若遗传病由常染色体上的基因控制a.男女患病概率均等，因此男孩患病概率女孩患病概率 患病孩子概率。b.“患病”和“男孩”（或女孩）是两个独立事件，因此需先计算患病概率，再计算生男孩（或女孩）的概率，即患病男孩概率患病女孩概率患病孩子概率1/2。若遗传病由X染色体上的基因控制：是否患病与性别相关联，“男孩患病概率”是指子代的男孩中患病概率；“患病男孩概率”

16、是所有孩子中患病的男孩概率，计算时患病男孩的概率患病男孩在后代全部孩子中的概率；男孩患病的概率子代男孩中患病的概率。辨析易错点1 生殖器官中细胞只进行减数分裂点拨：动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂：染色体数目有三种情况：N、2N、4N（假设亲代为二倍体）。如原始的精原细胞（或卵原细胞）本身的增殖是通过有丝分裂进行的。易错点2 “四分体”的来龙去脉搞不清点拨：（1）不要混淆“联会”“形成四分体”的先与后，联会在前，减I前期，染色质状态下同源染色体就两两配对（早恋），造成了非姐妹染色单体（细丝状）间交叉缠绕（为交叉互换提供可能性），之后才是“高度螺旋化变短变粗”

17、形成四分体。（2）“四分体”只存在于初级性母细胞中（减I前期与中期），次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体（有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为故不形成四分体）。易错点3 减数分裂与有丝分裂中的特例误判点拨：（1）处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体（四倍体的减数分裂）。（2）处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。易错点4 误认为所有真核生物均有性染色体或误认为性染色体上的基因均与性别决定有关点拨：（l）只有具性别分化（雌雄异体）的生物才有性染色体之分，如下生物无性染色体：所有无性别之分的生物（如酵母菌等）均无性染

18、色体。虽有性别之分，但雌雄同株（或雌雄同体）的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。虽有性别分化且为雌雄异体，但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素如蜜蜂、妈蚁、龟等。（2）性染色体上的基国未必均与性别决定有关如色觉基因、某些凝血国子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛基因则位于Y染色体上。此外性染色体并非只存在于生殖细胞中。易错点5 混淆概率求解中的“患病男孩”与“男孩患病”点拨：（1）由常染色体上的基因控制的遗传病男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率1/2。（2）由性染色体上的基因控制的遗传病若病名在前、性别在后，则从全部后代中找出患

19、病男（女），即可求得患病男（女）的概率。若性别在前、病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指在所有男孩中患病的男孩所占的比例。第四步：单元核心素养对接高考【2022辽宁】某伴X染色体隐性遗传病的系谱图如下，基因检测发现致病基因d有两种突变形式，记作dA与dB。1还患有先天性睾丸发育不全综合征（性染色体组成为XXY）。不考虑新的基因突变和染色体变异，下列分析正确的是( ) A.1性染色体异常，是因为1减数分裂时X染色体与Y染色体不分离B.2与正常女性婚配，所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2C.3与正常男性婚配，所生儿子患有该伴X染色体隐性遗传病D.4与正常

20、男性婚配，所生子女不患该伴X染色体隐性遗传病【答案】C【解析】A、由题意可知，1患有先天性睾丸发育不全综合征（性染色体组成为XXY），且其是伴X染色体隐性遗传病的患者，结合系谱图可知，其基因型为XdAXdBY，结合系谱图分析可知，I1的基因型为XdAY,I2的基因型为XDXdB（D为正常基因），不考虑新的基因突变和染色体变异，1性染色体异常，是因为I1减数分裂I时同源染色体X与Y不分离，形成了XdAY的精子，与基因型为XdB的卵细胞形成了基因型为XdAXdBY的受精卵导致的，A错误：B、由A项分析可知，I1的基因型为XdAY,I2的基因型为XDXdB，则2的基因型为XdBY，正常女性的基因型可能是XDXD、XDXdA、XDXdB，故2与正常女性（基因型不确定）婚配，所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率不确定，B错误；C、由A项分析可知，I1的基因型为XdAY,I2的基因型为XDXdB，则3的基因型为XdAXdB，与正常男性XDY婚配，所生儿子基因型为XdAY或XdBY，均为该伴X染色体隐性遗传病患者，C正确：D.由A项分析可知，I1的基因型为XdAY,I2的基因型为XDXdB，则4的基因型为XDXdA，与正常男性XDY婚配，则所生子女中可能有基因型为XDAY的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者，D错误。学科网（北京）股份有限公司