串讲02 基因和染色体的关系（期中复习课件）高一生物下学期人教版

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考点一 减数分裂与受精作用考点二 基因在染色体上考点三 伴性遗传
知识串讲学法指导试题分析
【考点一】减数分裂与受精作用
配子中染色体组合的多样性
减数分裂过程中相关概念辨析
同源染色体与非同源染色体
姐妹染色单体与非姐妹染色单体
减数分裂过程中相关物质变化
1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体(含4个DNA分子)
知识点一：减数分裂的相关概念
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
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
知识点二：精子的形成过程
知识点二：卵细胞的形成过程
2.精子和卵细胞形成过程的比较
知识点三：配子中染色体组合的多样性
1．同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为____________。（基因重组）
2．同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体容易发生____________。（基因重组）
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精卵中的__________数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自________(父方)，另一半来自__________(母方)。
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中 对于生物的遗传和变异,都是十分重要的
减数分裂和受精作用的意义
减数分裂形成的配子， 具有多样性,导致了不同配子 的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的 ，同一双亲的后代必然呈现 ，从而有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性
知识点五：减数分裂过程中相关概念辨析
1.同源染色体与非同源染色体
2.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
染色单体的形成是DNA复制的结果图中a与a′为姐妹染色单体a与b、b′属于同源染色体上的非姐妹染色单体a与c、c′、d、d′为非同源染色体上的非姐妹染色单体。
①联会：在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对的现象。②四分体：同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中，联会后的每对同源染色体才可称为四分体，如A与B。③四分体、同源染色体与染色单体的数量关系：1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体(含4个DNA分子)。
知识点六：减数分裂过程中相关物质变化
1.减数分裂过程中染色体、染色单体数目与核DNA含量
2.减数分裂过程中染色体、染色单体数目与核DNA含量的变化曲线分析
（1）染色体数目变化及原因
着丝粒分裂后形成的染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半
同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半
着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到体细胞水平
（2）核DNA数目变化及原因
着丝粒分裂，染色体上的DNA分开，分别进入两个子细胞，数量再减半
DNA复制，核DNA数目加倍
核DNA随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核DNA数目减半
（3）染色单体数目变化及原因
着丝粒分裂，染色单体消失
DNA复制，染色单体形成
同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半
3. 减数第二次分裂与有丝分裂的分裂图象辨别
以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体，进行有丝分裂的细胞有同源染色体。
1.如图表示某种动物不同个体中处于不同分裂时期的细胞，下列有关叙述错误的是( )
A．四个细胞中均有同源染色体B．与减数分裂Ⅱ中期相比，乙、丁细胞中染色体数目暂时加倍C．甲、丙细胞均可表示处于减数分裂Ⅰ后期的细胞D．丁细胞所处时期不发生非姐妹染色单体间的互换
丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期，非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期
甲细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；乙细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期；丙细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；丁细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期。乙和丁细胞中不含同源染色体
与减数分裂Ⅱ中期相比，乙、丁细胞中着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍
甲、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期
2.下列关于四分体的叙述，正确的是（ ）
A．有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体B．一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子C．次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2D．人的初级精母细胞在减数分裂I前期可形成23个四分体
在减数分裂Ⅰ前期，联会后的每对同源染色体叫四分体，含有四条染色单体，而有丝分裂过程中不会出现四分体
一个四分体中含有两条染色体、四条染色单体和四个DNA分子
次级精母细胞中不存在四分体
人的精原细胞中含有23对同源染色体，在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制后成为初级精母细胞，此时细胞中的染色体数目不变，因此人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体
3.如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B.乙中染色体组是丙中两倍C.乙中同源染色体对数是丙中两倍D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
甲图像中无同源染色体，姐妹染色单体分离形成两条子染色体，染色体移向细胞两极，处于减数分裂Ⅱ后期
乙为减数分裂Ⅰ前期，有两对同源染色体，2个染色体组，丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，有1个染色体组
丙是从平行于赤道板方向观察的
【考点二】基因在染色体上
孟德尔遗传规律的现代解释
依据：基因和染色体存在着明显的平行关系
基因的自由组合定律的实质
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的
基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
知识点二：基因位于染色体上的实验证据
根据F1全为红眼：红眼为显性性状F2中红眼：白眼=3：1：符合分离定律白眼性状的表现总与性别有关
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。
控制果蝇红眼、白眼的基因只位于　　染色体上→基因位于染色体上。 
知识点三：孟德尔遗传规律的现代解释
1.等位基因与非等位基因的辨析
2.两个遗传定律的细胞学基础
(1)分离定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，如图：
(2)自由组合定律的细胞学基础是等位基因随同源染色体分开而分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，如图：
1.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上。现有一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇交配，F1果蝇中约有1/4为白眼。下列叙述错误的是(　　)A.亲本雌雄果蝇的基因型为XRXr和XRYB.子代中白眼果蝇只有雄性C.白眼雌果蝇的子代中，雄性个体均为白眼D.果蝇决定红眼和白眼性状的基因与性别决定有关
据题意，控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，F1出现约1/4的白眼果蝇，说明雌果蝇是白眼基因携带者，F1白眼果蝇全部为雄性
白眼雌果蝇产生的卵细胞为Xr，与基因型为Y的精子结合，产生的受精卵发育成的个体为白眼雄果蝇
果蝇决定红眼和白眼性状的基因位于X染色体上，但与性别决定无关
2.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制，多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中仅有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中，长翅∶截翅＝3∶1。请回答下列问题：(1)在这对性状中，显性性状是________。(2)亲代雌果蝇是________(填“杂合子”“纯合子”或“无法确定”)。
(3)甲同学认为不能确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上，理由是___________________________________________________________________________________________。
无论是位于常染色体还是X染色体上，多只长翅果蝇交配的子代果蝇中，均可出现长翅∶截翅＝3∶1
(4)乙同学认为可以统计子代中截翅果蝇的性别来确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上。如果子代中_____________________，则基因位于X染色体上；如果子代中______________________，则基因位于常染色体上。
截翅果蝇雌雄比为1∶1
亲代均为长翅，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，出现了性状分离，因此长翅是显性性状
若该对等位基因位于常染色体上，则双亲均为杂合子，可表示为Aa，子代中长翅∶截翅＝3∶1，且与性别无关；若该对等位基因位于X染色体上，则双亲组合为XAXa×XAY，亲代雌果蝇是杂合子，子代中雌性长翅∶雄性长翅∶雄性截翅＝2∶1∶1，即截翅果蝇全为雄果蝇。
判断遗传系谱图中遗传方式的思路和方法
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。伴Y遗传看男病，子子孙孙无穷无尽也。
用集合方法解决两种遗传病的患病概率
位于　　染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和　　　　相关联,这种现象叫作伴性遗传。 
2.性别决定的主要类型
所有无性别之分的生物均无性染色体，如酵母菌等。
蜜蜂、蚂蚁没有性染色体但有性别分化，其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素。
性染色体上的基因未必都与性别决定有关，如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛症基因则位于Y染色体上。
3.伴性遗传的类型及特点
①伴X染色体隐性遗传——红绿色盲为例
男性患者的致病基因只能从　　　　那里传来,以后只能传给　　　　。患者中男性　　　女性 。（隔代遗传、交叉遗传）
②伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例
男性患者的 患病。患者中男性　　　女性 。（连续遗传）
③伴Y染色体遗传——外耳道多毛症
患者全为男性，女性全部正常;没有显隐性之分;父传子，于子传孙，具有
(1)推测后代发病率，指导优生优育
该夫妇所生女孩全患病，
(2)根据性状推断性别,指导生产实践
已知控制鸡的羽毛有横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花(B)对非芦花(b)为显性，请设计通过花纹选育“雌鸡”的遗传杂交实验，并写出遗传图解。①选择亲本：______________________________。
选择非芦花雄鸡和芦花雌鸡杂交
知识点二：伴性遗传理论在实践中的应用
1.判断遗传系谱图中遗传方式的思路和方法
2.用集合方法解决两种遗传病的患病概率
当两种遗传病(甲病和乙病)之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率(患甲病或患乙病的概率)，再根据乘法原理计算：(1)两病兼患概率＝患甲病概率×患乙病概率；(2)只患甲病概率＝患甲病概率－两病兼患概率；(3)只患乙病概率＝患乙病概率－两病兼患概率；(4)只患一种病概率＝只患甲病概率＋只患乙病概率；(5)患病概率＝患甲病概率＋患乙病概率－两病兼患概率；(6)正常概率＝(1－患甲病概率)×(1－患乙病概率)或1－患病概率。
1.下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是(　　)
A.伴性遗传不遵循孟德尔遗传规律B.位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联C.伴X染色体隐性遗传病在人群中女性患者远多于男性患者D.伴X染色体显性遗传病男性患者所生的儿子一定患病
性染色体是成对存在的，属于同源染色体，所以性染色体上的基因遗传是遵循孟德尔遗传规律的
位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联，称为伴性遗传
伴X染色体隐性遗传病在人群中男性患者远多于女性患者
儿子的X染色体来源于母亲，伴X染色体显性遗传病男性为患者，若女性携带了正常基因，其儿子可能正常
2.依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是(　　)
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体C.反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
芦花对非芦花为显性，设相关基因为A、a，正交亲本中雌鸡基因型为ZAW，表现为芦花鸡，雄鸡基因型为ZaZa，表现为非芦花鸡
正交子代的芦花雄鸡基因型为ZAZa，反交子代中的芦花雄鸡的基因型也是ZAZa，均为杂合体
反交子代芦花鸡的基因型为ZAZa和ZAW，雌雄相互交配，所产雌鸡的基因型为ZAW和ZaW，既有芦花鸡，又有非芦花鸡
正交子代芦花鸡均为雄性，非芦花鸡均为雌性，所以仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
1.（2025·甘肃·高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列叙述错误的是（ ）
分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
图①、②、③和④代表减数分裂II后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子B. 同源染色体分离，形成图⑤减数分裂I后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞C. 非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂I后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞D. 图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
对于图①、②、③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂II后期细胞，但该动物为雄性（从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断），经过减数分裂II产生的是精细胞，经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞（不考虑突变）
观察图⑤，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂I后期细胞（雄性），其产生的子细胞为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂II后期的情况，所以能产生图①和②两种子细胞
观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂I前期，形成图⑥减数分裂I后期细胞（同源染色体分离），其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂II后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B，另一条染色体上含有基因a和B，另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b，另一条染色体上含有基因a和b，不符合图③和④
2.(2025·福建·高考真题) 某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（ ）图A细胞B. 图B细胞C. 图C细胞D. 图D细胞
分析题意可知，该动物基因型是AaBbDd，结合图示可知，三对等位基因存在连锁现象，且应发生了A/a的互换，该该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞是Abd，则与之同时产生的第二极体应是abd，第一极体产生的第二极体是ABD和aBD，且A/a与B/b应连锁，该生物孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，以此生殖方式形成的二倍体细胞可能是aaBbDd（abd的极体与aBD结合后发育而成），而图示AabbDd、AaBBDD和Aabbdd的个体不可能通过上述情况产生。
3.(2025·山东·高考真题) 某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因，I-1基因型为Xa1Xa2，I-2基因型为Xa3Y，II-1和II-4基因型均为Xa4Y，IV-1为纯合子的概率为（ ）3/64B. 3/32C. 1/8D. 3/16
根据题干信息和图可知：I-1基因型为Xa1Xa2I-2基因型为Xa3Y所以II-2和II-3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2Xa2Xa3。又因为II-1和II-4基因型均为Xa4Y可以算出III-1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4而III-2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出IV-1为纯合子的概率为3/16
4.（2025·安徽·高考真题）某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（ ）2%B. 4%C. 8%D. 16%
从图示可以看出，一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说，当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后，这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是2/4 = 50%。不发生交换的细胞，其后代中重组型配子的比例是0%。题中给出的“精细胞2占4%，精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞（包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的）中的总比例。因此，重组型配子（精细胞2 + 精细胞3）在总配子中所占的总比例为：总重组比例 = 4% + 4% = 8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是我们可以建立等式：(发生交换的细胞比例) × (这些细胞产生重组配子的比例) = (总的重组配子比例)，即：X × 50% = 8%。解得X=16%。