《【寒假逆袭超前学】2023年高一生物寒假预习讲义（人教版2019必修2）》第02讲基因和染色体的关系（原卷版）

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第2讲基因和染色体的关系

【学习目标】

1.通过对减数分裂和受精作用的学习，从基因和染色体层面的分离、自由组合等现象的实

质，解释新情境下简单遗传现象，提升生命观念、科学思维等素养。

2.尝试运用假说一演绎法分析萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验，认同摩尔根等科学家

尊重科学事实的科学精神。

3.通过对红绿色盲等伴性遗传病的认识，运用演绎推理等科学思维，对位于性染色体上的

显性基因和隐析，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思维和社会责任等素养。

4.关注伴性遗传理论和相关技术在生产实践中的应用，并对应用的影响作出科学的判断，

提升科学思维。

【基础知识】

一、减数分裂的相关概念

1．同源染色体与非同源染色体

(1)同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父

方，一条来自母方。

(2)非同源染色体：形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。

2．联会和四分体

(1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。

(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

二、精子和卵细胞的形成过程

1．精子形成场所

人和其他哺乳动物的睾丸 ( 曲细精管 ) 。

1．卵细胞形成场所：卵巢。

3. 染色体的主要行为

（1）同源染色体联会；

（2）四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；

（3）同源染色体分离，非同源染色体自由组合

4. 精子和卵细胞形成过程的比较

项目精子形成过程卵细胞形成过程

部位睾丸卵巢

原始生殖细胞精原细胞卵原细胞

细胞质的分裂方式均等分裂极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵

母细胞不均等分裂

分裂结果一个精原细胞→四个精

细胞(生殖细胞)

一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋

三个极体(退化消失)

是否变形变形不需变形

三、有丝分裂与减数分裂图像辨析

1．前期

图像

时期有丝分裂前期减数分裂 Ⅰ 前期减数分裂 Ⅱ 前期

依据有同源染色体，但不联会有同源染色体联会现象无同源染色体，且染色

体散乱分布

2．中期

图像

时期有丝分裂中期减数分裂 Ⅰ 中期减数分裂 Ⅱ 中期

依据有同源染色体，且着丝粒排列

在赤道板上

同源染色体排列在

赤道板两侧

无同源染色体，且着丝粒

排列在赤道板上

3．后期

图像

时期有丝分裂后期减数分裂 Ⅰ 后期减数分裂 Ⅱ 后期

依据有同源染色体，且着丝粒分裂

后移向两极

同源染色体分离并

移向两极

无同源染色体，且着丝粒

分裂后移向两极

四、受精作用

1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2．结果

受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)，受精卵中的染色体数目

恢复到体细胞中染色体的数目，保证了物种染色体数目的稳定。

3．意义

(1)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致不同配子遗

传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，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。

(2)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代染色体数目的恒定，维持

了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。

五、萨顿的假说

1．研究方法：类比推理法。

2．内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。

3．依据：基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。

六、基因位于染色体上的实验证据

1．实验者：美国生物学家摩尔根。

2．科学探究方法：假说 - 演绎法。

3．实验现象的解释

(1)假设：控制白眼的基因在染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。

(2)遗传图解：

F1配子 1/2XW1/2Y

1/2XW1/4XWXW(红眼雌性) 1/4XWY(红眼雄性)

1/2Xw1/4XWXw(红眼雌性) 1/4XwY(白眼雄性)

4．结论：基因在染色体上。

5．发展：一条染色体上有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列。

七、孟德尔遗传规律的现代解释

1．基因的分离定律的实质

(1)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。

(2)在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个

配子中，独立地随配子遗传给后代。

2．基因的自由组合定律的实质

(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。

(2)在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等

位基因自由组合。

八、伴性遗传与人类红绿色盲

1．伴性遗传

概念：位于性染色体

上的基因控制的性状在遗传上总是和性别

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