1、考纲要求展示知识内容要求细胞的减数分裂动物的配子的形成过程动物的受精过程伴性遗传观察细胞的减数分裂实验与探究知识网络构建 第1节 减数分裂和受精作用 一、减数分裂1.减数分裂概念(1)发生范围：进行_的生物。(2)发生时期：原始生殖细胞产生_生殖细胞时。(3)特点：染色体只复制_，而细胞连续分裂_。(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少_。2.减数分裂的过程精子形成过程：卵细胞形成过程：染色体数目减半发生在什么时候？二、受精作用1.受精作用(1)定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为_的过程。(2)特点：进入卵细胞的只是精子的_(细胞核)，一个精子和一个卵细胞结合形成一个_。(
2、3)结果：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_，另一半来自_。2减数分裂和受精作用的意义维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的_和_都是十分重要的。受精卵中的细胞质基因来自父本还是母本？【自我校对】一、1.(1)有性生殖（2）成熟（3）一次两次（4）一半思考：减数第一次分裂。二、1.(1)受精卵（2）头部受精卵（3）染色体精子（父方）卵细胞（母方）2.遗传变异思考:母本。减数分裂过程 时期变化 精(卵)原细胞减数第一次分裂减数第二次分裂精细胞(卵细胞和第二极体)精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或第一极体)间期前期中期后期前期中期
3、后期末期染色体行为与体细胞相同染色体复制同源染色体联会形成四分体四分体排列在赤道板上(对称)同源染色体分离、非同源染色体自由组合染色体已减半无同源染色体着丝点排列于赤道板上着丝点一分为二，子染色体分别移向两极染色体进入两个核中变成染色质含体细胞一半数目的染色体染色体数目2N2N2NN2N2NNDNA数目2C2C4C4C2C2C2CC一、减数分裂中染色体、DNA的规律性变化二、减数分裂过程中染色体和DNA的数目变化曲线模型三、减数分裂与可遗传变异的关系1.减间期复制基因突变。2.减前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换基因重组。3.减非同源染色体自由组合非同源染色体上非等位基因自由组合基因自由组合
4、定律基础 基础同源染色体分离等位基因分离基因分离定律4.减数分裂过程中也可能发生染色体结构和数目的改变染色体变异。【例1】(2010江苏高考T21)人类精子发生过程中，下列说法错误的是()A.细胞中染色单体数最多可达92条B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223【解析】A项，人体体细胞中染色体数目为46条，经过减数分裂第一次分裂间期，由于DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞中染色单体数达92条；B项，在减数分裂第一次分裂前期(四分体时期)，由于同源染色体上的非姐妹染色单体交换，使得姐妹染色单体
5、携带的遗传信息可能是不同的；C项，染色单体的交叉互换发生在减数分裂第一次分裂前期(四分体时期)，同源染色体分离发生在减数分裂第一次分裂后期；D项，一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为100%，故D项错误。【答案】D减数分裂产生的配子种类1.假设一个精(卵)原细胞中有n对同源染色体，则形成配子(精子或卵细胞)的可能性(不含交换)为2n种；完全含父方(或母方)染色体的配子占的比例是1/2n；非同源染色体自由组合的方式有2(n1)种可能性。2.不论精(卵)原细胞内含有多少对染色体，经减数分裂形成的次级精(卵)母细胞的实际数目都是2个(1个)，实际种类均为2种(1种)；减数分裂形成的精子(卵细胞)
6、实际数目都是4个(1个)，实际种类均为2种(1种)。1.(2009上海高考T18)某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞()A.处于有丝分裂中期 B.正在发生基因自由组合C.将形成配子D.正在发生DNA复制【解析】细胞膜开始缢缩是后期的特征。二倍体的有丝分裂的后期染色体数目是4的倍数。所以10条染色体、10个DNA分子为减数后期，DNA复制在间期，DNA以染色质的形式存在；基因自由组合在减数分裂第一次分裂后期。【答案】C减数第二次分裂后期，DNA数目和染色体数目与不再分裂的体细胞相同。减数分裂和有丝分裂的比较项目有丝分裂减数分裂母细胞体细胞(受精卵)
7、性原细胞细胞分裂次数1次2次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞的中央，有同源染色体第一次分裂：同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象中期染色体的着丝点有规律地排列在赤道板上；有同源染色体第一次分裂：四分体排列在赤道板的两旁；第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体后期染色体的着丝点分裂；姐妹染色单体分开；有同源染色体第一次分裂：同源染色体分离，并移向两极；第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体染色体行为无同源染色体联会、四分体，不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离；无非同源染色体自由组合有同源染色体的联会、四分体，出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离；有非同源染色体自由组
8、合子细胞数目2个雄为4个，雌为(13)个子细胞类型体细胞成熟生殖细胞(精子或卵细胞)最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半(发生在第一次分裂)子细胞间的遗传物质几乎相同不一定相同染色体及DNA数量变化意义使生物细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定【例2】(2010安徽高考T2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是()A.DNA数目C1与C2相同，S1与S2不
9、同B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同C.DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D.遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同【解析】C1与C2是有丝分裂形成的两个子细胞，二者DNA数目和遗传信息均相同；S1、S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，二者的DNA数目相同，但其贮存的遗传信息不同。【答案】B判断减数分裂过程中相关物质或结构的数量关系(1)染色体数着丝点数。(2)DNA数的计算公式：无论题目有没有图，首先判断细胞染色体是否含有姐妹染色单体：如果细胞染色体含有姐妹染色单体，则DNA数姐妹染色单体数；如果细胞染色体不含有姐妹染色单体，则DNA数染色体数。(3)一个四分体一对同源
10、染色体两条染色体四条姐妹染色单体；四分体数同源染色体对数。2.(2009江苏高考T15)对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()A.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点【解析】DNA没有复制之前，细胞的基因型
11、是AaBb，在四分体时期，DNA已经完成复制，基因加倍，基因型为AAaaBBbb，所以出现4个黄色、4个绿色荧光点。【答案】B1个四分体上，有8个脱氧核苷酸链、4个DNA，4个染色单体，2个染色体。细胞图像的鉴别有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别在于同源染色体的行为不同；、与的主要区别在于有无同源染色体中期与的主要区别在于同源染色体的行为不同；、与的主要区别在于有无同源染色体后期与比较：中染色单体分离，中同源染色体分离；与比较：中有同源染色体，中无同源染色体；与、比较：中有染色单体，中无染色单体【例3】(2009广东文基T7)以下为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分
12、裂时期的先后排序，正确的是()A.B.C.D.【解析】和存在同源染色体，属于减数第一次分裂，属于减数第一次分裂中期，属于减数第一次分裂后期。和无同源染色体，属于减。属于减数第二次分裂中期，属于减数第二次分裂后期。【答案】B1.减存在同源染色体，同源染色体的分离导致染色体数目减半。2.减与有丝分裂相似，但不同的是减中不存在同源染色体。3.下图甲表示某高等动物(假设其基因型为AaBb,2n4)的细胞分裂过程中染色体数量变化曲线。乙图中a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某时期染色体行为的示意图。在不考虑基因突变的情况下，下列说法错误的是()A.甲图中和时期都可发生基因A与A的分离和A与a的分离B
13、.乙图中不含同源染色体的细胞有b、cC.乙图中位于阶段的细胞有d、eD.孟德尔遗传定律发生于甲图中的阶段【解析】A项中，是有丝分裂后期，在不考虑基因突变的情况下，不会发生A和a的分离。B项中，b、c染色体形态、大小不同，不存在同源染色体。C项中，阶段是有丝分裂，d、e细胞属于有丝分裂。D项中，是减数第一次分裂后期，自由组合定律和分离定律发生在这个时期。【答案】A 第2、3节 基因在染色体上、伴性遗传 一、基因在染色体上1萨顿的假说(1)内容：基因是由_携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在_上。(2)依据：基因和染色体行为存在着明显的_关系。表现如下项目基因染色体生殖过程中在杂交过程中
14、保持_和_在配子形成和受精过程中，有相对稳定的形态结构体细胞成对_配子单个_体细胞中来源一个来自_，一个来自_一条来自_，一条来自_。形成配子时_2.摩尔根实验证据(1)摩尔根实验P 红眼(雌)白眼(雄)F1 红眼(雌、雄)雌雄交配 F2 红眼(雌、雄)白眼(雄)3 1 (2)实验现象解释 配子配子1/2_1/2_1/2_1/4 XWXW(_)1/4_(红眼)1/2_1/4XWXw(_)1/4XwY(_)(3)验证：测交实验(4)结论：基因在染色体上 二、性别决定(1)概念：雌雄_的生物决定_的方式。生物的性别主要是由_来决定的。(2)染色体性染色体：与 决定有关的染色体，如XY型、ZW型常染
15、色体：与 决定无关的染色体基因的载体有哪些？主要载体是什么？三、伴性遗传1.伴性遗传的概念位于性_上的基因，其遗传方式总是与_相关联，这种现象叫做伴性遗传。2.人类的红绿色盲症(1)遗传类型：伴X染色体隐性遗传(2)红绿色盲的遗传特点：男性色盲患者_女性：女性只有两个X染色体上都有红绿色盲基因(b)时，才表现为色盲，而男性只要含有红绿色盲基因(b)，就表现为红绿色盲。_遗传：男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。女性患病，其_、_一定患病。3.抗维生素D佝偻病(1)伴X染色体显性遗传抗维生素D佝偻病(D)和它的等位基因(d)位于_染色体上，Y染色体上没有相应的_基因。(2)遗传
16、特点女性患者_男性；具有_遗传现象；男性患病，其_、_一定患病。萨顿提出基因在染色体上，用的什么方法？摩尔根证明基因在染色体上，用的是什么方法？【自我校对】一、1.(1)染色体染色体（2）平行完整性独立性成对单个父方母方父方母方非等位基因自由组合非同源染色体自由组合2.（2）XW Xw Y 红眼雌XWY XWY XW 红眼XWY Xw 红眼白眼二、(1)异体性别性染色体(2)性别性别思考:基因的载体有线粒体、染色体和叶绿体；主要载体是染色体。三、1.染色体性别2.（2）多于交叉父亲儿子3.（1）X 等位（2）多于连续母亲女儿思考：萨顿用的是类比推理的方法。摩尔根利用的假说演绎法。人类遗传病的类
17、型及特点一、人类单基因遗传病类型分析遗传类型遗传特点遗传系谱实例常染色体显性遗传遗传与性别无关，男女患病几率相同；遗传常表现为连续性，两亲代有病，孩子有无病的并指；软骨发育不全常染色体隐性遗传遗传与性别无关，男女患病几率相同，遗传常表现为不连续，正常双亲生出有病的孩子白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症伴 X 显性遗传女性患者多于男性，具有世代连续性，男患者的母亲和女儿一定患病抗维生素 D 佝偻病、钟摆型眼球振颤伴 X 隐性遗传男性患者多于女性；交叉、隔代遗传；女患者的父亲和儿子一定患病红绿色盲、血友病伴 Y 遗传患者都是男性，有父传子、子传孙的传递规律外耳道多毛症二、伴性遗传的类型及特点1.伴X隐
18、性遗传(1)特点具有隔代交叉遗传现象。患者中男多女少。女患者的父亲及儿子一定是患者，简记为“女病，父子病”。正常男性的母亲及女儿一定正常，简记为“男正，母女正”。男患者的母亲及女儿至少为携带者。(2)实例：人类红绿色盲症、血友病、果蝇的白眼遗传。(3)典型系谱图(图1)2.伴X显性遗传(1)特点具有连续遗传现象。患者中女多男少。男患者的母亲及女儿一定为患者，简记为“男病，母女病”。正常女性的父亲及儿子一定正常，简记为“女正，父子正”。女性患病，其父母至少有一方患病。(2)实例：抗维生素D佝偻病、钟摆型眼球震颤。(3)典型系谱图(图2)3.伴Y遗传(1)特点致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分
19、，患者后代中男性全为患者，女性全正常，简记为“男全病，女全正”。致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传，简记为“父传子，子传孙”。(2)实例：人类外耳道多毛症。(3)典型系谱图(图3)性染色体同源区段基因的特殊遗传方式 上图为X、Y染色体的结构模式图，为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别。例如：母本为XaXa，父本为XaYA，则后代男性个体为XaYA，全部表现为显性性状；后代女性个体为XaXa，全部表现为隐性性状；再如母本为XaXa，父本为XAYa，则后代男性个体为XaYa，全
20、部表现为隐性性状；后代女性个体为XAXa，全部表现为显性性状。【例1】(2010海南高考T15)某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿与一个表现型正常的男子结婚，生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()A.1/2 B.1/4 C.1/16 D.1/8【解析】红绿色盲为伴X隐性遗传，双亲的基因型是XBXb，XBY。她女儿的基因型是XBXB，XBXb，女儿和正常男子结婚，后代色盲携带者的概率是1/21/41/8。【答案】D1.(2009广东高考T8)下图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。9的红绿色盲致病基因来
21、自于()A1 B2 C3 D4【解析】红绿色盲遗传为交叉遗传，而9只有一条X染色体，且其父亲7号正常，所以致病基因来自母亲6号，6号表现正常，肯定为携带者，而其父亲2患病，所以其致病基因一定来自父亲。【答案】B遗传系谱的判定系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析1首先确定是否是伴Y染色体遗传病所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。2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)3.再次确定是否是伴X染色体遗传病(1)隐性遗传病女性患者，其父
22、或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5)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)(2)显性遗传病男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8)男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10)4若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测：(1)若该病在代与代之间呈连续遗传显性遗传若患者性别无差别常染色体上若患者女多于男X染色体上(2)若该病在系谱图中隔代遗传隐性遗传如果患者性别无差别常染色体上患者男多于女X染色体上欲快速确认基因位于常染色体还是性染色体上，可设计隐性雌与显性雄的一次性杂交实验：(1)若基因位于X染色体上，则结果凡雌性子代均为显
23、性性状，凡雄性子代均为隐性性状。(2)若雄性中出现显性性状，则可否定基因在X染色体上，从而肯定基因在常染色体上。【例2】(2010江苏高考T29)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列回答(所有概率用分数表示)(1)甲病的遗传方式是_。(2)乙病的遗传方式不可能是_。(3)如果4、6不携带致病基因按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式。请计算：双胞胎(1与2)同时患有甲种遗传病的概率是_。双胞胎中男孩(I)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_。女孩(2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_。【解析】本题以系谱图为载体，考查人类遗传病遗传方式的判
24、断和概率计算：(1)甲病具有“无中生有”特点，且女患者的父亲不患病，故其遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点，因此不可能伴X显性遗传病。(3)设控制甲病的基因为a，因8有病，3、4基因型均为Aa，则5基因型概率为23Aa和13AA，6不携带致病基因，故其基因型为AA，因此2基因为AA的概率为23，为Aa概率为13，同理1基因概率23AA或13Aa，因此其子代患甲病概率为131314 136，正常概率为3536，因此双胞胎同时患甲病的概率为 136 13611296；因乙病具有代代相传且患者全为男性，因此最可能的遗传方式为伴Y遗传，因2患病，则双胞胎男孩患病，
25、故1同时患有甲乙两种病的概率为 1361 136。子代女孩一定不会患乙病，故2同时患两种病的概率为0。【答案】(1)常染色体隐性遗传(2)伴X显性遗传(3)1/1296 1/36 01.常染色体上的基因控制的遗传特点：男女患病几率相等，正反交结果相同。2.性染色体上的基因控制的遗传特点：男女患病几率不相等，正反交结果不相同。3.显性遗传特点：连续遗传，一个个体患病，此个体以上代代都有患者。4.隐性遗传特点：不连续遗传，双亲正常，可以生出有病的孩子。2.(2009安徽高考T5)已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。下图中2为色觉正常的耳聋患者，5为听觉正常的色盲患者。4(不携带d基因)和3婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、色盲、既耳聋又色盲的可能性分别是()A.0、1/4、0 B.0、1/4、1/4C.0、1/8、0 D.1/2、1/4、1/8【解析】先天性耳聋是常染色体隐性遗传，3个体基因型为Dd，4个体不携带d基因，后代男孩中不可能出现耳聋个体；色盲是X染色体上的隐性遗传病，5个体患病(XbY)，3为携带者，所以4个体基因型XBXBXBXb11，后代男孩中色盲的概率为。【答案】A121214判断是否是伴性遗传的关键是：1.发病情况在雌雄性别中是否一致。2.是否符合伴性遗传的特点。