高中生物必修2（人教版 2019）· 第2章 基因和染色体的关系

第2章 基因和染色体的关系

• 配子染色体为什么比体细胞少一半：一句话 配子要和另一个配子结合成受精卵，所以形成配子时必须先让染色体数目减半，受精后才能恢复到体细胞的数目，亲子代的染色体数才能稳定。若配子也靠有丝分裂产生，染色体数不变，受精后就加倍，后代染色体会越来越多。 体细胞：各种组织细胞，染色体…
• 减数分裂的概念：一句话 对象：进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时。特点：染色体只复制一次，细胞却连续分裂两次。结果：成熟生殖细胞里的染色体数目是原始生殖细胞的一半。 例子 一次复制、两次分裂，一个母细胞得到 4 个子细胞；减数分裂的英文是 meiosi…
• 减数分裂前要做哪些准备：一句话 在睾丸、卵巢等有性生殖器官里，原始生殖细胞（如精原细胞）先靠有丝分裂增殖，保持数量稳定；然后经过减数分裂前的间期，进行 DNA 复制和有关蛋白质合成、细胞适度长大，变成初级精（卵）母细胞。 复制后每条染色体含两条完全相同的姐妹染色…
• 什么是同源染色体：一句话 减数分裂中能配对（联会）的两条染色体才叫同源染色体；一般一条来自父方、一条来自母方，形状和大小通常相同（性染色体 X 与 Y 例外）。 易混 形状大小相同的不一定是同源（姐妹染色单体分开后的两条子染色体形状相同，但不是同源）；一条…
• 联会与四分体：一句话 联会：减一前期，同源染色体两两配对、紧靠在一起，同源区段对同源区段。联会后的每对同源染色体含 4 条染色单体，叫一个四分体。联会的目的是为分离做准备，让分离不出差错。 一个四分体 = 1 对同源染色体 = 2 条染色体 = 4 条…
• 四分体模型：减一、减二各分什么：一句话 复制后一对同源染色体有 4 条染色单体：减一，同源染色体分开；减二，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。四条染色单体最终分别进入 4 个子细胞（课程称之为“四分离”）。染色体数目减半发生在减一，不是减二。 易混 减一结束时每个子细胞已是…
• 减二的实质是什么：一句话 减二是没有同源染色体的特殊有丝分裂：前期染色体散乱排布，中期着丝粒排在赤道板上，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，末期进入两个子细胞；染色体数目前后不变，只在后期暂时加倍。 例子 以含 4 条染色体的次级精母细胞为例：减二前、中期…
• 交叉互换：配子多样性的来源之一：一句话 减一前期，联会的同源染色体上，非姐妹染色单体之间可以交换对应片段，使非等位基因重新组合，产生新的配子类型，增加配子的多样性。 例子 AB 连锁在一条染色体、ab 在另一条上：不互换只得 AB、ab 两种配子；互换后还会出现 Ab、…
• 非同源染色体自由组合：一句话 减一后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体随机组合，进入同一个子细胞，使位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，增加配子多样性。 例子 两对同源染色体上的 Aa、Bb：自由组合得到 AB、ab、Ab、aB 四种配子；人有 23 …
• 互换和自由组合有何区别：一句话 二者都增加配子的多样性，区别在基因的位置：互换针对同一对同源染色体上连锁的两对等位基因，靠非姐妹染色单体交换片段；自由组合针对位于两对同源染色体上的两对等位基因，靠非同源染色体随机组合。 补充 一对同源染色体上的基因并非每个细胞都…
• 精子形成的场所与细胞名称：一句话 场所：睾丸（哺乳动物的精巢）里的曲细精管。过程：精原细胞（先经有丝分裂增殖）→ 间期复制、长大 → 初级精母细胞 →（减一）→ 2 个次级精母细胞 →（减二）→ 4 个精细胞 → 变形 → 精子。 易混 初级精母细胞是减一时期的细…
• 减一各时期的染色体行为：一句话 前期：同源染色体联会，形成四分体，可发生非姐妹染色单体互换；中期：四分体排在赤道板两侧；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，着丝粒不分裂；末期：细胞质分裂形成 2 个子细胞（精子形成时是 2 个次级精母细胞），染色体数目减…
• 精细胞为什么要变形：一句话 精细胞要变形成蝌蚪状的精子：头部含细胞核，把遗传物质带进卵细胞，并有顶体（含顶体酶，帮助精子穿过卵细胞外围结构）；尾部能摆动，线粒体集中在尾基部供能；多余的细胞质和细胞器被丢弃，减轻负担。这体现结构与功能相适应。 易混 变形不是分…
• 卵细胞是怎样形成的：一句话 场所：卵巢（内有发育程度不同的卵泡）。过程：卵原细胞增大、复制 → 初级卵母细胞 →（减一，不均等分裂）→ 1 个次级卵母细胞 + 1 个第一极体 →（减二，次级卵母细胞不均等分裂）→ 1 个卵细胞 + 1 个第二极体；第一极体也…
• 精子与卵细胞形成有何不同：一句话 相同：染色体行为（复制一次、分裂两次，减一同源分离、减二姐妹分开）和结果（染色体减半、配子有多样性）。不同：场所，睾丸和卵巢；细胞质分裂，精子形成的两次分裂都是均等的，卵细胞形成时初级卵母细胞、次级卵母细胞的分裂都不均等，第一极体…
• 一个原始生殖细胞产生几种配子：一句话 不考虑互换：1 个基因型为 AaBb 的精原细胞（两对基因位于两对同源染色体上），减数分裂后得到 4 个精子、2 种类型（两两相同）；1 个卵原细胞只得到 1 个卵细胞、1 种类型。而 1 个这样的个体可以产生 AB、Ab、aB、…
• 受精作用的过程：一句话 精子与卵细胞相互识别，接着细胞膜融合、细胞核融合：精子的头部进入卵细胞，尾留在外面；卵细胞膜发生复杂的生理变化，阻止其他精子进入，使一个卵细胞只和一个精子结合；随后精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，染色体会合，形成受精卵。 易混 …
• 为什么亲子代染色体数目保持恒定：一句话 减数分裂使配子中的染色体数目减半，受精作用使受精卵里的染色体数目又恢复到体细胞的数目：先减半、再加倍。所以每种生物前后代体细胞的染色体数目保持不变，遗传也就稳定；受精卵细胞核里的染色体一半来自父方，一半来自母方。 考法 课程提示：…
• 后代为什么具有多样性：一句话 两个来源：一是减数分裂形成的配子本身有多样性（减一前期非姐妹染色单体互换，减一后期非同源染色体自由组合）；二是受精时精子和卵细胞的结合是随机的。多样性有利于生物适应变化的环境，在自然选择中进化。 例子 “一母生九子，九子各不同”：…
• 骡为什么一般不能繁殖：一句话 骡的体细胞有 63 条染色体（32 条来自马、31 条来自驴），这些染色体都没有同源染色体，减数分裂时不能联会，染色体的分配紊乱，不能形成正常配子，所以不育。骡的体细胞增殖靠有丝分裂，不涉及同源染色体，可以正常进行。 易混 有丝分…
• 各时期染色体、染色单体、DNA 数目：一句话 设体细胞染色体数为 2n，只数核 DNA。初级精母细胞（减一前、中、后期）：染色体 2n，染色单体 4n，DNA 4n，前期和中期有 n 个四分体；次级精母细胞前、中期：n、2n、2n；后期：2n、0、2n；精细胞：n、0、n。 …
• 有丝分裂与减数分裂的对比：一句话 复制次数都是 1 次；分裂次数：有丝 1 次，减数连续 2 次；子细胞数：2 个与 4 个；子细胞染色体数：与母细胞相同（2n）与减半（n）。同源染色体：有丝分裂细胞中有，但没有联会、分离、四分体；减数分裂中联会，减一分离。意义：…
• 看模式图判断细胞所处时期：一句话 先看有无同源染色体：无同源染色体 → 减二；有同源染色体且出现联会、四分体、同源分离或互换 → 减一；有同源染色体但不联会、不分离 → 有丝分裂。再看着丝粒：着丝粒分裂、染色体移向两极，有同源是有丝后期，无同源是减二后期。 补充 …
• 显微照片怎么判断分裂时期：一句话 照片里染色后颜色一样，看不出哪两条是同源，所以主要靠细胞大小和分裂数目：较大的细胞由 1 个分成 2 个 → 减一；较小的细胞由 2 个变成 4 个 → 减二。再看形态（以减一为例）：还没有成形的染色体、都是细长丝状，正由染色质丝…
• 染色体数是奇数，是哪种细胞：一句话 在二倍体生物的正常细胞中（不考虑染色体数目变异），同源染色体成对存在，凡是有同源染色体的细胞（有丝分裂各时期、减一各时期），染色体数都是偶数。出现奇数条染色体，说明同源染色体已在减一分开，必定是减二时期的细胞或减二产生的子细胞（次…
• 染色体与 DNA 数目变化曲线怎么看：一句话 设体细胞核 DNA 为 2c。减数分裂中：染色体数 2n（间期、减一）→ 减一结束降为 n → 减二后期暂时升回 2n → 减二结束降为 n；核 DNA：间期复制由 2c 升到 4c，减一末降到 2c，减二末降到 c。 补充 曲线…
• 配子里的染色体能叫“对”吗：一句话 不能。减数分裂时同源染色体已经彼此分开，配子（精子、卵细胞）里没有同源染色体，染色体只能说“条”，不能说“对”。 例子 例如玉米体细胞有 10 对（20 条）染色体，减数分裂后卵细胞里是 10 条，而不是“5 对”：数目虽然减半，…
• 萨顿推论：基因与染色体的平行关系：一句话 萨顿发现基因和染色体的行为存在明显的平行关系，推论基因在染色体上：①基因在杂交中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精中形态结构也相对稳定；②体细胞中基因成对、染色体成对，配子中只有成对基因中的一个、成对染色体中的一条；③成对…
• 类比推理和假说—演绎有何不同：一句话 类比推理：根据两个对象在许多特点上相似，推出它们还有别的相似之处，只提出假说，没有进一步验证，所以不严谨。假说—演绎法：提出问题 → 作出假说 → 演绎推理 → 实验验证 → 得出结论，有实验验证，更严谨。萨顿用类比推理，摩尔根用…
• 摩尔根为什么选果蝇做材料：一句话 果蝇适合做遗传学材料：易饲养、繁殖快、后代多，便于统计；染色体少（4 对，3 对常染色体 + 1 对性染色体，雌 XX、雄 XY），便于观察基因与染色体的关系；有许多易区分的相对性状，如红眼与白眼。 补充 灰身与黑身、长翅与残翅也…
• 摩尔根的杂交实验现象：一句话 白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交：F1 全为红眼，说明红眼为显性；F1 雌雄交配，F2 中红眼：白眼 = 3:1，符合分离定律，说明眼色由一对等位基因控制。但所有白眼果蝇都是雄性，雌果蝇中没有白眼，性状与性别相关联。 易混 3:1 只说…
• 摩尔根的假设与遗传图解：一句话 假设：控制白眼的基因（w）位于 X 染色体上，Y 染色体上没有它的等位基因。P：红眼雌 X^W X^W × 白眼雄 X^w Y → F1：X^W X^w（红眼雌）、X^W Y（红眼雄）；F1 雌雄交配 → F2：X^W X^W、X…
• 测交验证：哪个测交更有力：一句话 预期：①F1 红眼雌 X^W X^w × 白眼雄 X^w Y → 雌雄中都是红眼：白眼 = 1:1，共 1:1:1:1；②白眼雌 X^w X^w × 红眼雄 X^W Y → 雌全红眼、雄全白眼。实验结果与预期一致，验证了假说。第②…
• 白眼基因在 Y 染色体上行不行：一句话 若白眼基因只在 Y 上、X 上没有：白眼雄蝇的 Y 传给所有雄性后代，F1 雄蝇应全为白眼，与 F1 全红眼的实验不符，可排除。若基因在 X、Y 的同源区段（X、Y 上都有）：红眼雌 X^W X^W × 白眼雄 X^w Y^w，F…
• 基因在染色体上呈线性排列：一句话 摩尔根及其学生经十多年实验，发明了测定基因在染色体上相对位置的方法，并绘出了果蝇各基因在染色体上的相对位置图（如黄身、白眼、红宝石眼、截翅、朱红眼、深红眼、棒状眼、短硬毛等都在 X 染色体上）。结论：一条染色体上有许多基因，基因在…
• 分离定律的细胞学实质：一句话 杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性；减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。它发生在减一后期。 易混 等位基因分离（减一，同源染色体分开）不同于相同基因分离（复制产生的相…
• 自由组合定律的细胞学实质：一句话 位于非同源染色体上的非等位基因，在形成配子时随非同源染色体的自由组合而自由组合，彼此互不干扰。所以自由组合的本质是非同源染色体的自由组合，两对等位基因必须位于两对同源染色体上才遵循。 易混 分离定律针对一对等位基因，自由组合针对多…
• 连锁交换：同一对同源染色体上的两对基因：一句话 两对等位基因位于同一对同源染色体上（基因线性排列）时，不能自由组合：如 AB/ab，减数分裂时 AB 在一起、ab 在一起，只形成 AB、ab 两种配子，叫连锁。减一前期同源染色体的非姐妹染色单体互换后，才会出现少量 Ab、aB …
• 基因和染色体能画等号吗：一句话 不能。染色体是基因的主要载体，由 DNA 和蛋白质构成；基因通常是具有遗传效应的 DNA 片段（RNA 病毒的基因是 RNA 片段），在染色体上呈线性排列；染色体上基因与基因之间还有不是基因的片段。线粒体、叶绿体中也有基因，原核生…
• 孟德尔定律适用于哪些生物：一句话 孟德尔定律的核心是染色体行为：有同源染色体，等位基因才能分离；非同源染色体，非等位基因才能自由组合。所以它只适用于进行有性生殖的真核生物（有染色体，有减数分裂）；细菌没有染色体，无性生殖不发生减数分裂，都不适用。 易混 光说“真核…