课件82张PPT。生物·必修2（人教版）第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂 栏目链接核 心点 晴1．减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，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。
2．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，叫做同源染色体。 同源染色体两两配对的现象叫做联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫一个四分体。四分体中的非姐妹染色单体经常发生交叉互换。 栏目链接核 心点 晴3．染色体的复制发生在减数第一次分裂前的间期，两次分裂之间的间期染色体不复制。最终形成的配子染色体数目减半。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。
4．联会现象形成四分体结构是减数第一次分裂特有的现象，也是判断该时期的重要依据。交叉互换发生在这个时期。 栏目链接5．同源染色体分离，其上的等位基因也分离，分别移向细胞两极。与之同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合。
6．减数第二次分裂染色体不再复制；每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。核 心点 晴 栏目链接 栏目链接一、减数分裂自 主学 习进行____________的生物
产生____________细胞时染色体只复制一次，而细胞连续分裂________次形成的成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞________有性生殖成熟生殖 两减少一半 栏目链接二、动物精子的形成过程新 知初 探1．形成场所：________。
2．形成过程。睾丸初级精母细胞次级精母细胞精细胞 栏目链接三、动物卵细胞的形成过程新 知初 探1．形成场所：________。
2．形成过程。卵巢初级卵母细胞次级卵母细胞极体 栏目链接四、染色体的变化1．减数第一次分裂。
(1)间期：染色体________，每条染色体都包含______________条姐妹染色单体。
(2)分裂期。两同源染色体中期后期同源染色体 栏目链接新 知初 探2．减数第二次分裂。
(1)间期：通常没有或时间很短，染色体不再复制。
(2)分裂期：染色体的着丝点分裂，________________分开，并移向______________。姐妹染色单体细胞两极 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂。( )
(2)减数分裂过程中，染色体复制次数和细胞分裂次数是相同的。( )
(3)精子和卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的。( )
(4)一个卵原细胞只能产生一个卵细胞，而一个精原细胞能形成四个精子。( )√× × √ 栏目链接(2)减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。 (3)卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质是不均等分裂的。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)1个四分体中含有几条染色体，几个DNA分子？ (2)减数分裂过程中，染色体数目减半发生在哪一时期？2条染色体，4个DNA分子。减数第一次分裂末期。 栏目链接新 知初 探(3)次级精母细胞的各个时期细胞中染色体数目相同吗？(4)分析观察减数分裂实验不选择雌性个体的原因。不同。减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍。①卵细胞产生数量少。 ②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞。 栏目链接 栏目链接探究一 减数分裂过程中相关概念辨析要 点探 究1．染色体和染色单体。
(1)染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后，一个着丝点上连接的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。 栏目链接要 点探 究(3)比较见下表：1个 1条 无 1个
1个 1条 2条 2个 栏目链接要 点探 究2.同源染色体和非同源染色体。
(1)同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
(2)非同源染色体是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。 栏目链接要 点探 究 (3)比较见下表：①如图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体
②如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体 栏目链接要 点探 究3.联会和四分体。
(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。即一对同源染色体含4条染色单体。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。 栏目链接要 点探 究4．姐妹染色单体和非姐妹染色单体。
(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如下图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如下图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。 栏目链接要 点探 究特别提醒：有同源染色体的存在≠进行减数分裂
(1)并不是只有能进行减数分裂的细胞才含有同源染色体，正常的体细胞中也含有同源染色体。
(2)存在同源染色体的细胞并不都能配对形成四分体，只有在减数分裂过程中才能联会形成四分体。 栏目链接 1.(1)形状、大小相同的两条染色体一定是同源染色体吗？举例说明。要 点探 究问题导学不一定。例如，姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。(2)在四分体时期，非姐妹染色单体之间都能发生交叉互换吗？不一定，只有同源染色体的非姐妹染色单体之间才可能发生交叉互换。 栏目链接要 点探 究【例1?】 减数分裂过程中，着丝点的分裂发生在( )
A．间期 B．第一次细胞分裂
C．第二次细胞分裂 D．四分体时期减数第二次分裂细胞中，每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤体的牵引下，这两条染色体移向两极并随细胞的分裂进入两个子细胞。C 栏目链接要 点探 究跟踪训练1.右图表示细胞分裂的过程，n代表一个细胞的染色体数。下列有关该细胞分裂的叙述不正确的是( )
A．可表示人体细胞的有丝分裂
B．可发生在卵细胞的形成过程中
C．可表示次级精母细胞的形成
D．在细胞分裂中发生了染色单体的分离C 栏目链接次级精母细胞的形成染色体数目会减半。 栏目链接要 点探 究探究二 减数分裂过程分析要 点探 究1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数为2N)。分裂前是否复制 复制 不复制
起始细胞名称 级性母细胞 次级性母细胞(第一极体)
染色体数目变化 2N→N(减半) N→2N→N(不变)
核DNA数目变化 4N→2N(减半) 2N→N(减半) 染色体主要行为复制、联会、四分体(交叉互换)、同源染色体分离、非同源染色体自由组合着丝点分裂，姐妹染色单体分开同源染色体 含有(N对) 无
子细胞名称 次级性母细胞(第一极体) 精细胞、卵细胞(第二极体) 栏目链接要 点探 究2.减数分裂过程中有关的变化曲线。
减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化如下所示：
(1)变化曲线。 栏目链接要 点探 究(2)曲线分析。
①染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量已加倍。
②在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段)，染色体：核DNA＝1：1。
③在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段)，染色体：核DNA＝1：2。 栏目链接要 点探 究④BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制，DNA含量加倍，但是染色体数目不变。
⑤DE(de)段表示减数第一次分裂结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内DNA和染色体数目均减半。
⑥ff′段表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是DNA含量不变。
⑦H(h)点表示减数第二次分裂结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分到了两个子细胞中。 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究问题导学2.(1)在细胞分裂过程中，染色体数与核DNA数的比例是多少？
在含有染色单体时，比例为1∶2；不含有染色单体时，比例为1∶1。 栏目链接要 点探 究(2)若以细胞分裂时期为横坐标，每条染色体上的DNA含量为纵坐标，画出减数分裂过程中两者关系的曲线。 栏目链接要 点探 究【例2?】 下列有关减数分裂的叙述，正确的是( )
A．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，产生的卵细胞中有5对染色体
B．减数分裂过程中非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也随之自由组合
C．人的初级精母细胞中有46条染色单体，精子中有23条染色体
D．四分体的非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换 栏目链接要 点探 究技巧归纳：(1)交叉互换发生在四分体中的非姐妹染色单体之间。
(2)特殊情况下，可能出现同源染色体或姐妹染色单体形成的子染色体移向细胞的同一极，其形成的配子的染色体的数目不再是减半的情况。
(3)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期或者间期时间很短。
(4)同源染色体分离着丝点数目减半，姐妹染色单体分离着丝点数目暂时加倍。 栏目链接要 点探 究当细胞发生减数分裂后，同源染色体分离，因此，得到的配子中不再有成对的染色体；减数分裂过程中非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合，并非所有非等位基因之间均进行自由组合；人的体细胞中有46条染色体，在减数分裂形成初级精母细胞时，也是46条染色体，但每条染色体含有2条染色单体，故初级精母细胞中含有92条染色单体，精子中染色体数目减半为23条；四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间可以发生交叉互换。D 栏目链接要 点探 究互动探究(1)高等植物的配子产生过程是怎样的？高等植物的配子产生过程与动物不同，但过程中也存在减数分裂现象，两者的减数分裂过程中染色体的数量变化是相同的。(2)精细胞变形过程属于减数分裂吗？精细胞的变形不属于减数分裂过程。 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．(双选)下列与细胞分裂相关的坐标图中(不考虑细胞质DNA)，有关叙述正确的是( )AB 栏目链接要 点探 究A．图甲中BC段细胞的名称可以是初级性母细胞
B．图乙中，基因重组发生在AB段
C．图乙中CD段染色体和DNA数量比都是1∶2
D．图甲表示有丝分裂，乙图表示减数分裂图中AB段表示DNA复制过程，BC段可代表有丝分裂前期、中期和减数分裂第一次分裂及减数分裂第二次分裂前期、中期。图乙表示减数分裂过程中细胞中的DNA含量，BC段DNA含量减半，说明减数第一次分裂完成，基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期。 栏目链接探究三 精子与卵细胞形成过程的异同要 点探 究减数第一次分裂①染色体复制
②联会、四分体
③交叉互换(可能发生) ④同源染色体分离
⑤子细胞中染色体数目减半1个精原细胞
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究特别提醒：减数分裂过程中的数量关系
(1)染色体数＝着丝点数(直接观察所给图示来获取)。
(2)DNA数的计算公式：无论题目有没有图，首先判断细胞是否含有姐妹染色单体。
①如果含有姐妹染色单体，则DNA数＝姐妹染色单体数。
②如果不含有姐妹染色单体，则DNA数＝染色体数。
(3)1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条姐妹染色单体。
(4)四分体数＝同源染色体对数。 栏目链接要 点探 究问题导学3.(1)减数第二次分裂后期，染色体数目和核DNA数目与正常体细胞内染色体及核DNA数目相同吗？相同。核DNA在减数第一次分裂间期复制而数目加倍，减数第一次分裂结束后，染色体数目与核DNA数目都减半，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍。 栏目链接要 点探 究(2)如何根据分裂图像判断动物的性别？据减数第一次分裂细胞质是否均等分裂来判断，若均等分裂，则为雄性动物；若不均等分裂，则为雌性动物。 栏目链接要 点探 究【例3?】 卵细胞和精子形成过程的不同之处在于( )
A．减数分裂过程中出现不均等的细胞质分裂
B．细胞中着丝点分裂的时期不同
C．细胞中染色体复制的时期不同
D．细胞中同源染色体分离的时期不同 栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究初级卵母细胞经过第一次分裂形成一个大的细胞(次级卵母细胞)和一个小细胞(极体)。接着次级卵母细胞进行第二次分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂后形成1个卵细胞和3个极体(极体一般都退化消失)。A 栏目链接要 点探 究跟踪训练3．下图为次级卵母细胞继续分裂过程示意图的是( )B次级卵母细胞细胞质不均等且不含同源染色体，由此可判断为B图。 栏目链接探究四 减数分裂与有丝分裂的比较易 错剖 析1．常见的前期、中期、后期的分裂图像(以2N＝4为例)。有同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，且有联会和四分体，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体 栏目链接要 点探 究(续表)有同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，四分体排列在赤道板两侧，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体 栏目链接要 点探 究着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均有同源染色体同源染色体分开，每条染色体含2条姐妹染色单体，每一极细胞中均无同源染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均无同源染色体(续表) 栏目链接要 点探 究2.鉴别图像的常用方法。
(1)前期的鉴别：看有无同源染色体及联会、四分体现象。
①无同源染色体，为减数第二次分裂。
②有同源染色体，无联会、四分体现象，为有丝分裂。
③有同源染色体，有联会、四分体现象，为减数第一次分裂。 栏目链接要 点探 究(2)中期的鉴别：
①每对同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂。
②有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂。
③无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂。
栏目链接要 点探 究 (3)后期的鉴别：
①着丝点未分裂，同源染色体分离，为减数第一次分裂。
②着丝点分裂，每一极内无同源染色体，为减数第二次分裂。
③着丝点分裂，每一极内有同源染色体，为有丝分裂。 栏目链接要 点探 究特别提醒：减数分裂图像范围的确定
减数分裂图像涉及精子和卵细胞的形成，题目中给定的一组图像应有三种情况：①只有精子的形成图像；②只有卵细胞的形成图像；③既有精子又有卵细胞的形成图像。
解题时首先要界定好是哪一情况，界定方法如下：
(1)题干中信息提示，若题干中提示是雄性动物体内或精巢(睾丸)中发生的细胞分裂，则界定为情况①；若提示是雌性动物或卵巢内进行，则为情况②；未提示考虑情况③。 栏目链接要 点探 究(2)据图像特点分析： 栏目链接若不均等分裂，一定是情况②；若减Ⅰ后期均等分裂，一定是情况①；若减Ⅱ后期均等分裂则应是情况③。
(3)根据性染色体确定(本章第3节学习)：
图示中画出性染色体，若为XY型性别决定，两条同型性染色体可确定为雌性个体，即情况②，两条异型性染色体可确定为雄性个体，即情况①；若为ZW型性别决定，结果相反。要 点探 究 栏目链接要 点探 究【例4?】 下图是某些动物的细胞分裂图像，据图回答下列问题： 栏目链接要 点探 究(1)指出图中各图像所代表的细胞分裂方式及所处的分裂时期：_________________________________________；
(2)图像中表示动物的体细胞的有________，表示初级精母细胞的有________，表示次级精母细胞的有________；
(3)图A中的细胞有________条染色体，________条染色单体，________个DNA分子； 栏目链接要 点探 究(4)图B中有________个四分体，该图与图A、图C若表示同一细胞的不同分裂时期，则三图表示细胞分裂的正确顺序是________；
(5)以染色体组合种类为标准，具有图B表示那种细胞的动物，其减数分裂能生成__________种类型的精子(或卵细胞)。 栏目链接要 点探 究归纳技巧：细胞增殖过程中遗传物质的变化
(1)有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，同源染色体不分离，因此母细胞与子细胞遗传物质保持不变。
(2)减数分裂过程中染色体复制一次，细胞连续分裂两次。减数第一次分裂同源染色体分离，染色体、DNA数目减半，两个子细胞中的遗传物质不相同；减数第二次分裂姐妹染色单体分离，来自同一个次级性母细胞的两个子细胞遗传物质相同。
栏目链接要 点探 究本题分析各图像时，应运用“三看鉴别法”。
一看细胞中的染色体数目：如果细胞中染色体数为奇数，一定是减数第二次分裂，而且细胞中一定没有同源染色体；如果染色体数为偶数，则进行第二看。
二看细胞中有无同源染色体：如果没有同源染色体，一定是减数第二次分裂；如果有同源染色体，则进行第三看。
三看细胞中同源染色体的行为：若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次；若无上述特殊行为，则为有丝分裂。 栏目链接 (1)A联会；B四分体；C减Ⅰ中期；D有丝分裂中期；E减Ⅱ中期；F减Ⅱ中期；G减Ⅰ后期；H有丝分裂后期；I和J都是减Ⅱ后期 (2)D、H A、B、C、G E、F、I、J (3)4 8 8
(4)2 A→B→C (5)4要 点探 究 栏目链接要 点探 究跟踪训练4．人体的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(X1、X2)，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(Y1、Y2)。一般情况下，以下比较结果正确的是( )
A．染色体数目X1与X2相同，Y1与Y2不同
B．核基因种类X1与X2不同，Y1与Y2相同
C．染色体数目X1与X2不同，Y1与Y2相同
D．核基因种类X1与X2相同，Y1与Y2不同D 栏目链接要 点探 究有丝分裂过程中，染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中，因此X1与X2完全相同；减数第一次分裂过程中同源染色体发生分离，因此存在于同源染色体上的等位基因分离，因此两个次级精母细胞中的核基因不同。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例1?】 如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法中正确的是( )A．①②③④都具有同源染色体
B．动物睾丸或卵巢中不可能同时出现以上细胞
C．④的子细胞是精细胞或极体
D．上述细胞中有8条染色单体的是①②③ 栏目链接易 错剖 析概念混淆。④图为减数第二次分裂后期，形态相同的染色体是着丝点分裂产生的，不为同源染色体(1)知识缺陷。动物睾丸中精原细胞数目的增殖通过有丝分裂，精原细胞产生精细胞通过减数分裂。①③图示为有丝分裂，②④图示为减数分裂
(2)思维定势影响。看到④图示为细胞质均等分裂，认为不能出现在动物卵巢，但忽视了极体也是细胞质均等分裂 栏目链接 选C。通过①②③④图示不能确定是雄性还是雌性动物细胞分裂图。④为减数第二次分裂后期，而且细胞质均等分裂，所以④的子细胞可能是精细胞或极体。易 错剖 析 栏目链接易 错剖 析【例2?】 (双选)如图中的A图表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；B图表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图下列说法正确的是( ) 栏目链接易 错剖 析A．基因重组发生在图A中的AB段
B．图B中甲细胞含有8条染色体
C．图B中乙细胞处于图A中的BC段
D．图B中丙细胞分裂后直接产生两个精易错选项：选AB项或CD项。误认为图B中甲和乙细胞处于图A中的BC段；图B中丙细胞处于图A中的DE段。 栏目链接易 错剖 析错因分析：思维定势影响。没有认真分析图A纵坐标的含义，直接根据以往所学曲线的变化得出答案。图A表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系，不是细胞中或细胞核中DNA含量变化。 栏目链接 选BC。根据图A分析，从开始到A点每条染色体没有复制，只含一个DNA分子，复制后在着丝点没有分裂前含有两个DNA分子。所以图B中乙、丙细胞处于图A中的BC段，图B中甲细胞有8个着丝点，含有8条染色体，处于图A中的DE段。基因重组发生在减数第一次分裂时期，即图A中BC段，A错误；图B中丙细胞分裂后形成两个精子细胞，变形后才叫精子，D错误。 栏目链接 栏目链接课题：观察细胞的减数分裂实 验专 项基础理论：
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的步骤：
(1)低倍显微镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
(2)根据染色体的形态、位置和数目，利用低倍镜和高倍镜识别不同时期的细胞。
(3)根据观察结果绘制不同时期的细胞简图。 栏目链接(双选)右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，图中可见染色体散乱的分布，该时期( )
A．是减数分裂第一次分裂的前期
B．是减数分裂第一次分裂的中期
C．非姐妹染色单体发生了互换
D．结束后，同源染色体发生联会典例剖析实 验专 项AC 栏目链接由图中染色体的特点可以看出染色体已完成了复制且呈散乱分布状态，故选A、C两项。实 验专 项 栏目链接互动探究(1)为什么用蝗虫的精母细胞作材料？实 验专 项蝗虫细胞染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 栏目链接(2)视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？实 验专 项细胞已被固定死亡，不可能存在动态变化过程。但不同的细胞被固定在不同的时期，可以在视野中观察到各个时期的染色体形态。 栏目链接课件55张PPT。生物·必修2（人教版）第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
二、受精作用 栏目链接核 心点 晴1．受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2．受精作用过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面；卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入；精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。
3．受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。 栏目链接核 心点 晴4．减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 栏目链接 栏目链接一、配子中染色体组合的多样性新 知初 探自主学习1．建构模拟。
(1)模拟减数分裂过程中________数目及主要行为的变化，加深对减数分裂过程的理解。
(2)模拟减数分裂过程中________________的自由组合，加深对配子中染色体多样性的理解。染色体 非同源染色体 栏目链接新 知初 探2．原因分析。
(1)同源染色体________时，四分体中的____________________容易发生交叉互换。
(2)同源染色体分离的同时，____________表现为自由组合。联会非姐妹染色单体非同源染色体 栏目链接二、受精作用新 知初 探1．定义：在生物体的有性生殖的过程中，精子与卵细胞结合成为________的过程，叫做____________。
2．过程。
(1)精子的________进入卵细胞，尾部留在外面。
(2)卵细胞的________会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
(3)精子头部穿进卵细胞以后，它的________与卵细胞的________结合在一起。受精卵受精作用头部 细胞膜 细胞核 细胞核 栏目链接新 知初 探3．实质：精子的________与卵细胞的________相融合的过程。
4．结果：受精卵中的________又恢复到体细胞的数目。在受精卵中，从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起，其中有一半染色体来自________(父方)，一半来自________(母方)。
5．意义。
(1)子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。细胞核 细胞核 染色体 精子 卵细胞 栏目链接新 知初 探 (2)对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体____________的恒定，对于生物的________和________，都是十分重要的。数目 遗传 变异 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)同源染色体分离，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期。( )
(2)1个精原细胞形成4种精子。( )
(3)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。( )√ × √ 栏目链接新 知初 探(2) 1个精原细胞进行减数第一次分裂，产生2个次级精母细胞，减数第二次分裂相当于有丝分裂，所以1个精原细胞形成2种精子。 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)1个具有n对同源染色体的卵原细胞在减数分裂中产生多少种卵细胞？为什么？1种。1个卵原细胞经过减数分裂只产生1个卵细胞。 栏目链接新 知初 探 (2)受精卵中的DNA是一半来自父方，一半来自母方吗？说明原因。
不是。核DNA是一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的DNA几乎全部来自母方。 栏目链接 栏目链接探究一 配子来源的判断方法要 点探 究1．配子来源的判断方法。
(1)参照下图可知： 栏目链接要 点探 究①E和F、G和H中的染色体组成完全相同，E(F)与G(H)中的染色体“互补”，即E(F)与G(H)中的染色体组合在一起即为精原细胞A中的染色体。
②C与D中的染色体“互补”，即C与D中的染色体组合在一起即为初级精母细胞B中的染色体。
(2)判断方法：
①若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。 栏目链接要 点探 究②若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
③若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只可能来自一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。
2．配子中染色体组合种类。(不考虑交叉互换) 栏目链接要 点探 究(1)含一对同源染色体的精(卵)原细胞(图1)形成的配子：1个精原细胞 4 2种：A和a
1个卵原细胞 1 1种：A或a
m个精原细胞 4m 2种：A和a
m个卵原细胞 m 2种：A和a 栏目链接要 点探 究 (2)含两对同源染色体的精(卵)原细胞(图2)形成的配子：1个精原细胞 4 2种：AB和ab或Ab和aB
1个卵原细胞 1 1种：AB或Ab或aB或ab
m个精原细胞 4m 4种：AB和Ab和aB和ab
m个卵原细胞 m 4种：AB和Ab和aB和ab 栏目链接要 点探 究(3)含n对同源染色体的精(卵)原细胞(图3)形成的配子：1个精原细胞 4 2种(多种情况)
1个卵原细胞 1 1种(多种情况)
m个精原细胞 4m 2n
m个卵原细胞 m 2n 栏目链接要 点探 究说明：①对于一个含有n对同源染色体的精原细胞而言，可能产生的精子种类为2n种，而实际上只能产生其中的两种；对于一个含有n对同源染色体的卵原细胞而言，可能产生的卵细胞种类也为2n种，但实际上只能产生其中的一种。
②若考虑交叉互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生配子种类会大于2n种。 栏目链接要 点探 究特别提醒： (1)应用减数分裂知识解决配子种类问题时，应注意分析原始生殖细胞中同源染色体的组成，同时注意原始生殖细胞的数目。
(2)解决配子来源问题的关键是分析配子中形态、大小相同的染色体。 栏目链接要 点探 究问题导学4种。 1.(1)1个含有1对同源染色体的精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，能产生多少种精子？ 栏目链接要 点探 究(2)1个含有n对同源染色体的雌性个体，在减数分裂中，有1对同源染色体发生了交叉互换，能产生多少种卵细胞？2n＋1种。 栏目链接要 点探 究【例1?】 如右图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是( ) 栏目链接要 点探 究A．①②；③④ B．①③
C．①④；②③ D．②④技巧归纳：判断配子来源的技巧
在解题中要遵循“两两相同、两两互补”的原则。一个初级精母细胞减数分裂(不考虑交叉互换)能产生四个精细胞，其中两两相同、两两互补，即由一个次级精母细胞产生的两个精细胞，其染色体类型是相同的；两个次级精母细胞产生的两种精细胞染色体类型是互补的，即一对同源染色体，如果来自父方的一条染色体在一种精细胞内，那么来自母方的一条染色体肯定在另一种精细胞内。 栏目链接要 点探 究如果出现交叉互换，在“两两相同、两两互补”的原则下，会发生局部的交换。
解决此问题，首先要明确一个精原细胞产生的两个次级精母细胞内的染色体“互补”，而一个次级精母细胞产生的两个精细胞内染色体应基本相同，然后注意分析每个精细胞内染色体的组成。 栏目链接发生交叉互换的是同源染色体的非姐妹染色单体，由题图可以看出①④为姐妹染色体，②③为姐妹染色体。在减数第二次分裂时发生姐妹染色单体的分离，即①④分离，②③分离。 栏目链接C要 点探 究要 点探 究跟踪训练1．一个含有Aa、Bb、Cc三对同源染色体的精原细胞，减数分裂形成四个精子，这四个精子的染色体组成可能是( )
A．BbC Bbc AaC Aac
B．ABc ABC aBC ABC
C．ABc abC ABc abC
D．ABC abc aBC AbcC 栏目链接一个精原细胞经减数分裂形成的四个精子的染色体组成两两相同(不考虑交叉互换和基因突变)。 栏目链接要 点探 究探究二 对受精作用的理解要 点探 究1．受精前的准备。
(1)精细胞变形的意义：精细胞变形为蝌蚪状的精子，使细胞核内的染色体集中在头部，细长的尾部获得运动的能力，利于受精。
(2)卵细胞体积较大的意义：卵细胞形成过程中两次细胞质不均等分裂，使卵原细胞中的细胞质更多地集中在卵细胞中，为受精卵提供营养，供早期胚胎发育所需。 栏目链接要 点探 究2．受精作用的细胞学基础。
(1)细胞膜和核膜的识别功能，才能保证同种生物的两性生殖细胞融合。
(2)生物膜的流动性，使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
? 栏目链接要 点探 究 (1)受精卵是新个体的第一个细胞，是个体发育的起点。
(2)精子和卵细胞是亲、子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。
(3)受精卵中的染色体数与正常体细胞相等，且一半来自父方，一半来自母方。但细胞质则几乎都来自卵细胞，即细胞质中的遗传物质几乎都来自母方，而且在卵细胞形成时的分配是随机的、不均等的。它们决定了细胞质遗传的两大特点：①母系遗传；②杂交后代不出现一定的分离比(即不符合孟德尔遗传定律)。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)在人类遗传中，孙子的1个体细胞含有其爷爷的1个体细胞染色体的数目是多少？
1～23条。(2)受精作用时，精子和卵细胞融合的生理基础是什么？细胞膜的流动性。 栏目链接要 点探 究【例2?】 下列有关受精作用的叙述错误的是( )
A．合子中的全部遗传物质一半来自父方，一半来自母方
B．受精时，精子和卵细胞中的染色体会合在一起
C．合子中的染色体一半来自父方，一半来自母方
D．合子中的染色体数与本物种体细胞的染色体数相同 栏目链接要 点探 究技巧归纳：(1)受精作用的细胞学基础。
①细胞膜信息交流功能：不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。
②细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。
(2)减数分裂与受精作用的意义。
对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 栏目链接要 点探 究理解：如上图所示。
①经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体比原来的减少一半。
②经受精作用后，受精卵的染色体又恢复到体细胞中的数目。 栏目链接要 点探 究③减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异；受精时卵细胞和精子结合又具有随机性，所以同一双亲的后代也必然出现多样性。 栏目链接要 点探 究受精作用是精子与卵细胞结合成为合子的过程。受精作用进行时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。精子头部穿进卵细胞以后，它的细胞核与卵细胞的细胞核结合在一起。因此在合子中，从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起，其中有一半染色体来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)。这样，合子中的染色体又恢复到体细胞的数目。可见，对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。合子中细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞。 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．下列关于减数分裂和受精作用的叙述，错误的是( )
A．减数分裂产生的卵细胞和精子在受精过程中是随机结合的
B．减数分裂和受精作用对于生物的生存和进化具有重要意义
C．减数分裂和受精作用可维持生物前后代染色体数目的恒定
D．减数第二次分裂的后期发生了基因的分离和自由组合D 栏目链接要 点探 究同源染色体分离与非同源染色体自由组合，发生在减数第一次分裂后期。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例】 关于高等动物受精作用的叙述，错误的是( )
A．受精作用发生在输卵管
B．精卵结合使染色体数目恢复到体细胞数目
C．受精作用中精卵融合利用了细胞膜的结构特点
D．卵细胞同受精卵一样新陈代谢非常旺盛
易错选项：B项或C项 栏目链接易 错剖 析 选D。受精作用的过程发生在输卵管中；精卵结合形成的受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子 (父方)，另一半来自卵细胞 (母方)；精子与卵细胞的识别是利用了细胞膜的信息交流功能，融合则利用了膜具有一定流动性功能。未受精时，卵细胞代谢较慢，但受精过程使卵细胞变得十分活跃，新陈代谢旺盛，随之发生了分裂、分化等生命活动。D 栏目链接 栏目链接课题：探究受精卵遗传物质与环境相互作用的发育过程实 验专 项基础理论：
1．受精作用是指在生物体的有性生殖的过程中，精子和卵细胞结合成为受精卵的过程。
2．受精卵进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。 栏目链接典例剖析实 验专 项广州部分面包厂家违规使用溴酸钾作为面粉品质改良剂。面粉中添加溴酸钾能增强制品的弹性和增强食欲。但人摄入一定量的溴酸钾可引起中枢神经系统麻痹，并可引起腹泻、肾脏损害、致癌等，孕妇食入过多会对胎儿致畸产生很大影响。为了解溴酸钾对人体的毒害作用，科研人员以小鼠为材料，用“动物细胞培养技术”对其毒性进行检测。 栏目链接实 验专 项(1)若实验小鼠为雌性，甲图画出了该细胞的部分染色体，且无同源染色体，则图中过程①为________分裂，甲细胞的名称是________。减数第一极体 栏目链接实 验专 项 (2)若该雌鼠的基因型为AaBbDD，图中1表示性染色体，则2、3、4表示________，若甲细胞形成的两个子细胞基因型为BDXA，与本次分裂同时产生的配子的基因型为________。
(3)实验原理：溴酸钾可引起细胞变异，通过检测变异细胞占全部培养细胞的百分数确定溴酸钾的毒性。
(4)实验步骤。
第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6号，分别加入等量相同的培养液和小鼠细胞。常染色体bDXa 栏目链接实 验专 项第二步：_________________________________________________________________________________________。
第三步：__________________________________________________________________________________________。
向1号培养瓶中加入蒸馏水，向2～6号培养瓶中加入等量的不同浓度的溴酸钾溶液培养一段时间后，取样制作临时装片，观察记录变异细胞的数目 栏目链接实 验专 项 (6)实验结论：_________________________________________________________________________________。(5)实验结果：如下表所示。水 10 50 100 300 900
0 0 1/106 1/106 12/106 48/106低浓度的溴酸钾毒性很小，100 mg/L以上时毒性明显增强 栏目链接图甲中无同源染色体，应处于减Ⅱ后期，又因细胞质均等分配，故为第一极体。有毒物质会引发分裂细胞染色体变异，其毒性大小可用变异细胞百分率表示，实验变量为溴酸钾浓度，其余条件要相同。实 验专 项 栏目链接课件51张PPT。生物·必修2（人教版）第2章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上 栏目链接核 心点 晴1．基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2．染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。
3．基因的分离定律的实质是：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；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。 栏目链接核 心点 晴4．基因的自由组合定律的实质是：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；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。 栏目链接 栏目链接一、基因在染色体上新 知初 探自主学习1．萨顿假说：
(1)内容：基因是由________携带着从亲代传递给下一代的，即基因在________上。
(2)依据：基因和染色体行为存在着明显的________关系。
(3)方法：_________________________________________。染色体染色体平行类比推理法 栏目链接新 知初 探2．实验证据(摩尔根的果蝇眼色实验)：
(1)过程及分析：红眼3∶1 栏目链接新 知初 探①F1的结果说明________是显性性状。
②F2的比例关系说明果蝇眼色的遗传符合________，红眼和白眼受________等位基因控制。
③F2白眼果蝇只有________，说明白眼性状的表现与________相联系。
(2)实验结论：控制白眼的基因在________上。
(3)基因与染色体的关系：一条染色体上有________基因，基因在染色体上____________。红眼分离定律一对雄性性别X染色体多个呈线性排列 栏目链接二、孟德尔遗传规律的现代解释新 知初 探1．基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对__________上的________，具有一定的独立性；在减数分裂形成________过程中，会随____________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．基因自由组合定律的实质是：位于___________上的__________的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的________彼此分离的同时，非同源染色体上的_____________自由组合。同源染色体等位基因配子同源染色体非同源染色体非等位基因等位基因非等位基因 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)生物体内所有的基因都位于染色体上。( )
(2)蝗虫体细胞中有24条染色体，12条来自父方，12条来自母方。( )
(3)萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验所用的实验方法相同( )×√× 栏目链接(1)原核生物没有染色体，真核生物的细胞质基因不位于染色体上，只有真核生物的核基因位于染色体上。 (3)萨顿的假说利用的是类比推理，而摩尔根的果蝇杂交实验利用的是假说—演绎法。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗？为什么？(2)有同学把自由组合定律简要概括为“等位基因分离，非等位基因自由组合”，你认为正确吗？说明理由。不是。果蝇核基因都位于染色体上，但质基因位于线粒体中。不正确。非等位基因有的位于非同源染色体上，有的位于同源染色体上，只有位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。 栏目链接 栏目链接探究一 萨顿的假说要 点探 究萨顿采用的科学方法——类比推理。
萨顿的假说是他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要进行观察和实验的检验。
妙招巧记：
栏目链接要 点探 究 栏目链接要 点探 究问题导学萨顿：类比推理法；孟德尔：假说—演绎法；摩尔根：假说—演绎法。1.萨顿假说与孟德尔、摩尔根研究方法有何不同？ 栏目链接要 点探 究【例1?】 萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出“基因位于染色体上”的假说。他所应用的科学研究方法是( )
A．假说演绎法 B．模拟实验法
C．杂交实验法 D．类比推理法萨顿根据基因与染色体行为的一致性，从而提出“基因在染色体上”的假说，这属于类比推理法。D 栏目链接要 点探 究跟踪训练1．下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是( )
A．萨顿利用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说
B．摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上
C．果蝇控制红眼和白眼的基因位于常染色体上
D．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有若干个基因C 栏目链接探究二 基因位于染色体上的实验证据要 点探 究1．实验者：美国生物学家摩尔根。
2．实验材料：果蝇。
(1)优点如下：
①相对性状多且明显；②培养周期短；③成本低；④容易饲养；⑤染色体数目少，便于观察；⑥繁殖率高。
栏目链接要 点探 究(2)体细胞内染色体的组成：4对4对Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、ⅣXXXY6＋XX(同型)6＋XY(异型) 栏目链接要 点探 究3.果蝇杂交实验及相关说明。
(1)实验现象：
P F1 F2 (2)相关说明：
①果蝇的红眼、白眼是一对相对性状。
②F1全为红眼，则红眼是显性性状。 栏目链接要 点探 究③F2红眼：白眼＝3：1，则符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制。
④白眼性状的表现与性别相联系。即控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。各种果蝇的基因型及表现型如下表：XWXW XWXw XwXw 红眼 红眼 白眼XWY XwY 红眼 白眼 栏目链接要 点探 究4.验证：测交实验。
(1)过程： 栏目链接要 点探 究(2)测交结果：后代中红眼：白眼＝1：1，符合分离定律。
(3)结论：决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，从而证明了基因在染色体上。
5．通过基因定位发现：基因在染色体上呈线性排列。
?特别提醒：性染色体与常染色体
(1)性染色体：雌雄异体的生物决定性别的染色体。
(2)常染色体：与性别决定无直接关系的染色体。 栏目链接要 点探 究(3)规范书写： 栏目链接要 点探 究问题导学2.(1)摩尔根为了解释为什么果蝇的眼色遗传与性别有关，作出了怎样的设想？ (2)与孟德尔一对相对性状的杂交实验相比，果蝇的杂交实验结果有何特别之处？控制果蝇白眼的基因位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因。孟德尔一对相对性状杂交实验中，F2的性状与性别无关，而果蝇的杂交实验中，F2白眼全部为雄性，雌性中无白眼果蝇。 栏目链接要 点探 究【例2?】 果蝇白眼为伴X染色体隐性遗传，显性性状为红眼。下列哪组杂交子代中，通过眼色就可直接判断果蝇的性别( )
A．白♀×白♂ B．杂合红♀×红♂
C．白♀×红♂ D．杂合红♀×白♂ 栏目链接要 点探 究果蝇白眼为伴X染色体隐性遗传，显性性状为红眼。A项XbXb×XbY后代全为白眼；B项XBXb×XBY后代中雌蝇全为红眼，雄蝇既有红眼也有白眼；C项XbXb×XBY后代中雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼；D项XBXb×XbY后代中雌雄蝇红眼、白眼都有。C 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．最早证明基因在染色体上的实验是( )
A．孟德尔的豌豆杂交实验
B．萨顿的蝗虫实验
C．摩尔根的果蝇杂交实验
D．人的红绿色盲的研究C 栏目链接孟德尔的豌豆杂交实验采用假说演绎法提出基因分离定律和基因的自由组合定律；萨顿的蝗虫实验，采用类比推理法提出基因位于染色体上的假说；摩尔根的果蝇杂交实验，说明白眼基因位于X染色体上，即证明基因位于染色体上；人类红绿色盲的研究，是以科学家发现了基因在染色体上之后为前提的。 栏目链接要 点探 究探究三 孟德尔定律的细胞学基础要 点探 究1．分离定律的细胞学基础。2．自由组合定律的细胞学基础。 栏目链接要 点探 究理解基因的自由组合定律，应注意：
(1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。
(2)独立性：不同对的同源染色体上的不同对的等位基因相互分离，互不干扰，各自独立地分配到配子中。特别提醒：(1)运用减数分裂知识解决问题时，应注意基因所在的位置，是否非等位基因位于一对同源染色体上。
(2)运用孟德尔遗传规律解决配子种类问题时，应注意生物个体的基因型，是否有成对的相同基因，即纯合子。 栏目链接要 点探 究问题导学3.(1)等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合是先后发生的，还是同时发生的？(2)一个基因型为AaBb的精原细胞和生物体分别能产生多少种精子？等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。2种(AB和ab或Ab和aB)，4种(AB、Ab、ab、aB)。 栏目链接要 点探 究【例3?】 下图表示果蝇的一个细胞，其中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是( )A．从染色体情况上看，该果蝇只能形成一种配子
B．e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等
C．形成配子时基因A、a与B、b间自由组合
D．只考虑3、4与7、8两对染色体时，该个体能形成四种配子，并且配子数量相等 栏目链接要 点探 究A项，由图可知，该果蝇为雄性个体，图中7为X染色体，8为Y染色体，因此，从染色体情况看，它能形成X、Y两种配子。B项，e位于X染色体上，属于伴X染色体隐性遗传，在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率。C项，A、a与B、b位于同一对同源染色体上，减数分裂形成配子时，AB进入一个配子，ab进入另一个配子，它们连锁在一起，因此，A、a与B、b之间不能自由组合。D项，只考虑3、4与7、8两对同源染色体时，该果蝇基因型可写成DdXeY，产生DXe、dXe、DY、dY四种配子且数量相等。D 栏目链接要 点探 究跟踪训练3．下列关于孟德尔遗传规律现代解释的叙述，错误的是( )
A．非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B．同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C．同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
D．同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合C 栏目链接要 点探 究基因自由组合定律的现代解释认为：非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的；基因分离定律的现代解释认为：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；基因自由组合定律的实质是：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；基因自由组合定律的实质是：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。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例】 下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是( )
A．同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离
B．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合
C．染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开
D．非同源染色体数量越多，非等位基因的组合的种类也越多
易错选项：A项 栏目链接易 错剖 析错因分析：从同源染色体上可能存在等位基因(如Aa)，也可能存在相同基因(如AA、aa)认为“同源染色体分离的同时，不一定是等位基因也随之分离，也可能是相同基因的分离”。 栏目链接要 点探 究 B。等位基因是位于同源染色体同一位置控制相对性状的基因，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，等位基因随之彼此分离；非同源染色体上非等位基因表现为自由组合，同源染色体的非等位基因往往连锁在一起，故B错误。在同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体表现的自由组合，非同源染色体数量越多，非等位基因的组合的种类也越多；减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，复制而来的两个基因也随之分开。 栏目链接 栏目链接课题：正交与反交法判断某基因是细胞核遗传还是细胞质遗传实 验专 项基础理论：
1．细胞质遗传：无论是正交还是反交，子代的性状都与母本一致。
2．细胞核遗传：正交与反交结果相同，即子代表现相同(表现的都是显性性状)。 栏目链接典例剖析实 验专 项已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状(红眼W、白眼w)，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。
(1)为确定控制该性状的基因是细胞核基因还是细胞质基因，可采用什么方法？
___________________________________________。 栏目链接实 验专 项 栏目链接实 验专 项若正交与反交产生F1的性状表现都与母本相同，则控制该眼色的基因为细胞质基因；
若正交与反交产生F1的性状表现与母本无关，表现为红眼或白眼的一种，则控制该眼色的基因为细胞核基因。 栏目链接实 验专 项 (2)现有若干红眼和白眼的雌雄果蝇，若用一次交配实验证明这对基因位于何种染色体上，如何选择交配亲本？并写出实验预期及相应结论。
______________________________________________________。 栏目链接 欲判断基因位置，在已知显隐性的情况下，应选用隐性雌性个体与显性雄性个体交配。该题中应选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交。
实验预期及相应结论：
①子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色体上。
②子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对基因位于常染色体上。
③子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上。实 验专 项 栏目链接互动探究实 验专 项若通过杂交实验已证明该基因位于X染色体上，如何进一步判断该基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上？若后代中所有雄性个体表现出显性性状，说明基因位于X、Y染色体的同源区段；若后代中所有雄性个体表现出隐性性状，说明该基因仅位于X染色体上。 栏目链接课件63张PPT。生物·必修2（人教版）第2章 基因和染色体的关系
第3节 伴性遗传 栏目链接核 心点 晴1．有的基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。
2．人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
3．人类遗传病的口诀：
(1)无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病父子正常为“常隐”。 栏目链接核 心点 晴(2)有中生无为显性，显性遗传看男病，男病母女正常为“常显”。
(3)父传子，子传孙，一传到底为伴Y，母病子女全病为细胞质遗传。
(说明：答题时，“常隐”“常显”分别写：常染色体隐性、常染色体显性) 栏目链接 栏目链接一、伴性遗传新 知初 探自主学习1．特点：______________上的基因控制的性状遗传，与__________相关联。
2．常见实例。
人类遗传病：__________、_________________和血友病等。性染色体性别红绿色盲症抗维生素D佝偻病 栏目链接二、人类红绿色盲症新 知初 探1．控制红绿色盲症的基因：位于________________上的__________性基因。
2．人类正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型。____ __________ XbXb ____ XbY正常 正常(携带者) ____ 正常 ____X染色体隐XBXBXBXb色盲XBY色盲 栏目链接新 知初 探3.人类红绿色盲遗传的主要婚配方式及子代发病率。XBXb女性携带者XBY男性正常 1：1XBXb女性携带者XbY 男性色盲 1：1：1：1XbY男性色盲1：1 XbXb女性色盲XbY男性色盲 1：1：1：1 栏目链接新 知初 探4．遗传特点。
(1)男性患者________女性患者。
(2)往往有______________现象。
(3)女性患者的____________一定患病。多于隔代交叉遗传父亲和儿子 栏目链接三、抗维生素D佝偻病新 知初 探1．致病基因：位于X染色体上的显性基因。
2．抗维生素D佝偻病的基因型和表现型。XDXD XDXd ____ ____ ____患者 ____ 正常 患者 正常3.遗传特点。
(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。患者XdXdXDYXdY 栏目链接四、伴性遗传在实践中的应用1．鸡的性别决定方式(和人类、果蝇____________)。
雌性个体的两条性染色体是________的。
雄性个体的两条性染色体是________的。
2．对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性区分开。正好相反异型(ZW)同型(ZZ)ZBWZbZbZB WZbZBZbZbW 栏目链接新 知初 探合作交流1．判断正误：
(1)性染色体上基因控制的性状都是与性别有关的。( )
(2)性染色体上基因控制的性状，男性和女性是完全不同的。( )
(3)男性的X染色体来源于母亲，将遗传给女儿，而Y染色体来源于父亲，将传给儿子。( )
(4)无论是男性还是女性，只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者。( )××√× 栏目链接(1)性染色体上基因控制的性状不一定都是与性别相关的，如人类的红绿色盲基因、果蝇的眼色基因。(2)控制红绿色盲的基因位于性染色体上，在男性和女性中均有患者，所以可能相同。 (4)男性只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者，但女性只有两条X染色体上都含有致病基因时才是红绿色盲患者。新 知初 探 栏目链接新 知初 探2．问题思考：
(1)在人类红绿色盲遗传中，女性患者的父亲和儿子一定是患者吗？为什么？
(2)在人类的抗维生素D佝偻病遗传中，分析正常女性的父亲和儿子及男性患者的母亲和女儿的表现型情况。一定是。女性患者为纯合子，其致病基因一个来自父亲，将遗传给儿子。正常女性的父亲和儿子一定正常，而男性患者的母亲和女儿一定患病。 栏目链接 栏目链接探究一 伴性遗传的方式和特点分析要 点探 究1．X、Y染色体同源区段的基因的遗传。
下图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。 栏目链接要 点探 究假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别，如：
♀XaXa × XaYA ♂
↓
XaYA XaXa
(♂全为显性) (♀全为隐性)
栏目链接要 点探 究2．X、Y染色体非同源区段的基因的遗传。父传子、子传孙，具有世代连续性双亲正常子病；母病子必病，女病父必病子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病人类外耳道多毛症人类红绿色盲、血友病人类抗维生素D佝偻病 栏目链接要 点探 究特别提醒：性染色体及其基因
(1)性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因。
(2)性别既受性染色体控制，又与部分基因有关。
(3)性染色体既存在于生殖细胞中，又存在于正常体细胞中。 栏目链接要 点探 究问题导学因为色盲基因是位于X染色体上的隐性基因，女性只有基因型为XbXb才表现为色盲，而男性只要X染色体上带有色盲基因b，就表现为色盲。 1.(1)在红绿色盲遗传中，为什么男性患者多于女性？ (2)在伴X显性遗传中，为什么女性患者多于男性？因致病基因是位于X染色体上的显性基因，女性只有XdXd才能表现正常，而男性只要X染色体上有一个隐性基因d，就表现为正常。 栏目链接要 点探 究【例1?】 父母色觉正常、弟弟色盲的正常女人和一个正常的男人结婚，生一个色盲儿子的几率是( )
A．1/4 B．1/8 C．1/16 D．1/2
技巧归纳：伴性遗传的特点 栏目链接要 点探 究①男性患者多于女性患者
②隔代交叉遗传，即致病基因由男性通过他的女儿传给他的外孙
③女性患者的父亲和儿子一定是患者①女性患者多于男性患者
②具有世代连续性，即代代都是患者
③男性患者的母亲和女儿一定是患者①患者全部为男性
②致病基因是父传子，子传孙 栏目链接隐性色盲致病基因和其正常显性基因都位于X染色体上。因此，色盲弟弟(XbY)的色盲致病基因来自于母亲，其父母表现正常，基因型分别为XBY和XBXb。据此推知，正常女子的基因型为XBXB和XBXb，当其为XBXb时和正常男子婚配才有1/4的可能生出色盲的儿子。由于正常女子是XBXb的可能性为1/2，所以，生色盲儿子的总几率是1/2×1/4＝1/8。 栏目链接B要 点探 究要 点探 究跟踪训练1．(双选)果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子)，F1中( )
A．白眼雄果蝇占1/4
B．红眼雌果蝇占1/4
C．染色体数正常的红眼果蝇占1/4
D．缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/4AC 栏目链接要 点探 究根据题意，这两对染色体的遗传遵循自由组合定律，红眼雌蝇(杂合子)的基因型为XAXa，红眼雄蝇基因型XAY，控制果蝇眼色的这一对基因遵循基因分离定律，子代中白眼雄果蝇XaY占1/4，红眼XAY雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇XAXa占1/4，红眼雌果蝇XAXA占1/4。亲本中均缺失1条Ⅳ号染色体，因此后代中缺失1条的占1/2，缺失2条的和染色体正常的均占1/4，缺失2条的不能存活，因此后代正常染色体的占1/3，缺失1条染色体的占2/3。因此后代白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2，染色体数正常的红眼果蝇占3/4×1/3＝1/4，缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/4×2/3＝1/6。 栏目链接探究二 遗传方式的判断及概率的计算要 点探 究1．显隐性判断。
(1)不需要判断，教材上已出现过的遗传方式以及题干中明确告知遗传方式的。
(2)需要判断：未知的遗传方式。 栏目链接要 点探 究2．致病基因位置判断。
(1)步骤。
确定致病基因的位置，即是在常染色体上还是在性染色体上。基本方法是根据性染色体上的致病基因的遗传规律确定，若不符合则位于常染色体上。判断顺序为： 栏目链接要 点探 究 (2)分析。
①确认或排除伴Y遗传。观察遗传系谱图，如发现父病、子全病、女全不病，则可判定此病为伴Y遗传。
②利用反证法排除X染色体遗传，确定常染色体遗传。 栏目链接要 点探 究问题导学 2.(1)在系谱图中，若世代都表现为父亲有病，儿子全有病，女儿全正常，则该遗传病最可能是什么遗传方式？
伴Y遗传。 栏目链接要 点探 究(2)一对夫妇，丈夫正常，妻子患血友病(伴X染色体隐性遗传)，到医院做优生咨询。若你是医生，你将给他们提出什么样的建议？建议生女孩，因为他们所生的男孩全部是血友病患者，所生女孩虽为致病基因携带者，但表现型正常。 栏目链接要 点探 究特别提醒：(1)注意审题——“可能”还是“最可能”。某一遗传系谱“最可能”是________遗传病，答案只有一种；某一遗传系谱“可能”是________遗传病，答案一般有几种。
(2)口诀：无中生有为隐性，隐性遗传看女病。父子患病为伴性。有中生无为显性，显性遗传看男病。母女患病为伴性。 栏目链接要 点探 究【例2?】 人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题： 栏目链接要 点探 究如图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ4无致病基因。甲病的遗传方式为________________________，乙病的遗传方式为______________________。Ⅱ2的基因型为________，Ⅲ1的基因型为________，如果Ⅲ2与Ⅲ3婚配，生出正常孩子的概率为________。 栏目链接要 点探 究技巧归纳： 遗传中基因的相关判断
(1)基因型的确定方法——画线法具体操作如下：
①根据亲代的表现型将能确定的部分写出来，不能确定的部分画横线表示。
②再根据子代表现型及比例关系，确定没有确定的部分。
③综合写出正确的基因型。
(2)基因来源的确定方法——推理法，具体做法是根据染色体的传递规律进行推导。 栏目链接要 点探 究①父亲的Y染色体只能由父亲传给儿子，不传给女儿。
②父亲的X染色体只能传给女儿，不传给儿子。
③儿子的X染色体只能来自母亲。 由Ⅱ4无致病基因，可推出甲病为显性遗传病；Ⅱ2患病而Ⅰ1未病(男病女未病)，排除是伴X染色体显性遗传病，所以甲病是位于常染色体上的显性遗传病。乙病由Ⅰ1、Ⅰ2无乙病生出Ⅱ2患乙病(无中生有)，判断出乙病属于隐性遗传病，同样如果是常染色体上的隐性遗传病则Ⅱ4为携带者，有致病基因， 栏目链接所以判断乙病是伴X隐性遗传病。进一步较易推断出Ⅱ2的基因型是AaXbY，Ⅲ1的基因型是aaXBXb，Ⅲ2的基因型是AaXBY，Ⅲ3的基因型是1/2AaXBXb或1/2AaXBXB，这样分以下两种情况：①Ⅲ2(AaXBY)与Ⅲ3(1/2AaXBXb)生出正常孩子的不完整的基因型为aaXB_，概率是1/2×1/4×3/4＝3/32；②Ⅲ2(AaXBY)与Ⅲ3(1/2AaXBXB)生出正常的孩子的不完整的基因型为aaXB_，概率是1/2×1/4×1＝1/8，所以二者生出正常孩子的概率是3/32＋1/8＝7/32。要 点探 究 栏目链接要 点探 究常染色体上的显性遗传病 伴X染色体隐性遗传病
AaXbY aaXBXb 7/32 栏目链接要 点探 究跟踪训练2．下图表示某家族遗传系谱，能排除色盲遗传的是( )C 栏目链接探究三 XY型和ZW型性别决定比较要 点探 究两条异型性染色体X、Y 两条同型性染色体Z、Z两条同型性染色体X、X 两条异型性染色体Z、W雄配子：两种，分别含X和Y，比例为1：1
雌配子：一种，只含X雄配子：一种，只含Z
雌配子：两种，分别含
Z和W，比例为1：1哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等鸟类、鳞翅目昆虫以及一些两栖类和爬行类 栏目链接要 点探 究问题导学 3.(1)伴Z遗传方式的显性雌鸟与隐性雄鸟杂交后代的表现型与性别存在什么样的关系？(2)如果是伴X遗传方式要得到相同的结果应选用什么样的亲本组合？后代的雌性全为隐性，雄性全为显性。应选用隐性的雌性个体与显性的雄性个体杂交，后代可以根据性状来判断性别。 栏目链接要 点探 究【例3?】 鸟类幼鸟的性别由性染色体Z和W所决定(雌性为ZW，雄性为ZZ)。鸟类在年龄很小时，很难确定幼鸟的性别。但是在进行商业生产时确定幼鸟的性别却很重要。利用遗传标志物，通过杂交，能使不同性别的鸟产生不同表现型。遗传标志应位于哪一条染色体上，才会使杂交后代的雌鸟和雄鸟产生不同的表现型？找出正确的组合( ) 栏目链接要 点探 究位于Z染色体上位于W染色体上位于1条常染色体上位于Z染色体上隐性表现型的雌鸟与显性纯合子雄鸟杂交隐性表现型的雌鸟与显性纯合子雄鸟杂交隐性表现型的雌鸟与显性纯合子雄鸟杂交显性表现型的雌鸟与隐性纯合子雄鸟杂交 栏目链接要 点探 究要区别幼鸟的性别，则遗传标志物应位于性染色体上，且亲本交配后，子代中雄性个体性状均一致，雌性个体性状均一致，且雌雄个体性状不一样。题目的四个选项中，只有D项的组合满足要求。D 栏目链接要 点探 究跟踪训练3．ZW型性别决定雄性是性染色体同型的，而XY型是雌性性染色体同型的。家蚕为ZW型性别决定，人类为XY性别决定，则遗传的隐性致死基因(伴Z或伴X染色体)对于性别比例的影响如何( )
A．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例上升
B．家蚕中雄、雌性别比例上升，人类中男、女性别比例下降B 栏目链接要 点探 究C．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例下降
D．家蚕中雄、雌性别比例下降，人类中男、女性别比例上升ZW型性别决定雄性是性染色体同型的，隐性致死基因(伴Z)易导致雌性个体部分死亡，从而使雄雌比例上升。XY型是雌性性染色体同型的，隐性致死基因(伴X)易导致男性个体部分死亡，从而使男女比例下降。 栏目链接 栏目链接易 错剖 析【例1?】 下图为患红绿色盲的某家族系谱图，该病为隐性伴性遗传，其中7号的致病基因来自( )A．1号 B．2号 C．3号 D．4号 栏目链接易 错剖 析易错选项：C项或D项
错因分析： 审题不清。直接根据遗传系谱图断定7号的致病基因来自3号或4号；没有利用“该病为隐性伴性遗传”的题目条件限定。
选B。该病为隐性伴性遗传，则7号基因型为XbY，Y染色体来自父方6号，Xb染色体来自母方5号。5号的Xb不可能来自1号，否则1号患病，因此只能来自2号。 栏目链接易 错剖 析【例2?】 下图为对某一家族中甲、乙两种遗传病调查后得到的系谱图，并且调查发现Ⅰ4的家庭中没有乙病史。试回答(以A与a、B与b依次表示甲、乙两种遗传病基因及等位基因)： 栏目链接易 错剖 析若Ⅲ2与Ⅲ3婚配，其后代(U)患病的可能性为( )
A．1/3 B．2/3 C．15/16 D．7/32
常见错误：对Ⅲ2与Ⅲ3的基因型的概率计算有误；也可能把乙病确认为常染色体隐性遗传而错选。 栏目链接易 错剖 析错因分析：错误原因具体分析如下：
(1)可能受到思维定势影响，想当然地认为若后代(U)患病，则Ⅲ2与Ⅲ3一定有患病基因。
(2)可能概率计算方法不对，错误计算Ⅲ2基因型为1/4AAXBY或2/4AaXBY。
(3)可能审题不细致，把乙病确认为常染色体隐性遗传。 栏目链接 选D。因为Ⅰ4的家庭中没有乙病史，则Ⅰ4不携带致病基因，那么乙病只能是伴X染色体隐性遗传病。因为Ⅱ1与Ⅱ2不患病，后代Ⅲ1女儿患甲病，则甲病为常染色体隐性遗传病。所以Ⅲ2基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY；Ⅱ3基因型为aaXBY，Ⅱ4基因型为1/2A_XBXB或1/2A_XBXb，则Ⅲ3基因型为3/4AaXBXB或1/4AaXBXb。因此后代(U)患病的可能性是1－5/6正常甲×15/16正常乙＝7/32或1/6甲病×15/16正常乙＋1/16乙病×5/6正常甲＋1/6甲病×1/16乙病＝7/32。易 错剖 析 栏目链接 栏目链接课题：判断基因位置的实验方案设计实 验专 项基础理论：
1.探究基因位于常染色体上还是X染色体上。
(1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交。 栏目链接实 验专 项 (2)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验。
①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。
②若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。
2．探究基因位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上。 (2)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验。
①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。
②若正反交结果不同，则基因位于X染色体上。
2．探究基因位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上。 栏目链接实 验专 项3．探究基因位于细胞核还是位于细胞质。
(1)实验依据：细胞质遗传具有母系遗传的特点，子代性状与母方相同。因此，正反交结果不相同，且子代性状始终与母方相同。
(2)实验设计：设置正反交杂交实验。
①若正反交结果不同，且子代始终与母方相同，则为细胞质遗传。
②若正反交结果相同，则为细胞核遗传。 栏目链接典例剖析实 验专 项自然界的女娄菜(2N＝46)为雌雄异株植物，其性别决定方式为XY型，右图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ区段)，该部分存在等位基因；另一部分是非同源的(图中Ⅱ1和Ⅱ2区段)，该部分不存在等位基因。以下是针对女娄菜进行的一系列研究，请回答相关问题： 栏目链接实 验专 项(1)女娄菜抗病性状受显性基因B控制。若这对等位基因存在于X、Y染色体上的同源区段，则不抗病个体的基因型有XbYb和XbXb，而抗病雄性个体的基因型有____________________________。
(2)现有各种表现型的纯种雌雄个体若干，期望利用一次杂交实验来推断抗病基因是位于X、Y 染色体的同源区段还是仅位于X染色体上，则所选用的母本和父本的表现型分别应为__________________。XBYB、XBYb、XbYB不抗病(雌性)、抗病(雄性) 栏目链接实 验专 项预测该实验结果并推测相应结论：
①_______________________________________________________________________________________________。
②___________________________________________________________________________________________。
子代雌株与雄株均表现为抗病，则这种基因位于X、Y染色体上的同源区段 子代雌株均表现为抗病，雄株表现为不抗病，则这种基因只位于X染色体上 栏目链接 (1)依题意知，无论在X或Y染色体上都必须含有B的抗病基因，故存在三种基因型。(2)题目要求利用一次杂交实验完成，故选择的是不抗病和抗病的两种相对的性状进行杂交，雌雄有别。在杂交后代中看性状分离情况推断所在的染色体区段。实 验专 项 栏目链接
