第02章 基因和染色体的关系（知识清单）
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知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 减数分裂和受精作用（2个考点+1个易错辨析） 考点1减数分裂的过程与特点★★★★☆ 考点2受精作用的实质与意义★★★☆☆ 第2节 基因在染色体上（2个考点+2个易错辨析） 考点1 基因在染色体上的证据★★★☆☆ 考点2 基因与染色体的关系★★☆☆☆ 第3节 基伴性遗传（2个考点+1个易错辨析） 考点1 伴性遗传的类型与特点★★★★☆ 考点2 伴性遗传的应用与概率计算★★★★★
素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库：高频考点，方法归纳
第1节 减数分裂和受精作用
考点1 减数分裂的过程与特点★★★★☆
1.核心概念：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.适用范围：真核生物、有性生殖、原始生殖细胞→成熟生殖细胞（精子/卵细胞）
3.核心过程（以精子形成为例）：
分裂时期 染色体关键行为 细胞名称变化 染色体数目 图（2n=4为例）
间期 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，染色体呈染色质状态 精原细胞→初级精母细胞 2n→2n
减Ⅰ前期 同源染色体两两配对（联会），形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生互换 初级精母细胞 2n
减Ⅰ中期 同源染色体排列在赤道板两侧 初级精母细胞 2n
减Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合；细胞质均等分裂 初级精母细胞→次级精母细胞 2n→n
减Ⅱ前期 染色体散乱分布在细胞中（无同源染色体，每条染色体含两条姐妹染色单体） 次级精母细胞 n
减Ⅱ中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 次级精母细胞 n
减Ⅱ后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目暂时加倍；细胞质均等分裂 次级精母细胞→精细胞 n→2n
变形期 精细胞经过变形成为精子 精细胞→精子 n
4.卵细胞形成与精子形成的差异：
比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
细胞质分裂方式 减Ⅰ、减Ⅱ均为均等分裂 减Ⅰ不均等分裂，减Ⅱ次级卵母细胞不均等分裂、极体均等分裂
最终产物 4个精子（成熟生殖细胞） 1个卵细胞+3个极体（极体退化消失）
是否变形 是 否
特别提醒：
同源染色体：形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
减数分裂与有丝分裂的核心差异在于“同源染色体的行为”：减Ⅰ存在联会、同源染色体分离，有丝分裂无；最终减数分裂产生染色体数目减半的生殖细胞，有丝分裂产生染色体数目不变的体细胞。
5.减数分裂过程中两个分裂阶段的比较：
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否 复制 不复制
同源染色体 有 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体主要行为 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 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
考点2 受精作用的实质与意义★★★☆☆
1.核心过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面；精子细胞核与卵细胞细胞核融合，形成受精卵。
2.核心实质：细胞核中染色体的融合（恢复体细胞染色体数目）。
3.重要意义：3.（1）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具有重要意义。（2）受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，使后代具有双亲的遗传特性，同时配子的多样性（减Ⅰ非同源染色体自由组合、交叉互换）和受精的随机性，增加了后代的变异类型。
4.遗传多样性的原因：①配子多样性：在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。②受精的随机性卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
认为“减数分裂全程染色体数目减半” 染色体数目减半仅发生在减Ⅰ（同源染色体分离），减Ⅱ染色体数目暂时加倍 减Ⅰ“分同源”→数目减半，减Ⅱ“分姐妹”→数目暂增
混淆“同源染色体”与“姐妹染色单体” 同源染色体是形态、大小相同，一条来自父方、一条来自母方的染色体；姐妹染色单体是同一染色体复制后形成的两条染色单体 同源染色体“来源不同，形态相同”；姐妹染色单体“来源相同，连在同一着丝粒”
第2节 基因在染色体上
考点1 基因在染色体上的证据★★★☆☆
1.萨顿假说：
（1）研究方法：类比推理法
（2）依据：基因和染色体行为存在明显的平行关系
（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也有相对稳定的形态结构；②基因成对存在，染色体也成对存在；③配子中基因成单，染色体也成单；④非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合）。
（3）结论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。
2.摩尔根的果蝇杂交实验：
（1）研究方法：假说-演绎法
（2）实验材料：果蝇（优势：易饲养、繁殖快、后代多、染色体数目少（4对）、相对性状易区分）。（3）实验现象：正交：红眼雌蝇×白眼雄蝇→F 全为红眼（红眼为显性）；F 自交→F 红眼:白眼=3:1，但白眼只出现于雄蝇（性状与性别相关联）。
（4）假说：控制白眼的基因在X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因。
（5）实验验证：测交实验（F 红眼雌蝇×白眼雄蝇），后代红眼雌:红眼雄:白眼雌:白眼雄=1:1:1:1，验证假说成立。
（6）结论：证明基因在染色体上。
考点2 基因与染色体的关系★★☆☆☆
1.数量关系：一条染色体上有多个基因。
2.位置关系：基因在染色体上呈线性排列。
3.现代拓展：并非所有基因都在染色体上，细胞质基因（线粒体、叶绿体中）不遵循孟德尔遗传定律，遵循母系遗传。
易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
认为“萨顿假说就是证明基因在染色体上” 萨顿假说仅通过类比推理提出猜想，摩尔根实验才通过假说-演绎法证明基因在染色体上 类比推理“提猜想”，假说-演绎“证结论”
第3节 伴性遗传
考点1 伴性遗传的类型与特点★★★★☆
1.核心概念：伴性遗传是指基因位于性染色体上，因此遗传上总是和性别相关联的现象。
2.常见类型及特点（XY型性别决定，人类、果蝇等）：
遗传类型 基因位置 典型实例 遗传特点
伴X隐性遗传 X染色体上隐性基因 人类红绿色盲、血友病 ①男性患者多于女性患者（男性X Y即患病，女性需X X 才患病）；②交叉遗传（父病女必病，女病父必病）；③隔代遗传；④女性患者的父亲和儿子一定患病
伴X显性遗传 X染色体上显性基因 人类抗维生素D佝偻病 ①女性患者多于男性患者；②连续遗传（世代相传）；③男性患者的母亲和女儿一定患病；④正常个体的父亲和儿子一定正常
伴Y遗传 Y染色体上基因 人类外耳道多毛症 ①仅男性患病，女性全正常；②父传子、子传孙（限雄遗传）；③无显隐性之分
ZW型性别决定（鸟类、蛾蝶类）：性别决定方式与XY型相反，雌性为ZW，雄性为ZZ。伴Z遗传规律与伴X遗传类似（如伴Z隐性遗传：雄性患者多于雌性，交叉遗传）。
考点2 伴性遗传的应用与概率计算★★★★★
1.基因型书写规范：需标注性染色体，如伴X遗传：女性X X 、X X 、X X ；男性X Y、X Y；伴Y遗传：仅男性有基因型（如XY ）。
2.概率计算方法：
（1）拆分法：将伴性遗传拆分为“性别遗传”和“基因遗传”两个独立事件，用乘法定律计算（如计算生患红绿色盲儿子的概率=生儿子的概率×儿子患红绿色盲的概率）。
（2）系谱图分析步骤：①判断遗传方式（先判断显隐性，再判断是否伴性）；②写出关键个体基因型；③推导子代基因型及概率。
3.实践应用：
（1）遗传咨询：预测后代患病概率（如夫妻一方患伴X隐性遗传病，指导生育性别）。
（2）育种：筛选特定性别、特定性状的个体（如养鸡场筛选母鸡，利用伴性遗传性状快速区分雏鸡性别）。
易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
伴X隐性遗传中认为“女病父不病”或“父病女不病” 伴X隐性遗传的交叉遗传特点：女病父必病，父病女必为携带者（不一定患病） 伴X隐性“女病父必病，父病女携带”
混淆“XY型”与“ZW型”的性别决定方式 XY型：雄性XY、雌性XX；ZW型：雄性ZZ、雌性ZW XY型“雄异雌同”，ZW型“雄同雌异”
伴性遗传概率计算时忽略“性别与基因的关联” 需先考虑性别概率，再结合基因遗传概率计算（如儿子患病概率≠女儿患病概率） 先算“性别概率”，再算“基因概率”，相乘得结果
一、科学史实引荐：基因定位的发展
1.萨顿（1903年）通过类比推理提出“基因在染色体上”的猜想，为遗传学研究指明方向。
2.摩尔根（1910年）通过果蝇杂交实验，首次用实验证明基因在染色体上，开创了“染色体遗传学”分支。
3.现代技术（荧光标记法）可直接观察基因在染色体上的位置，验证了“线性排列”的结论。
二、热点问题分析：伴性遗传病的遗传咨询与优生
1.实例：红绿色盲（伴X隐性）、抗维生素D佝偻病（伴X显性）的遗传风险评估，指导适龄夫妇科学备孕（如伴X隐性遗传病，男性患者与正常女性婚配，女儿均为携带者，儿子均正常，可优先选择生育儿子）。
2.意义：禁止近亲结婚不仅降低常染色体隐性遗传病风险，也可减少伴性遗传病的隐性致病基因纯合概率。
考点预测：
1.减数分裂与有丝分裂图像辨析：以细胞分裂图像为情境，考查染色体行为、同源染色体判断、分裂时期识别（高频考点）。
2.伴性遗传系谱图分析：结合显隐性判断、基因型推导、概率计算，可能涉及多代系谱图，考查逻辑推理能力。
3.实验设计与分析：以“探究某基因是否位于性染色体上”为情境，考查假说-演绎法的应用（设计杂交实验、预测结果、得出结论）。
4.减数分裂与遗传规律的结合：考查减Ⅰ同源染色体分离、非同源染色体自由组合与基因分离定律、自由组合定律的内在联系。
题型1：减数分裂图像辨析与过程判断：
1.下图为某动物体内细胞分裂的一组图像，据图能得出的正确判断是（ ）
A．①处于有丝分裂后期，不含同源染色体
B．③处于减数第二次分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上
C．④分裂形成精细胞或第二极体
D．图中 5 个细胞可来自同一器官，其分裂顺序为⑤→③→①→②→④
【答案】D
【详解】A、①处于有丝分裂后期，含同源染色体，A错误；
B、③处于有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，B错误；
C、根据②细胞的均等分裂可知该生物为雄性个体，④细胞处于减数第二次分裂后期，称为次级精母细胞，其分裂形成精细胞，C错误；
D、原始生殖细胞先通过有丝分裂方式增殖，再通过减数分裂形成配子，因此图中5个细胞可来自同一器官，其分裂顺序为⑤→③→①→②→④，D正确。
【解题方法归纳】减数分裂图像判断“三步法”（贴合教材图解）：①定时期：看染色体行为（联会→减Ⅰ前期、同源分离→减Ⅰ后期、着丝粒分裂→减Ⅱ后期、着丝粒排列在赤道板→中期）；②判同源：减Ⅰ有同源染色体，减Ⅱ无同源染色体（形态大小相同、来源不同）；③辨特征：牢记各时期核心标志，避免混淆“赤道板排列位置”“同源染色体有无”。
2.若将果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上32P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其结果如下图，已知有丝分裂过程中未发生染色体变异。下列叙述正确的是（ ）
A．I细胞内染色体形态有3种，每条染色体均含32P标记
B．Ⅱ细胞内有2个染色体组，已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换
C．Ⅲ细胞中不含同源染色体，形成该细胞过程中发生了染色体变异
D．Ⅳ细胞中含有1条Y染色体，可能4条染色体均含32P标记
【答案】B
【解析】A、依题意，果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上32P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂。据图中染色体与核DNA的关系可知，I为有丝分裂后期。又DNA进行半保留复制，故I时期时每个核DNA均为32P-31P-DNA，即每条染色体均含32P标记。依题意，进行分裂的细胞为精原细胞，此时为有丝分裂后期，故细胞中的染色体有5种形态，A错误；
B、据图中Ⅱ的染色体、核DNA数及带标记的染色单体数可知，Ⅱ细胞为减数分裂Ⅰ前期的细胞，此时细胞内有2个染色体组。若未发生非姐妹染色单体片段交换，此时的染色单体应为一半带标记、另一半不带标记，而图中显示大于8条，说明此时已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换，B正确；
C、据图中细胞Ⅲ数据可知，此时染色体数和核DNA数发生了减半，仍有姐妹染色单体，故细胞Ⅲ为减数分裂Ⅱ前期或中期细胞。但其染色体数目为5，推测减数分裂Ⅰ时有一对同源染色体未分离，故该细胞应含有1对同源染色体，细胞中发生了染色体数目变异，C错误；
D、据图中细胞Ⅳ的数据可知，此时细胞中没有染色单体，染色体数和核DNA数都减半，细胞Ⅳ应为减数分裂产生的精细胞，细胞中可能含有0条或1条Y染色体，D错误。
【解题方法归纳】减数分裂染色体数目变化“关键点记忆法”：①间期：DNA加倍，染色体数不变（2n）；②减Ⅰ末期：同源分离，染色体数减半（2n→n）；③减Ⅱ后期：着丝粒分裂，染色体数暂增（n→2n）；④减Ⅱ末期：形成生殖细胞，染色体数恢复n；核心规律：染色体数目减半仅发生在减Ⅰ末期，减Ⅱ仅发生姐妹染色单体分离，不改变染色体数目（暂增后恢复n）。
题型2：基因在染色体上的实验分析
3.探索遗传物质及遗传规律的道路艰辛且曲折，该过程中留下了许多的经典实验。下列关于这些实验的说法，正确的是（ ）
①孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
②萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为提出假说
③孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
④赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
⑤构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型，双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
⑥艾弗里进行的实验中利用了“减法原理”对自变量进行控制
⑦摩尔根将白眼雄蝇与纯合红眼雌蝇杂交，F2红眼:白眼=3:1 能说明基因在X染色体上
A．①②③⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③⑤⑦ D．②④⑥⑦
【答案】A
【解析】①正确；
②萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为，发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，从而提出基因在染色体上的假说，②正确；
③孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法，③正确；
④赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，④错误；
⑤构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型；双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径，⑤正确；
⑥艾弗里进行的实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”对自变量进行控制，⑥正确；
⑦摩尔根将白眼雄蝇与纯合红眼雌蝇杂交，F2红眼:白眼=3:1不能说明基因在X染色体上，因为不管基因在X染色体上还是常染色体上，F2中红眼:白眼都为3:1，⑦错误。
综上所述，①②③⑤⑥正确，BCD错误，A正确。
【解题方法归纳】实验方法与结论对应技巧：①类比推理法（萨顿）→提猜想（基因在染色体上），不具备证明效力；②假说-演绎法（摩尔根）→证结论（基因在染色体上），具备科学证明效力；③牢记“实验结论≠延伸结论”，避免混淆“基因在染色体上”与“基因在染色体上呈线性排列”的证明实验。
题型3：伴性遗传的基因型推导与概率计算
4.某男性患红绿色盲，他的岳父表现正常，岳母是色盲，对他的子女表现型的预测应当是（ ）
A．儿子和女儿全部正常 B．儿子患病，女儿正常
C．儿子正常，女儿患病 D．儿子和女儿都有可能出现患者
【答案】D
【解析】红绿色盲是X染色体隐性遗传病，设色盲基因是b，其等位基因为B，患红绿色盲的男性的基因型是XbY，岳父表现正常，基因型为XBY，岳母是色盲，基因型为XbXb，所以妻子的基因型为XBXb。
【详解】亲本基因型为XBXb和XbY，后代基因型为XBXb（女携带者）、XbXb（女色盲）、XBY（男正常）、XbY（男色盲），比例是1：1：1：1，所以后代的儿子和女儿都可能是患者，D正确。
【解题方法归纳】伴X隐性遗传基因型推导与概率计算“拆分法”：①写出亲本基因型（隐性个体直接写纯合，正常个体需判断是否携带致病基因）；②拆分性别与基因传递：儿子的X染色体必来自母亲，Y染色体必来自父亲；女儿的两条X染色体分别来自父亲和母亲；③结合致病基因显隐性，判断子代基因型及患病情况。
题型4：减数分裂与伴性遗传综合计算
5.鸟类性染色体组成为ZW型。如图显示某种鸟类羽毛的毛色（B、b）遗传图解，下列相关表述错误的是（ ）
A．芦花性状为显性性状
B．该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
C．F1中的非芦花雌鸟基因型是ZbW
D．芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟一定为芦花
【答案】D
【解析】A、芦花雄鸟和芦花雌鸟杂交，子代出现了非芦花，即出现性状分离，则亲代表现的性状芦花为显性性状，A正确；
B、子代非芦花的都是雌鸟，即性状分离比在子代雌雄中不同，可见该基因在Z染色体上，属于伴性遗传，B正确；
C、非芦花雄鸟基因型（ZbZb）和芦花雌鸟基因型（ZBW）杂交，其子代雌鸟基因型为ZbW均为非芦花，C正确；
D、若芦花雄鸟基因型为ZBZb和非芦花雌鸟ZbW杂交，子代雌鸟基因型为ZBW、ZbW，既有非芦花，也有芦花，D错误。
【解题方法归纳】ZW型伴性遗传“基因型书写与推导技巧”：①明确性别与性染色体组成（雄ZZ、雌ZW）；②基因位于Z染色体上，W染色体无对应的等位基因；③推导时遵循“父传子Z染色体、母传子W染色体（雌配子含Z或W）”，结合显隐性判断子代表型，可先写出亲本基因型，再逐代推导子代基因型及表型。
2 / 2第02章 基因和染色体的关系（知识清单）
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知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 减数分裂和受精作用（2个考点+1个易错辨析） 考点1减数分裂的过程与特点★★★★☆ 考点2受精作用的实质与意义★★★☆☆ 第2节 基因在染色体上（2个考点+2个易错辨析） 考点1 基因在染色体上的证据★★★☆☆ 考点2 基因与染色体的关系★★☆☆☆ 第3节 基伴性遗传（2个考点+1个易错辨析） 考点1 伴性遗传的类型与特点★★★★☆ 考点2 伴性遗传的应用与概率计算★★★★★
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方法储备库：高频考点，方法归纳
第1节 减数分裂和受精作用
考点1 减数分裂的过程与特点★★★★☆
1.核心概念：减数分裂是进行 的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的 的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制 次，而细胞分裂 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.适用范围：真核生物、有性生殖、原始生殖细胞→成熟生殖细胞（精子/卵细胞）
3.核心过程（以精子形成为例）：
分裂时期 染色体关键行为 细胞名称变化 染色体数目 图（2n=4为例）
间期 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，染色体呈染色质状态 精原细胞→初级精母细胞 2n→2n
减Ⅰ前期 同源染色体两两配对（联会），形成四分体；四分体中的 之间可能发生 初级精母细胞 2n
减Ⅰ中期 同源染色体排列在 初级精母细胞 2n
减Ⅰ后期 分离， 自由组合；细胞质 初级精母细胞→次级精母细胞 2n→n
减Ⅱ前期 染色体散乱分布在细胞中（无同源染色体，每条染色体含两条姐妹染色单体） 次级精母细胞 n
减Ⅱ中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 次级精母细胞 n
减Ⅱ后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目 ；细胞质 次级精母细胞→精细胞 n→2n
变形期 精细胞经过变形成为精子 精细胞→精子 n
4.卵细胞形成与精子形成的差异：
比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
细胞质分裂方式
最终产物 4个精子（成熟生殖细胞） 1个卵细胞+3个极体（极体退化消失）
是否变形 是 否
特别提醒：
同源染色体：形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
减数分裂与有丝分裂的核心差异在于“同源染色体的行为”：减Ⅰ存在 ，有丝分裂无；最终减数分裂产生染色体数目减半的生殖细胞，有丝分裂产生染色体数目不变的体细胞。
5.减数分裂过程中两个分裂阶段的比较：
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否 复制 不复制
同源染色体 有 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体主要行为 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 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
考点2 受精作用的实质与意义★★★☆☆
1.核心过程：精子的 进入卵细胞，尾部留在外面；精子细胞核与卵细胞细胞核融合，形成 。
2.核心实质：细胞核中染色体的融合（恢复体细胞染色体数目）。
3.重要意义：3.（1）维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的 ，对于生物的 和 具有重要意义。（2）受精卵中的染色体一半来自 ，一半来自 ，使后代具有双亲的遗传特性，同时配子的多样性（减Ⅰ ）和受精的 ，增加了后代的变异类型。 易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
认为“减数分裂全程染色体数目减半” 染色体数目减半仅发生在减Ⅰ（同源染色体分离），减Ⅱ染色体数目暂时加倍 减Ⅰ“分同源”→数目减半，减Ⅱ“分姐妹”→数目暂增
混淆“同源染色体”与“姐妹染色单体” 同源染色体是形态、大小相同，一条来自父方、一条来自母方的染色体；姐妹染色单体是同一染色体复制后形成的两条染色单体 同源染色体“来源不同，形态相同”；姐妹染色单体“来源相同，连在同一着丝粒”
第2节 基因在染色体上
考点1 基因在染色体上的证据★★★☆☆
1.萨顿假说：
（1）研究方法：
（2）依据：基因和染色体行为存在明显的 关系
（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也有相对稳定的形态结构；②基因成对存在，染色体也成对存在；③配子中基因成单，染色体也成单；④非等位基因自由组合，非同源染色体也自由组合）。
（3）结论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即 上。
2.摩尔根的果蝇杂交实验：
（1）研究方法：
（2）实验材料： （优势：易饲养、繁殖快、后代多、染色体数目少（4对）、相对性状易区分）。（3）实验现象：正交：红眼雌蝇×白眼雄蝇→F 全为 （ 为显性）；F 自交→F 红眼:白眼= ，但白眼只出现于 （性状与性别相关联）。
（4）假说：控制白眼的基因在 染色体上， 染色体上无对应的等位基因。
（5）实验验证：测交实验（F 红眼雌蝇×白眼雄蝇），后代红眼雌:红眼雄:白眼雌:白眼雄=1:1:1:1，验证假说成立。
（6）结论：证明 。
考点2 基因与染色体的关系★★☆☆☆
1.数量关系：一条染色体上有 基因。
2.位置关系：基因在染色体上呈 排列。
3.现代拓展：并非所有基因都在染色体上， 基因（ 、 中）不遵循孟德尔遗传定律，遵循 遗传。
4.遗传多样性的原因：①配子多样性：在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。②受精的随机性卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
认为“萨顿假说就是证明基因在染色体上” 萨顿假说仅通过类比推理提出猜想，摩尔根实验才通过假说-演绎法证明基因在染色体上 类比推理“提猜想”，假说-演绎“证结论”
第3节 伴性遗传
考点1 伴性遗传的类型与特点★★★★☆
1.核心概念：伴性遗传是指基因位于 上，因此遗传上总是和 相关联的现象。
2.常见类型及特点（XY型性别决定，人类、果蝇等）：
遗传类型 基因位置 典型实例 遗传特点
伴X隐性遗传 X染色体上隐性基因 人类红绿色盲、血友病 ①男性患者 女性患者（男性X Y即患病，女性需X X 才患病）；② 遗传（父病女必病，女病父必病）；③隔代遗传；④女性患者的父亲和儿子一定
伴X显性遗传 X染色体上显性基因 人类抗维生素D佝偻病 ①女性患者 男性患者；②连续遗传（世代相传）；③男性患者的母亲和女儿一定 ；④正常个体的父亲和儿子一定
伴Y遗传 Y染色体上基因 人类外耳道多毛症 ①仅男性患病，女性全正常；②父传子、子传孙（限雄遗传）；③无显隐性之分
ZW型性别决定（鸟类、蛾蝶类）：性别决定方式与XY型相反，雌性为ZW，雄性为ZZ。伴Z遗传规律与伴X遗传类似（如伴Z隐性遗传：雄性患者多于雌性，交叉遗传）。
考点2 伴性遗传的应用与概率计算★★★★★
1.基因型书写规范：需标注性染色体，如伴X遗传：女性X X 、X X 、X X ；男性X Y、X Y；伴Y遗传：仅男性有基因型（如XY ）。
2.概率计算方法：
（1）拆分法：将伴性遗传拆分为“性别遗传”和“基因遗传”两个独立事件，用乘法定律计算（如计算生患红绿色盲儿子的概率=生儿子的概率×儿子患红绿色盲的概率）。
（2）系谱图分析步骤：①判断遗传方式（先判断显隐性，再判断是否伴性）；②写出关键个体基因型；③推导子代基因型及概率。
3.实践应用：
（1）遗传咨询：预测后代患病概率（如夫妻一方患伴X隐性遗传病，指导生育性别）。
（2）育种：筛选特定性别、特定性状的个体（如养鸡场筛选母鸡，利用伴性遗传性状快速区分雏鸡性别）。
易错辨析：
易错表现 正确理解 记忆技巧
伴X隐性遗传中认为“女病父不病”或“父病女不病” 伴X隐性遗传的交叉遗传特点：女病父必病，父病女必为携带者（不一定患病） 伴X隐性“女病父必病，父病女携带”
混淆“XY型”与“ZW型”的性别决定方式 XY型：雄性XY、雌性XX；ZW型：雄性ZZ、雌性ZW XY型“雄异雌同”，ZW型“雄同雌异”
伴性遗传概率计算时忽略“性别与基因的关联” 需先考虑性别概率，再结合基因遗传概率计算（如儿子患病概率≠女儿患病概率） 先算“性别概率”，再算“基因概率”，相乘得结果
一、科学史实引荐：基因定位的发展
1.萨顿（1903年）通过类比推理提出“基因在染色体上”的猜想，为遗传学研究指明方向。
2.摩尔根（1910年）通过果蝇杂交实验，首次用实验证明基因在染色体上，开创了“染色体遗传学”分支。
3.现代技术（荧光标记法）可直接观察基因在染色体上的位置，验证了“线性排列”的结论。
二、热点问题分析：伴性遗传病的遗传咨询与优生
1.实例：红绿色盲（伴X隐性）、抗维生素D佝偻病（伴X显性）的遗传风险评估，指导适龄夫妇科学备孕（如伴X隐性遗传病，男性患者与正常女性婚配，女儿均为携带者，儿子均正常，可优先选择生育儿子）。
2.意义：禁止近亲结婚不仅降低常染色体隐性遗传病风险，也可减少伴性遗传病的隐性致病基因纯合概率。
考点预测：
1.减数分裂与有丝分裂图像辨析：以细胞分裂图像为情境，考查染色体行为、同源染色体判断、分裂时期识别（高频考点）。
2.伴性遗传系谱图分析：结合显隐性判断、基因型推导、概率计算，可能涉及多代系谱图，考查逻辑推理能力。
3.实验设计与分析：以“探究某基因是否位于性染色体上”为情境，考查假说-演绎法的应用（设计杂交实验、预测结果、得出结论）。
4.减数分裂与遗传规律的结合：考查减Ⅰ同源染色体分离、非同源染色体自由组合与基因分离定律、自由组合定律的内在联系。
题型1：减数分裂图像辨析与过程判断：
1.下图为某动物体内细胞分裂的一组图像，据图能得出的正确判断是（ ）
A．①处于有丝分裂后期，不含同源染色体
B．③处于减数第二次分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上
C．④分裂形成精细胞或第二极体
D．图中 5 个细胞可来自同一器官，其分裂顺序为⑤→③→①→②→④
【答案】D
【详解】A、①处于有丝分裂后期，含同源染色体，A错误；
B、③处于有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，B错误；
C、根据②细胞的均等分裂可知该生物为雄性个体，④细胞处于减数第二次分裂后期，称为次级精母细胞，其分裂形成精细胞，C错误；
D、原始生殖细胞先通过有丝分裂方式增殖，再通过减数分裂形成配子，因此图中5个细胞可来自同一器官，其分裂顺序为⑤→③→①→②→④，D正确。
【解题方法归纳】减数分裂图像判断“三步法”（贴合教材图解）：①定时期：看染色体行为（联会→减Ⅰ前期、同源分离→减Ⅰ后期、着丝粒分裂→减Ⅱ后期、着丝粒排列在赤道板→中期）；②判同源：减Ⅰ有同源染色体，减Ⅱ无同源染色体（形态大小相同、来源不同）；③辨特征：牢记各时期核心标志，避免混淆“赤道板排列位置”“同源染色体有无”。
2.若将果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上32P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其结果如下图，已知有丝分裂过程中未发生染色体变异。下列叙述正确的是（ ）
A．I细胞内染色体形态有3种，每条染色体均含32P标记
B．Ⅱ细胞内有2个染色体组，已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换
C．Ⅲ细胞中不含同源染色体，形成该细胞过程中发生了染色体变异
D．Ⅳ细胞中含有1条Y染色体，可能4条染色体均含32P标记
【答案】B
【解析】A、依题意，果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上32P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂。据图中染色体与核DNA的关系可知，I为有丝分裂后期。又DNA进行半保留复制，故I时期时每个核DNA均为32P-31P-DNA，即每条染色体均含32P标记。依题意，进行分裂的细胞为精原细胞，此时为有丝分裂后期，故细胞中的染色体有5种形态，A错误；
B、据图中Ⅱ的染色体、核DNA数及带标记的染色单体数可知，Ⅱ细胞为减数分裂Ⅰ前期的细胞，此时细胞内有2个染色体组。若未发生非姐妹染色单体片段交换，此时的染色单体应为一半带标记、另一半不带标记，而图中显示大于8条，说明此时已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换，B正确；
C、据图中细胞Ⅲ数据可知，此时染色体数和核DNA数发生了减半，仍有姐妹染色单体，故细胞Ⅲ为减数分裂Ⅱ前期或中期细胞。但其染色体数目为5，推测减数分裂Ⅰ时有一对同源染色体未分离，故该细胞应含有1对同源染色体，细胞中发生了染色体数目变异，C错误；
D、据图中细胞Ⅳ的数据可知，此时细胞中没有染色单体，染色体数和核DNA数都减半，细胞Ⅳ应为减数分裂产生的精细胞，细胞中可能含有0条或1条Y染色体，D错误。
【解题方法归纳】减数分裂染色体数目变化“关键点记忆法”：①间期：DNA加倍，染色体数不变（2n）；②减Ⅰ末期：同源分离，染色体数减半（2n→n）；③减Ⅱ后期：着丝粒分裂，染色体数暂增（n→2n）；④减Ⅱ末期：形成生殖细胞，染色体数恢复n；核心规律：染色体数目减半仅发生在减Ⅰ末期，减Ⅱ仅发生姐妹染色单体分离，不改变染色体数目（暂增后恢复n）。
题型2：基因在染色体上的实验分析
3.探索遗传物质及遗传规律的道路艰辛且曲折，该过程中留下了许多的经典实验。下列关于这些实验的说法，正确的是（ ）
①孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
②萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为提出假说
③孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
④赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
⑤构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型，双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
⑥艾弗里进行的实验中利用了“减法原理”对自变量进行控制
⑦摩尔根将白眼雄蝇与纯合红眼雌蝇杂交，F2红眼:白眼=3:1 能说明基因在X染色体上
A．①②③⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③⑤⑦ D．②④⑥⑦
【答案】A
【解析】①正确；
②萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为，发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，从而提出基因在染色体上的假说，②正确；
③孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法，③正确；
④赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，④错误；
⑤构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型；双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径，⑤正确；
⑥艾弗里进行的实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”对自变量进行控制，⑥正确；
⑦摩尔根将白眼雄蝇与纯合红眼雌蝇杂交，F2红眼:白眼=3:1不能说明基因在X染色体上，因为不管基因在X染色体上还是常染色体上，F2中红眼:白眼都为3:1，⑦错误。
综上所述，①②③⑤⑥正确，BCD错误，A正确。
【解题方法归纳】实验方法与结论对应技巧：①类比推理法（萨顿）→提猜想（基因在染色体上），不具备证明效力；②假说-演绎法（摩尔根）→证结论（基因在染色体上），具备科学证明效力；③牢记“实验结论≠延伸结论”，避免混淆“基因在染色体上”与“基因在染色体上呈线性排列”的证明实验。
题型3：伴性遗传的基因型推导与概率计算
4.某男性患红绿色盲，他的岳父表现正常，岳母是色盲，对他的子女表现型的预测应当是（ ）
A．儿子和女儿全部正常 B．儿子患病，女儿正常
C．儿子正常，女儿患病 D．儿子和女儿都有可能出现患者
【答案】D
【解析】红绿色盲是X染色体隐性遗传病，设色盲基因是b，其等位基因为B，患红绿色盲的男性的基因型是XbY，岳父表现正常，基因型为XBY，岳母是色盲，基因型为XbXb，所以妻子的基因型为XBXb。
【详解】亲本基因型为XBXb和XbY，后代基因型为XBXb（女携带者）、XbXb（女色盲）、XBY（男正常）、XbY（男色盲），比例是1：1：1：1，所以后代的儿子和女儿都可能是患者，D正确。
【解题方法归纳】伴X隐性遗传基因型推导与概率计算“拆分法”：①写出亲本基因型（隐性个体直接写纯合，正常个体需判断是否携带致病基因）；②拆分性别与基因传递：儿子的X染色体必来自母亲，Y染色体必来自父亲；女儿的两条X染色体分别来自父亲和母亲；③结合致病基因显隐性，判断子代基因型及患病情况。
题型4：减数分裂与伴性遗传综合计算
5.鸟类性染色体组成为ZW型。如图显示某种鸟类羽毛的毛色（B、b）遗传图解，下列相关表述错误的是（ ）
A．芦花性状为显性性状
B．该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
C．F1中的非芦花雌鸟基因型是ZbW
D．芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟一定为芦花
【答案】D
【解析】A、芦花雄鸟和芦花雌鸟杂交，子代出现了非芦花，即出现性状分离，则亲代表现的性状芦花为显性性状，A正确；
B、子代非芦花的都是雌鸟，即性状分离比在子代雌雄中不同，可见该基因在Z染色体上，属于伴性遗传，B正确；
C、非芦花雄鸟基因型（ZbZb）和芦花雌鸟基因型（ZBW）杂交，其子代雌鸟基因型为ZbW均为非芦花，C正确；
D、若芦花雄鸟基因型为ZBZb和非芦花雌鸟ZbW杂交，子代雌鸟基因型为ZBW、ZbW，既有非芦花，也有芦花，D错误。
【解题方法归纳】ZW型伴性遗传“基因型书写与推导技巧”：①明确性别与性染色体组成（雄ZZ、雌ZW）；②基因位于Z染色体上，W染色体无对应的等位基因；③推导时遵循“父传子Z染色体、母传子W染色体（雌配子含Z或W）”，结合显隐性判断子代表型，可先写出亲本基因型，再逐代推导子代基因型及表型。
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