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、减数分裂的概念
减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程：精巢(哺乳动物称睾丸)
l 减数第一次分裂
间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对(称联会)，形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期：同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
l 减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程：卵巢
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
过 程
有变形期
无变形期
子细胞数
一个精原细胞形成4个精子
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
相同点
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半
四、注意：
(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自父方，一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂
的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
（4）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
（5）减数分裂形成子细胞种类：
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。
意义：减数分裂和受精作用对于维持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的作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：
一看染色体数目：奇数为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）
二看有无同源染色体：没有为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）
三看同源染色体行为：确定有丝或减Ⅰ
注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家—减Ⅰ后期
姐妹分家—减Ⅱ后期
例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期?
答案：1.减Ⅱ前期 2.减Ⅰ前期 3.减Ⅱ前期 4.减Ⅱ末期
5.有丝后期 6.减Ⅱ后期 7.减Ⅱ后期 8.减Ⅰ后期
答案：9.有丝前期 10.减Ⅱ中期 11.减Ⅰ后期 12.减Ⅱ中期
11.减Ⅰ前期 12.减Ⅱ后期 13.减Ⅰ中期 14.有丝中期
七、有性生殖
1.有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合，成为合子(如受精卵)。再由合子发育成新个体的生殖方式。
2.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。
3.在有性生殖中，由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存和进化具有重要意义
第2节 基因在染色体上
(1)、一个染色体上有 多 个基因，基因在染色体上呈 线性 排列。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(2)、基因的分离定律的实质是：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，在减数分裂形成配子的过程中， 等位 基因 会随 的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子传给后代。
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 。
第3节伴性遗传
1、XY型性别决定方式：
l 染色体组成(n对)：
雄性：n-1对常染色体+ XY 雌性：n-1对常染色体+ XX
l 性比：一般1 : 1
l 常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。
l 生物体细胞中的染色体可以分为两类：性染色体和常染色体，生物的性别通常就是由 性染色体决定的。生物的种类不同，性别决定的方式也不相同。生物的性别决定方式主要有两种：
l ①XY型：雌性的性染色体是XX ，雄性的性染色体是 XY 。生物界中绝大多数生物的性别决定属于XY型。雄性(男性)个体的精原细胞在经过减数分裂形成精子时，可以同时产生含有 X 染色体和Y 染色体的精子，并且这两种精子的数目是相同 的，而雌性(女性)个体的卵原细胞在经过减数分裂形成卵细胞时，只能够产生1种含有X染色体的卵细胞。受精时，由于两种精子和卵细胞结合的机会相等，因此，在XY型性别决定的生物所产生的后代中，雌性(女性)个体和雄性(男性)个体的数量比为1：1。
l ②ZW型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ。蛾类、鸟类的性别决定属于ZW型。
2、三种伴性遗传的特点：
性染色体上的基因，它的遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫伴性 遗传。以人的红绿色盲为例：人类红绿色盲的致病基因是位于 X 染色体上 隐性 基因，遗传特点是：(1)隔代交叉遗传：男性红绿色盲基因只能从 母亲 那里传来，以后只能传给他的 女儿 。(2)男性患者多 于女性患者;
抗维生素D佝偻病的致病基因是位于 X 染色体上的 显性 基因，这种病的遗传特点是：女性患者 多 于男性患者。
总结：
(1)伴X隐性遗传的特点：
①男＞女 ②隔代遗传（交叉遗传） ③母病子必病，女病父必病
(2)伴X显性遗传的特点：
①女＞男 ②连续发病 ③父病女必病，子病母必病
(3)伴Y遗传的特点：
①男病女不病 ②父→子→孙
附：常见遗传病类型（要记住）：
伴X隐：色盲、血友病 常隐：先天性聋哑、白化病
伴X显：抗维生素D佝偻病 常显：多(并)指
