生物减数分裂及遗传的分子详解

减数分裂遗传染色这类的问题

一直是生物考试中一个特别容易丢分的考点

为了帮助大家更好的理清思路

特意准备了这块的专项干货内容及配套习题

大家还请认真学习哦~

一、减数分裂过程中相关概念辨析 

同源染色体和非同源染色体

1、同源染色体: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。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、非同源染色体:指形态、大小各不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体。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

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。如图中的 a 和 b(b')、a'和 b(b')等

联会和四分体 

1、联会: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。该时期染色体已完成复制,染色单体 已形成,但染色体螺旋程度低,在光学显微镜下不易观察到

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。相关结构的数量关系:1 个四分体=1 对同源染色体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子=8 条脱氧核 苷酸链

交叉互换

1、图例

2、时期:减Ⅰ前期即四分体时期

3、范围:同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段

4、交换对象:等位基因 B—b 交换

5、结果及意义:导致基因重组,产生多种配子,若不交换只产生 AB、ab 两种配子,若交换则可产生 AB、ab 和 Ab、aB 四种配子,属于可遗传变异

例 下列关于同源染色体的叙述,正确的是( ) 

A.减数分裂中相互配对的染色体 

B.在人的肌细胞中没有 X 和 Y 这对同源染色体 

C.在人的精原细胞中没有同源染色体 

D.一条来自父方,一条来自母方的染色体 

【解析】必须同时具备以下三个条件才能确定是同源染色体:第一是来源方面,必须是一条来自父方,一条来 自母方;第二是形态大小方面,除性染色体外,形态大小一定相同;第三是功能方面,相同位置上携带的是相同基 因或等位基因。精原细胞属于特殊的体细胞含有同源染色体;联会的两条染色体一定是同源染色体

答案 A

二、遗传的分子基础易混点例析

一、对于验证 DNA 是遗传物质的经典实验易错理解 

DNA 是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌(体外)转化实验和噬菌体侵染细菌实验两个经典实验的思路虽基 本相同,但采用的方法有所不同

在肺炎双球菌(体外)转化实验中,采用的是直接分离法,即真正将 S 型菌的 DNA 与其他成分分离,然后用每种单一成分与 R 型菌混合,做体外转化实验。在噬菌体侵染细菌实验中,采用的是放射 性同位素标记法,间接将 DNA 与其他成分分离

例 1 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果( ) 

A.证明了 DNA 是遗传物质 

B.证明了 RNA 是遗传物质 

C.证明了蛋白质是遗传物质 

D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质 

【解析】 肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思实验和艾弗里实验两个部分,它体现了一个完整的科学发现过 程,即发现问题→提出问题→实验验证→得出结论。而格里菲思实验只是肺炎双球菌转化实验中体内转化实验部 分,只相当于完成了科学发现过程的前两步的工作。格里菲思实验的结论是被杀死的 S 型菌中含有转化因子。这 种转化因子到底是什么,该实验并没有证明,而证明工作是由艾弗里来完成的

答案 D

二、混淆具体生物的分类及遗传物质的类别

关于生物遗传物质的总结如下: 

生物的主要遗传物质是 DNA:因为绝大多数生物(如所有的原核生物、真核生物及部分病毒)的遗传物质是 DNA,只有少数生物(RNA 病毒等)的遗传物质是 RNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质 

一切生物的遗传物质是核酸(DNA 或 RNA)

凡是有细胞结构的生物(包括原核生物和真核生物),尽管细胞内含有 DNA 和 RNA 两种核酸,但是它们的遗 传物质都是 DNA,而不是 RNA;无细胞结构的生物,如病毒仅含有一种核酸(DNA 或 RNA),它们的遗传物质是:DNA 或 RNA

例 2 禽流感病毒基因组由 8 个负链的单链 RNA 片段组成,据此回答下列问题: 

(1)禽流感病毒具有高致病性,会造成大批鸡等禽类死亡。但是,禽流感病毒偶尔也会感染人,其传染性远不 如人类流感病毒。下列说法正确的是( )

A.禽流感病毒具有细胞结构,具有最基本的细胞器——核糖体,所以有很强的感染力 

B.禽流感病毒能很好地利用鸟类细胞内的各种细胞器,但不能利用人类细胞的细胞器 

C.禽流感病毒的遗传物质是 RNA,具有很强的变异能力,因此能感染人类 

D.禽流感病毒主要由 RNA 和蛋白质衣壳组成,且衣壳决定了病毒侵染的特异性 

(2)下列与禽流感病毒属于同一类的一组生物是( ) 

A.酵母菌、绿藻、衣藻 

B.烟草、变形虫、流感病毒 

C.噬菌体、HIV、SARS 病毒 

D.蓝藻、放线菌、大肠杆菌

【解析】

(1)病毒主要由核酸和蛋白质衣壳组成,且衣壳决定了病毒侵染的特异性,所以选 D;病毒是不具细胞 结构的生物,不可能有核糖体;禽流感病毒能感染人就说明其能利用人类细胞的细胞器;变异能力并不能说明禽 流感病毒能感染人类

(2)从结构上可以把生物分成三类:病毒(不具细胞结构)、原核生物(由原核细胞构成)和 真核生物(由真核细胞构成)。与禽流感病毒属于同类的生物是病毒,只有 C 选项满足条件

答案 (1) D (2) C