师:同学们,今天我们来上一节生物学答疑课,通过四个方面复习高一遗传学内容:一、细胞的生命历程;二、遗传因子的发现;三、基因和染色体的关系;四、基因的本质。
首先看细胞的生命历程。细胞周期这个概念很重要,我们来看两幅图,一幅扇形图,一幅直线图。在扇形图中,a到b到c代表细胞分裂间期,从c再到a代表细胞分裂期。直线图里,小a代表分裂间期,小b代表分裂期。可以看出,扇形图中从a起始,经过b、c再到a代表一个细胞周期;直线图中,小a加小b或者小c加小d的时间表示一个细胞周期。细胞周期中,分裂间期时间大于分裂期,因为分裂间期要进行DNA复制和有关蛋白质合成,为分裂期做物质准备。每个细胞周期都要完成分裂间期和分裂期,即完成物质准备和分裂过程。所以,进行减数分裂的细胞没有细胞周期,因为它只完成一次物质准备,两次细胞分裂后不再进入物质准备阶段;而有丝分裂的细胞具有细胞周期。
接着看有丝分裂过程。动物细胞和植物细胞有丝分裂过程中,染色体行为、染色体数量及DNA数量变化有共同规律,但在前期和末期也有区别,我们通过表格复习。
以含4条染色体的动物或高等植物细胞为例,看染色体行为、数量及DNA数量变化的共同规律。分裂间期,染色体以染色质丝形式存在于细胞核内,细胞进行DNA复制和有关蛋白质合成。前期,核膜核仁消失,染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗,由纺锤丝牵引,散乱分布在细胞中。中期,着丝点被纺锤丝牵引向细胞中央的赤道板移动。后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,被纺锤丝拉向细胞两极。末期,核膜核仁重新出现,染色体变回染色质丝,细胞一分为二。
染色体数量变化方面,分裂间期只进行DNA复制,染色体数目仍为4;前期和中期不变,都是4;后期着丝点分裂,染色体数目加倍,变为8;末期细胞一分为二,染色体数目由8变为4,形成两个子细胞。
DNA数量变化方面,分裂间期DNA复制,数量由4变为8;前期、中期和后期维持在8;末期细胞一分为二,DNA数目由8变为4。
动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的不同点,前期,高等植物细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体;末期,高等植物细胞细胞板向四周扩展形成细胞壁,将细胞质一分为二,动物细胞因无细胞壁,细胞膜向内凹陷将细胞分成两个。
通过分析动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的异同,突破了有丝分裂过程这个难点。接下来看第二个问题,遗传因子的发现。孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传因子的分离定律和自由组合定律,利用这两个定律解决遗传问题是重点和难点。
看例题,人的白化病是常染色体遗传病,正常基因A对白化基因a显性;红绿色盲是伴X染色体遗传病,由基因b表示。一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。问这对夫妇基因型是什么?
夫妇表现型正常,对于白化病,各有一个A基因,不确定的用横线表示;对于红绿色盲,母亲两个X染色体有一个正常B基因,另一个不确定用空表示,父亲正常。生的孩子基因型为aaXbY,患白化病孩子的两个a基因,一个来自母方,一个来自父方;患红绿色盲孩子的Xb基因只能来自母方,所以母亲基因型是AaXBXb,父亲基因型是AaXBY。
