细胞的分化及其意义:

1、细胞的分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞分化的基础和实质
(1)分化的基础：每个细胞都含有一套与受精卵完全相同的染色体，即携带有本物种的全部遗传信息。
(2)分化的实质：是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即基因的选择性表达。
3、细胞分化的过程
（1）从细胞水平分析：细胞形态、结构和功能改变的结果。
（2）从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。
（3）从分子水平分析
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能改变的结果。
②基因角度：基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。
4、细胞分化的特点
（1）持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎期达到最大限度。
（2）不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（3）普遍性：是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（4）遗传物质不变性：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。
5、细胞分化的结果：形成形态、结构和功能不同的组织和器官。
6、细胞分化的意义
（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，有利于提高各种生物功能的效率。

 

细胞增殖与细胞分化的区别分析：

	细胞增殖	细胞分化
细胞变化	数量增多	细胞形态、结构、生埋功能发生了稳定性差异，且这种差异是不可逆转的
发生时间	从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定时期停止分裂	持久性变化，胚胎时期达最大限度
在个体发育中的意义	保持了亲代和子代间遗传物质的稳定性	没有细胞分化，生物体不能进行正常发育

细胞分化与细胞全能性的区别与联系：

	细胞分化	细胞全能性
原理	细胞内基因的选择性表达	含本物种全套遗传物质
特点	持久性、不可逆性、普遍性	①高度分化的植物体细胞表达全能性需要一定的条件；②动物已分化的体细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性
结果	形成形态、结构、生理功能不同的细胞	形成新个体
大小比较	细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵	细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系		①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，全能性越小

知识点拨：

1、过程：受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
2、细胞分化程度由高至低的顺序是神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞；造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞，说明动物细胞也可能具有全能性，因为每个细胞都是由受精卵发育而来的，都具有全套的遗传物质。人们对干细胞的研究，可以对某些疾病进行治疗，可以进行医学上的组织修复，还可以帮助人们了解细胞的分化机制。

知识拓展：

1、细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，随着细胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降。
2、细胞分裂结束后，细胞生活有三种状态：一是继续分裂增殖，如根尖分生区细胞；二是暂不分裂增殖，如植株上受顶芽抑制的侧芽细胞；三是不再进入细胞周期而发生分化，如人体的红细胞、神经细胞等。 3、判断细胞全能性的表达与细胞分化的依据是二者的终点不同，细胞分化的终点是组织、器官；细胞全能性表达的终点是完整个体。
4、植物细胞的全能性易表现，动物细胞的全能性受限制，但动物细胞的细胞核仍具有全能性。
5、细胞全能性高低与分化的关系：细胞全能性高低与分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。
6、管家基因与奢侈基因
（1）管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。
（2）奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其严物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。

基因型和表现型：

1、表现型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
2、基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
3、等位基因：控制相对性状的基因。
4、纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因，只能产生一种基因型的配子（雌配子或雄配子），自交后代无性状分离。
 5、杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成至少右一对等位基因，因此至少可形成两种类型的配子（雌配子或雄配子），自交后代出现性状分离。

表现型与基因型的相互推导：

1、由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型）

亲本	子代基因型	子代表现型
AA×AA	AA	全为显性
AA×Aa	AA:Aa=1:1	全为显性
AA×aa	Aa	全为显性
Aa×Aa	AA:Aa:aa=1:2:1	显性：隐性=3:1
aa×Aa	Aa:aa=1：1	显性：隐性=1:1
aa×aa	aa	全为隐性

2、由子代推断亲代的基因型（逆推型）
①隐性纯合突破方法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。 ②后代分离比推断法

后代表现型	亲本基因型组合	亲本表现型
全显	AA×AA（或Aa或aa）	亲本中一定有一个是显性纯合子
全隐	aa×aa	双亲均为隐性纯合子
显：隐=1：1	Aa×aa	亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子
显：隐=3:1	Aa×Aa	双亲均为显性杂合子

3、用配子的概率计算
(1)方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。
(2)实例：如白化病遗传，Aa×Aa1AA:2Aa:laa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
3、亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的几率例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？
解此题分三步进行：
(1)首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推知该夫妇是Aa的几率均为2/3，是AA的几率均为1/3。
(2)假设该夫妇均为Aa，后代患病可能性为1/4。
(3)最后将该夫妇均为Aa的几率2/3×2/3与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病忠者的几率1/4相乘，其乘积1/9即为该夫妇后代中出现百化病患者的几率。
知识点拨：

1、基因型相同，表现型不一定相同；表现型相同，基因型也不一定相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
2、显隐性关系不是绝对的，生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。
常考比例：

分离定律比例：3：1；自由组合比例：9：3：3：1
（1）配子类型问题  如：AaBbCc产生的配子种类数为2×2×2=8种
（2）基因型类型   如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）Bb×BB后代2种基因型（1BB：1Bb）
Cc×Cc后代3种基因型（1CC：2Cc：1cc）所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
（3）表现类型问题  如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代2种表现型  Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
（4）遗传病的基因型和表现型比例
例：人类多指基因（T）对手指正常基因（t）为显性，白化基因（a）对正常肤色基因（A）为隐性，两对非等位基因遵循基因的自由组合定律遗传，一家庭中，父亲多指，母亲正常。他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率分别是3/8、1/8

减数分裂的概念与过程：

1、减数分裂概念的理解：
（1）范围：进行有性生殖的生物。
（2）在原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）发展成为成熟生殖细胞（精子或卵细胞）过程中进行的。
（3）过程：减数分裂过程中染色体复制一次细胞连续分裂两次。
（4）结果：新细胞染色体数减半。
2、减数分裂中染色体的变化过程
复制→联会→四分体→同源染色体彼此分离→染色单体彼此分离。

（1）精子的形成过程：

（2）卵细胞的形成过程：

与减数分裂相关的概念辨析：

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。
2．同源染色体与非同源染色体
(l)同源染色体
①在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。
②形状大小一般相同，一条来自父方一条来自母方。
(2)非同源染色体：在减数分裂过程中不进行配对的染色体，它们形状大小一般不同。
3．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。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。同源染色体内的非姐妹染色单体四分体时期可发生交叉互换。
4．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。
(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，即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。
细胞不同分裂图像的判断方法：

1．减数分裂和有丝分裂的不同分裂时期图像

		前期	中期	后期
有丝分裂	有同源染色体（染色体必定成对）	不联会	着丝点排列在赤道板	着丝点分裂
减数第一次分裂	有同源染色体（染色体必定成对）	联会	四分体排列在赤道板两侧	同源染色体分离，非同源染色体自由组合
减数第二次分裂	无同源染色体（染色体可以不成对）	无同源染色体	着丝点排列在赤道板	着丝点分裂

2．“三看法”识别细胞分裂方式

3.一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等。
(1)细胞板隔裂——植物细胞分裂；细胞膜缢裂动物细胞分裂。
(2)矩形有壁为植物细胞；圆形无壁一般为动物细胞。
(3)依据细胞质分裂方式的判断：
 
表解减数分裂与有丝分裂的异同：

	项目	有丝分裂	减数分裂
不同点	母细胞	体细胞或原始生殖细胞	原始生殖细胞
	染色体复制	一次，有丝分裂间期	一次，减数第一次分裂前的间期
	细胞分裂次数	一次	两次
	同源染色体行为	有同源染色体，但无同源染色体的联会、四分体，不出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离	有同源染色体的联会、四分体，出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离
	子细胞的数目	2个	雄性4个，磁性为（1+3）个
	子细胞的类型	体细胞	生殖细胞（精细胞或卵细胞）
	最终产生子细胞染色体数	与亲代细胞相同	比亲代细胞减少一半（发生在减数第一次分裂）
	子细胞核的遗传物质组成	几乎相同	不一定相同（基因重组形成多种配子）
	子细胞中可遗传变异的来源	基因突变、染色体变异	基因突变、基因重组、染色体变异
	染色体及DNA数量的变化
相同点		染色体都复制一次；出现纺锤体，均有子细胞产生，均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体
意义		使生物的亲代和子代之间保持了遗传特性的稳定性	减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定

易错点拨：
1、同源染色体并非完全相同：同源染色体形态，大小一般都相同，但也有大小不相同的，如男性体细胞中X染色体和Y染色体是同源染色体， X染色体较大，Y染色体较小。
2、并非所有细胞分裂都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。
3、存在染色单体的时期是染色体复制之后、着丝点分裂之前的一段时期，如有丝分裂前、中期，减数第一次分裂，减数第二次分裂前、中期。
4、减数分裂过程中是先复制后联会，联会的两条染色体一定是同源染色体。联会是细胞进行正常减数分裂的基础。
5、减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，着丝点分裂一次，染色体减半一次，DNA减半两次。
6、原始生殖细胞染色体数目与体细胞相同，其既能进行有丝分裂产生原始生殖细胞，也能进行减数分裂。 7、以二倍体生物为例，具有同源染色体的细胞：精（卵）原细胞、初级精（卵）母细胞、体细胞。无同源染色体的细胞：次级精（卵）母细胞、精（卵）细胞、第一（二）极体、精子。
例 某动物的精子中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是(   )
A，32、16、64、64、128
B．32、8、32、64、128
C．16、8、32、32、64
D．16、0、32、32、64
思路点拨：精子是精原细胞经过两次分裂得到的，其染色体数是精原细胞的一半，因此精原细胞中有同源染色体16对，初级精母细胞是精原细胞复制产生的，1条染色体含2个染色单体，2个DNA，4条DNA单链。答案A
减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数目变化曲线：



DNA与染色体的变化曲线识别方法

知识拓展：

1、AaBb（两对基因独立遗传）产生配子情况

	产生的配子种类	说明
一个精原细胞	4个，2种(AB、ab或Ab、aB）	植物产生配子的结论，与动物大致相同（区别仅在于：一个花粉母细胞产生的精子数量是8个，比动物要多）
一个雄性个体	4n个，4种(AB、ab、Ab、aB)
一个卵原细胞	1个，1种（AB或ab或Ab或aB）
一个雌性个体	n个，4种(AB、ab、Ab、aB)

 2、如何判断不同的精子是否来自同一个精原细胞？
①如果在四分体时期，不发生非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细胞形成4个、2种精子细胞。
②如果在四分体时期，发生了非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细脆形成4个、4种精子细胞。
③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。
④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。
⑤若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。
例  基因型为AaBb（两对等位基因位于两对同源染色体上）的一个精原细胞经减数分裂形成的精细胞种类有 (   ) A．1种   B．2种   C．4种   D．8种
思路点拨：一个基因型为AaBb的精原细胞减数分裂只形成2种类型的4个精子。但若一个基因型为AaBb个体产生的精子种类就应是4种。答案B
3、减数第一次分裂和有丝分裂的区别是前者同源染色体变化为四分体，后者不形成四分体。
4、减数第二次分裂同有丝分裂的区别是减数第二次分裂的细胞无同源染色体，而有丝分裂有同源染色体，其染色体行为的变化二者是相同的。
5、细胞分裂与变异类型的关系

分裂方式	变异类型
无丝分裂	基因突变
有丝分裂	基因突变、染色体变异
减数分裂	基因突变、基因重组、染色体变异

人类红绿色盲症：

1、红绿色盲：是道尔顿发现的，所以又名道尔顿症。它的遗传方式是伴X隐性遗传病。
2、人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型：

	女性			男性
基因型	XBXB	XBXb	XbXb	XBY	XbY
表现型	正常	正常（携带者）	色盲	正常	色盲

知识点拨：

红绿色盲的遗传特点：
1、色盲的男性患者多于女性患者，因为女性两个Xb才能患病，男性一个Xb就患病。
2、交叉遗传。
3、女患其父子必患。
红绿色盲的遗传方式：

1、 正常女性与色盲男性的婚配图解：男性的色盲基因只能传给女儿，不能传给儿子。

2、女性携带者和正常男性的婚配图解：男孩的色盲基因只能来自于母亲。

人类遗传病：

1、概念：通常是指由于遗传物质改变而一汽的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常变异遗传病三类。
2、遗传病的判定方法：
（1）首先确定显隐性：
①“无中生有为隐性”；
②“有中生无为显性”
③判断是显性还是隐性遗传病方法：看患者总数，如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少，只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。
（2）再确定致病基因的位置：
①“无中生有为隐性，女儿患病为常隐”
②“有中生无为显性，女儿正常为常显”
③“母患子必患，女患父必患，男性患者多于女性”――最可能为“X隐”（女病男必病）
④“父患女必患，子患母必患，女性患者多于男性”――最可能为“X显”（男病女必病）
⑤“父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽，无女性患者”――最可能为“伴Y”（男性全为患者）
（3）常染色体与性染色体同时存在的处理方法：
①当既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的性状遗传时；
②由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理；
③由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理；
④整体上则按基因的自由组合定律来处理
（4）某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数×100%

知识拓展：

1、单基因病又分为三种：
①显性遗传：父母一方有显性基因，一经传给下代就能发病，即有发病的亲代，必然有发病的子代，而且世代相传，如多指，并指，原发性青光眼等。
②隐性遗传：如先天性聋哑，高度近视，白化病等，之所以称隐性遗传病，是因为患儿的双亲外表往往正常，但都是致病基因的携带者。
③性链锁遗传又称伴性遗传发病与性别有关，如血友病，其母亲是致病基因携带者。又如红绿色盲是一种交叉遗传儿子发病是来自母亲，是致病基因携带者，而女儿发病是由父亲而来，但男性的发病率要比女性高得多。
2、多基因遗传：是由多种基因变化影响引起，是基因与性状的关系，人的性状如身长、体型、智力、肤色和血压等均为多基因遗传，还有唇裂、腭裂也是多基因遗传。此外多基因遗传受环境因素的影响较大，如哮喘病、精神分裂症等。
3、常见遗传病
（1）苯丙酮尿症的发病机理是苯丙氨酸羟化酶缺陷，使苯丙氨酸和苯丙酮酸在体内堆积而致病，可出现患儿智力低下或成为白痴。苯丙酮尿症是先天代谢性疾病的一种，为常染色体隐性遗传。
（2）白化病：白化病属于家族遗传性疾病，为常染色体隐性遗传，常发生于近亲结婚的人群中。
（3）抗维生素D佝偻病：是一种肾小管遗传缺陷性疾病，发病率约1：25000。有低血磷性和低血钙性两种。比较多见的是低血磷性抗维生素D佝偻病，又称家族性低磷血症(familialhypophosphatemia)，或肾性低血磷性佝偻病(renalhypophosphatemicrickets)。该病主要是由于位于X染色体上的PHEX基因的突变，导致肾小管回吸收磷减少所致。肠道吸收钙、磷不良，血磷降低，一般在0.65～0.97/mmol/L(2～3mg/dl)之间，钙磷乘积多在30以下，骨质不易钙化。
遗传特点是：女性中的发病率高于男性，家族性低血磷酸盐性佝偻病为X连锁显性遗传。女性患者骨骼疾病较男性为轻，可仅表现为低磷酸盐血症。散发的获得性病例常与良性间质性肿瘤有关(癌基因性佝偻病)。