染色体知识的综合梳理

江苏省泰兴中学 李 椿

进入高三的复习阶段，教师综合性地、系统地帮助学生梳理教材中分散的知识点，围绕核心概念归纳总结，有助于学生在比较紧张的学习过程中提高复习效率。下面笔者就高中生物学中所涉及的染色体这一知识做一个梳理总结，以利于学生学习能力的提升。

一、存在部位及化学本质

染色体存在于真核生物细胞的细胞核内，原核生物、病毒没有。主要由D N A和蛋白质组成，能被龙胆紫、醋酸洋红液等碱性染料染成深色。

二、与染色质的区别

染色体与染色质是同种物质在细胞分裂过程中的两种形态。在细胞分裂间期染色质呈细长的丝状并且交织成网状。细胞进入分裂期时染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗而成为圆柱状或杆状的染色体形态。

三、染色体与染色单体

细胞有丝分裂的间期染色体复制后到分裂期的前期、中期都有染色单体，后期着丝点分裂后就不存在了。细胞减数分裂的间期染色体复制后一直到减数第二次分裂的中期都有染色单体，从减数第二次分裂后期着丝点分裂后也就不存在了。

四、同源染色体

一般指二倍体生物细胞中形态、大小相同，一条来自父方，另一条来自母方的两条染色体。在X Y型性别决定方式中，尽管X与Y染色体形态大小不同，但习惯上也把它们看成是一对同源染色体。在细胞有丝分裂过程中无同源染色体联会配对行为，也不出现四分体；而在减数第一次分裂过程中同源染色体发生联会配对并进一步形成四分体。根据同源染色体的有无及有无联会配对等行为可判断细胞进行的分裂方式及所处分裂时期。

五、常染色体与性染色体

以人为例，男性的体细胞中有22对染色体的形态与女性相同，与性别无明显关联，这些染色体称为常染色体；另外有1对与女性的有明显差异，并且对人的性别起决定作用，这对染色体称为性染色体。男性体细胞中染色体组成可表示为22A A+X Y（用A表示常染色体，下同），女性体细胞中染色体组成可表示为22A A+X X。在人的精子形成过程中，初级精母细胞中染色体组成（23对）为22A A+X Y；次级精母细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂前期、中期的次级精母细胞中染色体数目为23条，组成为22A+X或22A+Y；处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞中染色体数目为46条，组成为44A+X X或44A+Y Y；精子细胞中染色体数目为23条，组成为22A+X或22A+Y。类似的，在人的卵细胞形成过程中，初级卵母细胞中染色体组成（23对）为22A A+X X；次级卵母细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂前期、中期的次级卵母细胞中染色体数目为23条，组成为22A+X；处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中染色体数目为46条，组成为44A+X X；成熟的卵细胞中染色体数目为23条，组成为22A+X。

另外，人的某些性状的遗传常常与性别相关联，这就涉及到伴性遗传了。如人的红绿色盲就是由X染色体上的隐性基因所控制的，患者多为男性；抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因控制的，女性患者相对较多；人的外耳道多毛症就是由Y染色体上的基因控制的，患者都是男性。

六、染色体、DNA、基因间的关系

基因是有遗传效应的D N A片段，是遗传物质的结构和功能单位；基因在染色体上呈线性排列，位于一对同源染色体的相同位置并且控制相对性状的基因称为等位基因，如A和 a；萨顿通过类比推理的方法认为基因在染色体上，摩尔根通过果蝇杂交实验证明了这一推论；现代分子生物学技术可通过荧光标记把基因准确定位到染色体上；D N A是染色体的重要组成成分，染色体是遗传物质的主要载体；染色体与染色体上的D N A之间的数量比为1︰1 或1︰2（复制后）。

七、染色体与孟德尔遗传定律

孟德尔的基因分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。其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是互不干扰的；在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由此可见孟德尔的遗传定律与染色体有着重要的关联，可以说如果遗传物质不在染色体上，或者说细胞中不存在染色体的话，其相关的遗传是不遵循孟德尔遗传定律的。

八、染色体与生物的可遗传变异

染色体变异是生物可遗传变异的来源之一，具体可分为染色体结构变异和数目的变异。

染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、倒位、易位。这里要注意与基因突变、基因重组的区别，基因突变强调的是D N A分子中碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。基因突变、基因重组实质上是分子水平的变异，而染色体变异不属，在光学显微镜下可以观察到染色体的变异，但不能观察到基因突变。另外，减数分裂过程中四分体时期的交叉互换现象是发生在配对的同源染色体上的非姐妹染色单体之间的，不属于染色体结构变异，应属基因重组；易位现象是发生在两条非同源染色体之间的，应属染色体结构变异。

染色体数目变异分为两类：一类是细胞内个别染色体数目的增加或减少；另一类是以染色体组的形式成倍的增加或减少。在此基础上，可进一步引导学生梳理一下染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念，单倍体育种与多倍体育种，染色体异常与人类遗传病等相关知识点。

此论文系“江苏省教育科学十三五规划2016年度课题——高中生物学优生学习能力提升的途径和实践研究”的阶段性研究成果。课题编号：B-b/2016/02/132