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1、生物课标版第13讲遗传的细胞基础考点一减数分裂的概念与过程考点一减数分裂的概念与过程教材研读教材研读一、减数分裂的概念二、过程(连线)考点二配子的形成与受精作用考点二配子的形成与受精作用一、配子的形成1.精子、卵细胞的形成过程2.精子、卵细胞的形成过程不同(1)卵细胞的形成经历了两次细胞质不均等分裂。(2)卵细胞一经形成,不需要变形。(3)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞,一个精原细胞能够产生4个精子。3.配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。二、受精作用1.概念:指精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程。
2、2.过程细胞膜融合精子的头部进入卵细胞(尾部留在外面)卵细胞的细胞膜发生复杂生理反应,阻止其他精子再进入精子和卵细胞的细胞核相融合受精卵3.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的染色体数目,其中有一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。4.减数分裂和受精作用的意义是对于维持每种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,都是十分重要的。判断下列说法的正误。1.(2014安徽理综,4A)减前期同源染色体间可发生基因重组。()2.联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。()3.(2016浙江理综,3A)有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DN
3、A的 复 制。()4.(2016浙江理综,3C)染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,中期 染 色 体 数 和 染 色 体 D N A 分 子 数 分 别 为 1 2 和 2 4。()5.(2015浙江理综,2D)减数分裂前期同源染色体配对,每个染色体含有4条染色单体,子 细 胞 染 色 体 数 目 为 母 细 胞 的 一 半。()6.(2014上海单科,22B)正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为2。()7.二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。()8.受精作用的实质是细胞融合,关键是精子核和
4、卵细胞核的融合。()9.受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。()10.受精卵中的DNA一半来自父方,另一半来自母方。()突破一减数分裂与有丝分裂突破一减数分裂与有丝分裂一、减数分裂中常考易错的概念辨析1.同源染色体与非同源染色体(1)同源染色体:概念实例:如下图中的1和2、3和4各是一对同源染色体。考点突破考点突破(2)非同源染色体:概念:指形态、大小各不相同,且在减数分裂中不配对的染色体。实例:如图中的1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。2.联会与四分体(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。该时期DNA已完成复制,染色单体已形成。(2)
5、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。上图中含有两个四分体,即四分体的个数等于减数分裂中联会的同源染色体对数。(3)一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体,含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。3.交叉互换(1)图示:(2)时期:减数第一次分裂前期(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)由图可知,等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。二、细胞分裂与遗传变异1.减数分裂与遗传2.细胞分裂与变异注:原核生物的变异类型只有基因突变。姐妹染色单体上同一位置的基因不同的原因有两个:一是DN
6、A复制时发生了基因突变;二是减前期,同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换。分裂方式变异发生过程或时期变异类型二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂DNA复制基因突变减数分裂减后期:非同源染色体自由组合减前期:同源染色体非姐妹染色单体交叉互换基因重组有丝分裂、减数分裂分裂期:染色体移向两极染色体变异1.减数分裂图与有丝分裂图的识别(1)前期图(2)中期图(3)后期图2.细胞分裂过程中的染色体与核DNA变化曲线识别(1)模型:(2)判断方法:3.每条染色体中的DNA含量曲线分析如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:ABBCCDDE特点及其变化减数分裂对应时期减数第一次分裂
7、前的间期减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂的后期减数第二次分裂的末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期考向一结合分裂图或基础判断考向一结合分裂图或基础判断,考查减数分裂过程考查减数分裂过程1.下图是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。相关叙述不正 确 的 是()A.图中细胞分裂时序为B.图细胞内DNA和染色体数目加倍C.图细胞中均可能发生基因重组D.图细胞中均含有两个染色体组答案答案B根据染色体的行为可判断,分别为减分裂前的间期、减分裂后期、减分裂前期、减分裂末期、减分裂后期,其顺序是,A正确;图为减分
8、裂前的间期,此时细胞中进行染色体的复制,但染色体数目保持不变,B错误;基因重组有2种类型,一种是自由组合型,发生在减分裂后期(),另一种是交叉互换型,发生在减分裂前期(),C正确;图细胞中所含染色体数目均与体细胞相同,都含有两个染色体组,D正确。2.(2016福建厦门一模,2)下列有关果蝇精子形成过程的叙述,正确的是()A.精原细胞增殖时发生基因重组B.初级精母细胞中存在X染色体C.次级精母细胞不会发生染色体变异D.精子细胞含有两个染色体组答案答案B精原细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖,不发生基因重组,A错误;果蝇的初级精母细胞中存在6条常染色体、1条X染色体和1条Y染色体,B正确;次级精母细
9、胞也会发生染色体变异,C错误;精子细胞含有1个染色体组,D错误。考向二依托曲线考向二依托曲线,考查细胞分裂过程中考查细胞分裂过程中DNA、染色体的变化、染色体的变化3.(2016山东潍坊上学期期中,18)如图是某二倍体动物的细胞分裂时期与 同 源 染 色 体 对 数 的 关 系 曲 线 图,以 下 对 图 示 的 理 解 错 误 的 是()A.AE段细胞完成有丝分裂过程B.FH段内发生同源染色体的分离C.B点和H点都发生染色体的着丝点断裂D.HI段细胞中有可能含2个染色体组答案答案C图中CD段染色体数目是体细胞的两倍,所以AE段细胞完成有丝分裂过程,A正确;同源染色体分离发生在减数第一次分裂,
10、由图可知FH段内发生同源染色体的分离,B正确;GH表示减数第一次分裂同源染色体分离后平均分配到两个子细胞,未发生着丝点断裂,C错误;HI段表示减数第二次分裂,二倍体动物减数第二次分裂后期、末期细胞中含有2个染色体组,D正确。4.(2016黑龙江双鸭山一中月考,17)如图所示人体内的细胞在分裂过程中 每 条 染 色 体 的 D N A 含 量 变 化 曲 线。下 列 有 关 叙 述 中 正 确 的 是()A.该图若为减数分裂,则cd期的细胞都含有23对同源染色体B.该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期C.该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体都出现在bc时期D.该图若为有丝
11、分裂,则ef期的细胞都含两个染色体组答案答案B若为减数分裂,cd期包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期,其中减数第二次分裂时的细胞中不含有同源染色体,A错误;基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,B正确;若为有丝分裂,细胞板和纺锤体分别出现于末期(属ef期)和前期(属cd期),C错误;ef期可代表有丝分裂的后期和末期,人体有丝分裂后期、末期细胞含有4个染色体组,D错误。考向三结合分裂图考向三结合分裂图,考查细胞分裂与遗传变异的关系考查细胞分裂与遗传变异的关系5.(2016福建四地六校第三次联考,33)下图表示某二倍体生物的细胞,有关 叙 述 正 确 的 是()A.该细胞正处于
12、有丝分裂前期B.在该细胞形成过程中一定发生了基因突变C.该细胞分裂至后期时含有4个染色体组D.该细胞分裂能产生2种基因型的子细胞答案答案D由图中细胞染色体上的基因可知,图中不含同源染色体,且有染色单体,染色体在细胞内散乱分布,可知该细胞正处于减数第二次分裂前期,A错误;通常姐妹染色单体相同位置上的基因是相同的,但图中存在姐妹染色单体相同位置上的基因分别为A、a,可能是该细胞形成过程中发生了基因突变,也可能是发生了交叉互换,B错误;该细胞内含1个染色体组,分裂至后期时姐妹染色单体分开,细胞内含有2个染色体组,C错误;该细胞继续分裂,能产生基因型为ABd和aBd的子细胞,D正确。6.(2016河南
13、八市重点高中一模,14)减数分裂与生物变异具有密切的联系。下 列 相 关 叙 述 中 正 确 的 是()A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开C.基因重组只能发生于同源染色体之间D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传规律答案答案A减数分裂前的间期DNA复制时可能发生基因突变,分裂期可能发生基因重组和染色体变异,A正确;减分裂中,同源染色体不分离只可导致产生Bb精子,B错误;基因重组有两种类型:同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉
14、互换和减后期非同源染色体上的非等位基因自由组合,C错误;遗传定律适用于真核生物有性生殖,发生生物变异后,细胞核中的基因仍然遵循遗传规律,D错误。突破二配子多样性和减数分裂异常突破二配子多样性和减数分裂异常1.突破配子形成过程中的五大易错点(1)精原(卵原)细胞的增殖方式为有丝分裂,精原细胞产生精子、卵原细胞产生卵子的过程为减数分裂。(2)同源染色体的大小并非全相同。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。(3)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
15、存在四分体。(4)基因的分离定律与自由组合定律发生的时间没有先后。减数分裂过程中同源染色体分离,其上的等位基因也分离,与此同时,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也自由组合。(5)受精卵中遗传物质的来源:核内DNA一半来自父方,一半来自母方。细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。2.配子形成过程中的几种数量关系(1)1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子。(2)1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞+1个极体1个卵细胞+3个极体。可能产生配子的种类实际能产生配子的种类1个精原细胞2n种2种1个次级精母细胞1种1种1个雄性个体2n种2n种1个卵原细胞2n种1种1个次
16、级卵母细胞1种1种1个雌性个体2n种2n种(3)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)1.配子来源的判断方法2.细胞分裂异常产生的子细胞分析(1)有丝分裂异常(以A所在的一条染色体为例)(2)减分裂同源染色体未分离(3)减分裂染色单体未分开考向一借助实例考向一借助实例,考查配子产生种类考查配子产生种类1.(2016安徽舒城中学期中,9)一个基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞,在减数分裂过程中发生基因突变,其中一条染色单体上的A突变为a,该细胞以后的减数分裂正常进行,则其可产生多少种配子()A.1种B.2种C.3种D.4种答案答案C正常情况下,一个基因型为AaBb
17、(或AAaaBBbb)的初级精母细胞经减数第一次分裂能产生AABB、aabb(或AAbb、aaBB)两种次级精母细胞。减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞,则一个初级精母细胞减数分裂形成4个精子,但只有两种基因型,即AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB。若初级精母细胞中一条染色单体上的A突变为a,则基因型为AABB(或AAbb)的次级精母细胞变为AaBB(或Aabb),其能产生2种精细胞,即AB、aB(或Ab、ab),因此该初级精母细胞能形成3种配子,即AB、aB、ab、ab(或Ab、ab、aB、aB)。2.(2016山东师大附中三模,18)A
18、个精原细胞和A个卵原细胞,经减数分裂 产 生 的 精 子 和 卵 细 胞 结 合,最 多 能 形 成 多 少 个 受 精 卵()A.AB.2AC.3AD.4A答案答案A一个精原细胞经减数分裂形成4个精子,而一个卵原细胞经减数分裂形成一个卵细胞,所以当A个精原细胞和A个卵原细胞减数分裂后可产生4A个精子和A个卵细胞,相互结合,最多只能形成A个受精卵。考向二依托图像考向二依托图像,考查配子来源判断考查配子来源判断3.图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其 来 自 同 一 个 精 原 细 胞 的 有()A.B.C.D.答案答案C精原细胞减数第一次分裂的特点:同源染色体分离;
19、减数第二次分裂的特点:次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中,所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析,图与图甲的染色体组成互补,图与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出与图甲精细胞来自同一个精原细胞。4.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,如图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)()A.2个B.3个C.4个D.5个答案答案C来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或“互补”,根据这一点可以判断可来自一个精原细胞
20、,可来自一个精原细胞,来自一个精原细胞,来自一个精原细胞,这些精细胞至少来自4个精原细胞,C正确。突破三实验观察细胞的减数分裂突破三实验观察细胞的减数分裂1.实验材料的选取(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料是能进行减数分裂的,如植物的花药,动物的精巢、卵巢等。(2)宜选用雄性个体生殖器官作为实验材料的原因雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。2.实验流程(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程):解离漂洗染色制片(2)显微观察:特别提醒
21、精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。考向以基础判断或实验分析的形式考查实验步骤与材料选择考向以基础判断或实验分析的形式考查实验步骤与材料选择1.为了观察减数分裂各时期特点,实验材料选择恰当的是()蚕豆的雄蕊桃花的雌蕊蝗虫的精巢小鼠的卵巢A.B.C.D.答案答案C雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量,从这个角度选。另外,观察减数分裂,要选择分裂旺盛的生殖器官。在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。2.小鼠
22、常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤:供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。(1)取材:用作为实验材料。(2)制片:取少量组织低渗处理后,放在(溶液)中,一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量。一定时间后加盖玻片,。(3)观察:用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是。图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常,A2发生的改变可能是。答案答案(1)小鼠睾丸(2)解离固定液醋酸洋红染液压片(3)次级精母细胞,精细胞,精原细胞缺失解析解析(1)小鼠睾丸,为雄性个体产生精子的器官,可作为观察细胞减数分裂的实验材料。(2)减数分裂装片制作过程分解离、漂洗、染色和制片四个步骤。(3)小鼠睾丸中既存在有丝分裂,也存在减数分裂,故在显微镜视野中的分裂中期细胞有减中期细胞、减中期细胞和有丝分裂中期细胞三种,它们正常分裂,产生的子细胞是次级精母细胞、精细胞和体细胞(精原细胞)。A1和A2是配对的同源染色体,由于A1正常,A2比A1少一段,故A2发生的变异是缺失。