高考生物一轮复习 第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用课件 新人教版必修2.ppt

第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用 考点一减数分裂的过程及受精作用 核心知识通关 1 减数分裂概念的理解 1 范围 进行 的生物 2 时期 从 成熟生殖细胞 有性生殖 原始生殖细胞 3 特点 染色体复制 细胞连续分裂 4 结果 成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 一次 两次 一半 2 精子形成过程中各时期的主要特点 连线 3 精子和卵细胞形成过程的差异 不均等分裂 变形 4 1 3 4 减数分裂过程中三组概念辨析 1 同源染色体和非同源染色体 母方 父方或母方 不相同 配对 1 2 3 4 2 联会和四分体 联会 指减数第一次分裂过程中 前期 两两配对的现象 四分体 联会后的每对同源染色体含有 数量关系 1个四分体 1对同源染色体 条染色体 4条染色单体 含4个dna分子 举例 图中的1和2 3和4联会后形成四分体 同源染色体 四条染色单体 2 3 姐妹染色单体和非姐妹染色单体 姐妹染色单体 连着的两条染色单体 如上图中的a和a b和b c和c 非姐妹染色单体 连着的两条染色单体 同源染色体上的非姐妹染色单体 如上图中的a和b b a 和b b c和d d c 和d d 同一着丝点 d和d 不同着丝点 非同源染色体上的非姐妹染色单体 如上图中的a和c c a 和c c a和d d a 和d d b和c c b 和c c b和d d b 和d d 5 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 2 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 自由组合 交叉互换 6 受精作用 1 概念 和 相互识别 融合成为 的过程 2 实质 精子的 与卵细胞的 相融合 使彼此的 会合在一起 3 结果 受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目 其中一半染色体来自 另一半来自 卵细胞 精子 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子 父方 卵细胞 母方 特别提醒 1 发生减数分裂的器官 精巢或卵巢 但精巢或卵巢内精原细胞或卵原细胞也可发生有丝分裂 2 同源染色体的存在 体细胞中也存在同源染色体 只是在有丝分裂过程中不出现联会 分离等现象 3 姐妹染色单体上出现等位基因的原因 若精 卵 原细胞中不含该等位基因 则一定是基因突变 若精 卵 原细胞中含有该等位基因 则可能是基因突变 或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换 思维拓展 细胞分裂与可遗传变异的关系及产生异常配子的原因分析 1 细胞分裂与可遗传变异的关系 基因突变dna复制时 基因重组减数第一次分裂前期和后期 染色体变异减数分裂和有丝分裂过程中 2 产生异常配子的原因分析 以基因型为aaxby的精原细胞为例 高考模拟精练 1 2015 天津高考 低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体 从而产生染色体数目加倍的卵细胞 此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎 上述过程中产生下列四种细胞 下图所示四种细胞的染色体行为 以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例 可出现的是 解题指南 1 题干关键信息 减数第一次分裂时不形成纺锤体 产生染色体数目加倍的卵细胞 体细胞含两对同源染色体 2 隐含信息 新情境下的卵原细胞减数分裂无同源染色体分离现象 直接进行着丝点分裂产生卵细胞 2n 4 受精后发育成三倍体草鱼 3n 6 解析 选b 本题主要考查减数分裂 次要考查有丝分裂 要求具备获取信息的能力 a项 卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成 故无同源染色体分离现象 故错误 b项 次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态 行为与有丝分裂相同 故正确 c项 产生的卵细胞染色体应为4条 故错误 d项 胚胎细胞中应有三个染色体组 该图示细胞仅有两个染色体组 故错误 2 2016 日照模拟 下列关于同源染色体和四分体的叙述中 不正确的是 a 同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体b 四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期c 同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体d 每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 解析 选a 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体 两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后 是相同的染色体 并非同源染色体 a错误 四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构 出现在同源染色体联会后 即前期和中期 在后期同源染色体分开 四分体消失 b正确 在减数第一次分裂过程中 同源染色体两两配对的现象叫做联会 只有配对的染色体才能称为同源染色体 c正确 每个四分体有一对同源染色体 每条染色体有2条姐妹染色单体 即共4条染色单体 d正确 方法技巧 同源染色体的判断方法 1 看有无染色体配对 形成四分体的现象 配对形成四分体的染色体为同源染色体 2 看有无交叉互换的发生 发生交叉互换的染色体为同源染色体 3 看细胞所处的时期 以二倍体生物为例 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体 减数第二次分裂后期 上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体 而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体 4 看染色体的大小 形状 有丝分裂后期 每一极中大小 形状相同的为同源染色体 上下对应的染色体不是 其他时期 大小 形状相同的染色体一般为同源染色体 3 2016 洛阳模拟 下列关于受精过程的叙述错误的是 a 精卵结合使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目b 受精过程是精子和卵细胞相互识别并相融合的过程c 受精过程中精卵融合与细胞膜的结构特点 流动性有关d 受精卵中全部遗传物质一半来自父方一半来自母方 解析 选d 精卵结合使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目 a项正确 由于卵细胞只允许同种生物的精子进入 受精过程是精子和卵细胞相互识别并相融合的过程 b项正确 受精过程中精卵融合体现了细胞膜的流动性 c项正确 受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方一半来自母方 由于受精时精子只有头部进入卵细胞内 因此受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞 细胞质中的遗传物质也全部来自卵细胞 d项错误 加固训练 1 观察到的某生物 2n 6 减数第二次分裂后期细胞如图所示 下列解释合理的是 a 减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离b 减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离c 减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次d 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 解析 选a 本题主要考查减数分裂图像分析的能力 根据题意某生物 2n 6 可知 在减数第二次分裂后期两极均应有3条染色体 图像显示两极均为4条染色体 说明减数第一次分裂后期有一对同源染色体没有相互分离 减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离 故a正确 2 2016 合肥模拟 一位白化病 a 患者的父亲正常 母亲只患红绿色盲 b 则该白化病患者正常减数分裂产生的次级性母细胞在分裂后期的基因型可能是 a axb或ayb axb或axbc aaxbxbd aaxbxb或aaxbxb 解析 选d 根据白化病患者的基因型为aaxbxb可知 在减数第一次分裂后期 同源染色体分离 即x与x染色体分离 由于在间期dna分子复制 基因已加倍 所以该白化病患者正常情况下产生的次级性 卵 母细胞的基因型可能是aaxbxb或aaxbxb 3 2015 南阳模拟 同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是 a 它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的b 它们的形状 大小一般都是相同的c 它们所含的基因都是相同的d 一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的dna分子数都是相同的 解析 选b 姐妹染色单体是以其中一条为模板复制而来的 同源染色体不是 a错误 同源染色体之间与姐妹染色单体之间形状 大小一般相同 b正确 姐妹染色单体所含基因一般相同 但同源染色体所含基因不同 c错误 发生dna复制的一对同源染色体有4个dna分子 而一对姐妹染色单体有2个dna分子 d错误 延伸探究 1 同源染色体上的基因一定是等位基因吗 为什么 提示 不一定 同源染色体相同位置的基因可能是相同基因 可能是等位基因 不同位置上的基因则是非等位基因 2 姐妹染色单体上的基因一定相同吗 为什么 提示 不一定 因为dna复制时可能发生基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换 考点二减数分裂和有丝分裂的比较 核心知识通关 1 减数分裂与有丝分裂过程比较 两 体细胞 减数第一次分裂 2 减数分裂和有丝分裂图像辨析 同源染色体 同源染色体 四分体 着丝点 赤道板的两侧 无同源染色体 染色单体 同源染色体 无同源 染色体 有姐妹染色单体 无姐妹染色单体 3 减数分裂观察 1 实验材料选择 能进行减数分裂的细胞 如植物的 动物的精巢 卵巢等 2 装片制作步骤 解离 染色 压片 制片 花药 漂洗 3 显微观察 先用 观察 后用 观察 4 观察结果 假设亲代为二倍体 2n 则精巢中细胞染色体数目有 三种情况 低倍镜 高倍镜 n 2n 4n 特别提醒 1 无同源染色体但属于有丝分裂的特例 二倍体的单倍体的有丝分裂 2 有同源染色体但属于减数第二次分裂的特例 可能是四倍体的减数第二次分裂 深化探究 精子和卵细胞形成过程图像辨析 1 图中可能属于精子形成过程中的图像是 2 图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是 b c a c d 典题技法归纳 2016 福州模拟 假定某动物体细胞染色体数目2n 4 图中对 细胞所处时期的叙述 正确的是 a 图中不含同源染色体的细胞为 b 为减数分裂 分别为减数第一次分裂的前 中 后期c 分别为减数第一次分裂后期 减数第二次分裂后期d 为减数第一次分裂四分体时期 染色体数目暂时加倍 解析 选c 由图可知 有2对同源染色体 处于减数第一次分裂四分体时期 有2对同源染色体 处于有丝分裂中期 有2对同源染色体 处于减数第一次分裂后期 有4对同源染色体 处于有丝分裂后期 染色体数目暂时加倍 无同源染色体 处于减数第二次分裂后期 染色体数目暂时加倍 母题变式 1 若同一个体中细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期比较 二者相同的是 数目 2 若同一个体中细胞减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期比较 二者相同的是 数目 染色体 染色体 方法规律 三看法 判断细胞分裂 高考模拟精练 1 2016 临沂模拟 如图是某动物 2n 8 分裂后期细胞图像 以下分析正确的是 a 该细胞一定是第一极体b 图示结果是染色体结构变异造成的c 该细胞内有2对同源染色体d 该动物的生殖细胞内有5条染色体 解题指南 解答本题的关键 1 根据细胞中染色体形态和数目判断细胞分裂方式和分裂时期 2 明确减数第一次分裂过程中同源染色体分离 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体 解析 选c 图示细胞为减数第二次分裂后期细胞 属于次级精母细胞或第一极体 故a项错误 因2n 8 所以是减数第一次分裂后期一对同源染色体 图中右面一对 移向同一极 属于染色体数目变异 故b项错误 图中右面4条染色体为2对同源染色体 上方两条为一对 下方两条为一对 故c项正确 该动物若正常分裂产生的生殖细胞有4条染色体 若为如图所示情况 产生的生殖细胞有3条或5条染色体 故d项错误 2 2016 洛阳模拟 一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时 发现了一个细胞膜向内凹陷 细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像 下列说法不正确的是 a 如果每个着丝点上都有两条染色单体 说明该细胞取自雄性小鼠的睾丸b 如果每条染色体上均不含染色单体 说明该细胞处于减数第二次分裂后期 c 如果移向两极的染色体数目不同 说明该细胞发生了染色体数目的变异d 无变异情况下 若移向两极的染色体形态有差异 说明该细胞处于减数第一次分裂后期 解析 选b 当每个着丝点上都有两条染色单体时 说明该细胞处于减数第一次分裂后期 又因细胞质均等分裂 故该细胞为初级精母细胞 取自雄性小鼠的睾丸 故a项正确 如果每条染色体上均不含染色单体 则该细胞可能处于减数第二次分裂后期 也可能处于有丝分裂后期 故b项错误 无论是处于有丝分裂过程 还是处于减数第一次分裂或减数第二次分裂 过程 移向两极的染色体数目均应相等 若不相等 说明该细胞发生了染色体数目的变异 故c项正确 无变异情况下 移向两极的若是姐妹染色单体分离后形成的染色体 其形态 结构应是完全相同的 只有同源染色体中的x y染色体分别移向两极时会出现差异 同源染色体的分离发生于减数第一次分裂后期 故d项正确 3 2016 长沙模拟 为了观察减数分裂各时期的特点 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 解析 选c 植物 如蚕豆 雄蕊的花药和动物 如蝗虫 精巢中正在进行减数分裂的细胞很多 经固定 染色处理后 容易从中找到处于减数分裂各个时期的细胞 因此它们是观察减数分裂各时期特点的理想材料 桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊 小鼠的每个卵巢中每次也只能形成少数几个 不超过8个 卵细胞 由于观察减数分裂过程必须对实验材料进行固定 及染色处理 会造成细胞死亡 所以用这两种材料来观察减数分裂过程 只能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞 不大可能找齐减数分裂各时期的细胞 4 2016 荆州模拟 如图为某生物一个细胞的分裂图像 着丝点均在染色体端部 图中1 2 3 4各表示一条染色体 下列表述正确的是 a 图中细胞处于减数第二次分裂前期b 图中细胞的染色体数是体细胞的2倍c 染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离d 染色体1与3必定会出现在同一子细胞中 解析 选c 本题考查减数分裂的相关知识 从图示可以看出 该细胞中正在发生同源染色体的联会 因此该细胞处于减数第一次分裂前期 故a项错误 图中细胞的染色体数目与正常体细胞染色体数目相同 故b项错误 染色体1和2是同源染色体 且在减数第一次分裂后期会发生同源染色体的分离 故c项正确 同源染色体分离的同时 非同源染色体自由组合且非同源染色体的自由组合是随机的 因此染色体1与3可能会出现在同一子细胞中 故d项错误 加固训练 下图表示某高等动物体内细胞分裂的几个时期 下列有关说法正确的是 a 甲图中有2个四分体b 乙图中一定有等位基因存在c 丙图内可能发生了基因重组d 丙图表示次级精母细胞 解析 选c 甲图处于有丝分裂中期 无四分体 乙图处于减数第二次分裂中期 同源染色体已经分离 位于同源染色体上的等位基因也已经分离 故乙图中无等位基因存在 丙图处于减数第一次分裂后期 为初级精母细胞或初级卵母细胞 此时期可发生非等位基因的自由组合 即基因重组 考点三细胞分裂中染色体和dna数目的坐标分析 核心知识通关 1 减数分裂过程中染色体和dna的数目变化曲线 以二倍体生物为例 1 dna数目变化 减数第一次分裂前的间期 dna因复制而加倍 减数第一次分裂结束因 而使细胞中dna减半 减数第二次分裂因 平均分到两个子细胞中 dna数目再减半 同源染色体分离 着丝点分裂姐妹染色单体分开 2 染色体数目变化 减数第一次分裂时 因 而使次级性母细胞中染色体数目减半 减数第二次分裂时 因 而使次级性母细胞内染色体数目暂时加倍 随后又分配到两个成熟生殖细胞中 最终使成熟生殖细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半 同源染色体分离 着丝点分裂 2 每条染色体dna含量变化分析 如上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 减数第 一次分 裂前的 间期 减数第 二次分 裂的后期 前期和 中期 3 数量变化柱状图分析 以二倍体生物精子形成过程为例 1 图中染色体 dna一直存在 且其数量比为 或 2 染色单体时有时无 1 1 1 2 特别提醒 减数分裂 减 增 特点 1 减数分裂 减 的特点 减数分裂过程中 dna数量两次分裂均减半 染色体数量在减数第一次分裂减半 减数第二次分裂染色体数量先增后减 分裂前后染色体数目不变 2 减数分裂 增 的特点 dna数量在减数第一次分裂间期增加 且曲线斜线上升 染色体数量减半后增加 且曲线直线上升 思维拓展 细胞分裂其他表现形式的坐标 针对2n生物 1 同源染色体 对 数变化曲线分析 模型图 解读 a 有丝分裂 后期时染色体数目加倍 同源染色体由n对 2n条 加倍成为2n对 4n条 子细胞中同源染色体仍为n对 b 减数分裂 减数第一次分裂末期同源染色体分别进入两个子细胞 次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体 2 染色体组 数目变化曲线分析 模型图 解读 a 有丝分裂 后期 因着丝点分裂 染色体组加倍 2 4 末期 染色体平均分配到子细胞 染色体组恢复 4 2 b 减数分裂 减数第一次分裂末 因同源染色体分开 分别进入两个子细胞 染色体组减半 2 1 减数第二次分裂后 因着丝点分裂 染色体数目暂时加倍 染色体组数由1变为2 高考模拟精练 1 2016 衡阳模拟 下图表示细胞分裂和受精作用过程中核dna含量和染色体数目的变化 据图分析错误的是 a a段为有丝分裂 b段为减数分裂b l点 m点所示过程与细胞膜的流动性有关c mn段发生了核dna含量的加倍d gh段和op段 细胞中含有的染色体数是相等的 解析 选d 图中a段是有丝分裂过程 b段是减数分裂过程 lm段是受精作用过程 c段是有丝分裂过程 a正确 在受精过程中 精子与卵细胞的结合和细胞膜的流动性有关 b正确 mn段是有丝分裂的间期 前期 中期 核dna含量加倍 c正确 op段是有丝分裂的后期 由于着丝点分裂 染色体数目加倍 是gh段染色体数目的2倍 d错误 2 2016 济南模拟 如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时 处于四个不同阶段的细胞 中遗传物质或其载体 的数量 下列表述与图中信息相符的是 a 所处阶段发生基因自由组合b 代表初级精母细胞c 代表染色体d 中 的数量比是2 4 4 1 解题指南 1 关键信息 图中 消失变为0 先确定 为染色单体 2 解题关键 由染色体 染色单体和dna数准确判断 细胞类型 解析 选a 由题干及图例分析知 为染色体 为染色单体 为dna 分别表示精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞和精细胞 因此 所处阶段发生基因自由组合 中 的数量比是2 4 2 1 3 2016 大同模拟 某生物兴趣小组观察了几种生物不同分裂时期的细胞 并根据观察结果绘制出甲 乙二图 下列有关说法中正确的是 a 甲图所示细胞处于有丝分裂后期 在此时期之前细胞中央出现了赤道板b 乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期 此阶段发生同源染色体的分离c 乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期 此阶段染色体着丝点发生分裂d 甲图代表植物细胞或动物细胞的有丝分裂 解析 选b 赤道板是一个虚拟的结构 在细胞有丝分裂过程中不会出现 a项错误 乙图细胞中染色体 dna与染色单体之比为2 4 4 表示此时细胞中存在染色单体 如果处于减数第一次分裂后期 细胞内发生同源染色体的分离 非同源染色体的自由组合 b项正确 有丝分裂中期时 染色体着丝点不发生分裂 c项错误 甲图代表植物细胞的有丝分裂 d错误 加固训练 1 某细胞中染色体数为2n 如图中属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是 a b c d 解析 选c 有丝分裂中期 染色体数为2n 每条染色体有2条染色单体 染色单体数和dna分子数都为4n 故 图正确 减数第二次分裂后期 无染色单体 染色体数和dna分子数都为2n 故 图正确 2 根据每个细胞中核dna相对含量的不同 将某高等哺乳动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为a b c三组 每组细胞数目如图1所示 每条染色体上dna含量在细胞周期中的变化如图2所示 下列叙述正确的是 a 图1表示精原细胞减数分裂时核dna数量的变化b 图1中c组的细胞全部位于图2的乙 丙段c 用秋水仙素处理图1的细胞群则c组细胞增多d 图2中丙 丁段形成的原因是同源染色体分离 解析 选c 精原细胞连续增殖方式为有丝分裂 结合图1横坐标所示每个细胞中核dna相对含量的变化可知 图1表示精原细胞有丝分裂时核dna相对含量的变化 选项a错误 c组中细胞核dna含量加倍 可以是处于有丝分裂前期 中期或后期的细胞 图2的乙 丙段 一条染色体有两个dna 处于有丝分裂后期的细胞不位于该区段 选项b错误 用秋水仙素处理 细胞中dna数目加倍 c组细胞增多 选项c正确 图2中丙 丁段形成的原因是着丝点分裂