2013年高考冲刺生物总复习课件：7遗传的细胞基础

1、专题7 遗传的细胞基础细胞的减数分裂掌握减数分裂过程中DNA含量、染色体行为和数目的一般变化规律及分裂各期的特征动物配子的形成过程能够举例说明配子的形成过程，正确辨别精子和卵细胞形成过程的异同；学会采用图、表、曲线对照比较的方法，将有丝分裂与减数分裂的染色体、DNA、染色单体的数目变化进行对比；能够识别不同时期的细胞图像，总结判断的方法和规律动物的受精过程举例说明受精过程，理解受精过程的实质观察细胞的减数分裂识别减数分裂不同阶段染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解 减数分裂过程中染色体的行为变化【典例1】(2012江苏高考)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示

2、。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【审题视角】解答本题的关键是正确判断图中细胞所处的时期。【精讲精析】【解析】选A。从图中看细胞的每一极有4条染色体，其中有2条染色体的形态相同，其余染色体的形态不同，因此图中的细胞处于减数第二次分裂的后期。导致每一极出现2条相同染色体的原因是减数第一次分裂时有一对同源染色体没有分离。【命题人揭秘】命题规律：减数分裂过程中染色体的行为变化是近几年命题的热点，考查的主要方式有减数分裂过程异常时形成配子的

3、种类以及异常配子出现的原因分析等，重点在考查基因与染色体的关系，命题往往与伴性遗传考点联系在一起。分析近几年的试题，命题越来越注重对基因与染色体行为的平行关系的考查，特别是减数分裂过程中同源染色体的分离导致位于同源染色体上的等位基因的分离，减数第二次分裂过程中位于姐妹染色单体上的基因的分开等。备考策略：解答这类题首先要理解减数分裂过程中染色体的行为变化特点，如减数第一次分裂实现了同源染色体的分离，进而理解基因与染色体之间的行为关系，这是解答这类题目的知识基础。 动物配子的形成过程【典例2】(2011江苏高考)如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是A.此细胞为次级精

4、母细胞或次级卵母细胞B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生的C.此细胞可能形成两种精子或一个卵细胞D.此动物细胞内最多含有四个染色体组【审题视角】解答本题的思路是：【精讲精析】选A。具体分析如下：选项 内容分析 A项错误 该细胞内的两条染色体形状、大小不同，为非同源染色体，从基因来看，等位基因B、b已分离，因此该细胞处于减数第二次分裂，为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体 B项正确个体的基因型为AABb，图中出现的基因a不可能是交叉互换的结果,只能是基因突变的结果 选项 内容分析 C项正确若该细胞是次级精母细胞，经过减数第二次分裂产生的两个精子类型不同，分别为AB和aB；若该细胞是次级卵

5、母细胞，则产生的卵细胞和极体的类型也不同，由于产生的卵细胞只有一个，因此产生一种类型的卵细胞D项正确该细胞中含有一个染色体组，正常的体细胞中含有两个染色体组，对应的有丝分裂后期细胞中含有四个染色体组 【命题人揭秘】命题规律：减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换、基因突变都有可能导致基因发生改变，这种变异在近几年的高考中命题较多。备考策略：解答这类问题，需要注意：(1)准确理解减数分裂过程中染色体的行为变化，以判断细胞分裂时期。(2)熟练掌握精子、卵细胞形成过程的异同，以及最终产生的雌、雄配子数量关系。(3)通过对有丝分裂、减数分裂进行对比，掌握二者在染色体行为变化和数量变化方

6、面的异同。 有丝分裂与减数分裂的区别【典例3】(2010安徽高考)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是A.DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同C.DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D.遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同【审题视角】解答此题有以下几个关键点：(1)DNA的数目：有丝分裂产生的各子细胞中核DNA数目相同。(2)遗传信息：有丝分裂过程中不会发生基因重组，其子代细胞内的遗传

7、信息均与亲代细胞相同。减数第一次分裂实现了同源染色体的分离，发生了基因重组，两个子代细胞中的遗传信息不同。【精讲精析】选B。本题主要考查有丝分裂和减数分裂过程中的数量关系。(1)从体细胞增殖的角度来说：C1、C2是雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成的两个子细胞，二者DNA数目和遗传信息均相同，这也是有丝分裂的重要特征。(2)从生殖细胞形成的角度来说：S1、S2是一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，由于在这一过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，二者DNA数目相同，但其贮存的遗传信息不同。【命题人揭秘】命题规律：(1)有丝分裂与减数分裂的区别在一些低难度题目中常以

8、图像识别的形式出现，如通过细胞质的不均等分裂、同源染色体的分离等特点判断。(2)在一些难度较大的题目，特别是理科综合高考命题中，更多地以文字叙述的形式命题。备考策略：解答这类题目，有以下几点需要注意：(1)需要深入理解细胞增殖过程中遗传物质变化的特定规律，有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，同源染色体不分离，因此子细胞与母细胞遗传物质相同。(2)在减数分裂过程中染色体复制一次，细胞连续分裂两次。(3)减数第一次分裂实现了同源染色体分离，染色体、DNA数目减半，所得到的两个子细胞中的遗传物质不相同。(4)减数第二次分裂，姐妹染色单体分开，来自同一个次级性母细胞的两个子细胞细胞核遗传物质相

9、同。 减数分裂过程中染色体的行为变化高考指数:1.(2011山东高考)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、位于号染色体上。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是( )2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A. B. C. D.【解题指南】解答本题关键是明确以下两点：(1)减数第一次分裂的实质是实现了同源染色体的分离；(2)减数第二次分裂的实质是实现了姐妹染色单体的分开。【解析】选A。中，2号染色体一定在减数第二

10、次分裂时未分离，这样得到的配子才是型的。中，若2号染色体在减数第一次分裂时未分离，则得到的配子基因型或是Aa，或不含2号染色体。中，性染色体若在减数第二次分裂时未分离，可以得到一个不含性染色体的配子。中，性染色体无论在减数第一次分裂时未分离，还是在减数第二次分裂时未分离，都可以得到一个不含性染色体的配子。2.(2010海南高考)下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是( )A.基因发生突变而染色体没有发生变化B.非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合C.二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半D.Aa杂合体(子)发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状【解析】选A。非同源染

11、色体和非等位基因均表现自由组合、二倍体生物的配子中染色体和基因数目均减半，都说明了基因和染色体之间存在着明显的平行关系；Aa杂合体(子)发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状，说明染色体缺失导致了A基因的缺失，也能说明核基因和染色体行为存在平行关系。 动物配子的形成过程高考指数:3.(2010江苏高考)人类精子发生过程中，下列说法正确的是(多选)( )A.细胞中染色单体数最多可达92条B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223【解析】选A、B、C。A项正确，人体体细胞中染色体数目为46条，经过分

12、裂间期染色体的复制，细胞中染色单体数达92条。B项正确，在减数第一次分裂前期(四分体时期)，由于同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换，使得姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的；若在分裂间期DNA复制过程中发生基因突变，也可造成姐妹染色单体携带的遗传信息不同。C项正确，染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期(四分体时期)，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。D项错误，一个精原细胞产生的四个精子两两相同，即产生两个相同精子的概率最大为1。 减数分裂图像识别高考指数:4.(2009广东高考)以下为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是( )A. B.C. D

13、.【解析】选B。本题考查对减数分裂过程图像的识别。为减数第一次分裂后期，理由：同源染色体分离。为减数第一次分裂中期，理由：同源染色体排列在赤道板(面)两侧。为减数第二次分裂后期，理由：没有同源染色体，着丝点(粒)分裂。为减数第二次分裂中期，理由：没有同源染色体，着丝点(粒)排列在赤道板(面)上。所以分裂时期的先后顺序为。 有丝分裂与减数分裂的区别高考指数:5.(2011天津高考)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。如图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是( )A.ab过程中细胞内不会发生基因重组B.cd过程中细胞内发生了染色体数加倍C.e点后细胞内

14、各染色体组的基因组成相同D.fg过程中同源染色体分离，染色体数减半【解析】选D。A项，分析图可知ab过程中DNA含量不变，没有发生有性生殖过程，不会发生基因重组；B项，秋水仙素处理单倍体幼苗后，抑制纺锤体的形成，导致染色体数加倍，所以cd 过程中细胞内发生了染色体数加倍；C项，e点后细胞进入有丝分裂的分裂期，细胞内各染色体组的基因组成相同；D项，fg 过程为有丝分裂末期形成新核膜的过程，同源染色体分离是减数分裂过程中的行为。【误区警示】该图涉及的只有有丝分裂过程，DNA含量的变化是由于秋水仙素的作用导致的，审题时易将该变化曲线与“先进行减数分裂随后完成受精作用”的过程混淆。 减数分裂与受精作用

15、高考指数:6. (2009上海高考)与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖( )A.可增加遗传物质重组的机会B.可保持亲、子代遗传性状的一致C.产生的子代都是二倍体D.可在短时间内迅速增加子代数量【解析】选A。有性生殖主要是增加基因变异(基因重组)的来源和概率，利于种群延续、发展、进化和适应环境。无性生殖的优越性是能够比有性生殖的物种繁殖得更快。【实验探究体验】 7.(2009广东高考)如图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期(多选)( )A.是减数分裂第一次分裂的前期B.是减数分裂第一次分裂的中期C.非姐妹染色单体发生了互换D.结束后，同源染色体发生联会【解析】选A、

16、C。据图可看到同源染色体配对的现象，所以为减数第一次分裂前期，前期发生了非姐妹染色单体的交叉互换。 减数分裂的概念及过程1.减数分裂的概念(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)场所：发生在有性生殖器官内。(3)特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。(“复制一次，分裂两次”)(4)结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。2.减数分裂过程3.减数分裂中染色体和DNA的数目变化(设体细胞染色体数为2N)项目减数第一次分裂减数第二次分裂进行分裂的细胞名称初级性母细胞次级性母细胞(或极体)着丝点(粒)变化不分裂分裂染色体数目2NN(减半)N2NNDNA分子数目4N2N2NN(减半

17、) 项目减数第一次分裂减数第二次分裂染色体主要行为有联会、四分体现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非自由组合同源染色体着丝点(粒)分裂，染色单体分开同源染色体有(N对)无产生子细胞次级性母细胞或极体精细胞或卵细胞和极体【名师点睛】 1.形成的精子细胞中染色体或基因型的特点“两两相同，并且互补”(1)两两相同：减数第二次分裂，姐妹染色单体分开，平均分配到两个子细胞中去，所以形成的子细胞细胞核中的遗传物质是两两相同的。(2)互补 (不考虑交叉互换的情况)：因为减数第一次分裂同源染色体分开，等位基因彼此分开，所以互补。2.性原细胞的增殖方式精原细胞、卵原细胞与体细胞染色体数相同

18、，都是经过有丝分裂产生的。3.减数分裂过程中不含同源染色体的细胞(正常情况下)次级精母细胞、精细胞、精子、次级卵母细胞、卵细胞、极体。4.减数分裂的核心变化(1)减数第一次分裂的核心变化是同源染色体的分离，所以染色体的行为变化是四分体的形成、排列、分开(离)。(2)减数第二次分裂的核心变化是姐妹染色单体的分离，但要注意此时无同源染色体。 精子与卵细胞形成过程及比较1.精子的形成过程2.卵细胞的形成过程 3.精子与卵细胞形成的比较项目精子形成卵细胞形成场所精巢(睾丸)卵巢细胞质分裂方式两次都均等分裂初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂产生的生殖细胞数1个精原细胞产生4个精细胞1个卵原细胞产生1

19、个卵细胞生殖细胞是否变形是否相同点染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半【状元心得】 1.配子来源的简易判断方法补集法1个精原细胞减数分裂产生4个精子：有2种类型，每种类型有2个，这两种类型的精子的染色体组合起来就是这个精原细胞的染色体，类似于数学上集合中的补集关系，即可简记为：2种精子染色体组成互为“补集”。2.解答配子种类问题时的注意事项(1)运用减数分裂解决配子种类问题时，应注意原始生殖细胞中的染色体组成和同源染色体的分离。(2)考查此类问题时，题目中常限定为一个性原细胞，目的是排除非同源染色体更多自由组合的可能性。 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1.目的要求通过观察

20、蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2.方法步骤(1)在低倍显微镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。(2)先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。(3)根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。【名师点睛】减数分裂装片观察的原理(1)方法：可通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。(2)原因：同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程相同；同一时刻不

21、同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。 受精作用的过程、结果及意义1.过程(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。(2)卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。2.结果受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。3.减数分裂和受精作用的意义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。【名师点睛】 1.受精作用的实质精、卵细胞的核融合。2.受精卵类型多样性的原因(1)配子的多样性。(2)配子结合的随机性。 减

22、数分裂和有丝分裂的比较1.分裂过程的比较比 较 项 目减 数 分 裂有 丝 分 裂发生部位卵巢、睾丸(精巢)各组织器官分裂次数连续分裂两次一次子细胞染色体数目变化减半，发生在减数第一次分裂完成时不变联会、四分体出现不出现比 较 项 目减 数 分 裂有 丝 分 裂非姐妹染色单体交叉互换有无同源染色体分离有，发生在减数第一次分裂后期无着丝点(粒)分裂减数第二次分裂后期后期子细胞间的遗传组成不一定相同正常情况下相同2.分裂图像的比较 有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别在于同源染色体的排列方式不同与、与的主要区别在于有无同源染色体有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂中期与的主要区别在

23、于同源染色体的行为特点不同与、与的主要区别在于有无同源染色体 有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂后期与比较：中染色单体分离，中同源染色体分离与比较：中有同源染色体，中无同源染色体与、比较：中有染色单体，、中无染色单体 3.细胞分裂图像的识别方法(1)“三看法”识别：(2)根据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞：分辨雄性、雌性个体的减数分裂主要看细胞质分裂是否均等：均等分裂雄性减数分裂或雌性(第一)极体的分裂；不均等分裂雌性减数分裂。4.有丝分裂与减数分裂坐标曲线的比较(细胞内染色体数目和DNA含量的变化)项目有丝分裂减数分裂染色体数目变化项目有丝分裂减数分裂DNA含量变化【名师点睛】 1.区

24、分有丝分裂和减数分裂的关键(1)减数第一次分裂和有丝分裂的区别是：前者有形成四分体的变化，后者则不形成四分体。(2)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。2.末期染色体的数目(1)对于一个细胞来说，末期染色体数目和后期相同。(2)对于一个细胞核来说，末期染色体数目是后期的一半。(3)一般的曲线描述对象是细胞。【状元心得】 1.鉴别细胞分裂图像的关键鉴别细胞分裂图像有多种方法，但最关键的是看细胞中是否有同源染色体的变化。若无则是减数第二次分裂，若有则是有丝分裂或减数第一次分裂。2.根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂；(2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。(3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。3.DNA和染色体数量变化规律(1)两者数量增