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1、第11講遺傳的細胞基礎突破突破1 1減數(shù)分裂與有絲分裂減數(shù)分裂與有絲分裂突破突破2 2配子多樣性以及細胞分裂與遺傳變異的關系配子多樣性以及細胞分裂與遺傳變異的關系總綱目錄總綱目錄突破突破3 3實驗實驗觀察細胞的減數(shù)分裂觀察細胞的減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的概念二、過程(連線)AbBcCaDfEdFe三、配子的形成1.精子、卵細胞的形成過程2.精子、卵細胞的形成過程不同(1)卵細胞的形成經(jīng)歷了兩次細胞質(zhì)不均等分裂。(2)卵細胞一經(jīng)形成,不需要變形。(3)一個卵原細胞只能產(chǎn)生1個卵細胞,一個精原細胞能夠產(chǎn)生4個精子。3.配子中染色體組合多樣性的原因(1)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。(2)同
2、源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。1.概念:指精子和卵細胞相互識別、融合為受精卵的過程。四、受精作用2.過程3.結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的染色體數(shù)目,其中有一半染色體來自精子(父方),另一半來自卵細胞(母方)。4.減數(shù)分裂和受精作用的意義是對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。1.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方,另一半來自母方。( )2.減數(shù)第一次分裂后期,細胞的同源染色體分離,染色體數(shù)目減半。( )3.減數(shù)第一次分裂前期,細胞的染色體數(shù)是體細胞的2倍。( )4.觀察2n=6的某生物減數(shù)第二次分裂后期細胞,可見移向每一極
3、的染色體有4條,其合理解釋是減數(shù)第一次分裂中有一對染色體沒有相互分離。()5.基因型為AaXBY的小鼠產(chǎn)生了一個不含性染色體的AA型配子(等位基因A、a位于2號染色體上),其原因可能是2號染色體在減數(shù)第一次分裂時未分離。( )6.雄蛙的一個體細胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞(C1、C2),一個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個次級精母細胞(S1、S2)。其細胞核中DNA數(shù)目C1與C2相同,S1與S2不同,貯存的遺傳信息C1與C2不相同,S1與S2相同。( )7.配子的多樣性除了與非同源染色體的自由組合有關外,還與四分體中的非姐妹染色單體的交叉互換有關。()8.正常情況下,在人的初級卵母細胞經(jīng)減
4、數(shù)分裂形成卵細胞的過程中,一個細胞中含有的X染色體條數(shù)最多為2。()9.同一個體中細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂過程中,前期染色體數(shù)目相同,染色體行為和DNA分子數(shù)目不同。( )10.減數(shù)分裂過程中,細胞連續(xù)進行了兩次分裂,所以減數(shù)分裂也具有細胞周期。( )11.減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似,但不同的是進行減數(shù)第二次分裂的細胞中不存在同源染色體。()12.減數(shù)第二次分裂后期的細胞中的染色體數(shù)目與體細胞的相同。()13.人的次級精母細胞中一定含有Y染色體。( )1.有絲分裂與減數(shù)分裂圖像的辨析(以二倍體雄性動物為例)有絲分裂與減數(shù)分裂主要分裂時期細胞圖像的比較突破突破1 1減數(shù)分裂與有絲分裂減數(shù)分
5、裂與有絲分裂2.減數(shù)分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數(shù)量變化(1)模型(2)判斷方法3.每條染色體上的DNA含量曲線分析ABBCCDDE特點及其變化減數(shù)分裂對應時期減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂全過程和減數(shù)第二次分裂的前期、中期減數(shù)第二次分裂的后期減數(shù)第二次分裂的末期有絲分裂對應時期間期前期和中期后期末期如圖所示曲線既適用于減數(shù)分裂,也適用于有絲分裂,相關分析如下:1.細胞分裂方式的判斷(1)“三看法”識別細胞分裂方式(以二倍體生物為例)(2)根據(jù)染色體形態(tài)和行為判斷(以二倍體生物為例)2.有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體、核DNA數(shù)目變化直方圖分析(以二倍體雄性動物為例)直方圖實質(zhì)上是
6、坐標曲線圖的變形,反映的也是染色體、核DNA或染色單體數(shù)量的變化關系。解題思路與坐標曲線圖基本相同,但對染色單體的分析顯得尤為重要。在直方圖中,染色體和核DNA的含量不可能是0,但染色單體會因著絲點的分裂而消失,所以直方圖中表示的某結(jié)構(gòu)如果能出現(xiàn)0,則其一定表示染色單體?？枷蚩枷?以基礎判斷的形式以基礎判斷的形式,考查不同細胞分裂方式的特點及相關概念考查不同細胞分裂方式的特點及相關概念辨析辨析1.將與生物學有關的內(nèi)容依次填入如圖各框中,其中包含關系錯誤的選項是()框號選項12345A組成細胞的化合物有機物無機物水無機鹽B人體細胞的染色體常染色體性染色體X染色體Y染色體C物質(zhì)跨膜運輸主動運輸被動
7、運輸自由擴散協(xié)助(易化)擴散D有絲分裂分裂期分裂間期染色單體分離同源染色體分離答案答案D有絲分裂的細胞具有細胞周期,細胞周期包括分裂間期和分裂期。分裂間期的主要變化是DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成,染色單體分離發(fā)生在有絲分裂的后期,而同源染色體分離則發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,D項錯誤。2.下列關于高等動物細胞增殖的敘述,錯誤的是()A.有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期,都進行1次染色質(zhì)DNA的復制B.細胞周期的G2期已經(jīng)形成了1對中心體,在有絲分裂前期形成紡錘體C.染色體數(shù)為2n=24的性原細胞進行減數(shù)分裂,中期染色體數(shù)和染色體DNA分子數(shù)分別為12和24D.若在G2期某染色質(zhì)的1個DNA分
8、子發(fā)生片段缺失,則該細胞有絲分裂產(chǎn)生的2個子細胞均含有該異常DNAD答案答案D有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期都進行1次染色質(zhì)DNA的復制,A正確;動物細胞有中心體,在G2期已形成了1對中心體,在有絲分裂前期中心體發(fā)出星射線形成紡錘體,B正確;減數(shù)第二次分裂中期的細胞中,染色體數(shù)為體細胞的一半,DNA分子數(shù)與體細胞相等,C正確;G2期染色質(zhì)DNA復制已結(jié)束,若其中有1個DNA分子發(fā)生了片段缺失,則該細胞有絲分裂形成的2個子細胞中只有1個子細胞含該異常DNA,D錯誤。3.(2018北京東城期末)如圖為處于特定分裂時期的某二倍體雄性動物細胞中部分染色體示意圖。相關敘述正確的是()A.可能是次級精
9、母細胞或極體B.此細胞與精細胞染色體數(shù)相等C.此細胞中不會出現(xiàn)等位基因的分離D.該動物體細胞中最多有四個染色體組考向考向2以模型分析的形式，考查細胞分裂圖像辨析以模型分析的形式，考查細胞分裂圖像辨析D答案答案D由圖和題干可知:該圖為二倍體雄性動物的細胞,不可能是極體,A錯誤;此細胞無同源染色體且著絲點分裂,可確定為處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞,隨后此細胞一分為二,形成的精細胞染色體數(shù)減半,B錯誤;若減數(shù)第一次分裂的前期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換,則此細胞中姐妹染色單體分離的同時可能會伴隨等位基因的分離,C錯誤;該動物體細胞有絲分裂后期有四個染色體組,D正確。4.假定某動物體細胞
10、染色體數(shù)目2n=4,有關圖中細胞所處時期的敘述,正確的是()A.圖中不含同源染色體的細胞為B.分別為減數(shù)第一次分裂的前、中、后期C.分別為減數(shù)第一次、第二次分裂后期D.為減數(shù)第一次分裂四分體時期,染色體數(shù)目暫時加倍答案答案C根據(jù)圖中染色體的行為和數(shù)量,可判斷出是減數(shù)第一次分裂前期,是有絲分裂中期,是減數(shù)第一次分裂后期,是有絲分裂后期,是減數(shù)第二次分裂后期,B錯誤,C正確;不含同源染色體的細胞是,A錯誤;為減數(shù)第一次分裂后期,細胞中的染色體數(shù)目不變,D錯誤。考向考向3以曲線圖的形式以曲線圖的形式,考查細胞分裂中染色體和考查細胞分裂中染色體和DNA的數(shù)目、行為的數(shù)目、行為變化變化5.(2017北京
11、順義期末)下圖表示某雌性動物在不同生命活動過程中一個細胞內(nèi)的染色體數(shù)量,下列相關敘述中正確的是()A.ob的細胞中不存在姐妹染色單體B.de的細胞中不存在同源染色體C.gh的細胞中DNA復制導致染色體加倍D.hi的細胞中的染色體數(shù)與DNA數(shù)相同答案答案Bob表示減數(shù)第一次分裂過程,該時期細胞中含有姐妹染色單體,A錯誤;de表示減數(shù)第二次分裂后期,該時期細胞中不含同源染色體,B正確;gh表示受精作用,該時期精子和卵細胞融合形成受精卵,C錯誤;hi可以表示有絲分裂前期和中期,此時期細胞中核DNA數(shù)為染色體數(shù)的2倍,D錯誤。1.減數(shù)分裂形成配子種類的分析方法(1)1個精原細胞1個初級精母細胞2個次級
12、精母細胞4個精細胞4個精子。(2)1個卵原細胞1個初級卵母細胞1個次級卵母細胞+1個極體1個卵細胞+3個極體。突破突破2 2配子多樣性以及細胞分裂與遺傳變異的關系配子多樣性以及細胞分裂與遺傳變異的關系可能產(chǎn)生配子的種類實際能產(chǎn)生配子的種類1個精原細胞2n種2種1個次級精母細胞1種1種1個雄性個體2n種2n種1個卵原細胞2n種1種1個次級卵母細胞1種1種1個雌性個體2n種2n種(3)具有n對同源染色體的個體產(chǎn)生配子的情況(不考慮交叉互換)2.細胞分裂與遺傳、變異的關系(1)減數(shù)分裂與遺傳規(guī)律分裂方式變異發(fā)生過程或時期變異類型二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂DNA復制基因突變減數(shù)分裂減后期:非
13、同源染色體自由組合減前期:同源染色體非姐妹染色單體交叉互換基因重組有絲分裂、減數(shù)分裂分裂期:染色體移向兩極染色體變異(2)細胞分裂與可遺傳變異注:一般原核生物的變異類型只有基因突變。姐妹染色單體上同一位置的基因不同的原因有兩個:一是DNA復制時發(fā)生了基因突變;二是減前期,同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換。1.根據(jù)染色體組成判斷配子來源的方法2.姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因剖析一定是基因突變一定是交叉互換兩種可能體細胞有絲分裂(例:根尖分生區(qū)細胞出現(xiàn)上述情況)發(fā)生時期間期親代基因型AA而后代出現(xiàn)Aa情況生殖細胞配子中出現(xiàn)一條染色體有兩種顏色(例:絕大多數(shù)白色,只在局部帶一小段黑色)發(fā)
14、生時期減前期無前面任何提示,可兩種情況同時考慮3.細胞分裂異常產(chǎn)生的子細胞的分析方法(1)有絲分裂異常(以A所在的一條染色體為例)(2)減分裂A、A或A、a所在同源染色體未分開或X、Y未分開(3)減分裂A或a所在姐妹染色單體未分開或X染色單體未分開考向考向1以實例分析或圖示分析的形式以實例分析或圖示分析的形式,考查配子類型判斷考查配子類型判斷1.(2017課標全國)已知某種細胞有4條染色體,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是()D答案答案D本題考查減數(shù)分裂的相關知識。該細胞中G與g、H與h分別為等位基因,分別位
15、于兩對同源染色體上。在正常的減數(shù)分裂過程中同源染色體分離,所形成的配子中不會含有同源染色體,所以D錯誤,A、B、C正確。2.(2018北京平谷五中期中)下圖所示動物精原細胞中有一對同源染色體,在減數(shù)分裂過程中,發(fā)生了交叉互換,結(jié)果形成了所示的四個精細胞。這四個精細胞中,來自同一個次級精母細胞的是()A.與B.與C.與D.與C答案答案C次級精母細胞在減數(shù)第二次分裂后期,同一染色體的姐妹染色單體分開成為兩條染色體,并進入兩個不同的精細胞中,因此,來自同一個次級精母細胞的兩個精細胞的染色體除交換部分外,完全相同。與來自同一個次級精母細胞,與來自另一個次級精母細胞。故選C?？枷蚩枷?以圖示分析的形式以
16、圖示分析的形式,考查細胞分裂與遺傳、變異的關系考查細胞分裂與遺傳、變異的關系3.(2018北京八中期中)如圖是有關細胞分裂與遺傳定律關系的概念圖,其中對概念之間的關系表述正確的是()A.和B.和C.和D.和答案答案B有絲分裂后期,姐妹染色單體分離,但是等位基因不分離,因此錯誤;減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而分離,非同源染色體上的非等位基因,隨著非同源染色體的組合而自由組合,因此、正確;受精作用過程中,不同親本的染色體匯合,不屬于自由組合,因此錯誤。綜上所述,正確的是、,故選B。4.玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗,經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株。如圖是該過程中某時段細
17、胞核DNA含量變化示意圖。下列敘述錯誤的是()A.AB過程中細胞內(nèi)不會發(fā)生基因重組B.CD過程中細胞內(nèi)發(fā)生了染色體數(shù)加倍C.E點后細胞內(nèi)各染色體組的基因組成相同D.FG過程中同源染色體分離,染色體數(shù)減半D答案答案D基因重組和同源染色體分離都發(fā)生在減過程中,玉米花藥培養(yǎng)得到的單倍體幼苗,經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株的過程,不發(fā)生減數(shù)分裂,故A正確、D錯誤;由題中信息知,秋水仙素處理在CD過程之前,秋水仙素能抑制紡錘體的形成,導致CD過程中細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍;E點后細胞內(nèi)各染色體組都來源于花藥中的一個染色體組的復制,各染色體組的基因組成相同。1.實驗材料的選取(1)觀察細胞的減數(shù)分裂實驗中選取
18、的材料是能進行減數(shù)分裂的,如植物的花藥,動物的精巢、卵巢等。(2)宜選用雄性個體生殖器官作為實驗材料的原因雄性個體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個體產(chǎn)生卵細胞的數(shù)量。在動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進行徹底,排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞,次級卵母細胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。突破突破3 3實驗實驗觀察細胞的減數(shù)分裂觀察細胞的減數(shù)分裂2.實驗流程(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程):解離漂洗染色制片(2)顯微觀察:考向以基礎判斷或?qū)嶒灧治龅男问娇枷蛞曰A判斷或?qū)嶒灧治龅男问?考查實驗的選材、原理及步驟考查實驗的選材、原理及步驟1.(2017北京東城期末)對果蠅精巢切片
19、進行顯微觀察,根據(jù)細胞中染色體的多少將細胞歸為甲、乙、丙三組,每組細胞數(shù)目如下表所示,下列敘述中正確的是()甲組乙組丙組染色體數(shù)目(個)4816細胞數(shù)目(%)305515A.甲組細胞的出現(xiàn)與減數(shù)分裂有關B.乙組細胞暫時沒有進行分裂C.只有丙組細胞處于有絲分裂過程中D.三組細胞的性染色體組成為一條X和一條Y答案答案A在有絲分裂后期,細胞中染色體數(shù)目最多,為4n(n表示一個染色體組中的染色體數(shù)目),結(jié)合表格信息可知,丙組細胞處于有絲分裂后期。而甲組細胞染色體數(shù)為n,其處于減數(shù)第二次分裂的前期、中期或末期,A正確;乙組細胞的染色體數(shù)目為2n,其可能處于減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂后期、有絲分裂的間
20、期、前期、中期、末期,B、C錯誤;甲組細胞中性染色體組成為一條X或一條Y,乙組細胞中性染色體組成可能是一條X和一條Y或兩條X或兩條Y,也可能是含X或Y,丙組細胞中性染色體組成為兩條X和兩條Y,D錯誤。2.小鼠常被用作研究人類遺傳病。請?zhí)畛溆^察小鼠細胞減數(shù)分裂的實驗步驟:供選材料及試劑:小鼠的腎臟、睪丸、肝臟,蘇丹染液、醋酸洋紅染液、詹納斯綠B(健那綠)染液,解離固定液。(1)取材:用作為實驗材料。(2)制片:取少量組織低滲處理后,放在(溶液)中,一定時間后輕輕漂洗。將漂洗后的組織放在載玻片上,滴加適量。一定時間后加蓋玻片,。(3)觀察:用顯微鏡觀察時,發(fā)現(xiàn)幾種不同特征的分裂中期細胞。若它們正常
21、分裂,產(chǎn)生的子細胞是。下圖是觀察到的同源染色體(A1和A2)的配對情況。若A1正常,A2發(fā)生的改變可能是。答案答案(1)小鼠睪丸(2)解離固定液醋酸洋紅染液壓片(3)次級精母細胞、精細胞、精原細胞缺失解析解析(1)小鼠睪丸,為雄性個體產(chǎn)生精子的器官,可作為觀察細胞減數(shù)分裂的實驗材料。(2)減數(shù)分裂裝片制作過程分解離、漂洗、染色和制片四個步驟。(3)小鼠睪丸中既存在進行有絲分裂的細胞,也存在進行減數(shù)分裂的細胞,故在顯微鏡視野中的分裂中期細胞有減中期細胞、減中期細胞和有絲分裂中期細胞三種,它們正常分裂,產(chǎn)生的子細胞依次是次級精母細胞、精細胞和體細胞(精原細胞)。A1和A2是配對的同源染色體,由于A1正常,A2比A1少一段,故A2發(fā)生的變異是缺失。核心構(gòu)建核心構(gòu)建
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