2013届高三一轮复习.ppt

必修二 遗传与进化 第二单元 基因和染色体的关系 最新考纲热点提示 1.细胞的减数分裂 2.脊椎动物配子的形 成过程 3.脊椎动物的受精过 程 4.伴性遗传 5.观察细胞的减数分 裂 6.调查常见的人类遗 传病 1.减数分裂过程中染色体、DNA的数 量变化与曲线分析 2.精子和卵细胞形成过程的比较 3.受精作用的过程与细胞质遗传的解 释 4.减数分裂与有丝分裂的区别和图像 的识别 5.减数分裂与遗传规律，伴性遗传和 人类遗传病的联系 6.伴性遗传的特点及遗传病概率的计 算 1减数分裂的概念 范围进行有性生殖的生物 时期从原始生殖细胞 特点染色体只复制 ，而细胞分裂 结果染色体数目 场所有性生殖器官 成熟生殖细胞 一次 两次 减少一半 1：与有丝分裂相比，染色体的哪些行为是减数分裂所特有 的？进行有丝分裂的细胞中是否有同源染色体？ 提示：与有丝丝分裂相比，同源染色体两两配对对形成四分体 ，四分体排列于细细胞赤道板上、四分体分开分别进别进 入两个子细细 胞均属减数分裂所特有。有丝丝分裂的细细胞内也存在同源染色体 ，但无上述行为为。 小贴士 一些处于细胞分裂中期的染色体，可以通过电子显微镜看 到。在光学显微镜下很难看清染色体中的染色单体。 下图的左图是用人的白细胞作为材料观察到的电镜下的染 色体。注意观察两条染色单体。右边的两张照片是在在光学显 微镜下拍摄的1号和3号染色体及其上的谱带。 2减数分裂过程 名师点拨 精(卵)原细细胞的增殖依靠有丝丝分裂，而生殖细细胞的形成需 要靠减数分裂来完成。 议一议 (1)同源染色体的形态态、大小一定相同吗吗？举举例说说明。 (2)形态态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗吗？举举例说说 明？ 提示： (1)不一定。如人的X和Y染色体，X染色体比Y染色体大得 多，但减I过过程中能联联会，仍称为为同源染色体。 (2)不一定。姐妹染色单单体着丝丝点分开后形成的两条染色体 形态态大小完全相同，由于来源相同不属于同源染色体，一般称 为为相同染色体。 3精子和卵细胞的形成过程 (1)精子的形成 (2)卵细胞的形成 2：精子与卵细胞的形成过程有什么区别？卵细胞和精子中 所含有的遗传物质含量相等吗？ 提示：精子与卵细细胞的形成场场所、细细胞质质是否均分及形成 的性细细胞的数量不同；细细胞核中遗传遗传 物质质含量(染色体上的)相 等，细细胞质质中遗传遗传 物质质含量不相等，卵细细胞的多于精子的。 算一算 人的体细细胞中有46条染色体，其中23条来自父亲亲，23条来 自母亲亲。 (1)一个人形成的某个配子中，23条染色体全部来自父方的 概率是多少？ (2)人的一个初级级精母细细胞和一个初级级卵母细细胞经经减数分裂 后各形成几种类类型的配子？ 1同源染色体的分离和非同源染色体的 。 2同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生 。 自由组合 交叉互换 算一算 1概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为 的 过程。 受精卵 3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 中 的数目，其中有一半染色体来自 (父方)，另一半来 自 (母方)。 4意义：对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定，对于生物的 都是十分重要的。 体细胞 精子 卵细胞 染色体数目 遗传和变异 3：精子与卵细胞识别的基础是什么？ 提示：细细胞膜外表面的糖蛋白具有识别识别 作用。 1减数分裂中染色体、DNA的规律性变化 时期染色体行为 染色体 数目 DNA 数目 精(卵)原细胞与体细胞相同2N2C 减 数 第 一 次 分 裂 间期染色体复制2N 2C4 C 前期 同源染色体联会形成 四分体 2N4C 中期 四分体排列在赤道板 上(对称) 2N4C 后期 同源染色体分离，非 同源染色体自由组 合 2N4C 时期染色体行为染色体数目 DNA数目 减数 第 二 次 分 裂 前期染色体减半、无同源 染色体 N2C 中期着丝点排列在赤道板 上 N2C 后期着丝点一分为二，子 染色体分别移向两 极 2N2C 末期染色体进入两个核中 变成染色质 NC 2.每个细胞中核DNA、染色体数目变化的曲线模型 减数分裂是有性生殖生物的遗传遗传 和变变异的细细胞学基础础。 (1)减数第一次分裂前的间间期染色体复制可发发生基因突变变 。 (2)减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单单体交叉互 换换基因重组组。 (3) (4)减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变染 色体变异。 图示1表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化 ；图示2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。下列相关叙述 正确的是( ) A图1中CD可能是由于同源染色体分开所致 B图2中乙、丙细胞处于图1中的BC段，甲、丁细胞处于 DE段 C图2中甲细胞发生基因重组，分裂产生一个卵细胞和一 个极体 D处于图1AB段的细胞可能发生基因突变，D点染色体数 目是C点的二倍 解析 图1中CD是由于着丝点分裂所致。甲、乙细胞处 于图1中的DE段，丙、丁细胞处于图1中的BC段，B项错误，图 2中丙细胞发生基因重组，甲细胞分裂产生两个精细胞或两个极 体，C项错误。 答案 D 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 染色体复制次数 和时期 1次；减数第一次分 裂前的间期 1次；间期 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 子细胞类型生殖细胞、极体体细胞 比较项目减数分裂有丝分裂 联会、四分体出现不出现 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 着丝点分裂在减数第二次分裂 后期 后期 子细胞间的遗传 组成 不一定相同一般相同 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 中 期 与的主要区别在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.减数分裂与有丝分裂的鉴别 (1)鉴别依据 细胞内染色体数目。正常情况下，由于有丝分裂能保持 亲代染色体数目，因而有丝分裂过程中，细胞内染色体数目应 为偶数(但染色体数目为偶数的细胞却未必都进行有丝分裂)；减 数分裂中，由于发生同源染色体分离，因而进行减数分裂的细 胞内染色体数可能是偶数或奇数。 同源染色体的行为。主要根据有无联会现象来鉴别有丝 分裂和减数第一次分裂。 有无同源染色体。主要用于鉴别有丝分裂与减数第二次 分裂。 (2)鉴别程序 (1)以上判别别方法仅仅适用于二倍体生物。 (2)二倍体生物有丝丝分裂产产生的体细细胞中染色体都是以成对对 的同源染色体存在，而减数分裂产产生的生殖细细胞中的染色体都 是以非同源染色体存在。 (3)有丝丝分裂与减数分裂最本质质的差别别在于是否有同源染色 体的行为为或数目变变化，有变变化即为为减数分裂，无变变化则为则为 有 丝丝分裂。 (4)有丝丝分裂过过程始终终存在着同源染色体，而减数第二次分 裂则则无同源染色体。 (5)注意多倍体的减数分裂和单单倍体(含一个染色体组组)的有 丝丝分裂的图图形。 2012山东临沂模拟图中AG表示某基因型为AaBb的高 等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回 答： (1)细胞图像DF属于_分裂；DA属于_ 分裂。 (2)图中C细胞和A细胞分别叫做_、_。 (3)写出图中一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型 _。 (4)图中D细胞在分裂产生配子时A和a的分离和a与a的分开 分别发生在坐标G中的_、_阶段(用数字表示)。 (5)图A、B、C、E中含有同源染色体的是_。 思路点拨 解析 从图中可以看出，DF属于有丝分裂，DA属于 减数分裂；C细胞和A细胞分别称为初级精母细胞和次级精母细 胞；A与a的分离发生在减数第一次分裂的后期，也就是G图中 的1阶段，a与a的分开发生在减数第二次分裂的后期，也就是G 图中的3阶段。A、B、C、E中只有C、E含有同源染色体。 答案 (1)有丝 减数 (2)初级精母细胞 次级精母细胞 (3)Ab、aB (4)1 3 (5)C、E 减数分裂产产生配子的种类类的考查查 “配子类型”的求法 (1)在生物个体水平上(即多个性原细胞)，从染色体角度分 析，产生的配子种类为2n，其中n为同源染色体的对数；若从基 因型角度分析，在独立遗传时，产生的配子种类也为2n，其中n 为等位基因的对数。 (2)在单个细胞水平上，1个精原细胞只产生4个精子，不论 理论上有多少种可能性，实际上只能是2种；而1个卵原细胞只 产生1个卵细胞，故只能是1种。 因此，解题时需要注意：是在个体水平(即多个性原细胞) 还是单个细胞水平上求配子类型；所求的是精子类型还是卵 细胞类型；所求的是配子的基因型类型还是染色体类型； 所求的是几种基因型的配子还是几种配子，若是后者既要考虑 基因型又要考虑染色体类型；考虑是否发生了交叉互换或减 数分裂异常情况下产生的配子类型。 2012安徽省屯溪一中高三第一次月考基因型为AaBb的一 个初级精母细胞，在减数分裂过程中由于突变，使1位点为A,2 位点由Aa，该细胞以后的减数分裂正常进行，则其可产生多 少种配子 ( ) A1种 B2种 C3种 D4种 解析 当未发生突变时，一个初级精母细胞产生4个精子 ，两两相同，即有2种。当发生如题图所示突变时，该细胞可产 生AB、aB(因为Aa)、ab、ab或aB、aB、Ab、ab(因为Aa)3 种配子。 答案 C 细细胞分裂的综综合考查查 细胞分裂易与其他知识相结合进行考查，是学习的难点。 其中，有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的分裂方 式及图像鉴别，减数分裂过程和有丝分裂过程的比较，DNA、 染色体的数量变化曲线等是近年高考考查的重点。命题形式有 识图(坐标曲线、分裂图像等)分析题、学科综合题，在解题时要 仔细分析图形(注意染色体和DNA的数量变化)，准确提取信息 ，并要注意其与遗传和变异等知识的联系。 图甲是基因型为MmNn的某动物个体的一个正 在进行分裂的细胞模式图。请分析回答下列问题： (1)图甲所示的细胞名称为_。 (2)图甲所示细胞，其分裂过程进行到减数第二次分裂后期 时，细胞内有_个DNA分子，有_对同源染色体 。 (3)图甲所示细胞分裂过程中，基因M与M、n与n的分离发 生在_，M与N或M与n的自由组合发生在_。 (4)若图乙为图甲细胞分裂产生的一个生殖细胞示意图，请 在图丙中画出与之同时形成的，另一种类型的生殖细胞的示意 图，并标出相应的基因。 (5)若该相同基因型个体自由交配若干代后，其后代理论上 出现_种表现型。 解析 从题图甲细胞中同源染色体分离的情况来看，其应 属于初级精母细胞。减数第一次分裂后期M、m及N、n等位基 因分离，非等位基因间自由组合。M与M、n与n属于姐妹染色 单体上的相同基因，应在减数第二次分裂后期着丝点分裂时， 随姐妹染色单体的分开而分离。图乙中含有一条含M基因(即黑 色)的染色体和一条含n基因(即白色)的染色体，则图丙中应含有 每对同源染色体中的另一条。 答案 (1)初级精母细胞 (2)4 0 (3)减数第二次分裂后 期 减数第一次分裂后期 (4)如图所示 (5)4 1. 2011天津，4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，下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( ) Aab过程中细胞不会发生基因变化 Bcd过程中细胞内发生了染色体数加倍 Ce点后细胞内各染色体组的基因组成相同 Dfg过程中同源染色体分离，染色体数减半 解析：本题题考查细查细 胞增殖和染色体变变异的相关知识识。意在 考查查考生识图识图 能力和从图图示中获获取有效信息的能力。由题图题图 DNA的变变化特征可推出ab为为有丝丝分裂过过程，该过该过 程中不会 发发生基因重组组，基因重组发组发 生在减数分裂过过程中，A正确； c d为为有丝丝分裂的分裂期，且之前已经经用秋水仙素处处理，故在 分裂的后期染色体数加倍，B正确；玉米是二倍体，其单单倍体 中的基因经经复制形成的基因和原来的基因完全一样样，e点后的 细细胞为纯为纯 合体，各染色体组组的基因组组成完全相同，C正确；f g为为有丝丝分裂末期，不存在同源染色体分离，D错误错误 。 答案：D 2. 2011江苏高考，11右图为基因型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 C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D此动物体细胞内最多含有四个染色体组 解析：本题题考查细查细 胞的减数分裂过过程，同时时考查查有关生物 变变异的知识识。此细细胞中无同源染色体，处处于减数第二次分裂时时 期，故可能为为次级级精母细细胞或次级级卵母细细胞，也可能是极体； 因亲亲代基因型为为AABb，故细细胞中的a基因只能是基因突变产变产 生 的。此细细胞若为为次级级精母细细胞，则则形成的两个精子是两种类类型 ；若为为次级级卵母细细胞，则则形成一个极体和一个卵细细胞，一个卵 细细胞只能是一种类类型；该动该动 物体细细胞中含两个染色体组组，在有 丝丝分裂的后期染色体数目加倍，则则含有四个染色体组组。 答案：A 32009江苏高考，15对性腺组织细胞进行荧光标记，等 位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色， 在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合 理的是( ) A若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出 现2个黄色、2个绿色荧光点 B若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出 现4个黄色、4个绿色荧光点 C若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出 现2个黄色、2个绿色荧光点 D若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出 现4个黄色、4个绿色荧光点 解析：本题题考查查的是减数分裂过过程中出现现的四分体的结结构 特点。在减数第一次分裂时时，同源染色体联联会形成染色体。等 位基因位于同源染色体上，若这这2对对基因在一对对同源染色体上 ，由于经过经过 了间间期DNA的复制，则则1个四分体中有2个A,2个a,2 个B,2个b，即1个四分体中出现现4个黄色、4个绿绿色荧荧光点。若 在2对对同源染色体上，则则四分体中只有A，a或者只有B，b，不 能同时时存在。 答案：B 42010江苏高考，21人类精子发生过程中，下列说法不 正确的是( ) 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：本题题考查查了减数分裂的过过程及考生理解能力。人精 子形成过过程中，经过经过 减数分裂，在减数第一次分裂过过程中，染 色体经过经过 复制，染色单单体可达到92条，A项项正确；姐妹染色单单 体可发发生交叉互换换，携带带的遗传遗传 信息可能不同，B项项正确；姐 妹染色单单体交叉互换发换发 生在四分体时时期，即同源染色体分开前 ，C项项正确；一个精原细细胞产产生两种类类型4个精子，D项错误项错误 。 答案：D 1. 2011南京模拟如图为两种高等动物体内与细胞分裂有 关的一组图像，下列选项中正确的是( ) A基因重组可发生在曲线图的d过程和图中 B细胞可能对应曲线图中的c时期 C细胞可能对应曲线图中的a时期 D细胞可能对应曲线图中的e过程 解析：曲线图线图 表示有丝丝分裂(a点前，包括a点)、减数分裂 (ad)、受精作用(e点)过过程；示意图图、各代表一种动动 物，分别别表示减后、减前，减后和减后。基因重组发组发 生在减后，对应对应 的是曲线图线图 中的b过过程和图图；细细胞和 中均无同源染色体，为为减后期，对应对应 曲线图线图 中d点。 答案：B 2. 原创图示为某初级精母细胞中两对同源染色体在四分体 时期的行为特点，下列有关叙述正确的是( ) A染色体1与2的彼此分离将发生在减数第二次分裂后期 B染色单体a与a彼此分离将发生在减数第一次分裂后期 C图中染色单体a与b发生交叉互换，将导致非等位基因 的自由组合 D图中染色单体b与c发生交叉互换，将导致染色体结构 的变异 解析：图图中染色体1与染色体2互为为同源染色体，彼此分离 发发生在减后期，故A项错误项错误 ；染色单单体a与a属于姐妹染色单单 体，其彼此分离发发生在减后期，故B项错误项错误 ；同源染色体上 非姐妹染色单单体的交叉互换实现换实现 基因的自由组组合，而非等位基 因的自由组组合发发生在减后期，是非同源染色体自由组组合的结结 果，故C项错误项错误 ；非同源染色体上非姐妹染色单单体的交叉互换换 属于染色体结结构变变异中的易位，故D项项正确。 答案：D 32012安徽蚌埠一模下图表示某动物精原细胞中的一对 同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉 互换，结果形成了所示的四个精细胞。这四个精细胞中 ，来自同一个次级精母细胞的是( ) A与 B与 C与 D与 解析：减数分裂的四分体时时期发发生交叉互换换后，与细细 胞的两条染色体是初级级精母细细胞中的一条染色体上的两条染色 单单体，与细细胞的两条染色体是初级级精母细