减数分裂和受精作用

1 / 15 减数分裂和受精作用 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 第一节减数分裂和受精作用 1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体 （ 1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色 单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。 （ 2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方， 且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源 染色体联会后每对同源染色 体中含有四条姐妹染色单体。 （ 3）一对同源染色体 =一个四分体 =2 条染色体 =4 条染色单体 =4个 DNA分子。 2.减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体：上面已经有了 联会：同源染色体两两配对的现象。 四分体：上面已经有了 交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。 2 / 15 减数分裂：是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 3.减数分裂 特点：复制一次，分裂两次。 结果：染色体数目减半，且减半发生在减数第一次分裂。 场所：生殖器官内 4.精子与卵细胞形成的异同点 5.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂） （ 1）、方法（点数目、找同源、看行为） 第 1 步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。 第 2 步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有 则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。 第 3 步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体 自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行 为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。 （ 2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。 解析：甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体， 3 / 15 但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有 一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的 后期。乙图有同源染色体，且同源染色体分离， 非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。 丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞 两极，故为减数第二次分裂后期。 6.受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为 受精卵的过程。 注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供， 因此后代某些性状更像母方。 意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的 恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自 由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子 结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。 7.配子种类问题 由于染色体组合的多样性，使配子也多种多 样，根据染色体4 / 15 组合多样性的形成的过程，所 以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有 n 对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为 2n种。 8.植物双受精（补充） 被子植物特有的一种受精现象。花粉被传送到雌蕊柱头后，长出花粉管，伸达胚囊，管的 先端破裂，放出两精子，其中之一与卵结合，形成受精卵，另一精子与两个极核结合，形成胚乳核；经过一系列发育过程，前者形成胚，后者形成胚乳，这种双重受精的现象称双受精。 注：其中两个精子的基因型相同，胚珠中极核与卵细胞基因型相同。 第二节基因在染色体上 1.萨 顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存 在着明显的平行关系。 2.、基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验 3.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列 4.基因分离定律的实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的 独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随5 / 15 着同源染色体的分开而分离，分 别进入到两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。 基因自由组合定律的实质：具有两对 (或更多对 )相对性状的亲本进行杂 交 ,在 F1(杂合 体 )形成配子时 ,同源染色体上的等位基因分离的同时 ,非同源染色体上的非等位基因表 现为自由组合 , 第三节伴性遗传 1.伴性遗传的概念 2.伴性遗传特点： 人类红绿色盲症（伴 X 染色体隐性遗传病） 特点： 男性患者多于女性患者。 交叉遗传。即男性 女性 男性。 一般为隔代遗传。 抗维生素 D 佝偻病（伴 X 染色体显性遗传病） 特点： 女性患者多于男性患者。 代代相传。 3、人类遗传病的判定方法 口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性； 显性看男病， 男病女正非伴性。 第一步：确定致病基因的显隐性：可根据 （ 1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）； 6 / 15 （ 2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。 第二步：确定致病基因在常染色体还是性染色体上。 在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传； 在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。 不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是 y 染色体 上的遗传病； 题目中已告知的遗传 病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。 注：如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴 y 遗传，无显 隐之分。 4、性别决定的方式 Xy型性别雌雄体细胞染色体组成为： 2A XX、 2A+Xy； ZW型性别雌雄体细胞染色体组成为： 2A+ZW、 2A+ZZ。 性细胞染色体组成为： A+X、 A+X（ y）； A+Z、 A+W（ Z） 生物类型：人、哺乳类、果蝇及某些雌雄异株植物属 Xy型；鸟类、蛾蝶类 ZW 型 章末典型最新例题 7 / 15 例 1.真核生物进行有性生殖时 ，通过减数分裂和随机受精使后代 A.增加发生基因突变的概率 B.继承双亲全部的遗传性状 c.从双亲各获得一半的 DNAD.产生不同于双亲的基因组合 【解析】本题考查了遗传变异的相关知识。进行有性生殖的生物，其变异的主要来源是基因重组， 即在减数分裂过程中，由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的的交叉互换或减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合而发生基因重组，使后代产生不同于双亲的基因组合。 D 例 2、以下图示为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂的先后顺序，排序正确的是 ( ) A、 B、 c、 D、 解析：减数第一次分裂和第二次分裂的中期和后期具有不同的特征，图 为减数第一次分裂后期 (同源染色体分离，非同源染色体自由组合 )，图 为减数第一次分裂中期。 (同源染色体排在赤道板两侧 )，图 为减数第二次分裂后期 (姐妹染色单体分离 )，图 为减数第二次分裂中期 (无同源染色体，染色体的着丝点排在赤道板上 )。答案： B 8 / 15 例 3.雄鸟的性染色体组成是 ZZ，雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因 (A、 a)和伴 Z 染色体基因 (ZB、 Zb)共同决定，其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。 基因组合 A 不存在，不管 B 存在与否 (aaZZ 或 aaZW)A 存在， B 不存在 (A_ZbZb 或 A_ZbW)A 和 B 同时存在 (A_ZBZ 或A_ZBW) 羽毛颜色白色灰色黑色 (1)黑鸟的基因型有 _种，灰鸟的基因型有 _种。 (2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雄鸟的羽色是 _，雌鸟的羽色是 _。 (3)两只黑鸟交配， 子代羽色只有黑色和白色，则母本的基因型为 _，父本的基因型为 _。 (4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽色有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为 _，父本的基因型为_，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为 _。 解析： (1)由题意可知黑鸟的基因型为 A_ZBZ¬或 A_ZBW，其中 A_ZBZ¬可以是 AAZBZB、 AAZBZb、 AaZBZb、 AaZBZB，而 A_ZBW 可以是 AAZBW 和 AaZBW。由此可推出灰鸟有四种基因型。 (2)纯合的灰雄鸟基因型为 AAZbZb，杂合的黑雌鸟基9 / 15 因型为 AaZBW，其后代为 AAZBZbAAZbWAaZBZbAaZBW 1111 ，则雄鸟为黑色，雌鸟为灰色。 (3)两只黑色鸟基因型为 A_ZBZ¬和 A_ZBW，子代要有白色 aaZ¬Z¬或 aaZ¬W，则亲本黑鸟必是 AaZBZ¬和 AaZBW。又因后代中无灰鸟 ZbW 出现，则亲本雄鸟为 AaZBZB。 (4)黑色雄鸟基因型 A_ZBZ¬，灰色雌鸟基因型 A_ZbW。因子代中有灰色和白色出现，则亲本的基因型为 AaZbW和 AaZBZb。利用分枝法可计算出后代黑色 灰色 白色 332 。 答案： (1)6 4 (2)黑色 灰色 (3)AaZBW AaZBZB (4)AaZbW AaZBZb 332 例 4.就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是 () A 2、 4 和 4B 2、 8 和 4c 4、 4 和 4D 2、 4 和 8 【解析】四分体：每一对同源染色体就含有四个染色单体，这叫做四分体。同源染色体：配对的 两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。叫做同源染色体；四分体含有一 对同源染色体或四条染色单体，每条染色单体一个双链 DNA，一个双链 DNA含有两条多核苷酸链。答案 D 与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型 1、一般图像识别问题 -利用上面的识别方法即可 下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图。请根10 / 15 据图回答问题： （ 1）按照先后顺序把有关减数分裂的号码排列起来。 （ 2）此动物的正常体细胞中有对同源染色体。 （ 3）在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图。 （ 4）在上述图中，属于初级精母细胞的是图。 （ 5）上 述分裂图中，每条染色体上只含一个 DNA 分子的是图。 解析：此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的，学生不仅要把各个图像准确的识别出，而 且还要把它们按正确的顺序排列起来，只要其中一个序号排错，这一步就不得分。根据上面的视图方法可得： 是减 前期， 是有丝中期， 是减 中期， 是减 中期， 是有丝后期 是有丝后期， 是有丝后期， 是减 后期， 是减 后期， 是减 前期 答案：（ 1） - - - - - -（ 2） 2（ 3） （ 4） （ 5） 2、柱形图 下图中甲丁为小鼠睾丸中细胞分裂不 同时期的染色体数、染色单体数和 DNA 分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是 () 11 / 15 A甲图可表示减数第一次分裂前期 B乙图可表示减数第二次分裂前期 c丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D丁图可表示有丝分裂后期 解析：此类题通过柱形图的变化来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。 首先，必须弄明白不同的柱形图所代表的含义。上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态，在有丝分裂和减 分裂后期时，着丝点分裂，染色体从双线型变为单线型，染色单体消失。所以，代表染色单体。在双线型的染色体中含两条染色单体， 每一条单体含有一个 DNA分子，因此，染色体：DNA=1： 2。所以，表示染色体，表示 DNA。 其次，通过观察染色体、染色单体和 DNA数量的变化弄明白四图可能代表什么时期的什么分裂。甲图中有单体并且染色体数为 2n，因此，可能为有丝分裂：间期复制完成、前期或中期；也可能为减 ：间期复制完成、前期、中期或后期。 乙图中染色体数量减半，一定为减 分裂，并且有染色单体，因此，可能为前期或中期。 丙图的判断是最容易出错的。染色体数为 2n，没有染色单体，所以可能为有丝分裂：间期未复制或末期；减 间期未复制或减 后期。 丁图无染色单体并且染色体数量减半只能为减 末期。所以，答案为 D。 12 / 15 3、曲线图 （ 1）细胞核内 DNA 和染色体的数量变化 例 4、下图是表示某种生物细胞核内染色体及 DNA 相对量变化的曲线图。根据此曲线图回答下列问题：（注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例） （ 1）图中代表染色体相对数量变化的曲线是 _。 （ 2）形成配子时 ,成对的遗传因子分离发生在图中的_过程。 （ 3）细胞内含有四分体的区间是 _。 （ 4）若该生物体细胞中染色体数为 20条，则一个细胞核中DNA分子数在 9 12时期为条。 （ 5）着丝点分裂发生在横坐标数字的 _处进行。 解析：根据 DNA 和染色体在有丝分裂和减数分裂中的变化特点可知，曲线 A 为 DNA的变化曲线， B 为染色体的变化曲线。这个图把减数分裂、受精作用和有丝分裂很好的联系在一起。 0 8 表示的是减数分裂； 8 位点发生受精作用； 8 13表示的是有丝分裂。具体的时间段 1 2、 2 3、 3 4、 4 5、5 6、 6 7、 7 8 依次为减 的前期、中期、后期、减 的前期、中期后期和 末期； 9 10、 10 11、 11 12、 12 13依次为有丝的前期、中期、后期和末期。成对的遗传因子分13 / 15 离发生在减 后期，即 3 4；四分体形成于减 前期，消失于减 后期，存在区间即 1 3。着丝点分裂是瞬间完成的，在两个地方发生：减 后期和有丝后期刚开始时，这里很多同学往往不是漏掉一个就是填成区间。 答案为：（ 1） B（ 2） 3 4（ 3） 1 3（ 4） 40（ 5） 6、 11 4.遗传图谱题 有两种罕见的家族遗传病，致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种是先天代谢病称为黑尿病 (A， a)，病人的尿在空气中一段时间后 ，就会变黑。另一种因缺少珐埌质而牙齿为棕色 (B、 b)。现有一家族遗传图谱如图所示，请据图回答： (1)棕色牙齿是位于 _染色体上的 _性基因决定的。 (2)写出 3 号个体可能的基因型 _。 7 号个体基因型可能有 _种。 (3)若 10 号个体和 14 号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿的概率是 _。 答案 (1)X 显 (2)A