高中生物 2.1、2减数分裂中的染色体行为 遗传的染色体学说配套课件 浙科版必修2.ppt

第一 二节减数分裂中的染色体行为 遗传的染色体学说 一 减数分裂概念的解读1 范围 进行 的生物2 起点 3 终点 4 特点 染色体只复制 细胞连续分裂 5 结果 中染色体数目是原始生殖细胞 或体细胞 中的 有性生殖 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 一次 两次 生殖细胞 一半 二 减数分裂过程中的染色体行为 1 减数第一次分裂过程 前期 中期 后期 同源染色体相互配对形成四分体 成对的同源染色体排列在细胞中央的赤道面上 成对的同源染色体分开 分别向细胞两极移动 2 减数第二次分裂过程 1 画出减数第二次分裂中期和后期细胞中染色体的变化 2 写出各时期染色体的行为变化 前期 每条染色体仍具有 中期 染色体的着丝粒与纺锤丝相连 排列在 后期 一分为二 染色单体变成 在纺锤丝的牵引下 末期 染色体到达 最终形成4个子细胞 两条染色单体 赤道面上 着丝粒 染色体 移向两极 两极 细胞中央的 点拨 减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较 1 着丝粒的比较 减数第一次分裂着丝粒不分裂 减数第二次分裂着丝粒分裂 2 染色体主要行为的比较 减数第一次分裂同源染色体相互配对 分开 减数第二次分裂染色单体分开 三 精子与卵细胞的产生和受精1 形成过程 1 写出下列细胞可能的名称 a b c 初级精 卵 母细胞 次级精 卵 母细胞或极体 精细胞 卵细胞或极体 2 写出 过程中染色体的主要变化 交叉互换 分离 分裂 分开 3 精子和卵细胞形成过程中的差异 细胞质分裂方式 a 精子形成过程 两次细胞质都 b 卵细胞形成过程 初级 次级卵母细胞分裂时 第一极体分裂时 生成细胞数目 a 精子形成过程 经过 生成 精子 b 卵细胞形成过程 生成 卵细胞 联会 四分体 同源染色体 着丝粒 染色单体 均等分裂 不均等分裂 均等分裂 变形 4个 1个 2 受精 1 概念 结合形成 的过程 2 实质 发生融合 3 结果 受精卵的 数目又恢复到原来 数目 点拨 1 减数分裂中细胞质均等分裂的除了精子的形成过程外 还有第一极体分裂为第二极体 2 细胞质不均等分裂的细胞若有同源染色体 则为初级卵母细胞 若无同源染色体则为次级卵母细胞 精子和卵细胞 受精卵 精核和卵核 染色体 色体 体细胞的染 四 孟德尔定律的细胞学解释 一对相对性状 两对及两对以上相对性状 位于一对同源染色体上的一对等位基因 分别位于两对或两对以上的同源染色体上的等位基因 m 后期同源染色体彼此分离 m 后期非同源染色体自由组合 f1形成配子时 等位基因随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 在减数分裂形成配子时 同源染色体上的等位基因彼此分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 f1产生配子类型及比例 2种 1 1 两对 4种 1 1 1 1n对 2n种 1 1 n f2表现型及比例 2种 3 1 两对 4种 9 3 3 1n对 2n种 3 1 n 点拨 在减数分裂形成配子时 两个定律同时发生 其中分离定律是自由组合定律的基础 思维判断 1 减数第一次分裂 同源染色体的分离导致染色体数目减半 分析 减数第一次分裂中染色体的主要行为是同源染色体相互配对 形成四分体 成对的同源染色体排列在赤道面上 同源染色体分离 分别移向细胞两极 形成的两个子细胞中只含有成对同源染色体中的一条 故经过减数第一次分裂染色体数目减半 2 减数第二次分裂与有丝分裂相似 故减数第二次分裂和有丝分裂中均不存在同源染色体 分析 经过减数第一次分裂 同源染色体进入不同细胞 故减数第二次分裂中不存在同源染色体 而有丝分裂过程中存在同源染色体 但没有同源染色体的行为 如配对形成四分体 同源染色体排列在赤道面 同源染色体分离等 3 在减数分裂过程中 细胞质不均等分裂的某个细胞一定是初级卵母细胞或次级卵母细胞 均等分裂则可能是精子形成过程或第一极体的分裂 分析 精子的形成过程细胞质均为均等分裂 卵细胞的形成过程中 初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都不均等 其中前者形成一个大的细胞 次级卵母细胞 和一个小的细胞 第一极体 后者形成一个大的细胞 卵细胞 一个小的细胞 第二极体 但第一极体的分裂是均等的 即形成两个第二极体 4 在减数分裂形成配子时 同源染色体上的等位基因彼此分离 非等位基因自由组合 分析 在减数分裂形成配子时 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自由组合 而同源染色体上的非等位基因不会自由组合 减数分裂过程中相关概念的辨析 1 同源染色体和非同源染色体 1 同源染色体 指减数分裂中配对的两条染色体 形态 大小一般都相同 一条来自父方 一条来自母方 如图中的1和2为一对同源染色体 3和4是另一对同源染色体 2 非同源染色体 指形态 大小不相同 且在减数分裂过程中不配对的染色体 如图中的1和3 1和4 2和3 2和4均为非同源染色体 2 联会和四分体 1 联会 是指减数第一次分裂过程中 前期 同源染色体两两配对的现象 该时期已完成复制 染色单体已形成 即一对同源染色体含4条染色单体 2 四分体 联会后的每对同源染色体含有4条染色单体 叫做四分体 图中含有两个四分体 即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数 3 姐妹染色单体和非姐妹染色单体 1 姐妹染色单体 同一着丝粒连着的两条染色单体 如图中的a和a b和b c和c d和d 2 非姐妹染色单体 不同着丝粒连接着的两条染色单体 如图中的a和b b a 和b b 等 高考警示钟 判断同源染色体的易错点 1 同源染色体也有大小不同的 如男性体细胞中的x染色体和y染色体 x染色体较大 y染色体较小 2 大小相同的染色体不一定是同源染色体 如着丝粒断裂后形成的两条染色体 因不是一条来自父方 一条来自母方 所以不是同源染色体 但只要联会的两条染色体不管大小 形状是否相同 都是同源染色体 3 同源染色体既可以是复制之前不含染色单体的 也可以是复制之后含染色单体的 典例训练1 下列关于同源染色体的叙述 正确的是 a 减数分裂中配对的染色体b 在人的肌细胞中没有x和y这对同源染色体c 在人的精原细胞中没有同源染色体d 一条来自父方 一条来自母方的染色体 解题指南 1 考查实质 本题考查不同细胞中同源染色体的情况 2 解题关键 1 明确体细胞 性原细胞 初级性母细胞 次级性母细胞和生殖细胞中的染色体特点 2 明确同源染色体必须具备的三个条件 解析 选a 必须同时具备以下三个条件才能确定是同源染色体 第一是来源 必须是一条来自父方 一条来自母方 第二是形态大小 除性染色体外 形态大小一定相同 第三是功能方面 相同位置上携带的是相同基因或等位基因 对于多数生物的体细胞来说一定含有同源染色体 精原细胞属于特殊的体细胞 联会的两条染色体一定是同源染色体 同源染色体只有在减数分裂过程中才有联会现象 同源染色体一条来自父方 一条来自母方 但一条来自父方 一条来自母方的染色体不一定是同源染色体 变式训练 四分体存在于 a 初级精 卵 母细胞的各时期b 减数第一次分裂的前期和中期c 有丝分裂各时期及减数第一次分裂d 减数第一次及第二次分裂的前期 解析 选b 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 变式备选 某动物的精子中有染色体16条 则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数 四分体数 染色单体数 dna分子数分别是 a 32 16 64 64b 32 8 32 64c 16 8 32 32d 16 0 32 32 解析 选a 精子中染色体数为16条 则体细胞中染色体条数为32条 16对 故初级精母细胞中染色体条数为32 四分体个数为16 染色单体条数 dna分子个数均为64 减数分裂的过程分析1 减数分裂中染色体和dna的规律性变化如图表示减数分裂过程中染色体 染色单体及dna数目的变化情况 以2n 4为例 2 减数分裂过程中有关的变化曲线 如图 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 n 2n 4n 数目 代表染色体同源染色体对数 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 n 2n 4n dna含量 高考警示钟 1 减数第一次分裂中同源染色体分开平均进入两个子细胞中 故染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期 而减数第二次分裂染色体数n 2n n 在后期暂时加倍后而最终没有变化 2 减数第二次分裂后期染色体数 dna数 染色单体数都与正常体细胞相同 但不同的是没有同源染色体 典例训练2 某二倍体动物的某细胞内含10条染色体 10个dna分子 且细胞膜开始缢缩 则该细胞 a 处于有丝分裂中期b 正在发生基因自由组合c 将形成配子d 正在发生dna复制 解题指南 1 题眼 染色体和dna之比为1 1 无染色单体 细胞膜开始缢缩 细胞分裂后期 2 解题关键 明确减数分裂中各时期的特征及染色体和dna的数量关系 解析 选c 细胞膜开始缢缩 说明此细胞处于细胞分裂的后期 细胞中染色体数和dna分子数相等 说明着丝粒已分裂 每一极有5条染色体 即无同源染色体 且该生物是二倍体动物 因此该细胞处于减数第二次分裂的后期 变式备选 以下细胞中既有同源染色体 又含有染色单体的是 有丝分裂中期细胞 有丝分裂后期细胞 减数第一次分裂中期细胞 减数第二次分裂中期细胞 减数第一次分裂后期细胞 减数第二次分裂后期细胞a b c d 解析 选a 有丝分裂中期细胞 减数第一次分裂中期细胞 减数第一次分裂后期细胞既有同源染色体 又有染色单体 有丝分裂后期细胞有同源染色体 无染色单体 减数第二次分裂中期细胞无同源染色体 有染色单体 减数第二次分裂后期细胞既无同源染色体 又无染色单体 减数分裂和有丝分裂的比较1 分裂过程的比较 体细胞和原始生殖细胞 原始生殖细胞 一次 一次 一次 连续两次 有丝分裂后期 减数第二次分裂后期 不发生 发生 不发生 发生 与母细胞相同 母细胞的一半 体细胞和原始生殖细胞 成熟生殖细胞 两个 四个 亲代细胞和子代细胞之间维持遗传性状的稳定性 减数分裂和受精作用共同维持每种生物前后代染色体数目恒定 技巧点拨台 鉴别细胞分裂的图像 1 方法一 三看识别法 一看染奇数 减数第二次分裂 且无同源染色体存在 色体数偶数 二看有无同有 三看有有 减数第一源染色体无联会次分裂无 有丝分裂无 减数第二次分裂 2 方法二 根据减数分裂和有丝分裂过程中的染色体的行为特征记忆 前期 有无四无 看染色体是是 有丝分裂分体否两两相同否 减数第二次分裂细胞有 减数第一次分裂分裂图有 减数第一次分裂后期 有无染看染色体色单体无 是否两否 减数第二次分裂两相同是 有丝分裂 典例训练3 如图中的a b c三图分别表示某种生物 假定只有两对染色体 的三个正在进行分裂的细胞 据图回答 1 a图表示 分裂 期 2 b图表示 分裂 期 产生的子细胞是 3 c图表示 分裂 期 产生的子细胞有 种 解题指南 1 题眼 该生物体细胞中有两对染色体 图中细胞膜缢缩 细胞分裂后期 2 解题关键 明确有丝分裂 减数第一次分裂和减数第二次分裂后期的染色体行为特征及染色体和染色单体的关系 解析 a b c三图分别表示细胞分裂的不同时期 a图中移向两极的每条染色体都含有两条姐妹染色单体 且彼此分离的染色体形态 大小相同 属于同源染色体 因此可判断a图处在减数第一次分裂后期 b图中移向两极的染色体数各是4条 且都不含姐妹染色单体 说明染色体的着丝粒已一分为二 由于移向两极的染色体中各有成对的同源染色体 所以可以判断不是减数分裂 而是有丝分裂的后期 其产生的子细胞属于体细胞 染色体数目保持不变 c图虽然与b图相似 但有两点不同 染色体数目比b图减少一半 移向两极的染色体大小 形态各不相同 没有同源染色体 由于c图是处于减数第二次分裂后期的细胞 发生了着丝粒分裂 并且细胞质均等分裂 故产生的子细胞种类相同 答案 1 减数第一次后 2 有丝后体细胞 3 减数第二次后1 互动探究 1 图a的细胞名称是什么 其子细胞是什么 提示 初级精母细胞 次级精母细胞 分析 a图中为同源染色体分开 因此可判断a图处在减数第一次分裂后期 细胞质均等分裂 故为次级精母细胞的形成过程 2 后期图像只看一极的染色体 还是看整个细胞内的染色体 提示 只看细胞一极的染色体 分析 在有丝分裂后期与减数第二次分裂后期 由于着丝粒分裂 姐妹染色单体分开后形成两条一模一样的染色体 容易被误判为同源染色体 因而一般只看一极 变式备选 仅在减数分裂过程中出现 而有丝分裂过程中不出现的是 a 分裂间期dna复制与相关蛋白质合成b 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞c 联会后非姐妹染色单体发生部分dna交换d 存在同源染色体 解析 选c 减数分裂不同于有丝分裂的主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体的联会及联会时非姐妹染色单体发生染色体片段交换和减数第一次分裂后期同源染色体的分离 而a b选项叙述的都是减数分裂和有丝分裂所共有的特点 有丝分裂过程有同源染色体 但不出现联会和四分体 高考警示钟 1 分析配子产生时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 2 若是一个个体 不考虑交叉现象 则产生2n种配子 n代表同源染色体的对数 3 若是一个性原细胞 则一个卵原细胞仅产生一个卵细胞 而一个精原细胞可产生4个2种 两两相同 精细胞 不考虑交叉现象 已知果蝇细胞中有4对同源染色体 若不考虑交叉现象 则4个精原细胞减数分裂产生精子种类最多是 a 1b 4c 8d 16 解题指南 1 题眼 果蝇细胞中有4对染色体即8条 题中有4个精原细胞 2 解题关键 明确配子产生时一个个体产生配子种类和一个精原细胞产生配子种类的区别 解析 选c 1个精原细胞减数分裂可产生4个精子 种类是2种 4个精原细胞理论上最多可产生8种精子 果蝇有4对同源染色体 经自由组合最多可产生16种精子 变式备选 哺乳动物的一个卵原细胞和一个精原细胞经过减数分裂形成的卵细胞和精细胞的种类分别是 不考虑交叉现象 a 1和2b 2和2c 1和4d 4和4 解析 选a 一个卵原细胞经过减数分裂 只形成1个卵细胞 种类数为1 一个精原细胞经过减数分裂 可形成4个精细胞 种类数为2 教材实验原理步骤的应用 观察细胞的减数分裂 案例 2009 山东高考改编 人类遗传病发病率逐年增高 相关遗传学研究备受关注 根据以下信息回答问题 小鼠常被用于研究人类遗传病的模式动物 请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤 供选材料及试剂 小鼠的肾脏 睾丸 肝脏 苏丹 染液 醋酸洋红 染 液 健那绿染液 解离固定液 1 取材 用 作实验材料 2 制片 取少量组织低渗处理后 放在 中 一定时间后轻轻漂洗 将漂洗后的组织放在载玻片上 滴加适量 一定时间后加盖玻片 3 观察 用显微镜观察时 发现几种不同特征的分裂中期细胞 若它们正常分裂 产生的子细胞是 命题人透析 1 实验成功的关键 正确选用实验材料 本实验的目的是 观察小鼠细胞减数分裂 这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞 在提供的 实验材料 中应选取小鼠的 睾丸 2 明确装片制作环节 把握减数分裂各期特点 临时装片制作应特别注意的几个关键环节 a 为了更加清晰地观察染色体形态 在解离前 一般要对动物组织进行低渗处理 其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展 同时可使粘附于染色体的核仁物质散开 以便能在一个平面上观察所有染色体形态 b 低渗处理后再进行解离固定 将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物 使细胞彼此分开 经压片 细胞会彼此分散开 解离后进行漂洗 去除解离液对染色效果的影响 染色体容易被醋酸洋红 染 液或龙胆紫溶液染色 染色完成后进行制片并压片 确定中期细胞的类型 睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子 精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目 因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括 减数第一次分裂中期 减数第二次分裂中期 有丝分裂中期 产生的子细胞分别是次级精母细胞 精细胞 精原细胞 标准答案 1 小鼠 睾丸 2 解离固定液 醋酸洋红 染 液 压片 3 次级精母细胞 精细胞 精原细胞 阅卷人点评 得分要点 2 必须是 解离固定液 必须是 醋酸洋红 染 液 必须是 压片 3 必须全面体现 次级精母细胞 精细胞 精原细胞 失分案例 2 错答为 解离 错答为 龙胆紫 错答为 制片 3 答案不完整 如只答出 次级精母细胞 精细胞 1 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 染色单体片段的交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d 人体体细胞中染色体数目为46条 初级性母细胞经过减数第一次分裂间期染色体的复制 细胞中染色单体数达92条 由此判断a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之间交换片段 使得姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的 由此判断b项正确 染色单体片段的交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 由此判断c项正确 一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1 由此判断d项错误 2 虎狮兽是由雌狮产生的卵细胞与雄虎产生的精子形成的受精卵发育而成的动物 对精子 卵细胞生成的比较 下列哪项是不正确的 a 二者形成过程中的细胞名称不同b 二者细胞质分裂不同c 二者结果不同d 二者核分裂机制相同 获得遗传物质相同 解析 选d 精子形成时有关的细胞名称为 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞和精子 卵细胞形成时有关的细胞名称为 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 卵细胞 第二极体 精子形成时 细胞质分裂为均等分裂 而卵细胞形成时 细胞质分裂包括均等分裂和不均等分裂 一个精原细胞经减数分裂后产生四个精子 一个卵原细胞经减数分裂后产生一个卵细胞和三个极体 减数分裂产生的精子 卵细胞获得的细胞核遗传物质相等 细胞质遗传物质不同 3 对维持高等动植物前后代染色体数目恒定起决定性作用的是 a 无丝分裂和有丝分裂b 有丝分裂和受精作用c 减数分裂和有丝分裂d 减数分裂和受精作用 解析 选d 减数分裂是细胞染色体复制一次而细胞连续分裂两次的细胞分裂方式 结果染色体数目减半 受精作用是精卵结合形成受精卵的过程 使两个亲本的染色体组合在一起 染色体恢复体细胞染色体数 减数分裂和受精作用对维持高等动植物前后代染色体数目恒定起决定性作用 4 2012 桐乡模拟 如图为某雄性动物体内细胞分裂的一组图像 下列叙述不正确的是 a 基因的分离定律 自由组合定律可发生在细胞 中b 图中的dna 染色体 1 1 为减数第一次分裂后期图c 细胞 产生的子细胞中均有同源染色体d 细胞 分裂形成的是体细胞 细胞 分裂形成的是精细胞 解析 选c 由题中图像中染色体的形态 数目分析 细胞中有8条染色体 着丝粒分裂 染色单体分开 且细胞中有同源染色体 是有丝分裂后期 细胞中同源染色体分开 是m 后期 细胞中有4条染色体且着丝粒排列在赤道面上 是有丝分裂中期 细胞中着丝粒分裂 染色单体分开 且细胞中没有同源染色体 为m 后期 基因的分离定律 自由组合定律发生在m 的后期 故a项正确 图中着丝粒分裂 没有染色单体 dna 染色体 1 1 故b项正确 产生的子细胞为体细胞 有同源染色体 的子细胞为次级精母细胞 的子细胞为精细胞 均没有同源染色体 故c项错误 d项正确 5 2012 洛阳模拟 如图表示细胞有丝分裂 减数分裂和受精作用过程中核dna含量的变化示意图 下列叙述不正确的是 a cd kn过程均有同源染色体b hi过程发生细胞识别和融合c no过程核dna的含量减少一半 是着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 分别进入到两个子细胞中去的结果d de过程核dna的含量减少一半 原因和no相同 解析 选d 由题图分析可知 a h为减数分裂 h i为受精过程 i p为有丝分裂过程 de过程核dna的含量减半是同源染色体分开的结果 fg和no过程核dna的含量减半是着丝粒分裂 姐妹染色单体分开的结果 hi过程核dna的含量加倍的原因是受精作用 即精子和卵细胞识别和融合的过程 6 细胞分裂是生物体重要的一项生命活动 是生物体生长 发育 繁殖和遗传的基础 请根据下图回答相关问题 1 某二倍体植株的一个细胞正在进行分裂 如图 其所处的分裂时期是 此细胞将要进行的主要变化有 2 图 是某高等雌性动物体内的一个细胞 它的名称是 在分裂形成此细胞的过程中 细胞内可形成 个四分体 3 图 对应于图 中的 段 图 对应于图 中的 段 解析 本题主要考查细胞有丝分裂与减数分裂过程中染色体的变化特点 1 如图 所示 该细胞处于减数第二次分裂中期 无同源染色体 将要发生染色体着丝粒分裂 染色单体分离 染色体数目加倍 2 如图 所示 减数第二次分裂结束后 该雌性动物产生卵细胞和极体 其体细胞中有6条染色体 则在减数分裂过程中可以形成3个四分体 3 如图