高考生物总复习 第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用课件 新人教版必修2.ppt

第2章基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 一 减数分裂与配子的形成 有性 配子 1 概念 进行 生殖的生物 在产生 时进行的染色体数目减半的细胞分裂 2 特点 分裂过程中 染色体复制 次 细胞分裂 次 结果是每个子细胞中的染色体数目是母细胞 的 一 两 一半 二 精子 卵细胞的形成过程 2个次级精母 1 精子的形成过程 1 场所 睾丸 2 过程 1个初级精母 4个精细胞 2 卵细胞的形成过程 1 场所 卵巢 染色体 初级卵母 2 过程 次级卵母细胞 卵细胞 极体 3 精子形成过程图解 四分体 非姐妹染色单体 同源染色体 非同源 减半 染色体 染色体着丝点 姐妹染色单体 加倍 减半 三 受精作用 受精卵 头部 细胞核 染色体 1 概念 精子与卵细胞融合成为 的过程 2 过程 精子和卵细胞相互识别 精子的 进入卵细胞 尾部留在外面 卵细胞的细胞膜发生变化 阻止其他精子进入 精子的细胞核和卵细胞的 相融合 二者的 会合 3 减数分裂和受精作用的意义 减数分裂使细胞染色体数目减半 受精作用使受精卵染色体数目恢复到体细胞中的数目 使得生物的后代既呈现多样性 又能维持前后代体细胞中染色 体数目的 恒定 判断正误 1 蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分 离 2 果蝇的初级精母细胞中一定存在y染色体 3 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组 4 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分 裂过程中 5 减数第一次分裂中 着丝点分裂导致染色体数目减半 答案 1 2 3 4 5 考点一 减数分裂与受精作用 1 相关概念辨析 1 染色体和染色单体 染色体的数目以着丝点计数 图中有4条染色体 染色单体 细胞分裂间期染色体复制后形成 在一个着丝点上的两条完全相同的子染色体叫姐妹染色单体 非姐妹染色单体 不在同一条染色体中的染色单体 在 四分体时期可能发生交叉互换 2 同源染色体和非同源染色体 同源染色体 在减数分裂过程中 进行两两配对的染色体 其中一条来自父方 一条来自母方 它们的形状 大小一般相同 带有相应的遗传信息 如图中的1和2 3和4 同源染色体在减数第一次分裂后期彼此分离 注 一对性染色体可能大小 形态不同 非同源染色体 除同源染色体外的任意两条染色体 如图中的1和3 2和4 1和4 2和3 非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合 3 联会和四分体 联会 特指减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象 四分体 联会的一对同源染色体 共包含四条染色单体 四分体只出现在减数分裂过程 不出现在有丝分裂过程中 图中1 2和3 4分别是一个四分体 2 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 3 精子和卵细胞形成过程与受精作用 1 精子和卵细胞形成过程的比较 2 依据细胞质的分配方式判断减数分裂 3 减数分裂过程中相关曲线分析 图1 图2 图3 说明 图1中曲线说明减数分裂过程中dna分子在间期加倍 在减数第一次分裂和减数第二次分裂共发生了两次减半 图2中染色体数目减半的时间是减数第一次分裂末期 染色单体在间期形成 在减数第二次分裂后期消失 图3间期中 随着染色体复制 每条染色体由含有1个dna分子变成含有2个dna分子 到减数第二次分裂后期又变成含有1个dna分子 4 减数分裂和受精作用过程中染色体 dna的数目变化图 高考探究 考向1 减数分裂中dna和染色体的行为 例1 2015年衡阳模拟 下图中p和q各表示某精原细胞的一段dna分子 分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色 单体的相同位置上 下列叙述正确的是 a p和q来自同一条染色体上dna分子的复制b p1和q1的碱基序列和碱基种类一定相同 c p 和q 分离发生在减数第一次分裂后期 d p 和q 的形成常发生在四分体时期的非同源染色体 之间 解析 p和q是位于同源染色体上的一段dna分子 因此来自不同染色体上dna分子的复制 同源染色体上相同位置可能存在相同基因或等位基因 因此p1与q1的碱基序列可能相同也可能不同 但碱基种类相同 p 和q 位于同源染色体上 同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期 p 和q 所在染色体发生了交叉互换 此过程发生在减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间 答案 c 考向2 二倍体生物减数分裂图像 例2 2015年海南卷 回答下列关于遗传和变异的问题 1 高等动物在产生精子或卵细胞的过程中 位于非同源染色体上的基因会发生 同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生 这两种情况都有可能导致基因重组 从而产生基因组成不同的配子 2 假设物种的染色体数目为2n 在其减数分裂过程中 会出现不同的细胞 甲 乙两个模式图仅表示出了aa bb基因所在的常染色体 那么 图甲表示的是 填 初级精母细胞 次级精母细胞 或 精细胞 图乙表示的是 填 初级精母细胞 次级精母细胞 或 精细胞 3 某植物的染色体数目为2n 其产生的花粉经培养可得到单倍体植株 单倍体是指 答案 1 自由组合 交换 2 初级精母细胞 精细胞 3 体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体 考向3 减数分裂过程中染色体 dna数目的变化 例3 2015年天星联考 下图为染色体数为2m 核dna数目为2n的某动物精原细胞分裂的示意图 两对基因a a和b b分别在两对同源染色体上 表示细胞处于染色体着丝点 导学号 粒 向两极移动的时期 下列叙述正确的是 57130040 a 中有同源染色体 染色体数为2m 核dna数目为 4n b 含2个染色体组 中无同源染色体 染色体数目 为2m c 每条染色体上相互分离的两个dna上的基因均有 可能出现差异 但 出现差异的概率明显大于 d 与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是 ab ab ab 解析 为有丝分裂后期 有同源染色体 染色体数为4m 核dna数目为4n 为初级精母细胞 含有2个染色体组 为减数第二次分裂后期 无同源染色体 染色体数目为2m 每条染色体上相互分离的两个dna由复制而来 其上的基因差异可来自基因突变或交叉互换 因减数分裂过程中可能发生交叉互换 故 出现差异的概率明显大于 图中精原细胞减数分裂产生四个 两种类型 精细胞的基因型分别是ab ab ab ab 答案 b 考点练透 1 2015年齐鲁名校调研 用32p标记果蝇一个精原细胞中所有的dna分子 然后置于不含32p的培养液中培养 开始培养后一个细胞核中dna数的变化如下图所示 下列叙述正确 的是 a cd段与gh段的细胞中y染色体数目一定不同b ij段细胞中染色体与核dna数目之比都是1 2c gh段细胞中含32p的核dna分子占总数的1 2d kl段每个细胞核中含32p的染色体条数都相等 解析 cd段包括有丝分裂的间期 已完成dna复制 和分裂期的前期 中期 后期 前期和中期有1条y染色体 在后期有2条y染色体 gh段为减数分裂第一次分裂 只有1条y染色体 故a错 cd段间期 前期 中期 这3个时期1条染色体含2条染色单体和2个dna 后期染色单体分离成为染色体 1条染色体只含1个dna 故b错 该精原细胞经过 1次有丝分裂形成的2个精原细胞 每个精原细胞的每条染色体含的1个dna 1条链含32p 1条链没有 这2个精原细胞进行减数分裂 每个精原细胞进行dna复制 每条染色体含2个单体 1条单体含的dna含32p 1条单体的dna不含32p 故c正确 kl段完成减数分裂第二次分裂 由于在减数分裂第二次分裂后期1条染色体的2条单体分离移向细胞两极是随机的 故形成的子细胞含32p的染色体条数不一定都相等 故d错 答案 c 2 2015年安徽合肥检测 下面图 表示细胞分裂的不同时期染色体数与核dna数比例的变化关系 图 表示某动物处 于细胞分裂不同时期的图像 有关两图的描述正确的是 图 图 a 图 中具有同源染色体的只有甲 丙细胞 b 图 中处于图 中的cd段的细胞是甲 丙 丁c 图 中bc段形成的原因与de段形成的原因相同d 图 中丁细胞的名称一定是次级精母细胞 解析 甲 乙表示原始生殖细胞通过有丝分裂增加数目的过程 乙 丁表示减数分裂过程 甲 乙 丙三个细胞中都有同源染色体 选项a错误 据图 可知bc段表示染色体的复制过程 cd段表示染色体复制后至着丝点分裂前的过程 即有丝分裂的前期 中期或减数第一次分裂至减数第二次分裂的中期 则图 中的丙 丁处于图 中的cd段 甲应处于图 中的ef段 选项b错误 图 中bc段形成的原因是染色体复制 de段形成的原因是染色体着丝点分裂 二者形成原因不同 选项c错误 由于图 丙细胞中的同源染色体正在分离 且细胞膜从中间向内凹陷 细胞质均等分裂 可判定该细胞为初级精母细胞 据此判定丁细胞一定是次级精母细胞 选项d正确 答案 d 考点二 减数分裂与有丝分裂的比较 1 减数分裂与有丝分裂的比较 续表 续表 2 分裂图像的比较 续表 3 染色体数目和核dna含量的变化 1 数量变化柱状图分析 以二倍体生物的精子形成过程为 例 2 变式曲线的分析 变式曲线 分析方法 上图所示曲线既适用于减数分裂 也适用于有丝分裂 相 关分析如下 续表 减数分裂曲线图和柱状图的两点提醒 1 柱状图和曲线图中 0 的含义不同 在柱状图和曲线图中 只有染色单体才会出现 0 在柱状图中 只要染色单体数不为 0 染色单体数一定 和核dna分子数相等 而且都为染色体数的2倍 2 正确理解坐标曲线图中的 斜线 的含义 若不存在斜线 则为染色体数的变化 若有斜线 则为染色单体或核dna分子数的变化 4 二倍体生物细胞分裂图像的判断 一般来讲 鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂时期 最关键的是看染色体的行为 1 三个前期图像的判断 a b c 判断步骤 是否出现四分体有 减数第一次分裂前期 无 细胞中是否具有同源染色体 有 有丝分裂前期无 减数第二次分裂前期 判断结果 a为有丝分裂前期 b为减数第一次分裂前期 c为减数第二次分裂前期 2 三个中期图像的判断 a b c 判断步骤 着丝点是否排列在赤道板上否 减数第一次分裂中期 是 细胞中是否具有同源染色体 有 有丝分裂中期无 减数第二次分裂中期 判断结果 a为有丝分裂中期 b为减数第二次分裂中期 c为减数第一次分裂中期 3 三个后期图像的判断 b c a 判断步骤 染色体是否含有染色单体有 减数第一次分裂后期 无 染色体中是否具有同源染色体 有 有丝分裂后期无 减数第二次分裂后期 判断结果 a为有丝分裂后期 b为减数第二次分裂后期 c为减数第一次分裂后期 高考探究 考向1 减数分裂与有丝分裂过程的比较 例1 2013年新课标卷 关于同一个体中细胞有丝分裂和 减数第一次分裂的叙述 正确的是 a 两者前期染色体数目相同 染色体行为和dna分子数目不同b 两者中期染色体数目不同 染色体行为和dna分子数目相同c 两者后期染色体行为和数目不同 dna分子数目相同d 两者后期染色体行为和数目相同 dna分子数目不同 解析 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期都进行了dna的复制 所以在着丝点分裂之前 染色体数目 dna数目都相同 在减数第一次分裂前期有同源染色体的联会以及部分同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换 两者染色体行为不同 a b错误 有丝分裂后期着丝点一分为二 染色体加倍 而减数第一次分裂后期只是同源染色体分开移向两极 染色体数目没变 两个过程的dna数目没变化 c正确 答案 c 考向2 减数分裂与有丝分裂分裂图像的比较 例2 下图表示某二倍体生物的细胞分裂 下列叙述正确的 是 a 甲为初级卵母细胞 含8条染色单体b 乙处在有丝分裂后期 含8个染色体组c 丙表示等位基因分离 非等位基因自由组合d 丙处在减数第二次分裂后期 无同源染色体 解析 该生物细胞为等质分裂 所以甲为初级精母细胞 乙细胞为有丝分裂后期 有同源染色体 含4个染色体组 等位基因分离 非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期 而丙细胞处于减数第二次分裂后期 无同源染色体 答案 d 考向3 分裂图与数量变化图的综合考查 例3 2015年山西四校联考 下图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体dna含量变化的关系 图2表示处于细胞分 导学 裂不同时期的细胞图像 据图下列分析不正确的是 号57130041 图1 图2 a 图1中ab段的形成是由于dna复制 图2中丙细胞 将可以发生cd段的变化 b 图2中的乙图所示初级卵母细胞正在发生同源染色体 分离 c 图2中甲 乙 丙细胞中所含染色体组数分别是4 2 1d 图1中d点时期细胞中染色体数与a点时期染色体数 目相等 解析 图1中ab段染色体与dna含量比由1 1变为1 2 这是dna复制的结果 图2中丙为减数第二次分裂中期图 其后一阶段着丝点分裂 染色体与dna比变为1 1 即发生图1中cd段变化 a正确 图2乙图为减数第一次分裂后期图 图中正在发生同源染色体分离 且细胞质不均等分裂 所以为初级卵母细胞 b正确 图2甲为有丝分裂后期图 有4个染色体组 乙中有2个染色体组 丙中有1个染色体组 c正确 若为有丝分裂 图1中d点时着丝点分裂 染色体数为a点时的两倍 d错误 答案 d 考点练透 3 下图是某生物的细胞分裂示意图 下列叙述正确的是 导学号57130042 a 若图 中的2和6表示两条y染色体 则此图一定表示次级精母细胞b 图 中 上某位点有基因b 则 上相应位点的基因可能是b c 图 细胞中染色体 染色单体 dna数量分别为2 0 4d 该生物体细胞中染色体数最多有16条 解析 如果图 中的2和6表示两条y染色体 则2和3 6和7为性染色体 1和4 5和8为同源染色体 则该细胞是正在进行有丝分裂的体细胞 图 中 上某位点有基因b 则 上相应位点的基因应为b 但如果在四分体时期发生染色体的交叉互换 则 上相应位点的基因可能变为其等位基因b 图 细胞有2条染色体 4条染色单体 含有4个dna 从图 中分析可以得出本生物2n 4 所以染色体最多时是有丝分裂后期 为8条 答案 b 4 下图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内同源染色体对 数的变化曲线 据图分析下列叙述错误的是 a 若细胞甲 乙 丙 丁均来自该动物的同一器官 此 器官是睾丸 b 曲线图中可能发生基因重组的是fg段 c 细胞甲 乙 丙 丁内染色体数和核dna分子数的比值是1 1的有甲 乙 具有4个染色体组的有甲 丙d cd段着丝点分裂 染色体加倍 所以对应于甲细胞解析 甲图为有丝分裂后期 乙图为有丝分裂产生的子细胞 丙图为减数第一次分裂后期 丁图为减数第二次分裂中期 由丙图细胞质均等分裂可知其为初级精母细胞 该动物是雄性动物 该动物的睾丸中 精原细胞通过有丝分裂实现自身增殖 通过减数分裂产生精子 即可同时出现甲 乙 丙 丁四种细胞 若染色体数和核dna分子数的比值是1 1 说明没有染色单体 甲和乙符合此特点 有4个染色体组的只有甲 对于二倍体生物 体细胞染色体数用2n表示 同源染色体为n对 有丝分裂后期 染色体加倍 同源染色体变为2n对 则坐标图中a f表示完成一次有丝分裂 cd段对应甲细胞 减数第二次分裂没有同源染色体 即h i表示减数第二次分裂 f g表示减数第一次分裂前 中 后期 而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期 属于fg段 答案 c 1 下列关于减数分裂和有丝分裂共同点的描述 正确的是 a 染色体复制一次 着丝点分裂一次b 染色体和dna均等分配c 细胞质和细胞核物质均等分配d 同一生物的不同细胞分别进行一次有丝分裂和减数分裂形成的子细胞中 染色体和dna数目均与分裂前的细胞相同 解析 对于减数分裂和有丝分裂过程 其共同点和区别有 减数分裂和有丝分裂过程中 染色体和dna都复制一次 着丝点分裂一次 在两种分裂过程中 染色体和细胞核内dna都能均等分配 但质基因不能均等分配 在有丝分裂前后细胞的染色体 dna数目不变 而减数分裂后子细胞的染色体 dna数目是亲代细胞的一半 答案 a 2 下列细胞为生物体的体细胞 所对应生物体自交后代性 导学号 状分离比为9 3 3 1的是 不考虑交叉互换 57130043 a b c d 解析 只有两对等位基因位于两对同源染色体上的杂合子 其自交后代才可产生9 3 3 1的性状分离比 答案 c 3 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 a位于2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 性染色体一定在减数第一次分裂时未 第二次分裂时未分离分离 a b c d 解析 aa型配子中没有a基因 说明一定是减数第一次分裂时a与a已经分开 减数第二次分裂时2号染色体未分离 aa型配子中不含性染色体 有两种可能 一是在减数第一次分裂时性染色体未分离 由产生的不含性染色体的次级精母细胞分裂而成 二是减数第二次分裂时性染色体未分离 产生不含性染色体的性