必修2 第2章 第1节.ppt

必修2第二章基因和染色体的关系 不同寻常的一本书 不可不读哟 1 细胞的减数分裂 2 动物配子的形成过程 3 动物的受精过程 4 伴性遗传 5 观察细胞的减数分裂 重温生物学术语 让你的答题更规范 更专业 更能打动阅卷老师 主要 减数分裂 受精作用 精子 卵子 减数第一次分裂 减数第二次分裂 等位基因 非等位基因 同源染色体 非同源染色体 次要 睾丸 卵巢 精原细胞 卵原细胞 初级精母细胞 初级卵母细胞 次级精母细胞 次级卵母细胞 极体 联会 四分体 读读教材基础 一 减数分裂1 概念 减数分裂是进行有性生殖的生物 在产生成熟生殖细胞时进行的 的细胞分裂 2 特点 在减数分裂过程中 染色体只复制一次 而细胞连续分裂两次 3 结果 产生的成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少 4 场所 高等动植物的减数分裂发生在 内 5 其他相关概念 1 同源染色体 减数分裂过程中能配对的两条染色体 和 一般都相同 一条来自父方 一条来自母方 2 联会 两两配对的现象 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 叫一个 6 减数分裂过程 以精子的形成为例 二 动物配子的形成过程1 精卵形成的过程 N为细胞中染色体数 2 配子中染色体组合多样性的原因 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交叉互换 人的一个初级精母和卵母细胞经减数分裂后各形成几种类型的配子 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精子 父方 另一半来自卵细胞 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 一 1 染色体数目减半3 一半4 有性生殖器官5 1 形态大小 2 同源染色体四分体6 两条姐妹染色单体四分体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体非同源染色体赤道板姐妹染色单体二 1 精原细胞2N卵原细胞2N初级精母细胞2N次级卵母细胞N精细胞N卵细胞N2 1 自由组合三 1 受精卵2 头部细胞膜染色体3 体细胞4 染色体数目遗传和变异 想一想 提示 在无交叉互换的情况下 人的一个初级精母细胞形成2种类型的精子 4个 一个初级卵母细胞形成一种类型的卵细胞 1个 1 教材17页图2 1产生精子的器官 睾丸和具体部位 曲细精管 教材19页图2 4产生卵细胞的器官 卵巢 注意卵泡产生时期 出生前性别分化后 及与卵细胞的关系 2 教材18页图2 3交叉互换照片和示意图 上海高考题以多选题考过该照片 3 教材22页练习一中1的4个判断题特别好 4 教材23页模拟减数分裂过程各种行为及产生子细胞情况 注意颜色和大小长短的含义 5 教材25页 想象空间 中 父方 母方提供的遗传物质相同吗 提示 不同 母方提供多 因受精卵中细胞质的遗传物质绝大多数来自卵细胞 6 教材26页判断下列表述是否正确 1 同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞 染色体数一般是相同的 2 同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞 染色体组成一般是不同的 3 一个卵细胞一般只能同一个精子结合 形成受精卵 答案 受精作用减数减数有丝有丝 研研核心要点 1 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 2 一个细胞内的DNA和染色体数目变化曲线 1 染色体加倍 只在姐妹染色单体分开时加倍 即着丝点分裂时 间期时染色体复制但染色体数目不加倍 2 DNA加倍 只在间期DNA复制后加倍 3 染色体和DNA减半 减数第一次分裂末期均减半 减数第二次分裂末期DNA减半 而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同 4 减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系 精子和卵细胞种类和数目的计算方法 1 1个含n对等位基因的精原细胞 经过减数分裂后 能形成4个精子 2种类型 2 1个含n对等位基因的卵原细胞 经过减数分裂后 能形成1个卵细胞 1种类型 3 1个含n对同源染色体的生物体 经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞 师说 一语破天机 本考点既可单独命题进行考查 也可与有丝分裂 遗传的基本规律以及变异综合起来进行命题 考查形式多以选择题为主 选题 典型中选秀 例1 2012 海南高考 22 在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体 下表中 能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是 A 甲B 乙C 丙D 丁 破题 分层揭秘密 一 明确解题思路在有丝分裂后期由于着丝点分裂 染色单体分开成为子染色体使染色体数目加倍 可知生物体的染色体数为20条 减数第一次分裂结束 染色体减半 在减数第二次分裂后期之前 染色单体不分开 这时染色体数为10条 染色单体为20条 减数第二次分裂后期 染色单体分开成为子染色体 染色体数为20条 无染色单体 综上 本题选B 二 完美答案 B 三 同类变式训练如图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图 图中标明了部分染色体与染色体上的基因 设 细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期 下列关于图解叙述正确的是 A 有姐妹染色单体 也可能有姐妹染色单体B 中有同源染色体 染色体数目为2n DNA数目为4aC 中无同源染色体 染色体数目为n DNA数目为2aD 中有同源染色体 染色体数目为2n DNA数目为4a 答案 B解析 根据图和文字信息可知 细胞为有丝分裂的后期 细胞为减数第二次分裂的后期 而 细胞处于减数第一次分裂过程中 因此 有姐妹染色单体 均没有姐妹染色单体 中有同源染色体 染色体数目为2n DNA数目为4a 中无同源染色体 染色体数目为2n DNA数目为2a 中有同源染色体 染色体数目为4n DNA数目为4a 1 判断方法 2 示例 1 三个前期图的判断 2 三个中期图的判断结果 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 三个后期图的判断 根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧 1 看 染色体峰值 染色体数目最大为4N的是有丝分裂 染色体数目最大为2N的是减数分裂 2 看 DNA复制和分裂次数 斜线代表DNA复制 竖直下降代表细胞分裂完成 因此斜线出现1次 而竖直下降2次的为减数分裂 斜线出现1次 而竖直下降1次的为有丝分裂 3 看 结果 分裂完成后 染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂 若减半则为减数分裂 师说 一语破天机 本考点在高考中命题频率较高 选择题和非选择题都可能出现 多以图表 坐标和模式图等方式考查 选题 典型中选秀 例2 甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图形 乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图 根据此曲线和图回答下列问题 1 甲图中的A B分别处于什么分裂什么时期 A B 2 乙图中8处发生的生理过程叫 3 乙图细胞内含有染色单体的区间是 和9 11 不含同源染色体的区间是 4 若该生物体细胞中染色体数为20条 则一个细胞在4 5时期染色体数目为 条 5 同源染色体的分离发生在区间 6 时期6与11的共同点是 7 甲图中B细胞对应乙图中的区间 形成的子细胞是 破题 分层揭秘密 一 明确解题思路 1 甲图中的A姐妹染色单体分开 同侧存在同源染色体 属于有丝分裂后期 B表示四分体分开 是减数第一次分裂后期 2 乙图中曲线A表示DNA相对含量 曲线B表示染色体的相对含量 8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍 说明进行了受精作用 3 减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体 即区间1 6和9 11存在染色单体 不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中 4 根据曲线可知4 5时期染色体数目为20条 5 同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期 即区间3 4 6 6和11共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍 都存在姐妹染色单体分开的情况 7 甲图中的B是减数第一次分裂后期 染色体将要减半 因为是雌性动物 所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞 二 调动和运用知识解题 1 有丝分裂后期减数第一次分裂后期 2 受精作用 3 1 65 8 4 20 5 3 4 6 着丝点分裂 染色体分别向两极移动 且染色体数目加倍 7 3 4极体和次级卵母细胞 说说生物实验 选题 热考秀 果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞的过程中常常发生染色体不分开的现象 因此常出现性染色体异常的果蝇 并产生不同的表现型 如下表所示 请分析表格中各种性染色体组成方式的可能形成原因 分析 1 XXX的可能形成原因 雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离 形成含两条X染色体的卵细胞 雄果蝇减数第二次分裂后期含X染色体的两条染色单体分裂后未分离 形成含两条X染色体的精子 2 YO的可能形成原因雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离 形成不含性染色体的卵细胞 3 XXY的可能形成原因 雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离 形成含两条X染色体的卵细胞 雄果蝇在减数第一次分裂后期同源染色体未分离 减数第二次分裂正常分裂 形成两个含XY染色体的精子 4 XYY的形成原因雄果蝇在减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离 形成一个含两条Y染色体的精子 5 XO的可能形成原因 若雌果蝇正常分裂 则雄果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期次级精母细胞未正常分裂形成一个不含性染色体的精子 若雄果蝇正常分裂 则雌果蝇减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期次级卵母细胞未正常分裂形成一个不含性染色体的卵细胞 备考 角度说 No 1角度 研究对象细胞分裂过程中异常细胞形成的原因 No 2角度 形成原理同源染色体不分离或姐妹染色单体不分开 No 3角度 结果分析 1 体细胞是AABB纯合类型 若形成的子细胞是AAAABB 则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开 若形成的子细胞是AAB类型 则形成原因是减数分裂过程中 同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开 2 体细胞是AaBb杂合类型 若形成的子细胞是AAaaBb 则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开 若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型 则形成原因是减数分裂过程中 同源染色体未分离 若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型 则形成原因是减数分裂过程中 姐妹染色单体未分开 No 4角度 拓展探究 拓展 1 表现型为雌性可育的果蝇 XXY 体细胞有丝分裂过程中 一个细胞周期中染色体的数目变化坐标曲线图该如何表示 提示 分析 正常果蝇的体细胞中染色体为8条 但雌性可育的果蝇 XXY 体细胞中染色体为9条 故绘制曲线图时要特别注意纵轴染色体数目 2 假设某动物的一个初级卵母细胞产生的一个次级卵母细胞在分裂后期 由一条染色体上的两条姐妹染色单体形成的染色体移向了同一极 则该初级卵母细胞产生正常卵细胞的几率是多少 提示 0 分析 1个初级卵母细胞只能形成1个次级卵母细胞 若该次级卵母细胞分裂异常 将不能产生正常的卵细胞 3 若 2 小题中的 初级卵母细胞 改为 初级精母细胞 次级卵母细胞 改为 次级精母细胞 几率又是多少 提示 1 2 分析 1个初级精母细胞能形成2个次级精母细胞 若1个次级精母细胞分裂异常 则这个次级精母细胞产生的2个精细胞均异常 而另1个次级精母细胞能产生2个正常的精细胞 因此 产生正常精细胞的几率是1 2 看看考场答卷 选题 来自阅卷现场 2011 浙江宁波八校联考 下图A B是某种雌性动物细胞分裂示意图 信息1 C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线 请据图回答下列问题 1 A细胞中含有 批注1个染色体组 2 B细胞中染色体 上基因B与突变基因b的分离发生在C图的 批注2阶段 3 若图B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞 其可能的原因是 批注3 必须说明时期和具体染色体的行为才可 4 D图坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为 并在D图坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中 染色体数与核DNA数之比 变化曲线图 5 画出该生物体形成AB的配子的减数第二次分裂后期示意图 只要求画出与AB形成有关的细胞图 标准答案 1 4 2 f g 3 减数第一次分裂后期同源染色体 和 没有分离减数第二次分裂后期染色体 上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极 4 11 2 5 一览 名师语录 减数分裂过程中染色体的行为变化特点 精子和卵细胞形成过程的区别 是高考的重点内容 而动手绘制染色体 DNA数目变化曲线及细胞各时期图像更是难点 减数分裂过程常考查的知识有染色体的联会 同源染色体间的交叉互换 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 染色体数目减半 染色体着丝点分裂等内容 审题 抓关键词 信息1可知A图应为第一极体 B图应为初级卵母细胞 信息2可知为减数第二次分裂后期 该时期着丝点分裂 染色体数目暂时加倍 每一极包含2个染色体组 该细胞共有4个染色体组 信息3可知该细胞中发生同源染色体的联会 到减数第一次分裂后期时 分离 减数第二次分裂后期时 的B和b分开 最终形成AB Ab ab ab或Ab Ab aB ab的配子 若形成ABb的配子 有两种可能原因 一是减数第一次分裂后期同源染色体 没有分离 二可能是减数第二次分裂后期染色体 上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极 随堂对点练习 1 2012 上海单科 8 下图为细胞内染色体状态示意图 这种染色体状态表示已发生 A 染色体易位B 基因重组C 染色体倒位D 姐妹染色单体之间的交换 答案 B解析 本题考查生物可遗传变异的种类及其区别 减数分裂四分体时期 一对同源染色体中的相邻两个非姐妹染色单体间的交叉互换可导致基因重组 这种交叉互换有别于染色体结构变异中的染色体易位 前者互换的是等位基因 或相同基因 而后者交换的是非等位基因 2 2012 江苏高考 8 观察到的某生物 2n 6 减数第二次分裂后期细胞如图所示 下列解释合理的是 A 减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离B 减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C 减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次D 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 答案 A解析 该生物体细胞中染色体数为6 染色体在减数第一次分裂前的间期复制 在正常情况下 经过减数第一次分裂 染色体数减少一半 在减数第二次分裂后期 由于着丝点分裂 染色单体成为子染色体 此时染色体数应为6条 而实际为8条 说明减数第一次分裂后 染色体比实际多了一条 只能说明有一对同源染色体没有分开 所以A正确 3 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 答案 A解析 本题考查细胞的减数分裂过程 同时考查有关生物变异的知识 此细胞中无同源染色体 处于减数第二次分裂时期 故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞 也可能是极体 因亲代基因型为AABb 故细胞中的a基因只能是基因突变产生的 此细胞若为次级精母细胞 则形成的两个精子是两种类型 若为次级卵母细胞 则形成一个极体和一个卵细胞 一个卵细胞只能是一种类型 该动物体细胞中含两个染色体组 在有丝分裂的后期染色体数目加倍 则含有四个染色体组 4 2011 天津高考 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 A a b过程中细胞不会发生基因变化B c d过程中细胞内发生了染色体数加倍C e点后细胞内各染色体组的基因组成相同D f g过程中同源染色体分离 染色体数减半 答案 D解析 本题考查细胞增殖和染色体变异的相关知识 意在考查考生识图能力和从图示中获取有效信息的能力 由题图DNA的变化特征可推出a b为有丝分裂过程 该过程中不会发生基因重组 基因重组发生在减数