高中生物 第二章 第一、二节 减数分裂中的染色体行为遗传的染色体学说课件 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 染色体类型类型 染色体近端着丝粒染色体 染色体 中间着丝粒 端着丝粒 二 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 三 精子与卵细胞的产生和受精1 形成过程精 卵 原细胞abc 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 精子和卵细胞形成过程中的差异 卵巢 精原细胞 均等 不均等分裂 均等 形成 4个精细胞 1个卵细胞 需要变形 不需要变形 染色体复制 减半 1个精原细胞 形成 1个卵原细胞 2 受精作用 1 概念 精子和卵细胞结合形成 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 受精卵 精核和卵核 染色体 体细胞的染色体 四 遗传的染色体学说1 内容 是基因的载体 2 依据基因和染色体的行为有 1 基因和染色体都保持 2 体细胞中基因和染色体都是 的 3 形成配子时 等位基因和同源染色体都 4 形成配子时 非等位基因 非同源染色体随机进入配子 染色体 一致性 独立性和完整性 成对存在 彼此分离 自由组合 五 孟德尔定律的细胞学解释 一对相对性状 同源染色体 两对或两对以上 同源染色体 非同源染色体自由 组合 等位 基因 两个配子 等位基因 自由组合 4种 1 1 1 1 3 1 9 3 3 1 1 减数第一次分裂中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 减数第一次分裂同源染色体相互配对 分开 减数第二次分裂姐妹染色单体分开 分析 减数第一次分裂同源染色体前期配对 后期分开 减数第二次分裂后期着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 3 2012江苏t14c 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 分析 非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合 而非姐妹染色单体无自由组合现象 4 卵细胞与相应极体相比都含有相同的染色体数和细胞质 分析 两者都含有相同的染色体数 但是卵细胞含有较多的细胞质 而相应极体几乎不含有细胞质 卵细胞含有较多的细胞质 有利于受精后为受精卵发育提供充足的营养 5 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 6 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都有同源染色体 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 考点一减数分裂过程中相关概念分析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 同源染色体相互配对的现象 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 同源染色体的大小并非全相同同源染色体形态 大小一般都相同 但也有大小不相同的 如男性体细胞中x染色体和y染色体是同源染色体 但x染色体较大 y染色体较小 典例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 配对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配对现象 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 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的染色体数 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 则体细胞中染色体数为32条 16对 故初级精母细胞中染色体数为32 四分体个数为16 染色单体数 dna分子数均为64 考点二减数分裂过程与有丝分裂过程的比较 以二倍体生物为例 时期 变化 1 减数分裂过程中染色体和dna的变化 时期 变化 2 减数分裂与有丝分裂的比较 思维拓展 减数分裂与孟德尔遗传定律及生物变异紧密相关 1 减 后期同源染色体分离是基因分离定律的细胞学基础 非同源染色体自由组合是自由组合定律的细胞学基础 2 减 前的间期dna复制发生差错可发生基因突变 减 前期同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换 减 后期非同源染色体可发生自由组合 从而导致生物发生变异 考查角度1减数分裂过程中染色体行为变化 典例2 2012 江苏高考 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 解析 选a 从图中看细胞的每一极有4条染色体 其中有2条染色体的形态相同 其余染色体的形态不同 因此图中的细胞处于减数第二次分裂的后期 导致每一极出现2条形态相同染色体的原因是减数第一次分裂时有一对同源染色体没有分离 因此a项正确 互动探究 1 形成的子细胞是正常的生殖细胞吗 提示 不是 体细胞是6条染色体 正常生殖细胞的染色体应是3条 而该细胞分裂完成后形成的子细胞是4条染色体 2 该图有没有同源染色体 怎样判断 提示 有 图中从左向右数第二条和第四条染色体 形态 大小相同 是同源染色体 变式训练 某生物的基因型为aabb 已知a a和b b两对等位基因分别位于两对同源染色体上 那么 正常情况下该生物在减数分裂形成精子过程中 基因的走向不可能是 a a与b走向一极 a与b走向另一极b a与b走向一极 a与b走向另一极c a与a走向一极 b与b走向另一极d a或a走向哪一极 b或b走向哪一极都是随机的 解析 选c 基因在染色体上 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 在减数分裂形成配子过程中 等位基因会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 即基因a和a会分离 基因b和b会分离 因此 正常情况下选项c是不可能发生的 考查角度2减数分裂过程中染色体 dna的数量变化 典例3 果蝇的体细胞中有4对染色体 在精子的形成过程中 会出现两次染色体排列在细胞中央和两次染色体移向细胞两极的现象 下列有关叙述 错误的是 a 第一次与第二次染色体排列在细胞中央时 细胞内染色体的数目分别是8条和4条b 第一次与第二次染色体排列在细胞中央时 细胞内染色体的形态分别是5种和4种c 第一次与第二次染色体移向细胞两极时 细胞内染色体的数目分别是8条和4条d 第一次与第二次染色体移向细胞两极时 细胞内的染色体形态分别是5种和4种 解析 选c 第一次与第二次染色体排列在细胞中央时 细胞内的染色体的数目分别是8条和4条 形态分别是5种和4种 第一次与第二次染色体移向细胞两极时 细胞内的染色体的数目分别是8条和8条 形态分别是5种和4种 考点三染色体及核dna的数量变化曲线1 染色体数目变化曲线 2 核dna含量变化曲线 3 一条染色体上dna含量变化曲线 高考警示 1 减数第一次分裂过程中同源染色体分开 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 而减数第二次分裂过程中染色体数为n 2n n 在后期暂时加倍 末期减半 2 减数第二次分裂后期 染色体数 dna数都与正常体细胞相同 但没有同源染色体 典例4 如图表示雄果蝇体内精原细胞在减数分裂过程中 细胞内每条染色体dna含量变化 甲曲线 和细胞中染色体数目变化 乙曲线 请据图回答下列问题 1 该细胞中dna解旋主要发生在段 2 细胞中含有同源染色体的时期在段 3 ef段形成的原因是 4 该细胞在段可能发生等位基因分离 导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的变化可发生在段 5 从曲线的点开始 单个细胞中可能不含y染色体 单个细胞中可能含两条y染色体的时期是段 6 dna数目是4n的时期是段 解析 1 ac段处于间期 ab段dna还没有开始复制 bc段dna进行复制 dna解旋发生在间期bc段 2 cd段进行减数第一次分裂 同源染色体存在于间期 减数第一次分裂的前期 中期和后期 即ad段 3 de段是减数第二次分裂的前期和中期 ef段属于减数第二次分裂后期 着丝粒分裂 姐妹染色单体分离发生在ef段 4 等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期 即cd段 导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的原因有基因突变和交叉互换 基因突变发生于间期 而交叉互换发生于减数第一次分裂前期 5 减数第一次分裂完成后 单个细胞中可能不含y染色体 单个细胞中可能含两条y染色体的时期为减数第二次分裂后期 即fg段 6 cd段是dna复制完毕而没有发生细胞分裂的阶段 dna数目是正常体细胞的2倍 即为4n 答案 1 bc 2 ad 3 着丝粒分裂 姐妹染色单体分离 4 cdbc和cd bd也可 5 dfg 6 cd 变式训练 如图是与细胞分裂相关的坐标图 下列说法符合细胞分裂事实的选项是 a 甲图中cd段一定是发生在有丝分裂后期b 甲图中的ab段若是发生在高等哺乳动物的精巢中 细胞肯定进行减数分裂c 乙图中一定含有同源染色体的是a b时期和e时间点d 乙图中的cd段细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半 解析 选c 甲图中cd段表示因着丝粒分裂 每条染色体中的dna含量减半 上述过程既可发生在有丝分裂后期 也可发生在减数第二次分裂后期 精巢中的精原细胞通过减数分裂产生精子或通过有丝分裂实现增殖的过程中都会发生ab段 dna复制 变化 乙图中a表示染色体复制完成 到减数第一次分裂完成 b 同源染色体虽已移向两极 但仍在一个细胞里 e表示受精作用完成 这两个时期内细胞中都含有同源染色体 乙图中的cd段表示减数第二次分裂 其后期由于着丝粒分裂 细胞内染色体数目与正常体细胞内染色体数目相同 细胞分裂图像的识别方法 典例 下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述正确的是 a 图 处于减数第一次分裂的中期 细胞内有2对姐妹染色单体b 图 处于减数第二次分裂的后期 细胞内有2对姐妹染色单体c 图 处于减数第二次分裂的中期 该生物体细胞中染色体数目为8条d 四幅图可排序为 出现在该动物体精子 或卵细胞 的形成过程中 解析 选d 图中的四个细胞中 属于减数第一次分裂的中期 细胞内有2对同源染色体 8条姐妹染色单体 属于减数第二次分裂的后期 细胞内无姐妹染色单体 可能是次级精母细胞或极体 属于减数第二次分裂的中期 由此可以判断该生物正常的体细胞中染色体数为4条 属于精细胞或卵细胞或极体阶段 方法归纳 根据染色体的行为变化 判断细胞分裂方式及分裂时期 具体归纳如下 变式训练1 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 分析题中染色体的形态 数目图像 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 变式训练2 如图为某哺乳动物的一个细胞示意图 它可能是 a 卵原细胞b 初级精母细胞c 次级精母细胞d 卵细胞 解析 选c 图中染色体的数目为奇数 同时又含有姐妹染色单体 应是次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 1 真核生物进行有性生殖时 通过减数分裂和受精作用会使后代 a 增加发生基因突变的概率b 继承双亲全部的遗传物质c 从双亲获得的遗传信息完全相同d 产生不同于双亲的基因组合 解析 选d 基因突变是在dna复制时产生的 突变率很低 有性生殖不能增加基因突变的概率 双亲通过减数分裂产生的配子 并不包含双亲的全部基因 经过受精作用产生的配子含有来自双亲的遗传物质 因此会产生不同于双亲任何一方的基因组合 2 在细胞正常分裂的情况下 雄性果蝇精巢中一定含有两条y染色体的是 a 减数第一次分裂的初级精母细胞b 有丝分裂中期的精原细胞c 减数第二次分裂的次级精母细胞d 有丝分裂后期的精原细胞 解析 选d 减数第一次分裂的初级精母细胞和有丝分裂中期的精原细胞只含有一条存在姐妹染色单体的y染色体 而有丝分裂后期的精原细胞姐妹染色单体已经分开 含有两条y染色体 3 如图是同种生物4个个体的细胞示意图 其中哪两个图代表的生物个体杂交可得到2种表现型 6种基因型的子代个体 a 图1 图4b 图3 图4c 图2 图3d 图1 图2 解析 选d 图1代表的生物个体的基因型是aabb 图2代表的生物个体的基因型是aabb aa aa会得到2种基因型 1种表现型 bb bb会得到3种基因型 2种表现型 所以aabb aabb会得到2种表现型 6种基因型的子代个体 4 如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中 细胞内的同源染色体对数的变化曲线 基因重组最可能发生在 a ab段b cd段c fg段d hi段 解析 选c 染色体加倍发生在有丝分裂后期 基因重组发生在减数第一次分裂过程中 cd段为有丝分裂后期 fg段为减数第一次分裂时期 5 图中横坐标 表示某种哺乳动物 2n 在有性生殖过程中某些时期的细胞 图中a b c表示某些结构或物质在不同时期的连续数量变化 与图中横坐标 相对应的细胞是 a 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞c 卵原细胞 次级卵母细胞 第一极体 第二极体d 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 解析 选b a b c分别代表dna 染色体和染色单体 卵 精 原细胞没有染色单体 初级卵母细胞经过染色体复制 出现了染色单体 dna数量加倍 经过减数第一次分裂 dna 染色体和染色单体数减少一半 经过减数第二次分裂 由于着丝粒分裂 染色单体消失 dna和染色体数减半 6 图1表示基因型为aabb的雌性动物细胞分裂过程中细胞核内dna和染色体数目的变化 图2是两个不同的细胞分裂图像 请据图回答 1 图1中表示染色体数目变化的曲线是 其中af段与gh段的染色体数目相同 但后者不含 2 图1中基因突变发生在段 染色体的交叉互换发生在段 3 图2中 细胞移向同一极的基因是 细胞产生的一个子细胞中基因组成是 4 若该动物产生了一个基因型为ab的生殖细胞 请画出与gh段对应的细胞分裂图像 解析 1 结合图1可以看出图中甲曲线是减数分裂dna数目变化曲线 乙是染色体数目变化曲线 af段是减 含同源染色体 gh段是减 后期 不含同源染色体 2 图1甲曲线中bc段是dna复制区段 此时由于解旋 dna不稳定 容易发生基因突变 而同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换发生在四分体时期 应是甲曲线中的cd段 减 3 图2中 细胞处在有丝分裂中期 所以分裂时移向同一极的基因是a a b b 图2中 细胞处在减数第一次分裂中期 由于是雌性动物 该细胞经过减数第一次分裂产生的一个子细胞是次级卵母细胞或极体 但都含有姐妹染色单体 所以子细胞中基因组成为aabb或aabb 4 若该动物产生了一个基因型为ab的生殖细胞 gh段是减数第二次分裂的后期 形成卵细胞的次级卵母细胞此时细胞质不均等分裂 答案 1 乙同源染色体 2 bccd 3 a a b baabb或aabb 4 如图 7 2012 海南高考 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 解析 选b 在有丝分裂后期由于着丝粒分裂 染色单体分开成为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 染色体数目减半 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 染色单体数为20条 减数第二次分裂后期 染色单体分开成为染色体 染色体数为20条 无染色单体 8 2012 江苏高考 某植株的一条染色体发生缺失突变 获得该缺失染色体的花粉不育 缺失染色体上具有红色显性基因b 正常染色体上具有白色隐性基因b 如图 如以该植株为父本 测交后代中部分表现为红色性状 下列解释最合理的是 a 减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为bb 减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离c 减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合d 减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 解析 选d 自然状态下基因突变的频率非常低 而且基因突变发生在减数分裂前的间期 所以a错误 减数第二次分裂时姐妹染色单体分离 即1与2 3与4分离 产生的含有3或4子