【名师导学】高考生物第一轮总复习 2.29基因和染色体的关系课件 浙科版必修2.ppt

第2章基因和染色体的关系 本章主要包括减数分裂和受精作用 基因在染色体上的位置及伴性遗传三节内容 是高考生物考查的传统内容和常考内容 命题者常以减数分裂为核心 将有丝分裂 生殖发育 遗传定律 基因表达及伴性遗传等相关知识综合起来 对考生的理解能力 获取信息的能力及综合运用的能力进行考查 题型有选择题也有非选择题 选择题中减数分裂多以图解 曲线的形式出现 伴性遗传多以系谱图的形式出现 非选择题中既有实验设计题 又有遗传推理题 难度较大 且文字量大 因此要求高 需要多训练 以提高文字表达 计算和图表的构建能力 1 整合 本章知识与其他章节的关系密切 常作为综合考查的背景材料或原理 因此需注意知识之间的整合以及关系密切的知识点 如 减数分裂与有丝分裂 遗传的基本定律 生物的变异 生物的进化等 无性生殖与有丝分裂 细胞工程 组织培养 克隆等 变异 发育与分化 生命活动的调节 代谢等 人类遗传病 育种等 2 识图与绘图 本章许多知识可用图表表达或考查 如减数分裂中dna 染色体 染色体数量变化规律 减数分裂与有丝分裂的比较 鉴别等 复习中可尝试对曲线图 示意图等进行图文转换的训练 以求准确表意 深化理解 3 与实际的结合 相关知识与生产 生活实际的关系密切 将两者结合起来 有助于知识的理解 巩固和灵活运用 如无性生殖 克隆 组织培养等 与优良品种的繁育 有性生殖与 试管婴儿 有性生殖中变异与育种 受精作用与生物遗传 如核遗传 质遗传 遗传病的诊断和预防等 第二十九课时减数分裂和受精作用 1 减数分裂与精子 卵细胞的形成 1 概念 进行的生物 在产生细胞时进行的染色体数目的细胞分裂 2 特点 染色体只复制 而细胞分裂 3 结果 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 高等动物的减数分裂发生在中 两次 生殖 有性生殖 减半 一次 一半 精巢或卵巢 考点一减数分裂 基础知识整合 知识拓展 1 减数分裂中的规律性变化 1 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 2 数目变化曲线 如下图 特别提醒 1 染色体复制只发生于减 间期 2 减 同源染色体的分离导致染色体数目减半 3 减 与有丝分裂相似 但不同的是减 中不存在同源染色体 4 若在有丝分裂后期图中因着丝点分裂分开的两条相同染色体上的基因出现等位基因 如下图1 则为有丝分裂间期dna复制时发生突变 若在减 后期图中因着丝点分裂分开的两条相同染色体上的基因出现等位基因 如下图2 则可能为减数分裂间期dna复制时发生了突变 也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 2 几组概念的区别和联系 1 染色体 染色单体和dna数目 染色体的条数等于着丝点数 有几个着丝点就有几条染色体 如下图所示 一条染色体包含一个着丝点 和一到两条臂 染色体的臂有长有短 着丝点的位置可位于染色体的不同部位 计算染色体的数目时 以染色体着丝点的数目为依据 有一个着丝点 就是一条染色体 所以图中复制前后均为一条染色体 染色单体是染色体复制后形成的 一个着丝点上连接着的两条相同的染色单体 其整体是一条染色体 染色单体存在的时期是染色体复制之后 着丝点分裂之前 染色体有两种形态 如上图的a和b b是复制后的一条染色体 它由一个着丝点连接着两条染色单体 当染色体的着丝点分裂后 原来的一条染色体就成为两条染色体 因为这两条染色体是由一条染色体复制而来 所以一般情况下 二者是完全相同的 不含染色单体的染色体上 每条染色体含有1个dna分子 含有染色单体的染色体上 每条染色体含有2个dna分子 比较见下表 染色体和dna数量关系 包含染色单体时比例为1 2 不包含染色单体时为1 1 如右图 其中ab段是染色体复制形成的 cd段是着丝点断裂形成的 bc段染色体 dna 1 2 de段染色体 dna 1 1 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配对的两条染色体 形态 大小一般相同 x y不相同 其中一条来自父方 一条来自母方 非同源染色体在减数分裂中不进行配对的染色体 它们的形态 大小一般不相同 它们的来源可以相同也可以不同 比较见下表 不含同源染色体时期 减 各期及形成精子 卵细胞 第二极体 含同源染色体时期 正常体细胞有丝分裂各时期及减 各时期 含染色单体时期 有丝分裂间期形成 前期 中期具有 后期消失 减 间期形成至减 后期之前各时期 不含染色单体时期 正常体细胞有丝分裂后期及以后各期 减 后期及以后各期 3 同源染色体与四分体 四分体是同源染色体的特殊存在形式 在减数分裂过程中联会后的一对同源染色体才可称作四分体 含有4条染色单体 在有丝分裂过程中存在同源染色体 复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体 但由于不发生联会 所以不存在四分体 4 概念之间的数量关系1个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条染色单体 含4个dna分子 8条脱氧核苷酸链 典例精析 例1 下列有关某生物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 细胞内有两对姐妹染色单体b 图 处于减数第二次分裂的后期 细胞内有两对姐妹染色单体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恒定为8条d 四幅图可排序为 出现在该动物的精子 或卵细胞 的形成过程中 d 考查类型 本题考查减数分裂图像的识别和染色体 染色单体等概念的区别 解析 上面4幅图均为减数分裂图 图 为减 中期或后期 图 为减 后期 图 为减 中期 图 为减 末期 只有图 有染色单体 该生物体细胞中染色体数目恒定为4条 若按精子 或卵细胞 的形成过程排序 则为 方法归纳 多看图 熟能生巧 同时 注意有关概念的区别和联系 考点二精子和卵细胞的形成过程 基础知识整合 1 精子的形成过程 2 卵细胞的形成过程 3 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 同源染色体上非姐妹染色单体的 思考感悟 卵细胞和精子的遗传物质含量相等吗 自由组合 交叉互换 细胞核内遗传物质相等 细胞质内遗传物质不相等 知识拓展 特别提醒 1 卵细胞体积大 含丰富的营养物质 为早期胚胎发育提供营养 2 精子经变形形成 体积小 游动灵活 易与卵细胞结合 3 1个精 卵 原细胞中 含n对同源染色体 n为自然数 产生精子 卵细胞 数为4个 1个 而一个生物体则产生2n种精子 卵细胞 典例精析 例2 下图为精原细胞增殖以及形成精子的过程示意图 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 核dna数目为4ac 中无同源染色体 染色体数目为n 核dna数目为2ad 中有同源染色体 染色体数目为2n 核dna数目为4a b 考查类型 本题考查有丝分裂和减数分裂过程dna含量和染色体数目的变化情况 解析 根据题干信息 细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期 说明是后期 着丝点已经分裂 染色体数目加倍 没有了染色单体 一条染色体上只有一个dna分子 再看图 有2次染色体复制 说明细胞分裂了2次 前一次染色体数目没变 都为4条 为有丝分裂 后一次染色体数目减半 为减数分裂 为初级精母细胞 存在同源染色体 且每条染色体上有2条染色单体 2个dna分子 方法归纳 解答本题一要充分利用题干信息 二要看懂图 从图中获取答案 课时练习三十一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 下列关于减数分裂的叙述 正确的是 a 染色体复制一次 细胞分裂一次b 染色体复制一次 细胞分裂两次c 染色体复制两次 细胞分裂一次d 染色体复制两次 细胞分裂两次 b 2 以下 为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图 按分裂时期的先后排序 正确的是 a b c d 解析 从图可看出 分别为减 后期 减 中期 减 后期 减 中期 故先后顺序为 b 3 某同学总结了四点有关减数分裂 染色体 dna的知识点 其中错误的是 a 次级精母细胞核中的dna分子正好和正常体细胞核的dna分子数目相同b 减数第二次分裂后期 细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数c 初级精母细胞中染色体的数目 正好和dna分子数目相同d 任何 种哺乳动物的细胞中染色体的数目和着丝点数目相同 解析 初级精母细胞中一条染色体包含两条姐妹染色单体 而染色单体数与dna分子数目相同 故c说法错误 c 4 下列为卵巢中一些细胞图像 关于它们的说法正确的是 a 细胞甲所处时期能够发生基因突变b 细胞丙处于减数第一次分裂中期c 乙 丙各含2个染色体组d 甲 丁不含染色单体 d 解析 基因突变往往发生在细胞分裂的间期 甲表示细胞有丝分裂的后期 细胞丙处于减数第二次分裂的中期 细胞中含有1个染色体组 乙细胞处于减数第一次分裂后期 含2个染色体组 甲 丁细胞中姐妹染色单体已经分开 不存在染色单体 5 下图1是某生物的一个初级精母细胞 图2是该生物的五个精细胞 根据图中的染色体类型和数目 判断最可能来自同一个次级精母细胞的是 a b c d 解析 由同一个次级精母细胞产生的两个精细胞的每条染色体都应该相同 因为是由姐妹染色单体着丝点分裂后形成的 所以图中只有 是符合要求的 b 6 一个含aabbcc三对同源染色体的精原细胞 减数分裂形成4个精子 染色体组合可以是 a abc abc abc abcb abc abc abc abcc abc abc abc abcd abc abc abc abc d 7 用32p标记玉米体细胞所有染色体上dna分子的两条链 再将这些细胞转入不含32p的培养基中进行组织培养 这些细胞在第一次细胞分裂的前 中 后期 一个细胞中被32p标记的染色体条数和染色体上被32p标记的dna分子数分别是 a 解析 细胞在题中所述条件下培养 dna复制一次后 每条dna上都还有一条链被32p标记 因此第一次分裂前 中 后期被32p标记的dna数是体细胞染色体数的2倍 而细胞分裂的前 中期dna数目加倍 但染色体数目不变 后期时染色单体分离 染色体数目暂时加倍 为体细胞染色体数的2倍 答案为a 8 下图表示人体一个细胞分裂时 细胞核中染色体数 有阴影 和dna分子数 无阴影 在a b c d四个时期的统计数据 则可能含有2个染色体组的时期是 a 只有ab a和bc a和cd abc 解析 人是二倍体生物 图中a可表示人体体细胞或性原细胞的dna和染色体数目 b可表示初级 卵 母细胞形成时的dna和染色体数 c可表示次级精 卵 母细胞的dna和染色体数 d可表示配子的dna和染色体数 由上述推论可得出可能含2个染色体组的时期是a和b b 9 下列关于同源染色体的说法中 除哪项外都是不正确的 a 同源染色体的大小 形态都相同b 一条来自于父方一条来自于母方的两条染色体是同源染色体c 在减数分裂过程会进行联会的两条染色体一定是同源染色体d 同源染色体存在于发生减数分裂的细胞中 进行有丝分裂的细胞没有同源染色体 c 10 以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图 正确的描述是 a 纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开b 纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动c 同源染色体排列在赤道板上d 减数第一次分裂染色体排列在赤道板上 c 解析 表示减数第一次分裂后期同源染色体彼此分开 表示减数第二次分裂后期 姐妹染色单体分开 表示减数第二次分裂中期 11 在下图中 不属于精子形成过程的是 c 12 细胞减数第一次分裂过程中不会出现 a 同源染色体配对 联会 b 四分体中的非姐妹染色单体之间交叉 互换c 同源染色体彼此分离d 姐妹染色单体分离 解析 减数第一次分裂会出现同源染色体彼此分离 但着丝点不分裂 因此没有姐妹染色单体的分离 d 13 下列关于四分体的叙述 不正确的是 a 每个四分体包含4条染色体 4个dna分子b 经过复制的一对同源染色体不一定都能形成四分体c 交叉互换发生在四分体时期d 四分体出现在减数第一次分裂前期 解析 每个四分体包含联会配对的两条染色体 但染色体经过了复制 共含4个dna分子 a 14 果蝇体细胞有4对染色体 它的精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞和精子的染色体数目依次是 a 4 4 2 2b 4 4 4 2c 8 8 4 4d 8 16 8 4 c 二 非选择题15 甲图是某一动物体内5个不同时期细胞的示意图 乙图表示某高等哺乳动物减数分裂过程简图 丙图表示在细胞分裂时期细胞内每条染色体上dna的含量变化曲线 请据图回答以下问题 1 图甲中含同源染色体的细胞分裂图像有 填字母 2 若是人的皮肤生发层细胞 则该细胞可能会发生类似于图甲中 填字母 所示的分裂现象 其中dna数和染色体数之比为2 1的是 填字母 3 图甲中d细胞的名称是 4 着丝点的分裂发生在乙图 填字母 细胞中 乙图c细胞的名称是 a c c 极体或次级精母细胞 b c 极体 5 在不考虑染色体变异的情况下 由1个卵原细胞生成的d与e在基因组成上存在差异 则其原因可能是 6 乙图中 过程中的是导致染色体数目减半的原因 7 若卵原细胞的基因组成为aa d细胞的基因组成为a 则b细胞的基因组成为 同源染色体分离 交叉互换 或基因突变 aa 8 若一次分裂产生的d细胞性染色体组成为xx 则其可能原因是乙图中 填编号 过程发生异常引起的 9 在图丙中 d e 段所能代表的分裂时期是 其含义是 对应的应为甲图中细胞 10 基因的分离定律和自由组合定律发生在图丙中的段 该段若对应甲图中某些细胞 则可对应细胞 或 有丝分裂后期 减 分裂后期 着丝点分裂 染色单体分开成为染色体 a d c d b c e 解析 由图甲可以看出 a为有丝分裂后期 b为减数第一次分裂后期 同源染色体分离 c为有丝分裂中期 d为减 后期 e为四分体时期 图乙中 为减 分裂 为减 分裂 因此a为卵原细胞 b c为次级卵母细胞和极体 d为卵细胞 e f g为极体 因此在不考虑染色体变异的情况下 由1个卵原细胞生成的d与e在基因组成上存在差异 其原因可能是在四分体时期非姐妹染色单体之间发生了互换 或是减 的间期发生了基因突变 在减 后期由于同源染色体的分离 导致细胞内染色体数目减半 若卵原细胞的基因组成为aa d细胞基因组成为a 则b细胞的基因组成为aa 因减 分裂其实是一 次特殊的有丝分裂 若d细胞的性染色体组成为xx 可能是乙图中 或 即减 过程中一对xx同源染色体没分开或是减 过程中一对xx姐妹染色单体没分离而导致的 丙图代表的含义是细胞中每条染色体上dna含量的变化 因此b c 代表dna的复制 c d 代表每条染色体上含2个dna分子 因此可表示有丝分裂的前期 中期 还可以表示减 分裂的全过程及减 分裂的前期和中期 因此基因的分离和自由组合定律均发生在c d 段 该段对应图甲中的细胞分别是b c e d e 段代表着丝点分裂 姐妹染色单体分离 16 图甲显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果 1 根据图甲写出两项细胞减数分裂的特征 1个亲代细胞可产生4个子细胞 每个子细胞内染色体数目减半 同源染色体分开并分配到不同的子细胞中 写出其中两条即可 2 有些时候 人类在产生配子时 细胞减数分裂过程中出现不正常情况 如图乙显示涉及一对同源染色体的不正常分裂情况 如何分辨配子a和配子b 异常配子a b产生的原因有可能是 如果一个a的卵子 含两条21号染色体 成功地与一个正常精子受精 写出新个体将会患的遗传病名称 配子a中含有24条染色 体 配子b中含有22条染色体 减数第一次 分裂后期 同源染色体没有分开 进入同一个细胞中 21三体综合征 这种在细胞分裂中的不正常情况可能发生在性染色体上 一个b卵子与一个正常精子受精而形成不同类型的合子 如图丙所示 xo类型的合子丙可发育成一个个体 而y