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1、第二章 基因和染色体的关系,考纲下载,1.细胞的减数分裂,2.脊椎动物配子的形成过程,3.脊椎动物的受精过程,4.伴性遗传,5.观察细胞的减数分裂,热 点 提 示,1.减数分裂过程中染色体、DNA数量变化与曲线分析,2.精子和卵细胞形成过程的比较,3.受精作用的过程与细胞质遗传的解释,4.减数分裂与有丝分裂的区别和图像的识别,5.减数分裂与遗传规律，伴性遗传和人类遗传病的联系,6.伴性遗传的特点及遗传病概率的计算,第一节 减数分裂和受精的作用,答案： 有性生殖 成熟生殖细胞 一次 两次 减少一半,答案：不均等均等短长四一自由组合 交叉互换,答案： (1)不一定。如X和Y染色体，X染色体比Y染色
2、体大得多，但减过程中能联会，仍称为同源染色体。 (2)不一定。姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态大小完全相同，由于来源相同不属于同源染色体，一般称为相同染色体。,想一想： 减数分裂的实质是什么？ 答案：减数分裂的实质是减数第一次分裂过程中，同源染色体彼此分离分别进入不同的子细胞，使每个子细胞中染色体数目减少一半。,答案： 卵细胞 精子 受精卵 头部 细胞膜 细胞核 卵细胞 染色体 体细胞 精子 卵细胞 染色体 遗传和变异,答案：(1)人形成配子的过程中，来自父方和母方的各23条染色体中的任一条的概率都是 ，则23对同源染色体中来自父方的23 条染色体同时进入一个配子的概率为 23。
3、(2)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植物的个体发育(江苏教育版),【特别提示】 果实各部分结构来源(假设母本体细胞内的染色体数目为2N),一个胚珠内的卵细胞与两个极核的基因型完全相同；来自同一个花粉粒的两个精子彼此间基因型也一致。 胚和胚乳是在双受精基础上发育而来的，包含着双亲的遗传物质。种皮和果皮都是由母方的一部分结构变化而来，其遗传物质完全由母方提供。所以种皮、果皮及胚的染色体数目虽然都是2N，但来源不同。,2高等动物的个体发育(以蛙为例),特别提醒：卵裂是指受精卵早期的分裂，分裂方式是有丝分裂，但与
4、一般的有丝分裂不同的是，分裂产生的子细胞未经生长就接着进入下一次分裂，所以连续分裂后细胞数量越来越多，但细胞体积越来越小。 哺乳动物的胚胎发育是在母体内完成的，因此幼体成活率高；鱼类、两栖类、爬行类的胚胎发育一般是在母体外完成的，因此幼体成活率低。,1. 被子植物精子、卵细胞、极核的形成过程如何？,【提示】 在花药中产生的小孢子母细胞(花粉母细胞) 四个孢子 4个小孢子(花粉粒) 4个成熟的花粉粒(每个花粉粒内有一个营养核、一个生殖核)每个生殖核进行有丝分裂产生2个精子8 个精子(每个生殖核产生的2个精子基因组成均相同)。,在胚珠中产生的大孢子母细胞(胚囊母细胞) 4个大孢子(3个退化，1个发
5、育) 胚囊中的1个卵细胞、2个助细胞、3个反足细胞、2个极核(同一胚囊中的这8个细胞核的基因组成均相同)。,2如果一个植物细胞中的染色体数目为2A，则它的一个胚乳细胞的染色体中来自母方的比例是多少？ 【提示】 胚乳细胞是一个精子(A)和2个极核(2A)所形成的受精极核通过有丝分裂而来的，所以其中染色体2/3来自母方。,1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较,2.减数分裂过程中染色体、DNA的规律性变化,变化,时期,3.数目变化曲线,特别提醒：染色体复制只发生于减间期。 减同源染色体的分离导致染色体数目减半，同时发生非同源染色体的自由组合。 减与有丝分裂相似，但不同的是减中不存在同源染色体。,1
6、在减数分裂中，基因突变、染色单体的交叉互换、非同源染色 体的自由组合分别发生在( ) 第一次分裂前的间期 第二次分裂前的间期 第一次 分裂的分裂期 第二次分裂的分裂期 A B C D,解析：DNA复制时发生基因突变，发生在减数第一次分裂前的间期；四分体时期发生染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的分裂期，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期。 答案：C,2(2010广州模拟)如图是细胞分裂过程图，下列有关图中ac阶段(不含a、c两点) 的有关叙述正确( ) A细胞中始终存在同源染色体 B细胞中始终存在姐妹染色单体 C细胞中染色体数与DNA分子数的比由12变成11 D此期的染色体
7、行为是生物变异的根本来源,解析：ac阶段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。A错误，bc段不含同源染色体；B正确、C错误，ac阶段，着丝点没有分裂，含姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是12；D错误，此期的染色体行为决定的是基因重组，而生物变异的根本来源是基因突变。 答案：B,1区别与联系,2.分裂图像的判别 (1)鉴别程序,(2)图像识别,特别提醒： 该鉴别法仅适用于二倍体。 多倍体(如四倍体)减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据 子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。 二倍体的单倍体(如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细 胞中虽无同源染色
8、体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同 推断为有丝分裂,3.坐标曲线比较,(1)上图中和为有丝分裂，和为减数分裂，判断依据：最终染色体和DNA减半的为减数分裂，与原细胞相等的为有丝分裂。,(2)上图中和为DNA变化曲线，和为染色体变化曲线。判 断依据：一开始加倍(即间期)且斜线上升(加倍需一定时间)的为 DNA的变化曲线，滞后加倍(有丝分裂后期和减后期)且直线上 升(瞬间完成加倍)的为染色体的变化曲线。 (3)坐标曲线中常考时期：间期、后期和末期因为这几个时期涉及 到DNA、染色体、染色单体数量的变化，要求从坐标曲线中识别 出相应时期。,3(2009太原模拟)假定某动物体细胞染色体数目2N4
9、，据图指出的各细胞所处的分裂期正确的是( ),A为减数第一次分裂四分体时期，为减数第二次分裂中期， 为减数第一次分裂后期，为减数第二次分裂后期，为减数第二次分裂末期 B为减数分裂，分别为第一次分裂的前、中、后期，为有丝分裂后期 C分别为减数第一次分裂四分体时期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期，分别为有丝分裂中期、有丝分裂后期 D图中不含同源染色体的细胞为，它们分别处于有丝分裂的中期、后期及末期,解析：根据有无同源染色体及染色体的排列和数目，可确定细胞为减数分裂四分体时期；细胞为有丝分裂的中期；细胞为减数第一次分裂的后期；细胞为有丝分裂的后期；细胞为减数第二次分裂的后期。其中不含同源染色
10、体的为细胞，据以上分析可知，A、B、D都不对，只有C是正确的。 答案：C,1实质：精子核与卵细胞核融合的过程。 2细胞学基础 (1)细胞膜的识别功能同种生物的两性生殖细胞才能融合。 (2)生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受精 卵。,3减数分裂和受精作用的意义 (1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 原因：减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。 受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。 (2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。,原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中
11、染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2N),特别提醒: 精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传 递给子代。 受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来 自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。,4(2010潍坊模拟) 下列有关受精作用的叙述错误的是( ) A合子中全部的遗传物质一半来自父方，一半来自母方 B受精时，精子和卵细胞的染色体会合在一起 C合子中的染色体一半来自父方，一半来自母方 D合子中的染色体数与本物种体细胞的染色体数相同,解析：本题主要考查减数分裂过程
12、中遗传物质的变化。细胞内的遗传物质主要存在于细胞核中，在细胞质中也有少量分布，细胞核中的DNA与蛋白质结合以染色体的形式而存在，而细胞质中的DNA则为裸露的DNA分子。受精时，精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，所以合子中的染色体来自父方和母方各有一半，而由于精子中细胞质内的DNA不能全部进入卵细胞，所以细胞质中的DNA分子绝大部分来自母方，只有少数来自精子。 答案：A,【例1】 下列是有关细胞分裂的问题。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表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：,(1)图1中AB段形成的原因是_，该过程发生于细胞分裂_期。图1中CD段形
13、成的原因是_。 (2)图2中_细胞处于图1中的BC段，图2中_细胞处于图1中的DE段。 (3)就图2中乙分析可知，该细胞含有_条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为_，该细胞处于_分裂的_期，其产生的子细胞名称为_。 答案：(1)DNA复制(或染色体复制) 间 着丝点分裂，姐妹染 色单体分离 (2)乙、丙 甲 (3)8 12 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体,思路点拨：从图1的纵坐标的含义可以知道，曲线变化是每条染色体的DNA含量变化，不是细胞中总的DNA含量变化。在细胞分裂间期，完成DNA复制，一直到着丝点分裂之前，每条染色体都包含2个DNA分子，此段时间内染色体DNA12；在着丝点
14、分裂后，染色体DNA11。就甲、乙、丙三图分析，乙和丙每条染色体包含2个DNA分子，属于图1中BC段；甲图着丝点分裂，每条染色体包含1个DNA分子，属图1中DE段。乙图因同源染色体分开，可判定为减数第一次分裂后期，细胞质不均等分裂可确定为初级卵母细胞，其产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。 自主解答：_,(1)若图1代表减数分裂，则DE段代表什么时期？ (2)若图2中甲、乙、丙代表同一生物个体中的细胞分裂，则在哪个部位可以同时观察？不同细胞内染色体数(若体细胞用2N表示)可能有哪些？ 【提示】 (1)减数第二次分裂的后期、末期（在后期着丝点分裂，染色体和DNA的比例关系由1211） (2)卵
15、巢 N、2N、4N,【例2】 在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体 中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d，E和e，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。,交换过程示意图 (左：交换前的染色体；右：交换后的染色体),(1)请问该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细 胞？并分别写出基因型。 (2)如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配 子有几种基因型？并写出基因型。 (3)如果上图是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后 的结果，请问由它产生的配子类型有几种？并写出基因型。 (4)如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂 方式对于遗传多样性的贡献更大？为什么？,答案：(1)2种或1种(有2种可能，1种可能出现2种基因型，1种可能出现1种
