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1、第二章基因和染色体的关系第二章基因和染色体的关系第第1节减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用本节目录本节目录回回归归教教材材夯夯实实基基础础实实验验探探究究专专项项突突破破高高频频考考点点深深度度剖剖析析易易错错辨辨析析技技法法提提升升知知能能演演练练强强化化闯闯关关基础盘点基础盘点一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念判一判判一判1只有只有进行有性生殖的生物，才能行有性生殖的生物，才能进行减数分裂。行减数分裂。( )2原始生殖原始生殖细胞分裂的胞分裂的结果是果是产生生殖生生殖细胞。胞。( )3在减数分裂在减数分裂过程中，染色体复制次数和程中，染色体复制次数和细胞分裂次数是胞分裂次数是相同的。相
2、同的。( )4高等植物不通高等植物不通过减数分裂减数分裂产生生殖生生殖细胞。胞。( )5观察小白鼠察小白鼠(2N)的精巢的精巢细胞，可找到含染色体胞，可找到含染色体为N、2N、4N不同的不同的细胞。胞。( )回回 归归 教教 材材夯夯 实实 基基 础础二、减数分裂二、减数分裂过程程1减数分裂减数分裂过程程(以精子的以精子的形成形成为例例)提醒提醒细胞分裂方式的判断胞分裂方式的判断有有丝同源不配同源不配对，减，减无源无源难成成对，联会形成四分体，同源分离是减会形成四分体，同源分离是减。两条两条姐妹染色单体姐妹染色单体四分体四分体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体同源染
3、色体非同源染色体非同源染色体赤道板赤道板姐妹染色单体姐妹染色单体2卵卵细胞形成与精子形成的区分胞形成与精子形成的区分判一判判一判(1)卵卵细胞形成中，胞形成中，细胞胞质都是均等分配的。都是均等分配的。( )(2)精子和卵精子和卵细胞中胞中(同种生物同种生物)的的遗传物物质含量相同。含量相同。( )(3)一个基因型一个基因型为AaBb的卵的卵细胞，可胞，可产生生4种卵种卵细胞。胞。( )(4)如如图，该细胞属于次胞属于次级精母精母细胞或极体。胞或极体。( )提醒提醒(1)减数第一次分裂减数第一次分裂过程中染色体的主要行程中染色体的主要行为有：有：联会形成四分体、同源染色体分离；会形成四分体、同源
4、染色体分离；(2)减数第二次分裂减数第二次分裂过程中染色体的主要行程中染色体的主要行为有有:着着丝点分点分裂裂,染色体数目染色体数目暂时加倍。加倍。三、受精作用三、受精作用1概念：概念：卵卵细胞和精子相互胞和精子相互识别、融合成、融合成为_的的过程程.受精卵受精卵头部部细胞膜胞膜染色体染色体3结果：果：受精卵中的染色体数目又恢复到受精卵中的染色体数目又恢复到_中的数目中的数目,其中有一半染色体来自精子其中有一半染色体来自精子(父方父方),另一半来自卵另一半来自卵细胞胞(母方母方).4意意义：对于于维持每种生物前后代体持每种生物前后代体细胞中胞中_的的恒定，恒定，对于生物的于生物的_都是十分重要
5、的。都是十分重要的。想一想想一想同种生物精子和卵同种生物精子和卵细胞相互胞相互识别受精的物受精的物质基基础是什么？是什么？【提示】【提示】细胞膜上的糖蛋白。胞膜上的糖蛋白。体体细胞胞染色体数目染色体数目遗传和和变异异知识导图知识导图高高 频频 考考 点点深深 度度 剖剖 析析考点一考点一减数分裂中的规律总结减数分裂中的规律总结减数第一次分裂和减数第二次分裂的比减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较(设体体细胞内染色体胞内染色体数目数目为2N)项目目减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂间期期复制复制不复制不复制进行分裂行分裂细胞名称胞名称性原性原细胞胞 初初级性母性母细胞胞次次
6、级性母性母细胞胞(或第一极体或第一极体)着着丝点点变化化不分裂不分裂分裂分裂染色体数目染色体数目2NN(减半减半)N2NNDNA分子数目分子数目2N4N2N2NN(减半减半)项目目减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂染色体染色体主要行主要行为有有联会、四分体会、四分体现象，四分象，四分体的非姐妹染色体的非姐妹染色单体的交叉体的交叉互互换，同源染色体分离，非，同源染色体分离，非同源染色体自由同源染色体自由组合合着着丝点分裂，染点分裂，染色色单体分开体分开染色染色单体体无无(0)有有(4N)有有(2N)有有(2N)无无(0)同源染色体同源染色体有有(N对)无无产生子生子细胞胞次
7、次级性母性母细胞或第一极体胞或第一极体精精细胞或卵胞或卵细胞胞和第二极体和第二极体易误警示易误警示减数第一次分裂的核心减数第一次分裂的核心变化是同源染色体的分离，所以染化是同源染色体的分离，所以染色体的行色体的行为变化化为四分体的形成、排列、分开四分体的形成、排列、分开(离离)。减数第二次分裂的核心减数第二次分裂的核心变化是姐妹染色化是姐妹染色单体的分离，但要体的分离，但要注意此注意此时无同源染色体。无同源染色体。 如如图表示某表示某动物生殖物生殖细胞的形成胞的形成过程，程，表示相表示相关的关的细胞。胞。请回答下列回答下列问题；例例例例1 1(1)过程中程中细胞核内胞核内发生的主要生的主要变化
8、是化是_；过程中染色体的主要行程中染色体的主要行为变化是化是_。(2)图中中细胞胞的名称是的名称是_，细胞中核胞中核DNA、染色体和、染色体和染色染色单体的数量之比是体的数量之比是_。(3)正常情况下正常情况下图中中细胞胞的基因型的基因型为_。(4)若减数分裂得到的生殖若减数分裂得到的生殖细胞如胞如图所示，所示，则发生异常的生异常的过程程是是图中的中的_(填填“”“”“”或或“”)。【解析】【解析】过程表示程表示间期染色体的复制期染色体的复制过程，程，过程表示减数第一次分裂程表示减数第一次分裂过程，得到的子程，得到的子细胞是次胞是次级卵母卵母细胞和极体胞和极体.细胞胞中染色体含有姐妹染色中染色
9、体含有姐妹染色单体体,所以核所以核DNA、染色体和染色染色体和染色单体的数量之比是体的数量之比是212。细胞胞是卵是卵细胞胞,是是由由细胞胞(基因型基因型为AAbb)分裂形成的，所以正常情况下分裂形成的，所以正常情况下细胞胞的基因型的基因型应为Ab。如。如图所示的生殖所示的生殖细胞即胞即为卵卵细胞胞(细胞胞)，从中可以看出姐妹染色，从中可以看出姐妹染色单体分开后形成的染色体没有体分开后形成的染色体没有分开分开,所以所以应该是由减数第二次分裂后期是由减数第二次分裂后期细胞中一胞中一对姐妹染色姐妹染色单体分开后形成的染色体没有分开体分开后形成的染色体没有分开,移向移向细胞同一极造成的。胞同一极造成
10、的。提醒提醒 (1)注意挖掘注意挖掘隐含条件，如含条件，如为极体。极体。(2)并非每一个并非每一个性原性原细胞在减数分裂胞在减数分裂过程中都程中都发生交叉互生交叉互换。【答案】【答案】(1)DNA的复制同源染色体分开，的复制同源染色体分开，进入两个子入两个子细胞胞(2)次次级卵母卵母细胞胞212(3)Ab(4)1几个重要分裂几个重要分裂时期的期的图像比像比较考点二考点二有丝分裂与减数分裂图像的分析有丝分裂与减数分裂图像的分析时期期方式方式前期前期中期中期后期后期有有丝分裂分裂有同源有同源染色体染色体减数减数第一第一次分次分裂裂减数减数第二第二次分次分裂裂无同源无同源染色体染色体2.辨析方法辨析
11、方法 (2013安徽皖南八校安徽皖南八校联考考)下下图为高等高等动物的物的细胞分裂胞分裂示意示意图。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()A图甲一定甲一定为次次级精母精母细胞胞B图乙一定乙一定为初初级卵母卵母细胞胞C图丙丙为次次级卵母卵母细胞或极体胞或极体D图丙中的丙中的M、m为一一对同源染色体同源染色体例例例例2 2【解析】【解析】图甲是减数第二次分裂后期，其甲是减数第二次分裂后期，其细胞胞质是均等分是均等分裂的，可能裂的，可能为次次级精母精母细胞或第一极体，胞或第一极体，A错误；图丙丙为减减数第二次分裂后期，其数第二次分裂后期，其细胞胞质是不均等分裂，是不均等分裂，应是次是次级卵母卵母细胞
12、，不可能胞，不可能为极体极体,C错误；图丙中的丙中的M、m不是同源染色不是同源染色体，体，应是姐妹染色是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体体分开后形成的两条子染色体,D错误；图乙是减数第一次分裂后期，其乙是减数第一次分裂后期，其细胞胞质不是均等分裂的，所不是均等分裂的，所以以应是初是初级卵母卵母细胞，胞，B正确。正确。提醒提醒 (1)甲甲图应特特别关注。关注。(2)若甲若甲为体体细胞胞则为有有丝分裂后期分裂后期【答案】【答案】B互动探究互动探究(1)若上若上题甲、乙、丙三甲、乙、丙三细胞胞为某某动物体内的三种物体内的三种细胞分裂胞分裂图像，那么甲像，那么甲为何种何种细胞？胞？(2)哪一哪一细
13、胞可能胞可能发生基因重生基因重组？【提示】【提示】(1)极体。极体。(2)乙。乙。考点三考点三根据图形判断有丝分裂与减数分根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧裂的技巧(1)看看“染色体峰染色体峰值”. .染色体数目最大染色体数目最大为4N的是有的是有丝分裂；分裂；染色体数目最大染色体数目最大为2N的是减数分裂。的是减数分裂。(2)看看“DNA复制和分裂次数复制和分裂次数”。斜。斜线代表代表DNA复制复制,竖直下降直下降代表代表细胞分裂完成。因此斜胞分裂完成。因此斜线出出现1次，而次，而竖直下降直下降2次的次的为减数分裂；斜减数分裂；斜线出出现1次，而次，而竖直下降直下降1次的次的为有有丝分裂。
14、分裂。(3)看看“结果果”。分裂完成后，染色体或核。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂的数量与分裂前相等前相等则为有有丝分裂；若减半分裂；若减半则为减数分裂。减数分裂。 (2013江江南南十十校校联考考)下下图为细胞胞分分裂裂和和受受精精作作用用过程程中中，核核DNA含量和染色体数目的含量和染色体数目的变化，据化，据图分析正确的是分析正确的是()A具有染色具有染色单体的体的时期只有期只有CD、GH、MN段段B着着丝点分裂只点分裂只发生在生在DE、NO段段CGH段和段和OP段，段，细胞中含有的染色体数是相等的胞中含有的染色体数是相等的DMN段相段相对于于AB段段发生了核生了核DNA含量的加
15、倍含量的加倍例例例例3 3【解析解析】图示中示中a段段为有有丝分裂，分裂，b段段为减数分裂，减数分裂，c段中的段中的LM为受精作用，受精作用，MQ为有有丝分裂，故具有染色分裂，故具有染色单体的体的时期除期除CD、GH、MN段外段外还有有IJ段段 减减前、中期前、中期 且且该阶段段还发生着生着丝点分裂；点分裂；GH段染色体数段染色体数为体体细胞染色体数，而胞染色体数，而OP段着段着丝点点已分裂，是已分裂，是GH段的段的2倍；倍；MQ是一个完整的有是一个完整的有丝分裂分裂过程，程，MN段段发生了生了DNA的复制，复制后的复制，复制后DNA数是数是AB段的段的2倍，故倍，故选D。提醒提醒 分析分析该
16、题的关的关键点点“JK”、“LM”。【答案】【答案】D跟踪训练跟踪训练二倍体生物二倍体生物细胞有胞有丝分裂和减数分裂分裂和减数分裂过程中程中DNA含量的含量的变化化如如图甲、乙、丙所示。甲、乙、丙所示。图中的中的均涉及均涉及DNA分子减半，分子减半，其原因完全相同的是其原因完全相同的是()ABC D解析：解析：选C。减半的原因减半的原因仅是着是着丝点分裂；点分裂；减半的原减半的原因是着因是着丝点分裂，且点分裂，且细胞一分胞一分为二；二；减半的原因是同减半的原因是同源染色体分离，源染色体分离，细胞一分胞一分为二；二；减半的原因是着减半的原因是着丝点点分裂，分裂，细胞一分胞一分为二。二。易易 错错
17、 辨辨 析析 技技 法法 提提 升升易错警示易错警示精子和卵精子和卵细胞胞细胞分裂胞分裂图像辨析不清像辨析不清 下列是某高等二倍体下列是某高等二倍体动物物处于于细胞分裂不同胞分裂不同时期的期的细胞胞图像。下列叙述不正确的是像。下列叙述不正确的是()例例例例1 1A甲甲细胞不可能代表胞不可能代表浆细胞、效胞、效应T细胞胞B乙乙细胞含有的两条胞含有的两条X染色体，不属于同源染色体染色体，不属于同源染色体C丙丙细胞的子胞的子细胞胞为卵卵细胞、极体或者精胞、极体或者精细胞胞D丁丁细胞不可能胞不可能发生生A和和a、B和和b这两两对等位基因的分离等位基因的分离【解析】甲【解析】甲细胞胞处于有于有丝分裂后期
18、分裂后期,浆细胞与效胞与效应T细胞均胞均不能不能进行分裂；乙行分裂；乙细胞胞处于减数第二次分裂的后期，且于减数第二次分裂的后期，且细胞胞质不均等分裂，不均等分裂，为次次级卵母卵母细胞，此胞，此细胞中无同源染色体；胞中无同源染色体；丙丙细胞的子胞的子细胞胞为卵卵细胞或极体；丁胞或极体；丁细胞胞处于有于有丝分裂中期分裂中期,不会不会发生等位基因的分离，等位基因的分离生等位基因的分离，等位基因的分离发生在减数分裂生在减数分裂过程中。程中。【答案】【答案】C【纠错笔笔记】减数分裂减数分裂图像涉及到精子和卵像涉及到精子和卵细胞的形成，胞的形成，题目中目中给定的一定的一组图像一般有三种情况：像一般有三种情
19、况：只有精只有精细胞的形成胞的形成图像；像；只有只有卵卵细胞的形成胞的形成图像；像；既有精既有精细胞又有卵胞又有卵细胞的形成胞的形成图像。像。解解题时首先要界定好是哪一情况，界定方法如下：首先要界定好是哪一情况，界定方法如下：(1)题干中信息提示，若干中信息提示，若题干中告干中告诉是雄性是雄性动物体内或精巢物体内或精巢(睾丸睾丸)中中发生的生的细胞分裂，胞分裂，则界定界定为情况情况；若告；若告诉是雌性是雌性动物或卵巢内物或卵巢内进行，行，则为情况情况；未提示考；未提示考虑情况情况。(2)据据图像特点分析像特点分析若若细胞胞质不均等分裂，一定是情况不均等分裂，一定是情况；若减；若减后期后期细胞胞
20、质均均等分裂，一定是情况等分裂，一定是情况；若减；若减后期后期细胞胞质均等分裂均等分裂则应是是情况情况。(3)根据性染色体确定根据性染色体确定图示中画出性染色体，若示中画出性染色体，若为XY型性型性别决定，两条同型性染色决定，两条同型性染色体可确定体可确定为雌性个体，即情况雌性个体，即情况，两条异型性染色体可确定，两条异型性染色体可确定为雄性个体，即情况雄性个体，即情况。减数分裂与可减数分裂与可遗传变异的关系异的关系 在有在有丝分裂和减数分裂的分裂和减数分裂的过程中均可程中均可产生的生的变异是异是(多多选)()ADNA复制复制时发生碱基生碱基对的增添、缺失和替的增添、缺失和替换，导致基因突致基
21、因突变B非同源染色体之非同源染色体之间发生自由生自由组合，合，导致基因重致基因重组C非同源染色体之非同源染色体之间交交换一部分片段，一部分片段，导致染色体致染色体结构构变异异D着着丝点点分分裂裂后后形形成成的的两两条条染染色色体体不不能能移移向向两两极极，导致致染染色色体体数目数目变异异例例例例2 2【解解析析】DNA复复制制时发生生碱碱基基对的的增增添添、缺缺失失或或改改变，导致致基基因因突突变，因因有有丝分分裂裂和和减减数数分分裂裂间期期均均存存在在DNA的的复复制制，故故均均可可发生生基基因因突突变；非非同同源源染染色色体体自自由由组合合导致致非非同同源源染染色色体体上上的的非非等等位位
22、基基因因重重新新组合合，即即基基因因重重组，只只发生生在在减减数数第第一一次次分分裂裂后后期期；染染色色体体结构构变异异和和数数目目变异异在两种分裂方式中均可在两种分裂方式中均可发生。生。【答案答案】ACD方法体方法体验减数分裂减数分裂过程中形成异常程中形成异常细胞原因的分析方法胞原因的分析方法1体体细胞是胞是AABB纯合合类型型若形成的子若形成的子细胞是胞是AAB类型型,则形成原因是减数分裂形成原因是减数分裂过程中程中,同源染色体未分离或姐妹染色同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开。体未分开。2体体细胞是胞是AaBb杂合合类型型(1)若形成的子若形成的子细胞是胞是AaB或或Aab或或ABb或
23、或aBb类型，型，则形成形成原因是减数分裂原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离；程中，同源染色体未分离；(2)若形成的子若形成的子细胞是胞是AAB或或AAb或或ABB或或aBB或或aaB或或aab或或Abb或或abb类型，型，则形成原因是减数分裂形成原因是减数分裂过程中，姐妹染色程中，姐妹染色单体未分开。体未分开。 果果蝇的卵原的卵原细胞在减数分裂形成卵胞在减数分裂形成卵细胞的胞的过程中常常程中常常发生染色体不分开的生染色体不分开的现象，因此常出象，因此常出现性染色体异常的果性染色体异常的果蝇,并并产生不同的表生不同的表现型，如下表所示：型，如下表所示：请分析表格中各种性染色体分析表格中各种
24、性染色体组成方式的可能形成原因。成方式的可能形成原因。例例例例3 3受精卵中异常的性染色体受精卵中异常的性染色体组成方式成方式表表现型型XXX胚胎期致死胚胎期致死YO(体体细胞中只有一条胞中只有一条Y染色体，没有染色体，没有X染色体染色体)胚胎期致死胚胎期致死XXY表表现为雄性可育雄性可育XYY表表现为雄性可育雄性可育【答案】【答案】(1)XXX的可能形成原因的可能形成原因雌果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分裂后期染色单体分裂后未分离体分裂后未分离,形成含两条形成含两条X染色体的卵染色体的卵细胞胞.雄果雄果蝇减数第
25、二次分裂后期含减数第二次分裂后期含X染色体的两条染色染色体的两条染色单体分裂体分裂后未分离，形成含两条后未分离，形成含两条X染色体的精子。染色体的精子。(2)YO的可能形成原因的可能形成原因雌果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裂后期染色单体分裂后未分离，形成不含性染色体的卵体分裂后未分离，形成不含性染色体的卵细胞。胞。(3)XXY的可能形成原因的可能形成原因雌果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次分裂后期染色单体分裂后未分离，形成含两条体分裂
26、后未分离，形成含两条X染色体的染色体的卵卵细胞。胞。雄果雄果蝇在减数第一次分裂后期同源染色体未分离，减数第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，形成两个含二次分裂正常分裂，形成两个含XY染色体的精子。染色体的精子。(4)XYY的形成原因的形成原因雄果雄果蝇在减数第二次分裂后期染色在减数第二次分裂后期染色单体分裂后未分离，形成体分裂后未分离，形成一个含两条一个含两条Y染色体的精子。染色体的精子。观察蝗虫精母察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片胞减数分裂固定装片1实验目的：目的：通通过观察蝗虫精母察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同减数分裂不同阶段
27、的染色体的形段的染色体的形态、位置和数目，加深、位置和数目，加深对减数分裂减数分裂过程的理解。程的理解。2实验流程流程(1)装片制作：装片制作：(同有同有丝分裂装片制作分裂装片制作过程程)解离解离漂洗漂洗染色染色压片片实实 验验 探探 究究 专专 项项 突突 破破(2)显微微观察察实战演演练某生物小某生物小组要探究减数分裂两个要探究减数分裂两个阶段所占段所占时间长短，短，请帮助帮助他他们选择合适的材料和合适的材料和试剂，完成，完成实验。供供选材料及用具：小鼠的肝材料及用具：小鼠的肝脏、睾丸、睾丸、肾脏、苏丹丹染液、染液、醋酸洋醋酸洋红染液、健那染液、健那绿染液、解离固定液。染液、解离固定液。(
28、1)选材：用材：用_作作实验材料。材料。(2)制片：制片：取少量取少量组织液低渗液低渗处理后，放在理后，放在_中，一定中，一定时间后后轻轻漂洗。漂洗。将漂洗后的将漂洗后的组织液放在液放在载玻片上，滴加适量玻片上，滴加适量_。一定一定时间后加盖玻片，后加盖玻片，_。(3)观察察计算：算：观察多个察多个视野，野，计数数_及及视野中野中细胞的胞的总数。数。算出每个算出每个视野中不同分裂野中不同分裂阶段段细胞所占比例。胞所占比例。最后，最后，_，即可大体表示不同分裂即可大体表示不同分裂阶段所占的段所占的时间比例。比例。解析：要探究减数分裂两个解析：要探究减数分裂两个阶段所占段所占时间长短，短，应先制先
29、制备减减数分裂装片，再数分裂装片，再统计每个每个阶段段细胞数目多少，最后通胞数目多少，最后通过求不求不同同视野中，相同分裂野中，相同分裂阶段所占比例的平均段所占比例的平均值，得出，得出结论。(1)小鼠的肝小鼠的肝脏和和肾脏内的内的细胞无法胞无法进行减数分裂，只有睾丸内行减数分裂，只有睾丸内才可才可发生减数分裂生减数分裂产生生殖生生殖细胞。胞。(2)制片制片时应遵循解离遵循解离漂漂洗洗染色染色压片的步片的步骤。选择染色染色剂时应注意醋酸洋注意醋酸洋红染液染液可将可将细胞内的染色体染成胞内的染色体染成红色，便于色，便于观察；而察；而苏丹丹染液是染液是鉴定脂肪的，健那定脂肪的，健那绿染液是染染液是染线粒体的。粒体的。(3)每个每个视野中每个野中每个分裂分裂阶段中段中细胞数目占胞数目占细胞胞总数的比例可以反映出数的比例可以反映出该阶段持段持续时间的的长短，短，为了了结果的准确性，果的准确性，应求平均求平均值。答案：答案：(1)小鼠睾丸小鼠睾丸(2)解离固定液解离固定液醋酸洋醋酸洋红染液染液压片片(3)每个每个视野中野中处于不同分裂于不同分裂阶段段细胞的数目胞的数目求不同求不同视野中相同分裂野中相同分裂阶段段细胞所占比例的平均胞所占比例的平均值
