高考生物总复习 遗传与进化 第2章 第1节 减数分裂和受精作用配套课件 新人教版必修2

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1、第2章基因和染色体的关系考纲内容能力要求命题分析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.伴性遗传实验:观察细胞的减数分裂实验与探究能力命题主要集中在减数分裂和有丝分裂过程中染色体行为、数目变化规律,产生细胞的种类和数目及图像辨析等方面第1节减数分裂和受精作用考点减数分裂与配子的形成1.概念:进行_生殖的生物在产生_时进行的特殊的有丝分裂,其间染色体复制_次,细胞连续分裂_次,结果是每个子细胞中染色体数目是母细胞的_。有性配子一两一半2.过程:减半着丝点姐妹染色体单体加倍复制联会四分体赤道板分离自由组合3.精子、卵细胞的形成(N 为细胞中的染色体数):精原细胞 2N卵原细胞

2、 2N初级精母细胞 2N 次级卵母细胞 N精细胞 N卵细胞 N【考点对应练】1.对下图减数分裂某阶段的描述中,正确的是()A.同源染色体移向两极B.非姐妹染色单体交换结束C.减数第二次分裂的中期D.姐妹染色单体排列在赤道板上解析该细胞为减数第一次分裂中期,而非姐妹染色单体交换发生在减数第一次分裂前期。从图中看,该细胞已经发生了非姐妹染色单体的交换。答案B2.(2013 年新课标全国)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是()A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和 DNA 分子数目不同B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和 DNA 分子数目相同C.两者后期染色体行为和数目

3、不同,DNA 分子数目相同D.两者后期染色体行为和数目相同,DNA 分子数目不同解析有丝分裂间期和减数第一次分裂间期都进行了 DNA的复制,所以在着丝点分裂之前,染色体数目、DNA 数目都相同,在减一前期有同源染色体的联会以及部分同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,两者染色体行为不同,A、B 错误;有丝分裂后期着丝点一分为二,染色体加倍,而减一后期只是同源染色体分开移向两极,染色体数目没变,两个过程的 DNA数目没变化,C 正确。答案C考点受精作用受精卵识别头部1.概念:精子与卵细胞融合成为_的过程。2.过程:精子和卵细胞相互_精子的_进入卵细胞,尾部留在外面卵细胞的细胞膜发生变化,阻止其他

4、精子进入精子的细胞核和卵细胞的_相融合二者的_会合。细胞核染色体多样恒定3.减数分裂和受精作用的意义:减数分裂使细胞染色体数目减半,受精作用使受精卵染色体数目恢复到体细胞中的数目,使得生物的后代既呈现_性,又能维持前后代体细胞中染色体数目的_。4.减数分裂和受精作用过程中染色体、DNA 的数目变化图:【考点对应练】3.下面对高等动物通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述中,正确的是()A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞 1/4 的细胞质B.受精作用的实质为同类精子与卵细胞相互识别后精子细胞核与卵细胞核相互融合C.受精卵中的线粒体有部分来自于精子的尾部D.雌、雄配子彼此结合的机会相等,因为它

5、们的数量相等解析产生卵细胞的减数分裂中,细胞质为不均等分裂,卵细胞中保留大部分初级卵母细胞的细胞质。受精作用的实质是精子和卵细胞的细胞核相融合,受精时精子仅头部进入卵细胞,尾部留在外面。动物产生的雌、雄配子数目差异巨大。答案B一、相关概念辨析1.染色体和染色单体:(1)染色体的数目以着丝点计数。图中有 4 条染色体。(2)染色单体:细胞分裂间期染色体复制后形成,在一个着丝点上的两条完全相同的子染色体叫姐妹染色单体。(3)非姐妹染色单体:不在同一条染色体中的染色单体。在四分体时期可能发生交叉互换。2.同源染色体和非同源染色体:(1)同源染色体:在减数分裂过程中,进行两两配对的染色体;其中一条来自

6、父方,一条来自母方;它们的形状、大小一般相同,带有相应的遗传信息。如图中的 1 和 2、3 和 4。同源染色体在减数第一次分裂后期彼此分离。注:一对性染色体可能大小、形态不同。(2)非同源染色体:除同源染色体外的任意两条染色体。如图中的 1 和 3、2 和 4、1 和 4、2 和 3。非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合。3.联会和四分体:(1)联会:特指减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。(2)四分体:联会的一对同源染色体,共包含四条染色单体。四分体只出现在减数分裂过程,不出现在有丝分裂过程中。图中 1、2 和 3、4 分别是一个四分体。【典例】下图为某雄性动物细胞内一对同源染色体及

7、其上的等位基因,下列说法错误的是()A.此细胞为初级精母细胞B.来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换C.图中含有 8 条脱氧核苷酸链D.A 与 a 的分离仅发生在减数第一次分裂解析从图中的染色体形态上辨别,此为四分体时期,由于是雄性动物细胞,所以称为初级精母细胞;两条染色体互为同源染色体,并已经发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换;四分体时期,染色体数为2,染色单体数为4,DNA分子数为4,脱氧核苷酸链数为8;由于发生了交叉互换,故等位基因 A 与 a 的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期。答案D【举一反三 1】下图为处于不同分裂时期的某生物细胞示意图

8、,下列叙述正确的是()A.甲、乙、丙中都有同源染色体B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞C.能够出现基因重组的是乙D.丙的子细胞是精细胞解析由题干信息可知三图为同一生物的细胞,甲为有丝分裂中期,乙为减数第一次分裂前期,丙为次级卵母细胞,所以丙中无同源染色体,其子细胞是卵细胞和极体。三种细胞可以同时出现在卵巢中,乙时期可以出现交叉互换这种基因重组的方式。答案C比较项目有丝分裂减数分裂发生部位各组织器官卵巢、睾丸(精巢)分裂起始细胞体细胞或原始生殖细胞、受精卵原始生殖细胞染色体复制次数一次一次细胞分裂次数一次连续两次同源染色体行为存在同源染色体,但不发生联会、分离,无交叉互换联会形成四分体,非姐妹染

9、色单体交叉互换同源染色体分离着丝点分裂时期后期减数第二次分裂后期子细胞染色体数与母细胞相同母细胞的一半子细胞类型和数目2 个体细胞或原始生殖细胞4 个精细胞或 1 个卵细胞和3 个极体二、减数分裂与有丝分裂的比较1.减数分裂与有丝分裂的比较:比较项目有丝分裂减数分裂DNA 与染色体数目变化模型意义使生物的亲代和子代细胞之间保持遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了生物前后代细胞中染色体数目的恒定,使配子遗传基础多样化相同点染色体都只复制一次分裂过程中都出现纺锤丝,都有核仁、核膜的消失和重建都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象(续表)时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体,染

10、色体分布散乱有同源染色体,联会形成四分体无同源染色体,染色体分布散乱中期有同源染色体,着丝点排在赤道板上有同源染色体,四分体排在赤道板上无同源染色体,着丝点排在赤道板上2.分裂图像的比较:时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开,每一极的细胞中有同源染色体同源染色体分开,每条染色体含有两条染色单体,每一极细胞中无同源染色体姐妹染色单体分开,无同源染色体(续表)分裂图像的判别方法(以二倍体为例):(1)染色体数目为奇数则为减数第二次分裂。(2)不存在同源染色体为减数第二次分裂时期的细胞或成熟的生殖细胞。(3)出现联会、四分体、四分体排列和分开等现象为减数第一次分裂。(4)无上

11、述现象为的有丝分裂。3.分裂曲线的比较:【典例】下图是某生物的细胞分裂示意图,下列叙述正确的是()A.若图中的 2 和 6 表示两条 Y 染色体,则此图一定表示次级精母细胞B.图中上某位点有基因 B,则上相应位点的基因可能是 bC.图细胞中染色体、染色单体、DNA 数量分别为 2、0、4D.该生物体细胞中染色体数最多有 16 条解析如果图中的 2 和 6 表示两条Y 染色体,则2 和 3、6 和 7 为性染色体,1 和 4、5 和 8 为同源染色体,则该细胞是正在进行有丝分裂的体细胞。图中上某位点有基因 B,则上相应位点的基因应为 B,但如果在四分体时期发生染色体的交叉互换,则上相应位点的基因

12、可能变为其等位基因 b。图细胞有2 条染色体,4 条染色单体,含有4 个 DNA。从图中分析可以得出本生物 2N4,所以染色体最多时是有丝分裂后期,为 8 条。答案B【举一反三 2】(2013 年潮州二模)下面左图为细胞分裂过程中细胞核内 DNA 含量变化的曲线图,右图表示是某二倍体动物的一个细胞示意图。下列叙述正确的是()A.图中细胞是次级精母细胞,处于曲线图的 cd 段时期B.该细胞的每个染色体组中有 3 条染色体,包含了该生物基因组中的全部 DNA 序列C.若染色体上有基因 B,的相同位点上有基因 b,说明细胞在 bc 段时期内发生了交叉互换D.假设图中细胞表示某生物体细胞有丝分裂过程中

13、的细胞图像,则该生物是单倍体解析由左图根据 DNA 含量的变化可以知道表示的是减数分裂的过程。ab 段是减数分裂间期。bc 段包括减一的前中后期。cd 段包括减二的前中后期。de 段也就是精细胞或者是第二极体时期。A 选项中,由细胞质均分,判断该细胞可能是次级精母细胞或者是第一极体。B 选项中,不管是雄性还是雌性动物,他都不可能同时含有 XY 两条性染色体,B 错误。C:因为不确定该生物的基因型是 BB 还是 Bb,如果该生物的基因型是 BB,那么出现 b 是发生了基因突变,如果该生物基因型是 Bb,那么该过程是发生了交叉互换。答案D观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片【典例】小鼠常被用作研究人类

14、遗传病模式的动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤:供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿 B(健那绿)染液,解离固定液。取材:用_作实验材料。制片:取少量组织低渗处理后,放在_中,一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量_。一定时间后加盖玻片,_。观察:用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是_。下图是观察到的同源染色体(A1 和 A2)的配对情况。若 A1正常,A2 发生的改变可能是染色体_。解析睾丸中的细胞分裂中期包括有丝分裂、减和减的中期,再继续分裂到后期,分别形成的细胞有精原细胞、次级精母细胞

15、、精细胞;A1 正常,A2 比 A1 少了一小部分,说明染色体发生了缺失。 答案( 小鼠) 睾丸解离固定液醋酸洋红染液压片次级精母细胞、精细胞、精原细胞缺失(1)判断减数分裂各期细胞的依据是分裂过程中各个时期染色体变化的特点。(2)可通过观察多个精原细胞的减数分裂,推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是:同一生物的细胞所含遗传物质相同,增殖过程相同。同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。减数分裂与有丝分裂的图形图像题型一:细胞分裂图形辨析)1.下面是某动物细胞分裂的一组图像,叙述错误的是(A.含有 4 个染色体组B.发生了基因重组C.是观察染色体形态和数目的最佳时期

16、D.由可判断该动物一定是雄性解析首先读懂图,上面四幅图是来自同一种动物的细胞分裂,则排除多倍体的分裂情况。进而分析选项,图为有丝分裂后期,着丝点一分为二,染色体和染色体组都加倍;图为减数第一次分裂后期,同源染色体分开,非同源染色体自由组合,实现了基因重组;图是有丝分裂中期,是观察染色体形态和数目的最佳时期;图是减数第二次分裂后期,细胞质等分,则可能是雄性动物次极精母细胞的分裂,也可能是雌性动物第一极体的分裂。答案D2.(2012 年江苏)观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如下图所示。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

17、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由题目中给出信息 2n6 得知,减数第二次分裂后期应有染色体 6 条。而图中给出的是 8 条。可以推测,在减数第一次分裂中有一对同源染色体没有分开,而是一起移向了图中的细胞。图中移向两极的染色体数目相等,不存在染色单体没有分开的现象。而 C、D 两项中的“多复制一次”则不可能出现。答案A3.图甲为某细胞减数第一次分裂后期图形,请在选项中选出该细胞处于减数第二次分裂中期的图像()解析减数第二次分裂中期,没有同源染色体,因此排除C图;且已经发生了互换,互换后同源染色体分开,全部染色体整齐排列在细胞中央

18、。答案B4.(2013 年江苏)下图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中 1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是()A.图中细胞处于减数第二次分裂前期B.图中细胞的染色体数是体细胞的 2 倍C.染色体 1 与 2 在后续的分裂过程中会相互分离D.染色体 1 与 3 必定会出现在同一子细胞中解析图中同源染色体联会,属于减数第一次分裂前期,A错误;一个着丝点上有两条 DNA 分子,但染色体数目没变,和体细胞中的数目一样,B 错误;染色体 1 和 2 是同源染色体,在减一后期,会相互分离,进入不同细胞,C 正确;1 和 3 是非同源染色体,在减一后期,会发生自由组合,1

19、 可以和 3 或4进入同一个子细胞,D 错误。答案C题型二:曲线图注意坐标轴名称和曲线变化趋势。有丝分裂后 DNA、染色体数目不变,减数分裂后 DNA、染色体数目减半。DNA 数目加倍是因为 DNA 复制,发生在间期;染色体加倍是因为着丝点分裂,姐妹染色单体分开,发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。DNA、染色体数目减半是因为细胞一分为二,发生在各种形式分裂的末期。5.下图中甲丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和 DNA 分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是()A.甲图可表示减数第一次分裂前期B.乙图可表示减数第二次分裂前期C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段D.丁图可

20、表示有丝分裂后期解析丁图的染色体数等于 DNA 分子数并为体细胞的一半,且没有染色单体,则此为减数第二次分裂末期。答案D6.图表示细胞分裂和受精过程中核 DNA 和染色体数目的变化,图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体的行为。据图分析,下列说法正确的是()A.中染色体数目加倍发生在、和4 个时期B.中只有、和时期的染色体数目与 DNA 数目相等C.中与中 a 段对应的细胞是 B 和 B,与中 b 段对应的是 C 和 CD.中含有两个染色体组的细胞有 A、B、C、C、D解析A 选项,、过程表示染色体复制,染色体数目不变,DNA 含量加倍;B 选项,表示减数第二次分裂过程,在减数第二次分裂的前、中

21、期,染色体与 DNA 数目不相等,此时一条染色体上有两个 DNA 分子;C 选项,中 a 表示的是有丝分裂,而 B 和 B中没有同源染色体,应表示减数分裂过程。答案D7.下图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中,细胞核内染色体数目及 DNA 数目变化,则下列叙述错误的是()A.图中两曲线重叠的 EF 和 MN 段,每条染色体都不含染色单体B.在 BC 段和 HI 段都可能发生基因突变且 HI 段发生的基因突变将遵循遗传规律传递给后代C.在 AG 段细胞中含有同源染色体,HQ 段细胞中不含同源染色体D.在 DE 段和 LM 段,发生的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分离解析重叠的 EF 段、

22、MN 段分别是有丝分裂后期、减后期,两个时期都发生着丝点的分裂,都不含染色单体;BC 段和HI 段都是间期,发生 DNA 的复制,可能发生基因突变;AG段是有丝分裂,都存在同源染色体,HQ 段是减数分裂,其中的 HJ 段存在同源染色体。答案C8.(双选)下图表示某二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线,a 为有丝分裂,b 为减数分裂,表示其间的某些阶段。下列有关叙述中正确的是()A.的 DNA 含量是的两倍B.和都含有同源染色体C. 使和染色体数目加倍的原因相同D.和期间的细胞的生命活动完全不同解析和染色体数目加倍的原因是 DNA 复制和着丝点分裂。答案AC9.(2012 山东济宁联考)

23、细胞分裂是生物体一项重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,某雌性动物体(其基因型为 AaBB)内发生的生理行为变化,据下图回答问题:(1)若图甲表示的周期性变化发生在造血干细胞中,染色体浓缩程度最高的时期是_(填时期名称)。(2)请仔细观察分析图乙细胞染色体上的基因,产生这种情况的原因是_。(3)图丙表示该生物减数分裂发生 CD 变化的细胞名称是_。(4)A、a 的分离发生在图丙中的区间是_。解析(1)造血干细胞属于体细胞,进行有丝分裂,观察染色体数目形态最好的时期为中期。(2)该动物基因型为 AaBB,图乙为极体进行减数第二次分裂,出现 b 基因可能是在间期 DNA 复制时发生了基因突变。(3)丙图 CD 段表示着丝点分裂,发生在减数分裂中的减数第二次分裂。(4)Aa 为等位基因,其分离发生在减数第一次分裂,对应丙图的 BC 段。(2)基因突变(3)次级卵母细胞答案(1)有丝分裂中期或第一极体(4)BC

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