(浙江專版)2018年高中生物 第二章 染色體與遺傳 第一節(jié) 減數(shù)分裂中的染色體行為學(xué)案 浙科版必修2
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1、第一節(jié)減數(shù)分裂中的染色體行為 1.精(卵)原細(xì)胞通過(guò)有絲分裂增殖,通過(guò)減數(shù)分裂形成精子(卵細(xì)胞)。 2.同源染色體概念中“同”指的是形態(tài)大小相同;“源”指來(lái)源,兩條染色體中一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方。 3.減數(shù)分裂的特點(diǎn)是染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期,同源染色體配對(duì)發(fā)生在前期Ⅰ,同源染色體分離發(fā)生在后期Ⅰ,著絲粒分裂發(fā)生在后期Ⅱ。 4.染色體數(shù)量減半發(fā)生在第一次分裂結(jié)束時(shí);后期Ⅱ染色體數(shù)量與體細(xì)胞相同,但該細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體。 5.一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂胞質(zhì)均等分裂形成四個(gè)等大的精細(xì)胞,再經(jīng)變形而形成精子; 一個(gè)卵原細(xì)胞
2、經(jīng)減數(shù)分裂胞質(zhì)不均等分裂形成一個(gè)卵細(xì)胞(大而富含營(yíng)養(yǎng))和三個(gè)極體。 6.對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。 染 色 體 (1)染色體的結(jié)構(gòu)圖示: (2)染色體的類型(依據(jù)著絲粒的位置劃分): (3)染色體的主要成分:由DNA和蛋白質(zhì)組成。 (4)功能上:染色體是細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA的載體。 (5)數(shù)量上:每種生物細(xì)胞核中染色體的形態(tài)和數(shù)目是相對(duì)恒定的。大多數(shù)生物的體細(xì)胞中染色體是成對(duì)存在的;生殖細(xì)胞中則是成單存在的。 1
3、.怎樣表述染色體和染色質(zhì)之間的關(guān)系? 提示:它們是細(xì)胞中的同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)。 2.識(shí)別染色體的標(biāo)志有哪些方面? 提示:同一種生物,細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)、大小和著絲粒位置等都是相對(duì)恒定的,它們是識(shí)別染色體的重要標(biāo)志。 1.染色體與染色質(zhì) 染色體在間期以細(xì)絲狀的染色質(zhì)狀態(tài)存在,有利于DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;在分裂期以螺旋狀的染色體狀態(tài)存在,有利于染色體的平均分配和遺傳物質(zhì)的平均分配。在形態(tài)上有染色體與染色質(zhì)的明顯區(qū)分,其他情況下統(tǒng)稱染色體,如染色體復(fù)制。 2.染色體、姐妹染色單體、著絲粒、DNA的關(guān)系 (1)染色體的條數(shù)等于著絲粒數(shù),有幾個(gè)著絲粒就有幾條染色
4、體。 (2)染色單體是染色體復(fù)制后,一個(gè)著絲粒上連接的兩條相同的單體,這兩條單體被稱為姐妹染色單體,其整體是一條染色體。染色單體在S期形成,在前期顯微鏡下可見(jiàn)。 (3)比較見(jiàn)下表: 項(xiàng)目 圖形 著絲粒 染色體 姐妹染色單體 DNA 1個(gè) 1條 無(wú) 1個(gè) 1個(gè) 1條 2條 2個(gè) 3.姐妹染色單體和非姐妹染色單體 (1)姐妹染色單體:由同一著絲粒連著的兩條染色單體,如圖中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。 (2)非姐妹染色單體:不同著絲粒連著的兩條染色單體,如圖中的a′和b、a和c等。 [特別提醒] (1)不管一個(gè)著絲粒是
5、否含有染色單體,細(xì)胞中染色體的數(shù)目都是以著絲粒的數(shù)目來(lái)確定的。 (2)存在染色單體的時(shí)期是S期染色體復(fù)制之后、后期著絲粒分裂之前的一段時(shí)期,如有絲分裂的前期、中期,整個(gè)減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期、中期。 減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體行為 1.減數(shù)分裂的概念 范圍 進(jìn)行有性生殖的真核生物 時(shí)期 在原始生殖細(xì)胞發(fā)展成為成熟生殖細(xì)胞的過(guò)程中 場(chǎng)所 以動(dòng)物為例:睪丸 (♂) 或卵巢 (♀) 特點(diǎn) 染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次 結(jié)果 新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中,染色體數(shù)目減半 2.減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體行為 (1)間期:DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合
6、成(分子水平)、染色體復(fù)制 (細(xì)胞水平)。 (2)減數(shù)分裂第一次分裂: 前期Ⅰ:同源染色體配對(duì)后形成四分體,在同源染色體的兩條非姐妹染色單體之間常發(fā)生交叉互換。 中期Ⅰ:配對(duì)的同源染色體排列在赤道面上。 后期Ⅰ:同源染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極;最終細(xì)胞兩極都只有各對(duì)同源染色體中的一條;同時(shí)非同源染色體發(fā)生自由組合。 末期Ⅰ:胞質(zhì)分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞,每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)只有母細(xì)胞的一半,且無(wú)同源染色體存在。 (3) 減數(shù)分裂第二次分裂: 前期Ⅱ:時(shí)間很短,每條染色體都有2條染色單體。 中期Ⅱ:所有染色體的著絲粒排列在赤道面上。 后期Ⅱ:著絲粒分裂,染色單體分開(kāi),染色體數(shù)目暫
7、時(shí)加倍。 末期Ⅱ:兩個(gè)子細(xì)胞各自分裂,最終形成4個(gè)子細(xì)胞。 1.是不是所有的生物都能進(jìn)行減數(shù)分裂?是不是有性生殖的生物的所有細(xì)胞都能進(jìn)行減數(shù)分裂? 提示:不是所有的生物都能進(jìn)行減數(shù)分裂,只有有性生殖的生物才進(jìn)行減數(shù)分裂。進(jìn)行有性生殖的生物并非所有細(xì)胞都能進(jìn)行減數(shù)分裂,只有原始的生殖細(xì)胞(動(dòng)物的精原細(xì)胞、卵原細(xì)胞)才有可能進(jìn)行減數(shù)分裂。 2.是否所有的原始生殖細(xì)胞如精原細(xì)胞都進(jìn)行減數(shù)分裂?減數(shù)分裂有細(xì)胞周期嗎? 提示:(1) 不是。精原細(xì)胞有的進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞,有的進(jìn)行有絲分裂增加精原細(xì)胞的數(shù)量。 (2)減數(shù)分裂沒(méi)有細(xì)胞周期。 3.形態(tài)、大小相同的染色體是否一定是同源染色
8、體?同源染色體是在什么時(shí)期配對(duì)和分開(kāi)的? 提示:(1)不一定,若一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,則是同源染色體,否則不是。配對(duì)的兩條染色體是同源染色體。 (2)同源染色體的兩兩配對(duì)發(fā)生在前期Ⅰ;同源染色體的分開(kāi)則發(fā)生在后期Ⅰ。 4.減數(shù)分裂中一個(gè)細(xì)胞內(nèi)核DNA分子數(shù)比體細(xì)胞(2a)中數(shù)量減半是如何發(fā)生的? 提示:減數(shù)分裂過(guò)程中一個(gè)細(xì)胞內(nèi)核DNA分子數(shù)比體細(xì)胞中數(shù)量減半的時(shí)期是減數(shù)第二次分裂的末期,原因是間期核DNA復(fù)制增倍(4a),減數(shù)第一次分裂后細(xì)胞一分為二,使核DNA回到原來(lái)最初數(shù)量狀態(tài)(2a),減數(shù)第二次分裂細(xì)胞又一分為二,使核DNA減少到體細(xì)胞中數(shù)量的一半(a)。 1.減數(shù)分
9、裂過(guò)程中幾組概念的比較 (1)同源染色體和非同源染色體: 項(xiàng)目 同源染色體 非同源染色體 核心概念 減數(shù)分裂中能配對(duì)的染色體 減數(shù)分裂中不能配對(duì)的染色體 來(lái)源 一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方 可以相同也可不同 形態(tài)大小 一般相同 (但X、Y不相同) 一般不同(著絲粒分裂的子染色體相同) 圖形 說(shuō)明 ①1和2、3和4分別屬于一對(duì)同源染色體 ②1和3、2和4、1和4、2和3分別屬于非同源染色體 ③5和6不是同源染色體,也不是非同源染色體,而是一條染色體中的兩條染色單體分開(kāi)后形成的兩條一模一樣(相同)的子染色體。 (2)同源染色體與四分體: ①四分體是同源
10、染色體的特殊存在形式,在減數(shù)分裂過(guò)程中配對(duì)后的一對(duì)同源染色體因含有4條染色單體被稱為四分體。 ②在有絲分裂過(guò)程中始終存在同源染色體,復(fù)制后每一對(duì)同源染色體也包含4條染色單體,但由于不發(fā)生同源染色體的配對(duì),所以細(xì)胞中不存在四分體。 ③概念之間的數(shù)量關(guān)系: 1個(gè)四分體=1對(duì)同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。 2.減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的比較(設(shè)體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)為2n,核DNA數(shù)為2a) 項(xiàng)目 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 分裂前是否復(fù)制 復(fù)制 不復(fù)制 起始細(xì)胞名稱 初級(jí)精(卵)母細(xì)胞 次級(jí)精(卵)母細(xì)胞(或第一極體) 染色體數(shù)目變化 2n
11、→n(減半) n→2n→n(不變) 核DNA數(shù)目變化 4a→2a(減半) 2a→a(減半) 染色體主要行為 染色體復(fù)制、同源染色體配對(duì)、四分體(交叉互換)、同源染色體分離、非同源染色體自由組合 著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi) 同源染色體 含有(n對(duì)) 無(wú)(一般稱0對(duì)) 子細(xì)胞名稱 次級(jí)精(卵)母細(xì)胞(或第一極體) 精細(xì)胞、卵細(xì)胞(或第二極體) 3.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和核DNA含量變化 (1)細(xì)胞中染色體數(shù)目和核DNA含量的變化規(guī)律: 項(xiàng)目 精原細(xì)胞 初級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞 精細(xì)胞 精子 前期、中期 后期 染色體數(shù)目 2N 2N
12、N 2N N N 核DNA數(shù)目 2a 4a 2a 2a a a (2)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和核DNA含量變化曲線分析: ①在間期DNA復(fù)制之前(AB段和ab段)和后期Ⅱ著絲粒分裂之后(FH和fh段),染色體∶核DNA=1∶1。 ②在間期完成DNA復(fù)制之后到后期Ⅱ著絲粒分裂之前(CF和cf段),染色體∶核DNA=1∶2。 ③各關(guān)鍵點(diǎn)變化的原因: BC段——DNA復(fù)制; DE(de)段——同源染色體分離; ff′段——著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi); H(h)點(diǎn)——姐妹染色單體分開(kāi)后形成的子染色體平均分配到了兩個(gè)子細(xì)胞。 [特別提醒
13、] (1)減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體復(fù)制1次、細(xì)胞分裂2次、著絲粒分裂1次、染色體減半1次、DNA減半2次。 (2)在減數(shù)分裂過(guò)程中,核DNA數(shù)量最大值為4N,而染色體數(shù)量最大值為2N。 4.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為 (1)復(fù)制。實(shí)際上是核DNA復(fù)制加倍和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期。復(fù)制的結(jié)果是每條染色體含有兩條并列著的姐妹染色單體(由一個(gè)共同的著絲粒相連),并使核DNA數(shù)目加倍(2a→4a)。 (2)同源染色體配對(duì),形成四分體。在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體兩兩配對(duì)(配對(duì)時(shí)每條染色體已復(fù)制但仍處于染色質(zhì)狀態(tài),細(xì)絲狀的非姐妹染色單體易交叉),在配對(duì)的基礎(chǔ)上,染色質(zhì)高
14、度螺旋化,形成在顯微鏡下能看到的兩兩配對(duì)的染色體,因每對(duì)同源染色體均含有四條染色單體,所以叫四分體。 (3)交叉互換。在減數(shù)分裂的前期Ⅰ(四分體時(shí)期)往往發(fā)生同源染色體的兩條非姐妹染色單體片段的交叉互換現(xiàn)象。 (4)分離和組合。后期Ⅰ同源染色體分離、非同源染色體自由組合(這是基因分離定律和自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ))。 (5)平均分配,數(shù)目減半。由于同源染色體分離,導(dǎo)致減數(shù)第一次分裂結(jié)束后,每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半。 (6)著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi)。后期Ⅱ時(shí)著絲粒分裂,連在一個(gè)著絲粒上的兩條姐妹染色單體分開(kāi),各成為一條子染色體,使染色體數(shù)目暫時(shí)加倍,后平分到子細(xì)胞中去。 精子
15、與卵細(xì)胞的產(chǎn)生 1.精子的產(chǎn)生 2.卵細(xì)胞的產(chǎn)生 1.某精原細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)如下圖所示,請(qǐng)繪圖推演精細(xì)胞中的染色體的組成是怎樣的? 提示: 2.試用減數(shù)分裂中的染色體行為簡(jiǎn)單分析卵細(xì)胞和精子中染色體組合多樣性的原因? 提示:(1)同源染色體分離時(shí)的非同源染色體的組合是隨機(jī)的。 (2)同源染色體間非姐妹染色單體可發(fā)生交叉互換。 3.減數(shù)分裂第一次分裂和第二次分裂在染色體方面最主要的區(qū)別是什么?后期Ⅰ初級(jí)精(卵)母細(xì)胞和后期Ⅱ次級(jí)精(卵)母細(xì)胞中分配到兩極的兩組染色體之間分別是什么關(guān)系? 提示:(1)減數(shù)第一次分裂發(fā)生了同源染色體先配對(duì)后分離
16、的現(xiàn)象,減數(shù)第二次分裂發(fā)生了著絲粒分裂、姐妹染色單體分開(kāi)的現(xiàn)象。后期Ⅰ是同源染色體分離,后期Ⅱ則是姐妹染色單體分開(kāi)。 1.精子與卵細(xì)胞形成過(guò)程比較 項(xiàng)目 精子 卵細(xì)胞 形成部位 動(dòng)物睪丸、植物花藥 動(dòng)物卵巢、植物胚囊 原始生殖細(xì)胞 精原細(xì)胞(或小孢子母細(xì)胞) 卵原細(xì)胞(或大孢子母細(xì)胞) 細(xì)胞質(zhì)的分裂與分配情況 兩次分裂都均等 只有減數(shù)第二次分裂中第一極體均等分裂,其他分裂皆不均等 分裂結(jié)果 1個(gè)精原細(xì)胞 ↓ 4個(gè)精細(xì)胞(生殖細(xì)胞) 1個(gè)卵原細(xì)胞 ↓ 1個(gè)卵細(xì)胞(生殖細(xì)胞)+3個(gè)極體(消失) 是否變形 需要變形 不需變形 相同點(diǎn) ①染色體的行
17、為和數(shù)目變化的過(guò)程是一樣的,表現(xiàn)在:a.染色體都是在減Ⅰ前的間期完成復(fù)制 b.減Ⅰ過(guò)程都發(fā)生同源染色體配對(duì)形成四分體、同源染色體分離 c.減Ⅱ過(guò)程都有著絲粒的分裂,姐妹染色單體的分開(kāi) ②產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目都是4個(gè),且細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 2.同源染色體的判斷依據(jù) (1)據(jù)配對(duì)現(xiàn)象判斷:細(xì)胞中有染色體兩兩配對(duì)現(xiàn)象時(shí),說(shuō)明細(xì)胞中一定含同源染色體。 (2)據(jù)染色體數(shù)目判斷:當(dāng)正常細(xì)胞中染色體數(shù)目為奇數(shù)時(shí),說(shuō)明細(xì)胞中無(wú)同源染色體。 (3)據(jù)染色體的形態(tài)和大小判斷:一個(gè)細(xì)胞中的每條染色體在該細(xì)胞中均有一條形態(tài)、大小與之相同的染色體時(shí),說(shuō)明細(xì)胞中可能存在同源染色體。 3.含n對(duì)同源染
18、色體的精(卵)原細(xì)胞、生物體形成的配子(無(wú)交叉互換) 精(卵)原細(xì)胞個(gè)數(shù) 配子個(gè)數(shù) 配子種類 1個(gè)精原細(xì)胞 4 2種(多種情況) 1個(gè)卵原細(xì)胞 1 1種(多種情況) m個(gè)精原細(xì)胞 4m 2n m個(gè)卵原細(xì)胞 m 2n 1個(gè)生物體 2n [特別提醒] (1)一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂可以形成四個(gè)等大的精細(xì)胞,經(jīng)過(guò)變形形成四個(gè)兩種染色體組成不同的精子,這四個(gè)精子染色體組成的特點(diǎn)是“由同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂來(lái)的兩兩相同”。 (2)一個(gè)卵原細(xì)胞只形成一個(gè)一種卵細(xì)胞+3個(gè)極體。極體中幾乎沒(méi)有細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)主要分配到卵細(xì)胞中,細(xì)胞質(zhì)中貯存有大量的受精卵發(fā)育所需要
19、的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 (3)胞質(zhì)均等分裂的不一定是精子形成過(guò)程,如后期Ⅱ第一極體的胞質(zhì)是均等分裂的;胞質(zhì)不均等分裂一定是卵細(xì)胞形成過(guò)程。 受精作用與減數(shù)分裂的意義 1.配子中染色體組合多樣性的原因 (1)后期Ⅰ:同源染色體分離的同時(shí),非同源染色體自由組合。 (2)前期Ⅰ:同源染色體上的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。 2.受精作用[判斷] (1)受精時(shí),精子全部進(jìn)入卵細(xì)胞中。(×) (2)受精時(shí),可發(fā)生多個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合的現(xiàn)象。(×) (3)受精的實(shí)質(zhì)是精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。(√) (4)受精卵中的染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方。(√) 3.減數(shù)
20、分裂的意義 (1)就有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目恒定有重要作用。 (2)減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能。 1.結(jié)合細(xì)胞膜的有關(guān)知識(shí)分析,精子和卵細(xì)胞的相互識(shí)別與細(xì)胞膜上的哪種成分有關(guān),精子和卵細(xì)胞融合的過(guò)程體現(xiàn)了膜的什么特性? 提示:精、卵細(xì)胞的相互識(shí)別與細(xì)胞膜表面的糖蛋白有關(guān)。二者相互融合體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性。 2.受精卵中的染色體一半來(lái)自精子,一半來(lái)自卵細(xì)胞,是否意味著父、母雙方各為后代提供一半的遺傳物質(zhì)?試分析原因。 提示:不是。受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方;但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來(lái)自卵細(xì)胞。 3.減
21、數(shù)分裂和受精作用為什么可維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定? 提示:經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂使生殖細(xì)胞(配子)中染色體數(shù)目比體細(xì)胞減少一半,而受精作用使受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的染色體數(shù)目。 1.受精作用的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) (1)質(zhì)膜的識(shí)別功能:一般來(lái)說(shuō),只有同種生物的精子和卵細(xì)胞才能相互識(shí)別,進(jìn)行融合完成受精作用。 (2)生物膜的流動(dòng)性:使兩性生殖細(xì)胞融合為一個(gè)受精卵。 2.有性生殖產(chǎn)生的后代呈現(xiàn)多樣性的原因 (1)配子中染色體組合具有多樣性: ①后期Ⅰ非同源染色體自由組合,導(dǎo)致減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中染色體組合具有多樣性。 ②前期Ⅰ四分體中同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉
22、互換,導(dǎo)致減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類增多。 (2)受精時(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合具有隨機(jī)性。 3.減數(shù)分裂與受精作用的意義 有利于生物在自然選擇中的進(jìn)化;維持了每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,促進(jìn)了遺傳物質(zhì)的重新組合。其過(guò)程可用下圖表示: [特別提醒] 受精卵的細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)(核DNA)一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方;但由于受精過(guò)程中精子的細(xì)胞質(zhì)幾乎不參與受精卵的形成,因此受精卵的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)DNA幾乎全來(lái)自母方。 以圖示為載體,考查減數(shù)分裂中的基本概念 [例1] 關(guān)于右圖的敘述不正確的是( ) A.在前期時(shí),④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會(huì),形成兩個(gè)四分體。 B.
23、在后期時(shí),移向同一極的染色體均含同源染色體 C.④是一條染色體,包含兩條染色單體①和③,它們通過(guò)一個(gè)著絲粒②相連 D.細(xì)胞中含有兩對(duì)同源染色體,其中④和⑦為一對(duì)同源染色體 [思路點(diǎn)撥] [精講精析] 圖中④和⑦為一對(duì)同源染色體,⑤和⑥也為一對(duì)同源染色體。每條染色體均包含兩條姐妹染色單體,且染色體的著絲粒均位于赤道面兩側(cè),表示處于減數(shù)第一次分裂中期;在減數(shù)第一次分裂前期時(shí),同源染色體兩兩配對(duì),發(fā)生聯(lián)會(huì),形成四分體;在減數(shù)第一次分裂后期時(shí),同源染色體分離,移向同一極的染色體均不含同源染色體。 [答案] B 減數(shù)第二次分裂后期(如右圖)移向兩極的兩條染色體雖然形態(tài)、大小相同,但卻
24、是由同一條染色體復(fù)制而來(lái)的(即來(lái)源相同),因此不是同源染色體。 1.下面關(guān)于同源染色體的敘述中,正確的是( ) ①同源染色體一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方 ②同源染色體是由一條染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制而成的兩條染色體 ③同源染色體的形狀和大小一般都相同 ④在減數(shù)分裂中配對(duì)的兩條染色體 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 解析:選C 同源染色體是指在減數(shù)分裂中配對(duì)的兩條染色體,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,形狀和大小一般都相同;由一條染色體復(fù)制形成的兩條姐妹染色單體,分開(kāi)后成為兩條染色體,它們的來(lái)源是相同的。 以圖示為載體,考查
25、減數(shù)分裂的過(guò)程 [例2] 下列是動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂各時(shí)期的示意圖,正確表示分裂過(guò)程順序的是( ) A.③→⑥→④→①→②→⑤ B.⑥→③→②→④→①→⑤ C.③→⑥→④→②→①→⑤ D.③→⑥→②→④→①→⑤ [思路點(diǎn)撥] [精講精析] 根據(jù)細(xì)胞中染色體行為的變化可判斷①處于后期Ⅱ,此時(shí)染色體的著絲粒分裂,染色單體分開(kāi)成為染色體,在紡錘絲的牽引下移向兩極且無(wú)同源染色體;②處于后期Ⅰ,此時(shí)細(xì)胞中同源染色體分開(kāi);③處于前期Ⅰ,此時(shí)細(xì)胞中同源染色體配對(duì),形成四分體;④是減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞,處于前期Ⅱ;⑤處于末期Ⅱ,細(xì)胞分裂完成,
26、產(chǎn)生了四個(gè)生殖細(xì)胞;⑥處于中期Ⅰ,此時(shí)細(xì)胞中同源染色體成對(duì)地排列在細(xì)胞的赤道面上,可得出這些細(xì)胞的分裂順序?yàn)棰邸蕖凇堋佟荨? [答案] D (1)減數(shù)第一次分裂的主要特點(diǎn)是同源染色體分離。減數(shù)第二次分裂的主要特點(diǎn)是著絲粒分裂,姐妹染色單體分離。 (2)減數(shù)第一次分裂分開(kāi)的是同源染色體,第二次分裂分開(kāi)的是姐妹染色單體。 (3)第一次分裂導(dǎo)致染色體數(shù)減半,第二次分裂前后染色體數(shù)未變(相當(dāng)于一次有絲分裂)。兩次分裂都導(dǎo)致DNA數(shù)減半。 2.處于下列各時(shí)期的細(xì)胞中既含同源染色體,又含染色單體的是( ) ①后期Ⅰ?、谇捌冖颉、塾薪z分裂后期?、苡薪z分裂中期 ⑤中期Ⅰ ?、藓笃?/p>
27、Ⅱ A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑤ D.②③⑥ 解析:選C 后期Ⅰ同源染色體分離,形成的子細(xì)胞內(nèi)不再存在同源染色體,故②⑥無(wú)同源染色體;染色體復(fù)制后,同一個(gè)著絲粒上連著兩條染色單體,當(dāng)著絲粒分裂后染色單體分開(kāi)形成染色體,著絲粒在有絲分裂后期或后期Ⅱ分裂,故③⑥不存在染色單體,既含同源染色體,又含染色單體的是①④⑤。 以柱形圖為載體,考查減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目與DNA分子數(shù)目的變化 [例3] 下圖中甲~丁為某動(dòng)物(染色體數(shù)=2n)睪丸中細(xì)胞分裂不同時(shí)期的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的比例,關(guān)于此圖敘述錯(cuò)誤的是( ) A.Ⅱ代
28、表染色單體 B.甲所處階段發(fā)生基因的自由組合 C.甲~丁中DNA的數(shù)量比是4∶2∶2∶1 D.丁圖可表示有絲分裂后期 [思路點(diǎn)撥] [精講精析] 由圖中數(shù)量變化關(guān)系可知:Ⅰ代表染色體,Ⅱ代表染色單體,Ⅲ代表DNA;甲表示減Ⅰ時(shí)期,故在甲階段可發(fā)生基因的自由組合;由圖中可知甲~丁中DNA的數(shù)量比為4∶2∶2∶1;丁中染色體數(shù)和DNA數(shù)都是n,無(wú)染色單體,染色體數(shù)是體細(xì)胞中染色體數(shù)的一半,應(yīng)該是減Ⅱ結(jié)束時(shí),而有絲分裂后期染色體數(shù)和DNA數(shù)都是4n。 [答案] D 減數(shù)分裂過(guò)程中各時(shí)期一個(gè)細(xì)胞內(nèi)染色體、核DNA、染色單體的數(shù)量變
29、化(設(shè)正常體細(xì)胞染色體數(shù)為2N,核內(nèi)DNA含量為2a) 項(xiàng)目 減數(shù)分裂 間期 減數(shù)Ⅰ分裂 減數(shù)Ⅱ分裂 前期Ⅰ 中期Ⅰ 后期Ⅰ 末期Ⅰ 前期Ⅱ 中期Ⅱ 后期Ⅱ 末期Ⅱ 染色 體數(shù) 2N 2N 2N 2N 2N→N N N 2N 2N→N 核DNA 含量 2a→4a 4a 4a 4a 4a→2a 2a 2a 2a 2a→a 染色 單體數(shù) 0→4N 4N 4N 4N 4N→2N 2N 2N 0 0 (1)染色單體消失在后期Ⅱ,此時(shí)開(kāi)始染色單體數(shù)為零。 (2)處于后期Ⅱ的細(xì)胞中,染色體數(shù)=DNA分子數(shù)。
30、 (3)處于減數(shù)分裂前的間期的G2期、前期Ⅰ→中期Ⅱ時(shí),染色體∶DNA∶染色單體=1∶2∶2。 3.下圖表示細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體、核DNA變化相對(duì)值。下列有關(guān)a~c段(不含a、c點(diǎn))的敘述正確的是( ) A.細(xì)胞中始終存在染色單體 B.細(xì)胞中始終存在同源染色體 C.細(xì)胞中染色體和核DNA數(shù)之比由1∶2變?yōu)?∶1 D.此時(shí)期表示初級(jí)精(卵)母細(xì)胞 解析:選A 據(jù)圖可知,圖中虛線數(shù)目加倍一次,但連續(xù)減半兩次,因此該虛線應(yīng)表示減數(shù)分裂過(guò)程中DNA的變化相對(duì)值,實(shí)線表示染色體的變化相對(duì)值,其中O~a表示減數(shù)分裂的間期,b為減數(shù)第一次分裂末期,同源染色體彼此分離進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中
31、,b~c段處于次級(jí)性母細(xì)胞階段,無(wú)同源染色體,c點(diǎn)為染色單體彼此分離形成子染色體的過(guò)程。a~c段(不含a、c點(diǎn))細(xì)胞中始終存在染色單體,并且染色體和核DNA數(shù)之比一直為1∶2。 以過(guò)程圖為載體,考查精子與卵細(xì)胞的產(chǎn)生 [例4] 動(dòng)物的卵細(xì)胞形成過(guò)程如下圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)該過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是________。 (2)③是________細(xì)胞,有染色單體________條,四分體________個(gè)。用③中的數(shù)字表示該細(xì)胞分裂時(shí),一定要分離的染色體是________;在該分裂過(guò)程中,非同源染色體的組合是____________________________。 (3
32、)指出下列過(guò)程各發(fā)生在減數(shù)分裂的哪個(gè)時(shí)期,并在括號(hào)內(nèi)注明相應(yīng)的序號(hào)。 ①同源染色體配對(duì):[ ]________。 ②同源染色體分離:[ ]________。 ③染色體的著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi)[ ]________。 [思路點(diǎn)撥] [精講精析] 染色體的復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期,同源染色體的分開(kāi)發(fā)生在后期Ⅰ,而后期Ⅱ則完成了著絲粒的分裂,使染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。本題重在考查卵細(xì)胞的形成過(guò)程,在解本題時(shí)常遇到的錯(cuò)誤是混淆卵細(xì)胞與精子的形成過(guò)程,混淆減數(shù)分裂各個(gè)階段的特點(diǎn)及DNA、染色體數(shù)目的變化??梢?jiàn),要正常解答本題應(yīng)該對(duì)減數(shù)分裂各階段的特點(diǎn)及分裂過(guò)程中DNA、染色體的變
33、化趨勢(shì)記憶深刻。 [答案] (1)卵巢 (2)初級(jí)卵母 8 2 1和2、3和4 1和3、2和4或1和4、2和3 (3)①[②]前期Ⅰ ②[⑤]后期Ⅰ ③[⑧]后期Ⅱ 精子與卵細(xì)胞形成過(guò)程中有關(guān)細(xì)胞的判斷 判斷規(guī)律: 4.下面為某高等哺乳動(dòng)物體內(nèi)五個(gè)不同細(xì)胞分裂時(shí)期的圖像。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.圖中DNA數(shù)目是染色體數(shù)目二倍的細(xì)胞為乙、丙、戊,不含染色單體的細(xì)胞為甲、丁 B.從圖丁可確定該動(dòng)物一定是雄性個(gè)體,其體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目為4條 C.圖中含有同源染色體的細(xì)胞是甲、乙、丙、戊,含有四分體的細(xì)胞為乙、戊 D.若該生物為基因型是Aa
34、Bb的雄性個(gè)體,則該生物能產(chǎn)生四種配子 解析:選B 圖甲為有絲分裂的后期,圖乙為中期Ⅰ,圖戊為同源染色體配對(duì)形成四分體;圖丙為有絲分裂中期;圖丁沒(méi)有同源染色體且姐妹染色單體分離,為后期Ⅱ。 以具體信息為依托,考查配子基因(或染色體)組成的多樣性 [例5] 從某動(dòng)物產(chǎn)生的精子中提取出四個(gè),經(jīng)測(cè)定基因型分別為AB、Ab、aB、ab,若不考慮交叉互換與基因突變,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.這四個(gè)精子至少來(lái)自兩個(gè)精原細(xì)胞 B.這四個(gè)精子可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞 C.AB、ab不可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞 D.AB、Ab不可能來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞 [思路點(diǎn)撥] [精講精
35、析] 在不考慮交叉互換與基因突變的情況下,一個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時(shí)由于等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合而形成基因型為AB和ab或Ab和aB的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。減數(shù)第二次分裂時(shí),由同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成的兩個(gè)精子的基因型是完全相同的,為AB、AB和ab、ab或Ab、Ab和aB、aB。若出現(xiàn)基因型為AB、Ab、aB、ab的四個(gè)精子,說(shuō)明其至少來(lái)自兩個(gè)不同的精原細(xì)胞。 [答案] B 根據(jù)染色體組成判斷配子來(lái)源的方法 (1)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體完全相同,則它們可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為“同為同一‘次’”。 (2)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好“互補(bǔ)”,則它們可能來(lái)
36、自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為“補(bǔ)為同一‘初’”。 (3)若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同,有的互補(bǔ),只能判定可能來(lái)自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程。簡(jiǎn)記為“同、補(bǔ)同一‘體’”。 5.下圖甲是某生物的一個(gè)精細(xì)胞,根據(jù)染色體的類型和數(shù)目,判斷圖乙中與其來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞的有( ) A.①② B.①④ C.①③ D.②④ 解析:選C 減數(shù)第一次分裂的特點(diǎn):同源染色體分離;減數(shù)第二次分裂的特點(diǎn):次級(jí)精母細(xì)胞內(nèi)由同一著絲粒相連的兩條姐妹染色單體分開(kāi)成為兩條子染色體分別進(jìn)入兩個(gè)精細(xì)胞中,所以由同一精原細(xì)胞最終分裂形成的精細(xì)胞中,染色
37、體組成基本相同或恰好“互補(bǔ)”。根據(jù)圖乙中各細(xì)胞內(nèi)染色體特點(diǎn)分析,①圖與圖甲的染色體組成互補(bǔ),③圖與圖甲的染色體組成基本相同,由此可判斷出①③與圖甲精細(xì)胞來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞。 受精作用 [例6] 下列有關(guān)受精的敘述錯(cuò)誤的是( ) A.受精卵中全部的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方 B.受精時(shí),精核與卵核會(huì)發(fā)生融合 C.受精卵中的染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方 D.受精卵中的染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中的染色體數(shù)相同 [思路點(diǎn)撥] [精講精析] 受精是精子和卵細(xì)胞結(jié)合成合子的過(guò)程,在此過(guò)程中精子只有頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面,精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)以后,精子的細(xì)胞核
38、與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合在一起,形成受精卵的細(xì)胞核,所以合子中的染色體一半來(lái)自父方(精子),一半來(lái)自母方(卵細(xì)胞),使受精卵中的染色體數(shù)恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目;因?yàn)檫z傳物質(zhì)并不是全部存在于染色體上(即細(xì)胞核中),在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體和葉綠體中也有少量的遺傳物質(zhì)(DNA),而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞,所以受精卵中的全部遺傳物質(zhì)就不是一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方,而是母方比父方多提供了細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)。 [答案] A 6.以下對(duì)高等動(dòng)物通過(guò)減數(shù)分裂形成的♀、♂配子以及受精作用的描述,正確的是( ) A.每個(gè)卵細(xì)胞繼承了初級(jí)卵母細(xì)胞核中1/2的遺傳物質(zhì) B.等位基因進(jìn)入卵細(xì)胞的機(jī)
39、會(huì)并不相等,因?yàn)橐淮螠p數(shù)分裂只形成一個(gè)卵細(xì)胞 C.進(jìn)入卵細(xì)胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細(xì)胞質(zhì) D.♀、♂配子彼此結(jié)合的機(jī)會(huì)相等,因?yàn)樗鼈兊臄?shù)量相等 解析:選C 因核基因是均分的,所以每個(gè)卵細(xì)胞繼承了初級(jí)卵母細(xì)胞核中l(wèi)/4的遺傳物質(zhì);等位基因進(jìn)入卵細(xì)胞的機(jī)會(huì)是相同的,各占一半;雌雄配子的數(shù)量一般不相等,雄配子遠(yuǎn)遠(yuǎn)地多于雌配子的數(shù)量。 [課堂回扣練習(xí)] 一、概念原理識(shí)記題 1.下列有關(guān)四分體的敘述正確的是( ) A.四分體中的姐妹染色單體間常發(fā)生交叉互換 B.一對(duì)配對(duì)的同源染色體含有四條染色單體 C.四分體是含染色單體的任意兩條染色體 D.形狀和大小相同的兩條染色體含
40、有四個(gè)DNA分子 解析:選B 減數(shù)分裂過(guò)程中,配對(duì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體,稱為四分體,四分體中的非姐妹染色單體間常發(fā)生交叉互換。 二、易錯(cuò)易混辨析題 2.下列關(guān)于幾位同學(xué)對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中同源染色體的認(rèn)識(shí),其中正確的是( ) A.甲同學(xué)認(rèn)為同源染色體的大小、形狀一定相同 B.乙同學(xué)認(rèn)為大小、形狀相同的染色體一定是同源染色體 C.丙同學(xué)認(rèn)為同源染色體一定要配對(duì),形成四分體 D.丁同學(xué)認(rèn)為減數(shù)分裂過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)可能沒(méi)有同源染色體 解析:選D 同源染色體的大小、形狀一般相同,但也有例外,如人體男性體細(xì)胞中的X、Y這對(duì)性染色體,形狀和大小差別較大,Y染色體比X染色體要小得多
41、。大小、形狀相同的染色體不一定是同源染色體,如姐妹染色單體著絲粒分裂后形成的兩條染色體,大小、形狀完全相同,但不是同源染色體。減數(shù)分裂中配對(duì)的染色體一定為同源染色體,但同源染色體在有絲分裂過(guò)程中不發(fā)生配對(duì)。在減數(shù)第一次分裂結(jié)束后,同源染色體分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中,故減數(shù)第二次分裂過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)無(wú)同源染色體。 3.下面為精原細(xì)胞增殖以及形成精細(xì)胞過(guò)程的示意圖。圖中標(biāo)明了部分染色體與染色體上的基因。設(shè)①和③細(xì)胞都處于染色體的著絲粒向兩極移動(dòng)的時(shí)期。下列關(guān)于圖解敘述正確的是( ) A.①中有同源染色體,染色體數(shù)目為2n,DNA數(shù)目為4a B.②有姐妹染色單體,①和③也可能有姐妹染色單體
42、C.②中有同源染色體,染色體數(shù)目為2n,DNA數(shù)目為4a D.③中無(wú)同源染色體,染色體數(shù)目為n,DNA數(shù)目為2a 解析:選C ①表示有絲分裂過(guò)程后期的細(xì)胞,含有同源染色體,著絲粒已分裂,染色體數(shù)暫時(shí)加倍為4n,DNA分子數(shù)為4a;②為初級(jí)精母細(xì)胞,含有染色單體,在有絲分裂后期(①)及后期Ⅱ③的細(xì)胞中不含姐妹染色單體;②中有同源染色體,染色體數(shù)目為2n,DNA數(shù)目為4a;③為次級(jí)精母細(xì)胞處于后期Ⅱ,由于著絲粒分裂染色體數(shù)暫時(shí)加倍為2n。 三、基本原理應(yīng)用題 4.基因型為Mm的動(dòng)物,在產(chǎn)生精子的過(guò)程中,如果不考慮交叉互換,基因M和M、m和m、M和m的分離,分別發(fā)生在下列哪些過(guò)程中( )
43、 ①精原細(xì)胞形成初級(jí)精母細(xì)胞?、诔跫?jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞?、鄞渭?jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞 ④精細(xì)胞變形為精子 A.①②③ B.③③② C.②②② D.②③④ 解析:選B 基因M和M、m和m的分離,發(fā)生在減數(shù)第二次分裂中著絲粒分裂時(shí);M和m的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中同源染色體分開(kāi)時(shí)。 四、實(shí)驗(yàn)探究分析題 5.為了觀察減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)材料選擇恰當(dāng)?shù)氖? ) ①蠶豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊?、刍认x(chóng)的精巢 ④小鼠的卵巢 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析:選C 要想觀察減數(shù)分裂的全過(guò)程,必須要求觀察材料能
44、夠連續(xù)地完成減數(shù)分裂的過(guò)程。蠶豆的雄蕊和蝗蟲(chóng)的精巢能夠完整地進(jìn)行減數(shù)分裂;而桃花的雌蕊中減數(shù)分裂已經(jīng)完成,形成了卵細(xì)胞等生殖細(xì)胞,觀察不到整個(gè)減數(shù)分裂的過(guò)程;小鼠卵巢中的卵子只能分裂到減數(shù)第二次分裂的中期,觀察不到整個(gè)過(guò)程。植物的雄蕊和昆蟲(chóng)精巢中正在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞很多,也容易找到減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞。 [回扣知識(shí)點(diǎn)] 1.四分體的概念及形成。
45、 2.易誤點(diǎn)提醒:分裂各時(shí)期同源染色體認(rèn)知
46、3.易誤點(diǎn)提醒:染色體復(fù)制時(shí)染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA數(shù)的變化異同辨析。 4.能力遷移:能夠運(yùn)用減數(shù)分裂的過(guò)程對(duì)相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析。 5.[方法指導(dǎo)] 選擇的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? [課下綜合檢測(cè)1] 一、選擇題 1.下圖染色體中表示近端著絲粒染色體的是( ) 解析:選B 近端著絲粒染色體特點(diǎn)是著絲粒兩側(cè)的臂長(zhǎng)短不一,一條臂長(zhǎng)、一條臂短。 2.以下①~④為動(dòng)物生殖細(xì)胞形成過(guò)程中某些時(shí)期的示意圖。按分裂時(shí)期的先后排序,正確的是( ) A.①②③④ B.②①④③ C.③④②① D.④①③② 解析:選B?、贋闇p數(shù)分裂后期
47、Ⅰ,理由是同源染色體分離。②為中期Ⅰ,理由是同源染色體排列在赤道面兩側(cè)。③為后期Ⅱ,理由是沒(méi)有同源染色體,著絲粒分裂。④為中期Ⅱ,理由是沒(méi)有同源染色體,著絲粒排列在赤道面上。所以順序是②①④③。 3.下列關(guān)于減數(shù)分裂過(guò)程的敘述中,不正確的是( ) A.配對(duì)的染色體各自具有一定的獨(dú)立性 B.不同對(duì)的同源染色體之間是可發(fā)生自由組合的 C.一個(gè)四分體中含有四條染色單體 D.配對(duì)的同源染色體一同移向哪一極是隨機(jī)的 解析:選D 配對(duì)的染色體是同源染色體,它們?cè)诤笃冖癖舜朔蛛x,分別進(jìn)入兩個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞中,具一定的獨(dú)立性。不同對(duì)的同源染色體之間的關(guān)系屬于非同源染色體的關(guān)系,非同源染色體之間在后
48、期Ⅰ中表現(xiàn)為自由組合;同源染色體在前期Ⅰ配對(duì),此時(shí)每對(duì)同源染色體含四條染色單體。后期Ⅰ配對(duì)的同源染色體彼此分離,分別移向兩極。雖然其中一條染色體移向哪一極是隨機(jī)的,但正常情況下同源染色體不能同時(shí)移向同一極。 4.細(xì)胞減數(shù)第一次分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)( ) A.同源染色體配對(duì) B.四分體中的非姐妹染色單體之間交叉互換 C.同源染色體彼此分離 D.姐妹染色單體分離 解析:選D 姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅱ(或有絲分裂后期)。 5.(江蘇高考改編)下圖為某生物一個(gè)細(xì)胞的分裂圖像,著絲粒均在染色體端部,圖中1、2、3、4 各表示一條染色體。下列表述正確的是( ) A.圖中細(xì)
49、胞處于減數(shù)第二次分裂前期 B.圖中細(xì)胞的染色體數(shù)是體細(xì)胞的2 倍 C.染色體1 與2 在后續(xù)的分裂過(guò)程中會(huì)相互分離 D.染色體1 與3 必定會(huì)出現(xiàn)在同一子細(xì)胞中 解析:選C 圖中同源染色體聯(lián)會(huì),屬于前期Ⅰ;一個(gè)著絲粒上有兩條DNA分子,但染色體數(shù)目沒(méi)變,和體細(xì)胞中的數(shù)目一樣;染色體1和2是同源染色體,在后期Ⅰ會(huì)相互分離,進(jìn)入不同子細(xì)胞;1和3是非同源染色體,在后期Ⅰ,會(huì)發(fā)生自由組合,1可以和3或4進(jìn)入同一個(gè)子細(xì)胞。 6.對(duì)下圖減數(shù)分裂過(guò)程某階段的描述,正確的是( ) A.同源染色體移向兩極 B.非姐妹染色單體交換結(jié)束 C.該細(xì)胞處于減數(shù)分裂的中期Ⅱ D.姐妹染色單體排列
50、在赤道面上 解析:選B 題圖為動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)第一次分裂中期Ⅰ圖,同源染色體兩兩整齊地排列在赤道面上,其中非姐妹染色單體的交換在前期已經(jīng)結(jié)束。 7.(江蘇高考)觀察到的某生物(2n=6)減數(shù)分裂后期Ⅱ細(xì)胞如圖所示。下列解釋合理的是( ) A.減數(shù)第一次分裂中有一對(duì)染色體沒(méi)有相互分離 B.減數(shù)第二次分裂中有一對(duì)染色單體沒(méi)有相互分離 C.減數(shù)第一次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次 D.減數(shù)第二次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次 解析:選A 題干中2n=6,說(shuō)明是二倍體生物、染色體數(shù)為6條,正常減數(shù)分裂后子細(xì)胞中的染色體數(shù)應(yīng)為3個(gè),而此圖中減數(shù)第二次分裂后期的一極中是4個(gè),且圖中一極的第二個(gè)和第
51、四個(gè)是相同的,說(shuō)明它們是同源染色體,出現(xiàn)這種情況的原因是在減數(shù)第一次分裂時(shí)一對(duì)同原染色體沒(méi)有分離,進(jìn)入同一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞。 8.人體下列細(xì)胞中,一般含有同源染色體的一組是( ) ①口腔上皮細(xì)胞 ②精原細(xì)胞 ③次級(jí)精母細(xì)胞 ④成熟紅細(xì)胞 ?、菪募〖?xì)胞 A.①⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②⑤ 解析:選D 減數(shù)分裂后期Ⅰ同源染色體分開(kāi),產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中無(wú)同源染色體,而成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核,也不含有同源染色體。 9.下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述,正確的是( ) ①減數(shù)分裂包括兩次連續(xù)的分裂 ②在次級(jí)精母細(xì)胞中
52、存在同源染色體 ③著絲粒在后期Ⅰ一分為二④減數(shù)分裂結(jié)果是染色體數(shù)目減半,DNA數(shù)目不變?、萃慈旧w分離,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半?、夼鋵?duì)后染色體復(fù)制,形成四分體?、呷旧w數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂的末期Ⅱ A.①②③ B.④⑤⑥ C.①⑤ D.⑥⑦ 解析:選C 次級(jí)精母細(xì)胞中不存在同源染色體,在后期Ⅰ同源染色體分開(kāi);著絲粒是在后期Ⅱ而非后期Ⅰ一分為二的;減數(shù)分裂的結(jié)果是生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)都減半;染色體復(fù)制是在配對(duì)之前完成的;染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂的末期Ⅰ。 10.同種生物雌、雄個(gè)體生殖細(xì)胞形成過(guò)程的各階段中,DNA含量最多的是( )
53、 A.初級(jí)精(卵)母細(xì)胞 B.卵細(xì)胞或極體 C.次級(jí)精(卵)母細(xì)胞 D.精細(xì)胞或精子 解析:選A 染色體在間期完成復(fù)制形成初級(jí)精(卵)母細(xì)胞,此時(shí)細(xì)胞中DNA含量加倍,接著由于細(xì)胞連續(xù)兩次分裂形成四個(gè)子細(xì)胞,導(dǎo)致核內(nèi)DNA含量連續(xù)兩次平均分配,故核DNA含量是初級(jí)精(卵)母細(xì)胞>次級(jí)精(卵)母細(xì)胞 >精(卵)細(xì)胞。 二、非選擇題 11.下面為某雄性動(dòng)物細(xì)胞分裂的一組圖像,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)該動(dòng)物的體細(xì)胞中染色體數(shù)目是________條。 (2)正在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞是圖____________,含有染色單體的細(xì)胞是圖___________,沒(méi)有同源染色體
54、的細(xì)胞是圖____________。 (3)圖B所示的細(xì)胞有________個(gè)四分體,圖C所示的細(xì)胞所處的分裂時(shí)期為_(kāi)_______,圖D所示的細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂后形成的是________。 (4)A細(xì)胞有________條染色體,有________個(gè)DNA分子,A細(xì)胞經(jīng)分裂形成的子細(xì)胞是________________。 (5)此5個(gè)細(xì)胞發(fā)生的先后順序可能是_________________________________________ ________________________________________________________________________。
55、解析:圖中有同源染色體且無(wú)配對(duì)現(xiàn)象的A、C為有絲分裂,其余為減數(shù)分裂,有絲分裂后期和后期Ⅱ,著絲粒分裂且細(xì)胞中無(wú)染色單體,但后期Ⅱ細(xì)胞中無(wú)同源染色體。A為有絲分裂后期,D為后期Ⅱ,E為中期Ⅱ。該動(dòng)物體細(xì)胞中有2對(duì)4條染色體。 答案:(1)4 (2)B、D、E B、C、E D、E (3)2 有絲分裂中期 精細(xì)胞 (4)8 8 體細(xì)胞 (5)C→A→B→E→D 12.下圖中甲、乙、丙分別表示某種生物(只含兩對(duì)同源染色體)的三個(gè)正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)甲圖表示________________期細(xì)胞,分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱是_____________。
56、 (2)乙圖表示__________期細(xì)胞,有同源染色體________對(duì),產(chǎn)生的子細(xì)胞為_(kāi)______。 (3)丙圖表示________________期細(xì)胞,該細(xì)胞名稱是________________,分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞是________________。 解析:審題時(shí)要注意:“只含兩對(duì)同源染色體”的限制條件,識(shí)圖時(shí)要比較三個(gè)細(xì)胞的形態(tài)和各細(xì)胞內(nèi)染色體的排布狀態(tài)。三幅圖均顯示:染色體平均分布到細(xì)胞兩極和細(xì)胞形態(tài)伸長(zhǎng),可以斷定它們均處于分裂后期。再比較甲、乙兩圖:甲圖中染色體存在染色單體,且又是同源染色體分離,可以確定甲圖為減數(shù)分裂后期Ⅰ,乙圖中著絲粒分裂,且細(xì)胞的兩極可找到成對(duì)的同
57、源染色體,可確定乙圖為有絲分裂后期。最后比較乙、丙兩圖:丙圖染色體比乙圖減少一半,且移向兩極的染色體成單存在,加上丙圖細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)不均等內(nèi)縊,所以可以確定丙圖為后期Ⅱ,丙圖細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞,它分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞一大一小,分別為卵細(xì)胞和第二極體。 答案:(1)減數(shù)第一次分裂后 次級(jí)精母細(xì)胞 (2)有絲分裂后 4 體細(xì)胞 (3)減數(shù)第二次分裂后 次級(jí)卵母細(xì)胞 卵細(xì)胞和第二極體 [課下綜合檢測(cè)2] 一、選擇題 1.某動(dòng)物減數(shù)分裂所產(chǎn)生的一個(gè)極體中,染色體數(shù)為m,核DNA分子數(shù)為n,已知m=n,則該動(dòng)物的一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞中的染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)分別是( ) A.m和n
58、 B.2m和2n C.2m和4n D.4m和2n 解析:選C 題干中已知產(chǎn)生的一個(gè)極體中染色體數(shù)等于DNA分子數(shù),說(shuō)明此時(shí)著絲粒已經(jīng)分裂,該極體是第二極體,故原體細(xì)胞中染色體數(shù)應(yīng)為2m,核內(nèi)DNA分子數(shù)為2n。初級(jí)卵母細(xì)胞由卵原細(xì)胞經(jīng)染色體復(fù)制而來(lái),其染色體數(shù)為2m,DNA分子數(shù)為4n。 2.下圖表示雄果蠅進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí),處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞(Ⅰ~Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①~③)的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是( ) A.Ⅱ所處階段細(xì)胞內(nèi)可能發(fā)生自由組合現(xiàn)象 B.Ⅲ代表初級(jí)精母細(xì)胞 C.②代表染色體 D.Ⅰ~Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶4∶1 解析:選A
59、分析圖示可知:Ⅰ為精原細(xì)胞,Ⅱ?yàn)槌跫?jí)精母細(xì)胞;在減 Ⅰ后期可發(fā)生基因的自由組合。Ⅲ為次級(jí)精母細(xì)胞,Ⅳ為精細(xì)胞;①表示染色體;②表示染色單體;③表示DNA;Ⅰ~Ⅳ中,③DNA的數(shù)量比是2∶4∶2∶1。 3.下圖表示哺乳動(dòng)物精子的形成過(guò)程中一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)DNA分子數(shù)量的變化。下列各項(xiàng)中對(duì)本圖的解釋完全正確的是( ) A.同源染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生在d~e的初期 B.e點(diǎn)染色體數(shù)目為n,f點(diǎn)染色體數(shù)目又出現(xiàn)短時(shí)間的加倍 C.e點(diǎn)同源染色體分離,f點(diǎn)染色體的著絲粒分裂 D.a(chǎn)~c是間期,c~f是分裂期,f~g是精細(xì)胞變形的階段 解析:選D 間期染色體完成復(fù)制,進(jìn)入分裂期后,同源染色體就出現(xiàn)
60、配對(duì)現(xiàn)象,應(yīng)發(fā)生在c~d初期。e點(diǎn)完成減數(shù)第一次分裂,同源染色體發(fā)生了分離,染色體數(shù)目變?yōu)閚;f點(diǎn)完成減數(shù)第二次分裂,每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)目仍為n條。e點(diǎn)表示同源染色體的分離并進(jìn)入了兩個(gè)子細(xì)胞中;f點(diǎn)表示著絲粒分裂后形成的兩條染色體分別進(jìn)入到兩個(gè)子細(xì)胞中;a~c段完成DNA的復(fù)制,表示間期;c~f段DNA連續(xù)兩次減半,表示分裂期;f~g表示完成分裂后精細(xì)胞變形為精子。 4.下列代表精子的染色體,A和a、B和b分別是細(xì)胞內(nèi)的兩對(duì)同源染色體,下列哪四個(gè)精子來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞( ) A.Ab、Ab、ab、ab B.a(chǎn)B、Ab、AB、AB C.Ab、aB、Ab、aB D.AB、Ab、ab
61、、aB 解析:選C 在減數(shù)第一次分裂時(shí)期,同源染色體分離的同時(shí),非同源染色體自由組合,移向兩極。對(duì)于含A、a,B、b兩對(duì)同源染色體的初級(jí)精母細(xì)胞來(lái)說(shuō)有兩種分離情況:若一組是A與B組合,另一組則是a與b組合,經(jīng)減數(shù)第二次分裂和變形后分別形成2個(gè)AB和2個(gè)ab的精子;或者是另一種分離情況,即形成2個(gè)Ab和2個(gè)aB的精子。但對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)只能有其中的一種分離情況,因此只能產(chǎn)生兩種類型的精子。 5.右圖所示為某動(dòng)物卵原細(xì)胞中染色體組成情況,該卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生3個(gè)極體和1個(gè)卵細(xì)胞,其中一個(gè)極體的染色體組成是1、3,則卵細(xì)胞的染色體組成是( ) A.2、4 B.1、3 C.1、3或2
62、、4 D.1、4或2、3 解析:選C 一個(gè)卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成的子細(xì)胞染色體兩兩相同,即4個(gè)子細(xì)胞2種類型。 6.一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞內(nèi)有8條染色體,經(jīng)減數(shù)分裂后,可能產(chǎn)生的精子種類和實(shí)際產(chǎn)生的精子種類分別是( ) A.16種、2種 B.32種、4種 C.8種、4種 D.16種、8種 解析:選A 一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞若有n對(duì)同源染色體,通過(guò)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合,產(chǎn)生精子的種類可能有2n種。但一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞實(shí)際只能產(chǎn)生4個(gè)精子,且兩兩相同。 7.人類精子發(fā)生過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可達(dá)92條 B
63、.姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的 C.染色單體的交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前 D.一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)相同精子的概率最大為1/223 解析:選D 人體體細(xì)胞中含有46條染色體,在減數(shù)分裂的間期,DNA復(fù)制可能出現(xiàn)差錯(cuò),姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能不同,復(fù)制后的每條染色體上含有兩條姐妹染色單體,故細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可以達(dá)到92條;姐妹染色單體交叉互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期;一個(gè)精原細(xì)胞可產(chǎn)生4個(gè)精子,且兩兩相同,故其產(chǎn)生兩個(gè)相同精子的概率為1。 8.正常情況下,受精作用不會(huì)導(dǎo)致( ) A.雙親遺傳物質(zhì)在受精卵內(nèi)會(huì)合 B.有性
64、生殖細(xì)胞結(jié)合后成為體細(xì)胞 C.受精卵內(nèi)的染色體數(shù)目是親代體細(xì)胞的二倍 D.受精卵中的染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方 解析:選C 減數(shù)分裂形成染色體數(shù)目減半的精、卵細(xì)胞,受精作用使染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中數(shù)目。 9.右圖為某種動(dòng)物雌性和雄性的體細(xì)胞染色體模式圖。該種動(dòng)物交配所形成的受精卵染色體模式圖可能是( ) 解析:選D 受精卵中染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自于母方。 10.下圖是某生物的精細(xì)胞,其中來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是( ) A.①② B.②④ C.③⑤ D.①④ 解析:選B 在不發(fā)生交叉互換的
65、情況下,一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體數(shù)目、形態(tài)相同。 二、非選擇題 11.下圖一、圖二表示兩種不同生物細(xì)胞增殖的相關(guān)過(guò)程,圖三、圖四是核內(nèi)DNA在分裂過(guò)程中的變化曲線,請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題: (1)從圖三分裂進(jìn)程分析,此曲線有一個(gè)不科學(xué)的地方是_______________________。 (2)分析圖二中的乙圖可知:該細(xì)胞處于________期,它能產(chǎn)生________種類型的子細(xì)胞。 (3)分析圖一、圖二各細(xì)胞分裂圖,染色體數(shù)與正常體細(xì)胞相同的是________。 (4)圖一是某植物根尖分生區(qū)細(xì)胞的分裂圖,該細(xì)胞處在曲線圖________中的________
66、段。 (5)請(qǐng)?jiān)趫D四中畫(huà)出此種分裂過(guò)程中染色體的變化曲線。 解析:(1)間期經(jīng)歷時(shí)間長(zhǎng),約占細(xì)胞周期的90%~95%。(2)乙圖同源染色體分離,為后期Ⅰ,因此能產(chǎn)生2種子細(xì)胞。(3)圖一為有絲分裂中期,染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同;圖二中甲為有絲分裂后期,染色體數(shù)目是體細(xì)胞的兩倍;乙為減數(shù)第一次分裂后期,染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同;丙為中期Ⅱ,染色體數(shù)目為體細(xì)胞的一半。(4)根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,圖三AB段表示有絲分裂間期,BC段表示前期,CD段表示中期。(5)畫(huà)圖提示:染色體復(fù)制之后,染色體數(shù)目仍為2N;cd段染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞,染色體數(shù)變?yōu)镹;后期Ⅱ著絲粒分裂,暫時(shí)加倍為2N;ef段染色體又平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞,染色體數(shù)變?yōu)镹。 答案:(1)間期時(shí)間在一個(gè)細(xì)胞周期中所占的比例太小 (2)減數(shù)第一次分裂后 2 (3)圖一和圖二中的乙 (4)三 CD (5)如上圖所示(要看好各個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置是否準(zhǔn)確) 12.假設(shè)下圖甲為動(dòng)物精巢內(nèi)的一個(gè)精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)量變化的曲線圖。(圖中數(shù)字1表示精原細(xì)胞的分裂間期) (1)請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: ①圖甲中處于
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