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1、第11講遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ),突破1減數(shù)分裂與有絲分裂,突破2配子多樣性以及細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系,總綱目錄,突破3實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂,一、減數(shù)分裂的概念,二、過程(連線),AbBcCaDfEdFe,,三、配子的形成 1.精子、卵細(xì)胞的形成過程,2.精子、卵細(xì)胞的形成過程不同 (1)卵細(xì)胞的形成經(jīng)歷了兩次細(xì)胞質(zhì)不均等分裂。 (2)卵細(xì)胞一經(jīng)形成,不需要變形。 (3)一個(gè)卵原細(xì)胞只能產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞,一個(gè)精原細(xì)胞能夠產(chǎn)生 4個(gè)精子。,3.配子中染色體組合多樣性的原因 (1)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。 (2)同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。,1.概念:指精子和卵細(xì)胞相互識(shí)
2、別、融合為受精卵的過程。,四、受精作用,2.過程,3.結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的染色體數(shù) 目,其中有一半染色體來自精子(父方),另一半來自卵細(xì)胞 (母方)。,4.減數(shù)分裂和受精作用的意義是對于維持每種生物前后代體細(xì)胞 中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。,1.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方,另一半來自母方。( ),2.減數(shù)第一次分裂后期,細(xì)胞的同源染色體分離,染色體數(shù)目減半。( ),3.減數(shù)第一次分裂前期,細(xì)胞的染色體數(shù)是體細(xì)胞的2倍。( ),4.觀察2n=6的某生物減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞,可見移向每一極的染色體有4條,其合理解釋是減數(shù)第一次分裂中
3、有一對染色體沒有相互分離。( ),5.基因型為AaXBY的小鼠產(chǎn)生了一個(gè)不含性染色體的AA型配子(等位基因A、a位于2號(hào)染色體上),其原因可能是2號(hào)染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離。( ),,,,,,6.雄蛙的一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞(C1、C2),一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(S1、S2)。其細(xì)胞核中DNA數(shù)目C1與C2相同,S1與S2不同,貯存的遺傳信息C1與C2不相同,S1與S2相同。( ),7.配子的多樣性除了與非同源染色體的自由組合有關(guān)外,還與四分體中的非姐妹染色單體的交叉互換有關(guān)。( ),8.正常情況下,在人的初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂
4、形成卵細(xì)胞的過程中,一個(gè)細(xì)胞中含有的X染色體條數(shù)最多為2。( ),9.同一個(gè)體中細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂過程中,前期染色體數(shù)目相同,染色體行為和DNA分子數(shù)目不同。( ),,,,,10.減數(shù)分裂過程中,細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行了兩次分裂,所以減數(shù)分裂也具有細(xì)胞周期。( ),11.減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似,但不同的是進(jìn)行減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞中不存在同源染色體。( ),12.減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞的相同。( ),13.人的次級(jí)精母細(xì)胞中一定含有Y染色體。( ),,,,,1.有絲分裂與減數(shù)分裂圖像的辨析(以二倍體雄性動(dòng)物為例) 有絲分裂與減數(shù)分裂主要分裂時(shí)期細(xì)胞圖像
5、的比較,突破1減數(shù)分裂與有絲分裂,2.減數(shù)分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數(shù)量變化 (1)模型,,(2)判斷方法,3.每條染色體上的DNA含量曲線分析,如圖所示曲線既適用于減數(shù)分裂,也適用于有絲分裂,相關(guān)分析如下:,1.細(xì)胞分裂方式的判斷 (1)“三看法”識(shí)別細(xì)胞分裂方式(以二倍體生物為例),(2)根據(jù)染色體形態(tài)和行為判斷(以二倍體生物為例),2.有絲分裂與減數(shù)分裂中染色體、核DNA數(shù)目變化直方圖分析(以二倍體雄性動(dòng)物為例),直方圖實(shí)質(zhì)上是坐標(biāo)曲線圖的變形,反映的也是染色體、核DNA或染色單體數(shù)量的變化關(guān)系。解題思路與坐標(biāo)曲線圖基本相同,但對染色單體的分析顯得尤為重要。在直方圖中,染色體
6、和核DNA的含量不可能是0,但染色單體會(huì)因著絲點(diǎn)的分裂而消失,所以直方圖中表示的某結(jié)構(gòu)如果能出現(xiàn)0,則其一定表示染色單體。,考向1以基礎(chǔ)判斷的形式,考查不同細(xì)胞分裂方式的特點(diǎn)及相關(guān)概念辨析 1.將與生物學(xué)有關(guān)的內(nèi)容依次填入如圖各框中,其中包含關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(),答案D有絲分裂的細(xì)胞具有細(xì)胞周期,細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。分裂間期的主要變化是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,染色單體分離發(fā)生在有絲分裂的后期,而同源染色體分離則發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,2.下列關(guān)于高等動(dòng)物細(xì)胞增殖的敘述,錯(cuò)誤的是() A.有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期,都進(jìn)行1次染色質(zhì)DNA的復(fù)制 B.細(xì)胞周
7、期的G2期已經(jīng)形成了1對中心體,在有絲分裂前期形成紡錘體 C.染色體數(shù)為2n=24的性原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂,中期染色體數(shù)和染色體DNA分子數(shù)分別為12和24 D.若在G2期某染色質(zhì)的1個(gè)DNA分子發(fā)生片段缺失,則該細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生的2個(gè)子細(xì)胞均含有該異常DNA,D,答案D有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期都進(jìn)行1次染色質(zhì)DNA的復(fù)制,A正確;動(dòng)物細(xì)胞有中心體,在G2期已形成了1對中心體,在有絲分裂前期中心體發(fā)出星射線形成紡錘體,B正確;減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞中,染色體數(shù)為體細(xì)胞的一半,DNA分子數(shù)與體細(xì)胞相等,C正確;G2期染色質(zhì)DNA復(fù)制已結(jié)束,若其中有1個(gè)DNA分子發(fā)生了片段缺失,則該細(xì)胞
8、有絲分裂形成的2個(gè)子細(xì)胞中只有1個(gè)子細(xì)胞含該異常DNA,D錯(cuò)誤。,3.(2018北京東城期末)如圖為處于特定分裂時(shí)期的某二倍體雄性動(dòng)物細(xì)胞中部分染色體示意圖。相關(guān)敘述正確的是() A.可能是次級(jí)精母細(xì)胞或極體 B.此細(xì)胞與精細(xì)胞染色體數(shù)相等 C.此細(xì)胞中不會(huì)出現(xiàn)等位基因的分離 D.該動(dòng)物體細(xì)胞中最多有四個(gè)染色體組,考向2以模型分析的形式，考查細(xì)胞分裂圖像辨析,D,答案D由圖和題干可知:該圖為二倍體雄性動(dòng)物的細(xì)胞,不可能是極體,A錯(cuò)誤;此細(xì)胞無同源染色體且著絲點(diǎn)分裂,可確定為處于減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞,隨后此細(xì)胞一分為二,形成的精細(xì)胞染色體數(shù)減半,B錯(cuò)誤;若減數(shù)第一次分裂的前期同源染色體的非姐
9、妹染色單體之間發(fā)生交叉互換,則此細(xì)胞中姐妹染色單體分離的同時(shí)可能會(huì)伴隨等位基因的分離,C錯(cuò)誤;該動(dòng)物體細(xì)胞有絲分裂后期有四個(gè)染色體組,D正確。,4.假定某動(dòng)物體細(xì)胞染色體數(shù)目2n=4,有關(guān)圖中細(xì)胞所處時(shí)期的敘述,正確的是(),A.圖中不含同源染色體的細(xì)胞為 B.分別為減數(shù)第一次分裂的前、中、后期 C.分別為減數(shù)第一次、第二次分裂后期 D.為減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍,答案C根據(jù)圖中染色體的行為和數(shù)量,可判斷出是減數(shù)第一次分裂前期,是有絲分裂中期,是減數(shù)第一次分裂后期,是有絲分裂后期,是減數(shù)第二次分裂后期,B錯(cuò)誤,C正確;不含同源染色體的細(xì)胞是,A錯(cuò)誤;為減數(shù)第一次分裂后期,細(xì)
10、胞中的染色體數(shù)目不變,D錯(cuò)誤。,考向3以曲線圖的形式,考查細(xì)胞分裂中染色體和DNA的數(shù)目、行為變化 5.(2017北京順義期末)下圖表示某雌性動(dòng)物在不同生命活動(dòng)過程中一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)量,下列相關(guān)敘述中正確的是(),A.ob的細(xì)胞中不存在姐妹染色單體 B.de的細(xì)胞中不存在同源染色體 C.gh的細(xì)胞中DNA復(fù)制導(dǎo)致染色體加倍 D.hi的細(xì)胞中的染色體數(shù)與DNA數(shù)相同,答案Bob表示減數(shù)第一次分裂過程,該時(shí)期細(xì)胞中含有姐妹染色單體,A錯(cuò)誤;de表示減數(shù)第二次分裂后期,該時(shí)期細(xì)胞中不含同源染色體,B正確;gh表示受精作用,該時(shí)期精子和卵細(xì)胞融合形成受精卵,C錯(cuò)誤;hi可以表示有絲分裂前期和中期,
11、此時(shí)期細(xì)胞中核DNA數(shù)為染色體數(shù)的2倍,D錯(cuò)誤。,1.減數(shù)分裂形成配子種類的分析方法 (1)1個(gè)精原細(xì)胞1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞4個(gè)精子。 (2)1個(gè)卵原細(xì)胞1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+1個(gè)極體1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體。,突破2配子多樣性以及細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系,(3)具有n對同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子的情況(不考慮交叉互換),2.細(xì)胞分裂與遺傳、變異的關(guān)系 (1)減數(shù)分裂與遺傳規(guī)律,(2)細(xì)胞分裂與可遺傳變異,注:一般原核生物的變異類型只有基因突變。姐妹染色單體上同一位置的基因不同的原因有兩個(gè):一是DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生了基因突變;二是減前期,同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生了
12、交叉互換。,1.根據(jù)染色體組成判斷配子來源的方法,2.姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因剖析,3.細(xì)胞分裂異常產(chǎn)生的子細(xì)胞的分析方法 (1)有絲分裂異常(以A所在的一條染色體為例) (2)減分裂A、A或A、a所在同源染色體未分開或X、Y未分開,,(3)減分裂A或a所在姐妹染色單體未分開或X染色單體未分開,考向1以實(shí)例分析或圖示分析的形式,考查配子類型判斷 1.(2017課標(biāo)全國)已知某種細(xì)胞有4條染色體,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學(xué)用示意圖表示這種細(xì)胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細(xì)胞。其中表示錯(cuò)誤的是(),D,答案D本題考查減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。該細(xì)胞中G與g、H與h分別為等位
13、基因,分別位于兩對同源染色體上。在正常的減數(shù)分裂過程中同源染色體分離,所形成的配子中不會(huì)含有同源染色體,所以D錯(cuò)誤,A、B、C正確。,2.(2018北京平谷五中期中)下圖所示動(dòng)物精原細(xì)胞中有一對同源染色體,在減數(shù)分裂過程中,發(fā)生了交叉互換,結(jié)果形成了所示的四個(gè)精細(xì)胞。這四個(gè)精細(xì)胞中,來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是() A.與B.與C.與D.與,C,答案C次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期,同一染色體的姐妹染色單體分開成為兩條染色體,并進(jìn)入兩個(gè)不同的精細(xì)胞中,因此,來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的兩個(gè)精細(xì)胞的染色體除交換部分外,完全相同。與來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,與來自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。故選C。,考向2以圖
14、示分析的形式,考查細(xì)胞分裂與遺傳、變異的關(guān)系 3.(2018北京八中期中)如圖是有關(guān)細(xì)胞分裂與遺傳定律關(guān)系的概念圖,其中對概念之間的關(guān)系表述正確的是() A.和B.和 C.和D.和,答案B有絲分裂后期,姐妹染色單體分離,但是等位基因不分離,因此錯(cuò)誤;減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分離而分離,非同源染色體上的非等位基因,隨著非同源染色體的組合而自由組合,因此、正確;受精作用過程中,不同親本的染色體匯合,不屬于自由組合,因此錯(cuò)誤。綜上所述,正確的是、,故選B。,4.玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗,經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株。如圖是該過程中某時(shí)段細(xì)胞核DNA含量變化示意圖
15、。下列敘述錯(cuò)誤的是() A.AB過程中細(xì)胞內(nèi)不會(huì)發(fā)生基因重組 B.CD過程中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了染色體數(shù)加倍 C.E點(diǎn)后細(xì)胞內(nèi)各染色體組的基因組成相同 D.FG過程中同源染色體分離,染色體數(shù)減半,D,答案D基因重組和同源染色體分離都發(fā)生在減過程中,玉米花藥培養(yǎng)得到的單倍體幼苗,經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株的過程,不發(fā)生減數(shù)分裂,故A正確、D錯(cuò)誤;由題中信息知,秋水仙素處理在CD過程之前,秋水仙素能抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致CD過程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍;E點(diǎn)后細(xì)胞內(nèi)各染色體組都來源于花藥中的一個(gè)染色體組的復(fù)制,各染色體組的基因組成相同。,1.實(shí)驗(yàn)材料的選取 (1)觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)中選取的材料是能進(jìn)
16、行減數(shù)分裂的,如植物的花藥,動(dòng)物的精巢、卵巢等。 (2)宜選用雄性個(gè)體生殖器官作為實(shí)驗(yàn)材料的原因 雄性個(gè)體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個(gè)體產(chǎn)生卵細(xì)胞的數(shù)量。 在動(dòng)物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底,排卵時(shí)排出的僅僅是次級(jí)卵母細(xì)胞,次級(jí)卵母細(xì)胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。,突破3實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂,2.實(shí)驗(yàn)流程 (1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程): 解離漂洗染色制片 (2)顯微觀察:,考向以基礎(chǔ)判斷或?qū)嶒?yàn)分析的形式,考查實(shí)驗(yàn)的選材、原理及步驟 1.(2017北京東城期末)對果蠅精巢切片進(jìn)行顯微觀察,根據(jù)細(xì)胞中染色體的多少將細(xì)胞歸為甲、乙、丙三組,每組細(xì)胞數(shù)目如下
17、表所示,下列敘述中正確的是(),A.甲組細(xì)胞的出現(xiàn)與減數(shù)分裂有關(guān) B.乙組細(xì)胞暫時(shí)沒有進(jìn)行分裂 C.只有丙組細(xì)胞處于有絲分裂過程中 D.三組細(xì)胞的性染色體組成為一條X和一條Y,答案A在有絲分裂后期,細(xì)胞中染色體數(shù)目最多,為4n(n表示一個(gè)染色體組中的染色體數(shù)目),結(jié)合表格信息可知,丙組細(xì)胞處于有絲分裂后期。而甲組細(xì)胞染色體數(shù)為n,其處于減數(shù)第二次分裂的前期、中期或末期,A正確;乙組細(xì)胞的染色體數(shù)目為2n,其可能處于減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂后期、有絲分裂的間期、前期、中期、末期,B、C錯(cuò)誤;甲組細(xì)胞中性染色體組成為一條X或一條Y,乙組細(xì)胞中性染色體組成可能是一條X和一條Y或兩條X或兩條Y,
18、也可能是含X或Y,丙組細(xì)胞中性染色體組成為兩條X和兩條Y,D錯(cuò)誤。,2.小鼠常被用作研究人類遺傳病。請?zhí)畛溆^察小鼠細(xì)胞減數(shù)分裂的實(shí)驗(yàn)步驟: 供選材料及試劑:小鼠的腎臟、睪丸、肝臟,蘇丹染液、醋酸洋紅染液、詹納斯綠B(健那綠)染液,解離固定液。 (1)取材:用作為實(shí)驗(yàn)材料。 (2)制片:取少量組織低滲處理后,放在(溶液)中,一定時(shí)間后輕輕漂洗。 將漂洗后的組織放在載玻片上,滴加適量。 一定時(shí)間后加蓋玻片,。 (3)觀察:用顯微鏡觀察時(shí),發(fā)現(xiàn)幾種不同特征的分裂中期細(xì)胞。若它們正常分裂,產(chǎn)生的子細(xì)胞是。,下圖是觀察到的同源染色體(A1和A2)的配對情況。若A1正常,A2發(fā)生的改變可能是。,答案(1)小鼠睪丸(2)解離固定液醋酸洋紅染液壓片(3)次級(jí)精母細(xì)胞、精細(xì)胞、精原細(xì)胞缺失 解析(1)小鼠睪丸,為雄性個(gè)體產(chǎn)生精子的器官,可作為觀察細(xì)胞減數(shù)分裂的實(shí)驗(yàn)材料。(2)減數(shù)分裂裝片制作過程分解離、漂洗、染色和制片四個(gè)步驟。(3)小鼠睪丸中既存在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞,也存在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞,故在顯微鏡視野中的分裂中期細(xì)胞有減中期細(xì)胞、減中期細(xì)胞和有絲分裂中期細(xì)胞三種,它們正常分裂,產(chǎn)生的子細(xì)胞依次是次級(jí)精母細(xì)胞、精細(xì)胞和體細(xì)胞(精原細(xì)胞)。A1和A2是配對的同源染色體,由于A1正常,A2比A1少一段,故A2發(fā)生的變異是缺失。,核心構(gòu)建,
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