浙江专版2019版高考生物一轮复习第三单元细胞的生命历程第11讲减数分裂中的染色体行为教案2.pdf
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1、第 11 讲 减数分裂中的染色体行为第 11 讲 减数分裂中的染色体行为 考试标准必考加试考试标准必考加试 1.染色体的形态、结 构及类型 aa4.动物的受精过程bb 2.减数分裂及其意 义 bb 5.活动:减数分裂 模型的制作研究 bb 3.精子和卵细胞的 形成过程及其异同 bb 6.减数分裂与有丝 分裂的异同 b 考点一 染色体与减数分裂考点一 染色体与减数分裂 1.染色体的结构模型和形态类型 染色质和染色体是由 DNA、蛋白质和少量 RNA 组成的同一种物质在不同时期的两种形态。 (1)同源染色体 概念:是指形状和大小一般都相同(性染色体 X、Y 不同),一条来自父方,一条来自母方 (示
2、意图中经常用两种不同的颜色区分),可配对的两条染色体。 存在形态:可以有姐妹染色单体也可以无姐妹染色单体。如图或都可表示同源染 色体。 (2)四分体 概念:联会后的一对同源染色体,含有四条染色单体,叫做四分体。 存在形态:(以染色体的形态存在) 交叉互换:在减数分裂前期,配对的同源染色体上的非姐妹染色单体发生了片段交换的 现象。 2.减数分裂的定义 Error! 3.减数分裂过程中的染色体行为(连线) 思考讨论 1.根据图示确定同源染色体,并说出判断依据。 (1)1 与 2、3 与 4 是同源染色体。 减 数 分 裂 (2)判断依据 来源:一条来自父方,一条来自母方。 形状和大小:一般相同(性
3、染色体除外)。 特点:在减数分裂过程中发生配对。 (3)四分体与同源染色体、染色体、染色单体、DNA 分子之间存在怎样的数量关系? 提示 1 个四分体1 对同源染色体2 条染色体4 条染色单体(含 4 个 DNA 分子)。 2.下图为某二倍体生物细胞,填出序号代表的结构名称并思考: (1)图中和表示染色单体,表示着丝粒,表示一条染色体,图中和、和为同 源染色体,表示纺锤丝,表示中心体。 (2)该细胞所处分裂时期为有丝分裂中期, 判断依据是此细胞有同源染色体, 着丝粒排列于同 一平面。 (3)该细胞中含 0 个四分体,4 条染色体,8 条染色单体,8 个 DNA 分子。 3.根据图示辨析交叉互换
4、 (1)时期:减数第一次分裂前期(四分体时期)。 (2)范围:同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。 (3)交换对象:等位基因(Bb)交换。 (4)由图可知,等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。 题型一 染色体的形态、结构及类型 1.下列关于同源染色体和四分体的叙述,不正确的是( ) A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B.四分体是减数分裂过程中特有的结构 C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体 D.每个四分体包含一对同源染色体的 4 条染色单体 答案 A 解析 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体,两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二 后,是相同的染色体,
5、并非同源染色体;四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构;在 减数第一次分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫做联会,只有配对的染色体才能称为 同源染色体;在减数第一次分裂过程中,复制后的同源染色体联会后形成四分体。 2.如图为某高等动物的细胞分裂示意图,据此判断下列现象中不可能发生在该细胞分裂过程 中的是( ) A.DNA 数目是体细胞的 2 倍 B.染色体数目是体细胞的 2 倍 C.非姐妹染色单体间的交叉互换 D.非同源染色体的自由组合 答案 B 解析 本题图中同源染色体排列在赤道面两侧,可判断该图为减数第一次分裂中期图。减数 分裂过程中会出现 DNA 的复制、同源染色体的联会、非姐妹染色
6、单体间的交叉互换、同源染 色体分离、非同源染色体自由组合等行为。A、C、D 均可发生。减数分裂过程中染色体数目 先减半再暂时加倍(M后期),最后再减半,所以染色体数目不会是体细胞的 2 倍。 题型二 减数分裂及其意义 3.(2017海南,21)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意 图中正确的是( ) 答案 D 解析 A 图中细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会配对,应该处于减数第一次分裂 前期,A 项错误 ; B 图中细胞不含同源染色体和姐妹染色单体,应该是减数第二次分裂结束时 形成的细胞,B 项错误 ; C 图中细胞含有同源染色体,而减数第一次分裂结束形成的
7、细胞不含 同源染色体,C 项错误 ; D 图中细胞不含同源染色体,但含有姐妹染色单体,是减数第一次分 裂形成的子细胞,D 项正确。 4.下列关于减数分裂过程及其意义的叙述不正确的是( ) A.染色体复制一次,细胞连续分裂两次 B.染色单体的形成发生在减数第一次分裂前的间期 C.一条来自父方,一条来自母方的一对染色体是同源染色体 D.基因重组就是通过减数分裂的过程实现的 答案 C 解析 减数分裂过程中染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,导致染色体数目减半,A 项正确;染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期,复制后形成染色单体,是细胞分裂的 准备阶段,B 项正确;一条来自父方,一条来自母方的染色
8、体不一定是同源染色体,如来自 父方的第 2 号染色体和来自母方的第 3 号染色体,C 项错误;基因重组有自由组合和交叉互 换两类,前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第 一次分裂的四分体时期(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换),即基因重组的过程发生 在减数分裂过程中,D 项正确。 考点二 精子和卵细胞的形成过程及受精作用考点二 精子和卵细胞的形成过程及受精作用 1.精子、卵细胞的形成过程 2.精子、卵细胞的形成过程不同 (1)卵细胞的形成经历了两次细胞质的不均等分裂。 (2)卵细胞可由减数分裂直接形成,不需要变形。 (3)一个卵原细胞只能产生 1 个卵细
9、胞和 3 个极体,一个精原细胞能够产生 4 个精子。 3.配子中染色体组合多样性的原因 (1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。 4.受精作用 5.减数分裂的意义 (1)减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。 (2)减数分裂为生物的变异提供了可能,有利于生物对环境的适应和进化。 思考讨论 1.若基因型为 AaBb 的一个卵原细胞,产生了一个 Ab 的卵细胞,请绘制与产生该卵细胞相关 的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一极体后期分裂图像。 提示 如图所示 2.据图判断精子和卵细胞形成过程中的细胞分裂图像。 判断方法如下: 3.绘出
10、减数分裂中一个细胞内核染色体数量的变化曲线。 提示 如图所示 4.绘出减数分裂中一个细胞内核 DNA 数量变化曲线。 提示 如图所示 5.绘出减数分裂中每条染色体上 DNA 的数量变化曲线。 提示 如图所示 1.解读坐标曲线模型 模型分析:(1)甲为性原细胞;乙为初级性母细胞;丙、丁为次级性母细胞;戊为性细胞。 (2)染色体数目减半发生在 M末期,是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,减数 第二次分裂时染色体数变化为 n2nn,没有减半。 (3)M后期染色体数、DNA 数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。 (4)染色体/DNA 变化规律及原因 111211 染色体复制 间期 着
11、丝粒分裂 M后期 2.配子形成过程中的几种数量关系 (1)1 个精原细胞1 个初级精母细胞2 个次级精母细胞4 个精细胞4 个精子。 (2)1 个卵原细胞1 个初级卵母细胞1 个次级卵母细胞1 个极体1 个卵细胞3 个极体。 (3)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换和突变) 比较项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类 1 个精原细胞2n种2 种(4 个) 1 个次级精母细胞1 种1 种(2 个) 1 个雄性个体2n种2n种 1 个卵原细胞2n种1 种(1 个) 1 个次级卵母细胞1 种1 种(1 个) 1 个雌性个体2n种2n种 3.配子的来源和判断方法 对于一个精原细胞
12、产生的 4 个配子(E、 F、 G、 H)而言, 其所含染色体是两两相同, 两种 “互补” 的。如 E 和 F 来自同一个次级精母细胞;E 和 G 来自不同的次级精母细胞。 题型一 减数分裂过程及特点 1.某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( ) A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组 B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同 C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝粒尚未分裂 D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半 答案 A 解析 据图分析:甲图为减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体可通过交叉互 换实现基因重组,故 A 项正确;图
13、乙为减数第一次分裂后期,同源染色体分离,移向两极的 染色体组成不同,故 B 项错;图丙为减数第二次分裂前期,不进行染色体复制,故 C 项错; 图丁为减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,故 D 项错。 2.(2017浙江模拟)如图是一正在分裂的人体细胞(图中只显示部分染色体,数字表示染色 体,字母表示基因),下列叙述正确的是( ) A.图中有两个四分体 B.1、3 染色体上基因不同是基因突变或交叉互换的结果 C.该细胞能产生四种精子 D.图中 4 条染色体不包含 X 染色体 答案 D 解析 图中细胞内同源染色体已分离,所以没有四分体,A 项错误;1、3 染色体属于同源染 色体,其上的
14、基因不同,说明是杂合子,B 项错误 ; 该细胞只能产生两种 4 个精子,C 项错误 ; 由于同源染色体分离且细胞质均等分裂,所以该细胞为初级精母细胞,又由 X 与 Y 染色体大 小不同,所以图中 4 条染色体不包含 X 染色体,D 项正确。 题型二 减数分裂产生的配子种类 3.某基因型为 AaBb 的雄性动物,其精原细胞形成精细胞过程中某个时期的示意图如图所示 (不考虑交叉互换和基因突变)。下列叙述中,正确的是( ) A.该细胞是次级精母细胞 B.细胞中有 1 个四分体、4 条染色体 C.该细胞分裂后最终形成 2 种类型的精细胞 D.细胞中 A 与 A、A 与 a 分别在 M、M期分离 答案
15、C 解析 联系减数分裂过程示意图分析,题图中含有姐妹染色单体和四分体,一定是初级精母 细胞,A 选项错误 ; 该细胞中有 2 个四分体、4 条染色体,B 选项错误 ; 该细胞最终分裂形成 4 个精细胞,有 2 种基因型,C 选项正确 ; 在不考虑交叉互换的情况下,细胞中 A 与 A 在 M后 期分离,A 与 a 在 M后期分离,D 选项错误。 4.(2017浙江名校联考)图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙 中与其来自同一个精原细胞的有( ) A.B.C.D. 答案 C 解析 减数第一次分裂的特点:同源染色体分离;减数第二次分裂的特点:次级精母细胞内 由同一着丝粒相连的两
16、条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中。所以 由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成基本相同或恰好“互补” 。分析甲图可 知,形成该细胞的过程发生了交叉互换。根据图乙中各细胞内染色体特点分析,图与图甲 的染色体组成互补,图与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出与图甲精细胞来 自同一个精原细胞。 题型三 受精作用及其意义 5.下图表示二倍体生物细胞分裂和受精作用过程中,核 DNA 含量和染色体数目的变化,据图 分析不正确的是( ) A.M 点细胞中的 DNA 数正好是 L 点细胞中的 2 倍 B.二倍体生物细胞中 OP 段含 4 个染色体组 C.LM 点所示过程与细胞
17、膜的流动性有关 D.图中 BC 段、FG 段可能会发生基因突变 答案 A 解析 细胞中的DNA包含了核DNA和细胞质DNA, M点细胞中核DNA数正好是L点细胞核中的2 倍,但细胞质中的 DNA 不是,因为其主要来自卵细胞;OP 段为有丝分裂后期,染色体数目加 倍,含 4 个染色体组;LM 表示受精作用,精卵细胞的融合与细胞膜的流动性有关;基因突 变主要发生在 DNA 复制时(BC 段、FG 段)。 6.下面是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, 其中正确的是( ) A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞 1/4 的细胞质 B.进入卵细胞并与其融合的精子几乎不携带细胞质 C.等
18、位基因进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵细胞 D.雌、雄配子彼此结合的机会相等,因为它们的数量相等 答案 B 解析 1 个卵原细胞经过减数分裂产生 1 个卵细胞和 3 个极体的过程中,初级卵母细胞的分 裂、 次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的, A 项错误 ; 精细胞产生后变形为精子, 受精时精子只有头部进入卵细胞,尾部留在外面,进入卵细胞并与其融合的精子几乎不携带 细胞质,B 项正确;等位基因进入卵细胞的机会相等,C 项错误;雄配子的数量远远多于雌配 子的数量,D 项错误。 考点三 减数分裂与有丝分裂的异同(加试)考点三 减数分裂与有丝分裂的异同(加试) 1.二
19、倍体生物细胞三个时期分裂方式的判断 (1)三个前期图的判断 判断步骤: 是否出现四分体Error! 结论:A 为有丝分裂前期,B 为减数第一次分裂前期,C 为减数第二次分裂前期。 (2)三个中期图的判断 判断步骤: 着丝粒是否排列在赤道面上Error! 结论:A 为有丝分裂中期,B 为减数第二次分裂中期,C 为减数第一次分裂中期。 (3)三个后期图的判断 判断步骤: 染色体是否含有染色单体Error! 结论:A 为有丝分裂后期,B 为减数第二次分裂后期,C 为减数第一次分裂后期。 2.减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核 DNA 数量变化曲线的判断 (1)模型 (2)判断 思考讨论 1.下图 1
20、 表示某动物精巢内细胞分裂不同时期染色体、染色单体和核 DNA 分子数目的比例, 图 2 表示同一动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞图像。据图回答下列问题: (1)图 1 中,a、b、c 柱分别表示什么?判断依据分别是什么? 提示 图 1 中,a 表示染色体数、b 表示染色单体数、c 表示核 DNA 分子数。a 的数量变化显 示属于染色体在减数分裂过程中的变化规律,b 在丙阶段消失了,属于减数分裂中染色单体 的变化规律,c 连续减半两次,属于减数分裂中 DNA 变化规律。 (2)图 2 中,AF 分别表示什么分裂什么时期? 提示 图 2 中 A 属于减数第一次分裂的后期, B 属于有丝分裂的中
21、期, C 属于减数第二次分裂 的后期,D 属于减数第一次分裂的中期,E 属于有丝分裂的后期,F 属于减数第二次分裂的中 期。 2.每条染色体中 DNA 含量的变化 根据上图曲线完善下表: ABBCCDDE 减数分裂对应时期M前的间期 M全过程和 M前 期、中期 M后期M末期 有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期 3.同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线 (1)图甲中表示有丝分裂的是,表示减数分裂的是。 (2)图乙中表示有丝分裂的是,表示减数分裂的是。 题型一 减数分裂与有丝分裂的比较 1.向某动物卵巢中注射含 3H 的脱氧核苷酸后, 检测细胞在减数分裂和有丝分裂过程中染色体 的放射
22、性变化。如图为处于不同分裂时期的细胞示意图,有关叙述中不正确的是( ) A.甲、乙细胞中每个核 DNA 分子均具有放射性 B.丙细胞中有 2 条染色体具有放射性 C.三个细胞中均含有 2 个染色体组 D.丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞 答案 B 解析 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,DNA 分子均进行了半保留复制,因此甲、 乙细胞中每个核 DNA 分子均具有放射性,A 正确 ; 丙细胞中的 4 条染色体均具有放射性,B 错 误;三个细胞中均含有 2 个染色体组,C 正确;正常情况下,丙细胞应该产生两个基因型相 同的子细胞,若发生交叉互换或基因突变,其可能产生两个基因型不同的子细胞,
23、D 正确。 2.假定某动物细胞染色体数目 2n4,据图指出各细胞所处的分裂时期正确的是 ( ) A.内有 4 个四分体,内有 2 个四分体 B.均含同源染色体 C.分别为减数第一次分裂前、中、后期 D.是次级精母细胞或第一极体 答案 B 解析 是减数第一次分裂前期;是有丝分裂中期;是减数第一次分裂后期,细胞质均 等分裂,所以是初级精母细胞;是有丝分裂后期;是减数第二次分裂后期,只能是次 级精母细胞。都不含四分体。有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。 题型二 细胞分裂过程中相关数目的变化及曲线图的分析 3.(2017浙江 4月选考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中, 不同时期细胞的核
24、 DNA 相对含量和染色体数目如图所示。下列叙述错误的是( ) A.乙时期细胞和丙时期细胞均含有两个染色体组 B.甲乙过程中 DNA 复制前需要合成 RNA 聚合酶 C.乙丙过程中可发生基因重组和基因突变 D.丙丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离 答案 D 解析 乙时期细胞同源染色体仍在一个细胞中,丙时期细胞着丝粒分裂,染色体暂时加倍, 所以均含有两个染色体组,A 项正确 ; DNA 复制需要酶的催化,而酶的合成需要通过转录和翻 译过程,转录过程需要 RNA 聚合酶,所以甲乙过程中 DNA 复制前需要合成 RNA 聚合酶,B 项正确;乙丙过程表示减数第一次分裂到减数第二次分裂后期,可发生基因
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