2019版高考生物一轮复习第五单元细胞的生命历程第10讲染色体在有性生殖中的变化课件中图版.pdf

第第10讲 染色体在有性生殖中的变化讲 染色体在有性生殖中的变化 最新考纲最新考纲 1.细胞的减数分裂细胞的减数分裂()。2.动物配子的形成过程动物配子的形成过程()。3.动物的受精过程动物的受精过程 ()。4.实验：观察细胞的减数分裂。实验：观察细胞的减数分裂。 1.减数分裂的概念减数分裂的概念 考点一 减数分裂与配子的形成及受精作用考点一 减数分裂与配子的形成及受精作用(5年年11考考) 有性有性 生殖生殖成熟生殖成熟生殖 一半一半 2.动物精子的形成过程动物精子的形成过程 联会联会 四分体四分体 非姐妹非姐妹 同源同源 非同源非同源 着丝点着丝点 着丝点着丝点 3.精子和卵细胞形成过程的比较精子和卵细胞形成过程的比较 比较比较精子形成过程精子形成过程卵细胞形成过程卵细胞形成过程 细胞质分细胞质分 裂方式裂方式 _分裂分裂 第一极体第一极体_分裂，初、分裂，初、_卵母卵母 细胞细胞_分裂分裂 是否变形是否变形_不变形不变形 结果结果 均等均等 均等均等 次级次级 不均等不均等 变形变形 413 4.受精作用受精作用 卵细胞卵细胞精子精子 受精卵受精卵 细胞核细胞核 细胞核细胞核 染色体染色体 染色体染色体 精子精子 （父方）（父方）卵细胞（母方）卵细胞（母方） 前后代体细胞中染色体数前后代体细胞中染色体数 目的目的恒定恒定 1.细胞分裂过程中细胞分裂过程中DNA数量加倍与染色体数量加倍的原因分别是什么？数量加倍与染色体数量加倍的原因分别是什么？ 提示提示 DNA数量加倍的原因是数量加倍的原因是DNA复制，发生在间期；染色体数量加倍的原因是复制，发生在间期；染色体数量加倍的原因是 着丝点一分为二，发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期。着丝点一分为二，发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期。 2.精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能，其结构基础是什么？精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能，其结构基础是什么？ 提示提示 精卵识别体现细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。 精卵识别体现细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。 3.若基因型为若基因型为AaBb的一个卵原细胞，产生了一个的一个卵原细胞，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。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。 提示提示 【典例】【典例】 (2017·全国卷全国卷，1)已知某种细胞有已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于条染色体，且两对等位基因分别位于 两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产 生的细胞。其中表示错误的是生的细胞。其中表示错误的是( ) 减数分裂过程及特点减数分裂过程及特点 慧眼识图 获取信息慧眼识图 获取信息 答案答案 D (1)减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较 减减前的间期进行前的间期进行DNA复制，减复制，减不再进行不再进行DNA复制；复制； 减减发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减发生着丝点分裂；发生着丝点分裂； 减减有同源染色体有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为)，减，减 无同源染色体；无同源染色体； 减减子细胞为次级性母细胞及第一极体，减子细胞为次级性母细胞及第一极体，减子细胞为精细胞及卵细胞和第二子细胞为精细胞及卵细胞和第二 极体。极体。 (2)依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像(二倍体生物二倍体生物2n4) (3)据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一定为减据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一定为减后期，此后期，此 时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，若细胞质不均等分裂，则动物性别时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，若细胞质不均等分裂，则动物性别 一定为雌性。一定为雌性。 注：若为减注：若为减后期，则细胞质均等分裂时，不能直接确认动物性别后期，则细胞质均等分裂时，不能直接确认动物性别(此时需依据其此时需依据其 他信息继续确认他信息继续确认)。 【即学即练】【即学即练】 (2017·河北石家庄一模河北石家庄一模)下列有关玉米下列有关玉米(2n20)减数分裂的叙述，正确的是减数分裂的叙述，正确的是( ) A.减减前的间期由于前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍复制，染色体数目加倍 B.四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组 C.减减过程中发生染色单体分离，使染色体数目减半过程中发生染色单体分离，使染色体数目减半 D.减数分裂形成的配子中有减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体种形态、功能不同的染色体 解析 解析 减减前的间期，由于前的间期，由于DNA复制，复制，DNA数目加倍，但形成的两条姐妹染色单数目加倍，但形成的两条姐妹染色单 体仍由一个着丝点相连，故染色体数目并未加倍，体仍由一个着丝点相连，故染色体数目并未加倍，A错误；四分体时期可发生交叉错误；四分体时期可发生交叉 互换但不一定导致基因重组，如纯合二倍体互换但不一定导致基因重组，如纯合二倍体AABB，若交叉互换发生在基因相同的，若交叉互换发生在基因相同的 同源染色体的非姐妹染色单体之间，就不会导致基因重组，同源染色体的非姐妹染色单体之间，就不会导致基因重组，B错误；减错误；减后期着丝后期着丝 点分裂，两条染色单体随之分开，成为两条染色体，故染色体数目加倍，点分裂，两条染色单体随之分开，成为两条染色体，故染色体数目加倍，C错误；错误； 玉米是二倍体生物，减数分裂过程中同源染色体分离，形成的配子中无同源染色玉米是二倍体生物，减数分裂过程中同源染色体分离，形成的配子中无同源染色 体，因此体，因此10条染色体的形态、功能各不相同，条染色体的形态、功能各不相同，D正确。正确。 答案 答案 D 1.(2015·四川理综四川理综)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞 膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙 述正确的是述正确的是( ) A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质 C.顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性 D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方 受精作用受精作用 解析解析 顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的核糖体上合成的， 顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的核糖体上合成的， A错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的ATP供给，而细胞呼吸的场所为供给，而细胞呼吸的场所为 细胞质基质和线粒体，细胞质基质和线粒体，B正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性，正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性， C错误；受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母双方各占错误；受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母双方各占 一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因也几乎全部来自于母方，一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因也几乎全部来自于母方，D 错误。错误。 答案答案 B 2.(2017·河北保定月考河北保定月考)下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中，正确的是下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中，正确的是( ) 受精卵中的遗传物质主要来自于染色体 受精卵中的遗传物质主要来自于染色体 受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 受精时精子全部进入卵细胞内 受精时精子全部进入卵细胞内 精子和卵细胞的染色体合在一起成为精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条 条 受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方 A. B. C. D. 解析 解析 染色体的主要成分是染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受 精卵中的遗传物质主要来自于染色体，精卵中的遗传物质主要来自于染色体，正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞 质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，正确；受精时精子的头部进入卵细正确；受精时精子的头部进入卵细 胞内，胞内，错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，条，错误；受精卵中的染错误；受精卵中的染 色体一半来自父方，一半来自母方，色体一半来自父方，一半来自母方，正确。正确。 答案 答案 A 1.有性生殖后代多样性的原因有性生殖后代多样性的原因 (1)配子的多样性：一是减配子的多样性：一是减前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换； 二是减二是减后期非同源染色体之间的自由组合。后期非同源染色体之间的自由组合。 (2)受精时精子和卵细胞结合具有随机性受精时精子和卵细胞结合具有随机性 2.细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别 受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的DNA；受精卵的细胞质中，如线；受精卵的细胞质中，如线 粒体中也含有粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各 获得一半的获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。，而是从母本获得的多一些。 1.实验原理实验原理 减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而 可据此识别减数分裂的各个时期。可据此识别减数分裂的各个时期。 考点二 实验：观察细胞的减数分裂考点二 实验：观察细胞的减数分裂(5年年3考考) 2.实验流程实验流程 (1)(1)装片制作装片制作(同有丝分裂装片制作过程同有丝分裂装片制作过程)： 解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 (2)显微观察：显微观察： (1)本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？ 提示提示 雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数； 在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞， 只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。 (2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？ 提示提示 精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体 精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体 数为数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。等不同的细胞分裂图像。 1.(经典题经典题)一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是( ) A.换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦 B.因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮 C.为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距 D.一个视野中，用一个视野中，用10××物镜看到物镜看到8个细胞，用个细胞，用40××物镜则可看到物镜则可看到32个细胞个细胞 观察细胞的减数分裂观察细胞的减数分裂 解析 解析 由于高倍镜头与玻片的间距很小，故换用高倍镜时，应从侧面观察以避免由于高倍镜头与玻片的间距很小，故换用高倍镜时，应从侧面观察以避免 镜头受损，镜头受损，A正确；视野是否需要调亮的依据是观察结构的清晰与否，而不是细正确；视野是否需要调亮的依据是观察结构的清晰与否，而不是细 胞的多少和大小，胞的多少和大小，B错误；观察不同层次的结构时，需要调节的物距变化范围很错误；观察不同层次的结构时，需要调节的物距变化范围很 小，因此应调节细准焦螺旋，小，因此应调节细准焦螺旋，C错误；显微镜观察时，放大倍数越大，看到的细错误；显微镜观察时，放大倍数越大，看到的细 胞数越少，胞数越少，D错误。错误。 答案 答案 A 2.(2017·辽宁铁岭第一次联考，辽宁铁岭第一次联考，39)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( ) A.可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程 B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象 C.能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象 D.用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象 解析解析 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料， 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正正 确；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象，确；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会正确；联会 现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到 同源染色体联会现象，同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同 源染色体联会现象，源染色体联会现象，D错误。错误。 答案答案 D 易错易错·防范清零防范清零 易错清零易错清零 易错点易错点1 对 对“四分体四分体”的来龙去脉搞不清的来龙去脉搞不清 点拨点拨 图析如下 图析如下 (1)不要混淆不要混淆“联会联会”“”“四分体四分体”的先与后，的先与后，“联会联会”是减是减前期同源染色体两两前期同源染色体两两 配对的行为，而配对的行为，而“四分体四分体”是是“联会联会”行为造成的结果。行为造成的结果。 (2)“四分体四分体”只存在于初级性母细胞中只存在于初级性母细胞中(减减前期与中期前期与中期)，次级性母细胞及整个，次级性母细胞及整个 有丝分裂过程不存在四分体有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为，故不有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为，故不 形成四分体形成四分体)。 易错点易错点2 误认为生殖器官中细胞只进行减数分裂 误认为生殖器官中细胞只进行减数分裂 点拨点拨 动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数 动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数 分裂；染色体数目有三种情况：分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体假设亲代为二倍体)。如原始的精原细。如原始的精原细 胞胞(或卵原细胞或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。本身的增殖是通过有丝分裂进行的。 易错点易错点3 减数分裂与有丝分裂中的特例误判 减数分裂与有丝分裂中的特例误判 点拨点拨 (1)处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体(四四 倍体的减数分裂倍体的减数分裂)。 (2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞 进行的有丝分裂。进行的有丝分裂。 易错点易错点4 误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在 误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在“先后先后” 点拨点拨 同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是 同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是“同时进同时进 行行”的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离(此为基因分离此为基因分离 定律基础定律基础)，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合(此此 为基因自由组合定律的基础为基因自由组合定律的基础)。 1.(2017·福建省三校联考福建省三校联考)下列有关四分体的叙述，正确的是下列有关四分体的叙述，正确的是( ) A.每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体 B.经过复制的同源染色体都能形成四分体经过复制的同源染色体都能形成四分体 C.四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换 D.四分体出现在减数第一次分裂的每个时期四分体出现在减数第一次分裂的每个时期 纠错小练纠错小练 解析 解析 四分体是由同源染色体两两配对形成的，因此每个四分体包含一对同源染四分体是由同源染色体两两配对形成的，因此每个四分体包含一对同源染 色体的四条染色单体，色体的四条染色单体，A正确；经过复制的同源染色体只有在减数分裂过程才能正确；经过复制的同源染色体只有在减数分裂过程才能 形成四分体，形成四分体，B错误；四分体时期，联会的同源染色体间相邻的非姐妹染色单体错误；四分体时期，联会的同源染色体间相邻的非姐妹染色单体 之间可能发生交叉互换，之间可能发生交叉互换，C错误；四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期，错误；四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期， 后期同源染色体分离，后期同源染色体分离，D错误。错误。 答案 答案 A 2.(2017·海南省乐东县模拟海南省乐东县模拟)下列有关人体在正常情况下形成精子和受精过程的说法，下列有关人体在正常情况下形成精子和受精过程的说法， 不正确的是不正确的是( ) A.产生精原细胞与产生精细胞的细胞分裂方式不同产生精原细胞与产生精细胞的细胞分裂方式不同 B.初级精母细胞含有初级精母细胞含有2个染色体组，次级精母细胞只含个染色体组，次级精母细胞只含1个染色体组个染色体组 C.减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体不是同源染色体减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体不是同源染色体 D.基因重组可发生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程基因重组可发生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程 解析 解析 产生精原细胞的分裂方式是有丝分裂，产生精细胞的分裂方式是减数分产生精原细胞的分裂方式是有丝分裂，产生精细胞的分裂方式是减数分 裂，裂，A正确；初级精母细胞含有正确；初级精母细胞含有2个染色体组，次级精母细胞只含个染色体组，次级精母细胞只含1或或2个染色体个染色体 组组(减数第二次分裂前期和中期含有减数第二次分裂前期和中期含有1个染色体组，减数第二次分裂后期含有个染色体组，减数第二次分裂后期含有2个个 染色体组染色体组)，B错误；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自错误；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自 由组合，因此移向细胞同一极的染色体不是同源染色体，由组合，因此移向细胞同一极的染色体不是同源染色体，C正确；基因重组可发正确；基因重组可发 生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程，生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程，D正确。正确。 答案 答案 B 3.(2017·陕西西安一模，陕西西安一模，33)下列有关动物细胞分裂的叙述，正确的是下列有关动物细胞分裂的叙述，正确的是( ) A.某雄性动物体细胞有某雄性动物体细胞有20对同源染色体，则该动物某次级精母细胞也可能含有对同源染色体，则该动物某次级精母细胞也可能含有20对对 同源染色体同源染色体 B.减数第二次分裂前期与有丝分裂中期细胞中的减数第二次分裂前期与有丝分裂中期细胞中的DNA数目相同数目相同 C.1个精原细胞经过减数分裂，最终只能形成个精原细胞经过减数分裂，最终只能形成2种类型的精细胞种类型的精细胞 D.减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有两个染色体组减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有两个染色体组 解析解析 由于减 由于减后期发生同源染色体分离，因此次级精母细胞不含有同源染色体，后期发生同源染色体分离，因此次级精母细胞不含有同源染色体， A错误；减错误；减前期细胞的前期细胞的DNA数目是有丝分裂中期细胞中数目是有丝分裂中期细胞中DNA数目的一半，数目的一半，B错误；错误； 若在减数分裂过程中发生基因突变或交叉互换，则若在减数分裂过程中发生基因突变或交叉互换，则1个精原细胞可能形成个精原细胞可能形成3或或4种精种精 细胞，细胞，C错误；减错误；减后期染色体数目没有加倍，该细胞中含有两个染色体组，减后期染色体数目没有加倍，该细胞中含有两个染色体组，减 后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，此时细胞中有两个染色体组，后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，此时细胞中有两个染色体组，D正确。正确。 答案答案 D