内容正文:
第二章基因和染色体的关系
随堂自测。固双基
1.(不定项)下列关于减数分裂的叙述,正确的是
C.④是一条染色体,包含两条染色单体①
(
和③,它们通过一个着丝粒②相连
A.减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有
D.细胞中含有两对同源染色体,其中④和
细胞周期
⑦为一对同源染色体
B.减数分裂前染色体复制一次,减数分裂
4.已知某种细胞有G、g和H、h两对同源染色
过程中细胞分裂两次
体。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
C.产生的子细胞中染色体数目减半
示错误的是
D.精(卵)原细胞只可进行减数分裂
2.下列关于同源染色体与四分体的叙述,正确
的是
)
A.两条染色体复制后形成一个四分体
B.一对同源染色体就是一个四分体
B
C.同源染色体联会后形成四分体
5.(不定项)下列哪项是动物卵细胞形成与精
子形成的不同之处
D.X染色体和Y染色体不是同源染色体
A.一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细
3.关于如图的叙述不正
胞,一个初级精母细胞形成两个次级精
确的是
②
④
8⑤
母细胞
A.在前期时,④与⑦、
⑥
B.一个次级卵母细胞形成一个卵细胞,一
⑤与⑥联会,形成
个次级精母细胞形成两个精细胞
两个四分体
C.卵细胞的形成不经过变形,精细胞要经
B.在后期时,移向同一极的染色体均含同
过变形形成精子
源染色体
D.染色体复制的时期不同
第2课时
减数分裂中物质变化规律及图像识别
课标内容要求
核心素养对接
阐明减数分裂产生染色体数量减1.科学思维:用图示、模型等方式,阐述生命的延续性
半的精细胞或卵细胞
2.科学探究:运用模型模拟减数分裂过程中染色体的变化
●
教材梳理。预新知
[基础梳理]
项目
减数分裂1
减数分裂Ⅱ
一、减数分裂I与减数分裂Ⅱ的主要特征及其
比较
分裂过程中
精原细胞→
设体细胞中染色体数目为2V(以精原细胞
细胞名称
→精细胞
为例)
·23·
生物·必修2遗传与进化
项目
减数分裂I
减数分裂Ⅱ
比较项目
减数分裂
有丝分裂
着丝粒变化
不分裂
分裂
着丝粒分裂
次,
次,
染色体数目
次数和时期
后期
后期
2N→N(减半)
N→2N→N
变化
4个精细胞或1
核DNA数
2个,均为体
4N→2N
2N→N(减半)
子
名称和数目
个卵细胞、3个
目变化
细胞
胞
极体
同源染色体
;四
分裂,
分体中的非姐妹染色
染色体数目
姐妹染色单
染色体主要
单体之间可能发生交
体分开,染色
行为
叉互换;同源染色体
出现纺锤体;均有子细胞产生;均
体数目暂时
分离,
相同点
有核膜、核仁的消失与重建过程;
加倍
自由组合
减数分裂Ⅱ和有丝分裂相似
染色单体
有(4N)-→有(2N)
有(2N)→无(0》
[基础诊断]
同源染色体
判断对错(正确的打“√”,错误的打“X”)
1.只有进行有性生殖的生物,才能进行减数
二、有丝分裂与减数分裂的比较(以体细胞含
分裂。
()
2N条染色体的生物为例)
2.精原细胞是通过减数分裂形成的。()
比较项目
减数分裂
有丝分裂
3.减数分裂过程中,配对的染色体一定是同源
细胞或
原始细胞类型
细胞
染色体。
4.精子所含染色体数与次级精母细胞相同。
细胞分裂次数
两次
一次
(
减数分裂I前期
5.在卵细胞形成过程中,姐妹染色单体的分离
同源染色体
联会,形成四分
无联会和同源
发生在初级卵母细胞中。
行为变化
体;减数分裂I
染色体分离
6.一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟
后期彼此分离
生殖细胞的个数比为1:1。
核心要点⊙释疑惑
减数分裂过程中一个细胞内染色体和核
(1)核DNA分子数目变化
要点
DNA分子数目的变化
①减数分裂前的间期核DNA分子因复制
(如图所示,以体细胞含2条染色体的生物为例)
而数目加倍。
染色体
②减数分裂I结束时,细胞中核DNA分
数目
核DNA分子
子数目减半。
3n
③减数分裂Ⅱ结束时,细胞中核DNA分
2n
n
子数目再减半。
0
间期
减数分裂I减数分裂Ⅱ
时期
(2)染色体数目变化
性原细胞
初级性
次级性性细胞
母细胞
母细胞或极体
①减数分裂I结束时,因同源染色体分离
或极体
而使细胞中染色体数目减半。
·24·
第二章基因和染色体的关系
②减数分裂Ⅱ过程中,因着丝粒分裂而使
要点二减数分裂与有丝分裂图像辨别的基本方法
细胞内染色体数目暂时加倍,随后染色体
1.“三看法”辨别细胞的分裂方式
平均分配到两个子细胞中,最终子细胞中
减数分裂Ⅱ,且无同源染色体存在
数
染色
染色体数目为正常体细胞中的一半。
看体数
无同源、减数分裂Ⅱ
染色体
出现联会、四
(3)染色体数:核DNA分子数的变化规律及
分体、同源染
有无同
源染色体
色体分离、同
原因
彩
有同源
目染色体
源染色体着丝
染色体
看行为
粒位于赤道板
DNA复制
着丝粒分裂
两侧
1:1
1:1
减数分裂前的间期
1:2
减数分裂Ⅱ后期
无上述同源染色
体的特殊行为
有丝分裂
[例1]如图为减数分裂过程中细胞核内某
2.根据染色体行为辨别细胞分裂方式及时期
物质含量的变化曲线,对此曲线的分析正确
染色体
的是
)
散乱的
无→减数分裂Ⅱ,如图1
分布在
前
有无同
期源染色体
是否
是→减数分裂I,如图2
相
纺锤体
有
值4
联会
中央
一否→有丝分裂,如图3
G
时间
A.曲线AB段正在进行DNA分子的复制
图1
图2
图3
染色体
B.曲线BC段完成了着丝粒的分裂
的着丝
无→减数分裂Ⅱ,如图4
C.曲线DE段可能出现同源染色体的非姐
粒排列
分
有无同
期源染色体
是否一是→减数分裂I,如图5
在赤道
妹染色单体间的交叉互换现象
板上
联会一否有丝分裂,如图6
D.曲线FG段细胞内的染色体数目和体细
胞中的一致
[尝试解答]
[例2]如图表示某生物体的减数分裂过程
图4
图5
图6
中每条染色体上的DNA含量变化曲线。
是否存在姐厂一是一减数分裂【,如图7
下列有关叙述中正确的是
)
染色体移
后每一极有无
妹染色单体否一→减数分裂Ⅱ,如图8
向两极
期同源染色体
-有·有丝分裂,如图9
染
色体
2
D2!
细胞分裂时期
图7
图8
图9
A.cd段各时期细胞的染色体数均相同
3.根据细胞质的分裂情况辨别减数分裂的细
B.非同源染色体的自由组合发生在de段
胞类型
C.bc段变化原因是发生了DNA分子的
复制
D.ef段的细胞含有2对同源染色体
[尝试解答]
图
图2
图3
图4
·25·
生物·必修2遗传与进化
有同源染色体→初级卵母
细胞,如图2
不均等
细胞质分裂
无同源染色体→次级卵母
细胞,如图3
有同源染色体→初级精母细胞,
如图1
均等
无同源染色体→次级精母细胞或
第一极体,如图4
[例3]
如图为某细胞减数分裂I后期示意
图,请在如图中选出该细胞处于减数分裂Ⅱ
A
中期的图像
(
[尝试解答]
随堂自测⊙固双基
1.下列有关两个细胞分裂图像的说法正确的是
4.如图曲线表示某生物(2=4)的体细胞分裂
(
过程及精子形成过程中某些物质含量的变
化。a~e分别表示分裂过程中的某时期的
细胞分裂图。请据图回答下列问题:
②
①
③
An
A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞
⑤
B.①②中均含两对同源染色体
2n
④
⑥
C.①能产生4种类型的生殖细胞
D.②能产生1种类型的生殖细胞
2.若细胞分裂过程中+DNA数量
一条染色体上DNA2
B
数量的变化情况如
D
E
图所示。有关图示
时期
信息的叙述中,不正
(1)曲线中①~③段可表示细胞进行
确的是
分裂过程中的
数量变化。
A.A→B可表示染色体复制
(2)图a~e中与曲线②⑤位置相对应的细
B.BC可表示有丝分裂前期和中期
胞分别是
C.C→D可表示染色体的着丝粒分裂
D.D→E可表示减数分裂Ⅱ全过程
(3)细胞a、b、c、d、e中含有同源染色体的是
3.(不定项)如图为细胞分裂
,曲线中不含同源染色体的时期是
的某一时期,下列有关叙
述正确的是
(
)
(4)与体细胞相比,a~e细胞中,核内DNA
A.该时期为有丝分裂中期
含量加倍的是
B.此细胞为减数分裂Ⅱ
(5)就染色体行为来说,b、e时期的共同特
中期
C.细胞中有四条染色单体
点是
D.细胞分裂后一定形成两个精子
·26·基础诊断
1./
2.X提示:减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂
I过程中。
3.X提示:减数分裂实际上是一种特殊形式的有丝分裂,该
过程中有纺锤体的形成。
4./
5.×提示:四分体只存在于减数分裂I的前期和中期。
6.X提示:卵细胞和精子形成过程的差异除了细胞质是否均
等分裂,还有产生的生殖细胞的数目、是否需要变形等。
核心要点·释疑惑
[例1]A[四分体是减数分裂I时期联会的两条同源染色
体,含有2条染色体,2对姐妹染色单体,4条染色单体。]
[例2]C[细胞质不均等分裂只出现在卵细胞的形成过程
中;联会、形成四分体是精子和卵细胞形成过程中的共同现
象:一个初级精母细胞可形成四个精子,而一个初级卵母细
胞只形成一个卵细胞;精子和卵细胞形成过程中都会出现
四分体,故①③正确,答案选C。]
随堂自测·固双基
1.BC[减数分裂是指在原始生殖细胞(如动物的精原细胞或
卵原细胞)发展为成熟的生殖细胞(如精子或卵细胞)的过程
中,染色体复制一次细胞分裂两次,使新产生的生殖细胞中
染色体数目减半的过程。精(卵)原细胞自身的增殖方式是
有丝分裂。]
2.C[四分体是指联会后的每对同源染色体都含有四条染色
单体。选项A中两条染色体不一定是同源染色体,选项B
中的一对同源染色体不一定经过复制,选项D中X染色体
和Y染色体是同源染色体。]
3.B[图中④和⑦为一对同源染色体,⑤和⑥也为一对同源
染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体,且染色体的
着丝粒均位于赤道板两侧,表示处于减数分裂I中期;在减
数分裂「前期时,同源染色体两两配对,发生联会,形成四分
体;在减数分裂【后期时,同源染色体分离,移向同一极的染
色体均不含同源染色体。]
4.D[减数分裂I后期同源染色体分离进入不同的子细胞,
减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离平均移向细
胞两极。如图,A、B项所示为处于减数分裂Ⅱ的次级性母
细胞图像,细胞中无大小、形态相同的同源染色体,A、B均
正确;C、D所示图像为减数分裂结束形成的生殖细胞,D项
图中含有大小、形态相同的同源染色体,故D错误。门
5.ABC[一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个
(第一)极体,一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞,A
符合题意;一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个(第二)
极体,一个次级精母细胞形成两个精细胞,B符合题意;卵细
胞的形成不经过变形,精细胞要经过变形形成精子,C符合
题意;减数分裂时,染色体复制的时期相同,都是减数分裂前
的间期,D不符合题意。]
·8
生物·必修2遗传与进化
第2课时
教材梳理·预新知
基础梳理
一、初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞联会
非同源染色体着丝粒有(N对)无(0对)
二、性原体受精卵减数分裂Ⅱ有丝分裂V2V
基础诊断
1./
2.X提示:精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,通过减数分
裂形成成熟的生殖细胞。
3./
4×提示:在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂导致染色体数加
倍,此时次级精母细胞中染色体数为精子中染色体数的
二倍。
5.×提示:姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ过程中,初
级卵母细胞进行减数分裂。
6.X提示:一个精原细胞可以产生四个精子,而一个卵原细
胞只能产生一个卵细胞。
核心要点·释疑惑
[例1]A[图示为减数分裂过程中细胞核内DNA含量的
变化曲线,其中AB段处于减数分裂前的间期,此时细胞正
在进行DNA分子的复制,A正确;着丝粒的分裂发生在DE
段,B错误;DE段表示减数分裂Ⅱ过程,该过程中不会出现
同源染色体的非姐妹染色单体间的交又互换,C错误;曲线
FG段细胞为性细胞,细胞内的染色体数目是正常体细胞中
的一半,D错误。]
[例2]C[cd段可表示G2期、减数分裂I和减数分裂Ⅱ前
期、中期,减数分裂I过程中细胞中的染色体数是减数分裂
Ⅱ前期、中期的二倍,A错误;非同源染色体的自由组合发生
在减数分裂I过程中,即cd段,B错误;bc段变化的原因是
发生了DNA分子的复制,使一条染色体上由一个DNA分
子变成两个DNA分子,C正确;ef段表示减数分裂Ⅱ后期
和末期,细胞中不含同源染色体,D错误。]
[例3]B[减数分裂Ⅱ中期细胞的着丝粒排列在赤道板上,
BD符合这一要求,但根据减数分裂I后期的图像最终判
断B符合要求。]
随堂自测·固双基
1.D[由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可
知,细胞①是初级精母细胞,正处于减数分裂I后期,含两对
同源染色体,其中非同源染色体已完成组合,它只能产生2
种(4个)生殖细胞(精细胞);细胞②是次级卵母细胞,正处
于减数分裂Ⅱ后期,不含同源染色体,只能产生1种(1个)
生殖细胞(卵细胞)。]
2.D[图中A→B段表示每条染色体上的DNA数目由1变
为2,这是由DNA复制形成的,即进行染色体复制;B→C段
参考答案
表示DNA复制完成而染色单体未发生分离,既可表示有丝
分裂前期和中期,也可表示减数分裂I过程和减数分裂Ⅱ前
期、中期;C→D段表示每条染色体上的DNA数目由2变为
1,这是由后期着丝粒分裂导致的:D→E表示每条染色体含
有1个DNA分子,即染色单体已发生分离,可表示有丝分
裂后期和末期,也可表示减数分裂Ⅱ后期和末期。]
3.BC[由题图可知,该细胞不含同源染色体,含染色单体,着
丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期,可能是次级精
母细胞或次级卵母细胞或第一极体,所以其产生的子细胞不
一定是精细胞。]
4.解析:(1)题图曲线可代表染色体的数量变化,在②阶段,染
色体数目与体细胞相比增加了一倍,故①一③可表示有丝分
裂过程。(2)曲线中②⑤时期染色体数量均加倍,说明此时
细胞处于分裂的后期,从染色体的数量上看,②为4、⑤为
2,则②表示有丝分裂后期,⑤表示减数分裂Ⅱ后期,分别对
应e、b细胞。(3)ae细胞分别表示减数分裂I四分体时
期、减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅱ前期、有丝分裂中期和有丝
分裂后期的图像,含有同源染色体的是a、d、e。曲线中从④
开始,染色体数目减半,说明已经进入减数分裂Ⅱ时期,处于
④⑤⑥时期的细胞内均不含同源染色体。(4)与体细胞相
比,核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色
体行为来说,b、e时期的共同特点是着丝粒分裂,染色单体
分开成为染色体。
答案:(1)有丝染色体(2)e、b(3)a、d、e④⑤⑥
(4)a、d、e(5)着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体
第3课时
教材梳理·预新知
基础梳理
一、1.形态、位置和数目2.初级精母次级精母中期、后期
中期、后期形态、位置和数目观察结果
二、1.联会非姐妹染色单体自由组合2.22”12
三、识别染色体恢复到体细胞中的数目一半一半
减数分裂受精作用
基础诊断
1.X提示:配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单
体之间的互换有关。
2./
3.×提示:受精时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。
4./
核心要点·释疑惑
[例1]A[1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞,
1种类型;1个精原细胞能产生4个精子,这4个精子两两相
同,有2种类型;1个体细胞中具有3对同源染色体的生物
体,由于非同源染色体自由组合,可能产生2种类型的精
子,即8种。]
·8
[例2]C[分析题图,①一⑧中没有染色体组成完全相同的
细胞。但这8个精细胞可以分成4组(①和④、②和⑥、③和
⑦、⑤和⑧),每组中2个精细胞的染色体互补,根据减数分
裂的过程可推知,含互补染色体的2个精细胞可能来自1个
或2个精原细胞,结合题干信息分析可知,①和④可能至少
来自一个精原细胞,同理,②和⑥、③和⑦、⑤和⑧可能至少
来自另外3个不同的精原细胞,故这8个精细胞至少来自4
个不同的精原细胞。]
[例3]A[分析题图可知,过程I是减数分裂,过程Ⅱ是受
精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂工的后
期,A正确;受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,B错误;同
源染色体的分离仅发生在过程I中,C错误;过程I和Ⅱ共
同雏持亲子间染色体数目的恒定,D错误。]
[例4]BD[a阶段包含有丝分裂过程中核DNA含量变化
规律,b阶段包含减数分裂过程中核DNA含量变化规律,c
阶段包含受精作用和有丝分裂过程中核DNA含量变化规
律,A项错误;图中CD和OP都表示有丝分裂前期、中期和
后期,所以CD与OP的染色体数相同,B项正确;JK表示减
数分裂Ⅱ未期,而同源染色体联会与分离发生在减数分裂
I过程中,C项错误;OP的核DNA含量比MN增加1倍,
原因是NO发生了DNA的复制,D项正确。]
随堂自测·固双基
1.B[由于减数分裂I过程中同源染色体分离,非同源染色
体自由组合,一个精原细胞应产生两个“互补”类型的次级精
母细胞,而减数分裂Ⅱ相当于有丝分裂,因此最终产生的4
个精细胞(精子)只有两种类型,且互补。]
2.D[人的小肠表皮、家兔胚胎及绵羊的肝脏,这些组织或器
官的细胞所进行的细胞分裂方式都是有丝分裂,不可能出现
细胞内的染色体数目是体细胞的一半的时期,而牛的精巢
内,一部分精原细胞进行减数分裂,一部分精原细胞进行有
丝分裂。]
3.ACD[受精前卵细胞的呼吸和代谢比较缓慢,受精过程使
卵细胞变得十分活跃,然后受精卵将迅速进行细胞分裂、分
化,新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过
程,A项正确,B项错误。后代的多样性有利于生物在自然
选择中进化,体现了有性生殖的优越性,C、D项正确。]
4.解析:(1)分析图解可知,高等动物个体发育成熟后,通过减
数分裂(A过程)产生配子,雌雄配子经过受精作用(B过程)
结合形成受精卵,继续进行个体发育,由此可见,减数分裂和
受精作用对于雏持生物前后代染色体数目的恒定,雏持了生
物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异有重要意义。
(2)哺乳动物的减数分裂发生在卵巢和睾丸中。(3)受精卵
经细胞分裂和细胞分化最终发育为成体,此过程中细胞的分
裂方式为有丝分裂。
答案:(1)[A]减数分裂[B]受精作用维持生物前后代染
色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗
传和变异有重要意义(2)卵巢和睾丸(3)细胞分裂细
胞分化有丝分裂