内容正文:
第四单元 细胞的生命历程
第2讲 减数分裂和受精作用
②染色体交换型。
(1)减数分裂与“基因重组”:
①自由组合型;
一、细胞分裂与生物变异
(2)减数分裂与“基因突变”
间期,DNA分子复制出现差错,引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图所示。
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例题:突变基因杂合细胞进行有丝分裂时,出现了如图所示的染色体片段交换,这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后,可能产生的子细胞是( )
①正常基因纯合细胞②突变基因杂合细胞 ③突变基因纯合胞.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
D
4
解:假设正常基因为A,突变基因为a.染色体片段发生交叉互换后,每条染色体上的染色单体分别为A和a.在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体分离.这样细胞中出现4条染色单体,分别含有基因A、a、A、a的4条染色单体.到有丝分裂末期,这些染色体平均加入不同的细胞中,可能有如下几种情况:①两个A可同时进入到某一细胞中,③两个a可同时进入另个细胞中,可以是②A和a进到某一细胞中.
故选:D
减数第一次分裂异常(减Ⅱ正常)
(3)减数分裂与“染色体变异”:
减数第二次分裂异常,一个次级精母细胞分裂异常(减Ⅰ正常)
减数第一次分裂和减数第二次分裂都异常
A
B
C
同源染色体未分离,移向了细胞的一极。
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母题.人类有一种常见的遗传病21三体综合征,病人细胞中有3条21号染色体(正常人2条)。下列对于可能的原因分析错误的是( )
A.父方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
B.母方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
C.父方减数分裂Ⅱ两条姐妹染色单体形成的子染色体移向同一极
D.父方、母方产生的配子都减数分裂出现异常
D
【解析】21三体综合征是指患者21号染色体比正常人多一条,父方、母方都有可能提供了异常的配子,而且是只有一方提供了异常的配子。配子中多一条染色体,可能是减数第一次分裂异常,也可能是减数第二次分裂异常,但是不可能父方、母方提供的配子均异常。
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变式1:克莱费尔特患者的性染色体组成为XXY。某家庭父亲是红绿色盲患者,母亲是红绿色盲基因的携带者,生了一个色觉正常的克莱费尔特患者。下列有关该患者产生的原因,分析错误的是( )
A.母亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离
B.母亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离
C.父亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离
D.父亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离
D
D [母亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离,提供XBXb卵细胞,与父亲提供的Y精子结合,可以形成XBXbY色觉正常的克莱费尔特患者,A正确; 母亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离,提供XBXB卵细胞,与父亲提供的Y精子结合,可以形成XBXBY色觉正常的克莱费尔特患者,B正确; 父亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离, 提供XbY精子,与母亲提供的XB卵细胞结合,可以形成XBXbY色觉正常的克莱费尔特患者,C正确; 父亲如果是减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离,只能提供XbXb或YY的精子,都不能形成色觉正常的克莱费尔特患者,D错误。]
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变式2.一对表现型正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子,下列示意图最能表明其原因的是 ( )
D
解析:红绿色盲为伴X隐性遗传病,设用B、b一对等位基因表示。表现型正常夫妇的基因型分别为XBXb、XBY,患病孩子的基因型为XbXbY,其是由XbXb型卵细胞与Y型精子结合发育形成的,XbXb卵细胞产生的原因是在减数第二次分裂后期次级卵母细胞着丝点分裂后产生的两条Xb没有分开,一同进入卵细胞。
8
母题.下面的图甲和图乙分别表示某高等动物的卵原细胞和由其形成的卵细胞中的3号染色体,A/a和B/b表示位于3号染色体上的两对等位基因。下列叙述正确的是( )
A.图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了染色体结构变异
B.与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为aB、Ab和Ab
C.产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因,但不存在同源染色体
D.图甲中3号染色体上等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期
C
减数分裂与遗传定律和变异的综合考查
C [图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了互换,A错误;与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为ab、AB和Ab,B错误;由于发生了互换,产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因,但不存在同源染色体,C正确;图甲中3号染色体上等位基因的分离,Aa分离发生在减数分裂Ⅰ后期,Bb分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,D错误。]
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A.⑥的形成过程中发生了染色体变异
B.若④的基因型是 AbY,则⑤可能是abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4 个染色体组的初级精母细胞
变式.某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是( )
D
D [⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的,已知的一个精细胞染色体数目异常,有两条X染色体,说明③次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期X染色单体分离后移向同一极,则⑥中应该缺少一条X染色体,故形成过程中发生了染色体数目变异,A正确;④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的,若④的基因型是AbY,对比精原细胞中的染色体上的基因组成,应在减数分裂Ⅰ发生过互换,即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞,即②次级精母细胞的基因型AabbYY,分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY,故⑤的基因型是abY,B正确;根据B选项的分析可知,减数分裂Ⅰ过程中发生过互换,②次级精母细胞的基因型AabbYY,③次级精母细胞的基因型为AaBBXX,故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因,故在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离,C正确;由分析可知,精原细胞的基因型为AaBbXY,含有2个染色体组,①为经过减数分裂Ⅰ前的间期染色体复制后的初级精母细胞,染色体数目不变,因此①含有2个染色体组,D错误。]
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变式2、某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极.下列叙述错误的是( )
A.图甲所示的变异属于染色体结构变异
B.该男子有丝分裂后期细胞内可观察到92条染色体
C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有6种
D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
B
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解:A、图甲看出,一条14号和一条21号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,明显是染色体结构变异,A 正确;
B、该男子有丝分裂后期细胞内可观察到的染色体是90条,B错误;
C、减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体+14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体+21号染色体、仅具有14号染色体的生殖细胞,C正确;
D、该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常的生殖细胞,因此与正常女子婚配,有可能生育染色体组成正常的后代,D正确.
故选:B.
其他不正常分裂方式:蜜蜂受精卵(2n=32)发育成的幼虫若持续食用蜂王浆则发育为蜂王,否则发育为工蜂,未受精的卵细胞发育成雄蜂。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞中的同源染色体联会形成8个四分体
B.减数分裂Ⅰ染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有关
C.若蜂王基因型为Aabb,则该蜂群中新发育成的雄蜂基因型可能有Ab和ab两种
D.蜜蜂种群中性别决定的方式取决于染色体的数目
A
A [雄蜂的精原细胞中只含有一个染色体组,无同源染色体,因此在减数分裂Ⅰ的前期是没有同源染色体联会的发生,也就不会存在四分体,A 错误;正常减数分裂Ⅰ的后期,同源染色体的两侧各有纺锤丝相连,这样在两极纺锤丝的作用下分别移向细胞两极,最终导致形成同源染色体分开,形成的次级精母细胞中染色体数目减半,由分析可知:①雄蜂的精原细胞无同源染色体,②形成的次级精母细胞中染色体数目并未减半,结合上述分析可以推测,减数分裂Ⅰ染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有
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哺乳动物精子形成的场所 。
二、减数分裂的过程
睾丸
(一)精子的形成
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,存在于曲细精管中,精原细胞的来源?精原细胞含有的染色体数与体细胞相同吗?
由体细胞经分裂、分化形成
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次级精母细胞
染色体数目减半发生 。
1、减数第一次分裂
在减数第一次分裂
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2、减数第二次分裂
非同源染色体
两种、四个
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(1)场所:哺乳动物的卵细胞是在 中形成的。
(2)过程
①在减数第一次分裂的间期,卵原细胞中的染色体进行复制,成为 细胞。
②初级卵母细胞经减数第一次分裂形成一个大的细胞和一个小的细胞,大的细胞叫 细胞,小的叫 。
③次级卵母细胞进行减数第二次分裂,形成1个 细胞(体积较大)和1个 (体积较小),与此同时,第一次分裂产生的 也分裂为两个 。这样,一个初级卵母细胞经过减数分裂,只形成 个卵细胞(其他3个 退化消失)。
卵巢
初级卵母
次级卵母
极体
卵
极体
极体
极体
1
极体
(二)卵细胞的形成(哺乳动物)
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初级精母
次级精母
4
4
初级卵母
次级卵母
1
精子、卵细胞的形成过程
减数第二次分裂
减数第一次分裂
名称
项目
无
有
同源染色体(有/无)
姐妹染色单体分开
联会、分离、染色体交换
染色体主要行为
2n→n,减半
4n→2n,减半
DNA数目(4n)
n→2n→n,不减半
2n→n,减半
染色体(2n)
分裂
不分裂
着丝点
(三)“减数第一次分裂”和“减数第二次分裂”的比较
1个精原细胞(染色体数: ,DNA数 )
1个初级精母细胞(染色体数: ,DNA数 )
2个次级精母细胞(染色体数: ,DNA数 )
4个精细胞(染色体数: ,DNA数 )
体细胞(染色体数:2n,DNA数2a)
有丝分裂、细胞分化
4个2种精子(染色体数: ,DNA数 )
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2n
2a
2n
4a
n
2a
n
a
n
a
玉米细胞中有10对染色体,减数分裂后,卵细胞的染色体为5对吗?
精细胞的变形:在精细胞变形为精子的过程中,精子的头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部线粒体被保留下来。
原因:保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞;丢掉大部分细胞质及多数细胞器,可使精子体积减小,运动便捷;全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部,可以更好地在受精过程中给精子
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例1.下图中①~⑤是在显微镜下小鼠睾丸内细胞减数分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.图中细胞分裂的排序是①→③→②→⑤→④
B.图②细胞中DNA数目是染色体数目的2倍
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图②③⑤细胞中均含有姐妹染色单体
D
考查减数分裂的基本过程
D [图①是分裂前的间期,图②是减数分裂Ⅰ后期,图③是减数分裂Ⅰ前期,图④是减数分裂产生的精子细胞,图⑤是减数分裂Ⅱ后期。图⑤细胞中不含有姐妹染色单体。]
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例2.二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是( )
C.在减数分裂Ⅱ后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D.若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
A.一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B.在减数分裂Ⅰ中期,同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道板的两侧
D
D [一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,所以可存在于a与b中,但不存在于c与d中,A正确;在减数分裂Ⅰ中期,同源染色体排列在细胞中央的赤道板上,B正确;在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中,C正确;若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中,D错误。]
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例1.正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体数最多为( )条。
A.1 B.2 C.3 D.4
B
最少呢?
考查减数分裂中染色体变化等情况
例2、下图一表示某动物精原细胞中的 一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了染色体互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。
这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是 ( )
A.①与② B.①与③ C.②与③ D.②与④
C
例3.男性色盲患者中一个处于有丝分裂后期的细胞和女性色盲基因携带者中一个处于减数第二次分裂中期的细胞进行比较,在不考虑变异的情况下,下列说法正确的是( )
A.色盲基因数目比值为1∶1 B.核DNA数目比值为4∶1
C.常染色体数目比值为4∶1 D.染色单体数比值为2∶1
C
解析:选A 图①细胞中存在同源染色体,因此可能存在等位基因;图②中有4条染色体,8个DNA分子,16条脱氧核苷酸链;图③细胞处于有丝分裂中期,而四分体只出现在减数分裂过程中;图示为精原细胞的分裂示意图,图④细胞处于减数第二次分裂后期,细胞名称为次级精母细胞,存在2条Y染色体或2条X染色体。
解析:男性红绿色盲患者有丝分裂后期色盲基因数目为2,女性携带者减数第二次分裂中期色盲基因数目为0或者2;有丝分裂后期细胞中DNA数目92个,减数第二次分裂中期的细胞中DNA数目46个;有丝分裂后期细胞中染色体数目加倍,减数第二次分裂中期的细胞中染色体数目减半,则比值为4∶1;有丝分裂后期细胞中染色单体数目为0。
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三、减数分裂和有丝分裂的比较
(一)数据比较(以二倍体生物精子形成为例)
细胞分裂 有丝分裂 减数分裂
减数第一次分裂 减数第二次分裂
时期 间 前 中 后 末 间 前 中 后 末 前 中 后 末
染色体数
染色单体数
核DNA数
同源染色
体对数(N)
一条染色体上的DNA数
2N
2N
2N
2N
2N
2N
2N
N
N
2N
0
4N
4N
4N
0
0
4N
4N
4N
2N
2N
2N
0
0
2a
4a
4a
4a
4a
2a
4a
4a
4a
4a
4a2a
2a
2a
2a
N
N
N
2N
2NN
N
N
N
N
0
0
0
0
0
1
2
2
2
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
1
1
4N
2N
4a
2a
2NN
2NN
4N
0
2a a
2N
4N
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区别一 有丝分裂还是减数分裂的曲线:
看起点和终点:同一直线上---有丝分裂;
终点低于起点---减数分裂
1、快速区分:减数分裂、有丝分裂,染色体、DNA的变化曲线
区别二 染色体还是DNA的曲线:
看翻倍的时间和趋势:间期,斜线-----DNA;
后期,竖直线翻倍-----染色体。
(1) ab段、bc段和cd段分别属于哪个过程的哪个时期?
(2)e点表示什么过程?
(3)eg段、ef段和fg段分别属于哪个过程的哪个时期?
ab段---减数分裂前的间期
bc段为减数分裂Ⅰ,cd段为减数分裂Ⅱ。
受精作用
eg段为受精卵的分裂间期和有丝分裂
ef段为有丝分裂前的间期,fg段为分裂期。
例1.下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化,图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。请据图思考下列问题:
(1)图Ⅰ中的m和n分别表示哪种方式的细胞增殖?
(2)图Ⅱ中哪段表示减数分裂?哪段表示有丝分裂?
m表示有丝分裂,n表示减数分裂。
ad段表示减数分裂,eg段表示有丝分裂
例2.如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中,细胞核内染色体数目及核DNA数目的变化,则下列叙述错误的是( )
A.在图中两曲线重叠的各段,每条染色体都不含染色单体
B.在BC段和HI段都能发生染色体的复制
C.在ED段和LM段,发生的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分离
D.在AG段细胞中含有同源染色体,HQ段细胞中不含有同源染色体
D
解析:当染色体数目等于DNA数目时,每条染色体都不含染色单体;在有丝分裂的间期BC段和MⅠ前的间期HI段都发生染色体的复制;图中HJ段表示MⅠ时期,在MⅠ时期细胞含有同源染色体;在DE段和LM段,发生的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分离。
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2、减数分裂、有丝分裂--每条染色体上的DNA数量变化曲线
1
2
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
例.若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如下图所示。下列有关该图的叙述中,不正确的是 ( )
A.A→B可表示DNA复制
B.B→C可表示有丝分裂前期和中期
C.C→D可表示染色体的着丝粒分裂
D.D→E可表示减数第二次分裂全过程
D
【解析】D→E表示着丝粒分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期,一条染色体上含有两个DNA分子,其后期着丝粒分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。
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染色体/DNA变
化规律及原因:
①
②
③
3、柱形图
例1.下图Ⅰ~Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题:
(1)图中①②③分别表示什么含义(染色体/DNA/染色单体)?
(2)图中Ⅱ可以表示哪种细胞增殖的哪个时期?哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化?
①表示染色体,②表示染色单体,③表示DNA。
Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前、中、后期(末期)
Ⅲ和Ⅳ
34
例2.下图中,甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表( )
A.DNA分子数、染色体数、染色单体数
B.染色体数、DNA分子数、染色单体数
C.DNA分子数、染色单体数、染色体数
D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
A
【解析】据图分析,甲、丁中d的数量为零,细胞进行减数分裂过程中只有染色单体的数目有可能为零,因此,d为染色单体数,可排除C、D选项。图乙、丙中的b为c的两倍,在细胞的减数分裂过程中,DNA分子数有可能为染色体数的两倍,反之不成立,因此b应为DNA分子数,c应为染色体数。
35
(二)图像比较(二倍体)
三个前期图的判断:
有丝
减Ι
减‖
三个中期图的判断:
有丝
减‖
减Ι
五个后期图的判断:
有丝
减Ι
减Ι
减‖
减‖
结论:A为有丝分裂后期,B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体),C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞),D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞),E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)。
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例1.某同学在观察某种哺乳动物生殖器官的细胞装片时,不小心与其他动物细胞分裂装片混在一起,将观察结果绘制成如下示意图后分析,下列叙述正确的有( )
A.图中含有同源染色体的细胞有①②③
B.图中①③细胞所含的染色体组数量相同
C.图中①与②、③与④细胞所含染色体上DNA分子总数相同
D.图中②与④细胞可能来自同一个体
C
考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别
C [分析题图,①图中细胞处于有丝分裂后期,有同源染色体;②图中细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质不均等分裂,属于初级卵母细胞,细胞中有同源染色体;③图细胞中无同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期;④图细胞中无同源染色体且细胞质不均等分裂,处于减数分裂Ⅱ,属于次级卵母细胞。故图中含有同源染色体的细胞有①和②,A错误;图中①含有4个染色体组,③含2个染色体组,B错误;图中4个细胞所含染色体上DNA分子数都是8,C正确;②图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目为4,而④图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目应为8,且染色体形态差别也较大,故不可能来自同一个体,D错误。]
37
例2、判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期,形成的子细胞是什么?
甲:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第一次
后
次级精母细胞
乙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
精细胞或极体
丙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
有 丝
后
体细胞
丁:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
卵细胞和极体
A.同一个体中细胞有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期染色体数目相同,染色体行为不同,DNA分子数目不同
B.同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同,染色体行为相同,DNA分子数目相同
C.同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目不同,染色体行为不同,DNA分子数相同
D.同一个体中细胞有丝分裂产生的子细胞和减数分裂Ⅰ产生的子细胞染色体的数目相同,DNA分子数不同
例1.下列关于减数分裂和有丝分裂的说法,正确的是( )
C
减数分裂和有丝分裂的综合考查
ADNA分子数目相同
B染色体数目相同,染色体行为不同
D染色体的数目不同,DNA分子数相同
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例2.在观察果蝇(2N=8)细胞中的“染色体组成”时,发现一个处在分裂期的细胞中,共有8条染色体。下列说法正确的是( )
A.若该细胞正处于分裂前期,则一定正在发生基因重组
B.若该细胞正处于分裂后期,其染色体数和DNA数相同
C.若该细胞此时没有染色单体,则该细胞可能不含X染色体
D.若该细胞此时出现不均等分裂,则该细胞中可能有4条“X”染色体
C
C [若该细胞正处于分裂前期,则可能是有丝分裂前期或减数分裂Ⅰ的前期,减数分裂Ⅰ的前期可能正在发生基因重组,A错误;若该细胞正处于分裂后期,则可能是减数分裂Ⅰ的后期或减数分裂Ⅱ的后期,减数分裂Ⅰ的后期其染色体数和DNA数不相同,B错误;若该细胞此时没有染色单体,则是减数分裂Ⅱ的后期或末期,如果该果蝇为雄性,则该细胞可能只含X染色体或Y染色体,C正确;若该细胞此时出现不均等分裂,则该细胞可能是初级卵母细胞减数分裂Ⅰ的后期、末期或次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ的后期、末期,只有2条X染色体,D错误。]
40
“一母生九子,九子各不同”。
四、受精作用
1、配子多样性
①同源染色体分离,非同源染色体自由组合
②染色体互换
2、雌雄配子的随机结合(受精作用,并未实现基因重组)
一个具有一对同源染色体的精原细胞经过减数分裂可以产生 种精子,共 个。
2
4
(一) 配子的多样性(正常情况下)
B
B
b
b
B
B
b
b
b
b
B
B
一个具有两对同源染色体的精原细胞经过减数分裂可以产生 种精子,共 个。
一个具有两对同源染色体的雄性个体(多个精原细胞)经过减数分裂可以产生 种精子。
2
22=4
4
一个具有n对同源染色体的精原细胞经过减数分裂可以产生 种精子,共 个。
一个具有n对同源染色体的雄性个体(多个精原细胞)经过减数分裂可以产生 种精子。
2
2n
4
一个具有3对同源染色体的精原细胞经过减数分裂可以产生 种精子,共 个。
一个具有3对同源染色体的雄性个体(多个精原细胞)经过减数分裂可以产生 种精子。
2
23=8
4
45
一个具有n对同源染色体的卵原细胞经过减数分裂可以产生 种卵细胞,共 个。
一个具有n对同源染色体的雌性个体(多个卵原细胞)经过减数分裂可以产生 种卵细胞。
1
1
2n
1)人的体细胞有23对同源染色体,人可能产生多少种精子或卵细胞?
223种
2)若人的初级精母细胞有1个四分体中非姐妹染色单体发生交换,可能产生多少种精子?
回答下列问题:
47
2)若人的初级精母细胞有1个四分体中非姐妹染色单体发生交换,可能产生多少种精子?
224
原因:
1)同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
2)染色体的交换。
“配子的多样性”是遗传多样性的一个重要原因
①精子 进入卵细胞, 留在细胞外(不进入)
1、概念:精子与卵细胞 形成受精卵的过程(随机)。
细胞学基础: 。
2、过程
②卵细胞的 发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入
3、受精作用实质
③精子的细胞核与卵细胞的 。
4、结果:
受精卵中的 数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的 来自精子,另一半来自卵细胞。
相互识别、融合
头部
尾部
细胞核融合(并非精子进入卵细胞中)
染色体(非DNA)
细胞膜
1、细胞膜信息交流功能;2、细胞膜的流动性
染色体
5、意义:
减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代 数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
染色体
受精作用
例1.已知A、a; B、b; C、c为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( )
A.AbC、aBc、AbC、aBc B.aBC、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、aBc、ABc D.Abc、AbC、abC、aBc
A
例2、某生物的基因组成如图所示,则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是 ( )
A.2种和2种 B.4种和2种
C.2种和4种 D.8种和4种
B
考查配子的多样性
例3.某高等动物的基因型是AaBb,则:
(1)一个精原细胞能形成几个精子?请写出它们的基因型。
(2)一个卵原细胞能形成几个卵细胞?请写出它们的基因型。
(3)请写出该种动物的一个个体产生的精子或卵细胞的基因型。
四个,AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB。
一个,AB或ab或Ab或aB。
都是四种:AB、ab、Ab、aB。
考查受精作用及遗传的稳定性和多样性
例1.从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B.减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C.受精时,雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性
C
C [受精过程中不发生基因重组,自然状态下,基因重组只发生在减数分裂Ⅰ过程中。]
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例2.下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述,正确的是( )
A.人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条
B.受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能
C.受精作用实现了基因重组,从而导致有性生殖后代的多样性
D.等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
B
B [人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条;受精作用过程中精子和卵细胞的融合,体现了细胞膜具有一定的流动性,通过受精作用形成受精卵这一过程,需要精子与卵细胞的相互识别,体现出细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能;精卵的随机结合是有性生殖后代具有多样性的原因之一,但基因重组发生在减数分裂过程中;减数分裂Ⅰ后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,并随机移向两极,因此等位基因进入卵细胞的机会相等。]
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谢谢
1∶1
1∶2
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