1、高考资源网() 您身边的高考专家一、减数分裂及配子形成过程阅读 必修2课本P1620完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)1.精子的形成过程时期图像主要特点减数第一次分裂前期同源染色体联会,形成四分体减数第一次分裂中期同源染色体排列在赤道板上续表时期图像主要特点减数第一次分裂后期同源染色体分开,非同源染色体自由组合,并移向两极减数第二次分裂前期染色体散乱分布于细胞中减数第二次分裂中期着丝点排列在赤道板上减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离并移向两极2卵细胞的形成过程思考精卵形成过程的主要差异。提示:精子形成过程卵细胞形成过程场所睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂是否变形变形
2、不变形结果一个精原细胞4个精子一个卵原细胞1个卵细胞、3个极体二、理解概念把握要点1对减数分裂的理解(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)时期:从原始生殖细胞成熟生殖细胞。(3)特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。(4)结果:生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。2受精作用(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。(3)结果:受精卵中染色体数目与体细胞相同,其中一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。考点二倍体生物细胞分裂过程图与配子类型的判断1细胞分裂各时期图像的判定(以2n4为例)分裂时期有丝分裂减数分裂第一次分
3、裂第二次分裂前期有同源染色体;有姐妹染色单体有姐妹染色单体;同源染色体联会形成四分体无同源染色体;有姐妹染色单体,染色体数减半中期有同源染色体;染色体的着丝点排列在赤道板上有同源染色体;染色体的着丝点排列在赤道板的两侧无同源染色体;染色体的着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂,有同源染色体,无姐妹染色单体,染色体数加倍同源染色体分离,非同源染色体自由组合,有姐妹染色单体着丝点分裂,染色体数加倍,无同源染色体,无姐妹染色单体2.减数分裂中据细胞质分裂情况判断细胞名称3减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体,则可产生2n种配
4、子,n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)若是一个性原细胞,则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下:项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)例12016汕头模拟假定某动物体细胞染色体数目2N4,图中对细胞所处时期的叙述,正确的是()A图中不含同源染色体的细胞为B为减数分裂,分别为减数第一次分裂的前、中、后期C分别为减数第一次分裂后
5、期、减数第二次分裂后期D为减数第一次分裂四分体时期,染色体数目暂时加倍1.有丝分裂的细胞中含有同源染色体吗?提示:含有,且一直含有。2有丝分裂后期与减数第二次分裂后期染色体特点有何不同?提示:有丝分裂后期有同源染色体,减数第二次分裂后期已不含同源染色体。解析由图可知:有2对同源染色体,处于减数第一次分裂四分体时期;有2对同源染色体,处于有丝分裂中期;有2对同源染色体,处于减数第一次分裂后期;有4对同源染色体,处于有丝分裂后期,染色体数目暂时加倍;无同源染色体,处于减数第二次分裂后期,染色体数目暂时加倍。答案C通过比较细胞中有无同源染色体和有无姐妹染色单体来辨别细胞分裂过程中的几种细胞图,需要清
6、楚掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体的行为变化。(1)细胞分裂图像的鉴定一般可概括为三看识别法:要区分精细胞和卵细胞的形成过程,还要注意分裂图的形态,即看细胞质是否是均分,特别是次级精母细胞与第一极体的分裂图具有相似性。(2)图像判断中应注意的几点:细胞中有同源染色体,也可能表示减数第二次分裂,如四倍体生物的减数分裂;细胞中无同源染色体,也可能表示有丝分裂,如单倍体生物;如果题干中明确为二倍体生物,则没有必要考虑其他类型的生物;若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等,可确定为二倍体生物;若没有特殊说明,应要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。12
7、015蚌埠二模如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图,、表示染色体片段。下列叙述不正确的是()A图甲细胞处在减数第二次分裂中期,此时不进行核DNA的复制B由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换C图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离D若两图来源于同一个精原细胞,则图乙是图甲细胞分裂形成的答案D解析图甲细胞无同源染色体,存在姐妹染色单体,且着丝点排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期,不再进行DNA复制,A正确;由甲图中片段和乙图中片段颜色可知,分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换,B正确;发生交叉互换后,减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离,C正确;由
8、染色体的颜色可知,图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的,D错误。易错警示如果甲、乙两图具有连续性,注意染色体的大小、形态及来源的关系要对应。22016揭阳一模甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图,乙、丙、丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是 ()A判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交B乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组C甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代D丁产生的子细胞中的基因组成是aB和aB答案C解析由图可知,乙为有丝分裂后期细胞,不会发生基因重组;丙为初级卵母细胞减数第一次分裂后期,可发生基因重组,由于细胞质不均等分配,可判断该动
9、物为雌性。若该基因突变发生在配子中,则该动物的所有体细胞与卵母细胞中均有突变基因,故C正确;丁为次级卵母细胞或第一极体,基因组成为AaBB,产生的子细胞的基因组成是AB和aB。易错警示题干中标好基因的一定要看清标在哪条染色体上且有无交叉互换等变化,以致于对后面的细胞是否产生影响。考点细胞分裂过程中染色体、DNA数目变化及图像分析1数量变化曲线分析(1)典型曲线的分析方法(以二倍体生物为例)典型曲线分析方法a染色体数量变化分析数量变化发生时期原因染色体2NN减数第一次分裂末期同源染色体分离,平均分配到两个子细胞中N2N减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体2NN减数第二次
10、分裂末期染色体平均分配到两个子细胞中b.核DNA分子数量变化分析数量变化发生时期原因核DNA分子2N4N间期DNA复制4N2N减数第一次分裂末期随同源染色体的分开平均分配到两个子细胞中2NN减数第二次分裂末期随染色单体的分开平均分配到两个子细胞中c.染色单体数量变化分析数量变化发生时期原因染色单体04N间期染色体复制4N2N减数第一次分裂末期随同源染色体的分开平均分配到两个子细胞中2N0减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体(2)变式曲线的分析方法变式曲线分析方法如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:ABBCCDDE图示染色体与DNA的关系由1条
11、染色体上含有1个DNA分子变为1条染色体上含有2个DNA分子1条染色体上含有2个DNA分子由1条染色体上含有2个DNA分子变为1条染色体上含有1个DNA分子1条染色体上含有1个DNA分子染色单体无2条2条2条无无对应减数分裂时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂后期减数第二次分裂末期对应有丝分裂时期间期前期和中期后期末期2.数量变化柱状图分析(以二倍体生物精子形成过程为例)高考警示减数分裂曲线图和柱状图的两点提醒(1)在柱状图和曲线图中“0”的含义不同强调“0”不是表示图中原点,而是表示染色单体数量为“0”。在柱状图中,只要染色单体数不为“0”,染色
12、单体数一定和核DNA分子数相等,而且都为染色体数的2倍。在柱状图和曲线图中,只有染色单体才会出现“0”。(2)正确理解坐标曲线图中的“斜线”的含义若不存在斜线,则为染色体数的变化。若有斜线,则为染色单体或核DNA分子数的变化。例22016太原模拟图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答:(1)图1中BC段形成的原因是_,DE段形成的原因是_。(2)图2中_细胞处于图1中的CD段。(3)图2中具有同源染色体的是_细胞,乙细胞中的和组成_,和是_,甲细胞中有_个染色体组。(4)图2中丙细胞含有_条染色单体,该细胞处于_期。(
13、5)图2中丁细胞的名称为_,如果丁细胞中的M为X染色体,则N一定是_。若M的姐妹染色单体上出现等位基因,其原因是发生了_。1.减数分裂过程中染色体与DNA的数量关系是怎样的?提示:11或12。2姐妹染色单体上的基因分布特点是什么?提示:一般完全相同。解析(1)图1中的BC段因DNA的复制,使染色体和核DNA数量比由1变为1/2,DE段因着丝点的断裂,使染色体和核DNA的数量比由1/2变为1。(2)图1中的CD段表示一条染色体上有2个DNA分子,故与图2的丙、丁对应。(3)分析图2可知:图甲细胞处于有丝分裂的后期,图乙为精原细胞,图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期,图丁为次级精母细胞,所以含有
14、同源染色体的是甲、乙和丙;乙细胞中的和为一组非同源染色体,是一个染色体组,和形态大小相同,但来源不同,为一对同源染色体,甲细胞内每一形态的染色体有4条,故有4个染色体组。(4)图丙同源染色体分离,处于减数第一次分裂的后期。(5)若姐妹染色单体上有等位基因,可能是由基因突变或四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换引起的。答案(1)DNA复制着丝点分裂 (2)丙、丁(3)甲、乙、丙 一个染色体组 一对同源染色体 4 (4)8 减数第一次分裂后 (5)次级精母细胞 常染色体 同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换(基因重组)或基因突变姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析一定基因突变 一定
15、交叉互换两种可能体细胞有丝分裂(例:根尖分生区细胞出现上述情况)作用时期间期亲代基因型AA若出现Aa情况生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种,例:绝大多数白色,只在头上带一小段黑色作用时期减前期无前面任何提示,可两种情况同时考虑12016河北邯郸一模某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞 ()A处于有丝分裂后期 B正在发生基因自由组合C将形成配子 D正在发生DNA复制答案C解析二倍体动物的细胞内有10条染色体和10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩。没有染色单体即着丝点已经分裂,该细胞应处于减数第二次分裂的末期,即将形成配子,C正确。易错警示认真读题
16、“10个DNA且细胞膜开始缢缩”是关键信息。22016宁波模拟如图A、B是某种雌性动物细胞分裂示意图,C表示该动物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线。请据图回答问题。(1)图B细胞中染色体上基因B与突变基因b的分离发生在C图的_阶段。(2)若图B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞,其可能的原因是_、_。(必须说明时期和具体染色体的行为)(3)图D纵坐标中y1和y2依次为_、_,并在图D坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线图。(4)请在E内画出该生物体形成AB的配子的减数第二次分裂后期示意图(只要求画出与AB形成有关的细胞图)。答案(1)fg(2)减
17、数第一次分裂后期同源染色体和没有分离减数第二次分裂后期染色体上的姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极,而是移向了同一极(3)11/2如图:(4)如图:解析(1)姐妹染色单体的分离发生在图C的fg阶段;(2)形成了基因型为ABb的子细胞,可能的原因是减数第一次分裂后期同源染色体和没有分离或者是减数第二次分裂后期染色体上的姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极;(3)当有染色单体存在时染色体数和核DNA数的比值是1/2,当没有姐妹染色单体时,染色体数和核DNA数的比值是1,所以图D纵坐标中y1和y2依次为1、1/2;(4)画图时需注意减数第二次分裂后期没有同源染色体。易错警示(3)注意纵坐标含义;(4)
18、注意细胞形态,染色体大小形态实心。考点实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂、固定装片1实验原理蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中,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。2实验流程 (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)解离漂洗染色压片(2)显微观察3实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官,其原因为:(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。(2)在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
19、成减分裂。高考警示精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。例32016开封模拟小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。(1)取材用_作实验材料。(2)制片取少量组织低渗处理后,放在_溶液中,一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量_。一定时间后加盖玻片,_。(3)观察用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是_。下图是观察到的同源染色体(A1
20、和A2)的配对情况。若A1正常,A2发生的改变可能是_。1.染色体在光学显微镜下能看到吗?提示:能。2若要观察染色体需选择什么细胞的什么时期最佳?提示:分裂的细胞;分裂中期。解析主要考查观察细胞分裂的实验过程,以及染色体结构变异的区分方法。观察减数分裂应选取生殖器官,本题应选取睾丸。制片过程为“解离漂洗染色压片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖,通过减数分裂形成成熟生殖细胞,故中期细胞可能是有丝分裂中期、减中期、减中期。A1正常,则A2为缺失,若A2正常,则A1为重复。答案(1)(小鼠)睾丸(2)解离固定液 醋酸洋红染液压片(只要有压片的操作均可)(3)次级精母细胞或精细胞或精原细胞缺失临时
21、装片制作的几个关键环节(1)为了更加清晰地观察染色体形态,在解离前,一般要对动物组织进行低渗处理,其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀,染色体铺展,同时可使粘附于染色体的核仁物质散开,以便能在一个平面上观察所有染色体形态。(2)低渗处理后再进行解离固定,将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物,使细胞彼此分开,经压片,细胞会彼此分散开。解离后进行漂洗,去除解离液对染色效果的影响,染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色,染色完成后进行制片并压片。1下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是 ()A可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂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C能观察
22、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答案D解析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。易错警示进行有丝分裂的细胞中含同源染色体,但不发生同源染色体的一系列行为变化。22016北京海淀期中下图中编号的图像是显微镜下拍到的二倍体百合(2n24)的减数分裂不同时期的图像。请回答问题:(1)将捣碎的花药置于载玻片上,滴加_染色12 min,制成临时装片。在光学显微镜下可通过观察细胞中_的形态、数目和位置的变化来判断该细胞所处的时期。(2)据图分析,图中细胞的特点是同源染色体_,非同源染色体_。图中细胞的特点是同源染色体
23、_,并且_间发生交叉互换。请将上述观察到的细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:_。(3)图中的细胞有_个染色体组,图的每个细胞中含姐妹染色单体_条。答案(1)碱性染料染色体(2)分离自由组合联会(或“两两配对”)(同源染色体的)非姐妹染色单体(3)20解析(1)在观察细胞分裂过程中,需要加入碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)将染色体染色,通过染色体的形态、数目和位置的变化确定细胞所处的时期。(2)图细胞所处的时期为减数第一次分裂后期,此时期的特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合;图细胞所处的时期为减数第一次分裂前期,此时期的特点是同源染色体联会形成四分体,此外同源染色体中的非姐妹染色单
24、体之间常常发生交叉互换;根据染色体的形态、数目和位置的变化可知,图中分裂图的先后顺序为。(3)根据题干可知,百合属于二倍体生物,故图的细胞中含有2个染色体组,图细胞处于减数第二次分裂后期,此时期的特点是着丝点分裂,细胞中无染色单体。易错警示由于对分裂过程中各时期的图像判断不清导致出错。本讲归纳1减数第一次分裂过程中,同源染色体的分离,导致染色体数目减半。2减数第二次分裂与有丝分裂相似,不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。3精子形成过程中,细胞质都是均等分裂的,卵细胞形成过程中,初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂,极体的细胞质均等分裂。4减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有:同源染色
25、体联会形成四分体、同源染色体分离。5减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有:着丝点分裂,染色体数目暂时加倍。6受精作用可以激活卵细胞,受精卵核内的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。生物大视野染色体不分离虽然大部分时候减数分裂都会按正常顺序进行,但有时染色体也会不正确地分离。减数分裂期同源染色体不能正确分开就称为染色体不分离。在减数分裂期,来自一个同源染色体对的两条染色体本应分别移向细胞的两极,但染色体不分离的话,一对同源染色体就会同时进入细胞的一极。有一种染色体不分离的形式会形成两种配子,其中一个有一条多余的染色体,另一条则缺失一条染色体。染色体不分离的影响往往在配子融合之后才会被发现。有一条多余染色体的生物通常能存活下来(如唐氏综合征患者),而缺失一条或多条染色体的生物则通常无法存活。另一种染色体不分离的形式是所有的同源染色体都不分离。这种情况下,一个配子会遗传到完整的双倍体染色体。当含有一整套多余染色体的配子和正常单倍体配子结合时,后代就会因为有三套染色体而成为三倍体。如果两个含有多余一整套染色体的配子互相融合,后代就会因为有四套染色体而成为四倍体。摘自美国高中主流理科教材科学发现者生物生命的动力高考资源网版权所有,侵权必究!