1、第二章 基因和染色体的关系一、减数分裂2减数分裂的过程3精、卵细胞形成的比较二、受精作用1概念：和相互识别、融合成为的过程。2实质：精子的与卵细胞的相融合，使彼此的会合在一起。3结果：受精卵中的数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自，另一半来自卵细胞(母方)卵细胞精子受精卵细胞核细胞核染色体染色体精子(父方)4配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体的分离和。(2)同源染色体上非姐妹染色单体的。非同源染色体的自由组合交叉互换 减数分裂过程分析1精子与卵细胞的形成比较2.减数分裂中染色体、DNA的规律性变化3.数目变化的曲线模型处于减数第二次分裂后期的细胞，其染色体数目、DNA分子数
2、目与体细胞相等。知识拓展 减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础(1)减间期复制基因突变。(2)减前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换基因重组。(3)另外，减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变染色体变异。1少数人的精子中性染色体为(a)XY或(b)YY，其产生的原因可能是()Aa减分裂不分离，b减分裂不分离Ba减分裂不分离，b减分裂不分离Ca减分裂不分离，b减分裂不分离Da减分裂不分离，b减分裂不分离解析：该题考查减数分裂形成精子过程的变异情况。若精子中出现XY，可能是在减数第一次分裂时同源染色体没有分开造成的；出现YY，可能是着丝点分裂后(减)相同染色体没有彼此分开造成的。答案
3、：C2(2011年海淀质检)图甲表示某动物精巢内细胞分裂不同时期与核内DNA数量变化的关系，图乙为处于细胞分裂不同时期的细胞图像(只表示出部分染色体的模式图)。请据图分析回答下面的问题：(1)图甲中bc，fg阶段形成的原因是_；i点表示_。(2)图乙中，A图细胞内含有_条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为_，其细胞名称为_。(3)图乙中，C图分裂后产生的子细胞的名称为_，F图发生在图甲中的_阶段。(4)图乙中，发生在图甲中ae过程的图像为_，进行的是_分裂过程。解析：由图甲可知细胞分裂的最终结果为核DNA减少为开始的一半，可以确定有减数分裂存在。ae前后核DNA不变，为有丝分裂；ek则为减
4、数分裂。图乙为取自某动物精巢内的细胞处于不同时期的细胞图像，由A图(减数第一次分裂后期)可知，该动物体细胞中染色体数为4条。从而可确定B、C、D、E、F所处的细胞分裂时期。答案：(1)DNA的复制 减数第一次分裂分裂结束(2)812 初级精母细胞(3)精细胞 ij(4)B、E 有丝有丝分裂与减数分裂的比较1两种分裂方式的过程比较2.有丝分裂与减数分裂图像的识别(1)有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像(2)精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别3下图为某二倍体生物的三个处于不同分裂时期的细胞示意图。下列有关叙述中，正确的是()A甲、乙、丙三个细胞均含有两个染色体组B甲、乙、丙三个细胞均含有同源染
5、色体C甲、乙、丙三个细胞均含有姐妹染色单体D甲、乙、丙三个细胞可在同一器官中找到解析：甲为减数第二次分裂后期，含两个染色体组。乙为有丝分裂后期，含四个染色体组。丙为减数第一次分裂后期，含两个染色体组。减数分裂和有丝分裂可同时发生于性腺。答案：D 受精作用1实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。2细胞学基础(1)细胞膜和核膜的识别功能同种生物的两性生殖细胞才能融合。(2)生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受精卵。3减数分裂和受精作用的意义(1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。原因：减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性。受精过程中卵细胞
6、和精子的结合具有随机性。(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定、生物的遗传和变异都具有重要的意义。染色体数目的变化关系可表示如下(假设生物体细胞的染色体数为2N)：知识拓展(1)受精卵是新个体的第1个细胞，是个体发育的起点。(2)精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，通过它们将亲代的DNA传递给子代。(3)受精卵中的染色体数与正常体细胞相等，且一半来自父方，一半来自母方。但细胞质则几乎都来自卵细胞，即细胞质中的遗传物质几乎都来自母方，而且在卵细胞形成时的分配是随机的，不均等的。它们决定了细胞质遗传的两大特点：母系遗传，杂交后代不出现一定的分离比。(4)受精作用中，精子与卵细胞随机结
7、合是遗传基本规律体现的重要条件之一。(5)基因重组发生于减数分裂中，而不是在受精作用中发生的。4(2009年高考北京理综)真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代()A增加发生基因突变的概率B继承双亲全部的遗传性状C从双亲各获得一半的DNAD产生不同于双亲的基因组合解析：真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精增加发生基因重组的概率，产生不同于双亲的基因组合，所以A错，D正确。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方一半来自母方；受精卵细胞质中的遗传物质主要来自母方，所以B、C都不正确。答案：D观察细胞的减数分裂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
8、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实验流程知识拓展(1)判断各期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。(2)可通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是：同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程相同。同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。先用低倍镜观察找到各期细胞，再用高倍镜仔细观察染色体的形态、位置和数目。5(2009年高考广东卷)右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期(多选)()A是减数分
9、裂第一次分裂的前期B是减数分裂第一次分裂的中期C非姐妹染色单体发生了互换D结束后，同源染色体发生联会解析：由图可判断此图处于减前期，此期发生了联会、四分体的交叉互换。答案：AC6(2009年高考山东卷)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_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
10、们正常分裂，产生的子细胞是_。如图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是_。解析：原始生殖细胞的减数分裂只发生于性腺中，故应选用睾丸作实验材料。低渗处理是凭借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。实验室中一般选用0.075 M KCl为低渗液(具体情况取决于实际操作)，其优点有：染色体轮廓清楚，可染色性强，染色时间短；用于显带染色时能充分显示带型特点。解离固定可使细胞分散开并保持原状，清洗可避免解离固定液持续作用而影响染色。用醋酸洋红染液着色染色体为深色，利于观察染色体形态。压片处理使细胞
11、分散开。睾丸内既能发生减数分裂，也能发生有丝分裂，所以观察到的中期细胞正常分裂产生的子细胞可能是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。A1正常，A2缺少与A1对应的同源段，发生了染色体结构变异中的缺失。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得分)(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞 缺失 减数分裂过程的图像分析 (2011年青岛二检)下面的甲、乙、丙图分别表示某高等动物三个正在进行分裂的细胞，以下说法正确的是()A甲是初级精母细胞，有4个染色体组B乙的分裂将产生体细胞，每个子细胞含有2对同源染色体，含2个染色体组C乙是体细胞的分裂，产生的子细胞含有4条染色体
12、，但不含同源染色体D丙是次级卵母细胞，将产生一个卵细胞和一个极体，每个子细胞内含有2条非同源染色体【解析】甲无同源染色体，是减数第二次分裂，有2个染色体组。乙是有丝分裂后期，产生的子细胞含有2对同源染色体，含2个染色体组。丙是减数第二次分裂，细胞质均等分裂，可能是第一极体，也可能是次级精母细胞，但一定不是次级卵母细胞。【答案】B减数分裂中染色体、染色单体、DNA的规律性变化 (2011年汕头模拟)某生物体细胞中染色体数为2N，下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()ABCD【解析】该题考查细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量变化的规律。有丝分裂中期的细胞中，染
13、色体数等于体细胞染色体数，DNA数等于染色单体数，等于染色体数的2倍，故为；减数第二次分裂后期，细胞中染色体数、DNA数均等于体细胞染色体数，但无染色单体，故为。选C。【答案】C减数分裂过程分析(2011年济南一模)如图表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某雌性动物组织切片的显微图像，请据图回答有关问题：(1)该动物的体细胞中最多有_条染色体；按分裂过程判断，图中标号的先后顺序应该是_，通常情况下，该动物的基因A和a的分离发生在_分裂过程中。(2)细胞中有_个染色体组，分裂结束后，形成子细胞的名称是_。(3)细胞正常分裂结束后能产生_种基因型的细胞，其基因型是_。(4)若图示的动物与基因
14、型为Aabb的个体交配，后代只出现一种显性性状的概率是_。【解析】(1)细胞含4条染色体，有丝分裂后期有8条染色体。该减数分裂过程为。A和a是等位基因，等位基因分离发生在减数第一次分裂后期。(2)细胞含2个染色体组，其子细胞是次级卵母细胞和极体。(3)细胞正常分裂结束后只能产生一种基因型细胞。(4)AaBb与Aabb个体交配，后代只出现一种显性性状(AAbb、Aabb、aaBb)的概率是1/2。【答案】(1)8 减数第一次(或)(2)2 次级卵母细胞和极体(3)1AB或Ab或aB或ab(4)1/2(50%)1下列关于同源染色体的说法最准确的是()A形态大小相同B所含基因相同C减数分裂时可以联会
15、D含有等位基因解析：同源染色体在减数第一次分裂时会两两配对，即出现联会现象。同源染色体的形态大小一般相同，但X、Y染色体形态、大小不相同。同源染色体相同位置上的基因可能相同，也可能是等位基因。答案：C2减数分裂中染色体数目减半的直接原因是()A同源染色体的联会B同源染色体的分离C染色体的复制D非同源染色体的自由组合解析：减数分裂的结果是染色体数目减半。这是由于减数第一次分裂过程中同源染色体的分离而导致的。答案：B3为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是()蚕豆的雄蕊 桃花的雌蕊 蝗虫的精巢 小鼠的卵巢ABCD解析：本题考查减数分裂的相关知识。观察细胞减数分裂的选材标准是易获得且能够观
16、察到全部的分裂时期。高等植物的卵细胞形成过程比较复杂，且不易获取；哺乳动物(小鼠)的卵细胞形成过程比较特殊，减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体。答案：C4.右图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c分别表示DNA分子、染色体和染色单体在不同时期数量的连续变化，与图中横坐标1、2、3、4相对应的细胞是()A初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子B精原细胞、初级精母细胞、次级精
17、母细胞、精细胞C卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体D卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体解析：初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体DNA染色单体122，但初级精(卵)母细胞中的染色体是次级精(卵)母细胞中的两倍，精(卵)原细胞中无染色单体，染色体和DNA数目相同，精细胞或精子中无染色单体，但染色体数是精原细胞的一半。答案：B5(2011年长沙模拟)一个细胞中染色体数为2N，此种细胞有丝分裂后期的染色体数为a，减数第二次分裂后期的染色体数为a，染色单体数为b，DNA分子数为c，图示中属于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是()A(1)(2)B(1)(
18、4)C(2)(3)D(2)(4)解析：有丝分裂后期染色体和DNA的数目均是正常体细胞的二倍，但减数第二次分裂后期染色体和DNA的数目均与正常体细胞的相同，此时染色单体消失。答案：D6.如图是细胞分裂过程示意图，下列有关图中ad阶段(不含a、d两点)的叙述正确的是()A细胞中始终存在同源染色体B细胞中始终存在姐妹染色单体C细胞中染色体数与DNA分子数的比由12变为11D此期的染色体行为是生物变异的根本来源解析：图示曲线表明细胞正在进行减数分裂，其中oa、ab、bd依次表示间期、减数第一次分裂、减数第二次分裂。细胞中始终存在同源染色体的是oa(间期)和ab(减数第一次分裂)。细胞中始终存在姐妹染色
19、单体的是ab(减数第一次分裂)。在a点之后细胞中存在染色单体，染色体数与DNA分子数的比为12；在c点之后进入减数第二次分裂后期，细胞中姐妹染色单体分开，染色体数与DNA分子数的比变为11。ac阶段细胞的染色体发生重组，是生物变异的来源之一，而非根本来源基因突变。答案：C7如图为处于不同分裂时期的某哺乳动物体内的细胞示意图，据图回答：(1)写出各细胞所处时期：甲：_，乙：_，丙：_。(2)写出各细胞的名称：甲：_，乙：_，丙：_。(3)能够出现基因重组的是图_，该生物正常体细胞内的染色体数是_条。解析：由图分析知：(1)甲为有丝分裂中期，因为其有同源染色体且着丝点排列在赤道板上；乙为减数第一次
20、分裂前期，因为图乙发生了联会现象；丙为减数第二次分裂后期，因为其没有同源染色体且着丝点已分裂，姐妹染色单体向两极移动。(2)由丙图细胞质的不均等分裂判断丙为次级卵母细胞，因此甲为体细胞，乙为初级卵母细胞。(3)基因重组发生在减数第一次分裂过程中，有丝分裂中期染色体数与正常体细胞内的染色体数相同，因此能够出现基因重组的是图乙，该生物正常体细胞内的染色体数是4条。答案：(1)甲：有丝分裂中期 乙：减数第一次分裂前期丙：减数第二次分裂后期(2)甲：体细胞 乙：初级卵母细胞 丙：次级卵母细胞(3)乙 48细胞分裂是生物体重要的一项生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。回答下列问题：(1)某植
21、株的一个体细胞正在进行分裂如图，此细胞将要进行的主要变化有_。此植株是_植株。(2)假设某高等雄性动物的一个细胞分裂如图，其基因A、a、B、b分布如图，此细胞产生AB配子的几率是_。(3)图是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是_，在分裂形成此细胞时，细胞内有_个四分体。(4)如图A、B、C、D表示某雄性哺乳动物(2n)在有性生殖过程中不同时期的细胞，a、b、c、d表示某四种结构或物质在不同时期的数量变化。根据a、b、c、d在不同时期的数量变化规律，判断a、b、c分别是指什么结构或物质：a _；b_；c_。同源染色体分离发生在图中的哪个细胞_(用字母表示)。(5)细胞分裂的过程中，染色体在
22、细胞中的位置不断地发生变化。那么是什么牵引染色体的运动呢？某同学对该问题进行了实验探究。实验假设：染色体的运动是由于纺锤体的牵引。实验方法：破坏纺锤体。实验材料和用具：相差显微镜(可连续观察活细胞一个分裂期的染色体变化)、洋葱、盖玻片、载玻片、吸水纸、滴管、广口瓶、清水、一定浓度的秋水仙素溶液等。方法步骤：a.培养洋葱根尖。b切取根尖2 mm3 mm，并对它进行解离、漂洗和染色。c将洋葱根尖制成临时装片，并滴加一定浓度的秋水仙素溶液，使根尖处于秋水仙素溶液中，在相差显微镜下用一个分裂期时间观察染色体的运动情况。请回答下列问题：实验中选用秋水仙素破坏纺锤体，你认为是否可行？试说明理由。_，_。该
23、同学设计的实验步骤有两处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。其一：_。其二：_。解析：(1)图中着丝点排列在赤道板上，故此细胞将要进行的主要变化有染色体着丝点一分为二，染色单体分离各成为一条染色体，并向细胞两极移动，染色体数目加倍；由于该细胞是体细胞进行的细胞分裂，细胞中有三条不同的染色体，即只有一个染色体组，故该植株为单倍体植株。(2)图中有同源染色体且着丝点排列在赤道板上，故为有丝分裂中期图，不会形成配子。(3)图是某高等雌性动物体内的一个细胞，由于其无染色单体且只有三条不同的染色体，故应为卵细胞或(第二)极体。(4)分析a、b、c、d的数量变化可以知道a、b、c、d分别表示细胞个数、
24、DNA分子、染色体和染色单体。A、B、C、D分别表示精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子。同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中，即发生在初级精母细胞中。(5)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，因此可选用其破坏纺锤体；又由于该实验要观察活细胞染色体的运动，因此不能解离和漂洗；实验时为了保证结果更具有说服力，应添加一组不加秋水仙素的对照组。答案：(1)染色体着丝点一分为二，染色单体分离各成为一条染色体，并向细胞两极移动，染色体数目加倍 单倍体(2)0(3)卵细胞或(第二)极体 3(4)细胞 DNA分子 染色体 B(5)可行 因为秋水仙素可抑制纺锤体的形成该实验要观察活细胞染色体的运动，因此不能解离和漂洗 缺少对照组，应添加一组不加秋水仙素的对照组本小节结束请按ESC键返回
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