新高考生物一轮复习第三单元细胞的生命历程第10讲减数分裂中的染色体行为讲义浙科版.pdf

第 10 讲 减数分裂中的染色体行为 考试标准 知识内容 必考要求 加试要求 减数分裂中的染色体行为(1)染色体的形态、结构及类型(2)减数分裂及其意义(3)精子和卵细胞的形成过程及其异同(4)动物的受精过程(5)活动：减数分裂模型的制作研究 a b b b b a b b b b 考点一 减数分裂中的染色体行为 1染色体(1)类型 依据着丝粒位置不同，染色体分为 3 种类型，中间着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。(2)数目 大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(2n)，生殖细胞中则是成单存在的(n)，所以体细胞中的染色体数目是性细胞的两倍。(3)特点 同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置都是相对恒定的，它们是识别染色体的重要标志。2解读减数分裂的概念 3减数分裂过程中的染色体行为(连线)4比较精子和卵细胞形成过程的差异 比较 精子形成过程 卵细胞形成过程 细胞质分裂方式 均等分裂 不均等分裂 是否变形 变形 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 诊断与思考 1判断下列叙述的正误(1)玉米体细胞中有 10 对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为 5 对()(2)所有的细胞分裂都存在四分体()(3)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期()(4)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂()(5)一个基因型为 AaBb 的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子()2根据下面图示确定同源染色体，并说出判断依据。提示 1 与 2、3 与 4 是同源染色体。判断依据是：来源：一条来自父方，一条来自母方；形状和大小：一般相同(性染色体除外)；特点：在减数分裂过程中发生配对。3四分体与同源染色体、染色体、染色单体、DNA 分子之间存在怎样的数量关系？提示 1 个四分体1 对同源染色体2 条染色体4 条染色单体(含 4 个 DNA 分子)。4完善减数分裂各时期的相关数目变化 分裂时期 染色体数 目变化 DNA 数 目变化 染色单 体数目 同源染 色体对 变化 数变化 分裂间期 2n 2c4c 04n n 减数第 一次分裂 前期 2n 4c 4n n 中期 2n 4c 4n n 后期 2n 4c 4n n 末期 2nn 4c2c 4n2n n0 减数第 二次分裂 前期 n 2c 2n 0 中期 n 2c 2n 0 后期 2n 2c 0 0 末期 2nn 2cc 0 0 5.据图判断精子和卵细胞形成过程中的细胞分裂图像。判断方法：题组一 辨析相关概念，理顺减数分裂过程 1下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是()A同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期 C同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体 D每个四分体包含一对同源染色体的 4 条染色单体 答案 A 解析 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后，是相同的染色体，并非同源染色体；四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期；在后期同源染色体分开，四分体消失。在减数 第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会，只有配对的染色体才能称为同源染色体；在减数第一次分裂过程中，复制后的同源染色体联会后形成四分体。2.下图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝粒均在染色体端部，图中 1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是()A图中细胞处于减数第二次分裂前期 B图中细胞的染色体数是体细胞的 2 倍 C染色体 1 与 2 在后续的分裂过程中会相互分离 D染色体 1 与 3 必定会出现在同一子细胞中 答案 C 解析 根据题意及图中左侧的两条染色体可确定图示细胞分裂时期，染色体的着丝粒未断裂，因此细胞处于减数第一次分裂过程，染色体数与体细胞中的相同，A、B 错误；染色体1 和 2 是同源染色体，它们在减数第一次分裂过程中会相互分离，C 正确；染色体 1 和 3 是非同源染色体，可发生自由组合，D 错误。3.如图为细胞内染色体状态示意图，这种染色体状态表示已发生()A染色体易位 B基因重组 C染色体倒位 D姐妹染色单体之间的交换 答案 B 解析 据图可知，此为同源染色体之间的交叉现象，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，故 D 项错误；通过交叉互换实现了同源染色体上的非等位基因之间的重组，B 项正确；染色体易位发生在两条非同源染色体之间，染色体倒位发生在同一条染色体上，A、C 项错误。题组二 区分精细胞和卵细胞形成过程图像 4下图甲表示某精子，乙图中不属于该精子形成过程中的细胞图像的是()答案 B 解析 B 图中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此 B 图不属于该精子形成过程中的细胞图像。5.如图为某高等动物的细胞分裂示意图，图中不可能反映的是()A发生了基因突变 B发生了染色体互换 C该细胞为次级卵母细胞 D该细胞为次级精母细胞 答案 C 解析 从图形分析，若该细胞所进行的是减数分裂，不可能是次级卵母细胞，因为次级卵母细胞所进行的分裂为细胞质不均等分裂，而该细胞是典型的等分，它有可能是次级精母细胞。题组三 逆推法确定配子的来源 6某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)()A2 个 B3 个 C4 个 D5 个 答案 C 解析 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断可来自一个精原细胞，可来自一个精原细胞，来自一个精原细胞，来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4 个精原细胞，C 正确。7如图 1 所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图 2 所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是()A B C D 答案 B 解析 减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。解答此题时需结合交叉互换的含义，分析四个图例(如图所示)：综上所述，根据图 2 中各细胞内染色体组成特点推知，与、与的染色体组成基本相同，结合选项可知 B 项正确。题组四 与减数分裂有关的数量和种类的判断 8在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有 40 条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()减数第二次分裂中期 减数第二次分裂后期 染色体条 染色单体条 染色体条 染色单体条 甲 10 20 20 10 乙 10 20 20 0 丙 20 40 20 10 丁 20 40 40 0 A.甲 B乙 C丙 D丁 答案 B 解析 在有丝分裂后期由于着丝粒分裂，染色单体分开成为子染色体，使染色体数目加倍，可知该植物体细胞中染色体数为 20 条。减数第一次分裂结束时，染色体数目减半，在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分开，这时染色体数为 10 条，染色单体数为 20 条；减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数为 20 条，无染色单体，综上，本题选 B。9.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(不考虑基因突变和交叉互换)()A2 种和 2 种 B4 种和 2 种 C2 种和 4 种 D8 种和 4 种 答案 B 解析 由图可知，该生物基因型为 AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为 224(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是 2 种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：AB(或 b)D、ab(或 B)D。即 A 与 a 分离、B 与 b 分离后，若 A 与 B 分配在一起，则 a 只能与 b 分配在一起；若 A 与 b分配在一起，则 a 只能与 B 分配在一起。1“四看”法判断同源染色体(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。(2)看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。(3)看细胞所处的时期 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。减数第二次分裂后期，上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。(4)看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。其他时期(除后期)，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。2走出 2 个误区 误区 1：误认为卵原细胞进行减数分裂过程中细胞质都不均等分裂。点拨：第一极体进行减数第二次分裂形成两个第二极体过程中，细胞质均等分裂。误区 2：误认为姐妹染色单体上存在等位基因都是基因突变导致的。点拨：同源染色体中的非姐妹染色单体的交换也可能导致姐妹染色单体上存在等位基因。3巧判配子的来源(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同精原细 胞的减数分裂过程。4精子和卵细胞种类和数目的计算技巧(正常情况下)(1)1 个含 n 对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成 4 个精子，2 种类型。(2)1 个含 n 对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成 1 个卵细胞，1 种类型。(3)1 个含 n 对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成 2n种精子或卵细胞。考点二 受精作用中的染色体行为 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相互融合，使彼此的染色体会合在一起。3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4减数分裂与受精作用过程中染色体数目的变化 诊断与思考 1判断下列叙述的正误(1)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性()(2)受精的实质是精子进入卵细胞中()(3)受精时精子和卵细胞的结合是自由的、随机的()(4)减数分裂和受精作用能够维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有重要意义()(5)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方()2请绘出精子形成过程中前期、中期、后期和前期、中期、后期时期的分裂图像(以两对同源染色体为例)。提示 如图所示 3请绘出卵细胞形成过程中后期、后期图像(以两对同源染色体为例)。提示 如图所示 4绘出减数分裂中一个细胞内染色体数量的变化曲线。提示 如图所示 5绘出减数分裂中一个细胞内 DNA 数量变化曲线。提示 如图所示 6绘出减数分裂中每条染色体上 DNA 的数量变化曲线。提示 如图所示 题组 受精作用过程的分析 1下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是()A受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子 B减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着等位基因的分离 D染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因 答案 D 解析 受精卵的细胞质基因几乎全部来自母方，故 A 项错误；等位基因分离和非同源染色体自由组合均发生在减数第一次分裂，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂，B、C 项错误；配子多样性还与交叉互换等有关，故 D 项正确。2下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是()A每个卵细胞继承了初级卵母细胞 14 的细胞质 B进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质 C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 D雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等 答案 B 解析 1 个卵原细胞经过 M、M分裂产生 1 个卵细胞和 3 个极体的过程中，初级卵母细胞的分裂、次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的，A 项错误；精细胞产生后变形为精子，受精时精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质，B 项正确；等位基因进入卵细胞的机会相等，C 项错误；雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D 项错误。1配子中染色体组合具有多样性(1)减数第一次分裂的后期，非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。(2)四分体中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。2有性生殖产生的后代呈现多样性(1)配子中染色体组合具有多样性。(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。