2025届高三生物一轮复习课件:减数分裂和受精作用(共122张PPT)

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2025届高三生物一轮复习课件:减数分裂和受精作用(共122张PPT)

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德国生物学家魏斯曼曾研究得出了染色体是遗传物质的结论。1883年,魏斯曼在分析遗传问题的专文中,断定细胞核中的染色质就是遗传物质,并把它命名为种质(germ plasm)。
1887年,魏斯曼通过进一步的考察和思考,作出了大胆的推测:由于细胞需要保持染色体数目的稳定,在卵细胞和精子成熟的过程中,必然要发生一种染色体数目减少一半的特殊细胞分裂。当精子和卵细胞相融合形成的受精卵后,其内染色体才能恢复成正常的数目,否则子代体细胞的染色体数目就会二倍于亲代细胞。
魏斯曼的这一个天才式预见,很快就被德国实验胚胎学家鲍维里(T.Boveri,1862~1915)等人的实验观察所证实。
魏斯曼根据这一期间细胞学家在显微镜下观察到的实验结果,还提出了在配子形成过程中,由于染色体排列组合的不同,产生的配子其种质也不相同,加上配子在受精时的随机组合,必然出现种质的重新组合,这应该就是可遗传变异产生的一个重要原因。
奥古斯特·魏斯曼
减数分裂和受精作用的过程
有性生殖:
无性生殖:
指经过两性生殖细胞:精子和卵细胞(配子)的结合,产生受精卵(合子),由受精卵(合子)发育成新个体的生殖方式。
不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。
如高等动、植物等的生殖。
如草履虫、细菌等的生殖、植物的扦插、嫁接、克隆动物的形成、无子番茄的培育等。
一、有性生殖与无性生殖
生物 体细胞(2n) 精子 (n) 生物 体细胞(2n) 精子
(n)
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 小麦 42 21
猕猴 42 21 豌豆 14 7
雄配子
雌配子
减数分裂
减数分裂
受精卵
(2N)
成长为男性或女性
男性(2N)
女性(2N)
受精
卵细胞
精子
受精卵
胚囊
胚珠
极核
受精极核
花粉粒
联会
减I前
联会,形成四分体,会发生交叉互换而基因重组
减I中
配对的同源染色体整齐地排列在赤道板上
减I后
同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂
初级精母细胞
精原细胞
精细胞 精子
减II前
染色体散乱分布
次级精母细胞
减II中
染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上
减II后
着丝粒分裂,形成子染色体,在纺锤丝的牵引下向两极移动
变形
哺乳动物精子的形成过程示意图
观察课本P18-19-22中精子和卵细胞形成的示意图,找出它们有何不同?
哺乳动物卵细胞的形成过程示意图
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
场所:睾丸
场所:卵巢
初级卵母细胞、次级卵母细胞细胞质不均等分裂
均等分裂
均等分裂
均等分裂
变形
不变形
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
根据如下图解过程,比较精子和卵细胞的形成过程的异同点?
存在不均等分裂
变性
4
1
3
【重难突破】减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的几点比较
根据减数分裂过程染色体行为变化, 回答下列过程各发生的时期:
1.染色体复制发生在:
2.同源染色体的联会发生在:
3.同源染色体分离发生在:
4.染色体着丝粒分裂发生在:
5.染色体数目减半发生在:
6.DNA数目减半发生在:
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅱ分裂完成时
1.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是①、③,则卵细胞中染色体组成是
A.②、④
B.①、③
C.①、③或②、④
D.①、④或②、③
C
2.(2022·浙江1月选考,13)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是
A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的
配对
C.模拟减数分裂后期Ⅰ时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
C
精子
卵细胞
1.受精作用概念:
两性生殖细胞成熟后,精子和卵细胞相互识别,融合为受精卵的过程。
2.受精作用场所:
输卵管
(细胞膜上的糖蛋白、细胞膜的流动性)
三、受精作用
3.受精作用过程:
卵细胞
精子
受精卵
(1)精子和卵细胞相互识别;(精子接触卵细胞,依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别)(2)精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面;
(3)卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入;
(4)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。
精子尾部断裂,头部进入卵细胞.
一个精子进入卵细胞的瞬间
精子与卵细胞相遇
卵细胞
精子
受精作用过程
卵细胞
卵细胞
精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞
精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞
精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞
卵细胞细胞膜发生变化,阻止其他精子再进入
卵细胞
卵细胞细胞膜发生变化,阻止其他精子再进入
卵细胞
卵细胞细胞膜发生变化,阻止其他精子再进入
4.受精卵的特点:
(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞中的数目,其中的染色体一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。
(2)
5.卵细胞受精前后的变化:
(1)受精前,细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢;
(2)受精后,受精卵迅速进行细胞分裂和分化,最终发育成新生命。发育过程中遗传物质与环境相互作用。
受精卵的核基因:父母各给一半。
受精卵的质基因:几乎全来自于母亲。
实质:精子和卵细胞细胞核的相互融合;受精卵中的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半染色体来自父方,另一半染色体来自母方。
受精作用细胞学基础? (1)细胞膜的识别功能 (2)生物膜的流动性
有丝分裂
受精卵( 2 n )
卵细胞( n )
精子( n )
(雌)
减数分裂
(雄)
减数分裂
受精作用
高等动物( 2 n )
四、减数分裂和受精作用的意义
意义:
减数分裂和受精作用对于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,都是十分重要的。
由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。
精卵细胞识别
从结构和功能相适应的角度,解释精子变形的意义。
  变形中丢失大量的细胞质和细胞器,保留了细胞核和线粒体。
  保留细胞核,以实现子代遗传信息的稳定性;丢失大量细胞质,保留线粒体,利于精子的运动,找到卵细胞,完成受精。
精卵细胞核即将整合
(2024·江苏盐城高三模拟)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
  结合减数分裂和受精作用,试分析子代呈现多样性的原因有哪些?
(1)配子多样性的原因:产生配子时染色体的自由组合和交叉互换。
五、减数分裂、受精作用与生物多样性
①减数第一次分裂后期:非同源染色体的自由组合;
②减数第一次分裂前期:联会时四分体中同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
(2)卵细胞与精子的结合是随机的。
减数分裂产生了多种多样的配子,受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,雌雄配子通过受精作用后,可使同一双亲的后代呈现多样性。
配子中染色体组合的多样性
(1)以精子的形成为例
①一对同源染色体
1.自由组合(基因重组)
A
a
精原细胞
A
a
A
a
初级精母细胞
A
A
a
a
2个次级精母细胞
4个精子
A
A
a
a
一个精原细胞产生4个2种精子,一个个体产生多个2种精子
来源于同一个初级精母细胞的两个次级精母细胞的染色体组成“互补”。
来源于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同。
来源于不同次级精母细胞的精细胞的染色体组成“互补”。
②两对同源染色体
A
a
B
b
精原细胞
A
a
B
b
A
a
B
b
初级精母细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
B
B
a
a
A
A
b
b

2个次级精母细胞
A
B
A
B
a
b
a
b

A
b
A
b
a
B
a
B
一个精原细胞产生4个2种精子,一个个体产生多个4种精子
间期复制
MI
(2)以卵细胞的形成为例
①一对同源染色体
A
a
卵原细胞
A
a
A
a
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞,一个个体产生多个2种卵细胞
A
A
a
a
第一极体
次级卵母细胞
A
A
a
a
次级卵母细胞
第一极体

第二极体
卵细胞
A
A
a
a
第二极体
卵细胞
a
a
A
A

②两对同源染色体
A
a
B
b
卵原细胞
A
a
B
b
A
a
B
b
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞,一个个体产生多个4种卵细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
A
A
b
b
a
a
B
B
a
a
b
b
A
A
B
B
a
a
B
B
A
A
b
b
a
b
a
B
A
B
A
b
卵细胞
自由组合时配子种类分析
配子种类 两对同源染色体(YyRr) n对同源染色体
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种(YR、yr或Yr、yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
1种(YR或yr或Yr或yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
2种
2n种
1种
2n种
思考:正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为_____种。
223
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”。
2.四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(基因重组)
一对同源染色体,考虑非姐妹染色单体之间的交叉互换,一次减数分裂可产生4种不同类型配子。
含有n对同源染色体的生物体,每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。
配子中染色体组合的多样性
是否发生染 色体互换 配子类型 1个精原细胞 1个雄性个体


AB∶ab=1∶1
AB∶ab=1∶1
AB∶ab∶Ab∶aB=1∶1∶1∶1
AB=ab>Ab=aB(比例随机)
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?
若不发生交叉互换,2种,AB、ab或Ab、aB各两个
若发生交叉互换,4种,AB、ab、Ab、aB各一个
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?
若不发生交叉互换,1种,AB或ab或Ab或aB
若发生交叉互换,1种,AB或ab或Ab或aB
一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?
4种,AB、ab、Ab、aB
(上述讨论A/a与B/b在两对同源染色体上)
不发生染色体互换时
1 2
3 4
3 2
1 4
1和2、3和4、1和4 3和2
组合方式:
4个2种
发生染色体互换时
4个4种
生物体大于2n
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面,分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括,并用尽量简洁的语言表述出来(填写在下表空格处)。
思维训练
1.如图甲为某动物细胞中的两对同源染色体,其在减数分裂过程中发生交叉互换形成了如图乙所示的四个精细胞,则来自同一个次级精母细胞的是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
B
2.a和b属于同一动物体内的两个细胞,通过对其核DNA分子含量的测定,发现 a 细胞中核 DNA 含量是b细胞的两倍,最可能的解释是( )
A.a 是正常的体细胞,b 是处于减数第一次分裂结束时的细胞
B.a 处于有丝分裂中心体相互分离时,b 处于次级精母细胞中染色体移向两极时
C.a 是处于有丝分裂前期的细胞,b 是处于有丝分裂后期的细胞
D.a 是处于有丝分裂后期的细胞,b 是处于有丝分裂前期的细胞
B
A. 三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B. 该细胞能产生AbD 、ABD 、abd 、aBd四种精子
C. B(b) 与D (d) 间发生重组,遵循基因自由组合定律
D. 非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
3.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。下列叙述正确的是( )。
B
4.对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A 、a都被标记为黄色,等位基因B 、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是( )。
A. 若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B. 若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、 4个绿色荧光点
C. 若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D. 若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、 4个绿色荧光点
B
A. 甲组细胞的形态大小都相同,全部为次级精母细胞
B. 发生同源染色体分离过程的细胞只存在于丁组
C. 乙组的细胞中可能含有1个、2个或4个染色体组
D. 丙组细胞中正在进行染色体数目加倍的过程
5.如图为果蝇精巢中细胞在某一时期的分类统计结果。下列分析正确的
是( )
B
有丝分裂 减Ⅰ 减Ⅱ
前期 染色体散乱在中央,有同源染色体 同源染色体联会,四分体形成 染色体散乱分布,无同源染色体
中期 着丝点排在赤道板上,有同源染色体 四分体排列在赤道板上 与有丝分裂相同,但无同源染色体
后期 着丝点分裂,染色单体分开,有同源染色体 同源染色体分开,移向细胞两极 与无同源染色体
六、减数分裂与有丝分裂图像图像区分
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
有丝前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝后期
判断下列细胞进行的分裂方式和分裂时期
1.请写出下列各细胞的名称:
A: 、B: 、
C: 、D: 。
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
次级精母细胞或极体
A:有丝分裂后期;
B:减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或极体);
C:减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞);
D:减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞);
E:减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)。
3.如图是某二倍体高等动物细胞处于不同分裂时期的图像。下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞不可能代表胰岛B细胞
B. 乙细胞含有的两条X染色体不属于同源染色体
C. 丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D. 丁细胞不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合
C
5.假定某动物体细胞染色体数目2N=4,图中对②③④⑤⑥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③⑤⑥
B.②③④为减数分裂,分别为第一次分裂的前、中、后期
C.④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期
D.②为减数第一次分裂四分体时期,④⑤染色体数目暂时加倍
C
6.(2023·黑龙江大庆高三模拟)下图为显微镜下观察到的某二倍体生物精子形成的不同时期图像。下列判断正确的是
A.图①细胞的同源染色体发生联会
B.图②细胞的染色体数目与核DNA数目相同
C.图③细胞正在进行染色体复制
D.图④细胞的同源染色体正在分离
A
7.右图示某生物正在进行减数分裂的
细胞,等位基因A和a位于染色体的位置
(不考虑互换)可能是[  ]
 A.A位于①上,a位于⑤上
 B.A位于⑤上,a位于⑦上
 C.该细胞只有a,分别位于①和③上
 D.该细胞只有A,分别位于②和⑥上
D
9.下图为一个基因型为 AaBb(两对基因独立遗传)的精原细胞产生的两个次级精母细胞的分裂图形,则该减数分裂过程发生了( )。
A. 互换与姐妹染色单体未分离
B. 互换与同源染色体未分离
C. 基因突变与同源染色体未分离
D. 基因突变与姐妹染色单体未分离
A
(1)染色体数目变化及原因
①减数分裂Ⅰ末期, 。
②减数分裂Ⅱ后期, 。
③减数分裂Ⅱ末期, 。
(2)核DNA数目变化及原因
①减数分裂前的间期, ,核DNA数目加倍。
②减数分裂Ⅰ末期, ,核DNA数目减半。
③减数分裂Ⅱ末期, ,核DNA数目再减半。
(3)染色单体数目变化及原因
①减数分裂前的间期, ,染色单体形成。
②减数分裂Ⅰ末期, ,染色单体数目减半。
③减数分裂Ⅱ后期, ,染色单体消失。
同源染色体分开平均分配到两个子细胞,染色体数目减半
着丝粒分裂,染色体数目加倍
细胞一分为二,染色体数目减半
DNA复制
同源染色体分开平均分配到两个子细胞
细胞一分为二
DNA复制
同源染色体分开平均分配到两个子细胞
着丝粒分裂
七、减数分裂过程的各类数量变化
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期
前期
中期
后期
前期
中期
后期
末期
染色体
(2n)
核DNA
(2n)
2n
2n
4n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
n→2n
2n→n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
姐妹染
色单体
0
4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
0
0
以二倍体生物,即体细胞中染色体数目为2n为例,完成下表
形成
出现
消失
末期
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂过程的各类数量变化
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
次级精母细胞
精原细胞
2N
4N
精细胞
以2N=4条为例
4条
4条
2条
4条
2条
初级精母细胞
减数第一次分裂
减数第二次分裂
N
染色体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
2N
4N
精细胞
初级精母细胞
N
变化原因?
变化原因?
变化原因?
减II后:着丝点分裂
减I末:细胞分裂
减II末:细胞分裂
染色体变化曲线
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA变化曲线
初级精母细胞
精细胞
以2N=4个为例
4个→8个
8个
4个
2个
N
减数第二次分裂
减数第一次分裂
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA变化曲线
初级精母细胞
精细胞
N
减数第二次分裂
减数第一次分裂
变化原因?
变化原因?
变化原因?
间期:DNA复制
减I末:细胞分裂
减II末:细胞分裂
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
以2N=4个为例
0个→8个
8个
4个→0个
0个
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色单体变化曲线
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染色单体变化曲线
变化原因?
间期:DNA复制
变化原因?
减I末:细胞分裂
变化原因?
减II后:着丝点分裂
绘出减数分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线。
染色体、核DNA、染色单体数目变化曲线
4N
0
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
后(开)
2N
N
减数分裂过程中核DNA、染色体、染色单体、同源染色体数量变化
减数分裂中DNA含量变化曲线变式解读
N
2N
4N
核DNA数
变式1
变式2
间期(S):DNA复制
减Ⅱ后期:着丝点分裂
G2、减Ⅰ、减Ⅱ前期、减Ⅱ中期
G2、减Ⅰ、减Ⅱ前期、减Ⅱ中期
C
D
C
D
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
B
E
E
B
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(减数分裂Ⅱ后期后期)
减数分裂过程中核DNA、染色体、染色单体、同源染色体数量变化
4
8
16
4
8
16
4
8
16
4
8
16
染色体数
同源染色体数
核DNA数
染色单体数
减少原因:同源染色体分离,
分别进入两个子细胞
加倍原因:着丝点分裂,
姐妹染色单体分开
均分给两个子细胞
消失原因:同源染色体分开,
非同源染色体进入两个子细胞
加倍原因:DNA复制
减少原因:
均分给两个子细胞
形成原因:DNA复制
减少原因:
均分给两个子细胞
消失原因:
着丝点分裂,
姐妹染色单体分开
染色体数目变化
减半:减Ⅰ末期
加倍:减Ⅱ后期
减半:减Ⅱ末期
核DNA数目变化
加倍:减Ⅰ前间期
减半:减Ⅱ末期
减半:减Ⅰ末期
染色单体:减Ⅰ前间期产生,减Ⅱ后期消失
曲线图分析(以二倍体生物2n=4为例)
【重难突破】利用柱形图分析两种分裂的三大物质变化
(1)有数目为0的一定是染色单体,细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
(2)柱形图各时期图像中,DNA的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)
(3)看有无染色单体;看染色体、核DNA与体细胞染色体、核DNA数关系。
生殖细胞
MⅡ后期细胞、
原始细胞
有丝后、末期细胞
MⅡ前、中期细胞
MⅠ细胞;有丝前、中细胞
精(卵)原细胞的增殖
分裂发育成为新的个体
减数分裂和有丝分裂的比较
染色体:
有丝分裂:染色体数最多为4n(后、末期),最少为2n;
减数分裂:最多为2n(减Ⅰ和减Ⅱ后、末期),最少为n;
核DNA:
有丝分裂:1次加倍(间期)1次减半(末);
减数分裂:1次加倍(间期)2次减半(减Ⅰ和减Ⅱ末期);
1.(2021·江西金太阳全国大联考)如图表示某雌果蝇进行减数分裂时,处于四个不同阶段细胞(Ⅰ~Ⅳ)中相关结构或物质的数量。下列有关表述中正确的是(  )
A.在Ⅰ阶段的细胞内,可能发生了着丝点分裂
B.在Ⅱ阶段的细胞内,可能没有同源染色体
C.在Ⅲ阶段的细胞内,可能发生DNA的复制
D.在Ⅳ阶段的细胞内,可能含有同源染色体
A
A. 具有染色单体的时期只有 CD 、 GH 、 MN 段
B. 着丝点分裂只发生在 CD 、 NO 段
C. MN 段与 AB 段,单个细胞内核DNA含量相同
D. GH 段与 OP 段,单个细胞内染色体数目不同
2.下图是细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是( )。
D
A. c代表染色单体,图乙时期的细胞类型为IV
B. I 、II和III的细胞中都存在同源染色体
C. V细胞的基因型可能为 AX" 、AXr 、aX" 、aXr
D. 图乙中出现等位基因A 、a的原因可能是基因突变
3.根据细胞中染色体、染色单体及核DNA的数目,将基因型为 AaX"Xr 的某动物卵巢中的细胞分为五种类 型,如图甲所示。图乙为某分裂时期的细胞示意图。下列分析错误的是( )。
B
4.下图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答:
(1)该细胞中DNA解旋主要发生在_____段。
(2)细胞中含有同源染色体的时期在____段。
(3)EF段形成的原因是____________
__________________。
BC
AD
着丝粒分裂,染色单体分开成染色体
(4)该细胞主要在____段可能发生等位基因分离;导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的变化可发生在____段。
(5)从曲线的__点开始,单个细胞中可能不含Y染色体;单个细胞中可能含两个Y染色体的时期是_____段。
CD
BC、CD
D
FG
①基因突变主要发生在__;着丝粒分裂发生在_____;
②该图可用于表示_____分裂(有丝\减数\有丝和减数)
③上图若表示有丝分裂过程,bc段表示_______期;
④上图若表示减数分裂过程,则:
  bc段可表示______________期;
  此过程的染色体主要行为有:__________________________________________
有丝和减数
减Ⅰ全过程和减Ⅱ的前、 中
ab
cd
同源染色体联会;同源染色体分离,非同源染色体自由组合;染色体数目减半;染色单体分开成染色体
前和中
5.回答下列问题:
(1)
减数分裂
受精
作用
连续有丝分裂
时间
①ab、ij、mn、qr表示__期__________过程;
②造成cd变化的原因是_____________;
 造成ef变化的原因是_____________;
 造成kl变化的原因是_____________。
③造成gh变化的原因是_____________。
时间

DNA复制和蛋白质合成
减Ⅰ末,细胞一分为二
减Ⅱ末,细胞一分为二
有丝分裂末期,细胞一分为二
受精作用
(2)
6.如图为人体内的细胞在细胞分裂过程中每条染色体中的DNA分子含量的变化曲线,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制发生在bc段
B.若图示代表减数分裂,同源染色体分离发生在de段
C.ef段的细胞中染色体数可能达到92条
D.染色体交叉互换发生在cd段
E.若图示代表有丝分裂,b点和e点对应的染色体数目不同
B
7.如图表示二倍体生物细胞中,某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述错误的是
A.若纵坐标是同源染色体的对数,则该曲线只能代表有丝分裂
B.若纵坐标是每条染色体中的DNA含量,则ab段不含有同源染色体
C.若纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组,则该曲线只能表示有丝分裂
D.若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍,则该曲线只能表示有丝分裂
B
8.(2024·四川绵阳南山)图甲是基因型为Rr的某动物正常的细胞分裂示意图,图乙为该生物细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述正确的是(  )
A.图甲变异的原因是分裂过程中发生了基因重组
B.图甲细胞内的染色体数目与图乙中FG段的相同
C.图甲细胞所处的分裂时期位于图乙的CD段
D.图甲细胞产生的子细胞可能是卵细胞或精细胞
B
  其染色体数目有三种情况:N、2N、4N:
  为N的细胞可能是:次级精(卵)母细胞、第一极体、第二极体、精细胞、精子、卵细胞;
  为2N的细胞可能是:没有分裂的体细胞(但显微镜下看不见染色体)、处于有丝分裂前、中期细胞;处于减数第二次分裂后期的细胞。
 9.体细胞染色体数为2N的组织装片中,理论上可以观察到细胞染色体
数目有几种?分别是什么时期的细胞?
分裂方式 变异发生过程或时期 变异类型
染色体变异
分裂前期、后期:
染色体间,移向两极时
有丝分裂、减数分裂
基因重组
减数第一次分裂后期:非同源染色体自由组合
减数第一次分裂前期:同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换
减数分裂
基因突变
DNA复制(分裂间期)
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
八、减数分裂和可遗传变异的关系
(一)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,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:
姐妹染色单体(或分开后形成的子染色体)上存在等位基因的原因分析
(1)若为有丝分裂(如图1),则为基因突变。
(2)若为减数分裂(如图2),则可能是交叉互换或基因突变,需要再结合个体的基因型和基因个数进行判断。
减Ⅰ间期DNA复制
(二)减数分裂与基因重组(两种方式)
1.非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律):
在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组,如A与B或A与b组合。
减Ⅰ后期非同源
染色体自由组合
自由组合定律与基因连锁(无交叉互换)
2.同源染色体上的非等位基因:
在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,如原本A与B组合,a与b组合,经重组可导致A与b组合,a与B组合。
减Ⅰ前期 交叉互换
自由组合定律与基因连锁(有交叉互换)
1.如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常;如图所示:
2.如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。
(三)减数分裂与染色体变异的关系
只考虑一个细胞异常
3.如果减数第一次分裂和第二次分裂均异常,则所形成的配子全部异常。。
4.减数分裂与染色体结构变异
缺失
重复
倒位
易位
异常细胞的产生及原因判断
(1)有丝分裂异常
(2)减数第一次分裂后期同源染色体未分离
(3)减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开
配子中染色体出现异常的原因
①体细胞是纯合子AABB,若形成的配子是AAB类型,则形成的原因是 含A的同源染色体未分离进入了同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入了同一子细胞。
②体细胞是AaBb杂合类型发生异常
a.若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型,则形成的原因是减数第一次分裂时,同源染色体未分离进入了同一子细胞。
b.若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型,则形成的原因是减数第二次分裂时,姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入了同一子细胞。
另外三个细胞的基因型?
另外三个细胞的基因型?
③亲代为AaXBY,产生配子时发生异常
a.若配子中出现Aa或XY在一起,则减数第一次分裂异常。
b.若配子中A—a分开,X—Y分开,出现两个AA/aa或两个XX/YY,则是减数第二次分裂异常。
c.若配子中无性染色体或无A也无a,则是减数第一次分裂或减数第二次分裂异常。
选项 个体基因型 配子基因型 异常发生时期
A Dd D、D、dd 减数第一次分裂
B AaBb AaB、AaB、b、b 减数第二次分裂
C XaY XaY、XaY 减数第一次分裂
D AaXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 减数第二次分裂
例:下列关于配子基因型异常发生时期的判断,正确的是
B
(1)XBXb × XBY→形成XbXbY的原因可能为?

(2)XBXb × XBY→形成XBXBY的原因可能为?


(3)XBXb × XBY→形成XBYY的原因可能为?

次级精母细胞在减数分裂II后期时Y染色体着丝粒分裂形成的两条Y染色体未移向细胞两极,最终产生了含有YY的精细胞,最终与XB的卵细胞结合
次级卵母细胞在减数分裂II后期时含有B的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极,最终产生了含有XBXB的卵细胞
初级精母细胞在减数分裂I后期时XY同源染色体未分离,最终产生了含有XBY的精细胞,最终与XB的卵细胞结合
次级卵母细胞在减数分裂II后期时含有b的X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极,最终产生了含有XbXb的卵细胞
(答题规范)XXY与XYY异常个体的成因分析
分析21三体综合征出现的原因:
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ后期异常:同源染色体未分离,减数分裂Ⅱ正常
21号染色体
【解析】
减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ后期异常:姐妹染色单体未分开
21号染色体
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
【解析】
课后题回扣:
13三体综合征产生的原因?P28-1 预防措施?
2. 目前已发现 13、18、21三体综合征,但未发现多一条或几条其他常染色体的婴儿,原因?P32-3
骡不能繁殖后代的原因? P28-2
4. 雄蜂体细胞中染色体数目减半,却仍能正常生活,原因?P32-2
人的体细胞中染色体数目的变异,会严重影响生殖、发育等各种生命活动,未发现其他常染色体数目变异的婴儿,很可能是发生这类变异后的受精卵不能发育,或发育至胚胎早期就死亡了的缘故。
骡的体细胞中含有63条染色体(32条来自马,31条来自驴), 没有同源染色体,减数分裂时不能联会,不能正常进行减数分裂,无法形成配子,因此骡不能繁殖后代。
这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少了一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物所有性状的一整套基因。
13三体综合征:(1)减数分裂Ⅰ时两条13号染色体未分离,而是进入了同一个次级精(卵)母细胞,再经减数分裂II,就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞;
(2)减数分裂Ⅰ正常,减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂后,形成的两条13号染色体未分离,而是进人了同一个精子或卵细胞,形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞。
当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体,其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞(含24条染色体,其中13号染色体是2条)结合成受精卵时,则该受精卵含47条染色体,其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三 体综合征患者。
产前诊断,对胎儿的染色体进行检查,预防患儿出生
非同源染色体之间
同源染色体内的非姐妹染色单体之间片段交换
染色体变异
(染色体结构变异)
基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
交叉互换与染色体易位的区别
蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即:减数分裂Ⅰ过程,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程,1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
(1)对雄蜂和蜂王来说,它们的1个精原细胞和1个卵原细胞产生的配子种类数分别为多少种,为什么?
提示 1种、1种;因为雄蜂的1个精原细胞和蜂王的1个卵原细胞均只能产生1个配子。
(2)请从染色体行为和细胞质分裂方式分析,蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点?
提示 初级精母细胞没有同源染色体分离,而初级卵母细胞有;细胞质均为不均等分裂。
(3)若一只雌蜂和一只雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,则亲本的基因型是什么?
提示 雌蜂基因型是aabb,雄蜂基因型是AB。
(4)蜜蜂中的雄蜂体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象?
提示 这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。
(5)卵细胞可保留大部分卵母细胞的物质,其意义是什么?
提示 为胚胎早期发育提供物质和能量。
1.将白眼雌果蝇(XaXa)与红眼雄果蝇(XAY)杂交,子代中出现极少数表现型为白眼的雌果蝇,其性染色体组成为XXY,形成该个体的配子可能来源于下列哪种生殖细胞(不考虑基因突变)(  )
A
2.进行染色体组型分析时,发现某人的染色体组成为44+XXY(先天性睾丸发育不全综合征) ,该病人的亲代在形成配子时,不可能出现的情况是( )
A.初级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一极
B.初级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一极
C.次级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一极
D.次级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一极
C
22+X
22+XY
44+XXY
22+XX
22+Y
变式题:若某人为44+XYY,则原因是?
3.一个基因型为AaXBY的精原细胞因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个AAaXB配子。绘制该精原细胞,产生四个精细胞的细胞染色体组成图。
AAaa
XY
BB
(山东卷)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是
①.2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②.2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③.性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④.性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
A
4.表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图,①~⑥代表细胞,若不考虑基因突变和交叉互换,则下列叙述不合理的是(  )
A.细胞⑥的基因组成为aBb
B.细胞②为第一极体
C.细胞③有2个基因B
D.细胞⑤的基因组成为a
A
基因重组
基因突变
基因突变
基因突变
染色体变异
5.判断下图①~⑤所示染色体上基因的来源(亲代细胞基因型为AaBB)
6.下图表示一对同源染色体及其上的等位基因,下列说法错误的是( )
A.非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
B.B与b的分离发生在减数第一次分裂
C.A与a的分离只发生在减数第一次分裂
D.基因突变是等位基因A、a和B、b产生的根本原因
C
7. 某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因 B,正常染色体上具有白色隐性基因 b(见图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是 ( )
A.减数分裂时染色单体1 或2上的基因b突变为B
B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3 与 4自由分离
C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
D
8.(2024·浙江5月选考)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂
Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的
分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
D
课堂及课后作业
1.指出下面各图分别属于什么分裂的什么时期?
减数第一次分裂后期
减数第二次分裂后期
有丝分裂后期
减数第二次分裂前期
2. 如图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像,据图分析,下列叙述不正确的是( )
甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2,染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞
B. 若乙细胞中存在性染色体,则甲、乙、丙、丁细胞中都含有2条性染色体
C. 丙→丁的实质是同源染色体的分离
D. 丁细胞中染色体上的P、Q基因,在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律
B
3. 假如图示生物的基因型为Aabb,正常
情况下,基因 A 与 A 的分离发生在
________________
(时期),基因 a 位于图中___号
染色体上。
有丝分裂后期,或减数第Ⅱ次分裂后期
4、8
50%
2
4. 假如该生物的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N
标记,正常情况下该细胞分裂形成的精细胞中,含
15N的精细胞所占的比例为___,分裂过程中会
形成___个四分体。
6. 如图表示一个细胞进行细胞分裂过程中,细胞核内染色体数目及染色体上的DNA数目的变化,下列叙述正确的是( )
A. 图中的实线也可以表示整个细胞中DNA分子的数量变化
B. 图中两曲线重叠的各段所在时期,每条染色体都不含染色单体
C. CE段的细胞可能发生同源染色体联会,并出现交叉互换的现象
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
B
 7.图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,据图不能得出的是( )
A.a阶段为有丝分裂,b阶段为减数分裂
B.L→M所示过程与细胞膜的流动性有关
C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D.MN段发生了核DNA含量的加倍
C
8.某细胞中染色体数为2n,在如图所示的图像中,属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是(  )
A.①② B.②③ C.④② D.③④
C
9.如图为某动物(体细胞染色体数为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞核DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是
A.乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝粒分裂
B.丙可以表示减数分裂Ⅱ后期,甲只能表示精子或卵细胞
C.基因重组可发生在戊时期,基因突变主要发生在丙→戊过程中
D.处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体
B
10.二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
A
11.(多选)(2022威海模拟)如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析不正确的是(  )
A.若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上
DNA数目变化的部分曲线,则n等于1
B.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的染
色体组数变化的部分曲线,则n等于2
C.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的DNA数目变化的部分曲线,则2n等于46
D.若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂
答案:BCD
解析:一条染色体含有1个或2个DNA分子,若曲线表示有丝分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于1,A项正确;减数分裂过程中,染色体组数变化规律为2→1→2→1,因此若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的染色体组数变化的部分曲线,则n等于1,B项错误;减数分裂过程中,核DNA含量变化规律为46→92→46→23,因此若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的DNA数目变化的部分曲线,则2n等于92,C项错误;若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况,则表示有丝分裂,有丝分裂过程中不存在不均等分裂,D项错误。
12.(2023·江苏,11)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有
基因1~8
C.1与3都在减数分裂Ⅰ分离,1与2都在减数分
裂Ⅱ分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
A
13.(2023·江苏涟水县高三期中)下图是初级精母细胞减数分裂过程中一对同源染色体的示意图,其中1~8表示基因。不考虑突变,下列叙述正确的是
A.1与2是等位基因
B.1与5是非等位基因
C.4与7可以一起进入配子
D.5与6的分离发生在减数分裂Ⅰ
B
14.右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组
A
15.若将果蝇精原细胞的全部染色体DNA分子用15N标记,并培养在含14N的培养基中,那么该细胞进行一次有丝分裂后再进行减数分裂产生的8个精子中,含15N的精子所占的比例可能(  )
①1/2  ②3/4  ③1  ④5/8  ⑤7/8
A.仅有①②③ B.全都可能
C.仅②③④ D.仅①②③④
B
16.(2023·安徽淮北一模)右图为某二倍体高等雄性动物的某细胞部分染色体组成示意图,图中①②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。不考虑突变,下列叙述错误的是(  )
A.在不发生互换的情况下,a和b中的两个DNA分子所含遗传信息相同
B.在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体①与②联会配对形成的四分体散乱分布在细胞中
C.在减数分裂Ⅱ过程中,一个次级精母细胞中可能存在0或1或2条X染色体
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
D
17.若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞( DNA被 32P 全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P 。下列叙述错误
A. 形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B. 该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C. 图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D. 该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
D

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