资源简介

第一章 遗传因子的发现
第三章 基因的本质
第四章 基因的表达
第五章 基因突变及其他变异
第六章 生物的进化
第二章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第二课时
第二章基因和染色体的关系
有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数量变化(假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA的含量为2N)
间期
前期
中期
后期
末期
核DNA
染色体

染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
2N
4N
2N
4N
4N
2N
温故知新
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
①染色体数目
变化原因？
变化原因？
后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
末期结束，染色体平均分配到两个子细胞中
2N→4N→2N
温故知新
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
②DNA数目
变化原因？
DNA复制
变化原因？
末期结束，核DNA随染色体平均分配到两个子细胞中去
2N→4N→2N
温故知新
一、减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ末期
减Ⅰ后期
间期
请标出精子形成过程一个细胞中染色体、DNA、染色单体数量
染色体：
DNA：
染色单体：
4 4 4 4 4→2
4→8 8 8 8 8→4
0→8 8 8 8 8→4
精原细胞
次级精母细胞
一、减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ末期
减Ⅱ后期
精子
染色体：
DNA：
染色单体：
2 2 2 →4 4→2 2
4 4 4 4→2 2
4 4 4→0 0 0
次级精母细胞
精细胞
间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
核DNA
染色体
染色单体
2n
4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
2n
2n
2n
n
n
0
4n
4n
4n
4n
2n
2n
0
4n
2n
2n
n
n
2n
2n
n
4n
2n
2n
n
2n
0
一、减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
细胞一分为二
着丝粒分裂
细胞分裂
2N
N
1. 染色体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
细胞一分为二
细胞一分为二
2N
N
4N
2. DNA变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
细胞一分为二
着丝粒分裂
2N
N
4N
3. 染色单体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
着丝粒分裂
1
2
4. 每条染色体上DNA数量变化曲线
——染色体数量变化
——DNA数量变化
——染色单体数量变化
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
一、减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化
比较：
减数分裂DNA含量变化
有丝分裂DNA含量变化
减数分裂染色体数量变化
有丝分裂染色体数量变化
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
5. 柱状图
减Ⅱ前、中
减Ⅱ后
染色体 复制
同源染色 体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
正常分裂
染色体 复制
同源染色 体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
1. 减数分裂Ⅰ发生异常（同源染色体未发生分离）
结果：4个精细胞均发生异常
染色体 复制
同源染色 体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
2. 减数分裂Ⅱ发生异常（染色单体未发生分离）
结果：2个精细胞发生异常
“一龙生九子，九子各不同”
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
（46条）
个体
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
（23条）
（23条）
三、配子中染色体组合的多样性
一母生九子
九子各不同
受精卵
种类不同
配子多种多样？
1. 一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
精细胞
思考：D和E的关系？
E和F的关系？
都来自B
一个精原细胞（1对同源染色体）
结果：产生4个，2种精子
次级精母细胞
B
C
G
都来自A
三、配子中染色体组合的多样性
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
B
C
次级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
G
1. 一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）
一个精原细胞（2对同源染色体）
精细胞
结果：产生4个，2种精子
思考：D和E的关系？
E和F的关系？
都来自B
都来自A
三、配子中染色体组合的多样性
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
B
C
次级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
G
1. 一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）
一个精原细胞（2对同源染色体）
精细胞
结果：产生4个，2种精子
思考：一个雄性个体产生几种？
4种
三、配子中染色体组合的多样性
n对同源染色体
精原细胞
1. 一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）
一个精原细胞（n对同源染色体）？
精细胞
结果：产生4个，2种精子
？
一个雄性个体（n对同源染色体）？
2n种精子
三、配子中染色体组合的多样性
2. 一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）
染色体 复制
同源染色体 分离
卵原细胞
初级卵母细胞
染色单体分开
极体退化消失
卵细胞
一个卵原细胞（1对同源染色体）
结果：产生1个，1种卵细胞
次级卵母细胞
三、配子中染色体组合的多样性
染色体 复制
同源染色体 分离
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
染色单体分开
2. 一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）
一个卵原细胞（2对同源染色体）
卵细胞
结果：产生1个，1种卵细胞
极体退化消失
思考：一个雌性个体产生几种？
4种
三、配子中染色体组合的多样性
n对同源染色体
卵原细胞
2. 一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）
一个卵原细胞（n对同源染色体）？
卵细胞
结果：产生1个，1种卵细胞
？
一个雌性个体（n对同源染色体）？
2n种卵细胞
三、配子中染色体组合的多样性
精（卵）原细胞
初级精（卵）母细胞
次级精（卵）母细胞
精（卵）细胞（或极体）
四
种
精
细
胞
思考：哪些细胞来自同一个细胞？
哪些细胞互补吗？
3. 一个精（卵）原细胞的减数分裂（考虑互换）
结果：一个精原细胞产生4个，4种精子
一个卵原细胞产生1个，1种卵细胞
三、配子中染色体组合的多样性
（2）一个生物体
（1）一个精（卵）原细胞
产生2n种配子
互换
产生大于2n种配子
一个卵原细胞
产生1种卵细胞(1个)
一个精原细胞
不互换
没有互换
互换
产生2种精子(4个)
产生4种精子(4个)
①配子种类
三、配子中染色体组合的多样性
②配子来源
两精细胞染色体相同，则来源于同一个次级精母细胞→同为同一次
两精细胞染色体互补，则来源于同一个初级精母细胞→补为同一初
三、配子中染色体组合的多样性
③配子多样性的原因
（1）减数分裂Ⅰ后期：非同源染色体的自由组合
（2）减数分裂Ⅰ前期：四分体时期非姐妹染色单体的互换
1. 概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2. 过程：
（1）精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
（2）卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入
（3）精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
四、受精作用
2. 过程：
场所
输卵管
四、受精作用
2. 过程：
场所
输卵管
四、受精作用
2. 过程：
场所
输卵管
四、受精作用
场所
输卵管
2. 过程：
四、受精作用
场所
输卵管
2. 过程：
精子头部进入透明带，
尾部留在外面。
透明带发生变化，
阻止其他精子再进入。
四、受精作用
受精卵
同源染色体
一条来自父方一条来自
母方，形状大小基本相同
场所
输卵管
2. 过程：
四、受精作用
父方
母方
受精卵
子代
体细胞
减数分裂
受精作用
分裂分化
2N
2N
2N
2N
N
N
四、受精作用
3. 结果：
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。
4. 实质：
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。
四、受精作用
注意：
①精卵相互识别的基础：
②精卵融合体现：
③受精卵中遗传物质（DNA）的来源：
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
1
2
核DNA（ 父方+ 母方）+
1
2
质DNA
（几乎都来自母方）
四、受精作用
5. 减数分裂和受精作用的意义:
（1） 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
（2） 通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
（3） 在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。
（4） 减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
四、受精作用
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
（46条）
个体
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
（23条）
（23条）
不考虑互换：
精子：223种
卵细胞：223种
受精作用
精子卵细胞
结合随机：
结合方式223 × 223种
若考虑互换呢？
后代呈现多样性
减数分裂
四、受精作用
思维训练（P27）
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进行概括。
{00A15C55-8517-42AA-B614-E9B94910E393}
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
同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为两个一样的细胞，然后发育成为两个个体，因为两个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。
拓展
异卵双胞胎：成年女性每月排卵1次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎。
比较项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
细胞类型
体细胞或原始生殖细胞
发生场所
全身各处
细胞分裂次数
同源染色体行为
同源染色体有___________行为
同源染色体没有___________行为
非同源染色体行为
无自由组合行为
原始生殖细胞
有性生殖器官内
两次
一次
联会、互换
联会、互换
自由组合
五、有丝分裂与减数分裂比较
不同点
亲、子细胞染色体数目关系
子细胞染色体数目_____
子细胞染色体数目____
子细胞数目及类型
_____精子或_____卵细胞、_____极体
___________或________
_________
相同点
①染色体都只复制______；
②分裂过程中都出现_______，都有___________的消失与重现；
③都有_______分裂和_____________分开现象
减半
不变
4个
1个
一次
2个体细胞
2个原始
生殖细胞
3个
纺锤丝
核仁、核膜
着丝粒
姐妹染色单体
比较项目
减数分裂
有丝分裂
五、有丝分裂与减数分裂比较
1．判断方法
有无同源染色体
有
没有
是否配对
减Ⅱ
减Ⅰ
有丝分裂
是
否
六、减数分裂和有丝分裂图像辨析
{8799B23B-EC83-4686-B30A-512413B5E67A}
?
?
?
有丝分裂前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
有丝分裂中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝分裂后期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有同源染色体，但不联会
有同源染色体联会现象
无同源染色体，且染色体散乱分布
有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上
同源染色体排列
在赤道板两侧
无同源染色体，且着
丝粒排列在赤道板上
有同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极
同源染色体分离并移向两极
无同源染色体，且着
丝粒分裂后移向两极
2．图像辨析
有丝分裂前期
减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
实战训练一：减数分裂和有丝分裂图像鉴别
有丝分裂中期
减数第二次分裂中期
减数第一次分裂中期
实战训练二：减数分裂和有丝分裂图像鉴别
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
减数第一次分裂后期
实战训练三：减数分裂和有丝分裂图像鉴别
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
实战训练四：减数分裂和有丝分裂图像鉴别
（1）模型一
七、减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 时期
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂
减数分裂前的间期　
G2期、
减数分裂Ⅰ全过程
和减数分裂Ⅱ前期、中期
减数分裂Ⅱ
后期
减数分裂Ⅱ
后期、末期
有丝分裂
有丝分裂前的间期　
G2期、前期和中期
后期
后期、末期
（2）模型二：每条染色体中DNA含量变化
注意：同源染色体对数的曲线
（3）模型三：细胞分裂过程中染色体、染色单体和核???????????? 数量变化曲线
的变式——直方图
?
有丝分裂
_____________________________________________________________
减数分裂
____________________________________________________________
【技巧方法】根据染色体组成判断配子来源的方法
拓展总结
易错辨析
1.减数分裂和有丝分裂过程中相关物质数量变化的曲线图比较
减数分裂染色体的变化
有丝分裂染色体的变化
减数分裂核DNA的变化
有丝分裂核DNA的变化
①
②
③
④
　考点训练　
1.编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
A.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→④→⑤
B.将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片
C.图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.图②③中的细胞有2个染色体组，且可以发生基因重组
①→③→②→⑤→④
花粉中已经是减数分裂形成的精子了，应该将捣碎的花药置于载玻片上，滴加碱性染料染色1～2 min，制成临时装片
③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，DNA已经完成了复制，细胞核中含有48个DNA,24条染色体，但细胞质也有少量的DNA，因此图③中的细胞DNA数大于48个
　考点训练　
2.有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是(　 　)
图示细胞着丝粒分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可表示次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ后期
图示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,应处于减数分裂Ⅰ后期,此时应发生同源染色体分离,与图示a和B、A和b分离不符。
图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期,卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期应不均等分裂,与题图不符
图示细胞着丝粒分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂不可能产生
　考点训练　
3.下图为某个高等动物细胞增殖示意图，下列说法正确的是( )
A.含有同源染色体的细胞只有①③④
B.细胞②的名称是次级精母细胞或极体
C.细胞⑤含有2个染色体组
D.细胞分裂的顺序可为③⑤①④②
有丝分裂各个时期的细胞中均含有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ的细胞中不含同源染色体，因此图中含有同源染色体的细胞有③⑤①④
由题图④可知，该动物为雄性，因此，细胞②只能代表次级精母细胞
细胞5处于有丝分裂后期，细胞中的染色体暂时加倍，有4个染色体组
　考点训练　
4.如图为某二倍体动物细胞甲,以及其在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是(　　)
A.乙细胞含有4个染色体组,丙细胞含有8条姐妹染色单体
B.图中乙细胞正在进行有丝分裂,不可能发生基因突变和基因重组
C.丙细胞正在发生染色体结构变异,将会产生4种不同类型的配子
D.只有丁细胞染色体行为会丰富配子的类型,增强生物的多样性
乙细胞着丝粒分裂,故有4个染色体组,其子细胞含有2个染色体组;丙细胞染色体已经复制,故含有8条姐妹染色单体
图中乙细胞进行的是有丝分裂,可以发生基因突变或染色体变异,但不会发生基因重组
丙细胞发生互换,属于基因重组,不属于染色体结构变异
基因重组、基因突变、染色体变异等,都能丰富配子的类型,增强生物的多样性
　高考真题演练
5.（2024·广东·高考真题）克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（　　）
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离
　高考真题演练
6.（2023·天津·高考真题）甲图示百合(2n=24)一个 花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞，乙和丙分 别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图 像。下列叙述正确的是（ ）
A．乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像
B．乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍
C．乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍
D．基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期
丙是从平行于赤道板方向观察的
乙为减数分裂Ⅰ中期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍
丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体
基因的分离和自由组合发生于乙所示时期的下一个时期
　高考真题演练
7.（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（　　）
A．含有24条染色体的细胞
B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞
D．含有48个四分体的细胞
精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体
精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会
精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极
精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
　高考真题演练
8.（2023·浙江·高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象
若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体
图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数
因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞

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