四川省成都經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)高考生物 第二章基因和染色體的關(guān)系課件1 必修2

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1、第2章 基因和染色體的關(guān)系復(fù)習(xí)向?qū)бc探究欄目導(dǎo)航課前導(dǎo)學(xué)實驗平臺走近高考復(fù) 習(xí) 向 導(dǎo)考綱展示高頻考點考綱解讀1. 細胞的減數(shù)分裂()掌握減數(shù)分裂過程及特點,識記減數(shù)分裂與有絲分裂的異同點2. 動物配子的形成過程()理解精子和卵細胞形成過程中的異同點3. 動物的受精過程()明確減數(shù)分裂、受精作用及有絲分裂對繁殖和發(fā)育的意義4. 伴性遺傳()理解伴性遺傳的遺傳特點,熟練判斷遺傳方式及概率計算5. 觀察細胞的減數(shù)分裂掌握觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片的方法,識別不同時期的細胞分裂圖第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂1.概念:減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減

2、半的細胞分裂。2.特點:在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次。3.結(jié)果:產(chǎn)生的成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。4.場所:高等動植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)。5.其他相關(guān)概念(1)同源染色體:減數(shù)分裂過程中能配對的兩條染色體,形態(tài)和大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方。(2)聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。聯(lián)會后的每對同源染色體含有四個染色單體,叫一個四分體。6.減數(shù)分裂過程(以精子的形成為例)基礎(chǔ)梳理二、動物配子的形成過程1.精卵形成的過程(N為細胞中染色體數(shù))2.配子中染色體組合多樣性的原因(1)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。(2

3、)同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換?！舅季S激活】人的一個初級精母和卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂后各形成幾種類型的配? 提示:在無交叉互換的情況下,人的一個初級精母細胞形成2種類型的精子(4個),一個初級卵母細胞形成一種類型的卵細胞(1個)。三、受精作用1.概念:卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。3.結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細胞中的數(shù)目,其中有一半染色體來自精子(父方),另一半來自卵細胞(母方)。4.意義:對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異都是十分重要的。知識導(dǎo)圖 減數(shù)分裂過程中染色體、減數(shù)分裂過程中染色體、DNADNA、染色單體數(shù)量、染

4、色單體數(shù)量變化變化(設(shè)正常體細胞中染色體數(shù)為設(shè)正常體細胞中染色體數(shù)為2N)問題引領(lǐng):(1)在減數(shù)分裂的各個時期染色體、DNA、染色單體的數(shù)目如何變化?(2)減數(shù)分裂過程中染色體及核內(nèi)DNA數(shù)量變化曲線一樣嗎?1.具體數(shù)量變化具體數(shù)量變化比較項目分裂方式染色體數(shù)目變化DNA數(shù)目變化染色單體數(shù)目變化同源染色體對數(shù)變化減數(shù)分裂間期性原細胞2N2N4N04NN第一次分裂前、中、后期2N4N4NN末期N2N2N0第二次分裂前、中期N2N2N0后期2N2N00性細胞NN00要 點 探 究探究點 一2.染色體、核內(nèi)DNA化曲線2.染色體、核內(nèi)染色體、核內(nèi)DNA數(shù)量變化曲線數(shù)量變化曲線甲中:AB段表示減數(shù)第一

5、次分裂末期,同源染色體分離,分別進入兩個次級性母細胞,導(dǎo)致子細胞內(nèi)染色體數(shù)目減半。CD段表示減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂導(dǎo)致細胞內(nèi)染色體數(shù)目暫時加倍。乙中:EF段表示減數(shù)第一次分裂前的間期,染色體復(fù)制導(dǎo)致細胞核內(nèi)DNA數(shù)目暫時加倍。GH段表示減數(shù)第一次分裂末期,同源染色體分開分別進入兩個子細胞,導(dǎo)致子細胞核內(nèi)DNA數(shù)目減半。IJ段表示減數(shù)第二次分裂末期,姐妹染色單體分開后成為染色體,分別進入兩個子細胞,導(dǎo)致精細胞(或卵細胞)核內(nèi)DNA減半。處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞,其染色體數(shù)目、DNA分子數(shù)目與體細胞相等?！纠?】 (2011湖南模擬)圖1表示某種生物(基因型為EeFf)細胞分裂的不同時

6、期每條染色體上DNA含量的變化;圖2表示該生物細胞分裂不同時期的細胞圖像(字母E、e代表染色體上的基因);圖3表示細胞分裂過程中可能的染色體數(shù)目和染色體中DNA分子數(shù)。請據(jù)圖回答問題:(1)圖1中AB段形成的原因是,CD段變化發(fā)生在期。 (2)圖2中,甲細胞中含有個染色體組,甲所示細胞分裂的前一階段,細胞中染色體排列的特點是。 (3)圖2中,乙細胞處于圖1中的段,對應(yīng)于圖3中的。 (4)圖2中,丙細胞的名稱是。請仔細觀察丙細胞內(nèi)染色體上的基因,分析產(chǎn)生這種情況的原因是思維導(dǎo)引思維導(dǎo)引分析題目所給圖示注意圖示中注意圖示中 結(jié)合問題分析所在時期解析解析:本題考查細胞分裂過程中染色體數(shù)目、核DNA分

7、子數(shù)的變化曲線圖和柱形圖的分析,以及有關(guān)細胞分裂圖像的辨析。(1)圖1可表示有絲分裂或減數(shù)分裂,AB代表分裂間期DNA的復(fù)制,CD代表著絲點分裂,發(fā)生在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。(2)圖2中,甲圖為有絲分裂后期,甲細胞中含有4個染色體組。甲所示細胞分裂的前一階段為有絲分裂中期,細胞中染色體排列的特點是全部染色體的著絲點排列在細胞中央赤道板上。(3)圖2中,乙細胞為減數(shù)第一次分裂后期,每條染色體均含有2個姐妹染色單體,所以乙細胞處于圖1中的BC段,對應(yīng)于圖3中的B。(4)圖2中乙細胞的細胞質(zhì)分裂不均等,可知此生物為雌性,丙圖所表示的時期為減數(shù)第二次分裂中期,所以丙細胞的名稱是次級卵母細胞

8、或極體。圖中染色體上的兩條姐妹染色單體為復(fù)制產(chǎn)生的,染色單體上所含有的基因應(yīng)是相同的,如果出現(xiàn)不同,則可能發(fā)生了基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體在四分體時期發(fā)生了交叉互換。答案答案:(1)DNA復(fù)制減數(shù)第二次分裂后期或有絲分裂后(2)4全部染色體的著絲點排列在細胞中央赤道板上(3)BCB(4)次級卵母細胞或極體發(fā)生基因突變或交叉互換細胞分裂曲線的判斷規(guī)律方法(1)區(qū)別是有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線:看起點和終點,起點和終點在同一直線上的為有絲分裂(圖3與圖4);不在同一直線上的為減數(shù)分裂(圖1與圖2)。(2)區(qū)別是染色體還是DNA的曲線:看染色體或DNA暫時加倍的時間;DNA數(shù)目加倍的時間在

9、間期,且線條是傾斜的(DNA的復(fù)制需一定時間)(圖2與圖4);染色體數(shù)目加倍的時間在后期(有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期),且是突然加倍(著絲點的分裂是瞬間的)(圖1與圖3)。減數(shù)分裂與有絲分裂的比較減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 問題引領(lǐng)問題引領(lǐng):(1)有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體行為變化有何異同?(2)如何根據(jù)染色體數(shù)、同源染色體的有無區(qū)分細胞分裂圖像?探究點二1.分裂過程的比較分裂過程的比較比較項目減數(shù)分裂有絲分裂發(fā)生部位卵巢、睪丸(精巢)各組織器官分裂次數(shù) 連續(xù)分裂兩次一次染色體復(fù)制次數(shù)和時期1次;減數(shù)第一次分裂前的間期1次;間期子細胞染色體數(shù)目變化減半,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂完成時不變子

10、細胞類型生殖細胞、極體體細胞聯(lián)會、四分體出現(xiàn)不出現(xiàn)非姐妹染色單體交叉互換有無同源染色體分離有;發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期無著絲點分裂在減數(shù)第二次分裂后期后期子細胞間的遺傳物質(zhì)的組成不一定相同一般相同2.分裂圖像的比較分裂圖像的比較有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期與的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同;與、與的主要區(qū)別在于有無同源染色體中期與的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同;與、與的主要區(qū)別在于有無同源染色體后期與比較:中染色單體分離,中同源染色體分離;與比較:中有同源染色體,中無同源染色體;與、比較:中有染色單體,中無染色單體3.細胞分裂圖像的判斷細胞分裂圖像的判斷三看識別法三看

11、識別法 (1)以上判別方法僅適用于二倍體生物。(2)二倍體生物有絲分裂產(chǎn)生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在,而減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。(3)有絲分裂與減數(shù)分裂最本質(zhì)的差別在于是否有同源染色體的行為或數(shù)目變化,有變化即為減數(shù)分裂,無變化則為有絲分裂。(4)有絲分裂過程始終存在著同源染色體,而減則無同源染色體?！纠?】 (2011臨沂模擬)如圖所示是甲、乙兩個分裂的細胞(正常生物體為二倍體),下列有關(guān)敘述中不正確的是()A.甲是減數(shù)分裂圖像,乙是有絲分裂圖像B.乙細胞所屬動物的體細胞中有4條染色體C.甲細胞中,染色體、染色單體、DNA數(shù)目依次是2、4、4D

12、.甲細胞的親代細胞,其基因型一定是AAbb思維導(dǎo)引思維導(dǎo)引:據(jù)兩個分裂圖據(jù)兩個分裂圖中是否有同源中是否有同源染色體染色體據(jù)減數(shù)分裂、據(jù)減數(shù)分裂、有絲分裂的不有絲分裂的不同時期推算染同時期推算染色體、染色單色體、染色單體和體和DNA數(shù)數(shù)判斷其基因型判斷其基因型解析解析:據(jù)圖分析,甲無同源染色體,應(yīng)為減數(shù)分裂圖像,乙有同源染色體且著絲點分裂,應(yīng)為有絲分裂的后期;甲細胞中染色體為2條,染色單體和DNA各為4條和4個,乙細胞中含有8條染色體,其體細胞應(yīng)有4條;甲細胞為減數(shù)第二次分裂的細胞,其基因組成為AAbb,則親代細胞基因型為AaBb、AABb、AAbb、Aabb都可以。答案答案:D。細胞分裂方式及

13、圖像的判斷(1)無紡錘體,染色體出現(xiàn)無絲分裂(2)有紡錘體,染色體出現(xiàn)無同源染色體變化有絲分裂有同源染色體變化細胞質(zhì)不均等分配卵細胞形成過程細胞質(zhì)均等分配精子形成過程及極體的分裂【遷移應(yīng)用】下列有關(guān)某生物體各細胞分裂示意圖的敘述正確的是(D)A.圖處于減數(shù)第一次分裂的中期,細胞內(nèi)有2對姐妹染色單體B.圖處于減數(shù)第二次分裂的后期,細胞內(nèi)有2對姐妹染色單體C.圖處于減數(shù)第二次分裂的中期,該生物體細胞中染色體數(shù)目恒定為8條D.四幅圖可排序為,出現(xiàn)在該生物體精子(或卵細胞)的形成過程中規(guī)律方法解析解析:圖表示減數(shù)第一次分裂中期,其內(nèi)含2對同源染色體4對姐妹染色單體;圖表示減數(shù)第二次分裂后期,其內(nèi)無姐妹

14、染色單體;圖表示減數(shù)第二次分裂中期,該生物體內(nèi)染色體數(shù)為4條;此分裂過程可能是精子的形成過程,也可能是卵細胞的形成過程。實驗實驗:觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片1.實驗?zāi)康?通過觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片,識別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目,加深對減數(shù)分裂過程的理解。2.實驗流程(1)裝片制作:(同有絲分裂裝片制作過程)解離漂洗染色壓片(2)顯微觀察低倍鏡觀察低倍鏡觀察 在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片固定裝片。識別初級。識別初級精母精母 細胞、次級精母細胞和精細胞高倍鏡高倍鏡觀察觀察先在低倍鏡下依

15、次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次先在低倍鏡下依次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次 分裂中期、后期的細胞分裂中期、后期的細胞,再在高倍鏡下仔細觀察再在高倍鏡下仔細觀察染色染色體體的形態(tài)、位的形態(tài)、位 置和數(shù)目置和數(shù)目繪圖繪圖 根據(jù)觀察結(jié)果根據(jù)觀察結(jié)果,盡可能多地繪制減數(shù)分盡可能多地繪制減數(shù)分裂裂 不同時期的細胞簡圖不同時期的細胞簡圖實驗材料選擇的注意事項實驗材料選擇的注意事項1.符合實驗的要求選擇的實驗材料應(yīng)含有符合實驗?zāi)康囊蟮挠^察對象。如觀察葉綠體不能選擇根細胞,因為根細胞不含葉綠體;觀察動物細胞的細胞核不能選擇哺乳動物成熟的紅細胞,因為此細胞沒有細胞核。2.符合實驗的原理

16、實驗原理是完成實驗的依據(jù),選擇的材料既要保證反應(yīng)原理的實現(xiàn),又要方便檢測結(jié)果的觀察。3.選取易于獲得的材料要保證實驗的順利進行,應(yīng)選取在當?shù)厝菀撰@得,又比較便宜的材料。如生物組織中淀粉的檢測不適宜選取板栗。4.選取易于觀察的材料選取的實驗材料觀察現(xiàn)象越明顯,越有利于得出正確結(jié)論。如觀察植物細胞的液泡時不能選用葉肉細胞,因為葉肉細胞的液泡基本無色,葉綠體的綠色又對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。方法透析5.選取易于操作的材料選取的材料易于操作,有利于實驗的順利進行。如檢測生物組織中的脂肪,不能將芝麻種子做切片觀察,因為芝麻種子很小,不容易操作。觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片的實驗材料宜選用雄性個體生殖器官,

17、其原因為:(1)雄性個體產(chǎn)生精子數(shù)量多于雌性個體產(chǎn)生卵細胞數(shù)。(2)在動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進行徹底,排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才繼續(xù)完成減分裂。減數(shù)分裂包括兩次連續(xù)的分裂過程,即包括減數(shù)第一次分裂階段和減數(shù)第二次分裂階段。某生物小組要探究減數(shù)分裂兩個階段所占時間長短,請幫助他們選擇合適的材料和試劑,完成實驗。供選材料及用具:小鼠的肝臟、睪丸、腎臟、蘇丹染液、醋酸洋紅染液、健那綠染液、解離固定液。(1)選材:用作實驗材料。 (2)制片:取少量組織液低滲處理后,放在中,一定時間后輕輕漂洗。 將漂洗后的組織液放在載玻片上,滴加適量。 一定時間后加蓋玻片,。

18、 (3)觀察計算:觀察多個視野,計數(shù) 及視野中細胞的總數(shù)。算出每個視野中不同分裂階段細胞所占比例。最后, 即可大體表示不同分裂階段所占的時間比例。命題設(shè)計解析解析:要探究減數(shù)分裂兩個階段所占時間長短,應(yīng)先制備減數(shù)分裂裝片,再統(tǒng)計每個階段細胞數(shù)目多少,最后通過求不同視野中,相同分裂階段所占比例的平均值,得出結(jié)論。(1)小鼠的肝臟和腎臟內(nèi)的細胞無法進行減數(shù)分裂,只有睪丸內(nèi)才可發(fā)生減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細胞。(2)制片時應(yīng)遵循解離漂洗染色壓片的步驟。選擇染色劑時應(yīng)注意醋酸洋紅染液可將細胞內(nèi)的染色體染成紅色,便于觀察;而蘇丹染液是鑒定脂肪的,健那綠染液是染線粒體的。(3)每個視野中每個分裂階段中細胞數(shù)目占細

19、胞總數(shù)的比例可以反映出該階段持續(xù)時間的長短,為了結(jié)果的準確性,應(yīng)求平均值。答案答案:(1)小鼠睪丸(2)解離固定液 醋酸洋紅染液壓片(3)每個視野中處于不同分裂階段細胞的數(shù)目求不同視野中相同分裂階段細胞所占比例的平均值體分開,染色單體上的相同基因分離,最終形成的配子中應(yīng)只有一個A或一個a基因,并且每個配子中有一條性染色體。若產(chǎn)生一個不含性染色體的配子,減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期性染色體未分離都有可能,若產(chǎn)生一個AA的配子,只能是減數(shù)第二次分裂時2號染色體的姐妹染色單體未分離,A選項正確。1.(2011年山東高考)基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離,而產(chǎn)生一

20、個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列關(guān)于染色體未分離時期的分析,正確的是(A)2號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離2號染色體可能在減數(shù)第一次分裂時未分離性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時未分離性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時未分離A.B.C. D.解析解析:本題考查減數(shù)分裂的各個時期的特征,考查考生對減數(shù)分裂過程中染色體變化和基因分離定律的理解?；蛐蜑锳aXBY小鼠的原始性母細胞如果能夠進行正常的減數(shù)分裂,在減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體分離,最終形成的配子中均含有性染色體,減數(shù)第二次分裂后期,兩條染色單體分開,染色單體上的相同基因分離,最終形成的配子中應(yīng)只有一個A或一

21、個a基因,并且每個配子中有一條性染色體。若產(chǎn)生一個不含性染色體的配子,減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期性染色體未分離都有可能,若產(chǎn)生一個AA的配子,只能是減數(shù)第二次分裂時2號染色體的姐妹染色單體未分離,A選項正確。2.(2011年江蘇高考)如圖為基因型AABb的某動物進行細胞分裂的示意圖。相關(guān)判斷錯誤的是(A)A.此細胞為次級精母細胞或次級卵母細胞B.此細胞中基因a是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生C.此細胞可能形成兩種精子或一種卵細胞D.此動物體細胞內(nèi)最多含有四個染色體組解析解析:本題考查減數(shù)分裂的相關(guān)知識,考查考生對減數(shù)分裂過程的理解以及從圖中獲取信息的能力。此細胞中沒有同源染色體,是由減數(shù)第一次

22、分裂產(chǎn)生的次級精母細胞或次級卵母細胞或(第一)極體,A判斷錯誤;由于該圖動物的基因型為AABb,不含有a基因,故分裂過程中出現(xiàn)的a只能由基因突變產(chǎn)生,B判斷正確;此細胞進行減數(shù)第二次分裂可以產(chǎn)生AB和aB的兩種配子,可能是兩個精子,也可能是一個卵細胞和一個(第二)極體,C判斷正確;此動物為二倍體,在有絲分裂后期著絲點分裂,染色體加倍,染色體組由兩個變?yōu)樗膫€,D判斷正確。3.(2011年上海高考)如圖表示雄果蠅進行某種細胞分裂時,處于四個不同階段的細胞()中遺傳物質(zhì)或其載體()的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是(A)A.所處階段發(fā)生基因自由組合B.代表初級精母細胞C.代表染色體D.中的數(shù)量比是2 4 4 1解析解析:為減數(shù)第一次分裂,代表的細胞為初級精母細胞,此階段可發(fā)生非同源染色體自由組合導(dǎo)致非等位基因自由組合。為減數(shù)第二次分裂前期、中期,代表的細胞為次級精母細胞。為染色單體,為染色體,為DNA。代表精細胞或精子。的數(shù)量比是1 1 2 4。