高中生物必修二基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用(知識點(diǎn)+練習(xí))

1、基因和染色體的關(guān)系第一節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂的概念減數(shù)分裂是指進(jìn)行 有性生殖 的生物，在產(chǎn)生 成熟生殖 細(xì)胞時進(jìn)行的染色體數(shù)目 減半 的細(xì)胞分裂。實(shí)際上是特殊方式的 有絲 分裂。范圍: 進(jìn)行 有性生殖 的生物。（無性生殖的生物不進(jìn)行減數(shù)分裂）特點(diǎn):在整個減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制 1 次，而細(xì)胞連續(xù)分裂 2 次。結(jié)果:新產(chǎn)生的成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目，是原始生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目的 一半 。二、精子的形成過程1、精子的形成場所：高等動植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官 內(nèi)。人和其他哺乳動物的精子是在 睪丸 中形成的。在曲細(xì)精管中，有大量原始的雄性生殖細(xì)胞，稱為 精原細(xì)胞 ，每個精

2、原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞染色體數(shù)目 相同 ，這說明精原細(xì)胞是通過 有絲 分裂的方式產(chǎn)生的。思考：精原細(xì)胞自身增殖的方式是 有絲 分裂，它可以發(fā)生 有絲和減數(shù) 分裂。2、過程間期：在減數(shù)第一次分裂前的間期，精原細(xì)胞體積 增大 ，進(jìn)行了染色體 復(fù)制 ，成為 初級精母 細(xì)胞。復(fù)制的結(jié)果，每條染色體由 兩條姐妹染色單體 構(gòu)成。此時相當(dāng)于有絲分裂 間 期。減數(shù)第一次分裂，此時的細(xì)胞，叫初級精母細(xì)胞 。前期的特殊行為聯(lián)會是指 同源染色體 兩兩配對的現(xiàn)象。同源染色體指配對的兩條染色體， 形態(tài) 和 大小 一般相同，一條來自 父方 ，一條來自 母方 。（例外：同源染色體 X和Y 形態(tài)大小不同。）四分體是指 配

3、對 后每對同源染色體中含有 4 條姐妹染色單體。四分體中的 非姐妹染色單體 發(fā)生纏繞，并交換部分片段。強(qiáng)調(diào)：一對同源染色體= 一個四分體= 2 條染色體= 4 條染色單體= 4 個DNA分子。體細(xì)胞中 有 同源染色體， 無 四分體。后期的特殊行為 同源染色體 分離， 非同源染色體 自由組合， 著絲點(diǎn) 不分裂。結(jié)果：一個初級精母細(xì)胞分裂成為兩個 次級精母 細(xì)胞。減數(shù)第一次和減數(shù)第二次分裂之間通常沒有 間期 ，或者間期 很短 ，染色體不再 復(fù)制 。減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似： 著絲點(diǎn) 分裂，姐妹染色單體成為 兩條子 染色體，在紡錘絲的牽引下，移向兩極。兩個次級精母細(xì)胞分裂

4、成 4個精細(xì)胞，減數(shù)分裂完成?？偨Y(jié)：精子的形成過程。（染色體復(fù)制） （減數(shù)第一次分裂）（減數(shù)第二次分裂）精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞（染色體數(shù) 減半 ）（著絲點(diǎn)分裂）（ 變形 ）精子細(xì)胞精子強(qiáng)調(diào)：1、染色體復(fù)制在 減數(shù)第一次分裂前的間期 時期。2、染色體數(shù)目減半發(fā)生在 減數(shù)第一次分裂 時期，減半的原因是 同源染色體 的分開。3、著絲點(diǎn)的分裂，染色體一分為二，發(fā)生在 減數(shù)第二次分裂 時期。思考：1、減數(shù)第二次分裂過程大體與有絲分裂相似，最大的區(qū)別是減數(shù)第二次分裂過程中無 同源染色體 。2、比較減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂與有絲分裂中期、末期細(xì)胞中染色體的不同點(diǎn)。中期 減數(shù)第一次分裂中，兩條

5、同源染色體分別排列在赤道板 兩側(cè) 。減數(shù)第二次分裂與有絲分裂中，所有染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞 赤道板 的位置。末期 減數(shù)第一次分裂中，在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞的一整套 非同源 染色體組成，數(shù)目是體細(xì)胞染色體數(shù)目的 一半 ，每條染色體均由兩條 姐妹染色單體 組成。減數(shù)第二次分裂中，細(xì)胞兩極的染色體 沒有 姐妹染色單體。有絲分裂中，細(xì)胞的每一極含該細(xì)胞全部的染色體組成，數(shù)目和體細(xì)胞染色體數(shù)目 相同 ，每條染色體不含姐妹染色單體。3、一個初級精母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，減數(shù)第二次分裂完全正常，形成的所有配子 全部不正常 ；另一個初級精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂完全正常，在減數(shù)

6、第二次分裂時有一條染色體上的姐妹染色單體不發(fā)生分離，形成的所有配子 一半正常，一半不正常 ?！纠}1】觀察下列雄性動物減數(shù)分裂過程中的細(xì)胞，回答問題：A圖表示減數(shù)分裂 減數(shù)第二次分裂中 時期，叫 次級精母 細(xì)胞。B圖表示 減數(shù)第一次分裂前 時期，叫 初級精母 細(xì)胞。C圖表示減數(shù)分裂完成后形成的 精 細(xì)胞。D圖表示減數(shù)分裂 第二次分裂后 期，叫 次級精母 細(xì)胞。)【例題2】下面是減數(shù)分裂過程中幾個步驟,選出正確的順序是 D著絲點(diǎn)的分裂,染色體分開 形成四個子細(xì)胞 進(jìn)行第二次分裂同源染色體分開 染色體交叉互換 聯(lián)會染色體的復(fù)制 細(xì)胞質(zhì)分裂A78612435 B13572465 C76531845

7、D76543182【例題3】在減數(shù)分裂整個過程中，細(xì)胞分裂次數(shù)、染色體復(fù)制次數(shù)、著絲點(diǎn)分裂次數(shù)、染色體減半次數(shù)、DNA減半次數(shù)依次是 DA1、2、2、1、2 B1、1、1、2、1 C2、1、1、2、1 D2、1、1、1、2【例題4】減數(shù)分裂過程中，染色體和DNA之比為11時期的是 DA第一次分裂四分體時期 B第一次分裂后期C第二次分裂中期 D第二次分裂后期【例題5】如果某精原細(xì)胞有三對同源染色體，以A和a,B和b，C和c表示，下列哪四個精子來自同一個精原細(xì)胞 AAaBc AbC aBc AbC BAbC aBc abC abc CAbC Abc abc ABC DabC abc aBc ABC

8、三、卵細(xì)胞的形成過程1、 卵細(xì)胞的形成部位： 卵巢 2、卵細(xì)胞的形成過程以下圖表示（注：N表示染色體的數(shù)目）卵細(xì)胞形成無 變形 過程，而且是只形成 1 個卵細(xì)胞，三個極體可分為 2 類。卵細(xì)胞體積很大，細(xì)胞質(zhì)中存有大量營養(yǎng)物質(zhì)，為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備的?！纠}6】下列二倍體生物的細(xì)胞中，肯定不含同源染色體的是（多選） AD A、精子細(xì)胞和卵細(xì)胞 B、體細(xì)胞 C、初級精母細(xì)胞 D、次級卵母細(xì)胞3、精子和卵細(xì)胞的形成比較相同點(diǎn)：細(xì)胞分裂的次數(shù)、染色體的行為、形態(tài)和數(shù)目變化完全相同不同點(diǎn)：項(xiàng)目精子的形成卵細(xì)胞的形成形成場所睪丸卵巢生殖細(xì)胞的數(shù)目4個精細(xì)胞1個卵細(xì)胞+3個極體細(xì)胞質(zhì)分裂均等不均等有無變形過程

9、有無【例題7】卵細(xì)胞形成特點(diǎn)不同于精子形成特點(diǎn)的是 D 卵細(xì)胞的形成過程無變形期 一個初級卵母細(xì)胞只形成一個卵細(xì)胞卵細(xì)胞形成過程中無聯(lián)會現(xiàn)象 卵細(xì)胞形成過程中不出現(xiàn)四分體A B C D4、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較比較項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂不同點(diǎn)染色體復(fù)制次數(shù)及時間一次，減數(shù)第一次分裂前的間期一次，有絲分裂的間期細(xì)胞分裂的次數(shù)二次一次是否有聯(lián)會、四分體出現(xiàn)，同源染色體的染色單體有無交叉互換出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)同源染色體的分離減數(shù)第一次分裂后期無著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開的時期減數(shù)第二次分裂后期后期子細(xì)胞的名稱和數(shù)目生殖細(xì)胞，精細(xì)胞4個或卵1個+極體3個體細(xì)胞，2個子細(xì)胞中染色體的數(shù)目變化減半，

10、減數(shù)第一次分裂不變子細(xì)胞間的遺傳組成不一定相同一定相同強(qiáng)調(diào)：識別細(xì)胞分裂圖形（區(qū)分有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂）方法 找同源、看行為看細(xì)胞內(nèi)有無同源染色體，若無則為減數(shù)第二次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖；若有則為減數(shù)第一次分裂或有絲分裂某時期的細(xì)胞分裂圖。在有同源染色體的情況下，若有聯(lián)會、四分體、同源染色體分離，非同源染色體自由組合等行為則為減數(shù)第一次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖；若無以上行為，則為有絲分裂的某一時期的細(xì)胞分裂圖?！纠}8】判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。有絲分裂后期 減數(shù)第一次分裂后期 減數(shù)第二次分裂后期解析：甲圖細(xì)胞的每一端均有成對的同源染色體，但無聯(lián)會、四分體、分

11、離等行為，且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體，故為有絲分裂的后期。乙圖有同源染色體，且同源染色體分離，非同源染色體自由組合，故為減數(shù)第一次分裂的后期。丙圖不存在同源染色體，且每條染色體的著絲點(diǎn)分開，姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極，故為減數(shù)第二次分裂后期?！纠}9】右圖是同一種生物三個不同時期的細(xì)胞分裂圖，請據(jù)圖回答： 圖A屬 減數(shù)第一次分裂 的 前 時期。細(xì)胞中有 4 條染色體， 8 條染色單體。圖B處于 減數(shù)第一次分裂后 期，此細(xì)胞的名稱是 初級精母細(xì)胞 。此細(xì)胞分裂后的子細(xì)胞叫作 次級精母細(xì)胞 ，含 2 條染色體。圖C處于 減數(shù)第二次 時期，此細(xì)胞的名稱是 次級卵母細(xì)胞 ，它分裂后

12、得到的細(xì)胞為 卵細(xì)胞和第二極體 。A、C兩圖中染色體數(shù)之比為 1：1 ，DNA數(shù)量之比為 2：1 。四、受精作用1、配子中染色體組合的多樣性假設(shè)某雌性或雄性動物體內(nèi)有n對同源染色體：一個精原細(xì)胞產(chǎn)生 2 種配子而該雄性動物體內(nèi)產(chǎn)生 2n 種配子；一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生 1 種配子而該雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生 2n種配子?！纠}10】某二倍體有K對染色體，經(jīng)減數(shù)分裂形成遺傳信息不同的配子，其種類數(shù)為 AA2K B()K CK2 DK1/2【例題11】基因型為AaBbCc 的一個初級卵母細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞類型有 AA1種 B2種 C8種 D16種2、受精作用概念：卵細(xì)胞和精子相互 識別 、 融合 成為

13、受精卵的過程。受精作用的過程結(jié)果：受精卵核內(nèi)的染色體數(shù)目又恢復(fù)到 體 細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自 精子 （ 父方），另一半來自 卵細(xì)胞（ 母方 ）。注意：受精卵核內(nèi)的遺傳物質(zhì)由精子和卵細(xì)胞各提供一半，但細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎全部是由卵細(xì)胞提供，因此后代某些性狀更像母方。減數(shù)分裂和受精作用的意義：減數(shù)分裂中形成的配子，發(fā)生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換，染色體組成具有 多樣 性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精時卵細(xì)胞和精子結(jié)合的 隨機(jī) 性，使后代呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中的 進(jìn)化 ，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。通過 減數(shù)分裂 和 受精作用 ，保證了

14、進(jìn)行有性生殖的生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的 恒定 ，從而保證了遺傳的穩(wěn)定和物種的穩(wěn)定。 減數(shù)分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化曲線圖（注意與有絲分裂曲線圖的區(qū)別）畫出二倍體生物“減數(shù)分裂受精作用有絲分裂”過程中細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目、DNA含量的變化?！纠}12】如某動物細(xì)胞中DNA含量為2個單位（m）。下圖分別為雌性動物生殖細(xì)胞減數(shù)分裂DNA含量變化的曲線圖和細(xì)胞示意圖。請回答：細(xì)胞A是 次級卵母細(xì)胞或極體 細(xì)胞，與之相對應(yīng)的曲線段是 4-5 。（以橫軸上的數(shù)字段表示）細(xì)胞B的名稱是 卵細(xì)胞或極體 ，與之相對應(yīng)的曲線段是 5-7 。細(xì)胞C的名稱是 初級卵母細(xì)胞 ，與之相對應(yīng)的曲線段是 3-4 。

15、C細(xì)胞最終能形成 1 個成熟生殖細(xì)胞。曲線2-3時期DNA含量變化是由于 DNA復(fù)制 的結(jié)果，減數(shù)第一次分裂DNA含量變化是由于 同源染色體分離，分別進(jìn)入兩個子細(xì)胞 的結(jié)果。減數(shù)第二次分裂時 姐妹染色單體 分離，成為染色體。請?jiān)谏蠄D中畫出相應(yīng)的染色體變化曲線?！纠}13】某細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，下列圖象中屬于有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂后期的依次是 CA B C D補(bǔ)充：植物雙受精被子植物特有的一種受精現(xiàn)象。花粉被傳送到雌蕊柱頭后，長出花粉管，伸達(dá)胚囊，管的先端破裂，放出兩精子，其中之一與卵結(jié)合，形成受精卵，另一精子與兩個極核結(jié)合，形成胚乳核；經(jīng)過一系列的發(fā)展過程，前者形成胚，后者形成胚乳，這

16、種雙重受精的現(xiàn)象稱雙受精。注：其中兩個精子的基因型相同，胚珠中極核與卵細(xì)胞基因型相同。例：一株白粒玉米(aa)接受紅粒玉米(AA)的花粉，所結(jié)的種子的胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞基因型依次是： Aa 、 Aaa 1.減數(shù)分裂與受精作用（2013江蘇卷）8. 右圖為某生物一個細(xì)胞的分裂圖像，著絲點(diǎn)均在染色體端部，圖中1、2、3、4 各表示一條染色體。下列表述正確的是A. 圖中細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期 B. 圖中細(xì)胞的染色體數(shù)是體細(xì)胞的2 倍C. 染色體1 與2 在后續(xù)的分裂過程中會相互分離D. 染色體1 與3 必定會出現(xiàn)在同一子細(xì)胞中【答案】C【解析】圖中同源染色體聯(lián)會，屬于減數(shù)第一次分裂前期，A錯誤；一

17、個著絲點(diǎn)上有兩條DNA分子，但染色體數(shù)目沒變，和體細(xì)胞中的數(shù)目一樣，B錯誤；染色體1和2是同源染色體，在減一后期，會相互分離，進(jìn)入不同子細(xì)胞，C正確；1和3是非同源染色體，在減一后期，會發(fā)生自由組合，1可以和3或4進(jìn)入同一個子細(xì)胞，D錯誤?！驹囶}評價】此題考查識圖能力，及對減數(shù)分裂過程的各個階段的特點(diǎn)掌握程度，難度適中。（2013江蘇卷）9. 一個班級分組進(jìn)行減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)，下列操作及表述正確的是A. 換用高倍鏡時，從側(cè)面觀察，防止物鏡與裝片碰擦B. 因觀察材料較少，性母細(xì)胞較小，顯微鏡視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮C. 為觀察染色體不同層面的精細(xì)結(jié)構(gòu)，用粗準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距D. 一個視野中，用10×物

18、鏡看到8 個細(xì)胞，用40×物鏡則可看到32 個細(xì)胞【答案】A【解析】高倍鏡鏡頭較長，換用時應(yīng)從側(cè)面觀察，防止物鏡與裝片碰擦，A正確；本實(shí)驗(yàn)要用高倍鏡觀察，視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)暗，但原因不是材料少，性母細(xì)胞少，B錯誤；觀察染色體不同層面的精細(xì)結(jié)構(gòu)時，使用的是高倍鏡，應(yīng)用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距，C錯誤；放大倍數(shù)越大，看到細(xì)胞數(shù)目越少，D錯誤。【試題評價】此題重點(diǎn)考查顯微鏡的使用及注意事項(xiàng)，難度不大。一 單項(xiàng)選擇題減數(shù)分裂中染色體數(shù)目減半的直接原因是A同源染色體的聯(lián)會 B同源染色體的分離C非同源染色體的自由組合 D染色體的復(fù)制如果一種動物的正常體細(xì)胞有20對同源染色體，則其初級精母細(xì)胞中有染色體A10

19、條 B20條 C40條 D80條下列關(guān)于同源染色體的說法最準(zhǔn)確的是A形態(tài)大小相同 B所含基因相同 C減數(shù)分裂時可以聯(lián)會 D含有等位基因人體內(nèi)性染色體成對存在于A精子 B卵細(xì)胞 C口腔上皮細(xì)胞 D次級精母細(xì)胞下列各項(xiàng)所進(jìn)行的細(xì)胞分裂，不出現(xiàn)同源染色體配對現(xiàn)象的有 將柳枝扦插，長成柳樹由蛙的受精卵發(fā)育成蝌蚪小鼠骨髓瘤細(xì)胞與淋巴細(xì)胞融合，得到的融合細(xì)胞大量繁殖雄蜂產(chǎn)生精子的過程A B C D下列動物細(xì)胞中，染色體數(shù)目、種類與受精卵相同的是 A精原細(xì)胞、體細(xì)胞 B體細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞 C精子、卵細(xì)胞 D初級精母細(xì)胞和次級卵母細(xì)胞下圖是從一種生物體內(nèi)中獲得的某個細(xì)胞示意圖，據(jù)圖判斷下列說法中正確的是A這種生物體內(nèi)所含的多糖是糖元 B此時細(xì)胞中不能進(jìn)行有氧呼吸C此時細(xì)胞中染色體中的DNA分子不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和復(fù)制D這種細(xì)胞正處于減數(shù)分裂第二次分裂過程中水稻的體細(xì)胞中有24條染色體，在一般正常情況下，它的初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞和精子中染色體數(shù)目，DNA分子含量，分別依次是 （