第一 二节减数分裂中的染色体行为 遗传的染色体学说 高频考点突破 实验专题探究 即时达标训练 第一 二节减数分裂中的染色体行为 遗传的染色体学说 基础自主梳理 命题视角剖析 基础自主梳理 一 染色体1 概念 当细胞处于 时 细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠 形成线状或棒状的小体即为染色体 是细胞核内遗传物质的 2 同染色质的关系 染色质和染色体是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态 3 类型 1 染色体 2 近端着丝粒染色体 3 染色体 分裂期 载体 中间着丝粒 端着丝粒 4 识别染色体的标志 1 按形态区分一般同源染色体的 大小和着丝粒位置等相同 2 根据减数分裂过程中行为变化区分在减 前期能联会配对形成四分体的两个染色体即为1对同源染色体 二 减数分裂过程中的染色体行为1 减数分裂 1 生物 进行有性生殖的生物 形态 3 过程 染色体复制一次 细胞连续分裂两次 4 结果 生殖细胞中染色体数目是体细胞中的 一半 1 减数分裂的染色体复制发生在什么时期 提示 发生在减数第一次分裂的间期 思考感悟 2 减数分裂过程中的染色体行为 三 精子与卵细胞的产生和受精1 精子和卵细胞的形成过程 2 受精作用 1 概念 和卵细胞结合形成受精卵的过程 2 过程 在受精卵内精核和 发生融合 3 意义 受精卵的染色体数目恢复到原来体细胞的染色体数目 维持染色体数目恒定 精子 卵核 思考感悟 2 卵细胞与第二极体相比有什么特点 这一特点有什么意义 提示 两者都含有相同的染色体数 但是卵细胞含有较多的细胞质 而第二极体几乎不含有细胞质 卵细胞含有较多的细胞质 有利于受精后为受精卵发育提供充足的营养 四 减数分裂的意义1 减数分裂和受精作用可保持生物 的恒定 2 减数分裂为 提供了可能 五 遗传的染色体学说1 内容 是基因的载体 2 依据 基因和染色体的行为有 1 基因和染色体都保持 和 2 体细胞中基因和染色体都是成对存在的 3 形成配子时 等位基因和同源染色体都 4 形成配子时 非等位基因 非同源染色体随机进入配子 染色体数目 生物的变异 染色体 一致性 完整性 独立性 彼此分离 自由组合 六 孟德尔定律的细胞学解释 一对同源染色体 两对同源染色体 同源染色体 1 1 随机 自由组合 1 1 1 1 3 1 性状分离现象 9 3 3 1 自由组合 高频考点突破 1 染色质和染色体 姐妹染色单体 1 染色质和染色体 是由DNA和蛋白质组成的同一种物质 只是存在的形态不同 2 姐妹染色单体是指一条染色体复制后 所形成的共用一个着丝粒的两条染色单体 它们的关系如下图解 通常在计数的时候 即使是呈染色质状态也称为染色体数 2 同源染色体 四分体 1 同源染色体 概念 是指形状和大小一般都相同 性染色体X Y不同 一条来自父方 一条来自母方 示意图中经常用两种不同颜色的染色体代表父母双方 这样的两条染色体叫做同源染色体 存在形态 细胞中存在形态可以是染色体状态或染色质状态 可以有姐妹染色单体也可以无姐妹染色单体 如图 或或或 都是同源染色体 存在时期 在某些二倍体生物如人体内 几乎所有的体细胞都含有23对同源染色体 除了无细胞核的 如人成熟的红细胞和经过减数第一次分裂后的细胞 但在某些多倍体生物内 同源染色体可以存在很多个 2 四分体 概念 配对后的一对同源染色体 含有四条染色单体 叫做四分体 存在形态 以染色体的形态存在 存在时期 减数第一次分裂前期 故减数第一次分裂的前期也特称为四分体时期 四分体内部发生交叉互换的位置是非姐妹染色单体之间 四分体中不能共用一个着丝粒的两条染色单体互称非姐妹染色单体 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 关于图示的叙述中 不正确的是 多选 A 是一条染色体 包含两条染色单体 和 它们通过一个着丝粒 相连B 细胞中含有两对同源染色体 其中 和 为一对同源染色体 C A与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂D 在后期时 移向同一极的染色体均为非同源染色体解析 选CD 题中图示的特点是存在同源染色体 染色体的着丝粒排列在赤道面上 因此该图为有丝分裂中期的图像 图中 和 和 大小 形态一致 而且一条来自父方 一条来自母方 因此 和 和 为两对同源染色体 图示细胞为有丝分裂 姐妹染色体上A和a的分离发生在有丝分裂的后期 有丝分裂后期的特点是 着丝粒分裂 染色单体成为染色体 在纺锤丝的牵引下 移向细胞的两极 染色体的数目加倍后 平分为两组 使得移向两极的染色体数目 大小完全相同 保证了形成的子细胞之间 子细胞和母细胞之间染色体完全相同 因此 移向两极的染色体都有 在这些染色体中 既有同源染色体 又有非同源染色体 1 精子和卵细胞形成过程的比较 2 减数分裂中染色体 DNA的规律性变化 3 数目变化的曲线模型 易误警示 处于减数第二次分裂后期的细胞 其染色体数目 DNA分子数目与体细胞相等 即时应用 随学随练 轻松夺冠 2 2011年景宁一中第一次模拟 如图是细胞分裂过程图 下列有关图中a c阶段 不含a c两点 的有关叙述正确的是 A 细胞中始终存在同源染色体B 细胞中始终存在姐妹染色单体C 细胞中染色体数与DNA分子数的比由1 2变为1 1D 此期的染色体行为是生物变异的根本来源解析 选B a c阶段 不含a c两点 包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期 中期 A错误 bc段不含同源染色体 B正确 C错误 a c阶段 着丝粒没有分裂 含姐妹染色单体 细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是1 2 D错误 此期的染色体行为决定的是基因重组 而生物变异的根本来源是基因突变 1 分裂图像的比较 2 细胞分裂图形的判别方法 以正常二倍体生物为例 第一步 看细胞内染色体的数目 若为奇数 则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图 若为偶数 则进行第二步 第二步 看细胞内有无同源染色体 若无 则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图 若有 则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图 第三步 在有同源染色体的情况下 若有联会 四分体 同源染色体分离 非同源染色体自由组合等行为 则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图 若无以上行为 则为有丝分裂某一时期的细胞分裂图 易误警示 以上判别方法仅适用于二倍体生物 二倍体生物有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在 而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在 即时应用 随学随练 轻松夺冠 3 下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图 下列叙述正确的是 A 甲 乙 丙中都有同源染色体B 卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C 能够出现基因重组的是乙D 丙的子细胞是精细胞解析 选C 甲图为有丝分裂中期图 具有同源染色体 不出现基因重组 乙图为减数第一次分裂 有同源染色体 可出现基因重组 丙图细胞质不均等分裂 是次级卵母细胞 无同源染色体 子细胞为卵细胞和极体 由丙可推知 某生物为雌性生物 卵巢中可能出现这三种细胞 易误警示 基因在染色体上呈线性排列 基因主要存在于染色体上 也存在于细胞质中的DNA上 原核生物的拟核和质粒上 真核生物的线粒体 叶绿体上 还可分布在病毒的遗传物质上 一条染色体上有若干个基因 基因在染色体上 所用的验证方法为类比推理法 即时应用 随学随练 轻松夺冠 4 下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述 错误的是 A 同源染色体分离的同时 等位基因也随之分离B 非同源染色体自由组合 使所有非等位基因之间也发生自由组合C 染色单体分开时 复制而来的两个基因也随之分开D 非同源染色体数目越多 非等位基因组合的种类也越多 解析 选B 本题考查染色体与基因在行为上的关系 基因的行为和染色体的行为是平行的 对各项逐一分析 实验专题探究 设计型实验试题的解题突破和方法 实战演练 专项提能 小试牛刀 苏丹红是一种人工色素 工业染料 它在人体内代谢生成相应的胺类 对人体具有一定的毒害作用 为了解其毒性 科研人员以小鼠为实验材料 用 动物细胞培养技术 对其毒害进行了检测 1 推测苏丹红一定含有的化学元素是 2 若实验小鼠为雌性 上图中过程 为 分裂 甲细胞的名称是 3 若该雌鼠的基因型为AaBbDD 图中1表示性染色体 则2 3 4表示 与本次分裂同时产生的配子的基因型为 4 用过程 检测有毒物质毒性的指标是 所用培养液中除葡萄糖 氨基酸外还有 5 请完善检测苏丹红毒性的实验 主要实验步骤 第一步 取大小相同的六只培养瓶编号为1 6号 分别加入等量相同的培养液和小鼠细胞 第二步 第三步 结果如下表 结论 解析 胺类为含氨有机物 图甲中无同源染色体 乙处于减 后期 又因细胞质均等分配 故为第一极体 有毒物质会引发分裂细胞染色体变异 其毒性大小可用变异细胞百分率表示 实验变量为苏丹红浓度 其余条件要相同 答案 1 C H N 2 减数第一极体 3 常染色体bDXa 4 变异细胞占全部培养细胞的百分数无机盐 维生素 动物血清 5 向1号培养瓶中加入生理盐水 向2 6号培养瓶中加入等量的不同浓度的苏丹红溶液培养一段时间后 取样制作临时装片 观察记录变异细胞的数目低浓度的苏丹红毒性很小 100mg L以上时毒性明显增强 命题视角剖析 视角1紧扣教材重点 有丝分裂和减数分裂的图像比较如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像 据图回答问题 1 按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来 按顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来 2 此动物的正常体细胞中有 对同源染色体 细胞核中有 个DNA分子 3 在上述分裂图中 细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图 4 在上述分裂图中 属于初级精母细胞的是图 5 在 中 染色体数和DNA数与下图所示相同的是图 思路点拨 解答本题时 可从以下两点突破 依据同源染色体的有无和变化确定分裂方式 结合染色体行为确定分裂时期 尝试解答 1 2 24 3 4 5 探规寻律 1 减数第一次分裂的核心变化是同源染色体的分离 所以染色体的行为变化为四分体的形成 排列 分开 离 2 减数第二次分裂的核心变化是姐妹染色单体的分离 但要注意此时无同源染色体 3 减数第一次分裂和有丝分裂的区别是前者变化为四分体的变化 后者则不形成四分体 4 减数第二次分裂同有丝分裂的区别是减数第二次分裂的细胞无同源染色体 而有丝分裂有同源染色体 其染色体行为的变化二者是相同的 互动探究 1 在上述分裂图中 每条染色体上只有一个DNA分子的图有哪些 2 在上述分裂图中 含有两个染色体组的有哪些 提示 1 2 视角2洞察高考热点 遗传信息的传递 2010年高考安徽卷 雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞 C1 C2 一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞 S1 S2 比较C1与C2 S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息 正确的是 A DNA数目C1与C2相同 S1与S2不同B 遗传信息C1与C2相同 S1与S2不同C DNA数目C1与C2不同 S1与S2相同D 遗传信息C1与C2不同 S1与S2相同 尝试解答 B 解析 有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后 平均分配到两个子细胞中去 此时能够保持前后代细胞中染色体数目的恒定 由于染色体上有遗传物质DNA 所以C1 C2细胞核中的DNA数目及贮存的遗传信息相同 减数第一次分裂的主要特征是同源染色体联会后再分离 平均分配到两个次级精 卵 母细胞中去 此时同源染色体分离 非同源染色体自由组合 所以S1 S2细胞核中的DNA数目虽然相同 但是遗传信息因非同源染色体的自由组合而不同 互动探究 1 题中若有丝分裂过程中发生了基因突变 C1和C2中的遗传信息还相同吗 2 C1和S1中含的DNA数目相同吗 提示 1 不相同 2 相同 视角3突破易错疑点 减数分裂图像范围的确定1 减数分裂图像涉及到精子和卵细胞的形成 题目中给定的一组图像应有三种情况 只有精子的形成图像 只有卵细胞的形成图像 既有精子又有卵细胞的形成图像 2 解题时首先要界定好是哪一情况 界定方法如下 1 题干中