文档文本内容
第四单元 遗传的细胞基础与分子基础
０４
专题九 遗传的细胞基础
基础篇
考点 一 减数分裂和受精作用 续表
时期 细胞 图像 主要特征
一、减数分裂的概念与过程
前 染色体散乱分布在
1.减数分裂的概念
期 细胞中
范围 ❶ 有性 生殖的生物
１) : ꎮ 染色体的着丝粒排
中
时间 原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时
列在细胞中央的赤
２) : ꎮ
期
特点 染色体复制❷ 一 次 细胞连续分裂 道板上
３) : ꎬ
两次 减 次级
ꎮ 数 后 着丝粒分裂ꎬ染色
分 精母
结果 配子❸ 染色体 数目减半 裂 期 单体分开移向两极
４) : ꎮ 细胞
2.精细胞（精子）的形成（以动物细胞为例） Ⅱ
核膜、核仁重新出
时期 细胞 图像 主要特征 现ꎬ纺锤丝逐渐消
末
细胞体积增大ꎬ染 失ꎬ细胞膜向内凹
精原 期
间期 色体复制ꎬ蛋白质 陷并缢裂ꎬ使细胞
细胞
合成 一分为二
细胞中染色体数目
同源染色体联会ꎬ
减数分
精细胞 是体细胞染色体数
形成❹ 四分体 ꎬ 裂结束
前
目的一半
四分体中的非姐妹
期
染色单体间可能发 呈蝌蚪状ꎬ分头部
生互换 和尾部ꎬ头部含有
变形 精子
细胞核ꎬ尾长ꎬ能够
各对同源染色体排 摆动
中
列在细胞中央的赤
期 易混易错
减 初级 道板两侧
数 ( )一个含ｎ对同源染色体的精原细胞可能产生配子的
１
分 精母
裂 同源染色体❺ 分
种类是
２
ｎ 种ꎬ实际能产生配子的种类是
２
种(不考虑突
后 细胞
Ⅰ 离 ꎬ非同源染色体 变和互换)ꎮ
期
自由组合 ( )一个含ｎ对同源染色体的生物体可形成 ｎ种配子ꎮ
２ ２
末期结束时ꎬ细胞 3.卵细胞的形成
一分为二ꎬ染色体 减数分裂
Ⅰ
末 数目减半ꎬ形成一 36 5
期 组非同源染色体ꎬ
专
并且每个染色体具 题
九
有 条染色单体
２
遗
传
3 36
的
细
胞
基
础
４５
= 非同源染色体 减数分裂过程中不配对的染
２) :
色体 形状 大小不相同 如 和
ꎬ 、 ( Ｂ Ｃ)ꎮ
2.联会与四分体
0
联会 在减数分裂过程中 同源染色体两两
0 １) : ꎬ
配对的现象
ꎮ
四分体 联会后的每对同源染色体含有四条
２) :
染色单体
36 ꎮ
知识归纳
3 36 个四分体 对同源染色体 条染色体 条染
１ ＝１ ＝２ ＝４
4.比较哺乳动物精、卵细胞的形成过程 色单体 个核 分子 条脱氧核苷酸链ꎮ
＝４ ＤＮＡ ＝８
项目 精子 卵细胞 3.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
产生部位 睾丸 卵巢 姐妹染色单体 同一着丝粒连接着的两条染
１) :
色单体 如 和
是否变形 需要 不需要
( ａ ａ′)ꎮ
非姐妹染色单体 在一对同源染色体中 不同着
胞质分裂 两次都均等 两次不均等分裂 ２) : ꎬ
丝粒连接着的两条染色单体 如 和
精原细胞 卵原细胞 ( ｃ ｄ)ꎮ
１ １ 4.染色体互换
分裂结果
↓ ↓
时期 减数分裂 前期
精子 卵细胞 ❼ 极体
４ １ ＋ ３ １) : Ⅰ ꎮ
范围 同源染色体的非姐妹染色单体之间
疑难突破 ２) : ꎮ
交换对象 同源染色体的非姐妹染色单体间
思考 观察减数分裂装片时ꎬ为什么常选用雄性生殖器 ３) :
相应的片段
官为实验材料?
ꎮ
提示 通常雄性个体产生精子的数量远远多于雌性 结果 姐妹染色单体上出现等位基因
① ４) : ꎮ
个体产生卵细胞的数量ꎮ 在动物卵巢内的减数分裂 变异类型 基因重组
② ５) : ꎮ
没有进行彻底ꎬ其只有和精子相遇后ꎬ在精子的刺激下ꎬ
才能继续完成减数第二次分裂ꎮ
三、受精作用
二、减数分裂相关概念辨析
1.受精作用
概念 卵细胞和精子相互识别 融合成为受
１) : 、
精卵的过程
ꎮ
结果 两者的细胞核融合 染色体会合 受
２) : → ꎬ
精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的
5
数目 染色体一半来自父方 一半来自母方
年
ꎬ ꎬ ꎮ
高 1.同源染色体与非同源染色体
考 意义 减数分裂和受精作用保证了前后代体
３) :
3 同源染色体 减数分裂中配对的两条染色
年 １) : 细胞中❽ 染色体数目 的恒定 对生物的遗
模 体 形状和大小一般都相同 一条来自父方 ꎬ
拟 ꎬ ꎬ 、 传和变异十分重要
ꎮ
A 一条来自母方 如 和 和
( Ａ Ｂ、Ｃ Ｄ)ꎮ
版
高
考
生
物
４６
2.后代多样性的原因
考点 二 减数分裂和有丝分裂综合
配子中染色体组合的多样性
１) 一、有丝分裂与减数分裂过程的比较
减数分裂 前期ꎬ四分体中非姐妹染色单体
原因一 Ⅰ 比较项目 有丝分裂 减数分裂
发生互换
细 胞 分 裂
原因二 减数分裂 后期ꎬ非同源染色体自由组合 次 ❶ 次
Ⅰ 次数 １ ２
受精作用中精 卵细胞结合的多样性 卵细
存在同源染色体ꎬ 减数分裂 前期联
２) 、 :
同 源 染 色 Ⅰ
胞和精子的随机结合 进一步增加了受精卵 但不联会ꎬ不分 会形成四分体ꎬ减数
ꎬ 体行为
中染色体组合的多样性 离ꎬ无互换现象 分裂 后期分离
ꎮ Ⅰ
考点训练(请判断下列说法是否正确) 非 同 源 染
不出现自由组合 出现自由组合
色体行为
减数分裂中 染色体数目减半可发生在减数
１. ꎬ
子 细 胞 染
分裂 不变 减半
Ⅰꎮ ( ) 色体数目
形态 大小相同的一定是同源染色体 同源染
２. 、 ꎬ 子 细 胞 名 体细胞或 原 精细胞或 卵细
色体的形态 大小都相同 ２ ２ ４ １
、 ꎮ ( ) 称及数目 始生殖细胞 胞 极体
＋３
等位基因的分离一定发生在减数分裂 的后
３. Ⅰ 子 细 胞 间
相同(基本上) 不一定相同
期
遗传物质
ꎮ ( )
减数分裂过程中会因非同源染色体发生互换
发 生 的 变 ❷ 基因突变、染 基因突变、基因重
４.
而导致基因重组 异类型 色体变异 组、染色体变异
ꎮ ( )
含ｎ 对同源染色体的 个精原细胞能形成 ｎ
二、有丝分裂与减数分裂前、中、后期图像
５. １ ２
种精子 而 个卵原细胞只能形成 种卵
差异
ꎬ １ １
细胞
ꎮ ( ) 有丝分裂 减数分裂 减数分裂
Ⅰ Ⅱ
精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接
６.
接触完成的
ꎮ ( )
在受精作用过程中 不同基因型的雌雄配子
７. ꎬ 前
随机结合 即发生了基因重组
期
ꎬ ꎮ ( ) 染色体散乱分 染色体散乱分
受精卵中的遗传物质一半来自精子 一半来 同源染色体联会ꎬ
８. ꎬ
布ꎬ 有 同 源 染 布ꎬ无同源染
出现❸ 四分体
自卵细胞 色体 色体
ꎮ ( )
１ ２ 减数分裂 后期着丝粒分裂后
.√ .✕ Ⅱ
产生的两条子染色体形态 大小相同 但不是同源染
、 ꎬ
中
色体 同源染色体 的形状 大小不同
ꎻ Ｘ、Ｙ 、 ꎮ
期 着丝粒排列在 各对同源染色体 着丝粒排列在
３ 由于基因突变或者互换 姐妹染色单体上也可
.✕ ꎬ
赤道板上ꎬ有同 排列 在 赤 道 板 赤道板上ꎬ无
能存在等位基因 因此有丝分裂后期或减数分裂 后
ꎬ Ⅱ 源染色体 两侧 同源染色体
期也可发生等位基因的分离 ４ 互换发生在
ꎮ .✕
同源染色体的非姐妹染色单体之间 ５ 个精
ꎮ .✕ １
专
原细胞可形成 个精子 最多有 种 ６ 题
４ ꎬ ４ ꎮ .√ 后 九
７ 基因重组可发生在减数分裂过程中 ８
期
.✕ ꎮ .✕ 遗
受精卵中的核遗传物质一半来自精子 一半来自卵细 着丝粒分裂ꎬ有 着丝粒分裂ꎬ 传
ꎬ 同源染色体分离 的
胞 而质遗传物质几乎全部来自卵细胞 同源染色体 无同源染色体 细
ꎬ ꎮ 胞
基
础
４７
考点训练(请判断下列说法是否正确) 精原细胞既能进行有丝分裂 又能进行减数
５. ꎬ
真核生物细胞只进行有丝分裂 原核生物细 分裂
１. ꎬ ꎮ ( )
胞只进行无丝分裂
ꎮ ( ) １ 真核细胞有三种分裂方式 有丝分
.✕ :
有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 都
２. ꎬ 裂 减数分裂和无丝分裂 原核细胞主要进行二分裂
、 ꎻ ꎮ
进行 次染色质 的复制
２ ３ 处于减数分裂 后期的细胞中的染色
１ ＤＮＡ ꎮ ( )
.√ .✕ Ⅱ
正在进行着丝粒分裂的二倍体生物细胞的染 体数目与体细胞的相同 ４ 有丝分裂过程中
３. ꎮ .✕
色体数目一定是体细胞的 倍 不发生同源染色体联会 减数分裂 前期发生同源染
２ ꎮ ( ) ꎬ Ⅰ
有丝分裂中期与减数分裂 中期都发生同源 色体联会 ５
４. Ⅰ ꎮ .√
染色体联会
ꎮ ( )
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
生
物
４８
综合篇
提升 一 有丝分裂与减数分裂图像的辨析 解题导引
( ) 图
1.“三看法”对分裂时期进行判断（以二倍体 １ Ａ
生物为例）
染色体数 ꎬ为偶数ꎬ有同源染色体ꎬ同源染色
＝４
体的“行为”为分离ꎮ 故 图细胞处于减数分
Ａ
裂 后期ꎮ
Ⅰ
注意 “行为”指联会、排列在赤道板两侧、分离ꎮ 图
(２)Ｂ
2.结合细胞质的分裂情况判断减数分裂的细胞
染色体数 ꎬ为偶数ꎬ无同源染色体ꎬ该细胞处
＝４
于减数分裂 ꎮ 结合细胞膜向内凹陷、染色单
Ⅱ
体分开移向两极可知ꎬ 图细胞处于减数分裂
Ｂ
后期ꎮ
Ⅱ
图
(３)Ｃ
染色体数 ꎬ为偶数ꎬ有同源染色体ꎬ无同源染
＝８
色体的特定“行为”ꎬ该细胞处于有丝分裂ꎮ 结
例1 判断图中细胞所处的时期分别是
合细胞膜向内凹陷、染色单体分开移向两极可
ꎮ
知ꎬ 图细胞处于有丝分裂后期ꎮ
Ｃ
答案 图:减数分裂 后期ꎬ 图:减数分
Ａ Ⅰ Ｂ
裂 后期ꎬ 图:有丝分裂后期
Ⅱ Ｃ
Ａ Ｂ Ｃ
提升 二 细胞分裂中染色体、核 DNA 等的 2.每条染色体上的 DNA 含量变化及染色体与
变化 核 DNA 数目比分析
模型
1.减数分裂中的“三量一图”(以精子形成为例) １)
分析
２)
时期 变化 减数分裂 有丝分裂
减数分裂 有丝分裂
Ａ→Ｂ 前的间期 前的间期
减数分裂
Ⅰ
和减数分裂 前、中期
Ｂ′→Ｃ
为精原细胞 为初级精母细胞 为次 前、中期
Ａ ꎻＢ ꎻＣ、Ｄ Ⅱ
级精母细胞 为精细胞
ꎻＥ ꎮ 减数分裂
后期
染色体数目变化及原因 Ｃ→Ｄ 后期
１) Ⅱ
染色体数目加倍 着丝粒分裂
① : ꎮ
减数分裂
染色体数目减半 细胞一分为二 末期
② : ꎮ Ｄ′→Ｅ 末期
核 数目变化及原因 Ⅱ
２) ＤＮＡ
核 数目加倍 复制 3.同源染色体对数和染色体组数（以二倍体生
① ＤＮＡ :ＤＮＡ ꎮ
核 数目减半 细胞一分为二 物为例）
② ＤＮＡ : ꎮ
染色单体数目变化及原因
３)
染色单体形成 复制
① :ＤＮＡ ꎮ
染色单体消失 着丝粒分裂
② : ꎮ
染色单体数目减半 细胞一分为二 同源染
③ : ꎬ
色体分配到 个子细胞中
２ ꎮ
疑难突破
减数分裂、受精作用、有丝分裂曲线综合
专
题
九
遗
例2 图为二倍体动物细胞分裂过程中某两 传
的
种物质变化曲线图ꎬ甲曲线为 ꎬ乙曲 细
胞
基
线为 ꎬ甲中 段染色单体变化为 础
ＡＢ
４９
ꎬ乙中 段所处时期染色体组数为 母细胞 如甲 乙
ＧＨ ( 、 )ꎮ
ꎬ甲中 段一条染色体上 含量 若两精细胞染色体有的相同 有的互补 则
ＤＨ ＤＮＡ ③ 、 ꎬ
的变化为 ꎮ 可能来源于同一个体的不同精原细胞 如同
(
时出现乙 丙等
、 )ꎮ
注意 若减数分裂过程中发生了互换ꎬ则配子来源的
判断需参考染色体的未交换部分ꎮ
2.减数分裂中的互换与基因突变
减数分裂 时期发生的基因突变或互换
Ⅰ ꎬ
解题导引
可导致姐妹染色单体上含有等位基因 这
ꎬ
种突变能通过配子传递给下一代 如图
ꎬ
所示
ꎮ
甲中 段染色单体变化为 ｎꎻ乙中 段
ＡＢ ０→４ ＧＨ
所处时期为减数分裂 后、末期ꎬ由于着丝粒
Ⅱ
分裂ꎬ染色体组数为 ꎻ甲中 段处于减数分
２ ＤＨ
裂 前、中、后和末期ꎬ减数分裂 后期由于着
Ⅱ Ⅱ
丝粒分裂ꎬ一条染色体上 含量的变化为
ＤＮＡ
ꎮ
２→１ 3.减数分裂中的染色体分配异常（以二倍体生
答案 核 染色体 ｎ
ＤＮＡ ０→４ ２ ２→１ 物为例）
正推 减数分裂 中同源染色体分配异常
提升 三 配子来源及减数分裂过程中的变异 １) : Ⅰ ꎬ
则所形成的配子全部异常 减数分裂 中的
1.配子来源的判断（不考虑突变） ꎻ Ⅱ
一个次级精母细胞中分开的染色体分配异
模型
１) 常 则所形成的配子一半正常 一半异常 若
ꎬ ꎬ ꎻ
减数分裂 与减数分裂 均异常 则配子可
Ⅰ Ⅱ ꎬ
能全部异常 如图所示
ꎮ :
5
年 分析
高 ２)
考 一个精原细胞产生 个精子 个精子遵循
3 ４ ꎬ４
年
两两相同 并且互补
模
“ ꎬ ”ꎮ
拟
若两精细胞染色体完全相同 则可能来源于
A ① ꎬ
版 同一次级精母细胞 如甲
( )ꎮ
高
若两精细胞染色体完全互补 则可能来源于
考
② ꎬ
生
物 同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精
５０
生了互换ꎬ结果形成了 所示的四个精细
①~④
胞ꎮ 这四个精细胞中ꎬ来自同一个次级精母细
胞的是 ꎮ
配子依旧遵循 两两相同 并且互补 出现
“ ꎬ ”(
减数分裂 异常除外
Ⅱ )ꎮ 解题导引 来自同一个次级精母细胞的精细胞
逆推 据异常配子判断减数分裂异常原因
２) : 应该是“两两相同”ꎬ若减数分裂过程中发生了
根据 两两相同 并且互补 可以写出另外
“ ꎬ ”ꎬ ３ 互换ꎬ则判断配子来源需参考染色体的未交换
个配子 以 精原细胞为例 表示不含
ｂ
ꎮ Ｘ Ｙ (Ｏ 部分ꎬ所以是 或 ꎮ
性染色体 ①④ ②③
): 答案 或
①④ ②③
某个配子 原因推测 另外三个配子
4.三体中的减数分裂（以雄性个体为例）
Ｘ ｂ 正常分裂 Ｘ ｂ、 Ｙ 、 Ｙ 三体的一个精原细胞经减数分裂能够形成两
减数分裂 同源染色体
Ｘ ｂ Ｙ 未分离 Ⅰ Ｘ ｂ Ｙ 、 Ｏ 、 Ｏ 种类型的精子 ——— 异常精子 ( ｎ ＋１) 和正常精
子 ｎ 如图 而异常精子和正常卵细胞结
减数分裂 两条 染色 ( )( )ꎬ
ｂ ｂ Ⅱ Ｘ 、 、 合后 仍会形成三体
Ｘ Ｘ 体未分开 Ｏ Ｙ Ｙ ꎬ ꎮ
减数分裂 和减数分裂
ｂ Ⅰ ｂ、 、
Ｘ ＹＹ 均异常 Ｘ Ｏ Ｏ
Ⅱ
例3 如图所示动物精原细胞中有一对同源
染色体ꎬ在减数分裂过程中这对同源染色体发
专
题
九
遗
传
的
细
胞
基
础
５１
