专题5 遗传的细胞基础

模块2遗传与进化专题5遗传的细胞基础——（第2章基因和染色体的关系）第1节减数分裂和受精作用阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化减数分裂的概念和意义减数分裂的概念：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。【注：区别：减数分裂：染色体复制1次，细胞分裂2次有丝分裂：染色体复制1次，细胞分裂1次】【注：原始生殖细胞：精原细胞、卵原细胞成熟生殖细胞：精子、卵细胞】【注：每个精原细胞（或卵原细胞）中的染色体数目都与体细胞的相同。】减数分裂的意义：二倍体生物的配子（也叫，有性生殖细胞）中只含有一个染色体组。减数分裂发生部位和时间部位——有性生殖器官内动物：精巢（睾丸）；卵巢植物：花药；胚珠（2）时间：性成熟时减数分裂中染色体变化同源染色体和四分体图中：染色体：4条：1；2；3；4姐妹染色单体：8条：a;a’;b;b’;c;c’;d;d’DNA：8条a;a’;b;b’;c;c’;d;d’同源染色体：2对：1和2；3和4四分体：2个：12；34非同源染色体：4种组合：1和3；1和4；2和3；2和4例如，人：46条染色体，23对同源染色体23个四分体【注：同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体：减数分裂过程中配对（或联会）的两条染色体。联会：同源染色体两两配对的现象。四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。（原因：由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体。）】举例说明配子（也叫，有性生殖细胞）的形成过程——减数分裂的过程高等动物精子形成的过程（书P17彩图）减数分裂变形精原细胞精细胞精子DNA的复制染色体间期减数后期：相关蛋白质的合成第二次着丝点分裂分裂（姐妹）染色单体分开减数第一次分裂初级精母细胞次级精母细胞同源染色体前期：联会（配对），四分体，交叉互换中期：成对排在赤道板上后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：高等动物精子形成的详细过程：减数分裂减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期：1个精原细胞（1个初级精母细胞）G1期：相关蛋白质的合成。S期：染色体复制（实质为DNA复制），复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成。G2期：相关蛋白质的合成。分裂期减数第一次分裂减数第一次分裂：1个初级精母细胞（2个次级精母细胞）减数第一次分裂的前期：同源染色体联会（配对），四分体，交叉互换。【注：同源染色体：减数分裂过程中配对（或联会）的两条染色体。】初级精母细胞中原来分散的染色体进行两两配对。配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。四分体（或同源染色体）中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，叫做交叉互换。减数第一次分裂的中期：配对的两条同源染色体排列在赤道板上。减数第一次分裂的后期：配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每个极只得到各对同源染色体中的一条。即，非同源染色体之间自由组合。减数第一次分裂的末期：在两组染色体到达细胞两极的时候，一个初级精母细胞分裂成了两个次级精母细胞。减数第二次分裂（2）减数第二次分裂：2个次级精母细胞（4个精细胞）【1】减数第二次分裂的前期：染色体散乱地分布在纺锤体的中央。【2】减数第二次分裂的中期：每条染色体的着丝点排列在“赤道板”上。减数第二次分裂的后期：每条染色体的着丝点分裂，成为两条染色体。两条姐妹染色单体也随之分开。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动。减数第二次分裂的末期：随着细胞的分裂，这两条染色体分别进入两个子细胞。变形（二）变形：4个精细胞（4个精子）【注：在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。】高等动物卵细胞形成的过程（书P20彩图）减数分裂卵原细胞卵细胞DNA的复制染色体间期减数后期：相关蛋白质的合成第二次着丝点分裂分裂（姐妹）染色单体分开减数第一次分裂初级卵母细胞次级卵母细胞同源染色体前期：联会（配对），四分体，交叉互换中期：成对排在赤道板上后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：精子与卵细胞形成过程比较卵细胞与精子形成过程的主要区别是：【1】1个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。【2】不均等分裂【3】无变形卵原细胞间期卵细胞（大）次级卵母细胞（大）初级减数第一次分裂极体（小）卵母细胞减数第二次分裂极体（小）极体（小）极体（小）减数分裂的特征【注：在此仅表示的是一个细胞中的数目】DNA数目：2N4N2NN（例如，4842）加倍：减数第一次分裂前的间期，因为：DNA的复制/染色体的复制减半：减数第一次分裂的末期的最后一个时刻，因为：子细胞形成减半：减数第二次分裂的末期的最后一个时刻，因为：子细胞形成染色体数目：2NN2NN（例如，4242）减半：减数第一次分裂的末期的最后一个时刻，因为：子细胞形成加倍：减数第二次分裂的后期的第一个时刻，因为：着丝点分裂，姐妹染色单体分开减半：减数第二次分裂的末期的最后一个时刻，因为：子细胞形成（姐妹）染色单体数目：04N2N0（例如，0840）4N：减数第一次分裂前的间期，因为：DNA的复制/染色体的复制4N2N：减数第一次分裂的末期的最后一个时刻，因为：子细胞形成2N0：减数第二次分裂的后期的第一个时刻，因为：着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成配子的种类（即，配子中染色体组合的多样性）原理：减数第一次分裂的后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。【注：正常情况下，人类女性卵细胞中常染色体的数目和性染色体为：22，X正常情况下，人类男性精子中常染色体的数目和性染色体为：22，X或Y】例题1：某动物的基因型为AaBb，这两对基因独立遗传，若它的一个精原细胞经减数分裂后产生的4个精子中，有1个精子的基因型为AB，那么另外3个的基因型分别是：AB、ab、ab例题2：右图为一雄果蝇体细胞染色体图解，请据图回答：(1)果蝇的体细胞内有个染色体组，有对同源染色体。(2)该果蝇可产生的配子为种。（1）两；四（2）8举例说明受精过程受精作用：精子与卵细胞结合成合子的过程。受精作用的过程（参见书P24-25）受精作用的意义：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。【注：被子植物（或哺乳动物）个体发育的起点是：受精卵。】【注：进行有性生殖的生物，对维持每种生物前后代体细胞染色体数目恒定起重要作用的生理活动是：减数分裂与受精作用。】【注：玉米的卵细胞含有10条染色体,其精子、子叶细胞的染色体数目依次是：10、20】【注：在蛙的个体发育过程中开始出现三个胚层的时期是：原肠胚期】下面是某动物精子形成过程中的一组细胞示意图。请回答下列问题：（1）图=1\*GB3①所示的细胞处于减数第次分裂，此时细胞内有对同源染色体。（2）没有姐妹染色单体的细胞是图和，该动物体细胞内有条染色体。6．共5分，每空1分（1）一；两（2）②；④；4下图为某雄性动物的细胞分裂示意图。请分析回答下列问题：（1）A所示的细胞处于分裂的期，C所示细胞的名称是_______。（2）A、B、C、D所示的细胞中，进行减数分裂的是，染色体数与DNA含量之比为1∶2的是_________。3．（5分）（1）有丝；中；初级精母细胞（2）B和C；A和C下图为某雄性动物的细胞分裂示意图。请回答下列问题：（1）图中进行有丝分裂的是_________，进行减数分裂的是，C细胞的名称是_______。（2）图中含有染色单体的细胞是________，染色体数与DNA含量之比为1∶1的是_________。3．（5分）（1）A和D；B和C；初级精母细胞（2）A和C；B和D下图是某雄性哺乳动物细胞分裂的示意图。请回答下列问题：（1）图中属于减数分裂的是__________________（填字母），该动物的减数分裂发生在_________（器官）中。（2）图中A所示的细胞有_________对同源染色体,B与C所示的细胞中的DNA含量之比为_________。（3）该动物体细胞内有_______条染色体。3．共5分，每空1分（1）A、C、D；睾丸（2）两；2：1（3）4下面是某动物精子形成过程中的一组细胞示意图。请回答下列问题：（1）图=1\*GB3①所示的细胞处于减数第次分裂，此时细胞内有对同源染色体。（2）没有姐妹染色单体的细胞是图和，该动物体细胞内有条染色体。6．共5分，每空1分（1）一；两（2）②；④；4下面为某动物的细胞分裂示意图，回答下列问题：（1）图和处于分裂的期，和处于分裂的期，进行减数分裂的是。（2）图中不存在染色单体的是，该动物体细胞内有条染色体。2．共5分，每空1分（1）后；中；②和④（2）①和④；4图A、B是某二倍体生物正在进行分裂的细胞模式图。请分析回答下列问题：（1）图是含有同源染色体的细胞，该细胞中的染色体数目与DNA数目之比是。（2）图的细胞分裂后能产生生殖细胞，该细胞处于减数第次分裂，据此推知该生物体细胞的染色体数目为。A、B、C是正在进行分裂的细胞示意图，请据图回答下列问题：ABC（1）图是处于有丝分裂间期的细胞，此时细胞中发生的主要变化是。（2）图的细胞，染色体数目加倍，没有染色单体。（3）最有可能发生基因重组导致变异的是图，此细胞内DNA分子数与染色体数目的比值是。