【备考2024】高考生物总复习知识讲解课件：专题9　遗传的细胞基础(共42张PPT)

(共42张PPT)
专题九　遗传的细胞基础
高考生物总复习知识讲解
基础篇
考点一　减数分裂和受精作用
一、减数分裂的概念与过程
1.减数分裂的概念
1)范围: 　有性 生殖的生物。
2)时间:原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。
3)特点:染色体复制 　一 次,细胞连续分裂两次。
4)结果:配子 　染色体 数目减半。
2.精细胞(精子)的形成(以动物细胞为例)
时期 细胞 图像 主要特征
间期 精原 细胞 细胞体积增大,染色体复制,蛋白质合成
减数分裂 Ⅰ 前 期 初级 精母 细胞 同源染色体联会,形成 　四分体 ,四分体中的非姐妹染色单体间可能发生互换
中 期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后 期 同源染色体 分离 ,非同源染色体自由组合
末 期 末期结束时,细胞一分为二,染色体数目减半,形成一组非同源染色体,并且每个染色体具有2条染色单体
减 数 分 裂 Ⅱ 前 期 次级 精母 细胞 染色体散乱分布在细胞中
中 期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
后 期 着丝粒分裂,染色单体分开移向两极
末 期 核膜、核仁重新出现,纺锤丝逐渐消失,细胞膜向内
凹陷并缢裂,使细胞一分为二
减数分 裂结束 精细胞 细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半
变形 精子 呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够
摆动
易混易错
(1)一个含n对同源染色体的精原细胞可能产生配子的种类是2n种,实际能
产生配子的种类是2种(不考虑突变和互换)。
(2)一个含n对同源染色体的生物体可形成2n种配子。
3.卵细胞的形成
减数分裂Ⅰ


4.比较哺乳动物精、卵细胞的形成过程
项目 精子 卵细胞
产生部位 睾丸 卵巢
是否变形 需要 不需要
胞质分裂 两次都均等 两次不均等分裂
分裂结果 1精原细胞 ↓ 4精子 1卵原细胞
↓
1卵细胞+ 　3极体
疑难突破
思考 观察减数分裂装片时,为什么常选用雄性生殖器官为实验材料
提示 ①通常雄性个体产生精子的数量远远多于雌性个体产生卵细胞
的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,其只有和精子相遇
后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。
二、减数分裂相关概念辨析
1.同源染色体与非同源染色体
1)同源染色体:减数分裂中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一
条来自父方、一条来自母方(如A和B、C和D)。
2)非同源染色体:减数分裂过程中不配对的染色体,形状、大小不相同(如
B和C)。
2.联会与四分体
1)联会:在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
2)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
知识归纳
　　1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个核DNA分
子=8条脱氧核苷酸链。
3.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
1)姐妹染色单体:同一着丝粒连接着的两条染色单体(如a和a')。
2)非姐妹染色单体:在一对同源染色体中,不同着丝粒连接着的两条染色
单体(如c和d)。
4.染色体互换
1)时期:减数分裂Ⅰ前期。
2)范围:同源染色体的非姐妹染色单体之间。
3)交换对象:同源染色体的非姐妹染色单体间相应的片段。
4)结果:姐妹染色单体上出现等位基因。
5)变异类型:基因重组。
三、受精作用
1.受精作用
1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2)结果:两者的细胞核融合→染色体会合,受精卵中的染色体数目又恢复
到体细胞中的数目,染色体一半来自父方,一半来自母方。
3)意义:减数分裂和受精作用保证了前后代体细胞中 　染色体数目
的恒定,对生物的遗传和变异十分重要。
2.后代多样性的原因
1)配子中染色体组合的多样性
原因一 减数分裂Ⅰ前期,四分体中非姐妹染色单体发生
互换
原因二 减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体自由组合
2)受精作用中精、卵细胞结合的多样性:卵细胞和精子的随机结合,进一
步增加了受精卵中染色体组合的多样性。
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.减数分裂中,染色体数目减半可发生在减数分裂Ⅰ。 (　 )
2.形态、大小相同的一定是同源染色体,同源染色体的形态、大小都相
同。 (　 )
3.等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ的后期。 (　 )
4.减数分裂过程中会因非同源染色体发生互换而导致基因重组。 ( )
5.含n对同源染色体的1个精原细胞能形成2n种精子,而1个卵原细胞只能
形成1种卵细胞。 (　 )
6.精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。 (　 )
7.在受精作用过程中,不同基因型的雌雄配子随机结合,即发生了基因重
组。(　 )
8.受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞。 (　 )
答案
1.√
2. 　减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后产生的两条子染色体形态、大小相同,但不是同源染色体;同源染色体X、Y的形状、大小不同。
3. 　由于基因突变或者互换,姐妹染色单体上也可能存在等位基因,因此
有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期也可发生等位基因的分离。
4. 　互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
5. 　1个精原细胞可形成4个精子,最多有4种。
6.√
7. 　基因重组可发生在减数分裂过程中。
8. 　受精卵中的核遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,而质遗传物质几乎全部来自卵细胞。
考点二　减数分裂和有丝分裂综合
一、有丝分裂与减数分裂过程的比较
比较项目 有丝分裂 减数分裂
细胞分裂次数 1次 　2 次
同源染色体行为 存在同源染色体,但不联会,不分
离,无互换现象 减数分裂Ⅰ前期联会形成四分
体,减数分裂Ⅰ后期分离
非同源染色体行为 不出现自由组合 出现自由组合
子细胞染色体数目 不变 减半
子细胞名称及数目 2体细胞或2原始生殖细胞 4精细胞或1卵细胞+3极体
子细胞间遗传物质 相同(基本上) 不一定相同
发生的变异类型 　基因突变、染色体变异 基因突变、基因重组、染色体
变异
二、有丝分裂与减数分裂前、中、后期图像差异
有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前 期 染色体散乱分布,有同源染色体 同源染色体联会,出现
　四分体
染色体散乱分布,无同源染色体
中 期 着丝粒排列在赤道板
上,有同源染色体 各对同源染色体排列
在赤道板两侧
着丝粒排列在赤道板上,无同源染色体
后 期 着丝粒分裂,有同源染色体 同源染色体分离
着丝粒分裂,无同源染色体
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂。 ( )
2.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复
制。 (　 )
3.正在进行着丝粒分裂的二倍体生物细胞的染色体数目一定是体细胞的
2倍。 (　 )
4.有丝分裂中期与减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会。 (　 )
5.精原细胞既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂。 (　 )
答案
1. 　真核细胞有三种分裂方式:有丝分裂、减数分裂和无丝分裂;原核
细胞主要进行二分裂。
2.√
3. 　处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中的染色体数目与体细胞的相同。
4. 　有丝分裂过程中不发生同源染色体联会,减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体联会。
5.√
综合篇
提升一　有丝分裂与减数分裂图像的辨析
1.“三看法”对分裂时期进行判断(以二倍体生物为例)

注意:“行为”指联会、排列在赤道板两侧、分离。
2.结合细胞质的分裂情况判断减数分裂的细胞
例1 判断图中细胞所处的时期分别是　　　　　　　　　　　　　
　　　 。
A B C
解题导引
(1)A图
染色体数=4,为偶数,有同源染色体,同源染色体的“行为”为分离。故A
图细胞处于减数分裂Ⅰ后期。
(2)B图

染色体数=4,为偶数,无同源染色体,该细胞处于减数分裂Ⅱ。结合细胞膜
向内凹陷、染色单体分开移向两极可知,B图细胞处于减数分裂Ⅱ后期。
(3)C图

染色体数=8,为偶数,有同源染色体,无同源染色体的特定“行为”,该细
胞处于有丝分裂。结合细胞膜向内凹陷、染色单体分开移向两极可知,C
图细胞处于有丝分裂后期。
答案　A图:减数分裂Ⅰ后期,B图:减数分裂Ⅱ后期,C图:有丝分裂后期
提升二　细胞分裂中染色体、核DNA等的变化
1.减数分裂中的“三量一图”(以精子形成为例)

A为精原细胞;B为初级精母细胞;C、D为次级精母细胞;E为精细胞。
1)染色体数目变化及原因
①染色体数目加倍:着丝粒分裂。
②染色体数目减半:细胞一分为二。
2)核DNA数目变化及原因
①核DNA数目加倍:DNA复制。
②核DNA数目减半:细胞一分为二。
3)染色单体数目变化及原因
①染色单体形成:DNA复制。
②染色单体消失:着丝粒分裂。
③染色单体数目减半:细胞一分为二,同源染色体分配到2个子细胞中。
疑难突破
减数分裂、受精作用、有丝分裂曲线综合
2.每条染色体上的DNA含量变化及染色体与核DNA数目比分析
1)模型
时期 变化 减数分裂 有丝分裂
A→B 减数分裂 前的间期 有丝分裂
前的间期
B'→C 减数分裂Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ前、中期 前、中期
C→D 减数分裂 Ⅱ后期 后期
D'→E 减数分裂 Ⅱ末期 末期
2)分析
3.同源染色体对数和染色体组数(以二倍体生物为例)
例2 图为二倍体动物细胞分裂过程中某两种物质变化曲线图,甲曲线为
　　　 ,乙曲线为　　　 ,甲中AB段染色单体变化为　　　 ,乙中
GH段所处时期染色体组数为　　　 ,甲中DH段一条染色体上DNA含
量的变化为　　　 。
解题导引
甲中AB段染色单体变化为0→4n;乙中GH段所处时期为减数分裂Ⅱ后、
末期,由于着丝粒分裂,染色体组数为2;甲中DH段处于减数分裂Ⅱ前、
中、后和末期,减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂,一条染色体上DNA含量
的变化为2→1。
答案　核DNA　染色体　0→4n　2　2→1
提升三　配子来源及减数分裂过程中的变异
1.配子来源的判断(不考虑突变)
1)模型
2)分析
一个精原细胞产生4个精子,4个精子遵循“两两相同,并且互补”。
①若两精细胞染色体完全相同,则可能来源于同一次级精母细胞(如甲)。
②若两精细胞染色体完全互补,则可能来源于同一初级精母细胞分裂产
生的两个次级精母细胞(如甲、乙)。
③若两精细胞染色体有的相同、有的互补,则可能来源于同一个体的不
同精原细胞(如同时出现乙、丙等)。
注意:若减数分裂过程中发生了互换,则配子来源的判断需参考染色体的
未交换部分。
2.减数分裂中的互换与基因突变
减数分裂Ⅰ时期发生的基因突变或互换,可导致姐妹染色单体上含有等
位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图所示。
3.减数分裂中的染色体分配异常(以二倍体生物为例)
1)正推:减数分裂Ⅰ中同源染色体分配异常,则所形成的配子全部异常;减
数分裂Ⅱ中的一个次级精母细胞中分开的染色体分配异常,则所形成的
配子一半正常,一半异常;若减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ均异常,则配子可能
全部异常。如图所示:


配子依旧遵循“两两相同,并且互补”(出现减数分裂Ⅱ异常除外)。
2)逆推:据异常配子判断减数分裂异常原因
根据“两两相同,并且互补”,可以写出另外3个配子。以XbY精原细胞为
例(O表示不含性染色体):
某个配子 原因推测 另外三个配子
Xb 正常分裂 Xb、Y、Y
XbY 减数分裂Ⅰ同源染色体未分离 XbY、O、O
XbXb 减数分裂Ⅱ两条X染色体未分
开 O、Y、Y
XbYY 减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均异
常 Xb、O、O
例3 如图所示动物精原细胞中有一对同源染色体,在减数分裂过程中这
对同源染色体发生了互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个
精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是　　　 。
解题导引　来自同一个次级精母细胞的精细胞应该是“两两相同”,若
减数分裂过程中发生了互换,则判断配子来源需参考染色体的未交换部
分,所以是①④或②③。
答案　①④或②③
4.三体中的减数分裂(以雄性个体为例)
三体的一个精原细胞经减数分裂能够形成两种类型的精子——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合后,仍会形成
三体。