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第一章 染色体在有性生殖中的变化
第1节 减数分裂与配子形成
[课标要求]
认识减数分裂与物种染色体相对稳定的联系,理解减数分裂在有性生殖过程中的意义,说明减数分裂过程中染色体的变化以及减数分裂发生的场所和结果。能够模拟分裂过程中染色体的变化,并且能以某种生物为例说明其雌雄配子的形成过程。
[知识梳理]
概 念:减数分裂是__________形成过程中进行的一种特殊的有丝分裂,其间染色体复制____________,而细胞连续分裂_________,分裂结果是_____________。
发生范围:进行_____________________生殖的生物。
精原细胞 初级精母细胞
2个次级精母细胞 四个精细胞
[学习指要]
1.本节课的学习方法、学习策略
减数分裂知识不但是本单元的重难点,而且也是全书的重难点,在高考测试中处于重要地位。在复习中应注意,减数分裂与有丝分裂、减数分裂与遗传的基本规律的联系、注重理解分裂各时期的图像,染色体和DNA数目与行为的变化。
2.疑难点
(1)1个基因型为AaBb的精原细胞,产生了一个精子是AB,则其它3个精子的基因组成分别是AB、ab、 ab,若是1个卵原细胞,产生1个卵细胞是AB,则3个极体是AB、ab、ab;产生一个极体是AB,则卵细胞是AB或ab。
(2)在减数第I次分裂过程中,同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合,这是基因的分离规律和自由组合规律的基础。在减数第I次分裂过程中,四分体中的非姐妹染色体之间常发生交叉,并且相互交换一部分染色体,这是连锁互换规律的基础。
(3)减数分裂计算,关于减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体数量的计算,主要有两种计算方法:
①给出减数分裂某个时期的分裂图,计算该细胞中的各种结构的数目
a. 染色体的数目等于着丝点的数目
b. DNA数目的计算,分两种情况:
1) 当染色体不含姐妹染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;
2) 当染色体含有姐妹染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。
3)在含有四分体的时期(四分体时期和减I中期),四分体的个数=同源染色体的对数。
②无图,给出某种生物减数分裂某个时期细胞中的某种数量,计算其他各期的各种数目。
规律:a.染色体的数目在间期和减Ⅰ分裂期与体细胞相同,通过减Ⅰ分裂减半,减Ⅱ分裂后期暂时加倍,与体细胞相同。
b.DNA数目在减Ⅰ前的间期复制加倍,两次分裂分别减少一半。
(4)二倍体生物细胞分裂图象判别:
第一,看细胞中染色体数目。若为奇数,一定是减数第二次分裂,且细胞中一定无同源染色体存在;若为偶数再看第二条。
第二,看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体一定是减数第二次分裂;若有同源染色体存在,再看第三条。
第三,看细胞中同源染色体的行为,若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象,一定是减数第一次分裂;若无上述同源染色体的特殊行为,则为有丝分裂。
注:多倍体(例四倍体)进行减数分裂,子细胞中有同源染色体,但可根据子细胞染色体数目减半,推断是减数分裂。单倍体(例如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂,子细胞中无同源染色体,但可根据子细胞是体细胞推出是有丝分裂。
[典题解析]
[例1]一个含有A和a、B和b、C和c三对同源染色体的精原细胞,减数分裂形成4个精子,这4个精子的染色体组成可能是( )
A. BbC、Bbc、Aac、AaC B. ABc、ABC、aBC、ABC
C. ABc、abC、ABc、abC D. ABC、abc、aBC、Abc
[解析]本题考查对减数分裂过程的理解。减数第一次分裂中“同源染色体分离、非同源染色体自由组合”,前者决定了次级精(卵)母细胞、极体以及配子中不可能有同源染色体;后者使配子中染色体组合多样,但本题中只有一个精原细胞,因此,在4个配子中最终只能存在两种组合(见下图)。
[答案]C
[例2]在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中一定有两个Y染色体的是( )
A.减数第一次分裂的初级精母细胞 B.有丝分裂中期的精原细胞
C.减数第二次分裂的次级精母细胞 D.有丝分裂后期的精原细胞
[解析]考查细胞分裂过程中同源染色体的变化。初级精母细胞和有丝分裂中期的细胞中的Y染色体已复制,但仍由一个着丝点相连,只含一个Y染色体。次级精母细胞中不存在同源染色体,所以不一定含Y染色体。精原细胞的有丝分裂后期,由于染色单体分开而使两个Y染色体存在于同一细胞中。
[答案]D
[聚焦高考]
1.(05辽宁)A和a为控制果蝇体色的一对等位基因,只存在于X染色体上。在细胞分裂过程中,发生该等位基因分离的细胞是( C )
A.初级精母细胞 B.精原细胞 C.初级卵母细胞 D.卵原细胞
2.(05上海)右图是一个哺乳动物细胞的示意图,它属于( A )
A.精巢中的细胞
B.受精卵
C.骨髓干细胞
D.雄配子
3.(04江苏)下列关于DNA分子和染色体数目的叙述,正确的是( C )
A.有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍
B.有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍
C.减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半
D.减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变
4.(04上海)某男子是白化病基因携带者,其细胞中可能不含该致病基因的是( D )
A.神经细胞 B.精原细胞 C.淋巴细胞 D.精细胞
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减
数
分
裂
联会形成( )
同源染色体分离、非同源染色体( )
间期
复制
过 程:
着丝粒( )
姐妹染色单体变成( )
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