高考生物专题课件11：遗传的细胞基础(共65张PPT）

第11讲　遗传的细胞基础
高考生物专题课件
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一、减数分裂的概念
必备知识
?
二、过程(连一连)
?
④???A—b—Ⅰ　B—c—Ⅱ　C—a—Ⅲ　D—f—Ⅳ　E—d—Ⅴ　F—e—ⅤI
三、配子的形成
1.精子、卵细胞的形成过程
?
2.精子、卵细胞的形成过程不同
(1)卵细胞的形成经历了两次细胞质?????不均等????分裂。
(2)?????卵细胞????一经形成,不需要变形。
(3)一个卵原细胞只能产生?????1????个卵细胞,一个精原细胞能够产生?
???4????个精子。
3.配子中染色体组合多样性的原因
(1)同源染色体的分离和非同源染色体的?????自由组合????。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生?????交叉互换????。
四、受精作用
1.概念:指精子和卵细胞相互识别、融合为?????受精卵????的过程。
2.过程
　　
3.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到?????体细胞????中的染色体数
目,其中有一半染色体来自?????精子????(父方),另一半来自?????卵细胞
(母方)。
4.减数分裂和受精作用的意义是?????对于维持每种生物前后代体细胞
中染色体数目的恒定????,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
?
1.同源染色体是减数分裂过程中能联会的染色体。?( √ )
2.显微镜观察胚胎干细胞的细胞分裂时,可见同源染色体配对。?( ? )
3.四分体中有4个DNA分子,4条染色体。?( ? )
4.减数第一次分裂后期,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半。( ? )
5.减数第二次分裂后期的细胞中的染色体数目与体细胞的相同。( √ )
?
6.只有初级卵母细胞会发生细胞质不均等分裂。?( ? )
7.配子的多样性除了与非同源染色体的自由组合有关外,还与四分体中
的非姐妹染色单体的交叉互换有关。?( √ )
8.减数分裂过程中,细胞连续进行了两次分裂,所以减数分裂也具有细胞
周期。?( ? )
9.同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂过程中,前期染色体数目
相同,染色体行为和DNA分子数目不同。?( ? )
10.受精卵中的遗传物质一半来自父方,另一半来自母方。?( ? )
11.二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,细胞中一定不存在同源染
色体。?( ? )
12.人的次级精母细胞中一定含有Y染色体。?( ? )
13.基因重组能发生在减数分裂过程中,但不能发生在有丝分裂过程
中。?( √ )
　 时期
方式????
前期
中期
后期
有丝分裂
?
不联会
?
着丝点排列在赤道板上
?
着丝点分裂
突破1　减数分裂与有丝分裂
?
深化突破
1.有丝分裂与减数分裂图像的辨析(以二倍体雄性动物为例)
有丝分裂与减数分裂主要分裂时期细胞图像的比较
减数第一次分裂
?
联会
?
四分体排列在赤道板上
?
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
减数第二次分裂
?
无同源染色体
?
着丝点排列在赤道板上
?
着丝点分裂
　 时期
方式????
前期
中期
后期
续表
2.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
(1)模型
?
(2)判断方法
?
3.每条染色体上的DNA含量曲线分析
?
如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:
1.细胞分裂方式的判断
(1)“三看法”识别细胞分裂方式(以二倍体生物为例)
?
(2)根据染色体形态和行为判断(以二倍体生物为例)
2.有丝分裂与减数分裂中染色体、核DNA数目变化直方图分析(以二倍
体雄性动物为例)
?
直方图实质上是坐标曲线图的变形,反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化关系。解题思路与坐标曲线图基本相同,但对染色单
体的分析显得尤为重要。在直方图中,染色体和核DNA的含量不可能
是0,但染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构
如果能出现0,则其一定表示染色单体。
?
考向1　以基础判断或信息的形式,考查减数分裂的过程及特点
1.(2018北京海淀一模)百合花(2n=24)花粉母细胞减数第一次分裂形成
的两个子细胞中各含12条染色体。下列关于上述过程及子细胞的叙述,
不正确的是?(　 A　)
A.染色体未复制就均分到子细胞
B.同源染色体分离,染色体数减半
C.着丝点未分离,染色单体未分开
D.两个细胞中各含有一个染色体组
解析　对于二倍体的百合,减数第一次分裂同源染色体分开,得到的
次级精母细胞中染色体数目减半,各含有一个染色体组,该过程中着丝
点未分离,染色单体未分开,B、C、D选项正确;减数分裂过程中DNA复
制一次,细胞分裂两次,所以减数第一次分裂时染色体已经完成了复制,
A选项错误。
2.(2017课标全国Ⅱ)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位
于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂
过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是?(　D　)
?　?????　?????　?????
解析　本题考查减数分裂的相关知识。该细胞中G与g、H与h分别
为等位基因,分别位于两对同源染色体上。在正常的减数分裂过程中同
源染色体分离,所形成的配子中不会含有同源染色体,所以D错
误,A、B、C正确。
考向2　以基础判断的形式,考查不同细胞分裂方式的特点及相关概念
辨析
3.(2018广东茂名一模)某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于
分裂状态,其中有同源染色体,着丝点刚断裂的细胞①;同源染色体正要
分离的细胞②;有同源染色体,着丝点整齐排列在赤道板上的细胞③;无
同源染色体,着丝点刚断裂的细胞④。下列相关叙述,正确的是?(　　)
A.正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B.含有2个染色体组的初级精母细胞有②④
C.能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D.能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
答案????D
解析　有同源染色体,着丝点刚断裂的①细胞处于有丝分裂后期;同
源染色体正要分离的②细胞处于减Ⅰ后期;有同源染色体,着丝点整齐
排列在赤道板上的细胞③处于有丝分裂中期;无同源染色体,着丝点刚
断裂的细胞④处于减Ⅱ后期。等位基因分离和非等位基因自由组合发
生在减Ⅰ后期(细胞②),A错误,C正确;处于减Ⅱ后期的细胞④为次级精
母细胞,B错误;动物精巢中的细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减
数分裂,题述四种细胞都可以出现,D正确。
4.下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是?(　D　)
A.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
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,中期Ⅱ染色体数和染色
体DNA分子数分别为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂
产生的2个子细胞均含有该异常DNA
解析　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,A正确;动物细胞有中心体,在G2期已形成了1对中心体,在
有丝分裂前期中心体发出星射线形成纺锤体,B正确;减数第二次分裂中
期的细胞中,染色体数为体细胞的一半,DNA分子数与体细胞相等,C正
确;G2期染色质DNA复制已结束,若其中有1个DNA分子发生了片段缺
失,则该细胞有丝分裂形成的2个子细胞中只有1个子细胞含该异常
DNA,D错误。
考向3　以模型分析的形式,考查细胞分裂图像辨析
5.(2018北京东城期末)如图为处于特定分裂时期的某二倍体雄性动物
细胞中部分染色体示意图。相关叙述正确的是?(　D　)
A.可能是次级精母细胞或极体
B.此细胞与精细胞染色体数相等
C.此细胞中不会出现等位基因的分离
D.该动物体细胞中最多有四个染色体组
解析????由图和题干可知:该图为二倍体雄性动物的细胞,不可能是极
体,A错误;此细胞无同源染色体且着丝点分裂,可确定为处于减数第二
次分裂后期的细胞,随后此细胞一分为二,形成的精细胞染色体数减半,
B错误;若减数第一次分裂的前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发
生交叉互换,则此细胞中姐妹染色单体分离的同时可能会伴随等位基因
的分离,C错误;该动物体细胞有丝分裂后期有四个染色体组,D正确。
6.假定某动物体细胞染色体数目2n=4,有关图中细胞所处时期的叙述,
正确的是?(　　)
?
A.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B.②③④分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C.④⑥分别为减数第一次、第二次分裂后期
D.②为减数第一次分裂四分体时期,④⑤染色体数目暂时加倍
答案????C
解析　根据图中染色体的行为和数量,可判断出②是减数第一次分
裂前期,③是有丝分裂中期,④是减数第一次分裂后期,⑤是有丝分裂后
期,⑥是减数第二次分裂后期,B错误,C正确;不含同源染色体的细胞是
⑥,A错误;④为减数第一次分裂后期,细胞中的染色体数目不变,D错误。
考向3　以曲线图的形式,考查细胞分裂中染色体和DNA的数目、行为
变化
7.下图表示某雌性动物在不同生命活动过程中一个细胞内的染色体数
量,下列相关叙述中正确的是?(　　)
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A.o~b的细胞中不存在姐妹染色单体
B.d~e的细胞中不存在同源染色体
C.g~h的细胞中DNA复制导致染色体加倍
D.h~i的细胞中的染色体数与DNA数相同
答案????B
解析　o~b表示减数第一次分裂过程,该时期细胞中含有姐妹染色
单体,A错误;d~e表示减数第二次分裂后期,该时期细胞中不含同源染色
体,B正确;g~h表示受精作用,该时期精子和卵细胞融合形成受精卵,C错
误;h~i可以表示有丝分裂前期和中期,此时期细胞中核DNA数为染色体
数的2倍,D错误。
突破2　配子多样性以及细胞分裂与遗传变异的关系
?
1.减数分裂形成配子种类的分析方法
(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→
4个精子。
(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+1个极体→1个
卵细胞+3个极体。
(3)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑交叉互换)

可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个次级精母细胞
1种
1种
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个次级卵母细胞
1种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种
2.细胞分裂与遗传、变异的关系
(1)减数分裂与遗传规律
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分裂方式
变异发生过程或时期
变异类型
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
DNA复制
基因突变
减数分裂
减Ⅰ后期:非同源染色体自由组合
减Ⅰ前期:同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
基因重组
有丝分裂、减数分裂
分裂期:染色体移向两极
染色体变异
(2)细胞分裂与可遗传变异
注:①一般原核生物的变异类型只有基因突变。②姐妹染色单体上
同一位置的基因不同的原因有两个:一是DNA复制时发生了基因突变;
二是减Ⅰ前期,同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换。
?
1.根据染色体组成判断配子来源的方法
2.姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析
一定是基因突变
一定是交叉互换
两种可能
①体细胞——有丝分裂(例:根尖分生区细胞出现上述情况)
②发生时期——间期
③亲代基因型AA而后代出现Aa情况
①生殖细胞配子中出现一条染色体有两种颜色(例:绝大多数白色,只在局部带一小段黑色)
②发生时期——减Ⅰ前期
无前面任何提示,可两种情况同时考虑
3.细胞分裂异常产生的子细胞的分析方法
(1)有丝分裂异常(以A所在的一条染色体为例)
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(2)减Ⅰ分裂A、A或A、a所在同源染色体未分开或X、Y未分开
?
(3)减Ⅱ分裂A或a所在姐妹染色单体未分开或X染色单体未分开
?
?
考向1????以实例分析或图示分析的形式,考查配子类型判断
1.(2018北京八中期中)如图表示某哺乳动物细胞分裂过程中不同时期
的部分图像。下列叙述正确的是?(　　)
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A.丙细胞为初级卵母细胞
B.戊细胞的基因组成是Ab或aB
C.甲细胞中有4个染色体组
D.丁细胞中①和②可能均为性染色体
答案????C
解析　丙图中同源染色体分离并移向细胞两极,所以细胞处于减数
第一次分裂后期,由于细胞质均等分裂,所以是初级精母细胞或极体,A
错误;由于在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由
组合,但根据丁图中染色体的组成判断,小染色体为黑色的含A基因,大
染色体为白色的含b基因,所以戊细胞的基因组成只能是Ab,B错误;甲细
胞中含有同源染色体,着丝点分裂,染色体数目加倍,所以甲细胞中含有4
个染色体组,C正确;丁图不含同源染色体,因此细胞中①和②不可能均
为性染色体,D错误。
2.(2018北京平谷五中期中)下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,发生了交叉互换,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?(　C　)
?
A.①与②　　B.①与③　　C.②与③　　D.②与④
解析　次级精母细胞在减数第二次分裂后期,同一染色体的姐妹染
色单体分开成为两条染色体,并进入两个不同的精细胞中,因此,来自同
一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体除交换部分外,完全相同。①
与④来自同一个次级精母细胞,②与③来自另一个次级精母细胞。故选
C。
考向2　以图示分析的形式,考查细胞分裂与遗传、变异的关系
3.(2018北京八中期中)如图是有关细胞分裂与遗传定律关系的概念图,
其中对概念之间的关系表述正确的是?(　　)
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A.①⑤⑨和③⑦⑩　　B.②⑥⑨和③⑦⑩
C.①⑤⑨和④⑧⑩　　D.②⑥⑨和④⑧⑩
答案????B
解析　有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,但是等位基因不分离,因
此①⑤⑨错误;减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因随着同
源染色体的分离而分离,非同源染色体上的非等位基因,随着非同源染
色体的组合而自由组合,因此②⑥⑨、③⑦⑩正确;受精作用过程中,不
同亲本的染色体汇合,不属于自由组合,因此④⑧⑩错误。综上所述,正
确的是②⑥⑨、③⑦⑩,故选B。
4.(2019北京十三中月考)细胞分裂过程中相关变异仅在减数分裂过程
中发生的是?(　B　)
A.基因中一对或多对碱基缺失导致基因突变
B.非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组
C.非同源染色体之间片段的交换导致染色体结构变异
D.姐妹染色单体分开后移向同一极导致染色体数目变异
解析　基因突变可以发生于真核生物的减数分裂和有丝分裂,甚至
发生在病毒中,A错误;非同源染色体上的非等位基因自由组合只发生在
减数第一次分裂后期,B正确;非同源染色体之间片段的交换导致的染色
体结构变异可以发生于减数分裂和有丝分裂过程中,C错误;姐妹染色单
体分开后移向同一极导致染色体数目变异可以发生于减数第二次分裂
后期,也可以发生于有丝分裂后期,D错误。
突破3　实验——观察细胞的减数分裂
?
1.实验材料的选取
(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料是能进行减数分裂的,如植
物的花药,动物的精巢、卵巢等。
(2)宜选用雄性个体生殖器官作为实验材料的原因
①雄性个体产生精子的数量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,排卵时排出的仅仅是次级卵
母细胞,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完
成减数第二次分裂。
2.实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程):
解离→漂洗→染色→制片
　　
?
(2)显微观察:
考向　以基础判断或实验分析的形式,考查实验的选材、原理及步骤
1.对果蝇精巢切片进行显微观察,根据细胞中染色体的多少将细胞归为
甲、乙、丙三组,每组细胞数目如下表所示,下列叙述中正确的是(????　)

甲组
乙组
丙组
染色体数目(个)
4
8
16
细胞数目(%)
30
55
15
A.甲组细胞的出现与减数分裂有关
B.乙组细胞暂时没有进行分裂
C.只有丙组细胞处于有丝分裂过程中
D.三组细胞的性染色体组成为一条X和一条Y
答案????A
解析　在有丝分裂后期,细胞中染色体数目最多,为4n(n表示一个染
色体组中的染色体数目),结合表格信息可知,丙组细胞处于有丝分裂后
期。而甲组细胞染色体数为n,其处于减数第二次分裂的前期、中期或
末期,A正确;乙组细胞的染色体数目为2n,其可能处于减数第一次分
裂、减数第二次分裂后期、有丝分裂的间期、前期、中期、末期,B、
C错误;甲组细胞中性染色体组成为一条X或一条Y,乙组细胞中性染色
体组成可能是一条X和一条Y或两条X或两条Y,也可能是含X或Y,丙组
细胞中性染色体组成为两条X和两条Y,D错误。
2.小鼠常被用作研究人类遗传病。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实
验步骤:
供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏,苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染
液、詹纳斯绿B(健那绿)染液,解离固定液。
(1)取材:用　　　　????作为实验材料。
(2)制片:①取少量组织低渗处理后,放在　　　　????(溶液)中,一定时间
后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量　　　　　　????。
③一定时间后加盖玻片,　　　　????。
(3)观察:①用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它
们正常分裂,产生的子细胞是　　　　　　　　　　　　　　　????。
②下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常,A2发生
的改变可能是　　????。
?
答案　(1)小鼠睾丸　(2)解离固定液　醋酸洋红染液　压片　(3)次级
精母细胞、精细胞、精原细胞　缺失
解析　(1)小鼠睾丸,为雄性个体产生精子的器官,可作为观察细胞减
数分裂的实验材料。(2)减数分裂装片制作过程分解离、漂洗、染色和
制片四个步骤。(3)①小鼠睾丸中既存在进行有丝分裂的细胞,也存在
进行减数分裂的细胞,故在显微镜视野中的分裂中期细胞有减Ⅰ中期细
胞、减Ⅱ中期细胞和有丝分裂中期细胞三种,它们正常分裂,产生的子
细胞依次是次级精母细胞、精细胞和体细胞(精原细胞)。②A1和A2是
配对的同源染色体,由于A1正常,A2比A1少一段,故A2发生的变异是缺失。
?
填充:①????有丝分裂????　②????染色体复制????　③????初级精母细胞????④?次级精母细胞?　⑤????次级卵母细胞????　⑥????极体????　⑦????卵细胞????⑧????受精????
网络构建
核心构建
要语强记
1.两种分裂方式
(1)精原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生成熟生殖细胞。
(2)减数分裂时,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,导致染色体数目减
半,染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中。
2.一个不同
精子形成过程中,细胞质都是均等分裂的;卵细胞形成过程中,初级(次
级)卵母细胞的细胞质不均等分裂,极体的细胞质均等分裂。
3.两次分裂过程
(1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有同源染色体联会形成四
分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等。
(2)减数第二次分裂与有丝分裂相似,染色体的主要行为有着丝点分裂,
染色体数目暂时加倍;不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。
4.遗传物质的来源
受精卵细胞核内的遗传物质一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母
方),其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞(母方)。