生物专题八 《遗传的细胞基础》学案含答案.docx

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生物专题八《遗传的细胞基础》学案含答案

专题八遗传的细胞基础

考点一　减数分裂与配子的形成[重要程度：

★★★★☆]

基础回扣

一、减数分裂的概念

1．适用范围：

进行的生物。

2．分裂发生的场所：

动物精子形成在，卵细胞形成在。

3．分裂特点：

染色体复制，细胞连续分裂。

4．分裂结果：

生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的。

二、精子和卵细胞的形成过程

1．精子形成过程中各时期的主要特点

比较

精子形成过程

卵细胞形成过程

细胞质分裂方式

均

等分裂

是否变形

不变形

结果

一个精原细胞

↓

个精子

一个卵原细胞

↓

个卵细胞、个极体

2．精子和卵细胞形成过程的差异

三、受精作用

1．概念:

是相互识别、融合成为的过程。

2．实质:

精子的与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

3．结果:

受精卵中数目与体细胞相同，其中有一半的染色体来自父方，另一半来自母方。

要点探究

1．减Ⅰ和减Ⅱ过程的不同点（假设体细胞内染色体数为2N）

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

染色体间期是否复制

分裂过程中细胞名称

性原细胞→初级性母细胞→次

级性母细胞（或极体）

次级性母细胞（或极体）→

精细胞或卵细胞和极体

着丝点变化

染色体数目变化

2N→N（减半）

N→2N→N

DNA数目变化

2N→4N→2N

2N→N（减半）

染色体主要行为

有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合

分裂，染色单体

分开

染色单体

无（0）→有（4N）→有（2N）

有（2N）→无（0）

同源染色体

2．减数分裂中一个细胞内染色体和DNA数量变化

（1）DNA数目变化：

①减数第一次分裂DNA因复制而加倍。

②减数第一次分裂结束因而使细胞中DNA减半。

③减数第二次分裂结束因，平分到两个子细胞中，DNA数目再减半。

（2）染色体数目变化

①减数第一次分裂结束时因而使子细胞中染色体数目减半。

②减数第二次分裂结束时，因而使细胞内染色体数目暂时加倍，随后又分配到两个子细胞中，最终使子细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。

（3）染色体/DNA变化规律及原因：

1∶1

1∶2

1∶1

3．减数分裂形成配子的种类

（1）1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成个精子，种类型。

（2）1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成个卵细胞，种类型。

（3）1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成种精子或卵细胞。

易错警示　减数分裂中的三组概念辨析

（1）同源染色体和非同源染色体

①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。

②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。

如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。

（2）姐妹染色单体和非姐妹染色单体

①姐妹染色单体：

同一着丝点连着的两条染色单体。

如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

②非姐妹染色单体：

不同着丝点连接着的两条染色单体。

如图中的a和b（b′）、a′和b（b′）

（3）联会和四分体

①联会：

是指减数第一次分裂过程中（前期）同源染色体两两配对的现象。

该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。

②四分体：

联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。

图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

③一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。

命题设计

1．处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有10个DNA分子，下列情况不可能出现的是（　　）

A．该细胞可能处于有丝分裂后期

B．该细胞可能处于减数第一次分裂后期

C．该细胞可能处于减数第二次分裂后期

D．产生该细胞的生物体细胞中染色体数目可能是5条或10条

2．如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。

下列有关a～c段（不含a、c点）的叙述，正确的是（　　）

A．细胞中始终存在染色单体

B．细胞中始终存在同源染色体

C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1

D．此时的染色体行为是生物变异的根本来源

3．与精子的形成相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是（　　）

A．卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形形成成熟卵细胞

B．染色体复制一次，细胞连续分裂两次

C．初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行不均等的细胞质分裂

D．减数分裂结束后，卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数目的一半

4．如图1表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。

则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是图2中的（　　）

配子来源的判断方法

（1）若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自于同一个次级精母细胞。

（2）若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自于同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。

（3）若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。

考点二　减数分裂与有丝分裂的比较[重要程度：

★★★★☆]

要点探究

1．减数分裂与有丝分裂细胞图像比较

（1）三个前期图的判断

判断步骤：

结果：

A为前期，B为前期，C为前期。

（2）三个中期图的判断

判断步骤：

结果：

A为中期，B为中期，C为中期。

（3）三个后期图的判断

判断步骤：

结果：

A为后期，B为后期，C为后期。

1．分裂方式的判定（三看法）

2．分裂时期的判定

2判断下面的细胞名称（针对减数分裂，以二倍体生物2N＝4为例）

3．减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变

（1）模型

（2）判断

根据上面的曲线填写下表

A→B

B→C

C→D

D→E

减数分裂对应时期

减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期

减数第二次分裂的后期

有丝分裂对应时期

命题设计

1．如图为某动物精原细胞的分裂示意图，下列叙述不正确的是（　　）

A．图①中一定存在两条Y染色体

B．图②中染色体数∶DNA数＝1∶2

C．图③中有两个染色体组

D．图④中一定存在两条Y染色体

2．下图表示细

胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出

①a阶段为有

丝分裂、b阶段为减数分裂　②L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关　③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的　④MN段发生了核DNA含量的加倍

A．①②④B．①②③C．①③D．②④

3．从蛙的精巢中提取细胞，测定细胞中染色体数目如图所示（不考虑基因突变），下列分析不合理的是

A．乙组中部分细胞在进行DNA复制

B．丙组中部分细胞在进行联会

C．乙组中部分细胞没有同源染色体

D．用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞生成

4．下图甲、乙分别表示某基因型为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。

请据图回答下面的问题。

（1）依据图乙，写出该种生物细胞分裂时，DNA数目的变化规律：

__________________。

（2）图甲所示细胞名称为__________________。

该细胞中含同源染色体和等位基因分别为________对。

若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别叫做______

________。

（3）孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的______________________________________来实现的。

（4）图乙中的横坐标各数字中，__________表示基因b与b的分开时期。

（5）请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞时期图像和其产生的配子示意图。

考点三　细胞分裂异常情况分析[重要程度：

★★★★☆]

要点探究

生物变异与细胞分裂的关系

（1）基因突变：

主要发生在有丝分裂和减数分裂间期及无丝分裂DNA复制时。

（2）基因重组

（3）染色体变异

1．体细胞是AABB纯合类型发生异常

（1）若形成的子细胞是AAAABB，则形成原因

（2）若形成的子细胞是AAB类型，则形成原因是。

2．体细胞是AaBb杂合类型发生异常

（1）若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是。

（2）若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是。

（3）若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是。

3．亲代为AaXBY产生配子时发生异常

（1）若配子中出现Aa或XY在一起，则。

（2）若配子中A－a分开，X－Y

分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY则是。

（3）若配子中无性染色体或无A也无a，则。

命题设计

1．一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精细胞，则另外三个精细胞的基因型分别是

A．aXb、Y、YB．Xb、aY、YC．aXb、aY、YD．AAaXb、Y、Y

2．某雄果蝇仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，产生了不含性染色体的配子，原因不可能是

A．X、Y染色体在减数第一次分裂时未分离

B．X、Y染色体在减数第二次分裂时未分离

C．X染色单体在减数第二次分裂时未分离

D．Y染色单体在减数第二次分裂时未分离

3．观察到的某生物（2n＝6）减数第二次分裂后期细胞如图所示。

下列解释合理的是

A．减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离

B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离

C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次

D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次

疑难解析

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作用时期——间期

③亲代基因型AA若

出现上述情况

①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种，例：

绝大多数白色，只在头上带一小段黑色

②作用时期——减Ⅰ前期

无前面任何提示，可两种情况同时考虑

实验十　观察细胞的减数分裂[重要程度：

★☆☆☆☆]

基础回扣

1．实验原理

蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。

此过程要经过两次连续的细胞分裂。

在此过程中，细胞中的染色体都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

2．实验流程

（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）

解离→→→。

（2）显微观察

要点探究

1．在实验材料的选取中宜选用雄性个体生殖器官的原因分析

（1）雄性个体产生精子数量雌性个体产生卵细胞数量。

（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（大部分动物），只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。

2．精巢内精原细胞存在的细胞分裂方式

精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。

命题设计

1．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。

下列有关推测合理的是（　　）

A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

2人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。

根据以下信息回答问题：

小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。

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、健那绿染液，解离固定液。

（1）取材：

用______________作实验材料。

（2）制片：

①取少量组织低渗处理后，放在_______________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：

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.

实验拓展

1．实验成功的关键—正确选用实验材料

如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料

”中应选取小鼠的“睾丸”。

2．明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点

（1）临时装片制作时应特别注意的几个关键环节

①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红（染）液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。

（2）确定中期细胞的类型：

睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。

因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：

减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。

1．减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。

2．减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。

3．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。

4．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。

5．减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：

着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。

6．受精作用可以激活卵细胞，受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。

专题八　减数分裂和受精作用学案答案

基础回扣

考点一　减数分裂与配子的形成

一、有性生殖睾丸卵巢一次两次一半

二、不均等分裂变形413

三、卵细胞和精子受精卵细胞核染色体数

要点探究

1．复制不复制不分裂分裂着丝点有（N对）无

2．前的间期同源染色体分离着丝点分裂姐妹染色单体分开

同源染色体分离着丝点分裂

3．42；11；2n

命题设计

1．答案　B解析　减数第一次分裂后期细胞中既有同源染色体又有染色单体，不可能含有10个DNA分子。

2．答案　A解析　据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此表示减数分裂过程中DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中O～a段表示减数第一次分裂前的间期，a～c段中b为减数第一次分裂末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段无同源染色体，故B错误；c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程，a～c段（不含a、c点）细胞中始终存在染色单体，细胞中染色体和核DNA数之比一直为1∶2，故A正确，C错误；a～c段中，一般不会发生基因突变，可进行基因重组与染色体变异，而生物变异的根本来源为基因突变，故D错误。

3．答案　A

4．答案　B解析　细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精原细胞通过减数分裂过程中连续两次细胞分裂后，会产生四个染色体各不相同的精子，选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。

考点二　减数分裂与有丝分裂的比较

要点探究

1．有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂

2.有丝分裂减数第二次分裂减数第一次分裂

3.有丝分裂减数第二次分裂减数第一次分裂

4.减数第一次分裂前的间期减数第二次分裂的末期间期前和中期后期末期

命题设计

1.答案　D解析　由图像分析可知，图①细胞处于有丝分裂后期，图②细胞处于减数第一次分裂中期，图③细胞处于有丝分裂中期，图④细胞处于减数第二次分裂后期。

图④细胞可能含有两条X染色体，也可能含有两条Y染色体。

2．答案　A解析　图中a段是有丝分裂过程，b段是减数分裂过程，LM段是受精作用过程，c段是有丝分裂过程。

在受精过程中，精子与卵细胞的结合和细胞膜的流动性有关。

MN段是有丝分裂的间期、前期、中期。

OP段是有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，是GH段染色体数目的2倍。

解本题时，应注意两个指标（核DNA含

量、染色体数目）是不对称的。

3．答案　B解析动物精巢中既有有丝分裂又有减数分裂，甲组中细胞分别处于减数第二次分裂前期和中期，乙组细胞分别处于有丝分裂间期、前期、中期，减数第一次分裂的各时期和减数第二次分裂后期、末期，丙组细胞分别处于有丝分裂后期和末期，不会发生联会，故B错误。

4．答案　

（1）6→12→6→3

（2）第一极体　0、0　常染色体和X染色体

（3）同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合（4）8～9　（5）如图所示

考点三　细胞分裂异常情况分析

要点探究

1.是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开减数分裂过程中，同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开

2．有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开减数分裂过程中，同源染色体未分离减数分裂过程中，姐妹染色单体未分开

3．减Ⅰ分裂异常减Ⅱ分裂异常既可能减Ⅰ也可能减Ⅱ分裂异常

命题设计

1．答案　A解析　由一个精细胞的基因型为AAaXb可知，精原细胞在减数第一次分裂后期常染色体未正常分离，导致携带等位基因A与a的染色体与X染色体进入同一个次级精母细胞中，而另一个次级精母细胞中只含有Y染色体，在减数第二次分裂后期携带A的染色体在着丝点分裂后进入同一个精细胞中，所以另外三个精细胞的基因型分别是aXb、Y、Y，A正确。

2．答案　B解析　“产生没有性染色体的配子”一定是因为性染色体没有正常分离，既可能发生在减Ⅰ时X、Y一对同源染色体没有分离，进入到同一个次级精母细胞中（同时产生的另一次级精母细胞中没有性染色体），最终形成两种不正常的精子；也可能发生在减Ⅱ后期，一个次级精母细胞的分裂后期性染色体（X或Y）着丝点没有分裂或分裂后没有分离，导致一个精子细胞中含有XX或YY，另一细胞中没有性染色体。

3．答案　A解析　分析图示，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条，结合题干该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，可判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性（精）母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。

其中含有4条染色体的次级性（精）母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。

实验十　观察细胞的减数分裂

基础回扣

形态、位置和数目漂洗染色制片

要点探究

多于减数分裂

命题设计

1．答案　B解析　在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。

等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在1对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。

若在2对同源染色体上，则四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在。

2．答案　

（1）（小鼠）睾丸　

（2）①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片（只要有压片的操作均可）　（3）次级精母细胞、精细胞、精原细胞