《2.1-第1課時-基因和染色體的關(guān)系》講義

學而優(yōu)，教有方第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用第1課時減數(shù)分裂的概念、精子的形成過程一、減數(shù)分裂的相關(guān)概念1．減數(shù)分裂的概念減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。2．同源染色體與非同源染色體(1)同源染色體：減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。(2)非同源染色體：形狀、大小不相同，且在減數(shù)分裂過程中不進行配對的染色體。3．聯(lián)會和四分體(1)聯(lián)會：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。(2)四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。(1)所有的細胞分裂都存在四分體()(2)大腸桿菌能進行減數(shù)分裂()(3)形狀和大小相同的兩條染色體一定是同源染色體()(4)減數(shù)分裂的特點是染色體復制一次，細胞分裂一次，導致染色體數(shù)目減半()答案(1)×(2)×(3)×(4)×下圖表示減數(shù)分裂中某時期的圖像，請分析：1．圖示染色體中屬于同源染色體的是哪些？哪些是非同源染色體？提示A、B是一對同源染色體；C、D是另一對同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。2.四分體、染色體、染色單體和DNA分子數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系是怎樣的？乙圖中四分體、染色體、染色單體各有幾個(條)?提示1個四分體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個DNA分子。乙圖中有2個四分體、4條染色體、8條染色單體。3．甲圖中有染色單體嗎？乙圖中的a、a′是什么關(guān)系？a、b是什么關(guān)系？提示甲圖中沒有染色單體。乙圖中的a、a′是姐妹染色單體。a、b是同源染色體中的非姐妹染色單體。二、精子的形成過程1．形成場所人和其他哺乳動物的睪丸(曲細精管)。2．染色體的主要行為拓展提升減數(shù)分裂過程中兩個分裂階段的比較(假設(shè)體細胞染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)均為2n)項目減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ分裂前的間期DNA的復制與否復制不復制同源染色體有無著絲粒變化不分裂分裂染色體主要行為①同源染色體聯(lián)會；②四分體中非姐妹染色單體可以發(fā)生互換；③同源染色體分離，非同源染色體自由組合著絲粒分裂，姐妹染色單體分開染色體數(shù)目2n→n(減半)n→2n→n(不減半)DNA數(shù)目4n→2n2n→n染色單體數(shù)4n→2n2n→0(1)減數(shù)分裂Ⅰ時，同源染色體的分離導致染色體數(shù)目減半()(2)減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形態(tài)相同的兩條染色體可以被稱為同源染色體()(3)精原細胞通過減數(shù)分裂增殖并形成精子()答案(1)√(2)×(3)×下圖是動物精巢中減數(shù)分裂的過程示意圖，請分析回答：1．和有絲分裂相比，甲過程染色體有哪些特殊行為？提示(1)同源染色體聯(lián)會；(2)四分體中的非姐妹染色單體間常發(fā)生互換；(3)同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合。2．細胞B、C中有沒有同源染色體？有沒有姐妹染色單體？提示沒有同源染色體，但是有姐妹染色單體。3．染色體數(shù)目減半和姐妹染色單體的消失分別發(fā)生在圖中的哪個過程？提示染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，即甲過程；姐妹染色單體的消失發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ的后期，即乙過程。4．不考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換，細胞D、E的染色體組成是否相同？如果考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換呢？提示不考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換，細胞D、E的染色體組成是相同的；如果考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換，細胞D、E的染色體組成不一定相同。1．(2019·山東菏澤模擬)下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述，正確的是()A．只有進行有性生殖的生物才進行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，同樣具有細胞周期B．高等動物的減數(shù)分裂發(fā)生在睪丸(精巢)或卵巢中C．減數(shù)分裂過程中細胞分裂一次，形成兩個子細胞D．玉米體細胞中有10對同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂后，卵細胞中有5對同源染色體2．(2019·云南中央民族大學附屬中學期中)在減數(shù)分裂前及分裂過程中，下列有關(guān)染色體變化的敘述，正確的是()A．著絲粒在減數(shù)分裂Ⅰ后期分裂，染色體數(shù)目加倍B．在減數(shù)分裂前，染色體只復制一次C．在減數(shù)分裂Ⅱ過程中，同源染色體分離D．細胞中同源染色體分離導致染色體數(shù)目加倍3．在減數(shù)分裂前及分裂過程中，染色體的行為變化順序是()A．復制→分離→聯(lián)會→分裂B．聯(lián)會→復制→分離→分裂C．聯(lián)會→復制→分裂→分離D．復制→聯(lián)會→分離→分裂4．如圖為某動物細胞分裂的示意圖。該細胞處于()A．有絲分裂前期 B．有絲分裂后期C．減數(shù)分裂Ⅰ后期 D．減數(shù)分裂Ⅱ后期5．(2018·吉林一中高二月考)下列細胞內(nèi)沒有同源染色體的是()A．體細胞 B．精原細胞C．初級精母細胞 D．次級精母細胞6．根據(jù)下面的某雄性動物生殖器官細胞分裂圖，回答下列問題：(1)A圖表示細胞分裂的方式是________________，處于__________________期。細胞中有________條染色體，________條染色單體。(2)B圖所示細胞分裂產(chǎn)生的細胞名稱是________，每個子細胞中有________條染色體。(3)A、B兩圖的細胞中，具有同源染色體的是________圖所示的細胞，A、B兩圖中DNA分子數(shù)之比為________。A組基礎(chǔ)對點練題組一減數(shù)分裂的相關(guān)概念1．下列不是減數(shù)分裂的特點的是()A．同源染色體聯(lián)會B．生殖細胞內(nèi)含有親代細胞半數(shù)的同源染色體C．細胞連續(xù)分裂兩次D．著絲粒只分裂一次2．(2019·黑龍江鶴崗一中高一下期末)同源染色體是指()A．一條染色體復制形成的兩條染色體B．減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體C．形態(tài)、特征相似的兩條染色體D．分別來自父方和母方的兩條染色體3．下列各種細胞中，不含同源染色體的是()①口腔上皮細胞②受精卵③精細胞④子葉細胞⑤初級精母細胞⑥次級精母細胞⑦種皮細胞A．①③④B．③⑥C．④⑤D．⑥⑦4．(2019·重慶一中高二檢測)下列對一個四分體的描述，不正確的是()A．有兩個著絲粒 B．有四個DNA分子C．有四條染色體 D．有兩對姐妹染色單體題組二精子的形成過程5．在減數(shù)第一次分裂過程中，染色體的主要行為變化的順序是()①同源染色體分離②染色體分配到兩個子細胞中③聯(lián)會④同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換A．③④①② B．①③④②C．③①②④ D．①③②④6．下列有關(guān)人的減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ的比較，正確的是()A．在減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過程中都有同源染色體B．在減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過程中都有姐妹染色單體的分離C．減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過程中染色體數(shù)目可能相同D．減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過程中核DNA含量可能相同7．如圖①～⑥為細胞分裂模式圖。其中能正確表示同種生物減數(shù)分裂過程順序的是()A．②⑤④① B．⑤③①⑥C．⑤①④⑥ D．①③②⑥8．圖中甲表示某動物精原細胞中的一對同源染色體。在減數(shù)分裂過程中，該對同源染色體發(fā)生了非姐妹染色單體間互換，結(jié)果形成了①～④所示的四個精細胞。這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是()A．①與②B．②與③C．①與③D．②與④9．(2019·唐山高一檢測)在同一種生物減數(shù)分裂過程中減數(shù)分裂Ⅰ后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期染色體數(shù)目之比和核DNA含量之比分別是()A．2∶1和2∶1 B．1∶1和2∶1C．4∶1和4∶1 D．4∶1和2∶110.如圖所示為處于減數(shù)分裂某一時期的細胞，據(jù)圖回答以下問題：(1)如圖所示細胞處于減數(shù)分裂____的______期。(2)如圖細胞中有______條染色體，有______個DNA分子。該細胞內(nèi)有______對同源染色體，它們是________________________________________________________________________，有______個四分體。(3)細胞中有________對姐妹染色單體，它們是_____________________________________。(4)此細胞經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ后形成的子細胞中含同源染色體______對。B組綜合強化練1～6題為選擇題，1～4題中只有一個選項符合題目要求，5、6題中有一個或多個選項符合題目要求。1．(2019·四川成都期末)下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述，正確的是()A．著絲粒在減數(shù)分裂Ⅰ后期一分為二B．減數(shù)分裂的結(jié)果是染色體數(shù)目減半，核DNA分子數(shù)目不變C．同源染色體分離，分別進入兩個子細胞，導致染色體數(shù)目減半D．染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束時2．關(guān)于下圖的敘述，不正確的是()A．在前期，④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會，形成兩個四分體B．在后期，移向同一極的染色體均含同源染色體C．④是一條染色體，包含兩條染色單體①和③，它們通過一個著絲粒②相連D．細胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體3．如圖表示細胞增殖過程中染色體的形態(tài)變化，下列分析錯誤的是()A．甲→乙的過程中細胞內(nèi)核DNA數(shù)目加倍B．觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目通常在丁時期C．丙→戊的過程中不可能發(fā)生同源染色體的分離D．戊階段細胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)相等4．如圖表示某個生物的精細胞，試根據(jù)細胞內(nèi)基因(三對等位基因獨立遺傳)的類型，判斷其精細胞至少來自幾個精原細胞(不考慮四分體中非姐妹染色單體的互換)()A．2個B．3個C．4個D．5個5．如圖是同一動物體內(nèi)有關(guān)細胞分裂的一組圖像，下列說法不正確的是()A．①、②和③細胞中都有2對同源染色體B．動物睪丸中不可能同時出現(xiàn)以上細胞C．③所示的細胞中不可能發(fā)生四分體中非姐妹染色體的互換D．上述細胞中有8條染色單體的是①、②、③6．下列有關(guān)成年人體細胞減數(shù)分裂過程中染色體、DNA數(shù)目的敘述，錯誤的是()A．次級精母細胞中的核DNA分子和神經(jīng)細胞的核DNA分子數(shù)目不相等B．減數(shù)分裂Ⅱ后期，細胞中染色體數(shù)目只有正常體細胞中染色體數(shù)目的一半C．初級精母細胞中姐妹染色單體的數(shù)目正好和細胞中核DNA分子數(shù)目相等D．哺乳動物的細胞中染色體數(shù)目總是與著絲粒數(shù)目相同7．如圖表示某雄性動物體內(nèi)處于不同分裂時期的細胞，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A～E細胞中具有同源染色體的細胞有________(用字母表示)。(2)B細胞中有核DNA分子________個，其子細胞名稱為________。(3)D細胞所處的分裂時期是______________________，D細胞的名稱為________________。(4)理論上，從染色體組成上分析，這種動物可產(chǎn)生____種生殖細胞。(5)A細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成精細胞的過程依次是__________________________(用圖中字母和箭頭表示)。8．如圖是某種生物的精細胞，根據(jù)細胞內(nèi)染色體的類型(灰色來自父方、白色來自母方)回答下列問題：(1)可以來自同一個次級精母細胞的兩個精細胞是：A和________；________和D。(2)這6個精細胞至少來自________個精原細胞；至少來自________個次級精母細胞。(3)精細胞A的一條染色體在初級精母細胞__________時期發(fā)生了______________。(4)精細胞E、F和________最可能來自同一個________精母細胞。(5)這6個精細胞中同時含有來自父方和母方的遺傳物質(zhì)的是__________________(填字母)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是同源染色體________________________和非同源染色體________。隨堂演練，知識落實答案1．答案B解析只有進行有性生殖的生物才進行減數(shù)分裂，減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，但無細胞周期，A錯誤；高等動物的減數(shù)分裂發(fā)生在睪丸(精巢)或卵巢中，B正確；減數(shù)分裂過程中細胞分裂兩次，形成四個子細胞，C錯誤；玉米體細胞中有10對同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂后，同源染色體分離，染色體數(shù)目減半，所以卵細胞中染色體數(shù)目為10條，沒有同源染色體，D錯誤。2．答案B解析著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，A項錯誤；在減數(shù)分裂前，染色體只復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，B項正確；同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，C項錯誤；細胞中同源染色體分離并分別進入兩個子細胞，使得細胞中染色體數(shù)目減半，導致染色體數(shù)目加倍的是著絲粒分裂，D項錯誤。3．答案D解析減數(shù)分裂前及分裂過程中，染色體的行為變化是：復制(減數(shù)分裂前的間期)→聯(lián)會(減數(shù)分裂Ⅰ前期)→(同源染色體)分離(減數(shù)分裂Ⅰ后期)→(著絲粒)分裂(減數(shù)分裂Ⅱ后期)。4．答案C解析據(jù)圖分析可知，分別位于細胞兩極的染色體是一對同源染色體，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，說明染色體的著絲粒沒有分裂，并且非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換，這表明配對的同源染色體分離，分別移向細胞的兩極，該細胞應(yīng)處于減數(shù)分裂Ⅰ后期。5．答案D解析初級精母細胞進行減數(shù)分裂Ⅰ時同源染色體分離，形成兩個次級精母細胞，所以次級精母細胞中沒有同源染色體。6．答案(1)減數(shù)分裂減數(shù)分裂Ⅰ后612(2)精細胞3(3)A2∶1課時對點練A組·基礎(chǔ)對點練1．答案B2．答案B解析同源染色體不是復制而成的，而是一條來自父方、一條來自母方，A錯誤；同源染色體的兩兩配對叫作聯(lián)會，所以聯(lián)會的兩條染色體一定是同源染色體，B正確；形態(tài)、特征相似的兩條染色體可能是復制產(chǎn)生的染色體，C錯誤；一條來自父方，一條來自母方的染色體不一定是同源染色體，如來自父方的第2號染色體和來自母方的第3號染色體，D錯誤。3．答案B解析口腔上皮細胞為體細胞，含有同源染色體，①錯誤；受精卵是精子和卵細胞結(jié)合形成的，含有同源染色體，②錯誤；減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，因此精細胞不含同源染色體，③正確；子葉細胞為體細胞，含有同源染色體，④錯誤；初級精母細胞含有同源染色體，⑤錯誤；減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，因此次級精母細胞不含同源染色體，⑥正確；種皮細胞為體細胞，含有同源染色體，⑦錯誤；因此不含同源染色體的是③⑥。4．答案C解析減數(shù)分裂過程中，同源染色體兩兩配對后形成四分體。一個四分體有兩個著絲粒，兩條染色體，四個DNA分子，兩對姐妹染色單體，C錯誤。5．答案A解析減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體聯(lián)會，此時，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生互換；減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，分別移向細胞兩極，隨后染色體分配到兩個子細胞中。6．答案C解析減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，因此減數(shù)分裂Ⅱ過程中不含同源染色體，A項錯誤；在減數(shù)分裂Ⅰ過程中沒有姐妹染色單體的分離，B項錯誤；減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ后期染色體數(shù)目相同，C項正確；減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過程中核DNA含量不可能相同，D項錯誤。7．答案B解析分析題圖可知，①處于減數(shù)分裂Ⅱ前期，②處于有絲分裂后期，③處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，④處于有絲分裂中期，⑤處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，⑥處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，由此可判斷減數(shù)分裂過程的順序是⑤③①⑥。8．答案B解析在減數(shù)分裂Ⅰ中，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生互換后，同一個著絲粒上連接著的兩條染色單體，絕大部分相同，少數(shù)部分不相同，因此來自同一個次級精母細胞的有②與③、①與④。9．答案B解析減數(shù)分裂前的間期染色體復制，故減數(shù)分裂Ⅰ中核DNA含量加倍，但染色體數(shù)目不變；減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束后，染色體數(shù)目和核DNA含量均減半，減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體分離，染色體數(shù)目暫時加倍，核DNA含量不變，故減數(shù)分裂Ⅰ后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期染色體數(shù)目之比和核DNA含量之比分別是1∶1和2∶1。10.答案(1)Ⅰ前(四分體)(2)4821和2、3和42(3)4a和a′、b和b′、c和c′、d和d′(4)0B組綜合強化練1．答案C解析著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，A錯誤；減數(shù)分裂的結(jié)果是染色體數(shù)目減半，核DNA分子數(shù)目也減半，B錯誤；在減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，分別進入兩個子細胞，導致染色體數(shù)目減半，C正確；染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ，D錯誤。2．答案B解析據(jù)圖可知，該細胞同源染色體排列在赤道板兩側(cè)，說明處于減數(shù)分裂Ⅰ中期，則在前期時同源染色體聯(lián)會形成兩個四分體，A項正確；減數(shù)分裂Ⅰ后期細胞的每一極都不再具有同源染色體，B項錯誤；染色體④由染色單體①和③通過一個著絲粒②相連而形成，C項正確；在圖中，形態(tài)、大小相同的為一對同源染色體，則④與⑦、⑤與⑥為兩對同源染色體，D項正確。3．答案C解析甲→乙的過程中發(fā)生了染色體的復制，核DNA數(shù)目加倍，A項正確；丁時期染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰，常在此時期進行染色體的觀察，B項正確；丙→戊可能是減數(shù)分裂過程，在減數(shù)分裂Ⅰ的后期發(fā)生同源染色體的分離，C項錯誤；戊中著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，此時細胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)相等，D項正確。4．答案B解析一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個精子，但只有2種基因型，且兩種基因型互補，則圖中精細胞：①ACd和④acD可能來自同一個精原細胞；②ACD和⑥acd可能來自同一個精原細胞；③AcD、⑤AcD、⑦aCd、⑧aCd可能來自同一個精原細胞，故圖中8個精細胞至少來自3個精原細胞，B項正確。5．答案ABD解析圖中①細胞含有4對同源染色體，而②、③細胞含2對同源染色體，A項錯誤；精原細胞可進行有絲分裂和減數(shù)分裂，因此圖示細胞可能同時出現(xiàn)在動物的睪丸中，B項錯誤；四分體中非姐妹染色單體的互換只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而③所示的細胞處于有絲分裂中期，不可能發(fā)生四分體中非姐妹染色單體的互換，C項正確；①、④細胞中無染色單體，D項錯誤。6．答案AB解析人體次級精母細胞中含46個核DNA分子，人體神經(jīng)細胞核中也含46個DNA分子，A項錯誤；減數(shù)分裂Ⅱ后期，染色體的著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，此時的次級精母細胞中有46條染色體，與正常體細胞中染色體數(shù)目相同，B項錯誤；任何細胞的姐妹染色單體數(shù)目總是與同期的核