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必修二遗传与进化第二单元基因和染色体的关系最新考纲最新考纲热点提示热点提示1.细胞的减数分裂细胞的减数分裂 2.脊椎动物配子的形脊椎动物配子的形成过程成过程 3.脊椎动物的受精过脊椎动物的受精过程程 4.伴性遗传伴性遗传 5.观察细胞的减数分观察细胞的减数分裂裂6.调查常见的人类遗调查常见的人类遗传病传病1.减数分裂过程中染色体、减数分裂过程中染色体、DNA的数的数量变化与曲线分析量变化与曲线分析2.精子和卵细胞形成过程的比较精子和卵细胞形成过程的比较3.受精作用的过程与细胞质遗传的解受精作用的过程与细胞质遗传的解释释4.减数分裂与有丝分裂的区别和图像减数分裂与有丝分裂的区别和图像的识别的识别5.减数分裂与遗传规律，伴性遗传和减数分裂与遗传规律，伴性遗传和人类遗传病的联系人类遗传病的联系6.伴性遗传的特点及遗传病概率的计伴性遗传的特点及遗传病概率的计算算1减数分裂的概念范围范围进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物时期时期从原始生殖细胞从原始生殖细胞特点特点染色体只复制染色体只复制 ，而细胞分裂，而细胞分裂结果结果染色体数目染色体数目场所场所有性生殖器官有性生殖器官成熟生殖细胞成熟生殖细胞一次一次两次两次减少一半减少一半1：与有丝分裂相比，染色体的哪些行为是减数分裂所特有的？进行有丝分裂的细胞中是否有同源染色体？提示：与有丝分裂相比，同源染色体两两配对形成四分体，四分体排列于细胞赤道板上、四分体分开分别进入两个子细胞均属减数分裂所特有。有丝分裂的细胞内也存在同源染色体，但无上述行为。小贴士一些处于细胞分裂中期的染色体，可以通过电子显微镜看到。在光学显微镜下很难看清染色体中的染色单体。下图的左图是用人的白细胞作为材料观察到的电镜下的染色体。注意观察两条染色单体。右边的两张照片是在在光学显微镜下拍摄的1号和3号染色体及其上的谱带。2减数分裂过程名师点拨精(卵)原细胞的增殖依靠有丝分裂，而生殖细胞的形成需要靠减数分裂来完成。议一议(1)同源染色体的形态、大小一定相同吗？举例说明。(2)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明？提示：(1)不一定。如人的X和Y染色体，X染色体比Y染色体大得多，但减I过程中能联会，仍称为同源染色体。(2)不一定。姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态大小完全相同，由于来源相同不属于同源染色体，一般称为相同染色体。3精子和卵细胞的形成过程(1)精子的形成(2)卵细胞的形成2：精子与卵细胞的形成过程有什么区别？卵细胞和精子中所含有的遗传物质含量相等吗？提示：精子与卵细胞的形成场所、细胞质是否均分及形成的性细胞的数量不同；细胞核中遗传物质含量(染色体上的)相等，细胞质中遗传物质含量不相等，卵细胞的多于精子的。算一算人的体细胞中有46条染色体，其中23条来自父亲，23条来自母亲。(1)一个人形成的某个配子中，23条染色体全部来自父方的概率是多少？(2)人的一个初级精母细胞和一个初级卵母细胞经减数分裂后各形成几种类型的配子？1同源染色体的分离和非同源染色体的 。2同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生 。自由组合自由组合交叉互换交叉互换算一算算一算1概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为 的过程。受精卵受精卵3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 中的数目，其中有一半染色体来自 (父方)，另一半来自 (母方)。4意义：对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定，对于生物的 都是十分重要的。体细胞体细胞精子精子卵细胞卵细胞染色体数目染色体数目遗传和变异遗传和变异3：精子与卵细胞识别的基础是什么？提示：细胞膜外表面的糖蛋白具有识别作用。1减数分裂中染色体、DNA的规律性变化时期时期染色体行为染色体行为染色体数染色体数目目DNA数目数目精精(卵卵)原细胞原细胞与体细胞相同与体细胞相同2N2C减数减数第一第一次分次分裂裂间期间期染色体复制染色体复制2N2C4C前期前期同源染色体联会形成四分体同源染色体联会形成四分体2N4C中期中期四分体排列在赤道板上四分体排列在赤道板上(对称对称)2N4C后期后期同源染色体分离，非同源染同源染色体分离，非同源染色体自由组合色体自由组合2N4C时期时期染色体行为染色体行为染色体数目染色体数目 DNA数目数目减数减数第二第二次分次分裂裂前期前期染色体减半、无同源染色体减半、无同源染色体染色体N2C中期中期着丝点排列在赤道板着丝点排列在赤道板上上N2C后期后期着丝点一分为二，子着丝点一分为二，子染色体分别移向两极染色体分别移向两极2N2C末期末期染色体进入两个核中染色体进入两个核中变成染色质变成染色质NC2.每个细胞中核DNA、染色体数目变化的曲线模型减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础。(1)减数第一次分裂前的间期染色体复制可发生基因突变。(2)减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换基因重组。(3)(4)减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变染色体变异。图示1表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化；图示2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。下列相关叙述正确的是()A图1中CD可能是由于同源染色体分开所致B图2中乙、丙细胞处于图1中的BC段，甲、丁细胞处于DE段C图2中甲细胞发生基因重组，分裂产生一个卵细胞和一个极体D处于图1AB段的细胞可能发生基因突变，D点染色体数目是C点的二倍解析图1中CD是由于着丝点分裂所致。甲、乙细胞处于图1中的DE段，丙、丁细胞处于图1中的BC段，B项错误，图2中丙细胞发生基因重组，甲细胞分裂产生两个精细胞或两个极体，C项错误。答案D1分裂过程的比较比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂发生部位发生部位卵巢、睾丸卵巢、睾丸(精巢精巢)各组织器官各组织器官分裂次数分裂次数连续分裂两次连续分裂两次一次一次染色体复制次数染色体复制次数和时期和时期1次；减数第一次分次；减数第一次分裂前的间期裂前的间期1次；间期次；间期子细胞染色体数子细胞染色体数目变化目变化减半，发生在减数减半，发生在减数第一次分裂完成时第一次分裂完成时不变不变子细胞类型子细胞类型生殖细胞、极体生殖细胞、极体体细胞体细胞比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂联会、四分体联会、四分体出现出现不出现不出现非姐妹染色单体非姐妹染色单体交叉互换交叉互换有有无无同源染色体分离同源染色体分离有；发生在减数第有；发生在减数第一次分裂后期一次分裂后期无无着丝点分裂着丝点分裂在减数第二次分裂在减数第二次分裂后期后期后期后期子细胞间的遗传子细胞间的遗传组成组成不一定相同不一定相同一般相同一般相同2.分裂图像的比较有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂前前期期与与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与与、与与的主要区别在于有无同源染色体的主要区别在于有无同源染色体有丝分裂有丝分裂减数第一次分减数第一次分裂裂减数第二次分减数第二次分裂裂中中期期与与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与与、与与的主要区别在于有无同源染色体的主要区别在于有无同源染色体有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分减数第二次分裂裂后后期期与与比较：比较：中染色单体分离，中染色单体分离，中同源染色体分中同源染色体分离；离；与与比较：比较：中有同源染色体，中有同源染色体，中无同源染色体中无同源染色体；与与、比较：比较：中有染色单体，中有染色单体，中无染色单中无染色单体体3.减数分裂与有丝分裂的鉴别(1)鉴别依据细胞内染色体数目。正常情况下，由于有丝分裂能保持亲代染色体数目，因而有丝分裂过程中，细胞内染色体数目应为偶数(但染色体数目为偶数的细胞却未必都进行有丝分裂)；减数分裂中，由于发生同源染色体分离，因而进行减数分裂的细胞内染色体数可能是偶数或奇数。同源染色体的行为。主要根据有无联会现象来鉴别有丝分裂和减数第一次分裂。有无同源染色体。主要用于鉴别有丝分裂与减数第二次分裂。(2)鉴别程序(1)以上判别方法仅适用于二倍体生物。(2)二倍体生物有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在，而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在。(3)有丝分裂与减数分裂最本质的差别在于是否有同源染色体的行为或数目变化，有变化即为减数分裂，无变化则为有丝分裂。(4)有丝分裂过程始终存在着同源染色体，而减数第二次分裂则无同源染色体。(5)注意多倍体的减数分裂和单倍体(含一个染色体组)的有丝分裂的图形。2012山东临沂模拟图中AG表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答：(1)细胞图像DF属于_分裂；DA属于_分裂。(2)图中C细胞和A细胞分别叫做_、_。(3)写出图中一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型_。(4)图中D细胞在分裂产生配子时A和a的分离和a与a的分开分别发生在坐标G中的_、_阶段(用数字表示)。(5)图A、B、C、E中含有同源染色体的是_。思路点拨解析从图中可以看出，DF属于有丝分裂，DA属于减数分裂；C细胞和A细胞分别称为初级精母细胞和次级精母细胞；A与a的分离发生在减数第一次分裂的后期，也就是G图中的1阶段，a与a的分开发生在减数第二次分裂的后期，也就是G图中的3阶段。A、B、C、E中只有C、E含有同源染色体。答案(1)有丝减数(2)初级精母细胞次级精母细胞(3)Ab、aB(4)13(5)C、E 减数分裂产生配子的种类的考查“配子类型”的求法(1)在生物个体水平上(即多个性原细胞)，从染色体角度分析，产生的配子种类为2n，其中n为同源染色体的对数；若从基因型角度分析，在独立遗传时，产生的配子种类也为2n，其中n为等位基因的对数。(2)在单个细胞水平上，1个精原细胞只产生4个精子，不论理论上有多少种可能性，实际上只能是2种；而1个卵原细胞只产生1个卵细胞，故只能是1种。因此，解题时需要注意：是在个体水平(即多个性原细胞)还是单个细胞水平上求配子类型；所求的是精子类型还是卵细胞类型；所求的是配子的基因型类型还是染色体类型；所求的是几种基因型的配子还是几种配子，若是后者既要考虑基因型又要考虑染色体类型；考虑是否发生了交叉互换或减数分裂异常情况下产生的配子类型。2012安徽省屯溪一中高三第一次月考基因型为AaBb的一个初级精母细胞，在减数分裂过程中由于突变，使1位点为A,2位点由Aa，该细胞以后的减数分裂正常进行，则其可产生多少种配子 ()A1种B2种 C3种 D4种解析当未发生突变时，一个初级精母细胞产生4个精子，两两相同，即有2种。当发生如题图所示突变时，该细胞可产生AB、aB(因为Aa)、ab、ab或aB、aB、Ab、ab(因为Aa)3种配子。答案C 细胞分裂的综合考查细胞分裂易与其他知识相结合进行考查，是学习的难点。其中，有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的分裂方式及图像鉴别，减数分裂过程和有丝分裂过程的比较，DNA、染色体的数量变化曲线等是近年高考考查的重点。命题形式有识图(坐标曲线、分裂图像等)分析题、学科综合题，在解题时要仔细分析图形(注意染色体和DNA的数量变化)，准确提取信息，并要注意其与遗传和变异等知识的联系。 图甲是基因型为MmNn的某动物个体的一个正在进行分裂的细胞模式图。请分析回答下列问题：(1)图甲所示的细胞名称为_。(2)图甲所示细胞，其分裂过程进行到减数第二次分裂后期时，细胞内有_个DNA分子，有_对同源染色体。(3)图甲所示细胞分裂过程中，基因M与M、n与n的分离发生在_，M与N或M与n的自由组合发生在_。(4)若图乙为图甲细胞分裂产生的一个生殖细胞示意图，请在图丙中画出与之同时形成的，另一种类型的生殖细胞的示意图，并标出相应的基因。(5)若该相同基因型个体自由交配若干代后，其后代理论上出现_种表现型。解析从题图甲细胞中同源染色体分离的情况来看，其应属于初级精母细胞。减数第一次分裂后期M、m及N、n等位基因分离，非等位基因间自由组合。M与M、n与n属于姐妹染色单体上的相同基因，应在减数第二次分裂后期着丝点分裂时，随姐妹染色单体的分开而分离。图乙中含有一条含M基因(即黑色)的染色体和一条含n基因(即白色)的染色体，则图丙中应含有每对同源染色体中的另一条。答案(1)初级精母细胞(2)40(3)减数第二次分裂后期减数第一次分裂后期(4)如图所示(5)41. 2011天津，4玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株，下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是()Aab过程中细胞不会发生基因变化Bcd过程中细胞内发生了染色体数加倍Ce点后细胞内各染色体组的基因组成相同Dfg过程中同源染色体分离，染色体数减半解析：本题考查细胞增殖和染色体变异的相关知识。意在考查考生识图能力和从图示中获取有效信息的能力。由题图DNA的变化特征可推出ab为有丝分裂过程，该过程中不会发生基因重组，基因重组发生在减数分裂过程中，A正确； cd为有丝分裂的分裂期，且之前已经用秋水仙素处理，故在分裂的后期染色体数加倍，B正确；玉米是二倍体，其单倍体中的基因经复制形成的基因和原来的基因完全一样，e点后的细胞为纯合体，各染色体组的基因组成完全相同，C正确；fg为有丝分裂末期，不存在同源染色体分离，D错误。答案：D2. 2011江苏高考，11右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B此细胞中基因a是由基因A经突变产生C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组解析：本题考查细胞的减数分裂过程，同时考查有关生物变异的知识。此细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂时期，故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体；因亲代基因型为AABb，故细胞中的a基因只能是基因突变产生的。此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型；若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型；该动物体细胞中含两个染色体组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，则含有四个染色体组。答案：A32009江苏高考，15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个绿色荧光点解析：本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成染色体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，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。答案：B 42010江苏高考，21人类精子发生过程中，下列说法不正确的是()A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223解析：本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。人精子形成过程中，经过减数分裂，在减数第一次分裂过程中，染色体经过复制，染色单体可达到92条，A项正确；姐妹染色单体可发生交叉互换，携带的遗传信息可能不同，B项正确；姐妹染色单体交叉互换发生在四分体时期，即同源染色体分开前，C项正确；一个精原细胞产生两种类型4个精子，D项错误。答案：D1. 2011南京模拟如图为两种高等动物体内与细胞分裂有关的一组图像，下列选项中正确的是()A基因重组可发生在曲线图的d过程和图中B细胞可能对应曲线图中的c时期C细胞可能对应曲线图中的a时期D细胞可能对应曲线图中的e过程解析：曲线图表示有丝分裂(a点前，包括a点)、减数分裂(ad)、受精作用(e点)过程；示意图、各代表一种动物，分别表示减后、减前，减后和减后。基因重组发生在减后，对应的是曲线图中的b过程和图；细胞和中均无同源染色体，为减后期，对应曲线图中d点。答案：B2. 原创图示为某初级精母细胞中两对同源染色体在四分体时期的行为特点，下列有关叙述正确的是()A染色体1与2的彼此分离将发生在减数第二次分裂后期B染色单体a与a彼此分离将发生在减数第一次分裂后期C图中染色单体a与b发生交叉互换，将导致非等位基因的自由组合D图中染色单体b与c发生交叉互换，将导致染色体结构的变异解析：图中染色体1与染色体2互为同源染色体，彼此分离发生在减后期，故A项错误；染色单体a与a属于姐妹染色单体，其彼此分离发生在减后期，故B项错误；同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换实现基因的自由组合，而非等位基因的自由组合发生在减后期，是非同源染色体自由组合的结果，故C项错误；非同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换属于染色体结构变异中的易位，故D项正确。答案：D32012安徽蚌埠一模下图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是()A与B与C与 D与解析：减数分裂的四分体时期发生交叉互换后，与细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，与细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，因此两个次级精母细胞形成的精子分别为与、与。答案：C4. 2012东北师大附中月考一下列图A是某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图(和表示着丝点，1表示的是X染色体)，图B是该生物配子形成过程中细胞内染色体数变化的曲线图。请据图回答：(1)图A细胞中含有同源染色体_对，染色体组_个。(2)图A细胞的变化，应发生在图B中的_时段。(3)请写出该动物个体可以产生的配子的基因型_。(4)C图表示该种动物某个体性染色体简图。图中片段为同源部分，1、2片段为非同源部分。其种群中雌雄个体均有患病和不患病的个体存在，已知不患病性状受显性基因控制，为伴性遗传。控制该动物的患病基因不可能位于图中的_段。(5)图为该动物细胞中多聚核糖体合成毛发蛋白质的示意图，最终合成的肽链的结构相同吗？_。(6)如果对该生物进行测交，请画出另一亲本体细胞中的染色体及有关基因的组成。(注：Aa基因只位于X染色体上。)解析：(1)图A是减数第二次分裂次级卵母细胞分裂后期图像，没有同源染色体，染色体组是2个。(2)图A是减数第二次分裂次级卵母细胞分裂后期，处于图B的89时期。(3)该高等动物基因型BbddXAXa，其配子的基因型有四种，分别是：BdXA、BdXa、bdXA、bdXa。(4)位于图中的Y染色体的非同源区段1上的基因的遗传为伴Y遗传，患者均为男性，女性不可能患病。(5)控制合成肽链的mRNA都来自于同一个基因片段的转录，故结构相同。(6)与BbddXAXa进行测交的亲本基因型为bbddXaY。答案：(1)02(2)89(3)BdXA、BdXa、bdXA、bdXa(4)1(5)相同(6)见右图
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