高中生物人教版遺傳與進(jìn)化第2章基因和染色體的關(guān)系 省賽獲獎(jiǎng)

一、基因與染色體的關(guān)系1.減數(shù)分裂：一種特殊的有絲分裂，細(xì)胞連續(xù)分裂__________，而染色體在整個(gè)分裂過(guò)程中復(fù)制________的細(xì)胞分裂方式。減數(shù)分裂的結(jié)果是細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原來(lái)減少了一半。一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，只形成________卵細(xì)胞，而一個(gè)精原細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂則可以形成________精子。2.受精作用：(1)卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。(2)受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來(lái)自精子。(3)由于減數(shù)分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過(guò)程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。3.對(duì)于有性生殖的生物來(lái)說(shuō)，減數(shù)分裂、________對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定、生物的遺傳和變異都是十分重要的。二、減數(shù)分裂的過(guò)程(以動(dòng)物細(xì)胞為例)減數(shù)第一次分裂間期：染色體復(fù)制(包括DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成)。前期：同源染色體兩兩配對(duì)(稱聯(lián)會(huì))，形成四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生對(duì)等片段的互換。中期：同源染色體成對(duì)排列在赤道板兩側(cè)。后期：同源染色體分離(分別移向細(xì)胞兩極，等位基因分離)，非同源染色體自由組合(非等位基因自由組合)。末期：細(xì)胞質(zhì)分裂，形成2個(gè)子細(xì)胞。結(jié)果：每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目減半。減數(shù)第二次分裂(無(wú)同源染色體)前期：染色體散亂排列在細(xì)胞中央。中期：每條染色體的著絲粒(點(diǎn))都排列在細(xì)胞中央的赤道板上。后期：每條染色體的著絲粒(點(diǎn))分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩條子染色體，并分別移向細(xì)胞兩極。末期：細(xì)胞質(zhì)分裂，每個(gè)細(xì)胞形成2個(gè)子細(xì)胞，最終共形成4個(gè)子細(xì)胞。結(jié)果：每個(gè)子細(xì)胞的DNA數(shù)目減半。三、配子中染色體組合多樣性的原因1.減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體______________。2.四分體中非同源染色體的非姐妹染色單體間的________。一、單項(xiàng)選擇題1.下列曲線表示減數(shù)分裂過(guò)程中DNA含量變化的是()2.下列對(duì)四分體的敘述正確的是()A.一個(gè)細(xì)胞中含有4條染色體B.一個(gè)細(xì)胞中含有4對(duì)染色體C.一個(gè)細(xì)胞中含有4條染色單體D.一對(duì)同源染色體含4條染色單體3.下圖是細(xì)胞分裂的不同時(shí)期示意圖，不屬于精子形成過(guò)程的是()4.和減數(shù)第一次分裂相比，減數(shù)第二次分裂特有的染色體行為是()A.染色體復(fù)制B.聯(lián)會(huì)C.同源染色體分離D.著絲點(diǎn)分裂5.果蠅的精細(xì)胞中有4條染色體，其初級(jí)精母細(xì)胞中的染色單體和四分體數(shù)分別是()A.8和4B.8和8C.16和4D.16和86.如果有5個(gè)卵原細(xì)胞，5個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞，它們都正常發(fā)育并受精，最多能形成的受精卵數(shù)目是()A.20個(gè)B.15個(gè)C.10個(gè)D.5個(gè)7.下圖表示某哺乳動(dòng)物細(xì)胞(2N)進(jìn)行減數(shù)分裂的不同時(shí)期(甲、乙、丙、丁)的不同物質(zhì)(a、b、c、d)含量。若a表示細(xì)胞，則b、c、d依次是()A.DNA分子、染色體、染色單體B.染色體、DNA分子、染色單體C.DNA分子、染色單體、染色體D.染色單體、染色體、DNA分子8.只在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生，而有絲分裂過(guò)程中不發(fā)生的是()A.DNA復(fù)制與有關(guān)蛋白質(zhì)合成B.姐妹染色單體分離分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞C.紡錘體牽引染色體移動(dòng)D.同源染色體分離分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞9.初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂形成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)，染色體變化的重要特征是()A.著絲點(diǎn)不分裂，同源染色體不分開(kāi)B.著絲點(diǎn)不分裂，同源染色體分開(kāi)C.著絲點(diǎn)分裂，同源染色體不分開(kāi)D.著絲點(diǎn)分裂，同源染色體分開(kāi)10.人類精子的產(chǎn)生過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A.細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可達(dá)92條B.姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的C.染色單體交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前D.一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可以形成46個(gè)四分體二、非選擇題11.圖1表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體上DNA含量變化的關(guān)系；圖2表示處于細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖1中AB段形成的原因是________________，該過(guò)程發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的________期。CD段形成的原因是________________________________。(2)圖2中________細(xì)胞處于圖1中的BC段，圖2中________細(xì)胞處于圖1中的DE段。(3)由圖2乙分析可知，該細(xì)胞含有________條染色單體，染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為_(kāi)_______，該細(xì)胞處于________分裂的________期，其產(chǎn)生的子細(xì)胞是________。12.下圖是某雄性高等動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂的示意圖，下面的曲線圖表示該動(dòng)物細(xì)胞中一條染色體上DNA的含量變化。分析回答：(1)該動(dòng)物精細(xì)胞內(nèi)有染色體________條；表示細(xì)胞有絲分裂的是________(填字母)。(2)在A、B、C三圖中，含有同源染色體的細(xì)胞是________(填字母)。B圖名稱是____________。(3)在曲線圖中，cd段變化的原因是____________________。(4)在A、B、C三圖中，與bc段相對(duì)應(yīng)的細(xì)胞是________(填字母)。圖例分析(減數(shù)分裂過(guò)程中的細(xì)胞圖像，坐標(biāo)直方圖和坐標(biāo)曲線圖的關(guān)系)一、1.兩次一次一個(gè)四個(gè)3.受精作用三、1.自由組合2.交叉互換[知能演練]1.C解析：A項(xiàng)曲線表示的有絲分裂過(guò)程中細(xì)胞中的染色體數(shù)量的變化；B項(xiàng)可以表示有絲分裂過(guò)程中的DNA數(shù)量的變化或一條染色體上DNA數(shù)量的變化；C項(xiàng)曲線中通過(guò)復(fù)制使DNA加倍，兩次分裂后最終使細(xì)胞中的DNA含量減半，可以表示減數(shù)分裂過(guò)程中的DNA含量變化；D項(xiàng)曲線可以表示減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體數(shù)量的變化。2.D解析：四分體指減數(shù)第一次分裂時(shí)期的同源染色體聯(lián)會(huì)后每對(duì)同源染色體中含有4條姐妹染色單體。3.C解析：A項(xiàng)表示變形后的精子；B項(xiàng)細(xì)胞內(nèi)無(wú)同源染色體，處于減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞質(zhì)均分，可能屬于精子的形成過(guò)程；C項(xiàng)細(xì)胞也處于減數(shù)第二次分裂后期，但細(xì)胞質(zhì)不均分，屬于次級(jí)卵母細(xì)胞，不屬于精子形成過(guò)程；D項(xiàng)細(xì)胞處于減數(shù)分裂四分體時(shí)期，可能屬于精子形成過(guò)程。4.D解析：染色體復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期；同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期；同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期；著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂的后期。5.C解析：由果蠅的精細(xì)胞中有4條染色體知其體細(xì)胞中有8條染色體，在初級(jí)精母細(xì)胞中每條染色體含有2條姐妹染色單體，所以染色單體有16條。4對(duì)同源染色體兩兩聯(lián)會(huì)配對(duì)，所以形成4個(gè)四分體。6.D解析：5個(gè)卵原細(xì)胞，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂能形成5個(gè)卵細(xì)胞，5個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂能形成20個(gè)精細(xì)胞，而受精過(guò)程中1個(gè)卵細(xì)胞只能與1個(gè)精子結(jié)合形成受精卵，所以若它們都正常發(fā)育并受精，最多能形成5個(gè)受精卵。7.A解析：①看清橫縱坐標(biāo)，理解直方圖所代表的量的大小和含義，然后結(jié)合生物學(xué)原理進(jìn)行推理；②找到柱狀圖中的最值；③分析圖中各物質(zhì)含量不同的可能原因，分析橫縱坐標(biāo)之間的關(guān)系。8.D解析：DNA復(fù)制與有關(guān)蛋白質(zhì)合成在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期都會(huì)發(fā)生；姐妹染色單體分離分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期都會(huì)發(fā)生；紡錘體牽引染色體移動(dòng)是有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程的共有特征；同源染色體分開(kāi)分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，有絲分裂中不發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象。9.B解析：減數(shù)第一次分裂同源染色體分離，有絲分裂和減數(shù)第二次分裂著絲點(diǎn)才分裂，這是區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂的重要特征。10.D解析：減數(shù)第一次分裂的前、中期染色單體可達(dá)92條。染色單體交叉互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期。一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞含有23對(duì)同源染色體，可以形成23個(gè)四分體。11.(1)DNA復(fù)制(或染色體復(fù)制)S著絲點(diǎn)分裂(2)乙、丙甲(3)81∶2減數(shù)第一次后次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體12.(1)2A(2)A、B初級(jí)精母細(xì)胞(3)著絲點(diǎn)分裂(4)A、B解析：(1)據(jù)圖可知，A細(xì)胞表示有絲分裂中期，其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相等，說(shuō)明該動(dòng)物體細(xì)胞中染色體數(shù)是4條，則精細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半，即