必修2第二单元第4讲 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题

高中生物必修二第二章基因和染色体的关系考点汇总考点一减数分裂过程中相关概念及数量变化2．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，即一对同源染色体含4条染色单体。

(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．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′)等。

(2)曲线模型：考点二比较减数分裂与有丝分裂2. 比较与判断染色体、DNA的变化模型4. 减数分裂中据细胞质分裂情况判断细胞名称5．减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。

(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。

(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。

例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：6.细胞分裂图像的判断——三看识别法(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Ⅱ则无同源染色体。

萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。

考点三性染色体与伴性遗传XY型性别决定方式：染色体组成（n对）：雄性：n－1对常染色体+ XY雌性：n－1对常染色体+ XX性比：一般 1 : 1常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。

小微专题——DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题一、减数分裂与基因重组1．知识梳理1.减数分裂与有丝分裂中染色体标记情况分析(1)减数分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次，所以四个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。

(2)有丝分裂中染色体标记情况分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。

由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有DNA分子均呈杂合状态，即“3H//1H”。

第二次有丝分裂复制后的染色体上两条单体中只有一条单体含有3H，即DNA分子为“3H//1H”，而另一条单体只有1H，即DNA分子为“1H//1H”，在后期时两条单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞中可能都含有3H，也可能不含3H，含有3H的染色体条数是0～2n条(体细胞染色体条数是2n)。

2.四步法解决细胞分裂中染色体标记问题画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实第一步线表示含同位素标记第二步画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示第三步再画出第二次复制(分裂)后的细胞的染色体组成和DNA链的情况若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，并进而推测子第四步细胞染色体的情况2．例题将某精原细胞(2n＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂，并检测分裂过程和分裂后细胞中的情况。

下列推断正确的是()A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N染色体的子细胞比例为1/2B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期含14N的染色单体有8条C．若这两次分裂为减数分裂，则减Ⅰ中期含14N的染色单体有8条D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N例题剖析：(1)若进行两次有丝分裂，则进行2次DNA分子的复制，如下图所示(以一条染色体为例)：第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有染色体上的DNA分子均呈杂合状态，即“15N//14N”，第二次有丝分裂复制后的染色体上两条染色单体中只有一条染色单体含有15N，DNA分子为“15N//14N”，而另一条染色单体只含有14N，DNA分子为“14N//14N”，在后期时两条染色单体的分离是随机的，所以最终形成的子细胞的染色体中可能都含有15N，也可能不含15N，含有15N的染色体条数是0～8条。

第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用一．教学目标（一）知识与技能1．了解减数分裂的概念。

2．通过精子的形成过程掌握减数分裂过程及图解。

3．理解卵细胞的形成过程及图解。

4．理解受精作用的概念及意义。

（二）过程与方法1．通过精子和卵细胞的形成过程，训练学生的识图能力。

2．观察有丝分裂和减数第二次分裂的染色体特点，培养学生的发现能力。

3．通过列有丝分裂和减数分裂比较表，训练学生的归纳、总结、比较能力。

（三）情感态度与价值观减数分裂过程中，染色体形态数目发生一系列规律性变化，通过受精作用使生物前后代之间能保持染色体数目的恒定，引导学生了解生命是运动的、有规律的。

二．教学重点、难点、疑点及解决方法1．教学重点及解决办法精子的形成（减数分裂）过程及图解[解决办法]（1）讲清减数分裂的整个过程，弄清减数分裂中各个时期的特点及变化。

（2）讲清减数分裂过程在图解上的特点及染色体、DNA的规律性变化。

（3）利用多媒体以动画形式表现减数分裂的全过程。

2．教学难点及解决办法减数分裂过程中染色体、DNA的数目变化[解决办法]在弄清教材图中所画的染色体、DNA数量及变化的基础上，再总结减数分裂过程中它们的变化规律。

3．教学疑点及解决办法（1）染色体在精原细胞时就复制了，为什么在联会时，图上的染色体形状仍和精原细胞时一样，没有把染色单体表示出来？（2）为什么说经过第一次分裂后，染色体数目就减少了一半？[解决办法]（1）讲清减数分裂过程中染色体是一个逐渐螺旋化变粗的过程，联会时，染色体螺旋化程度低，光学显微镜下还看不清有染色单体，四分体时期，螺旋化程度高，染色体变粗了，才可以清楚地看到每个染色体有两条单体。

（2）从减数第一次分裂过程来看，染色体数目没增加，却平均分到两个细胞中。

从教材P103图上看，第一次分裂中，每个细胞有4条染色体，分裂完成时，每个细胞就只有两个染色体了。

减半的原因，是同源染色体的分开。

三．课时安排2课时。

一、有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)：由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。

即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。

规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记，若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。

例11个不含15N的洋葱根尖分生区细胞在含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含15N标记的培养液中继续培养至第二个细胞周期的分裂中期，下图能正确表示该细胞分裂中期的是(只考虑其中一条染色体上的DNA分子)()答案 D解析DNA的复制方式为半保留复制，将1个不含15N的洋葱根尖分生区细胞放入含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养一个细胞周期的时间，则第一个细胞周期结束后每条染色体的DNA上均有一条链有15N标记，一条链没有15N标记，取出细胞，移到不含15N 标记的培养液中，经过DNA复制后，第二个细胞周期的分裂中期每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体的DNA的一条链含15N标记，一条链没有15N标记，而另一条染色单体上的DNA的两条链均不含有15N标记，D项正确。

例2用32P标记了某玉米体细胞(正常体细胞含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，完成了两次细胞分裂。

下列有关叙述错误的是() A．在第一次细胞分裂的中期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是20和20B．在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总数和被32P标记的染色体数分别是40和40C．在第一次分裂完成后，形成的两个子细胞中染色体上的DNA都是有一条链含32P，另一条链不含32PD．在第二次分裂完成后，形成的四个子细胞中含32P的染色体数从0到20都有可能答案 B解析第二次分裂前的间期，DNA进行复制，形成的染色体中一个DNA的两条链均含31P，另一个DNA中一条链含有32P，另一条链含31P，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中的染色体总条数是40，被32P标记的染色体条数是20，B错误。

高考热点题型七DNA复制与细胞分裂中染色体的标记考向一减数分裂中染色体的标记情况分析1．过程图解(选取一对同源染色体)：(1)字母含义：A与a是一对同源染色体，A1与A2是A复制之后形成的姐妹染色单体，中间通过着丝粒相连；a1和a2同理。

(2)图形含义：一个圆角矩形代表一个细胞，里面的矩形代表染色体或染色单体，染色体或染色单体中的实线代表母链(原有链)，虚线代表子链(新合成链)。

2．标记情况分析：假设有一个细胞，DNA母链都被同位素标记，之后形成的子链不含有同位素标记，因为减数分裂中DNA只复制一次，所以产生的子细胞中每条染色体都有同位素标记。

1．假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给含14N的原料。

该细胞进行减数分裂产生的4个精细胞中，含15N标记的DNA的精细胞所占的比例是( ) A．0 B．25% C．50% D．100%【解析】选D。

含有一对同源染色体的精原细胞，每个DNA分子的双链均用15N标记，以含14N 的脱氧核苷酸为原料，依据DNA分子的半保留复制，每个亲代DNA分子经过复制形成的2个子代DNA分子都有1条链含有15N、另1条链含有14N，这两个DNA分子分别存在于同一条染色体所含有的2条姐妹染色单体上。

在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体分离成为染色体，分别移向细胞两极，所以减数分裂Ⅱ结束所形成的4个精细胞都含有15N，所占的比例是100%。

2．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数2n＝20)置于不含32P的培养液中培养，经过连续减数分裂后产生4个子细胞。

下列有关推断正确的是( )A．减数分裂Ⅰ后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条B．减数分裂Ⅱ后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条C．4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例为1/2D．4个子细胞中含32P染色体的子细胞比例一定为1【解析】选D。

减数分裂Ⅰ后期只有20条染色体，1个细胞中被32P标记的染色体为20条，A 错误；减数分裂Ⅱ后期，同源染色体已分离，着丝粒分裂，所以1个细胞中被32P标记的染色体为20条，B错误；减数分裂，DNA只复制一次，细胞经过连续两次分裂后产生4个子细胞，含32P染色体的子细胞比例一定为1，C错误，D正确。