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二、遗传规律与减数分裂的关系

减数分裂、受精作用与染色体行为 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 减数分裂中同源染色体分离及非同源染色体自由组合,是孟德尔遗传定律的细胞学基础。

从哪来 本知识点建立在“二、有丝分裂(重点!)”之上。学生需先掌握有丝分裂中染色体的复制、着丝点分裂及染色体均分机制,才能理解减数分裂中同源染色体配对、分离的特殊性。

为什么 遗传定律描述的是宏观现象(性状分离比),而减数分裂揭示了微观机制(染色体行为)。 1. 分离定律:在减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,分别进入两个子细胞,导致配子中只含每对同源染色体中的一条,从而实现了等位基因的分离。 2. 自由组合定律:在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致位于不同对同源染色体上的非等位基因也随之自由组合,产生了多样化的配子。 因此,染色体在减数分裂中的行为,直接解释了基因传递的规律。

类比法:扑克牌发牌模型** **适合学生
形象思维强、抽象逻辑较弱、喜欢动手操作的学生。 操作:准备一副扑克牌,将红桃和黑桃的同点数牌(如红桃A和黑桃A)定义为“同源染色体”。 1. 让学生把一副牌洗乱(模拟DNA复制后的状态)。 2. 要求将牌分成两堆,规则是:每一对同点数的牌必须分开,分别放入两堆(模拟减I后期同源染色体分离)。 3. 再要求将两堆牌各自再分一次,这次没有特定配对规则,随机分(模拟减II后期姐妹染色单体分离)。 4. 关键点:强调在第一步分牌时,不同点数的牌(非同源染色体)是如何随机落入两堆的,这解释了自由组合。
时空推演法:染色体行为时间轴** **适合学生
逻辑严密、擅长流程图分析、空间想象力好的学生。 操作:在黑板上画出减数分裂的四个关键时期(减I前、减I后、减II前、减II后),并在每个时期标注染色体的状态。 1. 减I前:强调“联会”,画出二价体(四分体),指出此时基因位于姐妹染色单体上。 2. 减I后:重点讲解“同源染色体分离”,用箭头画出染色体去向,强调此时着丝点未分裂。 3. 减II后:强调“着丝点分裂”,姐妹染色单体分开,此时才真正形成单倍体配子。 4. 对比:将减数分裂的染色体数目变化(2N -> N -> 2N -> N)与有丝分裂(2N -> 4N -> 2N)进行对比,突出减数分裂的核心是“同源染色体分离”。
反证纠错法:假设没有减数分裂** **适合学生
批判性思维强、喜欢探究“为什么”、对常规教学感到枯燥的学生。 操作:提出一个假设情境——“如果生物体只进行有丝分裂产生配子,会发生什么?” 1. 推导:有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变(2N)。如果配子是2N,受精后受精卵变成4N,下一代再产生4N配子,受精后变成8N…… 2. 结论:世代交替中染色体数目会指数级增加,生物体将无法维持正常形态和遗传稳定性。 3. 反转:因此,必须存在一种特殊的分裂方式,使染色体数目减半。这种分裂方式就是减数分裂。 4. 联系:减数分裂不仅减半,还通过同源染色体分离和自由组合,实现了基因的重新洗牌,这是遗传多样性的来源。
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练一道
基础题
某生物体细胞中有2对同源染色体(A/a, B/b)。在减数第一次分裂后期,A染色体移向一极,B染色体移向另一极。请问: 1. 该细胞产生的两个次级性母细胞中,染色体组成分别是什么? 2. 若该生物进行减数分裂产生配子,理论上配子的基因型有哪些?
变式
某雄性动物(2n=4)的一个精原细胞,在减数分裂过程中,有一对同源染色体(1号)在减I后期未分离,而是移向了同一极;另一对同源染色体(2号)正常分离。假设2号染色体上的基因为D/d,1号染色体上的基因为E/e。请问: 1. 该精原细胞最终能产生几个正常的精子? 2. 产生的异常精子的染色体数目和基因型可能是什么?
看解答过程
1. 减I后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合。 - 若A移向一极,则a移向另一极。 - 若B移向另一极(与a同侧),则b移向A所在极。 - 因此,一个次级性母细胞含A和b,另一个含a和B。 - 答案:Ab 和 aB。 2. 由于非同源染色体自由组合,A/a与B/b的组合是随机的。 - 组合1:A与B -> AB - 组合2:A与b -> Ab - 组合3:a与B -> aB - 组合4:a与b -> ab - 答案:AB, Ab, aB, ab 四种。
试试手自己判
检测题
一个基因型为AaBb的精原细胞(A/a与B/b位于两对同源染色体上),在减数分裂过程中,A和B移向同一极,a和b移向另一极。请问: 1. 该精原细胞产生的四个精子的基因型是什么? 2. 如果该生物体产生大量配子,配子的基因型及比例是多少?
看答案和判分标准
答案:1. AB, AB, ab, ab。 2. AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1。
判对标准:
- 第1问:必须答出四个精子的具体基因型,且成对出现(AB, AB, ab, ab)。如果答出AB, ab, AB, ab也算对,顺序不限。
- 第2问:必须答出四种基因型,且比例为1:1:1:1。如果只答出AB和ab,则错误,因为大量配子涉及多个精原细胞的自由组合。
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