第13讲减数分裂和受精作用 第四单元细胞的生命历程 考纲要求1 细胞的减数分裂 2 动物配子的形成过程 3 动物的受精过程 4 实验 观察细胞的减数分裂 考点一减数分裂与受精作用 考点二观察细胞的减数分裂 内容索引 重温高考演练模拟 知识网络答题语句 课时作业 考点一 减数分裂与受精作用 1 减数分裂 1 概念 梳理知识要点 减数分裂 范围 时期 特点 结果 进行生殖的生物 从细胞 染色体只复制一次 细胞 成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 细胞 有性 原始生殖 成熟生殖 连续分裂两次 一半 2 精子的形成过程 联会 四分体 非姐妹 同源 非同源 2 精子的形成过程 着丝点 着丝点 3 精子和卵细胞形成过程的异同点 哺乳动物 睾丸 卵巢 不均等 均等 不变形 精子 1 3 2 受精作用 1 概念 卵细胞和精子相互识别 融合成为的过程 如右图所示 2 实质 精子的与卵细胞的 相互融合 使彼此的会合在一起 3 结果 受精卵中的数目又恢复到体细胞中的数目 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 特别提醒 1 精子头部只有一个细胞核 无细胞质 线粒体聚集在尾部的基部 受精时只有头部进入卵细胞 而尾部留在外面 2 受精卵中的染色体 1 2来自父方 1 2来自母方 3 由于受精卵中的线粒体来自母方的卵细胞 而线粒体中含有少量DNA 所以受精卵中的DNA 即遗传物质 一半以上来自母方 4 精子头部的细胞膜与卵细胞膜发生融合 这体现了细胞膜的结构特点 流动性 3 意义 1 减数分裂形成的配子 具有多样性 导致不同配子 的差异 加上受精过程中卵细胞和精子结合的 同一双亲的后代必然呈现 从而有利于生物在自然选择中进化 体现了有性生殖的优越性 2 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中 对于生物的遗传和变异 都是十分重要的 染色体组成 遗传物质 随机性 多样性 染色体数目的 恒定 1 判断常考语句 澄清易混易错 1 玉米体细胞中有10对染色体 经过减数分裂后 卵细胞中染色体数目为5对 2 哺乳动物精子形成时 在减数第一次分裂过程中均存在四分体 3 有丝分裂的前期不存在同源染色体 4 在减数第二次分裂的后期 染色体数目暂时是体细胞的两倍 5 一个基因型为AaBb的精原细胞 在不发生交叉互换的情况下 能产生2种精子 2 分析命题热图 明确答题要点如图表示某动物细胞分裂相关曲线与图像 据图回答下列问题 1 图1中BC段与DE段形成的原因分别是什么 CD段包含细胞分裂的哪些过程 提示 BC段是由于DNA复制 DE段是由于着丝点分裂 CD段包含有丝分裂的G2期 前期和中期 减数第一次分裂的整个分裂期及减数第二次分裂的前期和中期 2 图2中包含哪些分裂过程 四个细胞分别处于什么时期 提示 甲 乙表示有丝分裂 乙 丙 丁表示减数第一次分裂 甲为有丝分裂后期 乙为有丝分裂产生的子细胞或精原细胞 丙为减数第一次分裂后期 丁为减数第二次分裂前期或中期 3 图2中的四个细胞分别对应图1中的哪段 提示 甲 乙对应EF段 丙 丁对应CD段 1 同源染色体 四分体 联会的概念理解 突破重点难点 同源染色体 形态和大小 来源 行为 一般相同 性染色体X Y或Z W不同 一条来自父方 一条来自母方 减 前期可以联会 分析图示 可知 1 1与2是一对同源染色体 两者构成1个四分体 3与4是一对同源染色体 两者构成另1个四分体 2 1与3是非同源染色体 1与4也是非同源染色体 3 a与a 是姐妹染色单体 b与b 是姐妹染色单体 a与b是非姐妹染色单体 a与b 也是非姐妹染色单体 4 1个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条染色单体 含4个DNA分子 2 交叉互换 1 概念 减 前期 同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象 如下图 2 时期 减 前期 3 部位 同源染色体的非姐妹染色单体之间 4 意义 进一步丰富了配子的类型 增强了有性生殖生物的变异性 3 减数分裂过程中的相关结构 物质 的数目变化 4 减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图 特别提醒 1 甲为性原细胞 乙为初级性母细胞 丙 丁为次级性母细胞 戊为性细胞 2 染色体数目减半发生在减 末期 是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的 减数第二次分裂时染色体数变化为n 2n n 没有减半 3 减 后期染色体数 DNA数都与正常体细胞相同 不同的是没有同源染色体 4 染色体 DNA变化规律及原因 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 原始生殖细胞减数分裂产生配子情况分析 以AaBb为例 3 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AaBb基因型的个体产生配子情况如下 独立遗传 无交叉互换 命题点一辨析相关概念 理顺减数分裂过程1 下列关于同源染色体和四分体的叙述 不正确的是A 同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体B 四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期C 同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体D 每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 探究命题方向 答案 解析 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体 两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后 是相同的染色体 并非同源染色体 四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构 出现在同源染色体联会后 即前期和中期 在后期同源染色体分开 四分体消失 在减数第一次分裂过程中 同源染色体两两配对的现象叫做联会 只有配对的染色体才能称为同源染色体 在减数第一次分裂过程中 复制后的同源染色体联会后形成四分体 所以每个四分体含有一对同源染色体的4条染色单体 命题点一辨析相关概念 理顺减数分裂过程2 下列有关减数分裂的叙述 正确的是A 染色体的复制是在减数第一次分裂的前期完成的B 生物的减数分裂过程有利于生物对环境的适应和进化C 减 前期 非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换属于基因重组D 哺乳动物的一个卵原细胞经过减数分裂后能产生四个卵细胞 答案 解析 减数分裂与有丝分裂一样 染色体的复制都是在分裂前的间期完成的 减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础 有利于生物对环境的适应和进化 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交叉互换属于基因重组 非同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换属于染色体变异 哺乳动物的一个卵原细胞经过减数分裂后只能产生一个卵细胞 命题点二区分减数分裂过程的相关图像3 下图甲表示某精子 乙图中不属于该精子形成过程中的细胞图像的是 答案 解析 B图中移向同一极的非同源染色体中只有一条与精子的染色体相同 因此B图不属于该精子形成过程中的细胞图像 命题点二区分减数分裂过程的相关图像4 下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图 据图所作的判断正确的是 甲 乙 丙三个细胞中都含有同源染色体 乙细胞中含有4个染色体组 丙细胞是次级精母细胞或极体 正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同 以上各细胞可能取自同一器官 在发生时间上存在乙 甲 丙的顺序A B C D 答案 解析 甲 乙细胞中都含有同源染色体 丙细胞中不含有同源染色体 错误 乙细胞中着丝点分裂 染色体数目加倍 所以含有4个染色体组 正确 由于甲为初级精母细胞 丙细胞只能是次级精母细胞 不可能为极体 正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同 错误 在动物精巢中 细胞既可以进行减数分裂产生配子 又可以进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量 所以以上各细胞可能取自同一器官 在发生时间上存在乙 甲 丙的顺序 正确 命题点二区分减数分裂过程的相关图像5 用某动物精巢为材料制作切片进行观察并绘制示意图如下 下列分析正确的是 A 甲细胞可称为次级精母细胞B 乙细胞处于减数第一次分裂后期C 丙细胞含有同源染色体 细胞处于有丝分裂后期D 丁细胞中染色体的互换区段同一位点上的基因一定相同 答案 解析 甲细胞中有同源染色体 处于减数第一次分裂中期 应该为初级精母细胞 A错误 乙细胞中染色单体分离 没有同源染色体 处于减数第二次分裂后期 B错误 丙细胞中两极都有同源染色体 处于有丝分裂后期 C正确 丁细胞中染色体的互换区段同一位点上的基因不一定相同 D错误 依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型 命题点三配子的种类和来源的分析6 某生物的基因组成如图所示 则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是 不考虑基因突变和交叉互换 A 2种和2种B 4种和2种C 2种和4种D 8种和4种 答案 解析 由图可知 该生物基因型为AaBbDD 三对基因位于三对同源染色体上 遵循基因的自由组合定律 三对基因中有两对是杂合的 所以它能产生的配子种类为22 4 ABD AbD aBD abD 但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种 这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离 等位基因随之分开 只能有两种情况 A B 或b D a b 或B D 即A与a分离 B与b分离后 若A与B分配在一起 则a只能与b分配在一起 若A与b分配在一起 则a只能与B分配在一起 命题点三配子的种类和来源的分析7 某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上 如图表示该生物的精细胞 试根据细胞内基因的类型 判断这些精细胞至少来自几个精原细胞 不考虑交叉互换 A 2个B 3个C 4个D 5个 答案 解析 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补 根据这一点可以判断 可来自一个精原细胞 可来自一个精原细胞 来自一个精原细胞 来自一个精原细胞 这些精细胞至少来自4个精原细胞 C正确 命题点三配子的种类和来源的分析8 如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体 其减数分裂过程中 同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子 则来自同一个次级精母细胞的是 答案 解析 A B C D 减数第一次分裂的特点 同源染色体分离 减数第二次分裂的特点 次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中 所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中 染色体组成应相同 综上所述 根据图2中各细胞内染色体组成特点推知 与 与 的染色体组成基本相同 结合选项可知B项正确 巧判配子的来源 命题点四减数分裂中相关数量的变化图9 如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化 下列叙述中正确的是A 若图1表示减数分裂 则图1的cd段表示同源染色体分开B 若图1表示减数分裂 则图1的bc段一个细胞中可能含有0条或1条Y染色体C 若两图均表示有丝分裂 则两图的de段一个细胞内只含有2个染色体组D 若图1表示减数分裂 图2表示有丝分裂 则两图的cd段都发生着丝点分裂 答案 解析 若图1表示减数分裂 则图1的cd段表示姐妹染色单体分开 图1的bc段中同源染色体分开之前细胞中含有1条Y染色体 分开之后则细胞中可能含有0条或1条Y染色体 若图1表示有丝分裂 则图1的de段可表示后期和末期 后期一个细胞内含有4个染色体组 若图2表示有丝分裂 则bc段着丝点已经分裂 命题点四减数分裂中相关数量的变化图10 如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时 处于四个不同阶段的细胞 中遗传物质或其载体 的数量 下列表述与图中信息相符的是A 阶段处发生基因自由组合B 代表初级精母细胞C 代表染色体D 中 的数量比是2 4 4 1 答案 解析 分析图示可知 为精原细胞 为初级精母细胞 在减 后期可发生基因自由组合 为次级精母细胞减 前期和中期 为精细胞 表示染色体 表示染色单体 表示DNA 中 DNA的数量比是2 4 2 1 故A正确 命题点四减数分裂中相关数量的变化图11 图甲 乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图 图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化 图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量 下列叙述不正确的是 答案 A 图甲 乙所示细胞都有2个染色体组B 图甲 乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段C