第12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 考点一减数分裂的相关概念 考点三蝗虫精巢的压片及观察 考点二减数分裂的过程 受精作用 矫正易错强记长句 重温高考演练模拟 内容索引 课时作业 减数分裂的相关概念 考点一 1 减数分裂的概念 知识梳理 有性 原始生殖 成熟生殖 连续分裂两次 一半 2 同源染色体和非同源染色体 1 同源染色体 同源染色体 形态和大小 一般相同 性染色体X Y或Z W不同 来源 一条来自父方 一条来自母方 行为 减数分裂 前期可以联会 2 非同源染色体 指形态 大小各不相同 且在减数分裂中的染色体 不配对 3 联会与四分体 1 联会 是指减数第一次分裂过程中 前期 两两配对的现象 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 3 一个四分体 对同源染色体 条染色体 条染色单体 个DNA分子 含条脱氧核糖核苷酸链 同源染色体 1 2 4 4 8 4 交叉互换 1 概念 减数分裂 前期 同源染色体的之间互换片段的现象 2 时期 3 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 非姐妹染色单体 减数第一次分裂前期 1 形态 大小不同的染色体一定不是同源染色体 2 形态大小相同的染色体一定是同源染色体 3 减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体 4 同源染色体携带的遗传信息一定相同 5 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 6 有丝分裂的前期不存在同源染色体 如图表示减数分裂中某时期的图像 请分析 1 图中染色体是同源染色体的是哪些 哪些是非同源染色体 提示A B是一对同源染色体 C D是另一对同源染色体 属于非同源染色体的有 A与C B与C A与D B与D 提示 2 图中四分体 染色体 染色单体各有几个 条 提示2个四分体 4条染色体 8条染色单体 3 图中a与a 是什么关系 a与b是什么关系 提示a与a 是姐妹染色单体 a与b是同源染色体中的非姐妹染色单体 提示 命题点辨析相关概念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 命题探究 答案 解析 解析同源染色体是一条来自父方 一条来自母方的染色体 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体 A项错误 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 B项正确 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 C项正确 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 D项正确 2 同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是A 它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的B 它们的形状 大小一般都是相同的C 它们所含的基因都是相同的D 一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的解析姐妹染色单体是复制而来的 而同源染色体一条来自父方 一条来自母方 A项错误 同源染色体上所含基因不一定相同 C项错误 一对同源染色体上有4个DNA分子 而一对姐妹染色单体上有2个DNA分子 D项错误 答案 解析 易错提醒 关注同源染色体界定的三个易错点 1 同源染色体的形态 大小一般都相同 但也有大小不同的 如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体 X染色体较大 Y染色体较小 2 着丝粒分裂后 姐妹染色单体变成的染色体尽管大小 形状相同 但不叫同源染色体 这两条染色体是经复制形成的 其上的基因相同 若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的 3 同源染色体的存在 体细胞中也存在同源染色体 只是在有丝分裂过程中不出现联会 分离等现象 减数分裂的过程 受精作用 考点二 1 减数分裂过程 1 精子的形成过程 以哺乳动物为例 知识梳理 联会 四分体 非姐妹 同源 非同源 着丝粒 着丝粒 2 减数分裂过程中的相关结构 物质 的数目变化 2n 2n 2n 2n n 4c 4c 4c 4c 2c 4n 4n 4n 4n 2n n n n n 0 n n 2n 2n n 2c 2c 2c 2c c 2n 2n 0 0 0 0 0 0 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 3 意义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 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 染色体数目的 恒定 相关视频 1 判断有关减数分裂的叙述的正误 1 有丝分裂和减数分裂都有细胞周期 2 减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体 3 高等动物产生精子或卵细胞的过程中 只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组 4 正常情况下 在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中 一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条 5 减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小 形态一样 但不是同源染色体 2 判断有关受精作用的叙述的正误 1 精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的 2 受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方 一半来自母方 3 受精作用实现了基因重组 造成有性生殖后代的多样性 下图表示某动物的精子形成过程 据图分析 1 过程 的分裂方式是 2 过程 的主要变化是 发生在 期 3 甲细胞的名称是细胞 细胞乙中 填 有 或 没有 同源染色体 4 同源染色体分离发生在过程 着丝粒分裂发生在过程 有丝分裂 DNA复制和有关蛋白质的合成 减数第 一次分裂前的间 初级精母 没有 重点剖析 1 减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图 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 染色体数目变化及原因 减数第一次分裂末期 同源染色体分开平均进入两个子细胞 染色体数目减半 减数第二次分裂后期 着丝粒分裂 染色体数目加倍到体细胞水平 减数第二次分裂末期 细胞一分为二 染色体数目减半 3 核DNA数目变化及原因 减数第一次分裂前的间期 DNA复制 核DNA数目加倍 减数第一次分裂末期 细胞一分为二 核DNA数目减半 减数第二次分裂末期 细胞一分为二 核DNA数目再减半 4 染色单体数目变化及原因 减数第一次分裂前的间期 DNA复制 染色单体形成 减数第一次分裂末期 细胞一分为二 染色单体数目减半 减数第二次分裂后期 着丝粒分裂 染色单体消失 2 减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况 以AaBb为例 没有基因突变和交叉互换 如图 分析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 一个个体有很多性原细胞 上图各种情况都可以发生 因此可产生2n种配子 n代表同源染色体的对数 2 一个卵原细胞只能产生1个卵细胞 只能是1种 3 一个精原细胞只能以上图中的一种情况分裂 因此可产生4个精细胞 这4个细胞 两两相同 是2种 命题点一减数分裂相关图像的分析1 某基因型为AaBb 两对基因独立遗传 的二倍体生物 一个精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞如图所示 下列说法正确的是A 该细胞减数第一次分裂四分体时期发生过交叉互换B 甲 乙细胞中均含有2对同源染色体C 乙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D 该过程中A突变成a导致基因结构的改变 命题探究 答案 解析 解析由题图可知 甲中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为A a 而乙中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为a a 说明甲中的a是基因突变形成的 A项错误 D项正确 减数第一次分裂后期同源染色体分离 在次级精母细胞中不含同源染色体 B项错误 乙产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异 C项错误 2 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 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 乙细胞中着丝粒分裂 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 方法技巧 依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型 命题点二减数分裂相关结构或物质数量变化的分析3 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 阶段处可发生基因自由组合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 解析分析图示可知 为精原细胞或次级精母细胞 为初级精母细胞 在减数分裂 后期可发生基因自由组合 A项正确 为次级精母细胞 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B C D项错误 4 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 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 图丁中a时期可对应图丙的de段 图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞D 有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示 答案 解析 解析图甲所示细胞处于有丝分裂中期 图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期 都含有2个染色体组 A项正确 图丙中bc段的每条染色体含有2个DNA分子 与图甲对应 de段每条染色体上含有1个DNA分子 与图乙对应 B项正确 图丁中a时期DNA和染色体数目相同 相对含量都为4 对应有丝分裂后期 末期 图丙的de段表示着丝粒分裂后 每条染色体含有1个DNA分子 可对应图丁中a时期 图丁中b时期DNA数目是染色体数目的2倍 说明一条染色体上含2条染色单体 可对应图甲细胞 C项错误 图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量 曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化 也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化 D项正确 归纳提升 引发相关物质数量变化的四大原因 命题点三配子的种类和来源的分析5 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 答案 解析 A 2种和2种B 4种和2种C 2种和4种D 8种和4种 解析由图可知 该生物的基因型为AaBbDD 三对基因位于三对同源染色体上 其遗传遵循基因的自由组合规律 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 种 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 6 某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上 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