2013高考生物一轮复习 第18课时 减数分裂和受精作用精品学案

用心 爱心 专心1 第第 1818 课时课时 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用 知识网络 基础梳理 一 减数分裂 1 减数分裂是形成有性生殖细胞的分裂方式 在分裂过程中 DNA 复制 次 细胞 分裂 次 分裂产生的子细胞中 DNA 和染色体数是体细胞的 2 雄性动物减数分裂开始于 细胞 一个该细胞经过 DNA 复制 形成 细胞 它经过第一次分裂产生两个 细胞 再经过第二次分裂 共 产生四个 细胞 最后经过变形成精子 3 雌性动物的减数分裂开始于 细胞 一个该细胞经过 DNA 复制 形成 细胞 它经过第一次分裂 形成一个 细胞和一个 前 者经过第二次分裂 形成一个 细胞和一个 后者经过第二次分裂 形 成两个 4 减数分裂过程中最明显的一个特征是发生了同源染色体的联会 该过程发生在第 次分裂中 同源染色体是指 一般 都相同的两个染色体 同源染色体联会后 一对同源染色体上就有了 姐妺染色单体 因此 联会后的一对同源染色体就是一个 5 比较精子和卵细胞的形成过程 明显的区别有两项 一是在卵细胞的形成过程中 细胞和 细胞的分裂是不均等的 而在精子形成过程中没有 用心 爱心 专心2 这种现象 细胞的分裂都是均等的 二是一个精原细胞经过减数分裂 产生了 个精 子 而一个卵原细胞经过减数分裂 产生了 个卵细胞 6 比较减数分裂与有丝分裂 减数分裂中除了出现同源染色体的联会 还出现了 二 受精作用 1 受精作用是精子和卵细胞 成为受精卵的过程 受精后 受精卵 的细胞膜发生复杂的生理反应 阻止其它精子再进入 2 和卵细胞相比 受精卵的代谢 3 减数分裂和受精作用对于维持 的恒定 对于 都是非常重要的 考点突破 考点一 减数分裂的过程 1 以精子形成为例 总结减数分裂过程中的变化 时期 细胞 名称 主要变化 间期 精原 细胞 DNA 分子复制 有关蛋白质合成 细胞体积增大 前同源染色体联会 形成四分体 染色质变成染色体 可看到四分体 中 四分体排列细胞中央的赤道板上 同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧 后同源染色体分离 移向细胞两极 第 一 次 分 裂 末 初 级 精 母 细 胞 细胞膜向内凹陷 细胞第一次分裂 前细胞内染色体减半 染色体散乱分布 中染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上 后着丝点分裂 染色单体分离形成子染色体 移向细胞两极 第 二 次 分 裂 末 次 级 精 母 细 胞 细胞膜向内凹陷 细胞第二次分裂 2 减数分裂过程中 DNA 分子 染色体 染色单体 四分体个数 同源染色体对数的变化 用心 爱心 专心3 体细胞染色体 2N DNA 分子数 2C 表中最后两列 P 表示同源染色体对数 Q 表示四 分体个数 时期 细胞 名称 DNA 分 子数 染色 体数 染色单 体数 PQ 间期 精原 细胞 2C 4C2N0 4NN0 前 4C2N4NNN 中 4C2N4NNN 后 4C2N4NN0 第 一 次 分 裂 末 初 级 精 母 细 胞 4C 2C2N N4N 2NN0 前 2CN2N00 中 2CN2N00 后 2CN 2N2N 000 第 二 次 分 裂 末 次 级 精 母 细 胞 2C 1C2N N000 例 1 雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞 C1 C2 一个初级精母细胞经减 数第一次分裂形成两个次级精母细胞 S1 S2 比较 C1 与 C2 S1 与 S2 细胞核中 DNA 数 目及其贮存的遗传信息 正确的是 A DNA 数目 C1 与 C2 相同 S1 与 S2 不同 B 遗传信息 C1 与 C2 相同 S1 与 S2 不同 C DNA 数目 C1 与 C2 不同 S1 与 S2 相同 D 遗传信息 C1 与 C2 不同 S1 与 S2 相同 解析 C1 C2 是细胞有丝分裂形成的 而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经复 制后平均分配到两个子细胞中 保持遗传物质的稳定性 所以 C1 和 C2 的遗传信息相同 而 S1 和 S2 是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞 减数第一次分裂的重要特征是同 源染色体平均分配到两个子细胞 染色体数目减半 有染色单体 无同源染色体 所以遗 传信息不同 且 XY 两条性染色体上的基因不同 答案 B 正确 答案 B 变式 1 若人的成熟神经细胞核中 DNA 含量为 a 下列各项核 DNA 含量分别为 2a a 0 5a 的是 A 初级精母细胞 次级精母细胞 精子 用心 爱心 专心4 B 精原细胞减数分裂间期 精细胞 极体 C 精原细胞有丝分裂后期 口腔上皮细胞 成熟红细胞 D 正在发生调亡的细胞 癌细胞 卵细胞 解析 A 项中三种细胞核 DNA 含量依次为 2 1 0 5 B 项中三种细胞相应值为 1 2 0 5 0 5 C 项中相应值为 2 1 0 D 项中相应值为 1 1 若考虑分裂 则数值变 化为 1 2 0 5 答案 A 考点二 精子形成过程和卵细胞形成过程的比较 在精子形成过程和卵细胞形成过程中 遗传物质 DNA 和染色体的变化是相同的 都是在分 裂间期 DNA 进行复制 在第一次分裂前期发生同源染色体的联会配对形成四分体 第一次 分裂后期同源染色体分离 第二次分裂的变化也是相同的 区别是 1 分裂结果不同 一个精原细胞经过分裂 形成四个能进行生殖的精细胞 进 一步可变形成四个精子 而一个卵原细胞经过减数分裂 只形成一个能进行生殖的卵细胞 另外三个是不能进行生殖的极体 2 初级精母细胞和次级精母细胞的分裂是均等的 而初级卵母细胞和次级卵母细胞的分 裂是不均等的 初级卵母细胞分裂产生较大的次级卵母细胞和极体 次级卵母细胞分裂产 生较大的卵细胞和较小的极体 例 2 果蝇的体细胞中含有四对同源染色体 它的一个初级精母细胞在进行减数分裂过程 中形成的次级精母细胞种类和在减数分裂结束时形成的精子的种类分别是 A 1 2B 1 4 C 2 2D 2 4 解析 本题要注意是 一个 初级精母细胞 一个初级精母细胞经减数分裂形成四个精 子 这四个精子是两两相同的 因此 精子是两类 究其原因 是一个初级精母细胞的同 源染色体分离 产生了两个不同的次级精母细胞 而一个次级精母细胞会产生两个相同的 精子 答案 C 变式 2 下列属于精子和卵细胞形成过程中共同点的叙述是 A 一个原始的生殖细胞产生两个次级精母细胞或次级卵母细胞 B 一个次级精母细胞分裂产生两个精细胞 一个次级卵母细胞分裂产生两个卵细胞 C 一个卵细胞和一个精细胞中的染色体数目和核 DNA 含量都是正常体细胞的一半 D 一个卵细胞和一个精细胞中含有的各种营养物质的含量是相同的 解析 一个卵原细胞产生一个次级卵母细胞和一个极体 A 项错误 一个次级卵母细胞 产生一个卵细胞和一个极体 B 项错 一个卵细胞中几乎含有卵原细胞全部的细胞质 而 一个精子中仅含有很少的细胞质 D 项错 用心 爱心 专心5 答案 C 考点三 减数分裂和有丝分裂的比较 减数分裂和有丝分裂的共同点是 在细胞分裂间期都进行 DNA 的复制 在分裂期都有染色 体和染色质形态的转变 都有着丝点的分裂和姐妺染色单体的分离 对于动物细胞来说 细胞分裂过程中都是由中心体发出星射线形成纺锤体 细胞分裂的方式也相同 都是细胞 膜向内凹陷 将细胞缢裂为两部分 区别是 减数分裂中发生了同源染色体的配对及分离 而在有丝分裂中是没有发生的 特别注意 有丝分裂中虽然没有发生同源染色体的配对 但对于二倍体生物来说 进行有 丝分裂的细胞仍然存在同源染色体 只不过是没有配对而已 例 3 仅在减数分裂过程中出现 而有丝分裂过程中不出现的选项是 A 分裂间期 DNA 复制与相关蛋白质合成 B 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞 C 联会后非姐妹染色单体发生部分 DNA 交换 D 发生基因突变和染色体变异 解析 DNA 复制和相关蛋白质合成是有丝分裂和减数分裂过程中都发生的 都发生在间 期 姐妹染色单体分离也都发生 有丝分裂和后期和减数分裂第二次分裂的后期发生分离 并在末期进入两个子细胞中 这两种变异在有丝分裂和减数分裂都可能发生 并且对染色 体变异来说 都有结构变异和数目变异 不同的是 有丝分裂过程中不会发生基因重组 而减数分裂过程会发生基因重组 如选项 C 提到的同源染色体的非姐妹染色单体上的部分 DNA 互换 答案 A 变式 3 某雄性动物的基因型为 AaBb 其中的一个精原细胞先经过有丝分裂 再进行减数 分裂 形成的精子的基因型不可能的情况是 A 两个 AB 两个 Ab 两个 aB 两个 ab B 4 个 AB 4 个 ab C 4 个 Ab 4 个 ab D 4 个 aB 2 个 Ab 1 个 AAb 1 个 b 考点四 受精作用 受精作用不仅仅是精子和卵细胞的遗传物质组合到一个细胞中去 同时 细胞还要发生很 多变化 1 细胞识别 同种生物的精子和卵细胞可以互相识别 而后融合成受精卵 不同种生物的 精子和卵细胞很难融合 但并非不能 如自然界中有很多种间杂交生物 虽然它们是不育 的 但受精作用还是能发生的 用心 爱心 专心6 细胞识别还发生在受精作用后 受精卵形成后 细胞表面发生了一系列变化 其中包括糖 蛋白的改变 这样 精子和受精卵便不能进行融合 避免了异常生物的出现 2 细胞代谢 卵细胞未受精前 代谢缓慢 受精形成受精卵后 代谢明显增强 这样有利 于细胞分裂 分化形成新个体 例 4 下列对受精作用的叙述 正确的是 A 精子和卵细胞的细胞膜融为一体 原理是细胞膜具有一定的流动性 B 受精卵中所含的物质各有一半来自精子 另一半来自卵细胞 如蛋白质 核酸 糖类 脂质等 C 受精作用过程中 精子和卵细胞的识别 与卵细胞膜有关 而与精子细胞膜无关 D 受精卵中所有的基因都是成对存在的 解析 两个细胞的膜的融合 原理是膜的流动性 从物质来看 核遗传物质是卵细胞和 精子各提供一半 但细胞质中的各种物质 如蛋白质 糖类 脂质等 绝大多数来自卵细 胞 包括细胞质中线粒体的遗传物质也是这样 几乎都来自细胞质 细胞识别是由两个细 胞互相识的 与两个细胞都有关系 选项 D 需要考虑受精卵的染色体 如果是同型的 XX 或 ZZ 则基因是成对的 若是异型的 如 XY 或 ZW 则基因不一定成对 答案 C 变式 4 对同一生物的受精卵和体细胞的叙述 正确的是 A 含有的遗传物质完全相同 B 含有的染色体数目不论在任何时期都不变 C 受精卵中所有的基因都表达 而体细胞由于分化 并非所有的基因都表达 D 细胞中基因表达的方式完全相同 都要 经转录和翻译两个过程 考点五 减数分裂和受精作用的有关曲线 用心 爱心 专心7 例 5 某二倍体生物的某细胞内含有 10 条染色体 10 个 DNA 分子 且细胞膜开 始缢缩 则该细胞 A 处于有丝分裂的中期B 正在发生基因自由组合 C 将形成配子D 正在进行 DNA 复制 解析 细胞膜开始缢缩 应是细胞分裂的后期 再加上染色体数目和 DNA 分子数目相同 可排除是减数第一次分裂后期 后期染色体数目加倍 则加倍前的中期染色体数是 5 条 奇数 应是减数分裂第二次分裂 B 发生在减数分裂第一次分裂 而 D 项发生在细胞分裂 的间期 变式 5 对下面图 1 和图 2 分析错误的是 A 图 1 只能描述有丝分裂 不能描述减数分裂 B 图 1 和图 2 中 DNA 含量或数目增加的原因是相同的 C 图 1 和图 2 中 DNA 含量或数目减半的原因是相同的 D 若图 1 表示减数分裂 只能表示第一次分裂过程中的 DNA 含量变化 解析 图 1 只能表示有丝分裂 因为减数分裂过程中 DNA 要随细胞分裂减半两次 两图 中 DNA 数目减半的原因不同 图 1 是由于细胞分裂 图 2 是由于着丝点分裂 图 2 表示减 数分裂时 表示的全过程 每个染色体上的 DNA 分子数为 2 的时期包括第一次分裂全过程 和第二次分裂的前 中期 因为这些阶段都含有染色单体 答案 C 用心 爱心 专心8 课时作业 1 真核生物进行有性生殖时 通过减数分裂和随机受精使后代 A 增加发生基因突变的概率 B 继承双亲全部的遗传性状 C 从双亲各获得一半的 DNA D 产生不同于双亲的基因组合 答案 D 2 下列关于减数分裂的叙述 正确的是 减数分裂包括两次连续的细胞分裂 在次级卵母细胞中存在同源染色体 着丝点在第一次分裂后期一分为二 减数分裂的结果 染色体数减半 DNA 数不变 同源染色体的分离 导致染色体数目减半 联会后染色体复制 形成四分体 染色体数目减半发生在第二次分裂的末期 A B C D 解析 次级卵母细胞中不再存在同源染色体 因为减数第一次分裂的后期 同源染色体 分开 而着丝点是在第二次分裂后期一分为二的 不是在第一次分裂后期 减数分裂过程 中 生殖细胞中的染色体数和 DNA 分子数都减少了一半 染色体的复制是联会之前完成的 染色体数目的减半发生在减数第一次分裂的末期 所以只有 和 是正确的 其余叙述都 是错误的 答案 C 4 下列有关细胞减数分裂过程中染色体 DNA 数目的叙述 错误的是 A 次级精母细胞中的 DNA 分子正好和正常体细胞的 DNA 分子数目相等 B 减数第二次分裂后期 细胞中染色体数目只有正常体细胞数目的一半 C 初级精母细胞中染色单体的数目正好和细胞中 DNA 分子数目相等 D 任何一种哺乳动物的细胞中染色体数目和着丝点数目都相同 解析 减数第二次分裂后期 每条染色体上的着丝点一分为二 两条姐妹染色单体形成 两条子染色体 结果是细胞中染色体数目与正常体细胞数目相等 答案 B 4 下图表示细胞分裂和受精作用过程中核 DNA 含量和染色体数目的变化 据图分析可得出 用心 爱心 专心9 a 阶段为有丝分裂 b 阶段为减数分裂 M 点所示过程与细胞膜的流动性有关 GH 段和 OP 段 细胞中含有的染色体数是相等的 MN 段发生了核 DNA 含量的加倍 A B C 产生的 H 和 解析 图中 a 段是有丝分裂过程 b 段是减数分裂过程 LM 段是受精作用过程 c 段是 有丝分裂过程 在受精过程中 精子与卵细胞的结合与细胞膜的流动性有关 MN 段是有丝 分裂的间期 前期 中期 发生了核 DNA 含量加倍 OP 段是有丝分裂的后期 由于着丝点 分裂 染色体数目加倍 是 GH 段染色体数目的 2 倍 解本题时 应注意两个指标 核 DNA 含量 染色体数目 是不对称的 答案 A 5 图中横坐标 1 2 3 4 表示某种哺乳动物 2n 在有性生殖过程中某些时期的细胞 图 中 a b c 表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化 可以与图中 1 2 3 4 相对 应的细胞是 A 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 B 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 C 卵原细胞 次级卵母细胞 第一极体 第二极体 D 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 解析 初级精 卵 母细胞 次级精 卵 母细胞 或第一极体 中染色体 DNA 染色单体 1 2 2 但初级精 卵 母细胞中的染色体是次级精 卵 母细胞中的两倍 精 卵 原细胞 中无染色单体 染色体和 DNA 数目相同 精细胞或精子中无染色单体 但染色体数是精原 细胞的一半 答案 B 6 a 和 b 属于同一种物体内的两个细胞 通过对其核内 DNA 分子含量的测定 发现 a 细胞 中 DNA 含量是 b 细胞的两倍 最可能的解释是 A a 是正常体细胞 b 是处于减数第一次分裂结束时的细胞 用心 爱心 专心10 B a 是处于有丝分裂后期的细胞 b 是处于有丝分裂前期的细胞 C a 是处于有丝分裂前期的细胞 b 是处于减数第一次分裂后期的细胞 D a 处于有丝分裂中心体相互分离时 b 处于次级性母细胞中染色体移向两极时 解析 两个细胞的 DNA 含量相差一倍 可能是 DNA 复制的结果 复制后是复制前的二倍 也可能是减数分裂的结果 减数分裂形成的生殖细胞 DNA 是体细胞的一半 A B C 三项 中 前后两种细胞的 DNA 含量相等 只有 D 项符合 答案 D 7 仅在减数分裂过程中出现 而有丝分裂过程中不出现的选项是 A 分裂间期 DNA 复制与相关蛋白质合成 B 分裂过程中存在染色质与染色体周期性变化 C 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞 D 同源染色体分开分别进入两个子细胞 解析 A B C 三项是有丝分裂和减数分裂共同的特征 D 两项仅发生在减数分裂过程中 答案 D 8 某人的一个细胞中有两个 X 染色体 若不考虑变异的发生 下列说法正确的是 A 这一定是一个女性的体细胞 细胞染色体总数为 46 个 B 这可能是一个女性的次级卵母细胞 细胞染色体总数为 46 个 C 这可能是一个男性的初级精母细胞 染色体总数为 46 个 D 这可能是一个男性的次级精母细胞 染色体总数为 24 个 解析 两个 X 染色体 可能是女性的体细胞 也可能是初级卵母细胞 也可能是次级卵 母细胞或次级精母细胞 但存在两个 X 时 染色体总数一定为 46 个 答案 B 9 番茄的染色体数为 24 一个番茄细胞发生了减数分裂 所形成的细胞中 3 个退化了 最后一个细胞随即又发生了三次有丝分裂 你会找到多少个细胞核 这些细胞核各含有多 少条染色体 A 4 个细胞核 各有 12 条染色体 B 4 个细胞核 各有 24 条染色体 C 8 个细胞核 各有 12 条染色体 D 8 个细胞核 各有 24 条染色体 解析 减数分裂后 染色体数目减半 应是 12 条 减数分裂结果保留了一个生殖细胞 该细胞三次有丝分裂形成的子细胞数目为 8 个 答案 C 10 对性腺组织细胞进行荧光标记 等位基因 A a 都被标记为黄色 等位基因 B b 都被 标记为绿色 在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞 下列有关推测合理的是 B A 若这 2 对基因在 1 对同源染色体上 则有 1 个四分体中出现 2 个黄色 2 个绿色荧光点 用心 爱心 专心11 B 若这 2 对基因在 1 对同源染色体上 则有 1 个四分体中出现 4 个黄色 4 个绿色荧光点 C 若这 2 对基因在 2 对同源染色体上 则有 1 个四分体中出现 2 个黄色 2 个绿色荧光点 D 若这 2 对基因在 2 对同源染色体上 则有 1 个四分体中出现 4 个黄色 4 个绿色荧光点 解析四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会的结果 题干中的 2 对等位基因若在 1 对同源染色体上 则 1 个四分体中会出现 4 个黄色和 4 个绿色荧光点 若这 2 对基因在 2 对同源染色体上 则四分体中只有 A a 或者只有 B b 且不能同时 11 下列示意图分别表示某动物 2n 4 体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体 染色单体和 DNA 含量的关系及细胞分裂图像 请分析回答 1 图 1 中 a c 柱表示染色单体的是 图 1 中所对应的细胞中存在同源染色体的 是 2 图 1 中 的数量关系对应于图 2 中 由 变为 相当于图 2 中 过程 3 图 2 乙细胞产生的子细胞名称为 4 请绘出该细胞在减数分裂过程中 每条染色体 DNA 分子含量变化曲线 答案 1 b 2 乙乙到丙 3 次级卵母细胞和极体 4 如下图 12 下图 1 是同一种生物体内 有关细胞分裂的一组图像 图 2 是该生物一个细胞中的 DNA 含量随细胞