4减数分裂和受精作用课件

1.4.2减数分裂和受精作用2015高考第一轮复习2015.最新考纲1、概念:是指生物的繁殖不经过生殖细胞的结合,由生物个体的营养细胞或营养体的一部分,直接产生同种新个体的生殖方式,是生物进化中一种较为原始的生殖方式。2、无性生殖又可分为:营养繁殖和孢子繁殖。一、无性生殖3、无性繁殖是特点是:生殖过程简单,繁殖迅速,可保持生物固有的性状,缺点是生活力、代谢能力、适应性会慢慢衰退。二、有性生殖

有性生殖是由亲体产生性细胞,两个性细胞结合成为合子,由合子发育成为一个新的个体的生殖方式。常见的有性生殖方式有接合生殖和配子生殖。(一)接合生殖接合生殖是由两个亲体细胞相互交换部分核物质后,分开进行细胞分裂的一种生殖方式(如细菌和原生动物草履虫等)。(二)配子生殖性细胞称为配子。由两个配子结合的生殖方式称配子生殖。配子生殖根据两性配子之间的差异程度,又可分为同配生殖、异配生殖与卵式生殖3种类型。（1）同源染色体和非同源染色体（2）联会和四分体（3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体（4）同源染色体和姐妹染色单体二.染色体、染色单体、同源染色体和四分体的关系

1．同源染色体和非同源染色体考点剖析

⑴同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。

⑵非同源染色体是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。

2．联会和四分体

⑴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，但螺旋程度低观察不到。

⑵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

⑴姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

⑵非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。1个四分体=对同源染色体=条染色体=条染色单体四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换124A与B的关系？A与C的关系？a与a′的关系？a与b′的关系？A和B合称什么？（同源染色体）（非同源染色体）（姐妹染色单体）（非姐妹染色单体）（四分体）下列关于四分体的叙述，不正确的是()(多选)A.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体B.四分体就是4条染色单体C.复制后的同源染色体都形成四分体D.四分体时期的下一个时期是联会BCD经典例题：bAAaaBBbABAbaBab同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换可能导致基因重组姐妹染色单体会发生交叉互换吗？会导致什么发生？5.交叉互换初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子四分体非同源染色体自由组合同源染色体分离

AaBb精细胞精子______变为头部的主要部分_______发育为头部的顶体_______演变为精子的尾_______形成尾基部的线粒体鞘其它物质浓缩成_______细胞核高尔基体中心体线粒体原生质滴变形2.精细胞的形成过程（染色体组合1）.exe3.精细胞的形成过程（染色体组合2）.exe1.减数分裂与精子的形成.exe减Ⅰ和减Ⅱ的区别（二倍体生物）复制不复制初级性母细胞次级性母细胞（第一极体）有联会,四分体（交叉互换），同源染色体分离，非同源染色体自由组合无同源染色体2N→N（减半）N→2N→N(不变)4N→2N（减半）2N→N（减半）特别提醒(1)减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。(2)减数第一次分裂分开的是同源染色体，减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体。卵原细胞联会，形成四分体初级卵母细胞第一极体第二极体卵细胞次级卵母细胞3.特点:1个卵原细胞（染色体数:2n）1个初级卵母细胞（染色体数:2n）1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）体细胞（染色体数:2n）有丝分裂细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：细胞不均等分裂形成1个次级卵母细胞和1个第一极体着丝点分裂，染色单体分离除名称及分裂方式外均与精子形成过程相同笔记4．图解精子、卵细胞形成过程的异同点(以动物为例)4、精子和卵细胞形成过程比较（总结）精子的形成过程卵细胞的形成过程相同点不同点场所细胞质分裂子细胞个数是否变形睾丸卵巢细胞质均等分裂细胞质不均等分裂1个精原细胞→4个精子有变形过程无变形过程1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体染色体的行为变化相同即在间期染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子染色体染色单体DNA同源染色体四分体体细胞NNNN000002N2N2N2N2NN2NNN00-4a4a4a4a2a2a002a2a-4a4a4a4a2a2a2aa00NN00000五、减数分裂DNA、染色体、染色单体等的变化次级精母细胞2N（2）4N精原细胞DNA变化曲线初级精母细胞精子细胞N（1）每条染色体上的DNA数染色体和DNA数量变化曲线精原细胞次级精母细胞初级精母细胞精细胞

六、细胞分裂过程中各时期图像和曲线的鉴别一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。可按如下原则判定。前期图形是否有同源染色体无：减数第二次分裂;A2有:

染色体散乱分布（有丝分裂;A1）特殊状态（联会、四分体）（减–I；A3、A4）A组

中期图形是否有同源染色体无：减数第二次分裂；B3有：

染色体着丝点在赤道板上（有丝分裂；B1）四分体排列在细胞中央（减–I；B2）B组有：有丝分裂;C1是否有同源染色体（看一极）无有染色单体（减数第一次分裂;C2）无染色单体（减数第二次分裂;C3）后期图形C组

后期图像区分识别卵母细胞与精母细胞图像减Ⅰ分裂均匀分裂不均匀分裂初级精母细胞初级卵母细胞减Ⅱ分裂均匀分裂不均匀分裂次级精母细胞或第一极体次级卵母细胞

一般来讲，末期图像不容易进行单独鉴别，需与其他时期相比较。若形成的子细胞染色体数目减半，且每条染色体都有姐妹染色单体，则为减数第一次分裂；若子细胞的染色体数目不减半，且无同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为减数第二次分裂末期；若子细胞的染色体数目不减半，但有同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为有丝分裂末期。末期：三判断染色体行为无同源染色体二看同源染色体有无一数染色体数目奇数偶数有同源染色体联会、四分体、分离无上述行为减Ⅱ减Ⅱ技巧：一数二看三判断减Ⅰ（有丝分裂）有同源染色体【练习】下面是某种雄性动物细胞分裂示意图，请据图作答：（1）A、B细胞所处的分裂时期分别是__________________、

。（2）图中C细胞的名称为

；具有同源染色体的细胞有______________。（3）将上图中B、C、D、E、F、G细胞按分裂顺序连接起来。

（用字母和箭头表示）（4）图F所示细胞中染色体数和DNA分子数之比为

。有丝分裂后期减数第二次分裂后期次级精母细胞A、E、F、GE→G→F→C→B→D1:2注意：如何区分图像是来自雌性还是雄性动物。区别一有丝分裂还是减数分裂的曲线，看起点和终点，起点和终点在同一直线上的为有丝分裂；不在同一直线上的为减数分裂。（如图3与图4或图1与图2）2、曲线解读技巧1区别二染色体还是DNA的曲线，看染色体或DNA暂时翻倍的时间，翻倍的时间在间期，且线条是倾斜（DNA的复制需一定时间）的为DNA；翻倍的时间在后期（有丝分裂后期或减数第二次分裂后期），且是突然翻倍（着丝点的分裂是瞬间的）的为染色体。（如图2与图4或图1与图3）(1)先判断DNA、染色体的变化曲线看“斜线”，曲线中存在斜线的为

不存在斜线的为2、曲线解读技巧2DNA变化曲线染色体变化曲线

(2)区分开核DNA和染色体的变化曲线后，再区分细胞增殖的方式：①看“染色体数目最大值”，染色体数目最大为2N的，是染色体数目最大为4N的，是

有丝分裂减数分裂

②看“DNA复制和分裂次数”，斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的，为斜线出现1次，而竖直下降1次的，为③看“结果”，分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前减半则为若相等则为减数分裂；有丝分裂。有丝分裂减数分裂

【例】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，据图分析正确的是()A．具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段B．着丝点分裂只发生在DE、NO段C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D．MN段相对于AB段发生了核DNA含量的加倍D有丝分裂减数分裂有丝分裂还有IJ段还有JK段2n4n3、图形与曲线图的综合应用【例】下图A、B是某种雌性动物细胞分裂示意图，C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线，请据图回答：（1）B细胞中染色体①上基因D与突变基因d的分离发生在C图的

阶段。（2）若图B细胞分裂完成后形成了基因型为DdA的子细胞，其可能的原因是、___________________。f→g减数第一次分裂后期同源染色体①②没有分离；减数第二次分裂后期①上姐妹染色单体分开没有移向细胞两极【练习】下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：

⑴图1中AB段形成的原因是______________，该过程发生于细胞分裂_____期。图1中CD段形成的原因是______________。

⑵图2中_____细胞处于图1中的BC段，图2中_____细胞处于图1中的DE段。

⑶就图2乙分析可知，该细胞含有_____条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为_____，该细胞处于

_________分裂的____期，其产生的子细胞名称为_________________。DNA复制（或染色体复制）间

着丝点分裂乙、丙图2甲81∶2

后减数第一次次级卵母细胞和第一极体七、有丝分裂和减数分裂的比较比较有丝分裂减数分裂不同点细胞类型染色体复制次数细胞分裂次数形成子细胞数目染色体数目变化形成细胞类型相同点意义体细胞

生殖细胞同源染色体行为无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为同源染色体在第一次分裂发生联会、交叉互换、分离等行为染色体复制一次，细胞分裂一次

染色体复制一次，细胞连续分裂两次

2个

4个或1个和3个亲、子细胞数目相等2N2N染色体数目减一半2NN体细胞精子和卵细胞染色体复制一次，都出现纺锤丝使亲代与子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性使亲代与子代之间维持了体细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异都是十分重要的一、、受精作用1.概念：

与

相互识别、融合成为

的过程。2.过程：精子的

进入卵细胞,尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止

再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，二者的

会合。3.结果：受精卵中的染色体数目又恢复到中的数目，其中有一半的染色体来自

，另一半来自

。精子卵细胞受精卵头部其他精子染色体体细胞精子（父方）卵细胞（母方）考点2、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传变异的关系4、受精作用的实质精子核和卵细胞核的融合。所以在后代个体的细胞核中具有了双亲的遗传物质，其中一半来自父方，一半来自母方，但由于精子几乎不含有细胞质，所以在受精卵细胞质中的遗传物质几乎都来自母方，这就是细胞质遗传的理论基础。受精卵的核基因：父母各给一半。受精卵的质基因：几乎全来自于母亲。二、减数分裂和受精作用的意义(1)同一双亲的后代

呈现多样性，有利于生物在

中进化，体现了有性生殖的优越性。原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成具有

，导致不同配子的有差异。a、减Ⅰ前期，四分体中非姐妹染色单体的交叉互换b、减Ⅰ后期，非同源染色体的自由组合 ②受精过程中卵细胞和精子的结合是

的。自然选择多样性遗传物质随机(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的

，对于生物的

都具有重要的意义。原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中

比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2n)。恒定遗传和变异染色体数目特别提醒(1)精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。(2)受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。.........2．减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础

减数分裂过程中等位基因伴随

的分离而分离——分离定律的基础，非同源染色体上的

伴随非同源染色体的自由组合而自由组合——自由组合定律的基础。3．减数分裂与可遗传的变异的关系 (1)基因突变——减Ⅰ间期DNA复制时。 (2)基因重组 ①减Ⅰ前期同源染色体的

交叉互换 ②减Ⅰ后期非同源染色体上

自由组合 (3)染色体变异——减数分裂中可发生

变异和数目变异。同源染色体非等位基因非姐妹染色单体非等位基因染色体结构特别提醒有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。减数分裂中减数第一次分裂是同源染色体分开，减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。如果染色体的数目异常，或者减数分裂异常，我们可以分别从减数第一次分裂和减数第二次分裂来解析。减数第一次分裂异常，也即是同源染色体不能正常分离，同时移向一极，最后到了一个次级性母细胞中。减数第二次分裂异常，也即是姐妹染色单体不能正常分离，同时移向一极，最后到了一个配子中。三、减数分裂中异常情况分析有一个孩子，性染色体的组成为XYY，分析这种情况发生的原因。若这个孩子的性染色体的组成为XXY呢？若这个孩子的性染色体的组成为XXY，又是色盲，其父亲不是色盲，又是什么原因？（色盲是伴X染色体隐性遗传）1、染色体异常行为考查例题：一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，一对性染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条性染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（

）A．两者产生的配子全部都不正常B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常

C．两者都只产生一半不正常的配子

D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子D2、配子形成的种类、基因型例、假如有10个基因型为AaBbCcDd的精原细胞和卵原细胞，经减数分裂后形成的精子和卵细胞的种类最多是（）A、2种和1种B、16种和10种C、16种和16种D、16种和8种BF1杂合子（YyRr）产生配子的情况可总结如下：（不考虑交叉互换）若考虑交叉互换，则一个精原细胞会形成四种配子

注意

注意写产生配子时“和”、“或”的运用。

⑵变异条件下产生配子的种类分析

由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。在不考虑交叉互换的情况下，配子种类数目的算法：2n种2n种2种2n种1种2n种

根据产生配子异常情况推减数分裂何时发生异常。若亲代为AaXBY，则子代配子情况如下：

①若配子中出现Aa或XY在一起，则减Ⅰ分裂异常。

②若配子中A－a分开，X－Y分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY则是减Ⅱ分裂异常。

③若配子中无性染色体或无A也无a，则既可能减Ⅰ也可能减Ⅱ分裂异常。

⑷姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析例、基因型为AaXBY小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的ＡＡ型配子。等位基因Ａ、ａ位于２号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A．①③B．①④C．②③D．②④A一个基因型为AaXBY的精原细胞，产生了一个AaXBXB的精子，分析出现该异常精子的原因：（不考虑交叉互换且减数第一次分裂时X和Y正常分离）__________________________________与其同时产生的另外三个精子的基因型分别为____________该精原细胞在减数第一次分裂的后期，A、a所在的同源染色体未分离，移向了同一极，而减数第二次分裂后期，X染色体点裂后形成的两条子染色体也未分离，移向了同一极Aa、Y、Y

典例1如图为某种动物细胞分裂不同时期的示意图，可能属于卵细胞形成过程的是 ()

A．①②④B．②③④C．③④D．④易错警示1.忽视减数分裂图像范围的界定

错因分析注意审题——关键词“可能”，若改为“一定”则选哪个呢？

解析①图染色单体分开，向两极移动，每极有同源染色体，表示有丝分裂后期。②图同源染色体分开，每条染色体中仍含有两条染色单体，表示减数第一次分裂后期；又因为②图中细胞质均等分裂，因此表示精子的形成过程。③图只有两条染色体，是①图细胞染色体数目的一半，因此③图表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。④图染色单体分开，每极中无同源染色体，而且细胞质不均等分裂，因此，④图表示卵细胞形成过程中的减数第二次分裂后期。

答案C

纠错笔记减数分裂图像涉及到精子和卵细胞的形成，题目中给定的一组图像应有三种情况：①只有精细胞的形成图像；②只有卵细胞的形成图像；③既有精细胞又有卵细胞的形成图像。

解题时首先要界定好是哪一种情况，界定方法如下：

⑴题干中信息提示，若题干中告诉是雄性动物体内或精巢(睾丸)中发生的细胞分裂，则界定为情况①；若告诉是雌性动物体内或卵巢内进行，则为情况②；未提示考虑情况③。

⑵据图像特点分析

若不均等分裂，一定是情况②；若减Ⅰ后期均等分裂，一定是情况①；若减Ⅱ后期均等分裂则应是情况③。

⑶根据性染色体确定

图示中画出性染色体，若为XY型性别决定，两条同型性染色体可确定为雌性个体，即情况②；两条异型性染色体可确定为雄性个体，即情况①。若为ZW型性别决定，结果相反。

纠错训练1下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 ()

A．图甲一定为次级精母细胞

B．图乙一定为初级精母细胞

C．图丙为次级卵母细胞或极体

D．图丙中的M、m为一对同源染色体

解析图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错；图乙是减数第一次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,所以应是初级精母细胞,B正确。

答案B

拓展提升⑴在涉及此知识点的题目中，题干往往会明确说明是二倍体细胞分裂图，或说明是动物细胞分裂图，若不特别说明，应考虑单倍体或多倍体细胞分裂。

⑵一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等。

①细胞板隔裂→植物细胞分裂；缢裂→动物细胞分裂。

②矩形有壁为植物细胞；圆形无壁一般为动物细胞。实验10观察细胞减数分裂(5年4考) (2013江苏，2009山东理综、广东、江苏……)[要点突破]1．实验原理

蝗虫的

细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体

都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。精母形态、位置和数目2．实验材料的选取 宜选用

性个体生殖器官，其原因为： (1)