高三生物学一轮复习讲义20 必修1 第三单元 第15讲　减数分裂和受精作用

第15讲减数分裂和受精作用1．阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2．说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。3．活动：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。考点1减数分裂和受精作用的过程一、减数分裂及相关概念1．减数分裂概念2．相关概念(1)同源染色体(2)联会和四分体①联会：在减数分裂过程中，同源染色体____________的现象叫作联会。②四分体：联会后的每对同源染色体含有________条染色单体，叫作四分体。a．姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。b．有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。(3)染色体互换①概念：减数分裂Ⅰ前期，________________________________之间互换片段的现象。②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。二、减数分裂的过程1．哺乳动物精子的形成过程2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点场所________________细胞质分裂____________卵母细胞______________；第一极体均等分裂是否变形________不变形结果1个精原细胞→______个精细胞→______个精子1个卵原细胞→______个卵细胞和______个极体相同点染色体的行为变化相同三、配子中染色体组合多样性的原因1．减数分裂Ⅰ前期：________________________________。2．减数分裂Ⅰ后期：____________________________。四、受精作用1．概念：__________和________相互识别、融合成为__________的过程。2．实质：精子的__________与卵细胞的______________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，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自________________，另一半来自________________。(人教版必修2P27图2-7和正文)精子只提供________基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自________，细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。五、减数分裂与受精作用的意义1．对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中______________的恒定具有重要作用，维持了生物遗传的稳定性。2．子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在____________中进化，体现了____________的优越性。1．魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。 ()2．基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。 ()3．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。 ()4．不良环境会影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。 ()5．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。 ()6．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；细胞质中的遗传物质全部来自母方。 ()1．减数分裂过程中相关结构或物质变化的数学模型分析(以精子形成为例)。(1)甲为细胞；乙为细胞；丙、丁为细胞；戊为细胞。(2)分析染色体数目变化及原因①减数分裂Ⅰ末期：同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。②减数分裂Ⅱ后期：。③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，染色体数目减半。(3)分析核DNA数目变化及原因①减数分裂前的间期：。②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，核DNA数目减半。③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，核DNA数目再减半。(4)分析染色单体数目变化及原因①减数分裂前的间期：。②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，染色单体数目减半。③减数分裂Ⅱ后期：。2．配子多样性的成因分析(1)自由组合(变异类型：)据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有种组合结果，因此会形成种次级精(卵)母细胞，从而形成种配子。(2)请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类1个精原细胞种种1个雄性个体种最多种1个卵原细胞种种1个雌性个体种最多种(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：)3．基因的分离定律、基因的自由组合定律所研究的基因分别是，基因重组发生重组的基因是；基因遗传的两定律和基因重组都发生在过程中。减数分裂的过程1．(链接人教版必修2P18－19图2-2)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是()A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B．乙中染色体组数是丙中两倍C．乙中同源染色体对数是丙中两倍D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的2．(链接人教版必修2P23概念检测T4)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是()A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16受精作用和配子染色体组合的多样性3．(不定项)(链接人教版必修2P23拓展应用T3变式)精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。受精时，精子和卵细胞相互识别后，精子的头部进入卵细胞，而尾部留在卵细胞外。据此分析，下列有关推断正确的是()A．线粒体被全部保留可为精子提供充足能量B．受精时，精子和卵细胞的相互识别与糖被有关C．精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的DNAD．卵细胞为受精卵的早期发育提供营养物质4．如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑基因突变和染色体片段互换的情况下，下列相关叙述不正确的是()A．上述精细胞至少来自4个精原细胞B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞D．①⑦可能来自同一个精原细胞配子来源的判断方法考点2减数分裂和有丝分裂的比较一、根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期1．2．3．二、结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期三、减数分裂与有丝分裂相关数量的变化1．每条染色体中DNA含量的变化(1)若表示有丝分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示____________，CE段表示____________。(2)若表示减数分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示减数分裂Ⅰ的________到减数分裂Ⅱ的中期，CE段表示减数分裂Ⅱ的____________。2．染色单体的变化3．同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)四、细胞分裂的柱形图辨析1．减数分裂(以二倍体雄性动物为例)2．有丝分裂1．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 ()2．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但仅减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合，导致基因重组。 ()3．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞的前一时期细胞内染色体联会。 ()4．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数相同。 ()5．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，核DNA分子数相同。 ()小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。(1)DNA含量1C、2C和4C的细胞分别是什么细胞？。(2)Rictor基因对精子形成的作用是，判断的依据是。减数分裂与有丝分裂的比较1．(2024·北京卷)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是()A．染色体数目减半发生在减数分裂ⅠB．同源染色体联会和交换发生在减数分裂ⅡC．有丝分裂前的间期进行DNA复制D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性2．(2021·江苏卷)某有性生殖的生物个体的基因型为AaBb，A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是()A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色体DNA的复制C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD．若该生物是雄性，就一个精原细胞来说，有丝分裂都形成AaBb型的2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型的4个子细胞结合细胞图和坐标图考查有丝分裂和减数分裂3．(2024·长沙一中月考)下图甲是某雌性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)，下列说法正确的是()A．同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段B．图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因，其中一个基因会遗传给后代C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段，CD段细胞中Z染色体的数量可能为0或2D．图乙细胞①对应GH段，细胞②无同源染色体，对应CD段判断分裂图像的三个注意点(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数分裂Ⅱ，如四倍体生物的减数分裂。(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。考点3(探究·实践)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片一、实验原理1．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。2．在减数分裂过程中，细胞中的染色体的____________、位置和________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。二、实验材料选择最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：1．雄性个体产生精子数量__________雌性个体产生卵细胞数量。2．卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是____________细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂______。三、实验步骤1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中观察。1．(链接人教版必修2P24探究·实践)下列关于观察减数分裂装片实验的叙述，错误的是()A．可用蝗虫精母细胞减数分裂装片观察减数分裂不同时期染色体的形态B．用桃花的雄蕊制成的装片比用桃花的雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，有可能观察到同源染色体联会现象D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象2．(链接人教版必修2P23拓展应用T1)如图是水稻花粉母细胞(2n)减数分裂不同时期的显微照片，初步判断：a至d为减数分裂Ⅰ，e和f为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是()A．该细胞减数分裂过程是a→b→c→d→e→fB．从分裂间期至c过程中，染色体在逐渐螺旋化C．处于图b、c、d的细胞均可称为初级精母细胞D．细胞进入e后，由于着丝粒分裂，同源染色体对数依然为n1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是()基因突变效应M影响联会配对O影响姐妹染色单体分离P影响着丝粒与纺锤丝结合