版高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第13讲减数分裂和受精作用学案苏教版.docx
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版高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第13讲减数分裂和受精作用学案苏教版
第13讲 减数分裂和受精作用
考试说明1.细胞的减数分裂（Ⅱ）。
2.动物配子的形成过程（Ⅱ）。
3.动物的受精过程（Ⅱ）。
4.观察细胞的减数分裂（实验）。
考点一 减数分裂与受精作用
1.减数分裂的概念分析
（1）适用范围:
进行 生殖的生物。
（2）发生场所:
动物精子形成发生在 ,卵细胞形成发生在 。
（3）分裂特点:
染色体复制 ,细胞连续分裂 。
（4）分裂结果:
形成染色体数目是原始生殖细胞中的 的成熟生殖细胞。
2.精子和卵细胞的形成过程
（1）精子形成各时期的主要特点（连一连）
时期 图像 主要特点
1MⅠ中期 a.
Ⅰ.同源染色体排列在赤道板上
②MⅠ后期 b.
Ⅱ.同源染色体分开,非同源染色体自由组合,并移向两极
③MⅠ前期 c.
Ⅲ.同源染色体联会,形成四分体
④MⅡ后期 d.
Ⅳ.着丝点分裂,姐妹染色单体分离,并分别移向两极
⑤MⅡ前期 e.
Ⅴ.染色体散乱分布于细胞中
⑥MⅡ中期 f.
Ⅵ.着丝点排列在赤道板上
（2）精子和卵细胞的形成过程的比较
项目
精子形成
卵细胞形成
形成
过程
精原细胞→初级精母细胞→ →
卵原细胞→初级卵母细胞→ →
细胞
质分
裂方式
细胞质都是
初级卵母细胞和次级卵母
细胞的细胞质都是 分裂,而极体的细胞质分裂是 的
结果
1个精原细胞
个精子
1个卵原细胞
个卵细胞、 个极体
是否
变形
精细胞经过 成为精子
不经过变形
3.受精作用
（1）概念:
相互识别、融合成为 的过程。
（2）实质:
精子的 与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的 会合在一起。
（3）结果:
受精卵中染色体数目与体细胞相同,其中有一半的染色体来自 ,一半来自 。
（4）减数分裂和受精作用的意义
①增加了子代的 ,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对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定,对于生物的遗传和变异都是十分重要的。
（5）减数分裂和受精作用过程中染色体数目的变化（如图4-13-1所示）
图4-13-1
正误辨析
1.交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。
（ ）
2.一个基因型为AaBb的精原细胞,在发生交叉互换的情况下,能产生四种类型的精子。
（ ）
3.绝大多数精卵的识别具有物种特异性。
（ ）
4.受精的实质是精子进入卵细胞中。
（ ）
5.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。
（ ）
理性思维
1.[归纳与概括]精卵的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能,其结构基础是什么?
2.[模型与建模]若基因型为AaBb的一个卵原细胞,产生了一个Ab的卵细胞,请绘制与产生该卵细胞相关的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一极体后期分裂图像。
1.界定同源染色体与非同源染色体
图形
说明
①1和2、3和4分别属于一对同源染色体,若为纯合子,其对应位置应含相同基因A、A或a、a,若为杂合子,其对应位置应含等位基因（A、a）
②1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体
③5和6（7和8）不是同源染色体,也不是非同源染色体,而是两条姐妹染色单体分开后形成的两条相同的子染色体,若不发生变异,这两条染色体应含有相同基因
2.理解联会、四分体和交叉互换
（1）联会:
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。
（2）四分体:
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
图4-13-2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。
图4-13-2
（3）交叉互换
①图示
图4-13-3
2时期:
减数第一次分裂前期四分体时期。
③范围:
同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。
④交换对象:
等位基因B和b交换。
⑤结果及意义:
导致基因重组,产生多种配子,若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生AB、ab（未换的染色单体）和Ab、aB（交换的结果）四种配子,产生可遗传变异。
3.减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
没有间期
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目变化
2n→n（减半）
n→2n→n
核DNA数目变化
2n→4n→2n
2n→n
染色体主要行为
①同源染色体联会;②四分体中非姐妹染色单体可发生交叉互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝点分裂,姐妹染色单体分离
同源染色体
有
无
4.精子和卵细胞分裂图像辨析及判断方法
（1）图像
图4-13-4
（2）判断方法
图4-13-5
角度1 考查减数分裂的相关概念与过程
1.若观察到一个动物细胞中的染色体正处于两两配对状态。
你认为正确的判断是（ ）
A.这个细胞可能来自肝脏
B.此时细胞的染色体上含有染色单体
C.此时细胞中的染色体数和DNA分子数均为体细胞的二倍
D.染色单体的形成和染色单体变成染色体发生在同一个细胞中
2.如图4-13-6是果蝇细胞减数分裂图,下列说法正确的是（ ）
图4-13-6
A.图Ⅰ表示的细胞中有8条染色体,组成四个染色体组
B.图Ⅱ表示的细胞中没有同源染色体
C.a、b、c、d染色体的组成各不相同
D.图Ⅲ可能是4个精细胞,也可能是1个卵细胞和三个极体
角度2 考查精子与卵细胞形成过程的比较
3.如图4-13-7是某种动物细胞分裂的不同时期示意图,其中一定表示卵细胞形成过程的是（ ）
A B C D
图4-13-7
4.如图甲为某动物细胞中的两对同源染色体,其在减数分裂过程中发生交叉互换形成了如图乙所示的四个精细胞,则来自同一个次级精母细胞的是（ ）
图4-13-8
A.①②B.①③C.②③D.③④
角度3 考查受精作用
5.[2017·福建泉州模拟]同一双亲的杂交后代呈现多样性的原因,不包括（ ）
A.减数分裂时可能发生了突变
B.减数分裂时可能发生了基因重组
C.受精时雌、雄配子的结合具有随机性
D.雄配子数量远多于雌配子数量
考点二 减数分裂和有丝分裂的比较
1.图像比较（以二倍体动物为例）
（1）列表辨析
时期
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前期
①与②中都有同源染色体,主要区别:
②中同源染色体联会,形成四分体;③中无同源染色体
中期
①与②的主要区别:
①中染色体的着丝点排列在赤道板上,②中染色体的着丝点排列在赤道板的两侧;③中无同源染色体,染色体的着丝点排列在赤道板上
后期
①与②比较:
①中染色单体分离,②中同源染色体分离;①与③比较:
①中有同源染色体,③中无同源染色体;②与①③比较:
②中有染色单体,①③中无染色单体
（2）利用“三看法”判断细胞的分裂方式
图4-13-9
2.进行减数分裂与有丝分裂的一个细胞中染色体、核DNA数量变化曲线的比较
（1）模型比较
图4-13-10
（2）判断
图4-13-11
3.每条染色体上DNA含量变化的分析
图4-13-12
（1）存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶2,AB段的形成原因是DNA复制;不存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶1,CD段的形成原因是着丝点分裂。
（2）如图4-13-12所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:
项目
A→B
B→C
C→D
D→E
染色体的
变化特点
对应减数
分裂时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
对应有丝
分裂时期
间期
前期和中期
后期
末期
4.同源染色体对数变化曲线分析
（1）模型图
图4-13-13
（2）解读:
①有丝分裂:
后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对（2n条）加倍成为2n对（4n条）,子细胞中同源染色体仍为n对。
②减数分裂:
MⅠ末期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
角度1 考查减数分裂与有丝分裂的过程及图像识别
1.如图4-13-14表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法不正确的是（ ）
图4-13-14
A.甲、丙两细胞都发生了基因重组
B.图中的细胞均处于细胞分裂后期
C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁
D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
2.[2017·东北三校四模]如图4-13-15为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像,下列说法错误的是（ ）
图4-13-15
A.进行有丝分裂的细胞为①和③
B.含有同源染色体的细胞有三个
C.③中有2个四分体
D.④中可能发生等位基因的分离
角度2 考查细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化坐标曲线类、柱形图问题
3.[2017·天津南开一模]如图4-13-16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（ ）
图4-13-16
A.CD段和GH段,细胞内均可发生基因重组
B.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数相等
C.同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段
D.MN段中会发生核DNA含量的加倍
4.[2017·徐州模拟]对果蝇精巢切片进行显微观察,根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组,如图4-13-17所示,下列叙述正确的是（ ）
图4-13-17
A.只有甲组细胞处于有丝分裂过程中
B.乙组细胞暂时没有进行分裂
C.丙组细胞的出现与减数分裂有关
D.三组细胞的性染色体组成均为一条X染色体和一条Y染色体
技法提炼
直方图实质上是坐标曲线图的变形,反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化关系。
解题思路与坐标曲线图基本相同,但对染色单体的分析显得尤为重要。
在直方图中,染色体和DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构数量如出现0,则其一定表示染色单体。
如图4-13-18所示:
图4-13-18
角度3 从同源染色体对数及染色体组数角度区分细胞分裂的方式及时期
5.[2017·山东潍坊模拟]如图4-13-19是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图,以下对图示的理解,错误的是（ ）
图4-13-19
A.A~E段细胞完成有丝分裂过程
B.F~H段内发生同源染色体的分离
C.B点和H点都发生染色体的着丝点断裂
D.H~I段细胞中有可能含两个染色体组
考点三 观察细胞的减数分裂
一、实验原理
蝗虫的精原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,细胞中的染色体形态和数目都在不断地发生变化,因而能够据此识别减数分裂的各个时期。
二、实验材料的选取
宜选用雄性个体生殖器官,其原因:
（1）雄性个体产生的精子数多于雌性个体产生的卵细胞数。
（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。
三、实验流程
1.装片制作（同有丝分裂装片制作过程）:
解离→漂洗→染色→制片。
2.显微观察
易错警示
（1）观察减数分裂过程选取的材料是能进行减数分裂的细胞,如植物的花药,动物的精巢、卵巢等。
宜选用雄性个体生殖器官。
其原因:
①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。
（2）动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂;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（卵原细胞）本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是（ ）
A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片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,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
2.一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时,发现了一个细胞膜向内凹陷、细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像,下列说法不正确的是（ ）
A.如果每个着丝点上都有两条染色单体,说明该细胞取自雄性小鼠的睾丸
B.如果每条染色体上均不含染色单体,说明该细胞一定处于减数第二次分裂后期
C.如果移向两极的染色体数目不同,说明该细胞发生了染色体数目的变异
D.无变异情况下,若移向两极的染色体形态有差异,说明该细胞处于减数第一次分裂后期
历年真题明考向
1.[2017·海南卷]若要表示某动物细胞（2n）减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是（ ）
A B C D
图4-13-20
2.[2017·全国卷Ⅱ]已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。
其中表示错误的是（ ）
A B
C D
图4-13-21
3.[2017·江苏卷]假如图4-13-22是某生物体（2n=4）正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是（ ）
图4-13-22
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④有基因A或a
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
4.[2013·江苏卷]如图4-13-23为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条
染色体。
下列表述正确的是（ ）
图4-13-23
A.图中细胞处于减数第二次分裂前期
B.图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
5.[2013·安徽卷]下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是（ ）
①人类的47,XYY综合征个体的形成
②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落
③三倍体西瓜植株的高度不育
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比
⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体综合征个体
A.①②B.①⑤
C.③④D.④⑤
完成课时作业（十三）
拓展微课 减数分裂与生物的遗传、变异
难点一 减数分裂与两大遗传定律的关系
1.基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分开,其上的等位基因分离。
2.基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即非同源染色体自由组合,其上的非等位基因自由组合。
【典题示导】
1.以下关于遗传和减数分裂的叙述中,正确的是（ ）
A.在减数分裂的过程中,等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期
B.在减数分裂的过程中,非同源染色体间的部分片段交换属于基因重组
C.一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成4种精子
D.正常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的
难点二 减数分裂与变异
1.减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如果复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图4-13-24所示。
图4-13-24
[注意]突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可能发生隐性突变,也可能发生显性突变,通过突变产生等位基因。
2.减数分裂与基因重组
（1）在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组,如图4-13-25中的A与B或A与b组合。
图4-13-25
（2）在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,如原本A与B组合,a与b组合,经重组可导致A与b组合,a与B组合。
图4-13-26
3.减数分裂与染色体变异
在减数分裂过程中,由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子,可通过配子将这些变异传递给下一代,现分析如下:
（1）减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体未分离或X、Y染色体未分离。
图4-13-27
（2）减数第二次分裂时,A、a所在的姐妹染色单体未分开或X染色体的姐妹染色单体未分开。
图4-13-28
【典题示导】
2.一个基因型为AaBb的精原细胞,产生的4个精子出现了以下情况。
下列对相应情况的分析,正确的是（ ）
选项
精子的种类及数量比
对相应情况的分析
A
AB∶ab=2∶2
这两对等位基因必定位于一对同源染色体上
B
AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1
这两对等位基因必定位于两对同源染色体上
C
AaB∶b=2∶2
一定发生了染色体结构变异
D
AB∶aB∶ab=1∶1∶2
有一个A基因突变成了a基因
3.观察到的某生物（2n=6）减数第二次分裂后期细胞如图4-13-29所示。
下列解释合理的是（ ）
图4-13-29
A.减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制了一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制了一次
方法提炼
细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析（以基因型为AaBb的细胞为例）:
（1）若形成的子细胞是AAaaBb,则形成原因是有丝分裂过程中两条同源染色体的姐妹染色单体形成的子染色体未分开。
（2）若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型,则形成原因是MⅠ中同源染色体未分离。
（3）若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型,则形成原因是MⅡ中姐妹染色单体形成的子染色体未分开。
难点三 减数分裂产生配子的种类
1.正常减数分裂形成配子的种类（不考虑基因突变与交叉互换）
（1）图4-13-30中YyRr基因型的个体产生配子情况如下:
图4-13-30
项目
可能产生配
子的种类
实际能产生
配子的种类
一个精原细胞
4种
2种（YR、yr或Yr、yR）
一个雄性个体
4种
4种（YR、yr、Yr、yR）
一个卵原细胞
4种
1种（YR或yr或Yr或yR）
一个雌性个体
4种
4种（YR、yr、Yr、yR）
（2）分析配子产生时应特别注意是“个体”还是“一个性原细胞”。
①1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。
②1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。
③1个含n对等位基因（位于n对同源染色体上）的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。
2.变异情况下减数分裂产生配子的种类
（1）若有一个基因发生基因突变,图4-13-30中一个初级精母细胞的减数分裂产生3种精子。
（2）若有一对等位基因发生交叉互换,图4-13-30中一个初级精母细胞的减数分裂产生4种精子（YR、yr、Yr、yR）。
【典题示导】
4.一个基因型为TtMm（这两对基因可以自由组合）的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中,基因的数目、种类表示都正确的是（ ）
A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TM
B.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tm
C.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
5.如图4-13-31是在荧光显微镜下观察到的被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a被分别标记为红色、黄色,等位基因B、b被分别标记为蓝色、绿色。
①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。
不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是（ ）
图4-13-31
A.①细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
B.③细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个
C.②初级精母细胞中有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
D.图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常
6.某雄性动物的基因型为AaBb。
图4-13-32是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。
有关该精原细胞及其分裂过程的叙述,正确的是（ ）
图4-13-32
A.图甲所示细胞处于减数第一次分裂过程中
B.该精原细胞在分裂过程中发生了基因突变
C.所产生的精细胞的基因组成分别为ab、ab、AB、AB
D.分裂过程中,基因A、a、b、b可能移向细胞同一极
方法提炼
（1）配子来源的确定方法
两精细胞染色体完全相同
同一次级精母细胞
同为同一次两精细胞染色体“互补”
同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞
补为同一初两精细胞染色体有的相同,有的互补
同一个体的不同精原细胞
同、补同一体
（2）姐妹染色单体上出现等位基因的原因
①如果是体细胞中出现这种情况,则一定是发生了基因突变。
②如果是初级性母细胞或次级性母细胞出现这种情况,则有可能是发生了基因突变或交叉互换。
若图中明确给出含等位基因片段颜色与染色体大部分不同,则是交叉互换引起的。
1.某生物的基因型为AaBb,其体内一个精原细胞通过减数分裂产生四个配子（不考虑突变）。
下列说法正确的是（ ）
A.若无交叉互换,则只产生两种精子
B.交叉互换是染色体变异的形式之一
C.交叉互换发生于次级精母细胞中
D.若有交叉互换,只有当两对等位基因分别位于两对同源染色体上时才能产生四种配子,否则只能产生两种配子
2.下列概念图中所标箭头错误的是（ ）
图4-13-33
A.①④⑤
B.①③④
C.⑤⑧
D.⑦⑧
3.[2017·江苏南通模拟]如图4-13-34为二倍体生物
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