届高考生物一轮复习第13讲减数分裂和受精作用培优学案文档格式.docx

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同源染色体的非姐妹染色单体之间。

③交换对象：

等位基因交换。

姐妹染色单体出现不同，即姐妹染色单体上出现等位基因。

2．精子的形成过程

（1）精细胞形成过程

时期

图像

主要特征

细胞

分裂间期

DNA复制，有关蛋白质合成，结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大

精原细胞

续表

（2）精细胞变形成精子

3．卵细胞的形成过程

4．精卵形成异同

二、受精作用

1．概念：

卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2．实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。

3．结果：

受精卵中染色体数目与体细胞相同，其中一半来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。

4．减数分裂和受精作用的意义

（1）增加了子代的多样性，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染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

◆　深入思考

1．精卵的识别体现了细胞膜的哪类功能，其融合的结构基础是什么？

提示　识别体现细胞膜的信息交流功能，融合的结构基础是生物膜具有一定的流动性。

2．有性生殖后代多样性的原因？

提示　①非同源染色体的自由组合。

②同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。

③精子和卵细胞结合的随机性。

④基因突变和染色体变异。

◆　自查诊断

1．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。

（　　）

答案　×

2．二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。

3．同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。

4．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中。

5．与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会。

答案　√

6．人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。

板块二　考点·

题型突破

考点1

减数分裂过程及受精作用

[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（　　）

[解析]　由选项所示的细胞类型可知，这种细胞是精原细胞，在不考虑基因突变和交叉互换的情况下进行分析：

减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离（如等位基因G与g、H与h分离），非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合（如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合），减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞，A、B正确；

减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体（不含等位基因），C正确，D错误。

[答案]　D

题型一　减数分裂有关概念及各时期特点

1．[2017·

河南项城期末]下列关于减数分裂的叙述，不正确的是（　　）

A．只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂

B．高等动物的减数分裂发生在睾丸（精巢）或卵巢中

C．减数分裂过程中染色体只复制一次，且发生在减数第一次分裂前的间期

D．玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数为5对

答案　D

解析　进行有性生殖的真核生物在形成生殖细胞的过程中发生减数分裂，A正确；

高等动物的减数分裂发生在睾丸（精巢）或卵巢中，B正确；

减数第一次分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，此过程也可称为染色体复制，但复制后数目不变，形成的染色体以染色单体形式存在，C正确；

玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数虽为10条，但因无同源染色体，故不能称之为5对，D错误。

2．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

答案　A

解析　一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后，形成的是相同的染色体，并非同源染色体，A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正确；

同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体，形成四分体，含有4条染色单体，C、D正确。

技法提升

　“四看法”判断同源染色体（二倍体）

（1）看有无染色体配对、形成四分体的现象：

配对形成四分体的染色体为同源染色体。

（2）看有无交叉互换的发生：

发生交叉互换的染色体为同源染色体。

（3）看细胞所处的时期

①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。

②减数第二次分裂后期，上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。

（4）看染色体的大小、形状：

如果不是减数第二次分裂，则：

①有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体（上下对应的染色体不是）。

②其他时期，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。

题型二　区分减数分裂的图像

3．[2017·

广西桂林模拟]假定某动物体细胞染色体数目2N＝4，图中对②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是（　　）

A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥

B．②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期

C．④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期

D．②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍

答案　C

解析　图②中同源染色体联会形成四分体，处于减数第一次分裂前期；

图③中着丝点排列在赤道板上，有同源染色体，处于有丝分裂中期；

图④同源染色体分离，分别移向两极，处于减数第一次分裂后期；

图⑤中着丝点分裂，姐妹染色单体分开并移向两极，染色体数目暂时加倍，每极中含同源染色体，处于有丝分裂后期；

图⑥中着丝点分裂、姐妹染色单体分开并移向两极，染色体数目暂时加倍，每极中不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期。

4．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．图丙为极体

D．图丙中的M、m为一对同源染色体

答案　B

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错误；

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错误；

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错误；

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。

　卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法

题型三　配子种类和来源

5．[2017·

沈阳模拟]下图A表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞：

这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（　　）

A．①与②B．①与③

C．②与③D．②与④

解析　同源染色体交叉互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。

因此，在减数第二次分裂时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。

6．某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞（不考虑交叉互换）（　　）

A．2个B．3个

C．4个D．5个

解析　来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。

1.减数分裂产生配子的类型判断

（1）若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。

（2）若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个（2种）精细胞。

例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：

项目

可能产生配子的种类

实际能产生配子的种类（不考虑交叉互换）

一个精原细胞

4种

2种（YR、yr或Yr、yR）

一个雄性个体

4种（YR、yr、Yr、yR）

一个卵原细胞

1种（YR或yr或Yr或yR）

一个雌性个体

特别注意：

是“一个个体”还是“一个性原细胞”。

2．配子来源的确定方法

（1）若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。

（2）若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。

（3）若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同的精原细胞。

题型四　减数分裂中DNA和染色体变化曲线图、柱形图

7．如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。

下列叙述中正确的是（　　）

A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示同源染色体分开

B．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有1条或0条Y染色体

C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含2个染色体组

D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂

解析　图1的纵坐标的含义是每条染色体上DNA含量，故CD的原因是着丝点分裂，A错误；

若图1表示减数分裂，则BC表示整个减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期，所以处于BC段的细胞中可能含有1条或0条Y染色体，B正确；

图1中DE是后期和末期，后期细胞中含有4个染色体组，图2中DE表示细胞分裂完成产生的子细胞，故细胞中有2个染色体组，C错误；

图2中CD表示细胞分裂完成一个细胞变成两个子细胞，D错误。

8．下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（Ⅰ～Ⅳ）中遗传物质或其载体（①～③）的数量。

下列表述与图中信息相符的是（　　）

A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合

B．Ⅲ代表初级精母细胞

C．②代表染色体

D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1

解析　②物质只在Ⅱ、Ⅲ阶段出现，则②为染色单体；

②存在时，③与②的数量相同，则③为DNA；

①～③为遗传物质或其载体，已知②③，则①为染色体，Ⅳ中DNA含量为Ⅰ中一半，Ⅱ中1/4，故推测该细胞正在进行减数分裂。

该细胞进行减数分裂，基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期，此时染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，染色体数目与体细胞相同，对应于图中Ⅱ，A正确；

由图可知，该细胞进行减数分裂，Ⅲ中染色体数目减半，应表示次级精母细胞，B错误；

由上述可知，②为染色单体，C错误；

Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1，D错误。

　减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图

（1）核DNA分子数量变化分析

（2）染色体数目变化分析

题型五　减数分裂及受精作用的相关分析

9．下列有关减数分裂与受精作用的叙述，正确的是（　　）

A．受精卵中的遗传物质一半来自父方一半来自母方

B．减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定

C．人类的次级精母细胞中只含有0或1条Y染色体

D．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性

解析　受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，A错误；

减数分裂导致染色体数目减半，受精作用使染色体数目恢复，二者保证了亲子代染色体数目的恒定，B正确；

处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞中也可能含有2条Y染色体，C错误；

基因重组发生在减数分裂过程中，D错误。

10．[2017·

山东泰安期中]下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是（　　）

A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质

B．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质

C．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞

D．雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等

解析　1个卵原细胞经过减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂产生1个卵细胞和3个极体过程中，初级卵母细胞的分裂、次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的，A错误；

精细胞产生后变形为精子，受精时精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质，B正确；

等位基因进入卵细胞的机会相等，C错误；

雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D错误。

考点2

减数分裂和有丝分裂的比较

[2017·

江苏高考]假如图中是某生物体（2n＝4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是（　　）

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

[解析]　根据题干信息可知，某种生物体细胞含有4条染色体。

该细胞含有8条染色体，为有丝分裂后期，A错误；

染色体①与由同一着丝点分裂形成的另一条染色体所含基因相同，另一条染色体与④为一对同源染色体，①有A基因，则④可存在A或a基因，B正确；

染色体②、③为一对同源染色体，根据染色体形态判断，②是X染色体，则③是Y染色体，C正确；

该细胞产生的子细胞与母细胞染色体组成相同，含有2对同源染色体，D正确。

[答案]　A

题型一　减数分裂与有丝分裂过程比较

浙江金华模拟]下列有关有丝分裂与减数分裂的叙述正确的是（　　）

A．分裂过程中能够精确复制和均分全部遗传物质

B．减数第二次分裂移向细胞一极的染色体即为一个染色体组

C．分裂过程中染色体与其上的基因具有行为一致性现象

D．两者形成的子细胞均可继续分裂

解析　在形成卵细胞的减数分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分裂，细胞质遗传物质没有均分，A错误；

多倍体生物减数第二次分裂后期，移向同一极的染色体可能包含多个染色体组，B错误；

基因主要存在染色体上，染色体与其上的基因具有行为一致性，C正确；

减数分裂的子细胞一般不分裂，有丝分裂的子细胞也一般仅有部分细胞保持分裂能力，部分可能因为细胞分化而失去分裂能力，D错误。

2．[2017·

广东茂名模拟]关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的叙述，正确的是（　　）

A．两者中期染色体行为不同，染色体数目也不同

B．两者后期染色体行为相同，且细胞中染色体数∶DNA分子数<

1

C．前者前期有染色体、纺锤体出现，后者前期只有染色体出现

D．两者间期相关复制的原料均为脱氧核苷酸、氨基酸

解析　有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，染色体着丝点排列在赤道板上，但有丝分裂的染色体数目是减数第二次分裂中期的2倍，A错误；

后期染色体着丝点都分裂，染色体数∶核DNA分子数是1∶1，但因为细胞质中也有DNA，所以细胞中染色体数∶DNA分子数<

1，B正确；

在减数第二次分裂前期也有纺锤体出现，C错误；

减数第二次分裂不进行DNA复制，D错误。

题型二　减数分裂与有丝分裂图像判断

3．下列各图所示细胞均来自同一生物体，有关叙述正确的是（　　）

A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤

B．细胞①的形成过程：

④→③→②→⑥→①

C．图①和图②可能来自同一个初级精母细胞

D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体

解析　题图中属于有丝分裂过程的是④⑤，A错误；

细胞①是减数分裂形成的，结合细胞中染色体的形态、行为、颜色可知，①的形成过程是④→③→②→①，B错误；

根据①②中的染色体颜色可知，图①和图②可能来自同一初级精母细胞，C正确；

图③④⑤中都具有同源染色体，①②⑥中不含同源染色体，D错误。

4．[2018·

安徽师大附中期末]下图为某二倍体动物体内的一组细胞分裂示意图。

据图分析不正确的是（　　）

A．该二倍体生物的正常体细胞中含有4条染色体

B．分裂后的子细胞遗传信息相同的是②④⑤

C．图中属于减数分裂过程的有①②④

D．图②产生的子细胞一定为精细胞

解析　①细胞含有同源染色体，且同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；

②细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期；

③细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；

④细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；

⑤细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期。

图①细胞所含染色体组数目与体细胞相同，因此该生物体细胞含有4条染色体，A正确；

④细胞处于减数第一次分裂后期，此时非同源染色体上的非等位基因自由组合，因此其形成的子细胞不一定相同，B错误；

由以上分析可知，图中属于减数分裂过程的有①②④，C正确；

根据④细胞的均等分裂可知，该生物为雄性动物，②细胞处于减数第二次分裂后期，称为次级精母细胞，其分裂产生的子细胞一定为精细胞，D正确。

　减数分裂与有丝分裂图像的辨析

1．图像

2.有丝分裂与减数分裂图像判定方法

（1）先找出减Ⅰ图

若同源染色体联会形成四分体，则为减Ⅰ前期图，如图1；

若染色体在细胞中央排列为两条线，则为减Ⅰ中期图，如图4；

若移向细胞两极的染色体带有姐妹染色单体，则为减Ⅰ后期图，如图7。

（2）区分有丝分裂图和减Ⅱ图

①染色体散乱分布在纺锤体中央，则为前期图，若无同源染色体为减Ⅱ前期图，如图2，若有同源染色体则为有丝分裂前期图，如图3。

②染色体的着丝点排列在赤道板上，则为中期图，若无同源染色体或染色体数目是奇数，则为减Ⅱ中期图，如图5，若有同源染色体则为有丝分裂中期图，如图6。

③染色体移向两极，则为后期图，若一极中的染色体数目是奇数或无同源染色体，则为减Ⅱ后期图，如图8，若一极有同源染色体，则为有丝分裂中期图，如图9。

题型三　减数分裂与有丝分裂相关曲线图的辨析

甘肃静宁一中模拟]下图是人体内的细胞在分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。

下列有关叙述中正确的是（　　）

A．该图若为减数分裂，则cd期的细胞都含有23对同源染色体

B．该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期

C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc时期

D．该图若为有丝分裂，则ef期的细胞都含两个染色体组

解析　该图若为减数分裂，则cd期表示减数第一次分裂过程、减数第二次分裂前期、中期，在减数第一次分裂后期同源染色体分离，因此减数第一次分裂后期之后没有同源染色体，A错误；

该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段的某一时期，即减数第一次分裂过程中，B正确；

该图若为有丝分裂，动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板，纺锤体出现在cd时期，C错误；

该图若为有丝分裂，则ef期表示后期和末期，则ef期的细胞含四个或两个染色体组，D错误。

6．[2017·

黑龙江大庆中学期中]下图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及DNA数目的变化，则下列叙述错误的是（　　）

A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体

B．在BC段和HI段都能发生染色体的复制

C．在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体

D．在ED段和LM段，发生的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离

解析　当染色体数目等于DNA数目时，每条染色体都不含染色单体，A正确；

在有丝分裂的间期BC段和减Ⅰ前的间期HI段都发生染色体的复制，B正确；

图中HJ段表示减Ⅰ时期，在减Ⅰ时期细胞含有同源染色体，C错误；

在ED段和LM段，发生的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离，D正确。

　减数分裂和有丝分裂曲线的辨析（以2n＝4为例）

（1）减数分裂、有丝分裂与受精作用中DNA和染色体变化曲线

根据有无斜线判断

（2）每条染色体上DNA含量变化分析

题型四　减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较

7．某生物体细胞中染色体数为2N。

下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是（　　）

A．①②B．②③

C．③④D．④②

解析　有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，因此染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，即图④；

减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目短暂加倍，因此此时染色体数目与体细胞相同，且染色体∶DNA＝1∶1，即图②，D正确。

微专题三

细胞分裂与可遗传变异的关系

一　　细胞分裂与遗传、变异的关系

1．减数分裂与遗传规律

2．细胞分裂与可遗传变异

注：

①原核生物的变异类型只有基因突变。

②姐妹染色单体上同一位置的基因不同的原因有两个：

一是DNA复制时发生了基因突变；

二是减Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换。

1．细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是（　　）

A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异

B．非同源染色体自由组合，导致基因重组

C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变

D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异

解析　可遗传的变异有三个来源：

基因重组、基因突变和染色体变异，其中基因重组只能发生在减数分裂过程中而不能发生在有丝分裂过程中，而基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生。

二　　细胞图像中基因突变与基因重组的辨析

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，如图所示。

基因突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可能为隐性突变，也可能为显性突变，通过突变产生等位基因。

2．减数分裂与基因重组

（1）非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组（自由组