高考生物二轮复习讲义第12讲 减数分裂和有性生殖文档格式.docx

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6．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性（　×

五、有性生殖和无性生殖

1．有性生殖

（1）概念

（2）被子植物的有性生殖与个体发育

（3）脊椎动物的有性生殖与个体发育：

（4）意义：

有性生殖的后代具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性，对生物的生存和进化具有重要意义。

2．无性生殖（判一判）　

（1）无性生殖也可产生生殖细胞，如孢

子，但无性别之分且不两两结合，有性生殖产生有性别之分的两性生殖细胞

（　√　）

（2）动物克隆和植物组织培养获得新个体的生殖方式均为无性生殖；

由有性生殖细胞如卵细胞、植物花粉直接发育成新个体的生殖方式属有性生殖。

例如蜜蜂、蚜虫等的孤雌生殖，花药的离体培养等（　√　）

（3）无性生殖基本保持母本的性状，变异少，对生物进化促进作用大，子代较有性生殖具有更强的生活力（　×

（4）酵母菌既可进行无性生殖中的出芽生殖，也可进行有性生殖，环境条件好时进行无性生殖，不好时进行有性生殖（　√　）

考点一　减数分裂过程的分析与比较

1．填充下表，比较减数第一次分裂与减数第二次分裂（以二倍体生物为例）

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

分裂前是否复制

复制

不复制

起始细胞名称

初级性母细胞

次级性母细胞

（第一极体）

染色体数目变化

2N→N（减半）

N→2N→N（不变）

核DNA数目变化

4N→2N（减半）

染色体主

要行为

复制、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

着丝粒分裂，姐妹染色单体分开

同源染色体

含有（N对）

无

子细胞名称

次级性母细胞（第一极体）

精细胞、卵细胞

（第二极体）

2.减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化柱形图如下（以二倍体生物的精

子形成过程为例）：

（1）减数分裂过程中染色体数目变化

①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原因是同源染色体分开，平均进入两个子细胞中造成的；

减数第二次分裂染色体数的变化为N→2N→N。

②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。

（2）减数分裂过程中染色体/DNA变化规律及原因

3．绘出减数分裂过程中染色体、同源染色体对数、核DNA、每条染色体上DNA含量变化曲线。

答案　

4．减数分裂过程中不同时期的图像识别（二倍体生物2N＝4）

5．推断细胞分裂与可遗传变异的关系

（1）基因突变发生于,DNA复制时

（2）

（3）染色体变异发生于,减数分裂和有丝分裂过程中

6．精子和卵细胞种类和数目的计算方法

（1）1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。

（2）1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。

（3）1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。

易错警示　关于减数分裂的几个概念辨析

（1）同源染色体和非同源染色体

①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。

②非同源染色体是指形态、大小各不相同，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。

注意　同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体，X染色体较大，Y染色体较小。

大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝粒断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体；

但只要是联会的两条染色体，不管大小、形状是否相同，都叫同源染色体；

同源染色体既可以是复制之前不含染色单体的也可以是复制之后含染色单体的。

（2）姐妹染色单体和非姐妹染色单体

①姐妹染色单体：

同一着丝粒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′。

②非姐妹染色单体：

不同着丝粒连接着的两条染色单体。

如上图中的a和b（b′）、a′和b（b′）等。

（3）联会和四分体

①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。

②四分体：

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。

（4）对交叉互换的理解要到位

①图示

②时期：

减Ⅰ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—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（未换染色单体）和Ab、aB（交换的结果），产生可遗传变异。

（5）四倍体生物的体细胞中含有四条相同的染色体，所以进行减数第二次分裂时也存在同源染色体，因此，平时研究减数分裂没有特殊说明均以二倍体生物为研究对象。

1．如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。

判断下列有关图示信息表述的正误：

（1）能发生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的变化，期间易发生基因突变（　　）

（2）在Ⅱ阶段的细胞内，①的数量始终都只是4（　　）

（3）在Ⅳ阶段的细胞内，可能发生基因重组（　　）

（4）在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内，都可能含有两条Y染色体（　　）

（5）Ⅱ代表初级精母细胞（　　）

（6）②代表染色体（　　）

（7）Ⅰ～Ⅳ中③的数量变化是1∶2∶2∶4

答案　

（1）×

（2）√　（3）√　（4）×

　（5）×

　（6）×

　（7）√

解析　细胞分裂过程中的遗传物质及载体指的是DNA、染色体和染色单体，由图可知，②在Ⅰ、Ⅲ阶段为0，应为染色单体，所以（6）错；

①③始终存在，应为染色体和DNA，Ⅳ阶段中②（染色单体）出现且与③的数量相等（16），则③为DNA，因此，①为染色体。

由于有丝分裂过程中，染色单体只会在有丝分裂前期和中期存在，且对果蝇而言，有染色单体存在的时期，其染色单体数应为16，而图中Ⅱ阶段中染色单体数为8，这一现象只有减数第二次分裂过程中才会出现，因此，可以确定该阶段为减数第二次分裂，结合题干中提示为雄果蝇细胞的分裂可以确定该阶段的细胞为次级精母细胞；

结合雄果蝇减数分裂各时期细胞的染色体、染色单体和DNA数可以确定Ⅳ阶段细胞（染色体、染色单体和DNA数为8、16和16）为初级精母细胞、Ⅲ阶段细胞（染色体、染色单体和DNA数为8、0和8）为精原细胞、Ⅰ阶段细胞（染色体和DNA数均为4）为精细胞。

可据此确定，图示中细胞减数分裂的顺序为“Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅰ”。

在此基础上，可对各个选项进行判断。

（1）中，“Ⅰ→Ⅱ”的顺序有误且易于发生基因突变的阶段仅为Ⅲ→Ⅳ（不包括Ⅰ→Ⅱ）；

（2）中，Ⅱ阶段的细胞染色体数目为4，而DNA和染色单体数目均为8，则可表示减Ⅱ前期和中期，此阶段时染色体数目不变化的只能是4；

（3）中，Ⅳ阶段为减数第一次分裂，前期可因非姐妹染色单体的交叉互换而发生基因重组、后期可因非同源染色体的自由组合而发生基因重组；

（4）中，在Ⅳ阶段，细胞内只会有一条Y染色体；

③在图中Ⅰ～Ⅳ阶段时数量分别为4、8、8、16，所以比例为1∶2∶2∶4，则（7）对。

2．图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；

图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。

请据图回答：

（1）图1中BC段形成的原因是，DE段形成的原因是。

（2）图2中细胞处于图1中的CD段。

（3）图2中具有同源染色体的是细胞，乙细胞中的①和②组成，①和④是，甲细胞中有个染色体组。

（4）图2中丙细胞含有条染色单体，该细胞处于期。

（5）图2中丁细胞的名称为，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是。

若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了

。

答案　

（1）DNA复制　着丝粒分裂　

（2）丙、丁　（3）甲、乙、丙　一个染色体组　一对同源染色体　4　（4）8　减数第一次分裂后　（5）次级精母细胞　常染色体　同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换（基因重组）或基因突变

解析　

（1）图1中的BC段因DNA的复制，使染色体和核DNA数量比由1变为1/2，DE段因着丝粒的断裂，使染色体和核DNA的数量比由1/2变为1。

（2）图1中的CD段表示一条染色体上有2个DNA分子，故与图2的丙、丁对应。

（3）分析图2可知：

图甲细胞处于有丝分裂的后期，图乙为精原细胞，图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期，图丁为次级精母细胞，所以含有同源染色体的是甲、乙和丙；

乙细胞中的①和②为一组非同源染色体，是一个染色体组，①和④形态大小相同，但来源不同，为一对同源染色体，甲细胞内每一形态的染色体有4条，故有4个染色体组。

（4）图丙同源染色体分离，处于减数第一次分裂的后期。

（5）若姐妹染色单体上有等位基因，可能是由基因突变或四分体时期的非姐妹染色单体交叉互换引起的。

姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析

一定基因突变

一定交叉互换

两种可能

①体细胞——有丝分裂（例：

根尖分生区细胞出现上述情况）

②作用时期——间期

③亲代基因型AA若出现上述情况

①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种，例：

绝大多数白色，只在头上带一小段黑色

②作用时期——减Ⅰ前期

无前面任何提示，可两种情况同时考虑

考点二　比较减数分裂与有丝分裂

1．填充下表，比较减数分裂与有丝分裂的过程

比较项目

减数分裂

有丝分裂

发生部位

卵巢、睾丸（精巢）

各组织器官

分裂次数

连续分裂两次

一次

生殖细胞

体细胞

染色体复制

次数和时期

1次；

减数第一次

分裂前的间期

间期

子细胞染色体

数目变化

减半，发生在减数

第一次分裂完成时

不变

联会、四分体

出现

不出现

非姐妹染色单

体交叉互换

有

同源染色体分离

有；

发生在减数

第一次分裂后期

着丝粒分裂

减数第二次

分裂后期

后期

子细胞间的基因组成

不一定相同

相同

2.比较与判断染色体、DNA的变化模型

（1）建立染色体与DNA变化的数学模型

（2）染色体、DNA变化模型的判断技巧

3．减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别

（1）三个前期图的判断

判断步骤：

结果：

A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。

（2）三个中期图的判断

A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。

（3）三个后期图的判断

A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。

易错警示　减数分裂与有丝分裂图像的识别中的几个注意点

（1）只有正确地识别同源染色体，才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。

（2）该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。

（3）多倍体（如四倍体）减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。

（4）二倍体的单倍体（如玉米的单倍体）体细胞进行有丝分裂，子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂，如下图：

3．甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图像，乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。

根据此曲线和图示回答下列问题：

（1）甲图中的A、B分别处于什么分裂什么时期？

A：

，B：

（2）乙图中8处发生的生理过程叫。

（3）乙图细胞内含有染色单体的区间是和9～11，不含同源染色体的区间是。

（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为条。

（5）同源染色体的分离发生在区间。

（6）时期6与11的共同点是

（7）甲图中B细胞对应乙图中的区间是，形成的子细胞是。

答案　

（1）有丝分裂后期　减数第一次分裂后期　

（2）受精作用　（3）1～6　5～8　（4）20　（5）3～4　（6）着丝粒分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍　（7）3～4　极体和次级卵母细胞

解析　

（1）甲图中的A姐妹染色单体分开，同侧存在同源染色体，属于有丝分裂后期。

B表示四分体分开，是减数第一次分裂后期。

（2）乙图中曲线A表示DNA相对含量，曲线B表示染色体的相对含量。

8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍，说明进行了受精作用。

（3）减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体，即区间1～6和9～11存在染色单体，不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中。

（4）根据曲线可知4～5时期染色体数目为20条。

（5）同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即区间3～4。

（6）6和11的共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍，都存在姐妹染色单体分开的情况。

（7）甲图中的B是减数第一次分裂后期，染色体将要减半。

因为是雌性动物，所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞。

4．下列各图是依据细胞增殖过程中核DNA、染色体和染色单体等的变化而作的图像和曲线图。

请据图回答下列问题：

（1）图一中细胞有丝分裂的先后顺序是。

（2）图二中表示有丝分裂过程中染色体数目变化、减数分裂过程中染色体数目变化和核DNA分子数变化的图分别是。

答案　

（1）D→B→A→F　

（2）④③②

解析　

（1）图一中的有丝分裂图像为A、B、D、F，减数分裂图像为C、E，按照有丝分裂过程中染色体复制、着丝粒排列在赤道板上、着丝粒分裂、子染色体移向细胞两极等特征，可以确定有丝分裂图像的先后顺序为D→B→A→F。

（2）有丝分裂过程中染色体数目只在分裂后期暂时加倍，其余时期数目不变，如图二中的④；

减数分裂过程中染色体在减数第一次分裂后减半，在减数第二次分裂后期暂时加倍，然后又恢复到原来数目，如图二中的③；

减数分裂过程中的核DNA复制一次，发生两次减半，如图二中的②。

1．分裂图像的辨析

（1）对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法（以二倍体生物为例）：

（2）各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。

染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。

2．根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧

（1）看“染色体峰值”。

染色体数目最大为4N的是有丝分裂；

染色体数目最大为2N的是减数分裂。

（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次的为减数分裂；

斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。

（3）看“结果”。

分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；

若减半则为减数分裂。

考点三　脊椎动物的个体发育

1．卵裂的含义、特点及过程

（1）含义：

受精卵的早期分裂，分裂方式为有丝分裂。

（2）特点：

连续分裂后细胞数量越来越多，但细胞体积越来越小，原因是：

分裂产生的子细胞未经生长进入下一次分裂。

2．卵裂过程分析

（1）细胞数目越来越多。

（2）细胞体积越来越小，总体积之和小于受精卵体积（营养物质的消耗；

都存在于一个卵膜内）。

（3）每个子细胞核DNA数相同，卵的DNA总量成倍增加（因为属于有丝分裂）。

（4）前两次卵裂中，质、核都属均等分裂，第三次卵裂中细胞质为不均等分裂，这与营养物质分布不均匀有关。

3．动物三胚层的分化（以蛙为例）

易错警示　囊胚与胚囊的不同

（1）囊胚是动物个体发育中受精卵经卵裂后的一个发育阶段。

受精卵经6次分裂（64个细胞）开始形成囊胚，中央有囊胚腔。

囊胚时期尚无胚层的形成，囊胚的晚期，许多基因开始表达，一些细胞开始特化，少数细胞将向囊胚腔侵入，这标志着下一个发育阶段——原肠胚的开始。

（2）胚囊是被子植物胚珠的重要部分，它发生于胚珠中央的珠心。

典型的胚囊有7个细胞8个核，其中有一个卵细胞、两个极核（同在一个中央细胞内）。

卵细胞是胚囊的最重要的组成部分，位于胚囊的近珠孔端。

5．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是（　　）

A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育

B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大

C．爬行类、鸟类、哺乳类动物在此个体发育过程中不会出现变态发育

D．囊胚期开始出现三胚层的分化

答案　C

解析　A项错误，由受精卵发育成幼体的过程表示胚胎发育，由幼体到形成性成熟个体的过程表示胚后发育。

B项错误，受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不

断变小，胚胎的总体积无明显变化。

C项正确，爬行类、鸟类和哺乳类动物的幼体不经过明显的变化就生长发育为成体，属于常态发育而不是变态发育。

D项错误，原肠胚期开始出现三胚层的分化。

6．如图为高等动物的生活史，下列叙述中错误的是（　　）

A．人完成E过程是在体内进行的

B．青蛙变态发育是在A阶段中完成的

C．蛙原肠胚形成于E阶段

D．个体发育包括A、B两个阶段

解析　题图中，E表示受精作用过程，对于人来说，受精过程在体内完成，故A项正确；

由幼体（蝌蚪）到成体（青蛙）差别较大，属于变态发育，是在A阶段中完成的，故B项正确；

蛙原肠胚是由受精卵发育成幼体的过程中的一个阶段，故C项错误；

个体发育包括胚胎发育和胚后发育，受精卵是发育的起点，由受精卵到幼体为胚胎发育，由幼体到成体为胚后发育，故D项正确。

实验七　观察细胞的减数分裂

1．种子植物花药中发生的减数分裂

（1）原理：

减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

在分裂过程中，染色体只复制1次，而细胞连续分裂2次。

新产生的生殖细胞中染色体数目比体细胞减少一半。

（2）研究目的：

了解种子植物减数分裂的过程。

（3）推荐器材：

培养皿，载玻片，盖玻片，镊子，解剖针，显微镜，蚕豆花蕾，冰醋酸，无水乙醇，醋酸洋红染液等。

（4）实验流程

易错警示　观察被子植物减数分裂实验成功的关键

（1）取材时间为花蕾期的花药，其内的花粉粒还未成熟。

（2）染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。

（3）压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。

2．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

（1）实验原理：

蝗虫的精母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、位置和数目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。

（2）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

7.

（2009·

广东卷，27）如图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微

照片，该时期（多选）（　　）

A．是减数分裂第一次分裂的前期

B．是减数分裂第一次分裂的中期

C．非姐妹染色单体发生了互换

D．结束后，同源染色体发生联会

答案　AC

解析　本题图中染色体排列无规则，故A正确、B错误；

减数第一次分裂的前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换，C正确；

同源染色体的联会应发生在减数第一次分裂前期刚开始不久，而不是前期结束后，D错误。

8．（2009·

山东高考改编）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。

根据以下信息回答问题：

小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。

请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：

供选材料及试剂：

小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、铁苏木精染液，解离固定液。

（1）取材：

用作实验材料。

（2）制片：

①取少量组织低渗处理后，放在中，一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量

③一定时间后加盖玻片，。

（3）观察：

用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。

若它们正常分裂，产生的子细胞是

答案　

（1）（小鼠）睾丸　

（2）①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片（只要有压片的操作均可）　（3）次级精母细胞、精细胞、精原细胞

解析　观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取（小鼠）睾丸。

制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。

精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。

1．实验成功的关键——正确选用实验材料

如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的

目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的

“睾丸”。

2．明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点

（1）临时装片制作应特别注意的几个关键环节

①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗

处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于

染色体的核仁物质