221减数分裂与受精作用.docx

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221减数分裂与受精作用

2.2.1　减数分裂与受精作用

素能目标★备考明确

考点一　减数分裂和受精作用的基本过程

1．减数分裂的概念

2．减数分裂的过程

（1）精细胞的形成过程

（2）卵细胞的形成过程

3．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。

如下图所示：

（2）实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。

（3）结果：

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。

【基础小题】

1．判断正误

（1）减数第一次分裂过程中同源染色体先分离，后联会（×）

（2）减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开（√）

（3）减数第一次分裂染色体数目不变，减数第二次分裂染色体数目减半（×）

（4）交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体中的非姐妹染色单体之间（√）

（5）减数第一次分裂中，着丝点分裂导致染色体数目减半（×）

（6）卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的（×）

（7）1个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而1个精原细胞能形成4个精细胞（√）

（8）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（×）

2．教材边角知识拾遗

（1）细胞分裂过程中DNA数量加倍与染色体数量加倍的原因分别是什么？

提示：

DNA数量加倍的原因是DNA复制，发生在间期；染色体数量加倍的原因是着丝点一分为二，发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期。

（2）精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能，其结构基础是什么？

提示：

精卵识别体现了细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。

3．热图导析：

据图回答下列问题

（1）图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。

（2）图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有

个DNA分子，

条脱氧核苷酸链。

（3）图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期，从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。

（4）由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。

1．归纳比较精子和卵细胞的形成的差异

（1）形成过程

比较项目

精子形成过程

卵细胞形成过程

场所

睾丸

卵巢（卵巢和输卵管）

细胞质分裂方式

均等分裂

不均等分裂和均等分裂

是否变形

变形

不变形

结果

4个精子

1个卵细胞、3个极体

（2）分裂图像

2．分析减数分裂产生配子的种类

分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。

（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

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）

【对点落实】

题点1　减数分裂过程与分裂图像

1．（2019·江苏高考）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。

不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（　　）

A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因

B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8

C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离

D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子

解析：

选B　不考虑突变的情况下，1与2不是等位基因，而是相同基因。

1与3、4可能是相同基因，也可能是等位基因，A项错误。

不考虑突变的情况下，同一个体的精原细胞的染色体与体细胞相同，有丝分裂前期时一条染色体上含两条姐妹染色单体，故也含有图中的基因1～8，B项正确。

不考虑突变的情况下，若发生了交叉互换引起的基因重组，则1与3也可能在减数第二次分裂分离，1与2也可能在减数第一次分裂分离，C项错误。

1与6在同一条染色体的两条姐妹染色单体上，故1与6不能组合形成重组型的配子，D项错误。

2．（2020·成都第一次诊断）某同学在观察果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中共有8条染色体，呈现4种不同的形态。

下列说法错误的是（　　）

A．若该细胞正处于分裂前期，则可能正在发生基因重组

B．若该细胞正处于分裂后期，其子细胞的大小可能不同

C．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雄性

D．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞可能取自卵巢

解析：

选C　根据题干信息分析，正在分裂的细胞中有8条染色体，4种形态，说明细胞中含有2个染色体组。

若该细胞正处于减数第一次分裂前期，则可能正在发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，A正确；若该细胞正处于分裂后期，可能是减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，若是雌性的卵细胞形成过程，则子细胞的大小可能不同，B正确；若该细胞此时存在染色单体，说明此时不可能处于减数第二次分裂，可能处于有丝分裂或减数第一次分裂，由于细胞中染色体只有4种形态，而雄果蝇的染色体有5种形态，因此该果蝇不可能是雄果蝇，C错误；若该细胞此时没有染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期，则该细胞可能来自卵巢或精巢，D正确。

3．下面为高等动物的细胞分裂示意图。

相关叙述正确的是（　　）

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：

选B　图甲细胞处于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；图乙细胞处于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；图丙细胞处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体；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。

题点2　受精作用与配子的多样性

4．下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、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：

选B　1个卵原细胞经过减数分裂产生1个卵细胞和3个极体，其中初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中，细胞质分配是不均等的，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。

5．下图甲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②　　　　　　　B．①与③

C．②与③D．②与④

解析：

选C　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。

[规律方法]

巧借染色体组成判断配子来源的方法

减数分裂中染色体、核DNA数量变化曲线

[典型图示]

[问题设计]

（1）甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。

（2）曲线①表示减数分裂过程中核DNA数量变化，曲线②表示染色单体数量变化，曲线③表示染色体数量变化。

（3）染色体数目减半发生在MⅠ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数变化为N→2N→N，没有减半。

（4）MⅡ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。

（5）染色体与核DNA数的比值变化规律及原因：

1∶1

1∶2

1∶1

【对点落实】

6.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。

有关a～c段（不含a、c点）的叙述，正确的是（　　）

A．细胞中始终存在染色单体

B．细胞中始终存在同源染色体

C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1

D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源

解析：

选A　据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此表示减数分裂过程中核DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值。

O～a段表示减数第一次分裂前的间期，a～c段中b为减数第一次分裂末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段无同源染色体；c点为姐妹染色单体彼此分离形成子染色体的过程，a～c段（不含a、c点）细胞中始终存在染色单体；细胞中染色体和核DNA数之比一直为1∶2；a～c段中，一般不会发生基因突变，可进行基因重组与染色体变异，而生物变异的根本来源为基因突变。

7．（2019·沈阳四校协作体联考）下图为某动物（体细胞染色体为2N）细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。

下列有关说法错误的是（　　）

A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂

B．基因重组发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中

C．丙可以代表体细胞，甲只能代表精子或卵细胞

D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体

解析：

选C　乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色体数目加倍；在动物细胞内，基因重组发生在减数第一次分裂，即戊时期，此时每条染色体含有两条染色单体，基因突变发生在丙→戊过程（DNA复制）中；丙可以代表体细胞，甲中染色体数只有丙的一半，可能代表精子、卵细胞或极体；丁和戊时期分别是有丝分裂后期和减数第一次分裂，处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体。

[拓展归纳]

归纳引发相关物质数量变化的四大原因

观察细胞的减数分裂

1．实验流程

2．实验注意事项

（1）宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因：

①雄性个体产生精子的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）精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。

【对点落实】

8．（2019·辽宁铁岭联考）下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是（　　）

A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程

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

解析：

选D　蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正确；观察减数分裂时选择植物雄蕊比雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此观察减数分裂的装片，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。

9.（2019·长沙一中月考）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，如图所示。

下列叙述正确的是