必修二第二章第一节减数分裂和受精作用.docx

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必修二第二章第一节减数分裂和受精作用

必修二第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

一、减数分裂

1.减数分裂的发现：

（1）1883年，比利时学者比耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到：

马蛔虫的精子和卵细胞中具有数目相等的染色体。

（2）由于精子和卵细胞中的染色体是通过受精作用传给后代的，因此科学家们推测，生殖细胞的染色体是体细胞的一半。

（3）19世纪末、20世纪初，科学家们陆续发现无论动物还是植物的生殖细胞，在形成过程中染色体数目都要减半，并且将这个过程命名为减数分裂。

注意：

1883年，比利时学者比耐登在研究马蛔虫受精作用时，没有发现减数分裂的过程，也没有发现生殖细胞的染色体是体细胞的一半。

仅仅观察到了马蛔虫的精子和卵细胞中具有数目相等的染色体。

以后的推论，以及推论的验证工作是其他科学家以比耐登的工作为基础陆续完成的。

2.减数分裂的概念：

凡是进行有性生殖的生物，在原始生殖细胞发展为成熟的生殖细胞的过程中所进行的染色体数目减半的细胞分裂。

在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。

减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞减少了一半。

母细胞（细胞内含2N条染色体）：

原始生殖细胞精原细胞卵原细胞

↓减数分裂↓减数分裂↓减数分裂↓减数分裂

子细胞（细胞内含N条染色体）：

成熟生殖细胞精子卵细胞

例如：

人的卵原细胞和精原细胞各含46条染色体。

人的精子和卵细胞各含23条染色体。

3.精子的形成过程

（1）精子产生场所：

睾丸中曲细精管

（2）进行时间：

雄性动物性成熟后

（3）产生过程：

一个精原细胞（2N）

↓染色体复制

一个初级精母细胞（2N）

联会

四分体（交叉互换）

同源染色体排列在细胞中央（着丝点排列在赤道板的两侧）

同源染色体分离

两个次级精母细胞（N）

着丝点排列在赤道板上

着丝点分裂

四个精细胞（N）

↓变形

四个精子（N）

联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每个染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，叫四分体。

强调：

1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体（DNA）

间期复制完成后，细胞进入减数第一次分裂分裂期，此时的细胞，叫初级精母细胞。

第一次分裂的前期，细胞中的同源染色体两两配对，叫联会。

所谓的同源染色体，指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。

注意：

Ⅰ.同源染色体指的是体细胞中两条形状、大小相同的染色体，分别来自父方和母方，在减数分裂过程中能够配对的一对染色体称为同源染色体。

Ⅱ.姐妹染色单体指的是：

一条染色体中连在同一着丝点上两条染色单体，每条染色单体个含有一条DNA分子，由于其中一条是以另一条为模板复制形成的，因此两条姐妹染色单体之间在遗传组成上完全相同。

Ⅲ.联会指的是减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。

Ⅳ.四分体指的是由于发生联会的每条染色体含有两条染色单体，联会后的每一对同源染色体都含有四条染色单体，称为四分体。

Ⅴ.联会发生在同源染色体间，交叉互换发生在一对同源染色体的两条相邻的非姐妹染色单体之间。

Ⅵ.互换发生在减数第一次分裂的四分体时期，发生互换的是等位基因，而不是非等位基因。

Ⅶ.在减数分裂的过程中，染色体是在减数第一次分裂减的半。

在减数第二次分裂的过程中，染色体数目不变。

Ⅷ.染色体是在减数第一次分裂减半的原因是在同源染色体分离的时候，着丝点分裂没有分裂。

Ⅸ.在减数第二次分裂的过程中，染色体数目不变的原因是减数第二次分裂就是一次简单的有丝分裂。

Ⅹ.在减数第一次分裂的过程中，同源染色体发生联会的意义是为减数第一次分裂后期同源染色体分离作准备，从而保证分裂后形成的两个次级精母细胞各自具有一个完整的染色体组，从而具有作为该生物应该具有的全套遗传信息。

Ⅺ.精细胞是减数分裂的直接产物，精子是经过变形形成的，不是减数分裂的直接产物。

Ⅻ.性原细胞（精原细胞或卵原细胞）以及初级性母细胞（初级精母细胞或初级卵母细胞）具有同源染色体；而次级性母细胞（次级精母细胞或次级卵母细胞）以及性细胞（精子或卵细胞）不含同源染色体，因为同源染色体已经在减数第一次分裂时分离了。

这是鉴别细胞处于有丝分裂过程还是减数第二次分裂过程的重要依据。

4、减数分裂中染色体的行为变化：

行为变化

发生时期

特点

复制

间期

每条染色体形成了由一个着丝点连着的两条染色单体

联会、交叉互换

减Ⅰ前期

同源染色体两两配对，形成四分体，此时往往发生同源染色体上非姐妹染色单体片段的交叉互换现象。

分离、组合

减Ⅰ后期

同源染色体分离，非同源染色体自由组合

分裂

减Ⅱ后期

连接两条姐妹染色单体的着丝点分裂，染色单体消失，实现了复制的遗传物质的平均分配。

5、减数第一次分裂与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

着丝点

不分裂

分裂

染色体

2nn，减半

n2nn，不减半

DNA

4n2n，减半

2nn，减半

染色体行为

染色体联会，分离

染色单体分开

6、减数分裂过程中染色体、染色单体以及DNA数目变化：

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

间期

前期

中期

后期

末期

前期

中期

后期

末期

DNA含量

2N-4N

4N

4N

4N

4N-2N

2N

2N

2N

2N-N

染色体数目

2N

2N

2N

2N

2N-N

N

N

N-2N

2N-N

染色单体数

0-4N

4N

4N

4N

4N-2N

2N

2N

0

0

7.卵细胞形成过程

（1）卵子产生的场所：

卵巢（腹腔内的卵泡发育而成）

（2）形成时间：

性成熟后

（3）形成过程：

8、卵细胞与精子形成过程的比较

项目

精子

卵细胞

场所

睾丸

卵巢

减数第二

次分裂

两个次级精母细胞形成

4个大小一样的精细胞

1个次级卵母细胞形成1个卵细胞和

1个极体，原来的极体分裂成两个极体。

变形

精细胞变形，成为精子

不经变形

结果

产生4个精子

产生1个卵细胞，三个极体退化消失

相同点

都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半。

注意：

性原细胞（精原细胞或卵原细胞）是体细胞，它们的增殖通过有丝分裂进行的。

9.减数分裂与有丝分裂的比较：

项目

有丝分裂

减数分裂

不同点

复制一次、分裂一次

复制一次、分裂两次

子细胞与母细胞相比染色体不变

子细胞母细胞相比染色体减半

子细胞是体细胞

子细胞是生殖细胞

1母细胞分裂为2子细胞

1母细胞分裂为4子细胞

无同源染色体联会、四分体、

同源染色体分离等行为

同源染色体有联会、四分体、

同源染色体分离等行为

从受精卵开始

性成熟开始

各组织器官进行

精（卵）巢、花药、胚囊

相同

在开始分裂之前，染色体都要进行一次复制

减数第二次分裂与有丝分裂相比染色体行为变化完全相同

有丝分裂细胞内有同源染色体，减数第二次分裂细胞内不具有同源染色体

10、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：

1、细胞质是否均等分裂：

不均等分裂——减数分裂中的卵细胞的形成

2、细胞中染色体数目：

若为奇数——减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、

减数第二次分裂后期，看一极）

若为偶数——有丝分裂、减数第一次分裂、

3、细胞中染色体的行为：

有同源染色体——有丝分裂、减数第一次分裂

联会、四分体现象、同源染色体的分离——减数第一次分裂

无同源染色体——减数第二次分裂

4、姐妹染色单体的分离一极无同源染色体——减数第二次分裂后期

一极有同源染色体——有丝分裂后期

注意：

若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。

例：

判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？

答案：

减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期

答案：

有丝前期减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期减Ⅰ前期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期

二受精作用

1、受精作用：

（1）概念：

精子与卵子融合成为受精卵的过程。

（2）过程：

①精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。

②在卵细胞的外面形成保护膜，防止其它精子进入。

③精子的细胞核与卵细胞核相遇，彼此融合为一个细胞核。

（3）结果：

使后代即受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目。

注意：

受精过程完成后，父母双方的染色体会合，不仅染色体数目恢复到体细胞水平，而且受精卵重新具有了同源染色体，并实现了基因的重组。

2.减数分裂与受精作用共同的意义：

减数分裂使染色体数目减半，受精作用使受精卵恢复了本物种体细胞的染色体的数目。

因此，对于进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传与变异都具有十分重要的意义。

3.减数分裂与遗传定律：

（1）减数分裂与基因的分离定律：

在减数第一次分裂的过程中同源染色体的分离是基因的分离定律的细胞学基础。

由于染色体是基因的载体，同源染色体的分离必将导致它们所携带的等位基因的分离。

（2）减数分裂与基因的自由组合定律：

由于在减数第一次分裂的过程中同源染色体的分离的同时，非同源染色体是自由组合的；因此在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因必将随着非同源染色体的自由组合而自由组合。

必修二第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

练习

1．在进行减数分裂实验过程时，确认同源染色体的主要依据是（）

A.1条染色体复制而成的2条染色体B.能联会的2条染色体

C.1条来自父方，1条来自母方的染色体D.形状和大小都相同的染色体

2．减数分裂的四分体是指（）

A．配对的一对同源染色体含有四个染色单体　

B．细胞中有四个配对染色体

C．体细胞中每一对同源染色体含有四个染色单体　

D．细胞中有四对染色体

3．从显微镜中看到一个正在分裂的二倍体动物细胞（如右图所示），试问此动物的初级卵母细胞核中四分体个数，染色体个数及DNA分子数分别依次是（）

A．3、3、6B．3、6、6

C．3、6、12D．6、6、12

4．右图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，关于此图的说法正确的是

A．是次级精母细胞，处于减数分裂第二次分裂后期

B．含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个

C．正在进行等位基因分离、非等位基因自由组合

D．每个子细胞含一个染色体组，仅1个具有生殖功能

5．人体内某一细胞正在进行减数分裂，其内有44条常染色体和两个同型的性染色体，此细胞不可能是（）

①初级精母细胞②次级卵母细胞③初级卵母细胞④次级精母细胞

⑤卵细胞⑥精细胞

A.①⑤⑥B.②③④C.①④⑥D.②③⑤

6．在果蝇细胞中，由G、C、U三种碱基构成的核苷酸共有X种，其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的Y期，DNA分子复制出的2个分子彼此分离发生在Z期，则X、Y、Z分别是（）

A．5；分裂间期；有丝分裂后期和减数第一次后期

B．6；分裂前期；有丝分裂后期和减数第一次后期

C．5；分裂间期；有丝分裂后期和减数第二次后期

D．3；分裂后期；有丝分裂后期和减数第二次后期

7、如果发现一个动物细胞中出现了染色体两两配对的情况，则下列说法中正确的是（）

A．此细胞的染色体上具有染色单体

B．这种组织可能来自肝脏

C．产生的子细胞中染色体与母细胞保持一致

D．此细胞中的染色体数和DNA分子数是体细胞的一倍

8．右图是某生物细胞处于分裂过程中某时期染色体图，

下列描述正确的是（）

A．图中有4条染色体，4个四分体

B．该生物精巢细胞中的染色体数目有4、8、16条可能性

C．若①号染色体上有基因R，则②号染色体的对应位点上必定是r

D．若①号和③染色体上分别有基因A和B，则理论上该生物可能形成基因型为AB、ab、Ab、aB的四种配子

9．人的同源染色体有23对。

假设一个初级精母细胞在分裂形成精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在减数第二次分裂后期有一对姐妹染色单体移向一极，则这个初级精母细胞产生正常精子细胞和异常精子细胞的比例是多少？

同时在精巢中精原细胞增殖的方式是（）

A．1:

1，有丝分裂B．1:

3，有丝分裂

C．1:

3，减数分裂D．1:

1，减数分裂

10．下图中甲—丁为某动物（染色体数=2n）睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是（）

A．甲图可表示减数第一次分裂前期B．乙图可表示减数第二次分裂前期

C．丙图可表示有丝分裂间期的第一阶段D．丁图可表示有丝分裂后期

拓展题

11．右图为一种二倍体高等生物细胞分裂过程中某时期的示意图。

请回答：

（1）该细胞所处分裂期为______________，它的名称为____________或__________。

（2）该生物的体细胞中染色体最多时为_______条，染色单体最多时为_______条，DNA分子最多时为__________个。

（3）该生物单倍体细胞中染色体为_______________条。

12．（6分）下图是某二倍体生物的一个正在分裂的细胞，请据图回答：

（1）若图中的2和3表示两个X染色体，则此图可以表示的细胞是（）

A．体细胞B．初级卵母细胞

C．初级精母细胞D．次级精母细胞

2）若一对夫妇所生育的子女中，性状差异甚多，则这种变异的来源主要是。

（3）正常情况下，在基因型为Aabb的细胞分裂产生子细胞的过程中，基因AA的分开发生在（填细胞分裂名称和时期）。

（4）若某植物的基因型为AaBb，在该植物的自交后代中，表现型不同于亲本且能稳定遗传的个体所占的比例为。

（5）假设果蝇的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精子细胞中，含15N的精子所占比例为。

13．减数分裂过程中，染色体的变化顺序是（　　）

A．复制→分离→联会→着丝点分裂B．联会→复制→分离→着丝点分裂

C．联会→复制→分裂→着丝点分裂D．复制→联会→分离→着丝点分裂

14．下面是减数分裂过程的几个步骤，哪一个顺序是正确的（　　）

①形成四个子细胞②同源染色体分离③染色体交叉互换

④染色体复制⑤着丝点分裂，姐妹染色单体分离⑥联会

A．⑥④②③⑤①B．④③②⑤⑥①

C．④②⑥⑤③①D．④⑥③②⑤①

15．某动物有两对同源染色体，下列各图表示卵细胞形成过程中不同时期的五个细胞，按其分裂的先后顺序排列的次序是（　　）

A．①②③④⑤B．③②①④⑤

C．②③①⑤④D．②③⑤①④

16．减数第一次分裂的主要特征是（　　）

A．联会的染色体分开B．染色体进行复制

C．姐妹染色单体分开D．染色体复原为染色质丝

17．减数分裂第一次分裂的主要特点是（　　）

A．同源染色体分离，非同源染色体自由组合

B．出现联会、四分体

C．着丝点分裂，染色体向两极移动

D．分裂后的两个子细胞中含有染色单体

18．卵细胞中的染色体均为非同源染色体的根本原因是，减数分裂过程中（　　）

A．染色体进行复制B．姐妹染色单体分开

C．同源染色体分开D．染色体自由组合

19．减数第二次分裂的主要特征是（　　）

A．染色体自我复制　　　　　　　　　

B．着丝点不分裂，同源染色体分开

C．着丝点分裂为二，两个染色单体分开　　　

D．染色体恢复成染色质状态

20．减数第二次分裂的主要特点是（　　）

A．染色体复制B．同源染色体分离

C．染色体减半D．姐妹染色单体分开

21．减数分裂中着丝点分裂发生在（　　）

A．分裂间期B．联会时期C．减数第一次分裂D．减数第二次分裂

22．下列关于同源染色体的叙述，正确的是（　　）

A．来源相同的染色体B．减数分裂时能联会的染色体

C．大小完全相同的染色体D．来自同一个亲本的染色体

23．发生联会的染色体是（　　）

A．一个来自父方一个来自母方的染色体

B．全都来自父方（或母方）的染色体

C．经过复制形成的完全相同的染色体

D．一对姐妹染色单体

24．在进行减数分裂实验过程时，确认同源染色体的主要依据是（　　）

A．1条染色体复制而成的2条染色体B．能联会的2条染色体

C．1条来自父方，1条来自母方的染色体D．形状和大小都相同的染色体

25．下列对四分体的叙述，正确的是（　　）

A．一个细胞中含有4条染色体B．一个细胞中含有4对染色体

C．一个细胞中含有4条染色单体D．一对同源染色体含4条染色单体

26．关于四分体正确的叙述是（　　）

A．四个染色单体就是一个四分体B．一个四分体是一对同源染色体

C．一对同源染色体就是一个四分体D．一个四分体就是两对染色体

27．每个四分体（2N生物）含有的染色体、着丝点、染色单体的数目分别是（　　）

A．2、2、4B．4、4、4C．2、4、4D．2、4、2

28．动物精巢的精原细胞在减数第二次分裂后期时，细胞中DNA含量为P，染色体数为Q，则在形成精原细胞的分裂后期，细胞中的DNA数和染色体数分别为（　　）

A．P、QB．2P、2QC．P/2、Q/2D．2P、Q

29．某动物的一个极体细胞核中有染色体m个，DNA分子n个，当m≠n时，它的一个初级卵母细胞核中的染色体和DNA分子个数分别为（　　）

A．4m与2nB．2m和2nC．2m与4nD．4m与4n

30．减数分裂过程中，染色体和DNA之比为1﹕1的时期是（　　）

A．第一次分裂四分体时期B．第一次分裂后期

C．第二次分裂中期D．第二次分裂后期

31．玉米处于减数第二次分裂后期状态的细胞中含有20条染色体，那么玉米体细胞染色体数目为（　　）

A．10条B．20条C．30条D．40条

32．某物种的次级卵母细胞分裂后期有染色体32条，则该物种的体细胞染色体数为（　　）

A．8B．16C．32D．64

33．某生物细胞在减数第二次分裂后期有24个染色体，那么该生物的细胞在有丝分裂后期的染色体个数是（　　）

A．12B．24C．48D．96

34．洋葱细胞中有16个染色体，其初级卵母细胞中姐妹染色单体的数目是（　　）

A．8个B．16个C．32个D．64个

35．人的体细胞中有46条染色体，一个次级卵母细胞中姐妹染色单体可能有（　　）

A．46条B．23条C．92条D．184条

36．某二倍体生物的卵原细胞中的染色体为18个，在减数分裂第二次分裂中期，细胞中含有染色单体的数目为（　　）

A．9B．18C．36D．72

37．马的体细胞中有64条染色体，在马的初级精母细胞中，可形成四分体的个数是（　　）

A．32B．64C．96D．128

38．减数分裂中染色体减半的原因是（　　）

A．细胞连续分裂两次，染色体复制一次

B．细胞分裂一次，染色体复制两次

C．细胞连续分裂两次，染色体复制两次

D．细胞分裂一次，染色体复制一次

39．减数分裂时导致子细胞含单倍数染色体的核相变化是（　　）

A．同源染色体联会、交换和分离

B．非同源染色体的随机结合

C．姐妹染色单体分开及染色体平均分配

D．染色体复制一次

40．染色体数目减半发生在（　　）

A．减数第一次分裂后期B．有丝分裂的后期

C．减数第二次分裂后期D．有丝分裂的间期

41．一只雄蛙产生了100万个精子，则其精巢内至少要有精原细胞（　　）

A．200万个B．100万个C．50万个D．25万个

42．在繁殖季节、雄蛙精巢中有1000万精原细胞同时进入生长期和成熟期，那么精巢中次级精母细胞有（　　）

A．1000万B．2000万C．4000万D．500万

43．形成100个卵细胞需要的初级卵母细胞的数量是（　　）

A．50个B．100个C．200个D．400个

44．一个初级卵母细胞可以形成的卵细胞数为（　　）

A．1个B．2个C．4个D．8个

45．精子和卵细胞的形成过程有一些不同处，下列哪种说法是不正确的（　　）

A．精原细胞是通过有丝分裂产生的，卵原细胞是通过减数分裂产生的

B．在卵细胞的形成过程中有极体产生，而在精子的形成过程中无极体产生

C．一个初级精母细胞生成四个精子，而一个初级卵母细胞只生成一个卵细胞

D．精子细胞经过变形阶段形成精子，而形成卵细胞则不经过变形阶段

46．人的卵细胞比精子大得多，这是因为（　　）

A．卵细胞含有更多的染色体

B．形成合子时卵细胞起主导作用

C．卵细胞为受精卵的发育贮存着营养物质

D．卵细胞中含有大量的遗传物质

47．细胞A的DNA为细胞B的两倍之多，尽管两个细胞属同一类型。

一个可能的解释是细胞（　　）

A．在消耗能量B．在运动C．在进行繁殖D．在呼吸

48．下列有关有丝分裂与减数分裂的叙述中不正确的是（　　）

A．绝大多数生物的有丝分裂从受精卵开始

B．在哺乳动物的睾丸中，既能观察到减数分裂，也能观察到有丝分裂

C．有丝分裂过程中染色体加倍，减数分裂染色体数目减半，没有出现染色体加倍的现象

D．两者及其受精作用，染色体呈规律的变化

49．已知右图甲、乙两细胞是染色体数目不同的两种生物细胞。

问：

⑴甲、乙两细胞各处于细胞分裂的什么时期?

甲__________________________________

乙__________________________________

⑵甲、乙两细胞的体细胞中各含几条染色体?

甲_____________条，乙_____________条。

50．大多数生物的细胞都会发生分裂，请据图回答：

⑴右图是____________________（填“动物”或“植物”）细胞的____________（填“有丝”或“减数”）分裂___________期图。

⑵图中细胞有__________条染色体，该细胞在进行该次分裂的间期时有___________对同源染色体。

51．下列甲体细胞有8条染色体、乙体细胞有4条染色体，二图分别表示2个正在分裂过程的细胞，据图回答：

⑴甲图表示______________分裂________________期。

⑵乙图表示______________分裂________________期。

52．如图所示，A、B（二黑二白）、C3图（一黑一白）分别表示某种生物（假定只含有两对染色体）的3个正在进行分裂的细胞，请根据图回答下列问题：

⑴A图表示____________期；B图表示____________期；C图表示________________期。

⑵B图细胞分裂产生的子细胞是__________细胞；C图细胞分裂产生的子细胞是__________细胞。

53．下图是某二倍体生物的两个细胞图形，请根据图形回答下列问题：

⑴A图处在___________分裂的_________