高考生物大一轮复习细胞的生命历程第12讲减数分裂和受精作用学案.docx

1、高考生物大一轮复习细胞的生命历程第12讲减数分裂和受精作用学案第12讲减数分裂和受精作用考纲要求1.细胞的减数分裂()。2.动物配子的形成过程()。3.动物的受精过程()。4.实验：观察细胞的减数分裂。考点一减数分裂的相关概念1减数分裂的概念2同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体(2)非同源染色体：指形态、大小各不相同，且在减数分裂中不配对的染色体。3联会与四分体(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。(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。(3)一个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子(含8条脱氧核苷酸链)。4交

2、叉互换(1)概念：减前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。(2)时期：减数第一次分裂前期。(3)意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。(1)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体()(2)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体()(3)减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体()(4)同源染色体携带的遗传信息一定相同()(5)哺乳动物精子形成时，在减数第一次分裂过程中均存在四分体()(6)有丝分裂的前期不存在同源染色体()如图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：(1)图中染色体是同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？提示A、B是一对同源染色体； C、D是另一

3、对同源染色体。属于非同源染色体的有：A与C、B与C、A与D、B与D。(2)图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?提示2个四分体、4条染色体、8条染色单体。(3)图中a与a是什么关系？a与b是什么关系？提示a与a是姐妹染色单体，a与b是同源染色体中的非姐妹染色单体。命题点辨析相关概念1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解析同源染色体是一条来自父方，一条来自母方的染色体，一条染色体复制后形成的是

4、两条姐妹染色单体，A项错误；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项正确；在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会，只有配对的染色体才能称为同源染色体，C项正确；在减数第一次分裂过程中，复制后的同源染色体联会后形成四分体，所以每个四分体含有一对同源染色体的4条染色单体，D项正确。2同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是()A它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的B它们的形状、大小一般都是相同的C它们所含的基因都是相同的D一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的答案B解析姐妹

5、染色单体是复制而来的，而同源染色体一条来自父方，一条来自母方，A项错误；同源染色体上所含基因不一定相同，C项错误；一对同源染色体上有4个DNA分子，而一对姐妹染色单体上有2个DNA分子，D项错误。关注同源染色体界定的三个易错点(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。(2)着丝点分裂后，姐妹染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源

6、染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。考点二减数分裂的过程、受精作用1减数分裂过程(1)精子的形成过程(以哺乳动物为例)(2)减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化分裂时期染色体数目DNA数目染色单体数目同源染色体对数分裂间期2n2c4c04nn减数第一次分裂前2n4c4nn中2n4c4nn后2n4c4nn末2nn4c2c4n2nn0减数第二次分裂前n2c2n0中n2c2n0后2n2c00末2nn2cc00(3)精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所睾丸卵巢时间初情期胚胎期开始，初情期完成细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分

7、裂是否变形变形不变形结果1个精原细胞4个精细胞变形成为4个精子(成熟配子)1个卵原细胞1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)相同点染色体的变化行为相同2.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。3意义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，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 1判断有关减数分裂的叙述的正误(1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期()(2)减数分裂中发生均等分裂

8、的细胞有可能是极体()(3)高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组()(4)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条()(5)减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体()2判断有关受精作用的叙述的正误(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的()(2)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()(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性()下图表示某动物的精子形成过程，据图分析：(1)过程的分裂方式是有丝分裂。(2)过程的主

9、要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。(3)甲细胞的名称是初级精母细胞，细胞乙中没有(填“有”或“没有”)同源染色体。(4)同源染色体分离发生在过程，着丝点分裂发生在过程。1减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(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)染色体数目变化及原因减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。(3)核DNA数目变化及原因减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。减

10、数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。(4)染色单体数目变化及原因减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失。2减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况 (以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图：分析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)一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。(2)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。

11、(3)一个精原细胞只能以上图中的一种情况分裂，因此可产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种。命题点一减数分裂相关图像的分析1某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，一个精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞如图。下列说法正确的是()A该细胞减数第一次分裂四分体时期发生过交叉互换B甲、乙细胞中均含有2对同源染色体C乙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D该过程中A突变成a导致基因结构的改变答案D解析由题图可知，甲中着丝点分裂前两条姐妹染色单体上基因为A、a，而乙中着丝点分裂前两条姐妹染色单体上基因为a、a，说明甲中的a是基因突变形成的，A项错误，D项正确；减数

12、第一次分裂后期同源染色体分离，在次级精母细胞中不含同源染色体，B项错误；乙产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异，C项错误。2下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图所作的判断正确的是()甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体乙细胞中含有4个染色体组丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙甲丙的顺序A B C D答案A解析甲、乙细胞中都含有同源染色体，丙细胞中不含有同源染色体，错误；乙细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，所以含有4个染色体组，正确；由于甲为初级精母细胞，丙细胞只能是次级精母细胞，不可能为极体，正常情况下其

13、分裂产生的子细胞基因型相同，错误；在动物精巢中，细胞既可以进行减数分裂产生配子，又可以进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量，所以以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙甲丙的顺序，正确。依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型命题点二减数分裂相关结构或物质数量变化的分析3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()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是()A阶段处可发生基因自由组合B代表初级精母细胞C代表染色体D中的数量比是2441答案A解析分析图示可知：为精原细胞或次级精母细胞(减后期)，为初级精母细胞，在减后期可发生基因自由组合，A项正确；为次级精

14、母细胞，为精细胞，表示染色体，表示染色单体，表示DNA，中DNA的数量比是2421，故B、C、D项错误。4图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是()A图甲、乙所示细胞都有2个染色体组B图甲、乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段C图丁中a时期可对应图丙的de段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞D有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示答案C解析图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组

15、，A项正确；图丙中bc段的每条染色体含有2个DNA分子，与图甲对应，de段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应，B项正确；图丁中a时期DNA和染色体数目相同，相对含量都为4，对应有丝分裂后期、末期，图丙的de段表示着丝点分裂后，每条染色体含有1个DNA分子，可对应图丁中a时期，图丁中b时期DNA数目是染色体数目的2倍，说明一条染色体上含2条染色单体，可对应图甲细胞，C项错误；图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化，也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化，D项正确。引发相关物质数量变化的四大原因命题点三配子的种类和

16、来源的分析5.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和交叉互换)()A2种和2种B4种和2种C2种和4种D8种和4种答案B解析由图可知，该生物的基因型为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为224(ABD、AbD、aBD、abD)种，但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：AB(或b)D、ab(或B)D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一

17、起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。6某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上，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)()A2个 B3个 C4个 D5个答案C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可来自一个精原细胞，可来自一个精原细胞，来自一个精原细胞，来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C项正确。巧判配子的来源命题点四受精作用的相关分析7(2017哈师大附中月考)下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是()A受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子B减数分裂

18、过程中，着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合C减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着等位基因的分离D染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因答案D解析受精卵的细胞质基因几乎全部来自母方，A项错误；等位基因分离和非同源染色体自由组合均发生在减数第一次分裂，着丝点分裂发生在减数第二次分裂，B、C项错误；配子多样性还与基因突变、交叉互换等有关，D项正确。8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

19、合的机会相等，因为它们的数量相等答案B解析1个卵原细胞经过减、减分裂产生1个卵细胞和3个极体的过程中，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项错误；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项正确；等位基因进入卵细胞的机会相等，C项错误；雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D项错误。受精作用的两个“基础”和一个“误区”(1)细胞膜具有信息交流功能：不同物种的精卵不识别，因为细胞膜信息交流不能发生的缘故，也是繁殖隔离形成的原因。(2)细胞膜具有流动性：精卵融合形成一个受精卵，首先发生的是细胞膜的融

20、合。(3)误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。因为受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，这是母系遗传的细胞基础。考点三观察细胞的减数分裂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实验步骤(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)解离漂洗染色制片。在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞(2)显微观察问题探究(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？提示雄性个体产生的精子数多于雌性个体

21、产生卵细胞数；在大多数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，才继续完成减数第二次分裂。(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？提示精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。(3)视野中减数第一次分裂中期的细胞内，染色体一定位于“一条线”的位置吗？提示从细胞侧面看，中期时染色体排列在细胞“一条线”的位置，从细胞极面看，染色体分布在细胞各处。命题点一实验基础1为了观察减数分裂各时期的特点，下列实验材料选择恰当的是()蚕豆的雄蕊桃花的雌蕊蝗虫的精巢小鼠的卵巢

22、A B C D答案C解析植物(如蚕豆)雄蕊的花药和动物(如蝗虫)精巢中正在进行减数分裂的细胞很多，经固定、染色处理后，容易从中找到处于减数分裂各个时期的细胞，因此它们是观察减数分裂各时期特点的理想材料；桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊，小鼠的每个卵巢中每次也只能形成几个(不超过8个)卵细胞，由于观察减数分裂过程必须对实验材料进行固定及染色处理，会造成细胞死亡，所以用这两种材料来观察减数分裂过程，只能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞，不可能找齐减数分裂各时期的细胞，且小鼠的卵母细胞在卵巢中不能分裂到减数第二次分裂后期，这就没有达到题目“观察减数分裂各时期特点”的要求。2下图是用某种方法在

23、显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。相关叙述不正确的是()A图中细胞分裂顺序为B图细胞内DNA和染色体数目加倍C图细胞中均可能发生基因重组D图细胞中均含有两个染色体组答案B解析根据染色体的行为可判断，分别为减数第一次分裂前的间期、减后期、减前期、减末期、减后期，其顺序是，A项正确；图为减数第一次分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减后期，如图，另一种是交叉互换型，发生在减前期，如图，C项正确；图细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。命题点二

24、实验拓展3小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤，回答下列问题：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。(1)取材：用_作实验材料。(2)制作：取少量组织低渗处理后，放在_中，一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_。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)解离固定液醋酸洋红液压片(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，故应选取(小鼠)睾

25、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、减中期、减中期的细胞。矫正易错强记长句1同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。2形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体。如着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。3有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。4同源染色体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。5精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精

26、子(卵细胞)。6第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。7同源染色体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。8精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部只有细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。9精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜结构的流动性。10受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质中的DNA(即遗传物质)几乎全部来自母方。下图表示某动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，请分析回答下列问题：1染色体数目减半的时期和原因是：减数第一次分裂末期，同源染色体分离分别进入两个子细胞中。2染色

27、体数目加倍的原因是：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。3形成的细胞中遗传物质的来源是：细胞核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。4过程C与过程A产生的子细胞中DNA含量不同的原因是：减数分裂时DNA复制1次，细胞连续分裂两次；有丝分裂时DNA复制1次，细胞分裂1次。重温高考演练模拟1(2017海南，21)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()答案D解析减数第一次分裂结束时形成的细胞中无同源染色体，每条染色体含有2条染色单体，D项正确。2(2018郑州实验中学月考)如图为高等动物的细胞分

28、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图乙一定为初级卵母细胞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项错误；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应为次级卵母细胞，不可能为极体，C项错误；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项错误；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质不是均等分裂的，所以应是初级卵母细胞，B项正确。3(2015天津，4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细

29、胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，如图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是()答案B解析根据题中信息可知，低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A项错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B项正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C项错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组