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高考生物一轮复习讲义必修2 第五单元 第14讲 减数分裂和受精作用.docx

1、高考生物一轮复习讲义必修2 第五单元 第14讲 减数分裂和受精作用第14讲减数分裂和受精作用考纲明细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课前自主检测判断正误并找到课本原话11890年,科学家确认精子和卵细胞的形成要经过减数分裂。(P16相关信息)()2在减数第一次分裂前的间期,染色体进行复制。(P18相关信息)()3减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。(P18正文)()4减前期同源染色体联会,减后期同源染色体分离。(P17图22)()5减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第二次分裂。(P

2、18正文)()6一个初级卵母细胞经过减数分裂,形成四个卵细胞。(P19正文)()7玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。(P22基础题)()8精子的头部进入卵细胞后不久,精子的细胞核就与卵细胞核相融合。(P25正文)()9子代从双亲各继承了半数的染色体,双亲对子代的贡献是一样的。(P25想像空间)()10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。(P25正文)()(2018全国卷)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()A有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B有丝分

3、裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上答案B解析有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向两极,A正确;有丝分裂不发生同源染色体联会,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂染色体都只复制一次,C正确;有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期散乱分布,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D正确。知识自主梳理一、减数分裂及配子形成过程1减数分裂相关概念(1)减数分裂概念适用范围:进行有性生殖的生物。时

4、间:原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。特点:染色体复制一次,细胞分裂两次。结果:成熟生殖细胞中染色体数目减半。(2)同源染色体和非同源染色体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。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。易错判断1减数分裂是一种特殊的有丝分裂,存在细胞周期以及核膜、核仁的消失和重建。()2形态、大小相同的一定是同源染色体、同源染色体的形态、大小都相同。()3姐妹染色单体上出现等位基因的原因只是发生交叉互换。()4交叉互换使同源染色体上的等位基因发生交换,使同源染色体上的非等位基因重组。()5精原细胞

5、是既能进行有丝分裂又能进行减数分裂的特殊体细胞。()6精原细胞中染色体数目与体细胞不同。()(3)姐妹染色单体和非姐妹染色单体姐妹染色单体:同一着丝点连着的两条染色单体。非姐妹染色单体:不同着丝点连接着的两条染色单体。(4)联会和四分体联会:减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。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。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。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8条脱氧核苷酸链。(5)交叉互换时期:减前期。范围:同源染色体的非姐妹染色单体之间。交换对象:等位基因交换。结果:姐妹染色单体出现不同,

6、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(2)精细胞变形成精子。深入思考1精细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比,有何变化?提示精细胞的染色体数目与刚形成的次级精母细胞相同,是初级精母细胞染色体数目的一半。2减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似,但它们又有什么不同呢?提示减数第二次分裂与有丝分裂的不同点是减数第二次分裂不进行DNA的复制,减数第二次分裂过程中细胞内没有同源染色体等。3一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂形成几个精细胞,几种精细胞?提示一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂形成4个精细胞,2种精细胞,即:AB、ab或Ab、aB

7、。4一个基因型为AaBb的个体,其精原细胞经减数分裂形成几种精细胞?提示一个基因型为AaBb的个体,其精原细胞经减数分裂形成4种精细胞,即:AB、ab、Ab、aB。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,其中一半染色体来自精子(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。特

8、别提醒1染色体数减半发生在减数第一次分裂,由同源染色体的分离导致。DNA分子数由于减数第一次分裂前的间期复制先增加一倍,随后发生两次减半,第一次减半发生在减数第一次分裂结束,第二次减半发生在减数第二次分裂结束。2二倍体生物细胞分裂,含有4个染色体组的时期:有丝分裂后期(4N);含有2个染色体组的时期:有丝分裂间期、前期、中期,减数第一次分裂时期,减数第二次分裂后期;含有1个染色体组的时期:减数第二次分裂前、中、末期。特别提醒受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方,因此核DNA一半来自父方,一半来自母方,但质DNA只来自母方,从而表现母系遗传(因为精子几乎不含细胞质,而卵细胞含线粒体,故有质D

9、NA)。深入思考有性生殖后代多样性的原因?提示非同源染色体的自由组合。同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。精子和卵细胞结合的随机性。基因突变和染色体变异。考点题型突破考点减数分裂过程及受精作用题型一 减数分裂有关概念及各时期特点1下列关于减数分裂过程的说法错误的是()A姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后B等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半时C四分体中同源染色体分离伴随着等位基因的分离D着丝点分裂发生在细胞核中的DNA数目再次减半前答案B解析同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期,因此姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后,A正确;等位基因的

10、分离发生在减数第一次分裂后期,但染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期,所以等位基因的分离发生在细胞中染色体减半之前,B错误;四分体中同源染色体分离伴随着等位基因的分离,C正确;DNA数目减半发生在减数第一次分裂末期和减数第二次分裂末期,着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期,因此着丝点分裂发生在细胞核中的DNA数目再次减半前,D正确。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

11、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。技法提升判断同源染色体(二倍体)的方法(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)看细胞所处的时期减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。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

12、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: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)。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下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图,据图所做的判断正确的是()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

13、,错误;乙细胞中着丝点分裂,染色体加倍,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,细胞既可进行减数分裂产生配子,又可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;综上所述,正确的为。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

14、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。技法提升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与 B与C与 D与答案C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

15、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,和来自同一个次级精母细胞,和来自另一个次级精母细胞。技法提升1.据基因型或染色体“互补性”判断配子来源(1)若两个精细胞中染色体组成“完全相同”,(注与及与应视作相同),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,只能判定其可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。2.在减数分裂过程中配子产生数目情况(非

16、等位基因在非同源染色体上)注意:n为等位基因的对数,不包括相同基因,例如AaBbCcDD包括3对等位基因。51某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,如图表示该生物某个体的精细胞,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解析根据给出的精子类型,可判断该个体的基因型为AaBbDd,则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正确。52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

17、原细胞产生精子的种类分别是()A2种和2种B4种和2种C2种和4种D8种和4种答案B解析由图知,该生物基因组成为AaBbDD,三对基因位于三对同源染色体上,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种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种,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,形成两种次级精母细胞,而每个次级精母细胞减数分裂生成两个相同的精细胞。题型四 减数分裂中DNA和染色体数量变化6下图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内DNA分子数量的变化。下列各项中对本图的解释完全正确的是()A同源染色

18、体的联会发生在de的初期Be点染色体数目为n,f点染色体数目又出现短时间的加倍Cf点染色体的着丝点分裂Dac是间期,cf是分裂期,fg是精细胞变形的阶段答案D解析减数第一次分裂前的间期,染色体完成复制,进入分裂期后,同源染色体就出现联会现象,应发生在cd初期,A错误;e点完成减数第一次分裂,同源染色体发生了分离,染色体数目变为n,f点完成减数第二次分裂,每个子细胞中染色体数目仍为n条,B、C错误;ac段完成DNA的复制,表示间期,cf段DNA连续两次减半,表示分裂期,fg表示完成分裂后精细胞变形为精子,D正确。技法提升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

19、数目变化分析题型五 减数分裂及受精作用的相关分析7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答案B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,二者保证了亲子代体细胞中染色体数目的恒定,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。8下面是对高等动物通过

20、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答案B解析1个卵原细胞经过减分裂、减分裂产生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

21、量,D错误。考点减数分裂和有丝分裂的比较题型一 减数分裂与有丝分裂过程比较1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答案C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

22、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关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是()A两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同B两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同C两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同D两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同答案C解析有丝分裂和减数第一次分裂前、中期,两者染色体数、DNA分子数相同,A、B错误;有丝分裂后期姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,DNA分子数目不变,减数第一次分裂后期同源染色体分离,染色单体并没有分开,染色体数目不变,DNA分子数目也不

23、变,因此,两者后期染色体数目和染色体行为不同,但DNA分子数目相同,C正确;正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍,D错误。题型二 减数分裂与有丝分裂图像判断3下列细胞分裂图像中,一定表示减数分裂的是()答案D解析图A有可能是M后期图,也有可能是单倍体生物有丝分裂后期图;图B有可能是M中期图,也有可能是单倍体有丝分裂中期图;图C最可能是二倍体生物细胞有丝分裂中期图;图D中同源染色体分离,肯定是二倍体生物细胞M后期图。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

24、息相同的是C图中属于减数分裂过程的有D图产生的子细胞一定为精细胞答案B解析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;细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;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;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;细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。图细胞所含染色体数目与体细胞相同,因此该生物体细胞含有4条染色体,A正确;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,C正确;根据

25、细胞的均等分裂可知,该生物为雄性动物,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。技法提升1.有丝分裂、减数分裂的图像辨析(1)三个前期图的判断判断步骤:结论: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(二倍体)判断步骤:结论: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)五个后期图的判断(二倍体)判断步骤:结论:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体),C为减数第一次分裂后期,D为减数第一次分裂后期(初级卵母细胞),E为减数第二次分裂后期(次级卵母细胞)

26、。2“三看法”判断细胞分裂方式注:该方法只针对二倍体生物的细胞分裂。题型三 减数分裂与有丝分裂相关曲线图的辨析5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,姐妹染色单体分离答案C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段表示减时期,在减时期

27、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。6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答案B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,因此减数第二次分裂时期没有同源染色体,A错误;该图若为减数分裂,则基

28、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。技法提升减数分裂和有丝分裂曲线的辨析(以2n4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 B C D答案D解析有丝分裂中期,每条染色体含有两条染色单体,

29、因此染色体染色单体DNA122,即图;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DNA11,即图,D正确。8研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:(1)图1中细胞分裂的方式和时期是_,它属于图2中类型_的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是_。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是_。(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有_。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_(用图中字母表述)。答案(1)有丝分裂后期a(2)次级精母细胞(3)b、d、e(4)a、b(5)ba和dc解析(1)图1所示细胞特点为含有同源染色体且着丝点分裂,则其处于有丝分裂后期,

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