1、第2章 基因和染色体的关系第1讲 减数分裂和受精作用一、减数分裂1.减数分裂的概念进行_的生物特有的细胞分裂方式,在该过程中,染色体复制一次,细胞分裂两次,其结果是_。有性生殖成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半分裂时期图像染色体的行为变化前期 _相互配对,形成四分体,同源染色体的_之间常发生交叉互换中期 同源染色体排列在细胞中央的_上后期 每对同源染色体的两条染色体彼此分开2.减数分裂过程中染色体的行为同源染色体非姐妹染色单体赤道板中期 染色体的着丝点与纺锤丝相连,排列在子细胞中央的_上后期 每条染色体的_一分为二,染色单体变为染色体赤道板着丝点 即时训练1(2012山西金谷中
2、学月考)下列关于细胞分裂图像的说法正确的是()。A.a图与b图所示细胞染色体数不同,染色单体数相同B.b图和c图所示细胞各含有两个四分体C.c图和d图所示细胞具有相同的染色体数和不同的染色体组数D.图中所有细胞可以属于同一生物体答案:D解析:由图可知,四种细胞分裂图像所示细胞分别处于有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、有丝分裂中期和减数第二次分裂后期。a图与b图所示细胞染色体数不同,a图细胞无染色单体;c图细胞无四分体;c图和d图所示细胞具有相同的染色体数和染色体组数。即时训练2下图为三个处于分裂后期细胞的示意图,下列叙述中正确的是()。A.甲可能是丙的子细胞B.乙、丙细胞不可能来自同一个体C.
3、甲、乙、丙三个细胞不可能来自同一个体D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体答案:A解析:甲图中没有同源染色体,且正在进行姐妹染色单体的分离,细胞处于减数第二次分裂后期;乙图含有同源染色体且正在进行姐妹染色单体的分离,则细胞处于有丝分裂后期;丙图中正在进行同源染色体的分离,则细胞处于减数第一次分裂后期。甲、乙、丙可以来自同一个体。(1)场所:睾丸。(2)过程。1个精原细胞 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子。二、精子、卵细胞的形成过程1.精子的形成过程 2.卵细胞的形成过程(1)场所:卵巢。(2)过程。即时训练3(2012河北邢台质检)如图表示某动物生殖细胞的形成过程,表示
4、细胞。请回答下列问题。(1)过程中细胞核内发生的主要变化是 ;过程中染色体的主要行为变化是 。(2)图中细胞的名称是 ,细胞中DNA、染色体和染色单体的数量之比是 。(3)正常情况下图中细胞的基因型为 。(4)若分裂得到的生殖细胞如下图所示,则发生错误的过程是图中的 (填或)。答案:(1)DNA的复制 同源染色体分开,进入两个子细胞(2)次级卵母细胞 212(3)Ab(4)解析:表示间期复制过程,表示减数第一次分裂过程,得到的子细胞是次级卵母细胞和极体。细胞中染色体具有染色单体,所以DNA、染色体和染色单体的数量之比是212,细胞是卵细胞,是由细胞(基因型AAbb)分裂形成的,所以正常情况下细
5、胞的基因型应为Ab。所示生殖细胞即为卵细胞(细胞),可以看出染色单体没有分开,所以应该是由减数第二次分裂后期其中一对姐妹染色单体没有分开,移向细胞一极造成的。三、受精作用:,:,概念 精子和卵细胞相互识别 融合为受精卵的过程实质 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合意义 对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 对于生物的遗传和变异 都是十分重要的 即时训练4正常情况下,受精作用不会导致()。A.双亲遗传物质在受精卵内会合B.有性生殖细胞结合后成为体细胞C.受精卵内的染色体数目是亲代体细胞的两倍D.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方答
6、案:C解析:受精卵中的染色体数目与亲代体细胞相同。即时训练5关于下图的叙述错误的是()。A.受精过程就是指+的过程B.所示过程不可能有非同源染色体自由组合,是通过细胞分裂和细胞分化进行的C.有性生殖实现了基因的分离和自由组合,增强了生物的变异性D.由于受精作用生殖方式的出现,加快了生物进化的进程答案:A解析:受精作用指的是图中的过程,所示过程均是有丝分裂,无同源染色体自由组合,有性生殖使后代具有更大的生活力和变异性,加快了生物进化的进程。考点一 基本概念辨析1.减数分裂概念的理解(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)起点:原始的生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)。(3)结果:成熟的生殖细胞。(4)
7、特点:染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞中染色体数目减半。2.同源染色体与非同源染色体(1)同源染色体:一条来自父方,一条来自母方;形态、大小一般相同;在减数分裂过程中能进行联会。(2)非同源染色体:来源可以相同也可以不同;形态、大小一般不同;在减数分裂过程中不能进行联会。图甲中1与3,2与4分别属于一对同源染色体。图甲中1与2,3与4,1与4,3与2分别属于非同源染色体。图乙中5与6,7与8不是同源染色体,也不是非同源染色体,而是姐妹染色单体分开后形成的两条形态、大小相同的染色体。(3)图形说明。3.四分体与同源染色体(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式,在减数分裂过程中联会后的一对同源
8、染色体才称为四分体,一个四分体含4条染色单体。(2)在有丝分裂过程中也存在同源染色体,复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体,但由于不发生联会,所以不存在四分体。【例1】下面关于染色体、同源染色体、染色单体的叙述不正确的是()。A.一条染色体含有一个或两个DNA分子B.一对同源染色体只含有4个DNA分子C.一条染色单体只含有一个DNA分子D.一对同源染色体可含有4条染色单体解析:DNA复制前,每条染色体含有1个DNA分子。复制以后,每条染色体含有2个DNA分子。一对同源染色体可含有4个DNA分子(复制后),也可能含有2个DNA分子(复制前)。一条染色单体只含有一个DNA分子。答案:B 类别关
9、系 精子的形成卵细胞的形成考点二 减数分裂过程分析1.动物精子、卵细胞形成的比较不同点场所精巢/睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂变形有无结果1个精原细胞形成4个精细胞1个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体相同点细胞质变化都有中心体、星射线、纺锤体出现细胞核变化染色体都只复制一次,细胞都连续分裂两次,结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞染色体的数目减少一半染色体行为相同:复制联会(可交换)同源染色体分离、非同源染色体自由组合着丝点分裂 易错提示配子中基因组合多样性的原因(1)减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成多种配子。(2)减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非
10、姐妹染色单体间交叉互换。2.减数分裂过程中相关曲线分析(2)图2中染色体数目减半的时间是减数第一次分裂末期。染色单体在间期形成,在减数第二次分裂后期消失。(3)图3间期中,随染色体复制,每条染色体由含有1个DNA分子变成含有2个DNA分子,到减数第二次分裂后期又变成含有1个DNA分子。说明:(1)图1中曲线说明减数分裂过程中DNA分子在间期加倍,在减数第一次分裂和减数第二次分裂共发生了2次减半。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子细胞名称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1次;间期子细胞染色体数目变化 减半,发生在
11、减数第一次分裂完成时不变联会、四分体出现不出现3.减数分裂与有丝分裂的比较(1)分裂过程的比较。非姐妹染色单体互换有无同源染色体分离有;发生在减数第一次分裂后期无着丝点分裂在减数第二次分裂后期后期子细胞间的遗传组成不一定相同相同有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期 与的主要区别在于同源染色体的排列方式不同;与、与的主要区别在于有无同源染色体(2)分裂图像的比较。中期 与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同;与、与的主要区别在于有无同源染色体后期 与比较:中染色单体分离,中同源染色体分离;与比较:中有同源染色体,中无同源染色体;与比较:中有染色单体,中无染色单体4.配子形成过程中的几种数量
12、关系(1)1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子。1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞+1个极体1个卵细胞+3个极体。(2)1个精原细胞产生的配子种类=2种。(不考虑交叉互换,下同)1个次级精母细胞产生的配子种类=1种。1种精原细胞产生的配子种类=2n种(n为同源染色体的对数)。1个卵原细胞产生的配子种类=1种。1个次级卵母细胞产生的配子种类=1种。1种卵原细胞产生的配子种类=2n种(n为同源染色体的对数)。易错提示(1)出现联会、四分体,同源染色体排列在赤道板两侧,同源染色体分开,非同源染色体自由组合等现象,为减数第一次分裂。(2)不存在同源染色体的为减数第二
13、次分裂,或减数分裂形成的精子、卵细胞或极体。(3)二倍体生物若其细胞的染色体数目为奇数,则为减数第二次分裂。【例2】(2011山东高考理综,8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是()。2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A.B.C.D.一次级精母细胞(含a),而另一次级精母细胞(含A)没有性染色体;也可能是因为减数第二次分裂时,次级精母细胞在减数第二次分裂时(含A的)性染色体未分离。不含性染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂中2号染色体的姐妹染色单体未分离,进入同一精细胞,从而具有两个A基因。答案:A解析:基因型为AaXBY的小鼠产生了AA型配子,该配子不含性染色体可能是因为减数第一次分裂时X染色体与Y染色体未分离,进入了同
