1、第3讲 减数分裂和受精作用基 础知 识 回 顾 考纲要求考纲分析(1)细胞的减数分裂()(1)主要是减数分裂概念和特点(2)动物配子的形成过程()(2)主要是减数分裂的过程及精子和卵细胞形成过程的差异(3)动物的受精过程()(3)主要是受精作用的实质和意义(4)实验：观察细胞的减数分裂一、减数分列1填写减数分裂的概念2填写精子形成过程图解问题思考1：与有丝分裂相比较，减数分裂过程中染色体有哪些特殊的行为变化？提示：减数第一次分裂前期同源染色体会出现配对的现象，配对的染色体可发生局部的交叉互换；减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合。3比较精子和卵细胞形成过程的差异巧记细胞分裂方
2、式的判断有丝同源不配对，减无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减。二、受精作用1过程精子的进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的会合在一起细胞膜染色体头部2结果：受精卵中的又恢复到中的数目，其中有一半染色体来自，另一半来自。染色体数目体细胞精子(父方)卵细胞(母方)问题思考2：受精卵中的DNA是否一半来自父方，一半来自母方？提示：不是，核DNA一半来自父方，一半来自母方，但细胞质DNA几乎全部来自母方。一、判断正误1只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂()答案 2一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而一个
3、精原细胞能形成4个精子细胞()答案 3受精作用的实质是细胞融合，关键是精子核和卵细胞核的融合()答案 4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过程中()解析 染色体数目的减半是同源染色体分离的结果，因此，染色体数目的减半发生在减数第一次分裂过程中。答案 5受精作用过程中，不同类型的精子与卵的结合是随机的，从而形成不同类型的受精卵。因此，基因的自由组合发生在受精作用过程中()解析 基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中。答案 6蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分离()答案 7果蝇的精细胞中一定存在Y染色体()答案 8非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组()答案
4、9姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中()答案 10(2014天津卷)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在染色单体()答案 11(2014天津卷)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数一定是其体细胞染色体的二倍()答案 12四分体即一对同源染色体()答案 13一对同源染色体分离时每条染色体分配到子细胞是随机的()答案 14基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期()答案 15非姐妹染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂中期()答案 二、基础填空题据染色体交叉互换示意图回答问题。16交叉互换发生在哪一时期，是在哪些染色体之间发生？答案 减数第一次分裂
5、前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。17交叉互换属于哪种变异类型？答案 基因重组。18一个染色体组成为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子？答案 AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。网络要点强化知识网络答案 初级精母细胞 次级精母细胞 精子 减数第一次分裂 初级卵母细胞 次级卵母细胞 卵细胞 减数第二次分裂 受精卵 有丝分裂重要语句1由于染色体是由DNA与蛋白质组成的，在染色体复制与分离过程中伴随着DNA的复制与分离。2正常情况下，同源染色体上有等位基因或相同基因，姐妹染色单体上有相同基因。如果发生了交叉互换或基因突变，则姐妹染色单体上会有等位基因。3减数第一次
6、分裂同源染色体不分离，则形成的子细胞中一半多一条染色体，一半少一条染色体，即子细胞中染色体全部异常。4减数第二次分裂时姐妹染色单体不分离，则只是这个次级精(卵)母细胞产生的生殖细胞异常，而另一个正常分裂的次级精母细胞产生的两个生殖细胞正常。5减数分裂是生物遗传的基础，基因的分离定律和自由组合定律是由于减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合的结果。考 点互 动 探 究 考点一减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数量变化1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较名称项目 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数目4
7、n2n，减半2nn，减半染色体主要行为同源染色体联会、分离染色单体分开同源染色体有无2.减数分裂中染色体、DNA数量变化(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)性母细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞间期减减前、中减后、末染色体数2n2nn2nnDNA数2n4n4n2nn(2)曲线模型(3)曲线解读染色体数目减半发生在减末期，是由于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n2nn，没有减半。DNA数量在减数第一次分裂和减数第二次分裂时分别减半。减后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。染色体/DNA变化规律及原因：11染色体复制间期12着丝点分裂减
8、后期 113减数分裂中染色单体的数量变化(1)染色单体是在减数第一次分裂间期形成的，染色体复制完成后即为4n。(2)染色单体消失于减数第二次分裂开始时的着丝点分裂。(3)染色单体的数量变化可概括为：0减间期 4n 减2n 减后期0。(4)曲线模型(2015齐鲁名校调研)用32P标记果蝇一个精原细胞中所有的DNA分子，然后置于不含32P的培养液中培养，开始培养后一个细胞核中DNA数的变化如图所示。下列叙述正确的是()ACD段与GH段的细胞中Y染色体数目一定不同BIJ段细胞中染色体与核DNA数目之比都是12CGH段细胞中含32P的核DNA分子占总数的1/2DKL段每个细胞核中含32P的染色体条数都
9、相等解题指导(1)题图表示细胞先后进行了一次有丝分裂和一次减数分裂，共进行了2次DNA复制。(2)CD段细胞处于有丝分裂前、中、后期；GH处于减数第一次分裂前、中、后期；IJ处于减数第二次分裂前、中、后期。(3)DNA复制最显著的特点是半保留复制。解析 本题考查减数分裂和有丝分裂过程中核DNA数目变化，意在考查考生的识图及分析推理能力，难度较大。CD段可表示有丝分裂前、中、后期，含有1或2条Y染色体，GH段可表示减数第一次分裂前、中、后期，含有1条Y染色体；IJ段细胞处于减数第二次分裂前、中、后期，在前期和中期，染色体与核DNA数目之比为12，在后期染色体与核DNA数目之比为11；由于DNA的
10、半保留复制，精原细胞在AE段进行有丝分裂后，形成的细胞中8个核DNA中，每个DNA只有一条单链含有32P，而在减数分裂过程中，由于培养液中不含32P，经过复制后形成的16个DNA分子中只有一半含有32P；由于在减数第二次分裂后期含有32P的DNA随机移向细胞两极，因此KL段形成的细胞中细胞核中含有32P的染色体条数不一定相等。答案 C(1)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，姐妹染色单体形成的两条染色体分配到子细胞都是随机的。(2)减数第一次分裂后期，一对同源染色体的两条染色体分配到子细胞也是随机的。题组训练1(2015南昌零模)某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正
11、确的是()A次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍B次级精母细胞后期的染色体的数目是正常体细胞中的染色体数目的一半C初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同D4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子解析 本题考查减数分裂中染色体、核DNA和四分体数目的变化，意在考查考生的理解与分析判断能力，难度中等。次级精母细胞中核DNA分子数目和正常体细胞中染色体数目相等，A项错误。次级精母细胞后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，与正常体细胞中染色体数目相等，B项错误。初级精母细胞中染色体数目是核DNA数目的一半，经减数第一次分裂形成的次级精母细胞中DNA减
12、半，核DNA数目与初级精母细胞中染色体数目相等，C项正确。1个四分体中含有2条染色体，4个DNA分子，4个四分体中含有8条染色体，16个DNA分子，D项错误。答案 C2(2015日照调研)如图表示高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、DNA(c)三者之间的数量关系。正常情况下，此时细胞内不可能发生()A染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极B存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2NC同源染色体联会，非姐妹染色单体交叉互换D无同源染色体联会，着丝点排列在赤道板上解析 本题考查减数分裂和有丝分裂过程中物质的变化，意在考查考生在分析理解方面的能力，难度较大。从题图中可看
13、出，该细胞的每条染色体含两条染色单体，可能处于有丝分裂前、中期，减数第一次分裂和减数第二次分裂前、中期。在减数第一次分裂的后期同源染色体分离，即染色体在星射线的牵引下移向细胞两极，在每一极的染色体数目只能为N，不可能为2N；在减数第一次分裂的四分体时期发生同源染色体联会，此时可能出现同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；如果该细胞进行的是有丝分裂，不会出现同源染色体联会现象，在有丝分裂的中期着丝点排列在赤道板上。答案 B3(2015山西四校联考)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，而产生一个不含常染色体的XBXB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
14、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二次分裂时未分离A B C D解析 本题考查细胞减数分裂和染色体变异，意在考查考生对知识的理解能力及应用能力，难度稍大。产生的配子中不含常染色体，可能是2号染色体在减数第一次分裂过程中没有分离导致的，也可能是2号染色体在减数第二次分裂过程中没有分离导致的，正确；由题干所给基因型可知，出现含两个XB的配子，原因只能是减数第二次分裂过程中，着丝点分裂后两条X染色体没有移向细胞两极，正确。答案 D考点二 二倍体生物细胞分裂图像和配子类型的判
15、断1二倍体生物细胞分裂图像的判断一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂时期，最关键的是看染色体的行为。(1)三个前期图的判断判断步骤：是否出现四分体有减数第一次分裂前期无细胞中是否具有同源染色体有有丝分裂前期无减数第二次分裂前期结果：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)三个中期图的判断判断步骤：着丝点是否排列在赤道板上否减数第一次分裂中期是细胞中是否具有同源染色体有有丝分裂中期无减数第二次分裂中期结果：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)三个后期图的判断判断步骤：染色体是否含有染色单体有减数第一次分裂后期无染色体中是否
16、具有同源染色体有有丝分裂后期无减数第二次分裂后期结果：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。2配子类型的分析(1)1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4个精子，2种类型(两两相同)。(2)1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1个卵细胞，1种类型。(3)1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。(2015天津卷)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，下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草
17、鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是()解题指导 A为初级卵母细胞正常减数第一次分裂后期；B为次级卵母细胞减数第二次分裂后期，细胞中有8条染色体，有4个染色体组，最终形成的卵细胞有4条染色体，2个染色体组；C细胞中有3条染色体，不是(是、不是)题述形成的卵细胞；D细胞有6条染色体，有2个染色体组，不是(是、不是)题述形成的受精卵(胚胎细胞)，因为胚细胞中应有3个染色体组。解析 本题考查减数分裂、有丝分裂和染色体变异等相关知识，意在考查考生的识图能力、理解能力和信息转换能力。A项，根据题干信息可知，卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，因此同源染色体不能移向两极；B项，由于减数第一次分裂时
18、不形成纺锤体，所以形成的次级卵母细胞中的染色体数目与体细胞相同，即次级卵母细胞在减数第二次分裂后期时含有8条染色体；C项，减数第二次分裂形成的卵细胞中染色体数目为4条；D项，染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎，因此胚胎细胞有丝分裂中期应含有6条染色体，三个染色体组。答案 B识别细胞分裂图像的一般步骤(1)辨别动植物细胞。(2)辨别细胞分裂方式有丝分裂、减数分裂。(3)辨别是精子形成的过程还是卵细胞形成的过程。题组训练4(2015合肥一模)如图为来自某生物个体的细胞分裂示意图，据图分析正确的是()A该生物个体可能为雌性动物B都产生遗传物质相同的两个子细胞C甲、乙对应时期染色体数
19、与体细胞相等D基因重组一定发生在乙图所示时期解析 本题考查细胞减数分裂的相关知识，意在考查考生对减数分裂图像的分析能力，难度中等。图中乙为减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，说明不可能是雌性动物，A错误；乙时期同源染色体分开移向两极，同源染色体上的遗传物质一般不同，B错误；甲处于减数第二次分裂后期，乙处于减数第一次分裂后期，染色体数都与体细胞相等，C正确；基因重组还可以发生在减数分裂的四分体时期，D错误。答案 CA图1中AB段的形成是由于DNA复制，图2中丙细胞将可以发生CD段的变化B图2中的乙图所示初级卵母细胞正在发生同源染色体分离C图2中甲、乙、丙细胞中所含染色体组数分别是4、2、1D图1
20、中D点时期细胞中染色体数与A点时期染色体数目相等解析 本题考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识，意在考查考生的识图理解能力，难度中等。图1中AB段染色体与DNA含量比由11变为12，这是DNA复制的结果，图2中丙为减数第二次分裂中期图，其后一阶段着丝点分裂，染色体与DNA比变为11，即发生图1中CD段变化，A正确；图2乙图为减数第一次分裂后期图，图中正在发生同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，所以为初级卵母细胞，B正确；图2甲为有丝分裂后期图，有4个染色体组，乙中有2个染色体组，丙中有1个染色体组，C正确；若为有丝分裂，图1中D点时的染色体数为A点时的二倍，D错误。答案 D6(2015齐鲁名校
21、调研)下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题。(1)图甲中细胞的名称是_，该图中同时出现B、b的原因是_。(2)图甲中细胞处于图乙_段，图甲中，处于图乙HI阶段的是_(填数字)。(3)图丙a、b、c中表示DNA分子的是_，图甲中对应图丙时期的细胞是_，图丙中，完成了图乙中的_段的变化。(4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞的分裂将停留在图乙中_段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，请写出简单的设计思路：_。解析 本题考查有丝分裂和减数分裂的图像及分裂
22、过程中相关物质的变化，意在考查考生的理解、获取信息和图像识别能力，难度中等。(1)由图甲中细胞细胞质不均等分裂，可判断该个体为雌性；细胞中无同源染色体，姐妹染色单体分离后移向细胞两极，且细胞质均等分裂，为第一极体减数第二次分裂后期图像。由于该个体基因型为AaBB，故b应为基因突变产生的。(2)图乙中同源染色体对数在CD段加倍，故AF段为有丝分裂过程，图甲中细胞处于有丝分裂中期，细胞中有2对同源染色体，对应图乙AB段。图乙中HI段细胞中无同源染色体，与图甲中的对应。(3)图丙中时期没有b存在，则b为染色单体，时期c为a的2倍，故a为染色体，c为DNA分子，时期染色体和DNA分子数目均为正常体细胞
23、的2倍，为有丝分裂后期；时期染色体数目和正常体细胞相同，DNA分子和染色单体数目为正常体细胞的2倍，故表示有丝分裂前、中期以及减数第一次分裂，与图甲的对应。图丙中，染色体数目加倍，为有丝分裂后期，与图乙中的BC段相对应。(4)药物抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则姐妹染色单体分离后，细胞不再分裂，故停留在图乙的CD段。用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，自变量为药物浓度，因变量为细胞中染色体数目的变化，因此实验设计思路是设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成装片观察并比较染色体数目的变化。答案(1)(第一)极体 基因突变(2)AB(3)c BC(4)CD 设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制成装片观察并比较染色体数目的变化请做：课时跟踪训练（十五）