1、專題8 減數(shù)分裂與受精作用,考綱要求,-3-,特色梳理,選考提升,減數(shù)分裂過程及染色體行為 1.染色體的形態(tài)和結(jié)構(gòu) (1)染色質(zhì)狀態(tài)(分裂間期)染色體狀態(tài)(分裂期,染色質(zhì)經(jīng)高度螺旋化和反復(fù)折疊,形成線狀或棒狀的小體) (2)每條染色體上都有一個縊縮的著絲粒部位,著絲粒將一條染色體分為兩個臂,即長臂和短臂。,-4-,特色梳理,選考提升,2.減數(shù)分裂過程及意義 (1)減數(shù)分裂的定義,-5-,特色梳理,選考提升,(2)減數(shù)分裂的過程(以精細胞為例),-6-,特色梳理,選考提升,-7-,特色梳理,選考提升,-8-,特色梳理,選考提升,(3)減數(shù)分裂的意義 減數(shù)分裂和受精作用可保持生物染色體數(shù)目的恒定。

2、 減數(shù)分裂為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ),有利于生物對環(huán)境的適應(yīng)和進化。,-9-,特色梳理,選考提升,典例精析1(2017課標全國高考,1)已知某種細胞有4條染色體,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是(),D,-10-,特色梳理,選考提升,解析A圖可表示減數(shù)第二次分裂前期,該分裂過程中,含有基因G和基因H(或基因g和基因h)的非同源染色體組合到一起,A項正確;B圖可表示減數(shù)第二次分裂前期,該分裂過程中,含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色體組合到一起,B項正確;C圖可表示減數(shù)第二次分裂結(jié)束,分裂

3、結(jié)束后的子細胞中,含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色體組合到一起,C項正確;減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,因此正常情況下,減數(shù)分裂形成的配子中不應(yīng)該含有同源染色體和等位基因,D項錯誤。,-11-,特色梳理,選考提升,導(dǎo)師點睛M期與M期一些特點比較 (1)減數(shù)分裂過程中,染色單體形成于減數(shù)分裂的間期,消失于后期。 (2)對于二倍體生物而言,M期含有同源染色體,M期不含有同源染色體。 (3)孟德爾定律發(fā)生時期為M期。 (4)對于減數(shù)第二次分裂而言,需特別注意后期,此時期不含有同源染色體,但細胞的數(shù)目和體細胞相同。,-12-,特色梳理,選考提升,典例精析2

4、(2017浙江4月選考,23)二倍體動物某個精原細胞形成精細胞過程中,不同時期細胞的核DNA相對含量和染色體數(shù)目如下圖所示(丙中無同源染色體)。下列敘述錯誤的是(),-13-,特色梳理,選考提升,A.乙時期的細胞和丙時期細胞均含有兩個染色體組 B.甲乙過程中DNA復(fù)制前需要合成RNA聚合酶 C.乙丙過程中可發(fā)生基因重組和基因突變 D.丙丁過程中著絲粒分裂、姐妹染色單體分離,答案 D,-14-,特色梳理,選考提升,解析分析圖示,甲、乙、丙、丁分別表示G1期、G2期和減數(shù)第一次分裂各時期、減數(shù)第二次分裂后期、減數(shù)第二次分裂末期。在減數(shù)第一次分裂各時期,細胞中均含有兩個染色體組;減數(shù)第二次分裂后期,

5、由于染色體著絲粒分裂,細胞仍含有兩個染色體組,A項正確。甲乙,DNA復(fù)制需要相應(yīng)聚合酶的催化,因此在DNA復(fù)制前,需要轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)RNA,然后合成DNA復(fù)制所需的聚合酶,轉(zhuǎn)錄RNA的過程需要RNA聚合酶,B項正確。乙丙,DNA已經(jīng)復(fù)制完畢,可能發(fā)生基因重組,細胞質(zhì)DNA可能在DNA復(fù)制過程中發(fā)生基因突變,C項正確。丙表示減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒已分裂,D項錯誤。,-15-,特色梳理,選考提升,知識強化減數(shù)分裂過程中曲線和柱形圖對應(yīng)的各分裂時期模型,-16-,特色梳理,選考提升,(1)甲為性原細胞;乙為初級性母細胞;丙、丁為次級性母細胞;戊為性細胞。 (2)染色體數(shù)目減半發(fā)生在減末期,是由同源染

6、色體分開平均進入兩個子細胞造成的,減數(shù)第二次分裂時染色體數(shù)量變化為n2nn,沒有減半。 (3)減后期染色體數(shù)、DNA數(shù)都與正常體細胞相同,不同的是沒有同源染色體。 (4)染色體/DNA變化規(guī)律及原因,-17-,特色梳理,選考提升,精子和卵細胞的形成過程及受精作用 1.精子與卵細胞形成的主要差異(以哺乳動物為例),-18-,特色梳理,選考提升,-19-,特色梳理,選考提升,-20-,特色梳理,選考提升,2.配子中染色體組合具有多樣性的原因 (1)同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。 (2)同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。 3.受精作用,-21-,特色梳理,選考提升,典例精析1(

7、2017浙江溫州中學期中)下圖是某高等動物(基因型Aa)體內(nèi)四個正在分裂的細胞,下列說法正確的是(),A.圖甲表示的細胞中有8個染色體,正在進行減數(shù)第二次分裂 B.卵巢會出現(xiàn)這四種細胞,圖乙表示次級卵母細胞 C.如果圖甲1號染色體上有A基因,一般情況下,染色體4和8上有a基因 D.乙、丙、丁細胞均含有同源染色體,C,-22-,特色梳理,選考提升,解析由分析可知,圖甲表示的細胞處于有絲分裂的后期,A項錯誤;根據(jù)圖丙的不均等分裂可知,該生物的性別為雌性,因此如果這四種細胞在同一器官中出現(xiàn),則該器官是卵巢,圖乙是(第一)極體,B項錯誤;A和a是位于同源染色體相同位置上的等位基因,圖甲中1號染色體的同

8、源染色體是4號和8號,所以在正常情況下,如果1號染色體上有A基因,一般情況下,染色體4和8上有a基因,C項正確;圖中含有同源染色體的細胞是甲、丙,不含同源染色體的細胞是乙、丁,D項錯誤。,-23-,特色梳理,選考提升,易錯警示(1)正常情況下(即沒有突變和交叉互換),一個精原細胞分裂形成4個精子,2種基因型;一個卵原細胞形成1個卵細胞,1種基因型。 (2)胞質(zhì)均等分裂的除了精子的形成過程外,還有極體的分裂。 (3)胞質(zhì)不均等分裂的細胞,若有同源染色體,則為初級卵母細胞;若無同源染色體,則為次級卵母細胞。 (4)一般而言,分化程度越高,細胞的全能性越低,但是精細胞和卵細胞除外,兩者分化程度高,全

9、能性也高。 (5)減數(shù)分裂過程中,若細胞不均等分裂,一定為雌性;若細胞均等分裂,處于減數(shù)第一次分裂后期,則為雄性,處于減數(shù)第二次分裂后期,可能為雄性,也可能為雌性。,-24-,特色梳理,選考提升,典例精析2某動物的基因型為AaBb,這兩對基因獨立遺傳,若它的一個卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂后產(chǎn)生的4個細胞中,有1個卵細胞的基因型為Ab,那么另外3個極體的基因型分別是() A.Ab、aB、abB.AB、ab、ab C.ab、AB、ABD.Ab、aB、aB,解析由題意知,基因型為AaBb的動物產(chǎn)生的卵細胞的基因型為Ab,因此由次級卵母細胞形成的極體的基因型為Ab,第一極體的基因型為aaBB,由第一極體產(chǎn)生的

10、2個極體的基因型為aB。,D,-25-,特色梳理,選考提升,技巧總結(jié)配子來源的判斷 (1)若兩個精細胞中染色體組成完全相同,則它們可能來自同一個次級精母細胞。 (2)若兩個精細胞中染色體組成恰好“互補”,則它們可能來自同一個初級精母細胞分裂產(chǎn)生的兩個次級精母細胞。 (3)若兩個精細胞中的染色體有的相同,有的互補,只能判定可能來自同一生物不同精原細胞的減數(shù)分裂過程。,-26-,特色梳理,選考提升,典例精析3(2017浙江紹興一中回頭考)下圖是進行有性生殖生物的個體發(fā)育過程示意圖,下列有關(guān)說法錯誤的是(),A.過程是在細胞分裂和細胞分化的基礎(chǔ)上進行的 B.基因突變、基因重組和染色體變異均可發(fā)生在過

11、程 C.在地球出現(xiàn)能進行有性生殖的生物以后,生物進化的步伐大大加快了 D.新個體細胞中的線粒體的遺傳物質(zhì)既來自精子,也來自卵細胞,D,-27-,特色梳理,選考提升,解析由受精卵發(fā)育為新個體的過程中,既有細胞數(shù)目的增加又有細胞種類的增加,這一過程建立在細胞分裂和分化的基礎(chǔ)上,A項正確;基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制過程中,即細胞分裂間期,基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期和后期,染色體變異發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,B項正確;有性生殖生物的可遺傳變異類型遠多于無性生殖生物,為生物進化提供了更多的原材料,加快了生物進化的步伐,C項正確;由于精子中只有細胞核和極少量的細胞質(zhì),新個體細胞中的線粒體應(yīng)來自于

12、卵細胞,D項錯誤。,易錯提醒(1)受精卵中核遺傳物質(zhì)雌雄個體各提供一半,但是總遺傳物質(zhì)中卵細胞提供的量大于精子。 (2)受精作用發(fā)生時,雌雄遺傳物質(zhì)隨機結(jié)合,但這不屬于基因重組,有性生殖時基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期或后期。,-28-,特色梳理,選考提升,減數(shù)分裂模型制作 1.實驗?zāi)康?模擬減數(shù)分裂過程,加深對減數(shù)分裂的理解。 2.實驗步驟 (1)制作染色單體:顏色相同的橡皮泥制作染色單體。 (2)制作同源染色體:顏色不同,大小形態(tài)相同的橡皮泥表示。 (3)繪制紡錘體:模擬減數(shù)第一次分裂繪制1個紡錘體,模擬減數(shù)第二次分裂繪制2個紡錘體,第二次繪制的紡錘體要與第一次繪制的紡錘體垂直。 (4)

13、減數(shù)分裂產(chǎn)生的細胞的繪制:在每一條染色體的外圍畫一個圓圈,代表新的細胞,共畫4個圓圈。,-29-,特色梳理,選考提升,典例精析某同學進行了減數(shù)分裂模型的制作研究,利用藍色和紅色橡皮泥制作染色單體,鐵絲代表著絲粒,白紙表示細胞。有關(guān)制作過程,下列敘述正確是() A.將大小相同、顏色不同的染色單體扎在一起表示染色體復(fù)制 B.將大小不同、顏色相同的染色體放在赤道上配對表示聯(lián)會 C.配對的染色體移向兩極時應(yīng)將鐵絲解開 D.整個模擬過程需在白紙上畫3個紡錘體,D,-30-,特色梳理,選考提升,解析姐妹染色單體是間期復(fù)制形成的,兩者完全相同,因此在減數(shù)分裂模型的制作中,用同種顏色的橡皮泥表示姐妹染色單體,

14、A項錯誤;聯(lián)會是指同源染色體兩兩配對,而同源染色體的大小一般相同,往往用不同顏色表示,因此將大小相同、顏色不同的染色體進行配對表示聯(lián)會,B項錯誤;同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期分離,此時著絲粒不分裂,因此配對的染色體移向兩極時不應(yīng)將鐵絲解開,C項錯誤;整個模擬過程需在白紙上畫3個紡錘體,D項正確。,導(dǎo)師點睛減數(shù)分裂模型制作需要正確表示出姐妹染色單體、同源染色體。由于整個模擬過程在一張白紙上完成,因此需要通過繪制紡錘體表示細胞分裂過程,模擬減數(shù)第一次分裂需繪制一個紡錘體,模擬減數(shù)第二次分裂時需再繪制兩個紡錘體,減數(shù)第一次和減數(shù)第二次繪制的紡錘體垂直。,-31-,特色梳理,選考提升,變式訓(xùn)練下圖為

15、某同學建構(gòu)的減數(shù)分裂中染色體的變化模型圖,其中建構(gòu)正確的是(),A.B. C. D.,解析中不含同源染色體,且著絲粒分裂,可表示減數(shù)第二次分裂后期,正確,正確;中含有同源染色體,且同源染色體正在分離,可表示減數(shù)第一次分裂后期,正確;中含有同源染色體,但同源染色體移向同一極,不存在該種情況,錯誤。,D,-32-,特色梳理,選考提升,減數(shù)分裂與有絲分裂比較(加試) 1.二倍體生物細胞三個時期分裂方式的判斷 (1)三個前期圖的判斷,判斷步驟: 是否出現(xiàn)四分體,結(jié)論:A為有絲分裂前期,B為減數(shù)第一次分裂前期, C為減數(shù)第二次分裂前期。,-33-,特色梳理,選考提升,(2)三個中期圖的判斷,判斷步驟:

16、著絲粒是否排 列在赤道面上,結(jié)論:A為有絲分裂中期,B為減數(shù)第二次分裂中期, C為減數(shù)第一次分裂中期。,-34-,特色梳理,選考提升,(3)三個后期圖的判斷,判斷步驟: 染色體是否含 有染色單體,結(jié)論:A為有絲分裂后期,B為減數(shù)第二次分裂后期, C為減數(shù)第一次分裂后期。,-35-,特色梳理,選考提升,2.有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA數(shù)量變化曲線的判斷 (1)模型,-36-,特色梳理,選考提升,(2)判斷,-37-,特色梳理,選考提升,典例精析1下列有關(guān)同一生物體的細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的說法,錯誤的是() A.有絲分裂后期和減數(shù)第一次分裂后期,細胞中染色體的行為不同,染色體的組數(shù)也

17、不同 B.如果用15N標記細胞中的一條染色體,只有減數(shù)分裂能產(chǎn)生不含15N的子細胞 C.兩者都可能發(fā)生非同源染色體間的片段互換,但只有減數(shù)分裂能發(fā)生同源染色體的交叉互換 D.減數(shù)分裂比有絲分裂的一個細胞周期時間長,D,-38-,特色梳理,選考提升,解析有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,染色體組數(shù)也加倍,此時的染色體組數(shù)是正常細胞的2倍,減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,染色體組數(shù)和正常體細胞相同,A項正確;用15N標記細胞中的一條染色體,根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點可知,那么由這條染色體復(fù)制而來的染色單體都有標記,該細胞有絲分裂形成的兩個子細胞都有標記;而在減數(shù)分裂過程中,因其同源染色

18、體未被標記,故該細胞形成的四個成熟生殖細胞中,一半含有15N,一半不含15N,B項正確;非同源染色體間的片段互換屬于染色體畸變中的易位,有絲分裂和減數(shù)分裂均能發(fā)生,但減數(shù)第一次分裂前期可以發(fā)生同源染色體的交叉互換,C項正確;進行減數(shù)分裂的細胞沒有細胞周期,D項錯誤。,-39-,特色梳理,選考提升,知識強化通過折線圖或柱形圖判斷細胞分裂各時期 (1)有絲分裂與減數(shù)分裂過程中每條染色體中DNA的數(shù)目變化分析 曲線模型,-40-,特色梳理,選考提升,分析,-41-,特色梳理,選考提升,(2)依據(jù)柱狀圖巧辨細胞分裂的過程,若圖1表示減數(shù)分裂的連續(xù)過程,則甲為精(卵)原細胞,乙為初級性母細胞,丙為次級性母細胞,丁為精(卵)細胞。 若圖2表示二倍體動物分裂細胞,則A可表示處于減數(shù)第二次分裂前期、中期的次級性母細胞以及性細胞;B可表示性原細胞、初級性母細胞和處于減數(shù)第二次分裂后期的次級性母細胞;C表示處于有絲分裂后期的性原細胞(體細胞)。,-42-,特色梳理,選考提升,典例精析2下圖所示為某二倍體生物一個細胞分裂某時期的示意圖,圖中數(shù)字代表染色體,字母代表基因。下列判斷正確的是(),A.該細胞處于減數(shù)第一次分裂間期,染色體已完成復(fù)制 B.該細胞產(chǎn)生的生殖細胞基因型是AADd和aadd C.