减数分裂与有性生殖细胞的形成

1、第四部分 遗传与进化第22讲 减数分裂与有性生殖细胞的形成一、考点内容全解（一）本讲考点是什么1.精子和卵细胞的形成过程 （1）哺乳动物精子形成过程（2）精子和卵细胞的形成过程的比较 （3）减数分裂过程中DNA、染色体和染色单体数目变化规律：列表（以二倍体为例）曲线（以二倍体生物一个细胞为例）2.减数分裂和受精作用的意义（1）受精作用的过程（2）意义 通过减数分裂和受精作用，使生物的亲代与子代之间染色体数目保持恒定，对于生物的遗传、变异和进化非常重要。（二）考点例析例1某生物的肝细胞分裂后期有40条染色体，则它的精原细胞在减数分裂的联会期，细胞内有染色体和DNA分子数目依次是 ( ) A.20

2、，40 B.20，20 C.40，20 D.40，40 解析题目涉及有丝分裂和减数分裂的知识。欲求减数分裂的联会期细胞内染色体数日和DNA数目，必须首先知道精原细胞中染色体数，而精原细胞中染色体数与体细胞染色体数相同。已知有丝分裂后期有40个染色体，则推知体细胞中有染色体数2n=20条。所以联会期细胞中DNA分子数为40个(已在间期完成了复制)，而染色体仍为20个（与精原细胞相同）。 答案 A 特别提示解答有关细胞各分裂相中DNA或染色体或染色单体数目的问题，通常先根据已知条件，结合细胞分裂的过程求出体细胞染色体数目，再以此作为“平台”进行转换推算。 同类变式设某种动物的一个体细胞核中DNA含

3、量为2个单位(2C)。 (1)请在图中绘出该动物的初级精母细胞减数分裂过程中，一个细胞核中DNA含量变化示意图。 (2)说明DNA含量变化的原因。 解析该动物体体细胞核中DNA含量为2C，则精原细胞核DNA为2C。精原细胞经复制变为初级精母细胞，核DNA含量变为4C。初级精母细胞通过减形成次级精母细胞，核DNA含量变为2C(同源染色体分开)。次级精母细胞通过减形成精子细胞，精子变形为精子，核DNA含量变为C（姐妹染色单体分开）。 答案 (1)曲线如右图 (2)由第一次分裂到第二次分裂，DNA减半是因为减数第一次分裂同源染色体分离；由第二次分裂到精子，DNA减半是因为着丝点分裂，姐妹染色单体分离

4、。 解题警示 回答细胞分裂后期、末期染色体或DNA数目变化时一定要注意题干中要求回答的是一个“细胞”，还是一个“（细胞）核”，后期、末期虽然两个核已形成，但仍属一个细胞。同样道理，从曲线图中获取信息时也应注意同样的问题。例2 进行有性生殖的高等动物的三个生理过程如图所示，则分别为 ( ) A.有丝分裂，减数分裂，受精作用 B.有丝分裂，受精作用，减数分裂 C.受精作用，减数分裂，个体发育 D.减数分裂，受精作用，个体发育 解析本题主要考查减数分裂和受精作用的相互联系及其意义，也考查了发育的基础知识。生物体发育成熟后便可通过减数分裂产生生殖细胞配子，雌、雄配子经过受精作用接合成合子，合子通过发育

5、长成个体。 答案D二、方法技巧规律1.综合运用基因的分离定律、自由组合定律和减数分裂的知识，正确认识和计算配子的种类。2.细胞分裂相的识别识别减数分裂、有丝分裂细胞分裂相的关键是看是否具有同源染色体，一般情况下看是否具有四分体，方法是： 具下列情形之一，便可判定无同源染色体(不考虑性染色体异形)： 有一条(或多条)染色体在形态(长度、着丝点位置等)特征上不能成对存在。 二倍体生物(或体细胞为偶数的多倍体)，其细胞中染色体数目为奇数(后期以半个细胞计数)。根据非等位基因判断。 3.通过对近几年高考题的分析，其考点主要是减数分裂与生殖细胞的形成过程、减数分裂与遗传规律的关系、减数分裂与有丝分裂的识

6、图与绘图。本考点知识最有可能以以下内容和形式出现：细胞分裂图像与染色体或DNA曲线相结合，细胞学与遗传学的综合。例3 (上海高考题)某二倍体动物有K对染色体，经减数分裂形成遗传信息不同的配子，其种类为 ( )A.2K B.(1/2)K C.K2 D.K+解析 在不考虑染色体互换的前提下，根据减数分裂“同源染色体分开，非同源染色体自由组合”的特点，可按如下“分枝法”推理：(设A和A，B和B，C和C为同源染色体)，可知产生配子为2K种。 答案 A 解题技巧 本例展示了“基因遗传的基本定律”的细胞学基础。望认真体会!当把每对同源染色体看作一对等位基因时 同类变式若用字母代表精子的染色体，有A、a，B

7、、b，C、c各为同源染色体，则下列哪四个精子来源于同一个精原细胞 ( ) A.Abc、Abc、abc、ABc B.aBc、AbC、ABC、ABc C.AbC、aBc、AbC、aBc D.ABc、AbC、AbC、ABC 解析本例的变化是只考虑“一个”精原细胞。在不考虑互换前提下，一个精原细胞应形成4个两两相同的精子。 答案 C 方法技巧 逆向分析可知，减数第二次分裂姐妹染色单体分离，第二次分裂产生的四个子细胞的遗传组成相同。 例4 右图为三种高等动物分裂示意图，若不考虑性染色体，则正确的判断是(注：图中基因a、b均位于染色体端点，染色体1、2长度及着丝点位置相同) A.可能为精原细胞 B.可能为

8、次级卵母细胞 C.可能为初级精母细胞D.均可能为第一极体 解析三图均为典型的细胞分裂后期图，但到底是有丝分裂后期，还是减后期呢?这就需要用“是否存在同源染色体”这一指标来“评判”了。观察图，自左至右数第2条染色体的两臂不等，而其他染色体都是等臂长的，可见细胞中无同源染色体；考虑到细胞质均分，故可能为次级精母细胞或第一极体。观察图，1号粢色体有基因a，所以其姐妹染色单体1相同位点亦有基因a，现染色体2相对应位点为基因b，可见染色体1和2为非同源染色体，同理可推知该细胞为次级精母细胞或第一极体。观察图，其细胞分裂所得子细胞染色体数为3，表明图示细胞应为次级精母细胞或第一极体，其初级精(卵)母细胞原

9、有6条(3对)染色体，经减分裂过程得到次级精母细胞或第一极体，再经着丝点分裂得到图示细胞。 答案 D 解题技巧 判定是否存在同源染色体可从染色体形态(长度、着丝点位置)、数目及等位基因与同源染色体关系三个大的方面比较分析。 例5 (1999年上海高考题)果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性，这对等位基因位于X染色体上，右图为一红眼雄果蝇与一红眼雌果蝇分别通过减数分裂产生配子，再交配生出一白眼雄果蝇的过程。请据图回答： (1)写出图中A、B、E的名称 (2)画出图中C、D、G细胞的染色体示意图。凡染色体上有白眼基因的用w际记： (3)若精子C与卵细胞F结合，产生后代的基因型为 ，表现型为 。 (4

10、)若亲代红眼雌果蝇与一白眼雄果蝇交配，则子代总数中出现雄性红眼雄果蝇的概率为 ，出现白眼雌果蝇的概率为 。 解析 这是一道“著名”的细胞遗传学高考试题。由白眼雄果蝇XwY，推知卵细胞(F)基因型为Xw，推知E为XwXw，又由D为XWXw，推知G为XW。与F结合的精子为Y，则B亦为Y，又精原细胞为XWY(红眼雄果蝇)，可推知A为XWXWYY，C为Xw。若C与F结合得合子XWXw(红眼雌蝇)。若亲代红眼雌果蝇(XWXw)与一白眼雄果蝇(XwY)交配，则：XWXw XwYy4XWY + y4XwXw 解题技巧在读懂图的基础上，主要采用“逆向推理法”。 答案 (1)初级精母细胞；精子细胞；次级卵母细胞

11、 (2)见图 C为XW；D为XWXw；G为XW (3)XWXw； 红眼雌果蝇 (4)1/4；1/4三、基础能力测试1.人体内某一细胞正在进行减数分裂，其内有44个常染色体与两个X染色体，此细胞不可能是初级精母细胞；次级精母细胞；初级卵母细胞；卵细胞 ( ) A. B. C. D.2.已知牛的初级精母细胞中有15个四分体，牛的体细胞中共有6109个脱氧核苷酸。假定平均每个基因含1 000个碱基对，则牛的体细胞中每条染色体平均基因数为 ( ) A.2105 B.1.2105 C.1105 D.41053.右图为某动物的个精原细胞(A、a、B、b表示基因)，则由它产生的精子中，染色体可能组合及概率分

12、别为 ( )A.14、23、32、41；1/2 B.13、24、24、13；1/2C.13、23、24、34；1/4 D.13、14、23、24；1/44.(广东高考题)某一生物有四对染色体。假设一个初级精母细胞在产生精子细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精母细胞和异常精母细胞的比例为 （ ）A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.0：4 5.某生物的基因型为AaBb，已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对非同源染色体上，那么该生物 的体细胞，在有丝分裂的后期，基因的移动方向是 ( ) A.A与B移向一极，a与b移向另一极 B

13、.A与b移向一极，a与B移向另一极 C.A与a移向一极，B与b移向另一极 D.移向两极的均为A、a、B、b 6.下图中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是 ( ) A.甲与乙 B.乙与丙 C.乙与丁 D.丙与丁 7.指出无丝分裂、有丝分裂、减数分裂共有的选项 ( ) A.纺锤体形成 B.着丝点分裂 C.联会 D.DNA复制四、潜能挑战测试8.下图为某几种动物体内与细胞分裂有关的一组图象，下列选项中正确的是 ( )A.上述曲线图中基因重组发生在d过程 B.细胞可能对应于上述曲线图中c过程某阶段C.细胞中可能出现重组的基因D.若细胞、为同一细胞的不同分裂相，则、分别对应于曲线图中c、d过程的某阶段9.

14、(上海高考题)右图为一种二倍体高等生物细胞分裂过程中某时期的示意图。请回答：（1）该细胞所处分裂为 ，它的名称为 和 。（2）该生物的体细胞中染色体最多时为 条，染色单体最多时为 ，DNA分子最多时为 个。（3）该生物单倍体细胞中染色体为 条。10.(2003年黄冈中学高考模拟题)人类白化病由基因a控制，色盲由基因b控制。请据图分析作答：（1）欲生育一名女性“试管婴儿”，则只能选择图中 细胞，其主要技术操作有 。（2）绘出C细胞四分体期染色体示意图，并注明 相关基因。（3）若I为XYY个体(多一条Y染色体)，则H 细胞的染色体组成可表示为 (常染色体用A表示)。五、标答与提示1.A (点拨：次级卵母细胞后期及含X染色体的次 级精母细胞后期。)2.C (点拨：牛体细胞共有2n=30条染色体；每个 DNA分子为双链)3.A (点拨：两对同源染色体有两种可能组合方式)4.A