必修二期末复习第2讲减数分裂和受精作、伴性遗传

减数分裂和受精作用一、减数分裂1.概念:进行

的生物,在产生

细胞时进行的染色体数目

的细胞分裂。2.特点:染色体只复制

,而细胞分裂

。3.结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少

。4.场所:高等动、植物的减数分裂发生在

内。二、精子的形成过程1.减数第一次分裂(1)间期①染色体行为变化:染色体复制,每条染色体都含有

。②细胞变化:1个精原细胞1个

细胞。有性生殖成熟生殖减半一次两次一半有性生殖器官两条姐妹染色单体初级精母(2)分裂期①染色体行为变化联会:

两两配对

同源染色体四分体:联会的每对同源染色体含四条染色单体,其中的

之

间常发生

现象各对同源染色体排列在赤道板上

彼此分离,分别移向细胞两极②细胞变化:1个初级精母细胞→2个

细胞。③细胞中染色体数目变化:2N→

。同源染色体非姐妹染色单体交叉互换次级精母N2.减数第二次分裂(1)间期:通常没有或时间很短,染色体

。(2)分裂期2个次级精母细胞4个精细胞。(3)特点:每个精细胞中的染色体数目与初级精母细胞相比

。3.精子的成熟4个精细胞经复杂的变形成为4个

。【思维激活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。

不复制减少一半精子三、卵细胞的形成过程1.过程2.结果:一个卵原细胞只形成

卵细胞。四、受精作用1.概念:

和

相互识别、融合成为

的过程。2.实质:精子的

与卵细胞的

相融合,使彼此的染色体会合在一起。3.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半

来自精子(父方),一半来自

(母方)。1个卵细胞精子受精卵细胞核细胞核染色体卵细胞4.意义(1)有利于生物在

中进化。(2)就进行有性生殖的生物而言,

和

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。【思维激活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。自然选择减数分裂受精作用1.染色体交叉互换示意图分析[体验式自评](1)交叉互换发生在哪一时期,是在哪些染色体之间发生?

减数第一次分裂前期;同源染色体的非姐妹染色单体之间。(2)交叉互换属于哪种变异类型?

基因重组。(3)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?AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。[网络图构建]N2N卵原细胞精原细胞【情景引领】图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答:(1)图1中BC段形成的原因是

,DE段形成的原因是

(2)图2中

细胞处于图1中的CD段。

(3)图2中具有同源染色体的是

细胞,乙细胞中的①和②组成

,①和④是

,甲细胞中有

个染色体组。

(4)图2中丙细胞含有

条染色单体,该细胞处于

期。

(5)图2中丁细胞的名称为

,如果丁细胞中的M为X染色体,则N一定是

。若M的姐妹染色单体上出现等位基因,其原因是发生了

。DNA复制

着丝点分裂丙、丁甲、乙、丙一个染色体组一对同源染色体

48减数第一次分裂后次级精母细胞常染色体同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换(基因重组)或基因突变【情景引领】图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答:思考:(1)细胞分裂中,染色体数与核DNA数比例为1∶1的有哪几个时期?

减数第二次分裂的后、末期;有丝分裂的后、末期。(2)细胞分裂中,姐妹染色单体上出现等位基因,其原因有哪几种?

如果细胞分裂为有丝分裂,其原因只可能是基因突变;如果细胞分裂为减数分裂,其原因既可能是基因突变,也可能是基因重组。1.比较减数第一次分裂与减数第二次分裂(以二倍体为例)项目减数第一次分裂减数第二次分裂分裂前是否复制复制起始细胞名称初级性母细胞染色体数目变化2N→N(减半)核DNA数目变化4N→2N(减半)染色体主要行为联会、四分体(交叉互换)、同源染色体分离、非同源染色体自由组合同源染色体含有(N对)子细胞名称次级性母细胞、第一极体不复制次级性母细胞、第一极体N→2N→N(不变)2N→N(减半)着丝点分裂,姐妹染色单体分开无精细胞、卵细胞、第二极体2.细胞分裂与可遗传变异的关系DNA复制交叉互换自由组合减数分裂和有丝分裂3.精子和卵细胞种类和数目的计算方法(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

个精子,

种类型。(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

个卵细胞,

种类型。(3)1个含n对同源染色体的生物体,经过减数分裂后，能形成

种精子或卵细胞。42112n1.比较减数分裂与有丝分裂的过程比较项目减数分裂有丝分裂发生部位各组织器官分裂次数一次子细胞名称体细胞染色体复制次数和时期1次;间期子细胞染色体数目变化不变联会、四分体不出现非姐妹染色单体交叉互换无同源染色体分离无着丝点分裂后期子细胞间的基因组成相同卵巢、睾丸(精巢)连续分裂两次生殖细胞1次;减数第一次分裂前的间期减半,发生在减数第一次分裂完成时出现可有有;发生在减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期不一定相同2.比较与判断染色体、DNA的变化模型[考点归纳](1)建立染色体与DNA变化的数学模型(2)根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧①看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是

;染色体数目最大为2N的是

。②看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表

,竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次,而竖直下降2次的为减数分裂;斜线出现1次,而竖直下降1次的为有丝分裂。③看“结果”。分裂完成后,染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为

;若减半则为

。有丝分裂减数分裂DNA复制有丝分裂减数分裂[考点归纳](1)三个前期图的判断3.减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别结果:A为

前期,B为

前期,C为

前期。有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂(2)三个中期图的判断结果:A为

中期,B

为中期,C

为中期。有丝分裂减数第二次分裂减数第一次分裂(3)三个后期图的判断判断步骤:结果:A为

后期,B为

后期,C为

后期。有丝分裂减数第二次分裂减数第一次分裂考点二比较减数分裂与有丝分裂【易错提醒】

与细胞分裂图像有关的4个易错点①只有正确地识别同源染色体,才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。②该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。③多倍体(如四倍体)减数分裂,子细胞中有同源染色体,可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。④二倍体的单倍体(如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂,子细胞中虽无同源染色体,但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂,如下图:基因在染色体上和伴性遗传一、萨顿的假说1.推论:基因是由

携带着从亲代传递给下一代的。即基因位于

上。2.理由:基因和染色体行为存在着明显的平行关系。(1)

在杂交过程中保持完整性和独立性。

在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。(2)在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对基因中的一个,也只有成对染色体中的一条。(3)体细胞中成对的基因一个来自

,一个来自

,同源染色体也是如此。(4)

在形成配子时自由组合,

在减数第一次分裂后期也是自由组合的。3.研究方法:

法。染色体染色体基因染色体父方母方非等位基因非同源染色体类比推理二、基因位于染色体上的实验证据1.实验(图解)XWXwF1雌雄红眼红眼红眼白眼2.实验结论:基因在

上。3.基因和染色体的关系:一条染色体上有

基因,基因在染色体上呈

排列。【思维激活】

生物的基因都位于染色体上吗?提示:不一定。①真核生物的细胞核基因都位于染色体上,而细胞质中的基因位于细胞的线粒体和叶绿体的DNA上。②原核细胞中无染色体,原核细胞的基因在拟核DNA或者细胞质的质粒DNA上。③多数生物是真核生物,所以说多数基因位于染色体上。染色体很多线性三、伴性遗传1.概念:

上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。2.类型、特点及实例性染色体类型实例患者基因型特点伴X染色体隐性遗传病红绿色盲症(1)交叉遗传(2)男患者多伴X染色体显性遗传病抗维生素D佝偻病(1)世代连续(2)女患者多伴Y染色体遗传病外耳道多毛症—只有男性患者XbXb、XbYXDXD、XDXd、XDY1.基因在染色体上实验证据[判断对错](1)性染色体上的基因都与性别决定有关。(

)(2)生殖细胞中只表达性染色体上的基因。(

)(3)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXr