减数分裂与配子形成

第1讲染色体在有性生殖中的变化细胞的减数分裂(Ⅱ)动物配子的形成过程(Ⅱ)动物的受精过程(Ⅱ)实验：观察细胞的减数分裂知识点一减数分裂与配子形成减数分裂范围：进行

的生物，

过程中进行的一种特殊有丝分裂过程：染色体只复制

，而细胞连续分裂

.结果：配子中染色体数目只有体细胞的

.场所：动物：精巢和卵巢；植物：花药和胚囊

有性生殖配子形成一次两次一半减数分裂的过程与配子的形成精子的形成：卵细胞的形成：⑥同源染色体⑦着丝粒

精子的形成卵细胞的形成所经时间与过程所经时间

，过程

,所经时间

，过程

.细胞质分裂两次

分裂两次

分裂子细胞数一个精原细胞形成

精子一个卵原细胞只形成

卵细胞是否变形精细胞经变形形成精子卵细胞不需要变形二者区别短连续长不连续均等不均等四个一个议一议：(1)同源染色体的形态、大小一定相同吗？举例说明。(2)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明。答案：(1)不一定。如X和Y染色体，人的X染色体比Y染色体大得多，但减Ⅰ

过程中能联会，仍称为同源染色体。(2)不一定。姐妹染色单体由于着丝粒分裂后形成的两条染色体形态大小完全相同，因来源相同不属于同源染色体，一般称为相同染色体。知识点二受精作用概念：

和

相互识别、融合成为

的复杂过程过程

(1)精子的

进入卵细胞，尾部留在外面(2)卵细胞的

会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入(3)随后

与

相融合，使彼此的

会合在一起,结果：受精卵中的染色体数目又恢复到

中的数目,其中有一半染色体来自

(父方)，

另一半来自

(母方)意义：对于维持每种生物前后代体细胞中

数目的恒定，对于生物的,

，都是十分重要的

一个精子一个卵细胞受精卵头部细胞膜精核卵核染色体体细胞精子卵细胞染色体遗传和变异算一算：人的体细胞中有46条染色体，其中23条来自父亲，23条来自母亲。(1)一个人形成的某个配子中，23条染色体全部来自父方的概率是多少？(2)人的一个初级精母细胞和一个初级卵母细胞经减数分裂后各形成几种类型的配子？染色体精子形成各时期的主要特点(连一连)答案：b－Ⅰ

c－Ⅱ

a－Ⅲ

f－Ⅳ

d－Ⅴ

e－Ⅵ

闪记：口诀记忆减数分裂过程性原细胞作准备，初母细胞先联会；排板以后同源分，从此染色不成对。次母似与有丝同，排板接着粒裂匆，姐妹道别两极去，再次质分各西东。染色一复胞二裂，数目成半同源别，精质平分卵相异，成熟配子数有别。一、减数分裂过程分析与比较1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较精子与卵细胞的形成过程及受精作用

高考地位：5年9考

2012江苏卷，2011山东卷、江苏卷，2010安徽卷、江苏卷……

名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂着丝粒不分裂分裂染色体2n→n，减半n→2n→n，不减半DNA4n→2n，减半2n→n，再减半染色体主要行为同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开同源染色体有无

(1)减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。(2)减数第一次分裂分开的是同源染色体，减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体。2．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线 曲线解读(1)减数分裂过程中染色体数目变化：3．图解精子、卵细胞形成过程的异同点(以动物为例)要点归纳不同点：①细胞质分配是否均等；②是否变形；③结果：1个精原细胞→4个有功能的精子，1个卵原细胞→1个卵细胞(三个极体退化消失)。试一试：判定下图的归属及时期想一想：一个基因型为AaBbCc(各对基因位于非同源染色体上，独立遗传)的初级精母细胞和初级卵母细胞，实际产生精子、卵细胞的种类分别是多少？可能产生精子、卵细胞的种类分别是多少？相同点：减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在：①减Ⅰ前期同源染色体联会，形成四分体；②四分体时期，可发生交叉互换；③减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合(这是基因分离规律、自由组合规律的细胞学基础)；④减Ⅰ完成，染色体数目减半；⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系1．减数分裂和受精作用的意义

(1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。 ②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。

(2)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具有重要的意义。原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2n)。2．减数分裂是遗传基本规律的细胞学基础

减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离——分离规律的基础，非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合——自由组合规律的基础。

有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。★本考点既可单独命题进行考查，也可与有丝分裂、遗传的基本规律以及变异综合起来进行命题，考查形式多以选择题为主。【典例1】 (2012·江苏单科，8)观察到的某生物(2n＝6)

减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解 释合理的是(

)。

A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离

B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离

C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次

D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次思维导图解析该生物是含有6条染色体的二倍体，正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体。分析图示知，着丝粒分裂后分到两极的染色体各有4条，即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条，含有一对同源染色体，其原因可能是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开。答案A【训练】

一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，则另外三个精子的基因型分别是(

) A．aXb，Y，Y B．Xb，aY，Y C．AXb，aY，Y D．AAaXb，Y，Y解析由于产生的这个精子中只有X，没有Y，说明减数第一次分裂时XY发生了分离；由于产生的这个精子中有A和a，说明减数第一次分裂时A、a没有分离而进入到一个次级精母细胞，含AAaaXbXb的次级精母细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，两个A基因移向同一极形成了基因型分别是AAaXb和aXb的精子；含YY的次级精母细胞，则形成两个基因型为Y的精子。答案

A由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。

——变异条件下产生配子的种类分析【典例2】

如图是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图，请回答以下问题。

(1)具有同源染色体的细胞有____________________。

(2)A细胞经分裂形成的子细胞的名称是____________，此生物体细胞中的染色体最多为________条。

(3)上述细胞示意图中，移向细胞两极的遗传物质一定相同的是________________。(不考虑基因突变和交叉互换)(4)可能发生基因重组的细胞是________________，B时期染色体的行为特点是_______________________________。

(5)如果该生物是雌性，可观察到这些分裂图像的部位是___________，D细胞的名称是_________，初级卵母细胞、次级卵母细胞和卵细胞之间的DNA含量比例为________。解析图中A、B、C、D、E五个细胞依次处于有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期、减数第一次分裂前期(四分体时期)。具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。有丝分裂产生的子细胞为体细胞，在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，此时体细胞中染色体数目最多。在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极的遗传物质相同(不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换)。基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期。在雌性动物的卵巢中既可以观察到有丝分裂，又可以观察到减数分裂；D细胞的细胞质均等分裂，为第一极体；初级卵母细胞、次级卵母细胞和卵细胞的DNA含量分别为8、4和2。答案(1)A、B、C、E

(2)体细胞8

(3)A、D(4)B、E同源染色体分离，非同源染色体自由组合(5)卵巢第一极体4∶2∶1易混点1识图区分染色体、染色单体、同源染色体、非同源染色体、四分体、姐妹染色单体规避2个易混点和2个误区点拨2有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期①②③①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体中期①②③①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体后期①②③①与②比较：①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；②与①、③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体误区1误认为“易混点1”图中a与c、a与d是非姐妹染色单体

点拨只有复制后的同源染色体范畴内，才有“姐妹”、“非姐妹”之分，非同源染色体之间无此概念，教材及多套资料内没有讲清楚。误区2

“四分体”的来龙去脉搞不清点拨

(1)不要混淆“联会”、“形成四分体”的先与后，联会在前，减Ⅰ前期，染色质状态下同源染色体就两两配对(早恋)，造成了非姐妹染色单体(细丝状)间交叉缠绕(为交叉互换提供可能性)，之后才是“高度螺旋化变短变粗”形成四分体。(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减Ⅰ前期与中期)，次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为故不形成四分体)。【易错案例1】 (1)甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是(

)。A．判断该动物是否为纯合体应选用另一雌性动物与其测交B．乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组C．甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代D．丁产生的子细胞中的基因组成是aB和aB

(2)以下是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，相关说法错误的是(

)。A．具有同源染色体的细胞有①②③B．③所示的细胞中有2个四分体C．动物睾丸中可能同时出现以上细胞D．进行有丝分裂的细胞为①和③解析(1)由图可知，乙为有丝分裂后期细胞，不会发生基因重组。丙为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，可发生基因重组，细胞质不均等分配，可判断该动物为雌性。丁为次级卵母细胞或第一极体，基因组成的AaBB，产生的子细胞的基因组成是AB和aB。(2)本题考查减数分裂和有丝分裂的场所与图像识别，抓住题中“同一种动物体内有关细胞分裂”这一关键句及图中染色体的变化规律是正确解题的关键。由图可知：②中同源染色体分离，为减数第一次分裂后期；①有同源染色体、着丝粒分裂，为有丝分裂后期，③有同源染色体、着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂中期，①③有同源染色体、无同源染色体行为；④无同源染色体、有着丝粒分裂，为减数第二次分裂后期，可能是次级精母细胞或第一极体的分裂。雄性动物的性腺(睾丸)中，既有有丝分裂，也有减数分裂。答案(1)C

(2)B

——快速推断细胞分裂图像(1)细胞分裂时期的辨别看染色体的位置：前期显散乱，中期在中间，后期到两端，末期已分边。(2)动物细胞、植物细胞分裂的辨别①看细胞质分配方式：细胞面隔裂——植物细胞分裂；缢裂——动物细胞分裂。②看细胞的外形特征：矩形有壁为植物细胞；圆形无壁一般为动物细胞。

(3)分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法(以二倍体为例)(4)雄性、雌性配子形成看细胞质分裂是否均等：均等分裂——雄性减数分裂及雌性极体的减数第二次分裂；不均等分裂——雌性减数分裂。

单倍体(N)和多倍体(3N、4N、6N、8N)的分裂图像应灵活变通处理。【易错案例2】 (绘图类)下图甲、乙分别表示某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。请据图回答下面的问题。(1)依据图乙，写出该种生物细胞分裂时，DNA数目的变化规律：____________________________。(2)图甲所示细胞名称为________。该细胞中含同源染色体和等位基因分别为________对。若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别叫做________。(3)孟德尔的遗传规律是通过减数第一次分裂后期的________来实现的。(4)图乙中的横坐标各数字中，________表示基因b与b的分开时期。(5)请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞时期图像和其产生的配子示意图。提醒以往高三学生本题出错率极高，试试你能全对吗？解析(1)图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化，据此分析可确定DNA数目变化规律为6→12→6→3。(2)图甲细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，因此该细胞为第一极体，该细胞内无同源染色体及等位基因。1号和4号染色体由同一条染色体复制而来，若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别为常染色体和X染色体。(3)孟德尔的遗传规律是通过减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合来实现的。(4)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图乙中(5～6)时期，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，即(8～9)时期。答案(1)6→12→6→3

(2)第一极体0、0常染色体和X染色体(3)同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合(4)8～9

(5)如图错因1：不能正确全面解读题干图文信息，不能综合比较减数分裂与有丝分裂过程中染色体行为变化的特点及相关物质的数量变化；错因2：不能将基因定位到染色体上去分析基因在细胞分裂过程中的去向；错因3：绘图不准确。纠错演练下列各图表示某哺乳动物的细胞分裂，相关叙述中正确的是(

)。A．乙细胞中含有两个染色体组、10条染色单体B．由丙细胞可知甲细胞分裂过程中发生了基因突变C．丙细胞继续分裂产生的卵细胞基因型是ABXD或aBXD或AbXD或abXDD．甲细胞经乙细胞后最终产生的子细胞的基因型为AaBbXDXD解析乙细胞中含有6条染色体、12条染色单体，其中有两条端着丝粒染色体。形成丙细胞过程中也可能发生了染色单体的交叉互换。丙细胞继续分裂只能产生一种类型的卵细胞aBXD。答案D1．(2012·海南单科，22)在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是 (

)。精子、卵细胞的形成过程及受精作用

减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010A．甲B．乙C．丙D．丁乙1020200丙20402010丁2040400解析该植物在有丝分裂后期细胞中的染色体数是40条，说明该植物体细胞中的染色体数为20条，由于减数第一次分裂过程中同源染色体相互分离而造成染色体数目减半，故减数第二次分裂中期的染色体数为10条，染色单体数为20条；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数恢复为20条，染色单体数为0。答案B2．(2010·安徽理综，2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是(

)。

A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同

B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同

C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同

D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同解析本题考查有关细胞分裂相关知识。C1、C2是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1和C2的遗传信息和DNA数目均相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体分离，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同，且XY两条性染色体上的基因不同，故选项B正确。答案B3.(2011·山东理综，8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减