减数分裂及受精作用

第2课细胞的减数分裂及受精作用考点一减数分裂的过程——[重点探究型]

核心知识回顾1.减数分裂概念的理解：(1)范围：进行_________的生物。(2)时期：从_____________→成熟生殖细胞。(3)特点：染色体复制_____，细胞连续分裂_____。有性生殖原始生殖细胞一次两次(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____。2.精细胞的形成过程：(1)减数第一次分裂(以1个精原细胞分裂为例)：一半时期序号特点细胞名称前期______________联会，形成四分体，此时____________________________可能发生交叉互换________细胞↓次级精母细胞中期______________排列在赤道板上后期③___________分离，_____________自由组合，并移向两极末期___细胞一分为二，形成__个子细胞(次级精母细胞)②④①初级精母2非同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体(2)减数第二次分裂(以1个次级精母细胞分裂为例)：时期序号特点细胞名称前期___染色体散乱地分布在细胞中________细胞↓精细胞中期________________排列在赤道板上后期___姐妺染色单体分开，移向细胞两极末期___细胞一分为二，形成__个子细胞(精细胞)④③染色体着丝点①②2次级精母3.精子和卵细胞形成过程的差异：比较精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式均等分裂___________是否变形_____不变形数目和种类一个精原细胞↓__个精子一个卵原细胞↓__个卵细胞、__个极体不均等分裂变形4134.减数分裂过程中三组概念辨析：同源染色体非同源染色体来源一条来自父方，一条来自_____可以都来自____________，也可以由来自父方和来自母方的染色体组成

形状、大小一般相同(性染色体除外)一般_______母方父方或母方不相同(1)同源染色体和非同源染色体：同源染色体非同源染色体特点在减数分裂过程中发生_____在减数分裂过程中不发生配对举例图中的__和__、__和__图中的1和3、2和4或1和4、2和3配对1234(2)联会和四分体。①联会：指减数第一次分裂过程中(前期)___________两两配对的现象。②四分体：联会后的每对同源染色体含有______________。③数量关系：1个四分体=1对同源染色体=__条染色体=4条染色单体(含4个DNA分子)。同源染色体四条染色单体2④举例：图中的1和2、3和4联会后形成四分体。(3)姐妹染色单体和非姐妹染色单体。①姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体，如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、_______。②非姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体。同一着丝点d和d′不同着丝点Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。5.配子中染色体组合多样性的原因：(1)同源染色体的分离和非同源染色体的_________。(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生_________。6.受精作用：(1)概念：_______和_____相互识别、融合成为_______的过程。自由组合交叉互换卵细胞精子受精卵(2)实质：精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。(3)结果：受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自___________，另一半来自_____________。细胞核细胞核染色体染色体精子(父方)卵细胞(母方)【教材易漏边角知识】必修2

P20图2-5卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是________________________________________________________________。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中物质的需要【特别提醒】(1)发生减数分裂的器官：精巢或卵巢，但精巢或卵巢内精原细胞或卵原细胞也可发生有丝分裂。(2)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。(3)姐妹染色单体上出现等位基因的原因。①若精(卵)原细胞中不含该等位基因，则一定是基因突变；②若精(卵)原细胞中含有该等位基因，则可能是基因突变，或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换。高考探究归纳【高考典题示例】(2015·天津高考)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(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是(

)【解题指南】(1)题干关键信息：“减数第一次分裂时不形成纺锤体”“产生染色体数目加倍的卵细胞”“体细胞含两对同源染色体”。(2)隐含信息：新情境下的卵原细胞减数分裂无同源染色体分离现象，直接进行着丝点分裂产生卵细胞，受精后发育成三倍体草鱼。【解析】选B。本题主要考查减数分裂，要求具备获取信息的能力。A项，卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成，故无同源染色体分离现象，故错误。B项，次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态、行为与有丝分裂相同，故正确。C项，产生的卵细胞中染色体应为4条，故错误。D项，胚胎细胞中应有三个染色体组，该图示细胞仅有两个染色体组，故错误。【高考母题变式】变式1子细胞判断上题中A细胞产生的子细胞的名称是____________________，其两个子细胞的染色体形态、大小一般_____(填“相同”或“不同”)，原因是___________________________________________________________________________。次级卵母细胞和极体相同两个子细胞的染色体是同源染色体分离形成的，同源染色体的形态、大小一般相同变式2过程分析若上题中B细胞是均等分裂，则B可能表示______________细胞的_____分裂，原因是_________________。卵原细胞或体有丝同源染色体未分离【备考方法规律】精子和卵细胞分裂图像的辨析及判断方法(1)图像：(2)判断方法：高考模拟精练1.(2017·德州模拟)下列关于减数分裂过程的分析，不正确的是(

)A.减数分裂过程中，着丝点分裂一次，DNA分子含量减半两次B.减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离是染色体数目减半的原因C.果蝇(染色体数2n=8)所产生的正常生殖细胞中，含有4条同源染色体D.减数第一次分裂中，非同源染色体之间的组合是随机进行的【解析】选C。减数分裂过程中，着丝点分裂一次，DNA分子含量减半两次，A正确；减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离是染色体数目减半的原因，B正确；果蝇(染色体数2n=8)所产生的正常生殖细胞中，含有4条染色体，但不含同源染色体，C错误；减数第一次分裂后期，非同源染色体之间的组合是随机进行的，D正确。2.(2017·宜昌模拟)如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是(

)A.非姐妹染色单体之间发生了交叉互换B.B与b的分离发生在减数第一次分裂C.A与a的分离只发生在减数第一次分裂D.基因突变是等位基因A、a和B、b产生的根本原因【解析】选C。在两条非姐妹染色单体上都有黑色和白色两种片段，说明两条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换；在减数第一次分裂后期，两条同源染色体上的等位基因B和b随着同源染色体的分开而分离；A与a的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期；等位基因产生的根本原因是基因突变。【知识总结】交叉互换相关知识总结(1)图示：(2)时期：减数第一次分裂前期(四分体时期)。(3)范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。(4)交换对象：等位基因(B-b)交换。(5)由图可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。3.(2017·汉中模拟)某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(

)A.2种和2种B.4种和2种C.2种和4种D.8种和4种【解析】选B。由图可知，该生物的基因组成为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为22=4种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A—B(或b)—D、a—b(或B)—D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。4.(2017·长沙模拟)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)(

)A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】选C。来自同一个精原细胞的精细胞的基因型相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞。【方法技巧】判断精细胞来源的两个技巧(1)根据精细胞基因型判断。①若两个精细胞基因型完全相同，则来源于同一个次级精母细胞；②若两个精细胞基因型互补(即互为等位基因)，则来源于同一个初级精母细胞，两个次级精母细胞。(2)根据精细胞染色体组成判断。①若两个精细胞染色体组成完全相同，则来源于同一个次级精母细胞；②若两个精细胞染色体组成互补，则来源于同一个初级精母细胞，两个次级精母细胞。5.(2017·南昌模拟)根据下图回答：(1)表示初级精(卵)母细胞的是__________号图。(2)图中①②④分别含有__________条染色体。(3)含同源染色体的是__________号图，其含有________对同源染色体。(4)②号图含__________条染色单体。(5)③号图发生了____________________之间的交叉互换，结果增加了⑤号图所示细胞的种类，也是生物多样性形成的原因之一。【解析】(1)①是精(卵)原细胞，②③是初级精(卵)母细胞，④是次级精(卵)母细胞或第一极体，⑤是精(卵)细胞或第二极体。(2)①②含2个着丝点，有2条染色体，④含1个着丝点，有1条染色体。(3)①②③同源染色体未分离，含1对同源染色体。(4)②号图含4条染色单体。(5)③号图发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。答案：(1)②③

(2)2、2、1

(3)①②③

1(4)4

(5)同源染色体的非姐妹染色单体考点二减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化——[难点突破型]核心知识回顾1.数量变化曲线分析：典型曲线的分析方法(以二倍体生物为例)。(1)典型曲线：(2)分析方法。①染色体数量变化分析：数量变化发生时期原因染色体2N→N减数第一次分裂末期同源染色体_____，平均分配到两个子细胞中N→2N减数第二次分裂后期着丝点_____，姐妺染色单体_____，成为_____染色体2N→N减数第二次分裂末期染色体_____分配到两个子细胞中分离分裂分开两条平均②核DNA分子数量变化分析：数量变化发生时期原因核DNA分子2N→4N间期________4N→2N减数第一次分裂末期随___________的分开平均分配到两个子细胞中2N→N减数第二次分裂末期随_________的分开平均分配到两个子细胞中DNA复制同源染色体染色单体③染色单体数量变化分析：数量变化发生时期原因染色单体0→4N间期染色体复制4N→2N减数第一次分裂末期随___________的分开平均分配到两个子细胞中2N→0减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妺染色单体分开，成为两条染色体同源染色体2.数量变化柱状图分析(以二倍体生物精子形成过程为例)：【特别提醒】(1)曲线图中DNA和染色体数量变化规律。①升不同：DNA数量先增加，且斜线上升，染色体数量后增加，且直线上升。②降同：DNA和染色体数量一定同时下降。(2)柱状图中DNA、染色体、染色单体判断方法。①时有时无：为染色单体，染色单体在分裂间期形成，在着丝点分裂后消失。②1∶1或1∶2：后者为DNA，一条染色体一般含1个DNA分子，复制后一条染色体含2个DNA分子。高考模拟精练1.(2014·天津高考)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是(

)A.细胞中一定不存在同源染色体B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍C.染色体DNA一定由母链和子链组成D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍【解题指南】(1)题干关键信息：“正在进行着丝点分裂”。(2)隐含信息：细胞正在进行着丝点分裂，说明该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。【解析】选C。本题考查细胞增殖的相关知识。二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，前者细胞中存在同源染色体，故A项错误；着丝点分裂导致染色体数目加倍，但DNA数目不变，故B项错误；DNA复制方式为半保留复制，则着丝点分裂时的DNA中一定有一条母链和一条子链，故C项正确；有丝分裂后期染色体数目增加，是体细胞染色体数目的2倍，减数第二次分裂后期，染色体数也暂时加倍，但与体细胞中染色体数相等，故D项错误。2.(2017·大同模拟)如图甲、乙为高等动物某器官内细胞的分裂图和完整分裂周期内染色体数目变化曲线坐标图。请据图判断下列说法中正确的是(

)A.据图甲细胞分裂图像特点可以判断该细胞来自雌性动物的卵巢内B.图甲细胞中含有2个四分体，其子代细胞的基因型是AB、aB、Ab、abC.图乙中曲线的变化能够代表图甲细胞所代表的分裂方式D.图乙曲线3～4时间段内一定发生了着丝点分裂和基因突变【解题指南】(1)关键知识：一个精原细胞只能产生两种类型的精子。(2)图示信息：图甲中A和b已经组合在一起，即形成的精子类型已经确定。【解析】选C。图甲细胞处于减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，为处于减Ⅰ后期的初级精母细胞；图甲细胞处于减Ⅰ后期，不存在四分体；图甲中细胞内基因A和b在减Ⅰ后期已经组合到一起了，一个精原细胞经过一次减数分裂只能产生2种类型的配子，即Ab和aB两种；图乙曲线3～4时间段，细胞处于减Ⅱ后期和末期，减Ⅱ后期能够发生着丝点分裂，但是一般不发生基因突变。【延伸探究】(1)图甲细胞内含有__条染色体，__对同源染色体，在减Ⅰ前期能形成__个四分体。图乙中_____时间段可能发生基因突变，原因是____________________________________________。(2)图甲细胞分裂结束后，能形成_______两种类型的精子，该生物能形成_______________四种类型的精子。4220～1基因突变一般发生在DNA复制时，即细胞分裂的间期Ab和aBAB、aB、Ab、ab【方法技巧】细胞分裂过程中DNA含量变化曲线的分析下图曲线是典型的细胞分裂过程中DNA含量变化曲线，同时也是一条有丝分裂和减数分裂可以通用的曲线。横轴表示细胞分裂时期，纵轴有两种标注方法，将其进行归纳总结，列表如下：从表中可以看出：除ab段表示的时期相同外，其余各段表示的分裂时期均不相同。3.(2017·株洲模拟)某同学利用课余时间观察了减数分裂的装片，下列分析正确的是(

)A.丙图中染色体与DNA的比是2∶1B.甲、乙两图对应丁图中的CD段C.丙不可能是乙的子细胞D.甲图可能是卵原细胞的增殖【解析】选D。甲图为有丝分裂后期的图像，乙图为卵原细胞进行减数第一次分裂后期的图像，丙图为减数第二次分裂中期的图像。丙图中染色体与DNA的比是1∶2；甲图对应丁图中的DE段，乙图对应丁图中的BC段；乙分裂产生的次级卵母细胞可以是丙；甲图可能是卵原细胞的有丝分裂。4.(2016·厦门模拟)下图中甲～丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是(

)A.甲可表示减数第一次分裂前期B.乙可表示减数第二次分裂前期C.丙可表示有丝分裂间期的第一阶段D.丁可表示有丝分裂后期【解析】选D。甲中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2，染色体数是2n，因此可表示有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂前期、中期、后期和末期；乙中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2，但此时均已经发生了减半，因此对应的是减数第二次分裂前期、中期；丙中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶0∶1，染色体数是2n，因此可以表示有丝分裂前间期的第一阶段和减数第一次分裂间期的第一阶段；丁中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶0∶1，染色体数是n，因此可以表示减数第二次分裂结束后得到的精细胞。考点三观察蝗虫精母细胞减数分裂——[实验突破型]

核心知识回顾1.实验原理：(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，要经过两次连续的细胞分裂：________________________________。减数第一次分裂和减数第二次分裂(2)细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别_________的各个时期。2.实验步骤：(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)：解离→漂洗→_____→制片。减数分裂染色在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别___________________________________。初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞(2)显微观察。①低倍镜观察。②高倍镜观察。先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下