必修2第3讲 减数分裂和受精作用

1、第3讲 减数分裂和受精作用,一、减数分裂过程中的规律性变化分析 1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较,续表,续表,2.减数分裂过程中染色体、DNA的规律性变化,续表,3.数目变化曲线 (1)染色体复制只发生于减间期。 (2)减同源染色体的分离导致染色体数目减半，同时发生非同源染色体的自由组合。 (3)减与有丝分裂相似，但不同的是减中不存在同源染色体。,【例1】如图表示某动物雄性个体细胞分裂过程中DNA含量的变化，下列说法错误的是(),【例1】如图表示某动物雄性个体细胞分裂过程中DNA含量的变化，下列说法错误的是() A图1的CD段表示着丝点的分裂 B若图1表示减数分裂，则图1中BC段一个细

2、胞内一定含有2条Y染色体 C图2只表示有丝分裂过程中DNA的数量变化 D图2的CD段表示末期产生子细胞,【解析】图1纵坐标为“每条染色体上DNA含量”，该图既可以表示有丝分裂过程，又可以表示减数分裂过程。AB段表示染色体的复制，BC段表示有染色单体，CD段表示着丝点的分裂。图1若表示减数分裂过程，则在减数第一次分裂中BC段一个细胞内含有1条Y染色体，在减数第二次分裂中BC段一个细胞内可能没有Y染色体。图2纵坐标表示为“每个细胞核中DNA含量”，则AB段表示染色体复制，CD段表示末期细胞分裂形成子细胞。该图只表示有丝分裂过程。,二、有丝分裂与减数分裂的区分 1区别与联系,续表,续表,2.分裂图像

3、的判别 (1)鉴别程序,(2)图像识别,续表,续表,【友情提醒】该鉴别法仅适用于二倍体。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。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。,3坐标曲线比较,(1)上图中和为有丝分裂，和为减数分裂，判断依据：最终染色体和DNA减半的为减数分裂，与原细胞相等的为有丝分裂。 (2)上图中和为DNA变化曲线，和为染色体变化曲线。判断依据：一开始加倍(即间期)且斜线上升(加倍需一定时间)的为DNA的变化曲线，然后加倍(有丝分裂后期和减后

4、期)且直线上升(瞬间完成加倍)的为染色体的变化曲线。 (3)坐标曲线中常考时期：间期、后期和末期。因为这几个时期涉及DNA、染色体、染色单体数量的变化，要求从坐标曲线中识别出相应时期。,【例2】如图表示某种动物不同细胞分裂的图像，下列与此相关的叙述中，不正确的是() A属于减数分裂，细胞内没有同源染色体 B细胞中均含有2个染色体组 C动物的精巢中可能同时发现上述四种状态的细胞 D图所示细胞状态往往导致非等位基因的自由组合,D,【解析】根据图形判断，属于有丝分裂，属于减数分裂，4个图像中只有不存在同源染色体；同一染色体组中染色体形态、大小都不相同，据此判断，中有4个染色体组，细胞中均含有2个染色

5、体组；动物的精巢中既存在减数分裂过程又存在有丝分裂过程；图所示细胞为有丝分裂，不存在非等位基因的自由组合。,三、受精作用的理解,1实质：精子核与卵细胞核融合的过程。 2细胞学基础 (1)细胞膜的识别功能同种生物的两性生殖细胞才能融合。 (2)生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受精卵。,3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：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。 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

6、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)：,精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。 受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。,【例3】下列关于受精作用及结果的叙述，正确的是() A精卵相互识别的物质基础是细胞膜的流动性 B精卵细胞融合的实质是两细胞质合二为一 C使后代产生不同于双亲的基因组合 D后代继承了双亲的全部遗传性状,C,【解析】A错，精卵细胞相互识别是依

7、赖于两细胞间的信息交流。B错，精卵细胞融合的实质是两细胞的细胞质和细胞核的合二为一。D错，有性生殖的后代是由受精卵发育而来，由于基因重组和基因突变的存在，不可能继承了双亲的全部遗传性状。,1同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体；大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝点断裂后形成的两条染色体。简单来说，只要能联会的染色体，不管大小、形状是否相同，都叫同源染色体。 2有丝分裂过程中有同源染色体存在，但不出现同源染色体的联会和四分体。,一、理论归纳,1自交法 (1)若F1自交后代的分离比为31，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。 (2)若F1

8、自交后代的分离比为9331，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。 2测交法 (1)若测交后代的性状分离比为11，则符合分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。 (2)若测交后代的性状分离比为1111，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。,二、演练,正常情况下玉米是雌雄同株的植物，正常株的基因型为B_T_(下划线表示该处可以是对应的显性或隐性基因)，其雌花序位于植株的中部，由显性基因B控制，雄花序位于植株的顶部，由显性基因T控制。基因型为bb的植株上不能长出雌花序而成为雄株，因此，雄株的基因型为bbT_；基因型为tt的植株上不能长出雄花序而成为雌

9、株，故雌株的基因型为B_tt；基因型为bbtt的植株的雄花序上长出雌穗，也成为雌株。让基因型为bbtt的植株接受基因型为BbTt的植株上的花粉，其后代植株的类型及数目如下表：,这两对等位基因的遗传遵循什么定律？判断的依据是什么？,遵循基因的自由组合定律。从测交后代植株类型及数目，可推知该基因型植株产生4种不同的配子，且比值接近1111，说明在配子形成过程中，发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。,将基因型为BBTT植株与bbtt植株相间种植，该组合中的雌株所结的F1种子种植后，让其自花传粉，F2植株表现型类型及比例为 。,从测交后代植株类型及数目9981001199911(11)，可

10、推知该基因型植株产生4种不同的配子，且比值接近1111，说明在配子形成过程中，发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。故遵循基因的自由组合定律。,【解析】,正常株雄株雌株934,1.(2014安徽卷)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( ),1.(2014安徽卷)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( ) A图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组 B图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同 C图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂 D图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半,A,【解析】图示为植物细胞减数分

11、裂过程，根据图甲的联会现象，可知该图处于减数第一次分裂的前期，细胞的同源染色体之间可因交叉互换而发生基因重组，A项正确；图乙同源染色体分离，为减数第一次分裂的后期，同源染色体分离，若该植物细胞中的两条性染色体组成不同，则移向细胞两极的染色体组成会有差异，B项错误；,【解析】图丙为减数第一次分裂末期后进入减数第二次分裂的间期，而减数第二次分裂的间期短暂，并无染色体的复制，C项错误；图丁为减数第二次分裂的后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分离，导致细胞中染色体数目暂时加倍，而此时细胞中已没有同源染色体，D项错误。,2.(2014上海卷)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一

12、个细胞中含有的X染色体条数最多为( ) A1 B2 C3 D4,B,【解析】正常情况下，人的卵原细胞有X染色体2条，初级卵母细胞进行减数第一次分裂过程中由于着丝点不分裂，染色体数目不加倍，所以一个初级卵母细胞中含有的X染色体条数仍为2条，产生的次级卵母细胞或第一极体在减数第二次分裂过程中含有X染色体1条或2条(后期着丝点分裂，染色体数目加倍)，卵细胞或第二极体中X染色体只有1条。,3.关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是( ) A两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同 B两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同 C两者后期染色体数目和染色体行

13、为不同，DNA分子数目相同 D两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同,C,【解析】有丝分裂和减数第一次分裂的前期，染色体数目均与体细胞相同，核DNA分子数目均为体细胞的两倍，但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会，而有丝分裂前期没有此行为；两者的中期，染色体数目均与体细胞相同，核DNA分子数目均为体细胞的两倍，有丝分裂中期，每个染色体的着丝点排列在赤道板上，减数第一次分裂中期，每对同源染色体排列在赤道板上；,【解析】有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍，姐妹染色单体分开，减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞相同，核DNA分子数目为体细胞的两倍，同源染色体

14、分开；两者的末期，核DNA分子的数目均与体细胞相同，有丝分裂末期，染色体数目与体细胞相同，减数第一次分裂末期，染色体数目为体细胞的一半。,4.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( ) ADNA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 CDNA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,B,【解析】C1与C2是由一个体细胞经有丝分裂形成的，细胞有丝分裂是将亲代细胞的D

15、NA复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而C1与C2的DNA数目相同、遗传信息也相同。S1与S2是经过减数第一次分裂形成的，由于同源染色体分开分别移到两个子细胞中，两者核DNA数目相同，但同源染色体上可能存在等位基因，且非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以S1与S2贮存的遗传信息不同。,5.真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代( ) A增加发生基因突变的概率 B继承双亲全部的遗传性状 C从双亲各获得一半的DNA D产生不同于双亲的基因组合,D,【解析】基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关，有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组，故有性生殖的后代具有更大的变异性，后代

16、的核DNA从双亲中各获得一半，而质DNA大部分来自于母本，即来自母体的DNA大于1/2。,6.下图甲表示某动物体细胞染色体情况，图乙表示该动物产生的一个精细胞，则中与乙来自于同一个精原细胞、次级精母细胞的分别是( ) A、 B、 C、 D、,A,【解析】由乙图可知在减数第一次分裂前期发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，所以最后会产生四种染色体情况不同的配子。由图乙可知自由组合时“小黑”染色体和“大白”染色体移向了同一极，而乙中的“大白”是由互换过的单体形成的，另外一条单体没有发生互换，所以与乙来自于同一个次级精母细胞；另外一个次级精母细胞中含有的染色体是“小白”和“大黑”，其中“大黑”有

17、一条单体发生了互换，所以会产生。,7.图中编号的图像是显微镜下拍到的二倍体百合(2n24)的减数分裂不同时期的图像。请回答问题：,(1)将捣碎的花药置于载玻片上，滴加碱性染料染色12 min，制成临时装片。在光学显微镜下可通过观察细胞中染色体的形态、数目和位置的变化来判断该细胞所处的分裂时期。,【解析】(1)在制作临时装片的过程中，需要加入碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红液)将染色体染色，通过观察染色体的形态、数目和位置确定细胞所处的时期。,(2)据图分析，图中细胞的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。图中细胞的特点是同源染色体联会(或“两两配对”)，并且(同源染色体的)非姐妹染色单体间发生交叉互换。请将上述