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专题02 减数分裂与受精作用
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知能点一 精子、卵细胞的形成与受精作用
1.精子的形成过程
2.卵细胞的形成过程
3.受精作用
(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,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。
(4)意义:减数分裂和受精作用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。
(5)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和交换)
项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个雄性个体
2n种
最多2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
最多2n种
【方法技巧】“四看”法判断同源染色体
(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象:配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)看有无交叉互换的发生:发生交叉互换的染色体为同源染色体。
(3)看细胞所处的时期
①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。
②减数第二次分裂后期,上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体,而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。
(4)看染色体的大小、形状:如果不是减数第二次分裂,则:①有丝分裂后期,每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。②其他时期(除后期),大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
典例1 下图为某二倍体高等雄性动物的某细胞部分染色体组成示意图,图中①、②表示染色体,a、 b、c、d 表示染色单体,不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.在不发生交叉互换的情况下,a 和 b 中的两个 DNA 分子所含遗 传信息相同
B.在减Ⅰ前期,同源染色体①与②联会配对形成的四分体散乱分 布在细胞中
C.在减Ⅱ分裂过程中,一个次级精母细胞中可能存在 0 或 1 或 2 条 X 染色体
D.若 a 与 c 出现在该细胞产生的一个精子中,则 b 与 d 可出现在 同时产生的另一精子中
【答案】D
【解析】a、b是染色体经过复制形成的姐妹染色单体,所以在不发生交叉互换的情况下,两个 DNA 分子所含遗传信息相同,A正确;同源染色体①与②在减数第一次分裂前期发生联会,形成四分体,散乱分布在细胞中,B正确;雄性动物的性染色体组成为XY型,减数第一次分裂结束形成的两个次级精母细胞分别含有1条X和1条Y染色体,减数第二次分裂后期,着丝粒分开,形成2条X染色体,所以一个次级精母细胞中可能存在 0 或 1 或 2 条 X 染色体,C正确;a、b是姐妹染色单体,因此若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与c可出现在同时产生的另一精子中,但b与d不可能出现在同时产生的另一精子中,D错误。
变式训练1 在细胞分裂过程中,同源染色体分离,姐妹染色单体分开发生在( )
A.减数第一次分裂过程中,有丝分裂中期和减数分裂的四分体时期
B.减数第二次分裂过程中,有丝分裂前期和减数分裂的第一次分裂
C.减数第一次分裂过程中,有丝分裂后期和减数分裂的第二次分裂
D.减数第二次分裂过程中,有丝分裂末期和减数分裂的第二次分裂
【答案】C
【解析】在减数分裂过程中,同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期,着丝粒分裂时。
知能点二 减数分裂与有丝分裂的比较
1.基本过程的分析
比较项目
减数分裂
有丝分裂
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
染色体复制时期
减数第一次分裂前的间期
间期
细胞分裂次数
2次
1次
联会、四分体
发生在减数第一次分裂前期
不出现
交换(基因重组)
发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
不发生
同源染色体分离
发生在减数第一次分裂后期
不发生
着丝粒分裂
发生在减数第二次分裂后期
发生在后期
子细胞间的遗传物质
不一定相同
一般相同
可遗传变异
基因突变、基因重组、染色体变异
基因突变、染色体变异
2.分裂图像的比较
(1)三个前期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂前期,B为减数第一次分裂前期,C为减数第二次分裂前期。
(2)三个中期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。
(3)五个后期图的判断
判断步骤:
结论:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或极体),C为减数第一次分裂后期,D为减数第一次分裂后期,E为减数第二次分裂后期。
3.分裂过程中DNA与染色体变化曲线分析
(1)有丝分裂过程中染