内容正文:
第11讲 减数分裂和受精作用
1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。
考点一 减数分裂和受精作用
1.减数分裂相关概念
(1)减数分裂概念
(2)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体
概念:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫作同源染色体。如图2和4、1和3。
②非同源染色体:指形状、大小一般不相同,且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。
前挂后连 细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。
(3)联会和四分体
①联会:减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
②四分体:联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体,叫作四分体。
(4)染色体互换
①时期:减数分裂Ⅰ前期。
②定义:四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应的片段。
③结果:可能导致姐妹染色单体上出现等位基因。
④意义:增加了配子种类。
2.精子形成过程
(1)精细胞形成过程
(2)精细胞变形成精子
精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够摆动。
3.卵细胞形成过程
4.精子和卵细胞形成过程的比较
5.配子中染色体组合多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合
据图分析可知,对于一个含有两对同源染色体的动物,在同源染色体分离,非同源染色体自由组合时,会有四种组合结果,因此会形成四种次级精(卵)母细胞,从而形成四种配子。
[归纳总结]
请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例,不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
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
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种
(2)减数分裂Ⅰ前期,四分体中的非姐妹染色单体之间的互换
6.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融合。
(3)结果:受精卵中染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
(4)减数分裂和受精作用的意义
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
②增加了子代的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
1.联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象,有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体。
2.1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链。
1.分清是一个生物体还是一个细胞
当强调是精原细胞或卵原细胞数为1个时,则要按照实际情况考虑。精子为4个,两种类型;卵细胞1个,一种类型;当强调一个生物,这样就有足够多的精原细胞或卵原细胞,则根据同源染色体对数判断。
2.染色体互换会增加配子的种类,如一个含有n对同源染色体的生物产生配子种类会大于2n种。
题型一 减数分裂过程及图像分析
1.(2022·北京西城高三期末)显微镜下观察豌豆花药的临时装片,下列观察到的现象与做出的推测不匹配的是( )
选项
观察到的现象
推测
A
7个四分体
豌豆的染色体数目为14条
B
每对同源染色体形态彼此相同
性别决定方式为ZW型
C
同源染色体相应片段交换
发生基因重组
D
含姐妹染色单体的染色体移向两极
该细胞处于减数分裂Ⅰ后期
答案 B
解析 豌豆为二倍体,含有14条染色体,减数分裂Ⅰ可出现7对同源染色体配对,形成7个四分体,A不符合题意;豌豆为两性植株,不含性染色体,B符合题意;减数分裂Ⅰ前期时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生染色体互换,导致基因重组,C不符合题意;减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,姐妹染色单体不分离,因此含姐妹染色单体的染色体移向两极,D不符合题意。
2.(2021·福建适应性测试)右图是某二倍体生物精巢中一个正常分裂的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞进行DNA复制后继续分裂
B.该细胞中含有两对同源染色体
C.精巢中分裂的细胞具有中心体和细胞板
D.形成该细胞的过程中发生了基因重组
答案 D
解析 从图中可以看出,该细胞中没有形状、大小相同的染色体,故没有同源染色体,且染色体散乱分布于细胞中,处于减数分裂Ⅱ前期,B错误;减数分裂过程中只进行一次DNA复制,且发生在减数分裂前的间期,A错误;细胞板是植物细胞分裂末期形成的一种结构,精巢是动物的生殖器官,其中分裂的细胞不具有细胞板,C错