第五章 第1课时 遗传的细胞基础-【直击双1流】2024高考生物一轮复习讲义

第五章　遗传的细胞基础和分子基础 第 1 课时　 遗传的细胞基础 一、减数分裂与受精作用 1. 减数分裂的相关概念 (1)减数分裂 (2)同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体:形态、大小一般相同(性染色 体 X、Y 或 Z、W 不同)。 一条来自父方,一条来 自母方,在减数分裂Ⅰ前期可以联会。 ②非同源染色体:指形态、大小各不相同,且 在减数分裂中不配对的染色体。 (3)联会与四分体 ①联会:是指在减数分裂过程中,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含有四 条染色单体,叫作四分体。 联会在前,形成四分 体在后。 ③1 个四分体 = 1 对同源染色体 = 2 条染色 体= 4 条染色单体,含 4 个 DNA 分子(含 8 条脱 氧核苷酸链)。 (4)互换 ①概念:减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非 姐妹染色单体之间互换片段的现象。 在变异类 型上属于基因重组。 (如图所示) ②时期:减数分裂Ⅰ前期。 ③意义:进一步丰富了配子的类型,增强了 有性生殖生物的多样性。 2. 减数分裂的过程 (1)精子的形成过程(以二倍体雄性哺乳动 物为例) 分裂时期 主要特征 图像 减数分裂前的间 期(精原细胞) 体积增大,染色体复制 减 数 分 裂 Ⅰ ︵ 初 级 精 母 细 胞 ︶ 前期 同源染色体联会,形成四分 体,四分体中的非姐妹染色 体可能发生互换 中期 成对同源染色体排列在细 胞中央的赤道板两侧 后期 同源染色体分离,移向细胞 两极, 非同源染色体自由 组合 末期 细胞一分为二,染色体数目 减半 减 数 分 裂 Ⅱ ︵ 次 级 精 母 细 胞 ︶ 前期 染色体散乱分布在细胞中 中期 染色体的着丝粒排列在赤 道板上 后期 着丝粒分裂, 姐妹染色单 体分开后,分别移向细胞两 极,染色体数目暂时加倍 末期 细胞质分裂,细胞均分成两 个子细胞。 细胞中染色体 数目是体细胞的一半 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　 　 注:减数分裂后,精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。 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。 变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 (2)精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺 乳动物为例) 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸 卵巢 时间 初情期 胚胎期开始,初情期后完成 细胞质 分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂;第一 极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 结果 1 个精原细胞→4 个 精细胞→变形成为 4 个精子(成熟配子) 1 个卵原细胞→1 个较大的 卵细胞(成熟配子) 和 3 个 较小的极体(退化消失,不 能受精) 相同点 染色体的变化行为相同 3. 配子中染色体组合多样性的原因 (1)减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离, 非同源染色体自由组合。 (2)四分体时期,同源染色体的非姐妹染色 单体间的互换。 4. 受精作用 例 1 (2022·陕西长安一中期中)下列有关 玉米(2n= 20)减数分裂的叙述,正确的是 (　 　 ) A. 减数分裂前的间期由于 DNA 复制,染色 体数目加倍 B. 四分体时期若发生染色体互换,一定会导 致基因的重新组合 C. 减数分裂Ⅱ过程中发生染色单体分离,使 染色体数目减半 D. 减数分裂形成的配子中有 10 条形态、大 小不同的染色体 减数分裂前的间期,由于 DNA 复制, DNA 数目加倍,但形成的两条姐妹染色单体仍 由一个着丝粒相连,故染色体数目并未加倍,A 错误;若该生物体是纯合子,则四分体时期发生 的染色体互换不会导致基因重组, B 错误;减 数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,两条染色单体随之分 开,成为两条染色体,故染色体数目加倍,C 错 误;玉米体细胞含有 2 个染色体组,且每个染色 体组含有 10 条染色体,则其减数分裂形成的配 子中有 1 个染色体组,包括 10 条形态、大小不同 的染色体(全是非同源染色体),D 正确。 D 例 2 (2022·河北省石家庄二中模拟)如图 是进行有性生殖生物的个体发育过程示意图,有 关说法错误的是 (　 　 ) A. 新个体细胞中的遗传物质一半来自精子, 一半来自卵细胞 B. 基因突变、基因重组和染色体变异均可发 生在Ⅰ过程 C. 在地球出现能进行有性生殖的生物以后, 生物进化的步伐大大加快了 D. 过程Ⅲ是在细胞