内容正文:
第11讲 减数分裂和受精作用
[新课标要求]
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。
3.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中,染色体所发生的自由组合和交叉互换,会导致控制不同性状的基因重组,从而使子代出现变异。
4.活动:运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的
变化。
考点一 减数分裂和受精作用
1.减数分裂的概念
2.减数分裂过程
(1)哺乳动物精子的形成过程。
(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
细胞质
分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂;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.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。
[易错辨析]
1.有丝分裂和减数分裂都有细胞周期。( × )
提示:进行减数分裂的细胞不能连续分裂,没有细胞周期。
2.减数分裂Ⅰ前期的同源染色体中的非姐妹染色单体之间可发生互换。( √ )
3.在减数分裂Ⅰ中,着丝粒分裂导致染色体数目加倍。( × )
提示:在减数分裂Ⅰ中,同源染色体分离,着丝粒不分裂。
4.减数分裂Ⅱ后期彼此分离的染色体大小、形态一样,但不是同源染色体。( √ )
5.精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。( √ )
[链接教材·发展思维]
1.(必修2教材P20“正文”拓展)细胞中大小形态相同的两条染色体就是同源染色体吗?为什么?
提示:不一定,如姐妹染色单体分开形成的两条子染色体大小形态相同。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,关键是两条染色体能配对。
2.(必修2教材P27“思维训练”拓展)试从配子形成和受精作用两个方面,分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。
提示:遗传多样性的原因有配子形成的过程中,由于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体间会发生互换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合,都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性,因而增加了遗传的多样性。
遗传稳定性的原因有减数分裂形成的配子中染色体数目减半,而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合,而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的,因此,染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性。
1.减数分裂中的基本概念辨析
(1)同源染色体。
(2)非同源染色体。
指形态、大小不相同,且在减数分裂过程中不发生联会(核心要素)的染色体。如图中的A和C(或D),B和C(或D)。
(3)联会。
减数分裂Ⅰ过程中(前期),同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制,染色单体已形成。
(4)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。
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。
(5)互换。
四分体中的非姐妹染色单体之间互换一部分片段的现象,如图中的A和B就发生了互换。
2.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
3.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
提醒:若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体。
4.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因。
(2)核DNA数目变化及原因。
(3)染色单体数目变化及原因。
5.减数分裂产生配子的种类
(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换)如图:
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换)。
项目
可能产生
配子的种类
实际产生
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
减数分裂的过程
1.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb