第2章 基因和染色体的关系（第1节 减数分裂和受精作用）-2023-2024学年高一生物单元必背知识清单（人教版2019性必修2）

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 一.减数分裂 1.减数分裂的相关概念 (1)减数分裂的概念 无细胞周期 ①范围：进行有性生殖的生物 ②时期：从原始生殖细胞--成熟生殖细胞 ③特点：染色体只复制一次，细胞连续分裂两次 ④结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半 (2)减数分裂中的基本概念辨析 ①同源染色体：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。（注：X染色体和Y染色体，形状、大小不同，但是同源染色体） 注：a同源染色体的形状、大小未必都相同。 b形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。 c二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。 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叫做联会。（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都含有四条染色单体，叫作四分体。（是减数分裂Ⅰ特有的现象） a 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。 b 四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。　　　 ⑤姐妹染色单体：如图a和a’是一对姐妹染色单体，b和b’，c和c’，d和d’ ⑥非姐妹染色单体：如图a除了和a’是一对姐妹染色单体，和其它的（如b、b’c等）均为非姐妹染色 单体 ⑦交叉互换　减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。其意义是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.减数分裂过程 (以二倍体动物精子的形成过程为例) ★ 减数分裂Ⅰ （初级精母细胞） 间期：DNA复制，有关蛋白质合成。 前期：同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可发生片段交换。 中期：各对同源染色体排列在赤道板两侧。 后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 末期：细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞。 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：染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 精细胞 精子 3．精子和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 产生部位 动物的睾丸 动物的卵巢 细胞质分裂方式 均等分裂 存在不均等分裂 是否变形子 变形 不变形 细胞数目 4个精子 1个卵细胞和3个极体（退化） 4．减数分裂过程中相关物质变化 (1)染色体数目变化曲线 (2)核DNA数目变化曲线 (3)染色单体数目变化曲线 (4)一条染色体上的DNA的变化曲线 二.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．实验原理：减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 2．实验中的问题 ①宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料。 原因：a雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量.b在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排出的细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下才能继续完成减数分裂Ⅱ ②精巢内精原细胞既可以进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。　　　 三．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互融合，使彼此的染色体汇合在一起。 3.结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），另一半染色体来自卵细胞（母方）。 4.意义：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，对于生物的遗传和变异都是十分重要的。 四．减数分裂与有丝分裂的比较 1．图像比较(以二倍体雄性动物为例)： 时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 有同源染色体 联会，形成四分体，有同源染色体 无同源染色体 中期 着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体 四分体排列在赤道板两侧 着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体 后期 着丝粒分裂，有同源染色体(看左右) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体 着丝粒分裂，无同源染色体(看左右) 2.请判断下图细胞进行的分裂方式及时期