2.1 减数分裂和受精作用基础知识背诵 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

第二章　基因和染色体的关系 第1节　减数分裂和受精作用 一、相关概念解析 1．减数分裂的概念 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 2.重要概念(据下图分析) (1)同源染色体：例如图中A与B、C与D，减数分裂过程中配对的两条染色体（最重要的依据）；形状和大小一般都相同；一定是一条来自父方，一条来自母方。特例X、Y染色体是同源染色体，但大小不同， (2)非同源染色体：例如A与C、A与D、B与C、B与D。 (3)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 (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。乙图中有2个四分体。 四分体：联会后的每对 同源 染色体因含有 4 条染色单体而叫做四分体。 数量关系：1个四分体＝ 1 对同源染色体＝ 2 个着丝粒＝ 2 条染色体 数量关系：1个四分体＝ 4 条染色单体＝ 4 个DNA分子。 互换： 四分体中的非姐妹染色单体 之间常发生缠绕，并交换一部分片段，互换发生于 减数分裂Ⅰ前 期 (5)姐妹染色单体（一个着丝粒连接）：a与a’ 、b与b’ 、c与c’、d与d’。 非姐妹染色单体：a与b、a与b’等 ；a与c、a与c’。 (5)数量关系：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。 甲图中染色单体0条，同源染色体2对，染色体4条。 二、精子的形成过程 1．形成场所：人和其他哺乳动物的睾丸(曲细精管)；低等动物是精巢。 提示：只有有性生殖器官中可同时进行减数分裂和有丝分裂。精原细胞本身的增殖是通过有丝分裂进行。 三、卵细胞的形成过程 1．形成场所：卵巢。卵原细胞本身的增殖是通过有丝分裂进行。对于染色体数为2n的生物来说，有性生殖器官内细胞内可见染色体数为n、2n、4n的细胞. 四、受精作用 1．受精作用 (1)定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能；细胞膜具有一定的流动性的结构特点。 (2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，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，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 2．减数分裂和受精作用的意义 (1)子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 (2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定和生物的遗传和变异都具有重要意义。 3.配子中染色体组合多样性的成因 时期 原因 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体容易发生交换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 4.同一双亲子代呈现多样性的原因 ①配子中染色体组合多样性 ②受精作用中精子和卵细胞随机结合 提示：细胞中的遗传物质分为核内遗传物质和细胞质遗传物质（存在线粒体和叶绿体），受精卵中的细胞质几乎全部来源于卵细胞。 一、　动物精子和卵细胞形成过程的比较 项目 精子形成过程 卵细胞形成过程 部位 睾丸 卵巢 原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞 细胞质的分裂方式 均等分裂 第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂 分裂结果 一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞) 一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失) 是否变形 变形 不需变形 三、配子种类分析 下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，据图分析： 即：不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，来自于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同；来自于同一个初级精母细胞的两个次级精细胞中的染色体组成“互补”。 如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换来自于同一个初级精母细胞的4个精细胞中染色体组成均不相同。 【规律总结】 不考虑交换和基因突变，设某种生物体含有n对同源染色体，则： （1）1个生物体可产生2n种染色体组成类型的精子或卵细胞； （2）1个精原细胞可产生2种染色体组成类型的精子， 1个卵原细胞只能产生1种染色体组成类型的卵细胞； 四、减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n)。 1.减数分裂过程中染色体数和核DNA含量的变化曲线 (1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH和f′h段)，染色体数∶核DNA数＝1∶1。 (2)在间期完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂之前(CF和cf段)，染色体数∶核DNA数＝1∶2。 (3)各关键点变化的原因 BC段——DNA复制（或染色体复制）； DE(de)