第2章 基因和染色体的关系（考点串讲）-2023-2024学年高一生物章末复习考点梳理+测试卷（人教版2019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 [主干知识] 一、精子的形成过程 1．场所：高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其它哺乳动物-------精巢（睾丸）；高等植物------雄蕊（花药）。 （1）睾丸中曲细精管中有大量精原细胞，其数目的增加是通过有丝分裂完成的，每个精原细胞中的染色体与体细胞的相同。 （2）进行减数分裂的精原细胞，在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）。精细胞再经过变形（精子头部只保留细胞核，部分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质和多数细胞器丢弃，线粒体全部保留下来），形成成熟的雄性生殖细胞-----精子。 2． 主要特征： （1）减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体配对-----联会；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极。 提示：（1）同源染色体可以从三个方面理解：一是染色体行为---------可以完成配对；二是形状和大小--------一般情况下是相同的；三是来源-----------------一条来自父方和一条来自母方。 （2）在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。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。 （2）减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。 3.减数分裂过程 （1）过程概略图及细胞 精原细胞 染色体复制 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ 精细胞 提示：精细胞变形成为精子，是在减数分裂后进行的。精原细胞染色体复制是在减数分裂前的间期完成的，复制后每条染色体都含有两条染色单体，染色体呈染色质丝状态。 （2）减数分裂Ⅰ各时期同源染色体主要行为变化 减数分裂Ⅰ前期：同源染色体配对形成四分体，每对同源染色体散乱排列，螺旋变粗形成染色体 减数分裂Ⅰ中期：各对同源染色体排列在赤道板两侧，染色体着丝粒都附着在纺锤丝上 减数分裂Ⅰ后期：在纺锤丝的牵引下，配对的同源染色体分离，移向细胞两极 减数分裂Ⅰ末期：同源染色体移向两极后，分别进入两个子细胞，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ过程。 （3）减数分裂Ⅱ各时期染色体主要行为变化 提示：减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间通常没有间期或间期很短，都不会进行染色体复制。 减数分裂Ⅱ前期：细胞中没有同源染色体， 所有非同源染色体散乱分布 减数分裂Ⅱ中期：所有非同源染色体在纺锤丝的牵引下，着丝粒排列在赤道板上 减数分裂Ⅱ后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为染色体，在纺锤丝牵引下，移向细胞两极 减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，两个次级精母细胞最终形成四个精细胞，精细胞中染色体数目与初级精母细胞（或精原细胞）相比减半。（注：精细胞与次级精母细胞中染色体数目相同） （4）观察减数分裂装片 观察减数分裂可取蝗虫精母细胞装片，原因是动物精巢中精原细胞减数分裂数目较多，易于观察到减数分裂各时期图像，而卵巢中卵原细胞减数分裂数目较少。 生殖腺中的精原细胞和卵原细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂，所以观察时两种分裂的细胞图像可能都可以观察到。 二、卵细胞形成过程与精子形成的差异 卵细胞形成发生在卵巢内部的卵泡中，形成过程与精子形成基本相同，不同之处主要是： 1.细胞质分裂不同：减数分裂Ⅰ时，初级卵母细胞不均等分裂，形成体积大的次级卵母细胞和体积小的极体；减数分裂Ⅱ时，次级卵母细胞再次进行不均等分裂，形成大的卵细胞，小的极体。同时，减数分裂Ⅰ形成的极体进行均等分裂，形成大小相同的两个极体。 2.形成生殖细胞数目不同：卵原细胞减数分裂完成后，形成一个卵细胞和三个极体（消失），而精原细胞减数分裂完成后，形成四个精细胞。 3.卵细胞形成后没有变形过程，而精细胞经过变形成为精子。 三、影响减数分裂的因素 不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞（相当于精原细胞）的减数分裂，导致稻谷减产。农业生产上采取灌深水的措施来预防。 四、受精作用 1.配子中染色体组合的多样性 （1）配子中染色体组合多样性的原因：原因之一是同源染色体分裂，非同源染色体自由组合，发生在减数分裂Ⅰ的后期；原因之二是同源染色体交叉互换，发生的时期是四分体时期（减数分裂Ⅰ前期） （2）配子中染色体组合多样性的计算： 1对同源染色体 2对同源染色体 n对同源染色体 自由组合 交叉互换 自由组合 交叉互换 自由组合