内容正文:
第3讲 减数分裂和受精作用
考点清单:
考点1 细胞的减数分裂
考点2 受精作用
考点3 观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片
思维导图
考点1 细胞的减数分裂
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。
卵原细胞
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
卵细胞的形成过程
联会
四分体
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
【2017全国理综II卷】1.已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是
2N
4N
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
四 减数分裂过程中染色体 DNA的变化
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精子细胞
4、分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同
4、分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半
3、分裂后形成2个体细胞
3、分裂后形成4个精子或1个卵细胞
2、无同源染色体联会等行为
2、同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
1、细胞分裂过程中均出现纺锤体
2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次
相同点
1、染色体复制一次,细胞只分裂一次
1、染色体复制一次,细胞连续分裂两次
不 同 点
有丝分裂
减数分裂
一
看
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看有
无
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
三
看
有
无
联
会
现
象
无联会行为
(有丝分裂)
有联会、四分体
(减Ⅰ)
减Ⅱ
减Ⅱ
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
技巧:三看识别法(二倍体生物)
减Ⅰ中期
有丝分裂后期
减Ⅱ中期
减Ⅰ中期
有丝分裂中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期(四分体)
减Ⅱ前期
有丝分裂前期
减Ⅱ后期
下图中的甲乙丙分别表示某种生物(假定体细胞中只含两对染色体)
的三个正在分裂的细胞,请根据图回答问题。甲图表示分裂的
时期;乙图表示 分裂的 期;丙图表示分裂的 时期。
减Ⅰ后
减Ⅱ后
有丝
后
思考
教材P26页练习题二、拓展题并且总结异常配子的形成规律
减数分裂过程中,若减数I分裂异常,即一对同源染色体
没有分离,直接移向同一极,则形成的配子全部异常。
减数分裂过程中,若减数I分裂正常,减数II分裂异常,
即着丝点断裂后形成的两条染色体没有分离,直接移向
同一极,则形成的精子一半异常,一半正常。
对位训练1 下列有关“四分体”的叙述正确的是( )。
A.有2个着丝点,有4个相同的DNA分子
B.果蝇细胞在进行有丝分裂是可以形成4个四分体
C.四分体形成于DNA复制之后
D.4条染色单体间互称姐妹染色单体
对同源染色体的概念的理解应注意的几点:
(1)同源染色体是指形态、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体。性染色体X和Y虽然形态大小不同,但仍然是同源染色体。
(2)形态、大小相同的染色体不一定是同源染色体,如姐妹染色单体分离形成的染色体,形态、大小完全相同,但来源相同,所以不是同源染色体。
(3)联会的染色体一般为同源染色体,但同源染色体不一定配对联会。如体细胞进行有丝分裂时同源染色体不联会,生殖细胞进行减数分裂时才发生同源染色体联会。
对位训练2 (2019年包头模拟)下面是果蝇细胞减数分裂的示意图,相关说法正确的是( )。
A.图中Ⅰ表示的细胞中有8条染色体、4个染色体组
B.过程①一定发生了同源染色体间的交叉互换和非等位基因的自由组合
C.图中Ⅲ表示的a、b、c、d 4个细胞可能是4种类型
D.若a细胞内有5条染色体,则一定是过程②出现了异常
解题时应该关注几点:
(1)减数分裂中DNA复制一次,细胞连续分裂两次,生殖细胞中染色体和核DNA都是原始生殖细胞的一半。
(2)减数第一次分裂的实质是同源染色体的分离,染色体数目减半,第二次分裂的实质是着丝点分裂,染色体数目加倍,两次分裂都有染色体和核DNA的均分。
(3)二倍体生物的体细胞、初级精(卵)母细胞中都有同源染色体,次级精(卵)母细胞和生殖细胞中都没有同源染色体
解 题 技 巧
对位训练3(2019年牡丹江模拟)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )。
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都排列在赤道板上
对位训练4 男性色盲患者中一个处于有丝分裂后期的细胞和女性色盲基因携带者中一个处于减数第二次分裂中期的细胞进行比较,在不考虑变异的情况下,下列说法正确的是( )。
A.色盲基因数目比为1∶1
B.核DNA数目比为4∶1
C.常染色体数目比为4∶1
D.染色单体数比为2∶1
解题时应该关注几点(以二倍体生物2N为例):
(1)染色体变化特点:
有丝分裂:2N(间期、前期、中期)→4N(后期)→2N(末期)。
减数分裂:2N→N(减数第二次分裂末期)→2N(减数第二次分裂后期)→N(减数第二次分裂末期),生殖器官中染色体数不同的细胞有2N、4N、N三种。
(2)核DNA变化特点:
有丝分裂:2N→4N(间期)→4N(前、中、后期)→2N(末期)。
减数分裂:2N→4N(减数第一次分裂前的间期)→2N(减数第一次分裂末期)→N(减数第二次分裂末期),减数分裂中核DNA加倍一次,减半两次。
解 题 技 巧
1.减数分裂产生配子的种类
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型(两两相同,不考虑交叉互换)。
(2)1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。
(3)1个含n对同源染色体的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。
考点2 受精作用
例如基因型为YyRr的个体产生配子情况如下(不考虑交叉互换):
高等动物(2N)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
(母本)减数分裂
(父本)减
数
分
裂
有丝分裂
受精作用
高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用:
对位训练5下列对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的叙述,正确的是( )。
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B.非姐妹染色单体间的交叉互换能使产生的配子种类增多
C.受精卵中的遗传物质父方和母方各提供一半
D.雌、雄配子彼此结合的机会相等,因为它们的数量相等
解题时应该关注几点:
(1)减数分裂产生配子多样性的原因:非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体间的交叉互换。
(2)受精作用过程中有精子与卵细胞的相互识别(信息交流)和细胞膜的相互融合(细胞膜的流动性)。
(3)受精卵中的染色体和细胞核DNA一半来自父方,一半来自母方,而细胞质DNA全部来自母方,细胞质基因通过母亲遗传给后代。
(4)基因的分离定律和自由组合定律(基因重组)发生在减数第一次分裂后期,受精作用是雌雄配子随机结合。
解 题 技 巧
考点3 观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片
关于实验的深度思考
(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官,其原因是什么?
①雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数;
②大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是初级或次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。
(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目分别是多少?
精巢内精原细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
1.关注同源染色体的5个易错点
(1)同源染色体的形态、大小一般都相同,但也有大小不同的,如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。
(2)着丝点分裂后,染色单体分开形成的染色体尽管大小、形状相同,但不叫同源染色体。这两条染色体中的一条是经复制形成的,其上的基因相同,若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。
易 错 警 示
对位训练6 某同学在观察蝗虫精巢时,发现一个细胞含有成对的同源染色体,但没有四分体,着丝点排列于赤道板位置上,且每条染色体都有染色单体。下列相关分析正确的是( )。
A.这是处于减数第二次分裂中期的细胞
B.下一时期将发生同源染色体彼此分离
C.卵巢中的同样细胞分裂可形成一个卵细胞和一个极体
D.所形成两个子细胞的染色体数目相同
解题时应该注意:
只有在生殖器官中才有减数分裂,生殖器官中也进行有丝分裂,要根据联会、同源染色体排列在赤道板两侧、同源染色体分离、没有同源染色体等特有现象,找到进行减数分裂的细胞进行观察。
(3)同源染色体的存在:体细胞中也存在同源染色体,只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
(4)同源染色体上基因不一定为等位基因:处于同源染色体不同位置的是非等位基因,处于同源染色体相同位置的是等位基因或相同基因。
(5)由于DNA复制时可能发生基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换,姐妹染色单体上的基因不一定相同。
2.受精卵中的DNA的来源
受精卵中,细胞核DNA一半来自父方一半来自母方,细胞质DNA几乎都来自母方。
1.形态和大小不同的染色体可能是同源染色体。 ( )
2.细胞分裂时,同源染色体一定会进行联会。 ( )
3.减数分裂过程中染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。 ( )
4.减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是次级卵母细胞。 ( )
5.精子与卵细胞的相互识别体现了细胞膜的流动性。 ( )
6.受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。 ( )
7.受精卵中的遗传物质一半来自母方,一半来自父方。 ( )
8.染色体数目减半发生在减数第一次分裂。 ( )
9.有丝分裂和减数分裂都有染色体数目加倍。 ( )
√
√
√
√
×
×
×
×
×
明辨是非
1.(2019年江苏高考)右图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )。
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8
互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应
含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在
减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
2.(2018年天津高考)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是( )。
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色
单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了
突变
3.(2016年江苏高考)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是
有丝分裂后期,它属于图2中类型a 的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没
有同源染色体,那么该细胞的名称是
次级精母细胞。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是b、d、e。
(4)在图2 的5种细胞类型中,一定具有
同源染色体的细胞类型有a、b。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有b→a;d→c(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂,理由是受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体.
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