人教版2024届高考生物一轮复习减数分裂和受精作用课件

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一、减数分裂与受精作用
2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的比较
旁栏边角(必修2 P25“想像空间”改编)卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是什么?同种生物雌雄个体之间产生的卵细胞和精子的数量之比大约是1∶4吗?
提示 保证卵细胞有较多的营养物质,以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要。不是,实际精子数量远大于卵细胞数量。
易错辨析(1)(2020海南,13D)某哺乳动物(2n)的精原细胞,经染色体复制后产生的初级精母细胞中没有同源染色体。(　　)(2)(2018全国Ⅲ,4A)某二倍体哺乳动物细胞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。(　　)(3)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,形成该细胞过程中,基因(XB)发生了突变。(　　)
(4)同源染色体中的非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异。(　　)(5)染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,减数第二次分裂中期,染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24。(　　)
二、观察细胞的减数分裂
1.实验原理(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成　　　　　　,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:　　　　　　　　　　和减数第二次分裂。 (2)在减数分裂过程中,细胞中的染色体　　　　　　　　　　　　　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。 
减数第二次分裂中期、后期　
易错辨析(1)可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程。(　　)(2)用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象。(　　)(3)能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象。(　　)(4)用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象。(　　)(5)在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次级卵母细胞。(　　)
角度一、减数分裂过程及特点考向探究考向1减数分裂过程及特点1.(2018全国Ⅲ)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着丝点都排列在赤道板上
答案 B解析 着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A项正确。同源染色体联会是减数分裂过程中特有的染色体行为,B项错误。一次有丝分裂和一次减数分裂过程中,染色体均复制1次,C项正确。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,D项正确。
考向2减数分裂形成的子细胞分析2.(2017全国Ⅱ)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(　　)
答案 D解析 由题意可知,携带基因G和g的两条染色体为一对同源染色体,携带基因H和h的两条染色体为一对同源染色体。减数第一次分裂时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以减数第一次分裂产生的细胞的基因型为GGHH、gghh或GGhh、ggHH,A、B两项正确。减数第二次分裂时,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,分别进入两个不同的细胞中,所以减数第二次分裂产生的细胞的基因型为GH、GH、gh、gh或Gh、Gh、gH、gH,C项正确,D项错误。
考向3精子与卵子形成过程比较及受精作用3.下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法不正确的是(　　)A.甲、丙两细胞都发生了基因重组B.图中的细胞均处于细胞分裂后期C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
答案 D解析 甲、丙两细胞均处于减数第一次分裂的后期,非同源染色体上的非等位基因可随着非同源染色体的自由组合而自由组合,A项正确;图中甲、丙两细胞均处于减数第一次分裂后期,乙、丁两细胞均处于减数第二次分裂后期,B项正确;甲、乙两细胞的细胞质均为不均等分裂,属于卵原细胞分裂过程,丁细胞虽为均等分裂,可能是第一极体的分裂,C项正确;乙、丁两图均为减数第二次分裂后期的细胞图,其染色体数同体细胞一样,D项错误。
4.(2022 江西七校一联)受精作用是生物有性生殖的基本特征,普遍存在于动植物界。下列叙述错误的是(　　)A.受精过程中卵细胞和精子的随机结合体现了基因重组B.受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同C.精子和卵细胞之间可以通过细胞膜直接接触实现识别和结合D.受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,另一半来自卵细胞
答案 A解析 基因重组发生在减数第一次分裂过程中,受精过程中卵细胞和精子的随机结合不属于基因重组,A项错误。
方法突破1.减数分裂中的基本概念辨析
(1)同源染色体 男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,但X染色体比Y染色体大
(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的染色体。如图中的A和C(或D),B和C(或D)。(3)联会减数第一次分裂过程中(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 联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象,有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体,叫做四分体。
(5)交叉互换四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换一部分片段的现象,如图中的A和B就发生了交叉互换。注: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
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较
3.减数分裂和有丝分裂比较
角度二、减数分裂与有丝分裂中染色体、DNA等数量变化考向探究考向1DNA变化及原因分析1.下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA数量的变化。下列叙述正确的是(　　)
A.若图1表示减数分裂,则图1的CD段表示同源染色体分开B.若图1表示减数分裂,则图1的BC段一个细胞中可能含有0条或1条Y染色体C.若两图均表示有丝分裂,则两图的DE段一个细胞内染色体数目与体细胞相同D.若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂,则两图的CD段都发生着丝点分裂
答案 B解析 若图1表示减数分裂,则图1的CD段表示着丝点分裂,A项错误;若两图均表示有丝分裂,则图1的DE段染色体数目可能为体细胞的两倍,C项错误;若图1表示减数分裂,图2表示有丝分裂,则图1的CD段表示着丝点分裂,图2的CD段表示染色体(DNA)平均分配至两个子细胞中,D项错误。
考向2染色体变化及原因分析2.下图是某种昆虫(性别决定为XY型)细胞内染色体数目的变化曲线,其中①~⑦表示不同细胞分裂时期或生理过程(不考虑突变和交叉互换等情况)。下列相关叙述错误的是(　　)
A.等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在①时期B.②→③因染色单体分离,导致细胞内染色体数目暂时加倍C.b时期发生了染色体复制和有关蛋白质的合成D.c时期可能存在XXXX或XXYY染色体组成的细胞
答案 C解析 分析题图信息可知,a时期是减数分裂,b时期是受精作用.c时期是受精卵的有丝分裂。①处于减数第一次分裂时期,可发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合,A项正确;③处于减数第二次分裂后期、末期,因染色单体分离,导致染色体数目暂时加倍,B项正确;b时期精子和卵细胞结合,导致细胞内染色体数目又恢复到体细胞中的数目,C项错误;有丝分裂后期,细胞的染色体数目暂时加倍,可能存在XXXX或XXYY染色体组成的细胞,D项正确。
考向3同源染色体及染色体组等综合分析3.下图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况,其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是(　　)
A.图2中HI段只有1个染色体组B.图3可表示有丝分裂或减数分裂C.图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同D.基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的JK段
答案 C解析 图2中HI段细胞处于减数第二次分裂时期,减数第二次分裂后期和末期的细胞含有2个染色体组,A项错误;图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化,B项错误;图1中EF段是减数第一次分裂结束形成两个子细胞,核DNA分子数减半,图2中BC段是有丝分裂后期着丝点分裂,染色体数目加倍,C项正确;基因重组通常发生在减数第一次分裂的前期和后期,有丝分裂过程中不能发生基因重组,D项错误。
考向4柱状图分析4.二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成RNA和蛋白质B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝点分裂C.丙细胞中,性染色体有两条X染色体或两条Y染色体D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 D解析 图丁中不含同源染色体,且染色体组数为1,表示精细胞,丙形成丁过程中,染色体分别进入不同的细胞中,从而导致染色体组数减半,D项错误。
方法突破有丝分裂和减数分裂过程中核DNA、染色体等变化规律(以二倍体生物为例)(1)染色体、核DNA变化①曲线模型
③染色体和核DNA变化曲线的变式——直方图a.有丝分裂
(2)染色单体的变化
(3)同源染色体变化
(4)染色体组的变化
考向探究考向1实验分析1.(2020江苏改编)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(　　)
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丙→丁
答案 C解析 由题意知,拟南芥体细胞中的染色体数目2n=10,含有5对同源染色体。由图可知,图甲中有5团染色体,处于减数第一次分裂时期,图丙中有10团染色体,处于减数第二次分裂时期,A项错误。图甲中染色体聚成一团,处于减数第一次分裂前期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,B项错误。图乙中荧光图片显示5团染色体排成一排,处于减数第一次分裂中期,C项正确。图丁染色体分为4组,说明已完成减数分裂,则图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲(减数第一次分裂前期)→乙(减数第一次分裂中期)→丙(减数第二次分裂中期)→丁,D项错误。
考向2分裂过程显微照片分析——新高考强化点2.下图是在光学显微镜下拍到的水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。有关叙述错误的是(　　)
A.图中细胞分裂的时间排序为①→③→②→④→⑤B.气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂,进而影响水稻花粉数量和质量,导致稻谷减产C.可依据染色体形态、位置和数目等确认细胞处于减数分裂的哪个时期D.图①细胞内DNA数目加倍,但染色体数目未加倍
答案 A解析 由图可知,①为减数第一次分裂前的间期,②为减数第一次分裂后期,③为减数第一次分裂前期,④为减数第二次分裂末期,⑤为减数第二次分裂后期,所以图中细胞分裂的时间排序为①→③→②→⑤→④,A项错误。
方法突破1.不只观察到一种分裂方式:动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂,故观察到的图像应存在有丝分裂和减数分裂两类,其染色体数目有三种情况:N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始生殖细胞的增殖是通过有丝分裂进行的。2.不能观察到一个细胞减数分裂的过程:如同观察有丝分裂一样,由于细胞在解离过程中已经死亡,无法观察到细胞中染色体的动态变化过程。欲看到全部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。
1.(2022湖北)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述,错误的是(　　)A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
答案 D解析 患儿含有来自母亲的A2、A3,如果发生交叉互换,A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A项正确;考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,B项正确;不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,C项正确;不考虑同源染色体交叉互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,D项错误。
2.(2022浙江6月选考)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如下图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是(　　)A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数第二次分裂前期B.①与②的分离发生在减数第一次分裂后期,③与④的分离发生在减数第二次分裂后期C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
答案 D解析 根据图中同源染色体联会可知,该细胞处于减数第一次分裂前期,为初级卵母细胞,A项错误;①与②及③与④的分离均发生在减数第一次分裂后期,B项错误;该细胞的染色体数为卵细胞的2倍,核DNA分子数为卵细胞的4倍,C项错误;减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,①和③都进入次级卵母细胞的概率为1/4,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,次级卵母细胞中a和e同时进入卵细胞的概率为1/4,所以a和e同时进入一个卵细胞的概率为(1/4)×(1/4)=1/16,D项正确。
3.(2020海南)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是(　　)A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂B.分裂过程中的染色体数目不会为nC.在有丝分裂后期会发生基因重组D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
答案 A解析 动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖,A项正确;精原细胞若进行减数分裂,在减数第二次分裂前期、中期和末期,以及产生的子细胞中染色体数目均为n,B项错误;在有丝分裂后期不会发生基因重组,基因重组发生在减数第一次分裂过程中,C项错误;经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体,减数第一次分裂后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞中不含同源染色体,D项错误。
4.(2019江苏)下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1~8C.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
答案 B解析 1与2是相同基因,1与3、4是等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A项错误;精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同,因此均含有基因1~8,B项正确;由图可知,1与3在同源染色体上,可在减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离,1与2分别在姐妹染色单体上,可在减数第二次分裂后期随姐妹染色单体的分开而分离,虽不考虑突变(基因突变和染色体变异),但可发生交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期分离,C项错误;5与6是相同的基因,1与6组合不属于重组型的配子,D项错误。
5.(2020北京等级模考)真核细胞的分裂方式主要为有丝分裂和减数分裂。它们共有的特征是(　　)A.进行DNA复制和蛋白质的合成B.发生同源染色体的联会和分离C.亲、子代细胞中染色体数目相同D.出现非同源染色体的自由组合
答案 A解析 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期均需进行DNA复制和蛋白质的合成,A项符合题意;只有减数分裂才能发生同源染色体的联会和分离,B项不符合题意;只有有丝分裂产生的子细胞中染色体数目才与亲代细胞相同,C项不符合题意;只有减数分裂会出现非同源染色体的自由组合,D项不符合题意。
减数分裂与有丝分裂细胞图像的分析与判定 把握方法1.结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
2.结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期及方式
3.根据细胞质的分配方式判断减数分裂过程中的细胞类型
专项训练1.(2022全国乙)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　)A.有丝分裂的后期　　B.有丝分裂的末期C.减数第一次分裂D.减数第二次分裂
答案 D解析 减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体,有丝分裂过程中不发生同源染色体联会,A、B两项错误;在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,着丝点不分裂,姐妹染色单体不分离, C项错误;在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,互换后姐妹染色单体上的等位基因随之移向细胞两极,导致A和a进入不同的细胞,D项正确。
2.(2022福建漳州模拟)某二倍体生物是雌雄异体。下列示意图表示该种生物某一个体体内细胞分裂可能产生的细胞(图示部分染色体),据图分析,下列叙述错误的是(　　)
A.该个体是雄性个体,②产生的子细胞为精细胞B.该个体的性腺可作为观察减数分裂的实验材料C.图中含有四分体的细胞只有①③D.细胞④的染色体行为是孟德尔遗传规律的细胞学基础
答案 C解析 由题图可知,④细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,该个体为雄性个体,②产生的子细胞为精细胞,A项正确;动物的精巢是观察动物细胞减数分裂的最佳材料,由前面的分析可知,该个体为雄性动物,所以该个体的性腺可作为观察减数分裂的实验材料,B项正确;由图可知,图中含有四分体的细胞只有①,③中不含四分体,C项错误;④细胞处于减数第一次分裂后期,此时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该行为是孟德尔遗传规律的细胞学基础,D项正确。
3.(2022广东惠州二调)已知某种小鼠(2n=40)的性别决定方式为XY型。图甲、乙、丙、丁、戊代表某只小鼠体内的细胞分裂图像,图像中仅呈现了部分染色体的变化情况。下列说法正确的是(　　)
A.若图示染色体中存在性染色体,则图丙所示细胞一定是次级卵母细胞B.图示细胞都发生过交叉互换,这是小鼠后代遗传性状多样性的主要原因C.基因的分离定律和自由组合定律的体现与图丁所示细胞所处的时期有关D.小鼠原始生殖细胞中有20对染色体,经减数分裂,成熟生殖细胞中有10对染色体
答案 C解析 题图乙中同源染色体的形状两两相同,若图示染色体中存在性染色体,图乙中应有一对X染色体,即该小鼠为雌性,则题图丙所示细胞处于减数第二次分裂的中期,可能是次级卵母细胞,也可能是极体,A项错误;由题图中的染色体颜色可知,图示细胞都发生过交叉互换,小鼠后代遗传性状多样性的主要原因是非同源染色体自由组合,B项错误;基因的分离定律和自由组合定律体现在减数第一次分裂后期(如图丁细胞所处时期),C项正确;小鼠原始生殖细胞中有20对染色体,经减数分裂,成熟生殖细胞中有20条非同源染色体,D项错误。
4.下图是某哺乳动物个体不同细胞分裂时期的染色体数目曲线图和分裂图像,下列说法正确的是(　　)
A.实验材料应选自该生物的精巢或卵巢B.图3所示的细胞中存在同源染色体C.与图1中EF段相对应的是图2和图3D.图4所示细胞中含有4个染色体组
答案 D解析 图2为减数第一次分裂后期图像,此时细胞质进行均等分裂,由此判断其为初级精母细胞,所以本实验材料应选自精巢,A项错误;图3是减数第二次分裂后期图像,该图所示的细胞不含同源染色体,B项错误;图1中EF段对应减数第二次分裂后期和末期,可与之对应的是图3,C项错误;图4所示细胞处于有丝分裂后期,细胞中含有4个染色体组,D项正确。
5.图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物同一器官中处于细胞分裂不同时期的图像,图乙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,图丙表示某细胞(且为图乙所示细胞中的一个)中染色体与基因的位置关系。下列分析不合理的是(　　)
A.图甲所示的细胞所处器官只能是该动物的卵巢B.图甲中含有等位基因的细胞有A、B、D、F图C.图乙①中发生Aa的分离,②中发生bb的分离D.图丙对应图乙中的②,Ⅳ的基因组成为aB