备战高考生物一轮复习优质课件 第11讲 减数分裂和受精作用

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减数分裂与有丝分裂的比较
观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片、建立减数分裂中染色体变化的模型
成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的 。
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
原始生殖细胞形成 时。
进行 的生物。
植物的 、子房，动物的 、卵巢。
配对的两条染色体，形状、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
大小相同的染色体不一定是同源染色体
如着丝粒断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体。
同源染色体既可以是复制之前不含染色单体，也可以是复制之后含染色单体。
但只要联会的两条染色体不管大小、形状是否相同都叫同源染色体。
同源染色体两两配对的现象。
联会后每对同源染色体含有四条染色单体。
1个四分体= 同源染色体= 染色体= 染色单体= DNA分子= 脱氧核苷酸链
(4)a与b′的关系？
同源染色体的非姐妹染色单体
(3)a与a′的关系？
【判断】在减数第一次分裂前期，联会的同源染色体一定一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小一定相同。(　　)
（1）此细胞中有 条染色体？ 有 条染色单体？（2）此细胞中有 对同源染色体， 它们是 。（3）此细胞中 、 、 、 是非同源染色体。（4）这个细胞中有 个四分体， 它们是 。
同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生交叉互换。
②原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖， 每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
（1）减数分裂前的间期：
精原细胞 （原始生殖细胞）
精原细胞经过染色体复制（DNA复制和蛋白质合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。
同源染色体两两配对（联会），形成四分体，会发生交叉互换而基因重组。
膜仁消失现两体(两消两现）
配对的同源染色体整齐地排列在细胞中央的赤道板两侧
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别向细胞的两极移动。细胞质均等分裂。
①染色体分别到达两极，并逐渐进行去凝集。纺锤体消失，核仁、核膜重现，形成两个子细胞核。同时，随着染色体分离并向两极移动，细胞质也开始分裂，形成两个间期子细胞，持续时间一般较短，有的仅作短暂停留。
②细胞进入末期后，不是完全回复到间期阶段， 而是立即准备进行减数第二次分裂。
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。细胞中的染色体数目减半。
染色体散乱分布在细胞中
注意：减Ⅰ和减Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上
着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍。形成的子染色体，在纺锤丝的牵引下向两极移动。
染色体到达两极后伸长变细成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重现。
精细胞经变形，形成蝌蚪状的精子，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。。
注意：减Ⅱ通常没有间期，或者时间很短，无染色体的复制。
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
①同源染色体联会；②四分体中非姐妹染色单体 发生互换；③同源染色体分离， 非同源染色体自由组合
n→2n→n(不减半)
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
间期：染色体复制、细胞体积增大
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）中期：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：形成2个次级精母细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
4个2种精子（染色体数:n）
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
（1）减数第一次分裂（初级卵母细胞）
（2）减数第二次分裂（第一极体+次级卵母细胞）
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
1个1种卵细胞（染色体数:n）
四、精子和卵细胞形成过程的比较
1个卵原细胞→1较大的卵细胞+3较小的极体（退化）
1个精原细胞→4个精细胞→4个精子
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半
（初/次级）卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂
五、判断减数分裂中的细胞类型
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
细胞分裂，DNA平均分配
同源染色体分离，进入两个子细胞
细胞分裂，染色体平均分配
4.染色体与核DNA之比
ab：间期DNA复制，一条染色体 上有2条DNA分子。
cd：MⅡ后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。
5.每条染色体上DNA的含量
八、根据柱状图判断减数分裂时期
精原细胞、G1MⅡ后末
1.如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）A.该个体的基因型为AaBbDdB.该细胞正在进行减数分裂C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
2.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都在减数分裂Ⅰ分离，1与2都在减数分裂Ⅱ分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
3.请写出下列各细胞的名称：
A： 、B： 、C： 、D： 。
九、配子中染色体组合的多样性
（1）以精子的形成为例
1.自由组合（基因重组）
一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个2种精子
来源于同一个初级精母细胞的两个次级精母细胞的染色体组成“互补”。来源于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同。来源于不同次级精母细胞的精细胞的染色体组成“互补”。
一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个4种精子
（2）以卵细胞的形成为例
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个2种卵细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个4种卵细胞
2种(YR、yr或Yr、yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
1种(YR或yr或Yr或yR)
正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种。
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”。
2.四分体中的非姐妹染色单体之间的交叉互换（基因重组）
一对同源染色体，考虑非姐妹染色单体之间的交叉互换，一次减数分裂可产生4种不同类型配子。 含有n对同源染色体的生物体，每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。
1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
（1）一个含n对同源染色体的精原细胞， 经减数分裂产生的精子类型有 种；（2）一个含n对同源染色体的卵原细胞， 经减数分裂产生的卵细胞类型有 种；（3）体细胞含有n对同源染色体的生物个体， 经减数分裂产生的配子类型有 种。
2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换
生物实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是只有2n种。
4.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和交叉互换) ( )A.2种和2种B.4种和2种C.2种和4种D.8种和4种
5.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换)
6.如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是 。
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
（1）细胞膜的信息交流功能。
（2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一现象称为精子获能。
准备阶段2—卵子的准备
动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞。但他们都要在输卵管内进一步发育成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。
精子头部进入透明带，尾部留在外面。
①精子穿越卵细胞膜外的结构（透明带）
透明带发生变化，阻止其他精子再进入。
②精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应， 这是防止多精入卵的第一道屏障
精子和卵细胞的细胞核相融合，染色体会合。
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。
③精子入卵，发生卵细胞膜反应， 这是防止多精入卵的第二道屛障
一条来自父方一条来自母方，形状大小基本相同。
（2）受精卵的遗传物质(DNA)=
核DNA（ 父方+ 母方）+
（1）受精卵中的染色体：
6.受精卵中的遗传物质
④精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体后，形成雌原核
减数分裂和受精作用的意义
(母本)高等动物(2N)(父本)
1.使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化， 体现了有性生殖的优越性。
非同源染色体的自由组合
同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换
②受精过程中雌雄配子的随机结合。
2.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
①配子中含每对染色体的一个，是一套遗传物质。
②雌雄配子结合，恢复体细胞染色体数。
7.下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是（ ）A.受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子B.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着非同源染色体的自由组合C.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着等位基因的分离D.染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因E.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质F.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质G.等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞H.雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等
8.如图表示细胞分裂相关过程中染色体、核DNA数的变化。 下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是（ ）A.细胞中始终存在染色单体B.细胞中始终存在同源染色体C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1D.此段中染色体行为是生物变异的根本来源
9.如图所示，图Ⅰ是某动物细胞(2n＝4)处于不同分裂时期的图像；图Ⅱ中①～④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期，其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列说法中不正确的是（ ）
A.图Ⅰ中甲、丁细胞染色体数目不同而核DNA数目相同B.该动物性腺中存在图Ⅰ所示的所有细胞分裂方式C.图Ⅱ中处于③时期的细胞为次级卵母细胞或极体D.图Ⅱ中②对应的时期包含了图Ⅰ中的丙
10.果蝇的体细胞中有4对染色体，在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央和两次染色体移向细胞两极。正常情况下，下列叙述中，错误的是（ ）A.第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内的染色体数目分别是8和4B.第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内染色体形态分别是5种和4种C.第一次与第二次染色体移向细胞两极时，染色体数目分别是8和4D.第一次与第二次染色体移向细胞两极时，染色体形态分别是5种和4种
染色体复制1次，细胞分裂1次
染色体复制1次，细胞分裂2次
4个精子或1个卵细胞和3个极体
同源染色体联会、互换、分离等
存在同源染色体，没有相应行为
使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性。
减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都是十分重要的。
1.下图表示基因型为AaXBY的二倍体动物体内,处于细胞分裂中的某个细胞内核DNA含量和染色体数目的关系。下列叙述正确的是(　　)
A.该细胞中染色体的着丝点都连接着来自两极的纺锤丝B.该细胞中含有的X染色体的数目为0条或2条C.该细胞可能是有丝分裂后期的体细胞或次级卵母细胞或第一极体D.若该细胞中染色体形态数X染色体组数=16,则没有同源染色体
1.染色体数目的奇偶性
①奇数：减Ⅱ、成熟的生殖细胞（配子）
②偶数：减Ⅰ、减Ⅱ、有丝分裂
注意：该方法只针对二倍体生物的细胞分裂。
减Ⅱ、成熟的生殖细胞（配子）
无同源染色体的联会、分离
有同源染色体的联会、分离
2.如图是某二倍体高等动物细胞处于不同分裂时期的图像。 下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞不可能代表胰岛B细胞B. 乙细胞含有的两条X染色体不属于同源染色体C. 丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞D. 丁细胞不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合
3.基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为Aabb的细胞所占的比例是( )A.1/2 　　B.1/4　　 C.1/8 　　 D.1/16
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图所示：
下列叙述正确的是( )A.甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质B.乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂C.丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或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
5.如图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像，据图分析， 下列叙述不正确的是（ ）
甲、乙、丙细胞中的 染色体组数分别为4、2、2， 染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞B. 若乙细胞中存在性染色体，则甲、乙、丙、丁细胞中都含有2条 性染色体C. 丙→丁的实质是同源染色体的分离D. 丁细胞中染色体上的P、Q基因，在亲子代传递中遵循基因的 自由组合定律
1.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
2.每条染色体中DNA含量变化
2. “同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。(2)图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。
6.如图表示一个细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目 及染色体上的DNA数目的变化，下列叙述正确的是( )
A. 图中的实线也可以表示整个细胞中DNA分子的数量变化B. 图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不含染色单体C. CE段的细胞可能发生同源染色体联会，并出现交叉互换的现象D. 在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体
7.如图表示二倍体生物细胞中，某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( )A.若纵坐标是同源染色体的对数，则该曲线 可表示有丝分裂或减数分裂B.若纵坐标是每条染色体中的DNA含量， 则ab段不含有同源染色体C.若纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组，则该曲线只能表示有丝分裂D.若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍，则该曲线可表示有丝分裂
8.如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是（ ）A.若图甲为有丝分裂过程中的某阶段，则可在上一时期的细胞中观察到赤道板B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝粒分裂可发生在这一阶段C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离不会发生在这一阶段D.若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，则b组细胞中可能会出现联会和四分体
蝗虫的 细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，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。
1.细胞内染色体数量较少。2.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管；同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。
1.装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
先用低倍镜，再用高倍镜。
拓展：雌蝗虫24条（11对常染色体+一对X染色体）雄蝗虫23条（11对常染色体+一条X染色体）
三、观察细胞的减数分裂
1.下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是（ ）A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂B.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C.能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象D.用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
2.减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因交换形成清晰可见的交叉，如图为某细胞中交换模式图。下列叙述错误的是( )
A. 交叉是交换的结果，在减数分裂Ⅰ前期能观察到B. 一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多C. 该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子D. 交换是基因重组的一种常见类型，为进化提供原材料
3.下图①～⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是（ ）A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内核DNA和染色体数目加倍C.图②③细胞中均可能发生基因重组D.图②③⑤细胞中均含有两个染色体组