2025版高考生物一轮总复习教案必修1第四单元细胞的生命历程第二讲细胞的减数分裂和受精作用考点二观察细胞的减数分裂和受精作用

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知|识|巩|固
1．观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片
(1)实验原理
减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目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。
(2)实验步骤
2．配子中染色体组合多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合。
(2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
3．受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如图所示：
(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，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。
4．受精作用的两个“基础”和一个“误区”
(1)细胞膜具有信息交流功能：不同物种的精卵不识别，因为细胞膜信息交流不能发生的缘故，也是生殖隔离形成的原因。
(2)细胞膜具有流动性：精卵融合形成一个受精卵，首先发生的是细胞膜的融合。
(3)误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。 因为受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，这是母系遗传的细胞基础。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。( × )
(2)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( × )
(3)双亲后代的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。( √ )
延|伸|探|究
1．子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？
提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。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。
2．试从配子形成和受精作用两方面，分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。
提示：遗传多样性的原因：配子形成的过程中，由于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间会发生互换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
遗传稳定性的原因：减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
1．观察细胞的减数分裂实验注意事项
(1)宜选用雄性个体生殖器官(如植物的花药、动物的精巢)作为观察减数分裂实验材料的原因：
①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
②在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，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
2．推断减数分裂产生配子的种类
(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况(以AaBb为例，没有基因突变和互换)如图：
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和互换)
精|准|命|题
考向一 围绕观察细胞的减数分裂，考查实验探究能力
》例1 (2024·山东泰安高三模拟)编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( D )
A．细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→④→⑤
B．将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片
C．图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D．图②③中的细胞有2个染色体组，且可以发生基因重组
解析：细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→⑤→④，A错误；花粉中已经是减数分裂形成的精子了，应该将捣碎的花药置于载玻片上，滴加碱性染料染色1～2 min，制成临时装片，B错误；③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，DNA已经完成了复制，细胞核中含有48个DNA,24条染色体，但细胞质也有少量的DNA，因此图③中的细胞DNA数大于48个，C错误；图②③中的细胞都含有2个染色体组，②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，能发生非等位基因自由组合，③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，能发生互换，故图②③中的细胞都有2个染色体组，且可以发生基因重组，D正确。
〔变式训练1〕 (2022·浙江1月选考)在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是( C )
A．将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体
B．将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对
C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
解析： 将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体含有两条染色单体，A正确；同源染色体一般大小相同，一条来自父方，一条来自母方(用不同颜色表示)，所以将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对，B正确；模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色可以相同也可以不同，表明非同源染色体自由组合，C错误；模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同，表明两者是复制关系，D正确。
考向二 围绕配子的多样性和受精作用，考查理解能力
》例2 (2024·渭南模拟)某雄性动物(基因型为YyRr)体细胞的部分染色体组成和相关基因如图所示。该动物个体经减数分裂产生图中的细胞①～④，不考虑互换和突变。下列相关分析正确的是( A )
A．细胞①和细胞②不可能来源于同一个初级精母细胞
B．细胞①和细胞③很可能来源于同一个次级精母细胞
C．细胞②和细胞③不可能来源于两个次级精母细胞
D．细胞②和细胞④不可能来源于同一个初级精母细胞
解析：不考虑互换和突变，来自一个初级精母细胞的精细胞基因组成相同或“互补”，细胞①和细胞②基因组成不相同也不“互补”，不可能来源于同一个初级精母细胞，细胞②和细胞④基因组成“互补”，可能来源于同一个初级精母细胞，A项正确，D项错误；不考虑互换和突变，来自一个次级精母细胞的精细胞基因组成相同，细胞①和细胞③基因组成不相同，同理细胞②和细胞③基因组成也不相同，不可能来源于同一个次级精母细胞，应来源于两个次级精母细胞，B、C两项错误。
配子来源的判断方法

〔变式训练2〕 (2021·湖北高考)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( A )
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
解析：多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种