第2章 第1节 减数分裂和受精作用
考纲要求 1.细胞的减数分裂(Ⅱ) 2.动物配子的形成过程(Ⅱ) 3.动物的受精过程(Ⅱ) 知识精析 考点有三:
1.减数分裂概念; 2.减数分裂过程; 3.受精作用。 一、减数分裂的概念 (一)【基础填空】
对象:进行 的生物;
时期:在产生 细胞时进行的细胞分裂。
特点:在减数分裂过程中,染色体只复制 次,而细胞连续分裂 次。 结果:成熟生殖细胞中的染色体数目 。(根本原因: 分开,进入不同的细胞)。 (二)【即时巩固】
例1:以下关于细胞增殖的叙述不正确的是
A.减数分裂和有丝分裂产生的子细胞不同 B.减数分裂和有丝分裂染色体都复制一次 C.减数分裂和有丝分裂可以发生在同一场所
D.减数分裂和有丝分裂产生的子细胞中染色体数目相同 二、减数分裂的过程(以哺乳动物的精子和卵细胞的形成为例) (一)【基础填空】 1.精子的形成:
场所:哺乳动物的精子在 中形成。睾丸里有许多曲细精管,其中含有大量精原细
胞,每个精原细胞中的染色体数目都与 的相同。 过程:(注:2N表示染色体的数目)
2.卵细胞的形成过程:(与精子的形成过程基本相同) (1)卵细胞的形成部位: (输卵管) (2)卵细胞的形成过程以下图表示:
3.精子和卵细胞的形成的比较: 比较项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 是否变形 细胞质分配 精子的形成 一个 细胞产生了2个大小相同的 细胞 卵细胞的形成 一个 细胞产生1个大的 细胞和一个小的 1个 细胞形成1个大的 细胞和2个 细胞形成4一个小的 ,原来的极体分裂成两个极个同样大小的 体,三个极体都退化消失。 变形 两次分裂都均等 变形 只有减数第二次分裂极体分裂均等,其余皆不均等 4.在减数分裂过程中涉及重要概念的解释:
(1)同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一个来自父方,一个来自母方。 (2)联会:同源染色体的两两配对现象称为联会。
(3)四分体:联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,称为四分体。
(4)极体:在卵细胞形成的过程中产生的,染色体数目与卵细胞相同,逐步退化消失。
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5.有丝分裂与减数分裂相关知识的归纳总结:
项目 有丝分裂 减数分裂 发生部位或器官 一般的组织器官均可 有性生殖器官 母细胞 体细胞(受精卵) 性原细胞 染色体复制 一次,有丝分裂间期 一次,减数第一次前的间期 细胞分裂次数 一次 两次 Ⅰ:同源染色体联会,出现四分体,前期 染色体散乱分布在细胞的中央 有交叉互换现象 [来源学科Ⅱ:无同源染色体 Ⅰ:四分体排列在赤道板的两旁 网] 分裂 染色体的着丝点有规律地排列 中期 Ⅱ:与有丝分裂相同,但无同源染不 过程 在赤道板上; 有同源染色体 色体 Ⅰ:同源染色体分离,并移向两极 染色体的着丝点分裂;姐妹染色后期 Ⅱ:与有丝分裂类似,但无同源染 单体分开; 有同源染色体 色体 同[来 无同源染色体联会、四分体;不有同源染色体的联会、四分体;出网同源染色体行为 出现染色单体的交叉互换及同现非姐妹染色单体的交叉互换及同] 源染色体的分离 同源染色体分离 点o] 子细胞数目 2个 雄为4个,雌为(1+3)个 子细胞类型 体细胞 生殖细胞(精细胞或卵细胞) [来源学_科_网最终子细胞染色比亲代细胞减少一半 Z_X_X_K] 与亲代细胞相同 体数 (发生在减Ⅰ) 子细胞核的遗传不一定相同 几乎相同 物质组成 (基因重组形成多种配子) 子细胞中可遗传基因突变,染色体变异 基因突变,基因重组,染色体变异 变异的来源
染色体及DNA数 量变化 染色体都复制一次;出现纺锤体;均有子细胞产生;均有核膜、核仁的相同点 消失与重建过程;减数第二次分裂和有丝分裂相似,着丝点分裂,姐妹染色单体分开 意义 使生物的亲代和子代之间保持了遗减数分裂和受精作用维持生物前传性状的稳定性 后代体细胞中染色体数目的恒定 6.【实验】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 (二)【常考易错点】 (1)识图判断
(2)染色体及DNA数量变化
(3)经减数分裂产生的生殖细胞种类
2 具有n对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生几种类型的精子? 2n种 具有n对同源染色体的一个生物体,其产生几种类型的卵细胞? 2n种 一个有n 对同源染色体的精原细胞能产生几种类型的精子? 2种 一个有n 对同源染色体的卵原细胞能产生几种类型的卵细胞? 1种 (三)【即时巩固】
例2:下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙中都有同源染色体 B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C.乙的子细胞名称是次级卵母细胞和极体 D.丙的子细胞是精细胞
例3:下图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,纵坐标表示染色体变化的数目(条),横坐标表示时间。请回答:
(1)图中细胞有丝分裂的次数为 次, 阶段表示一个有丝分裂的细胞
周期。
(2)图中B~C染色体数目发生变化是由于 分离,G~H染色体数目发生变化是由于
分离,H~I过程中染色单体数目为 条。 (3)L~M时产生的细胞是 ,M~N表示 作用,染色体数目加倍。
(4)N~O有 对同源染色体,P~Q有 条染色单体,图中X时产生的
细胞是 。
例4:下列关于同源染色体的叙述,正确的是 A.减数分裂中配对的染色体 B.在人的肌细胞中没有等位基因
C.在人的精原细胞中没有同源染色体 D.一个来自父方,一个来自母方的染色体
例5:基因型为AaBbCc(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)的一个初级精母细胞和一个初
级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞基因型的种类数比为
A.4︰1 B.3︰1 C.2︰1 D.1︰1 例6:如欲观察细胞减数分裂过程,可选用的材料是
A.马蛔虫受精卵 B.成熟花粉粒 C.小鼠睾丸 D.叶芽 三、受精作用
(一)【基础填空】
(1)配子中染色体组合的多样性
【模型建构】 建立减数分裂中染色体变化的模型
①模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化; ②模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合。
(2)受精作用
概念: 与 相互识别,融合成为受精卵的过程。
注意: ①受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父
方),另一半来自卵细胞(母方)。
②对于进行有性生殖的生物,由于卵细胞较大,有丰富的细胞质部分;精子较小,几
乎没有细胞质,只有细胞核,受精时精子的尾部留在外面,所以,细胞质几乎全部来
自卵细胞(母方)。
(3)减数分裂和受精作用的意义: 对于进行有性生殖的生物来说, 与 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定,对于生物的 ,都十分重要。 特别注意: a.受精作用的细胞学基础 ①细胞膜的识别功能,只有同种生物的两性生殖细胞才能融合;
②生物膜的流动性。 b.同一双亲产生的后代表现型多样的原因主要有三点: ①配子的种类多样:一是减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合....的方式 多样;二是四分体中的非姐妹染色单体 。 ②受精作用时,雌雄配子的结合是
的。
后代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。
(二)【即时巩固】 例7:下面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描述,其中正确的是 A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B.受精作用的实质为同类精子与卵细胞相互识别后精子细胞核与卵细胞核相互融合 C.受精卵中的线粒体来自于精子
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D.雌、雄配子彼此结合的机会相等,因为它们的数量相等 例8:真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代
A.增加发生基因突变的概率 B.继承双亲全部的遗传性状 C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合 四、课后作业
手绘卵原细胞(2N=4)有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期、中期、后期细
胞示意图。 综合提高 1.某生物的体细胞染色体数为2N。该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂的相同之处
A.分裂开始前,都进行染色体的复制
B.分裂开始时,每个细胞中的染色体数都是2N
C.分裂过程中,每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D.分裂结束后,每个子细胞的染色体数都是N
2.下列符号代表精子的染色体,A和a,B和b分别是两对同源染色体,下列哪四个精子来自同一个初级精母细胞(不考虑染色单体间的互换) A.Ab、Ab、ab、ab B.aB、Ab、AB、AB
C.Ab、aB、Ab、aB D.AB、Ab、ab、aB
3.下列各图所示细胞均来自同一生物体,则下列叙述中错误的是
A.图①和图②可能来自同一初级精母细胞 B.精子的形成过程应为图中的④③②⑥① C.图②细胞中有8条脱氧核苷酸长链 D.该生物体细胞染色体数为4条
4.正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为
A.1 B.2 C.3 D.4
5.下列示意图分别表示某二倍体雌性动物(2N=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图A中a~c柱表示染色体的是 ,图B中表示二倍体体细胞分裂时期的
是 。 (2)图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的 ,图B中丙所示的细胞有 条染色体。 (3)图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是 ;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图B中的 → 过程。 (4)符合图A中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是 。与图A中 对应
6 .如图 的细胞内不可能存在同源染色体。 A 表示某哺乳动物的一个器官中一些处于分裂状态的细胞图像,图
B表示相关过程中细胞
核内DNA含量变化曲线示意图,请据图回答下列问题:
(1)图A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ细胞分别对应图B中的____________区段。
(2)图A中有同源染色体的细胞是__________,有8条染色单体的细胞是__________。图B中
________对应的区段,细胞中染色体数一定为两条。 (3)图A中Ⅲ细胞经过分裂形成的子细胞名称是________。
(4)若一个精原细胞经过图B曲线所示过程,最多可产生________个子细胞。 7.某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题:
4 (1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。 丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。
(2)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:
由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ;孕酮在实验二中的作用是 。
参考答案
一、减数分裂的概念 (一)【基础填空】
对象:有性生殖 时期:成熟的生殖
特点: 1 2 结果:减半(根本原因:同源染色体) (二)【即时巩固】 例1:D
二、减数分裂的过程(以哺乳动物的精子和卵细胞的形成为例) (一)【基础填空】
1.精子的形成:场所:睾丸 体细胞
2.卵细胞的形成过程:(与精子的形成过程基本相同) (1)卵细胞的形成部位: 卵巢 (输卵管) 3.精子和卵细胞的形成的比较:
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 减数第一次一个 初级精母 细胞产生了2一个初级卵母细胞产生1个大的次级卵母 分裂 个大小相同的次级精母细胞 细胞和一个小的极体 减数第二次2个 次级精母 细胞形成1个次级卵母细胞形成1个大的卵细胞和一个小的 极体 ,原来的极体分裂成两个极分裂 4个同样大小的 精细胞 体,三个极体都退化消失。 是否变形 变形 不 变形 (三)【即时巩固】
例2:C
例3:(1)3 A~F(或N~S、S~X) (2)着丝点分裂,姐妹染色单体 同源染色体 20
(3)成熟生殖细胞 受精 (4)10 0 体细胞 例4:A 例5:C 例6:C 三、受精作用 (一)【基础填空】
(2)精子 卵细胞 (3)减数分裂 受精作用 遗传和变异 b. ① 交叉互换 ② 随机
(二)【即时巩固】 例7:B 例8:D 综合提高 1.C 2. C 3.B 4.B
5.(1)a 甲 (2)丙 2 (3)DNA 复制和蛋白质合成 乙 丙 (4)卵细胞或极体 Ⅲ和Ⅳ
6.(1)i、d、m (2)Ⅰ和Ⅱ Ⅰ k、l(n) (3)极体 (4)8 7.(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同
(2)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
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