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1第14讲减数分裂和受精作用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)4.实验：观察细胞的减数分裂[学生用书P97]一、减数分裂概念的理解1．范围：进行有性生殖的生物。2．时期：从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。3．特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。4．结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。二、减数分裂过程1．精子形成各时期的主要特点[连一连]细胞分裂方式的判断有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。2．卵细胞形成与精子形成的区分精子的形成卵细胞的形成产生部位睾丸卵巢是否变形变形不变形细胞质分裂方式两次均等分裂第一次不均等分裂；第二次次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂产生生殖细胞数目1个初级精母细胞可产生4个精子1个初级卵母细胞只产生1个卵细胞3.配子中染色体组合多样性的原因2(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。[解惑](1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：联会形成四分体、同源染色体分离。(2)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂。三、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。2．过程(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。(2)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，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。[解惑]受精卵中遗传物质的来源：①核内DNA一半来自父方，一半来自母方；②细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。4．意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异都是十分重要的。同种生物精子和卵细胞相互识别受精的物质基础是什么？提示：细胞膜上的糖蛋白。1．(必修2P26基础题T2改编)从配子的形成和受精作用两个方面分析，下列叙述不是遗传的多样性和稳定性的原因的是()A．四分体时期，非姐妹染色单体间互换部分遗传物质B．非同源染色体的自由组合C．受精时精子和卵细胞染色体的自由组合D．通过减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目维持恒定答案：C2．思维诊断(1)判断下列有关减数分裂的叙述①因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮。(×)②所有的细胞分裂都存在四分体。(×)③同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。(×)④(2016·衡水中学期末T8C)联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。(√)⑤(2014·高考天津卷T1D)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。(×)⑥人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(×)⑦人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条。(√)(2)判断下列有关减数分裂异常及与有丝分裂比较的叙述①(2016·青岛市统考T8D)人类的47，XYY综合征个体的形成与减数分裂同源染色体联会行为有关。(×)②染色体不分离或不能移向两极、非同源染色体自由组合、非同源染色体某片段发生移接等行为变化在果蝇细胞的有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生。(×)③基因型为AaXBY的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子(等位基因A、a位于2号染色体上)其原因可能是2号染色体在减数第一次分裂时未分离。(×)(3)判断下列关于受精作用的叙述①受精卵中的染色体一半来自父方，另一半来自母方。(√)②与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会。(√)3考点一以图表、曲线为载体，分析分裂过程中的重要特征[学生用书P99]1．界定同源染色体与非同源染色体图形说明(1)1和2、3和4分别属于一对同源染色体，若为纯合子其对应位置应含相同基因A、A或a、a，若为杂合子，其对应位置应含等位基因(A、a)；(2)1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体；(3)5和6(7和8)不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体分开后形成的两条相同的子染色体，若不发生变异，这两条染色体应含有相同基因2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂DNA复制不复制着丝点不分裂分裂染色体2n→n，减半n→2n→n，减半DNA数目4N→2N，减半2N→N，减半染色体主要行为同源染色体联会、分离染色单体分开同源染色体有无3.依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型4．减数分裂中染色体、DNA数量变化(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)性母细胞→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞间期减Ⅰ减Ⅱ前、中减Ⅱ后、末4染色体数2n2nn2nnDNA数2n→4n4n2nn(2)曲线模型①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由于同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数n→2n→n，没有减半。②DNA数量在减数第一次分裂和减数第二次分裂时分别减半。③减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。④染色体/DNA变化规律及原因：1∶1――→染色体复制间期1∶2――→着丝点分裂减Ⅱ后期1∶15．减数分裂形成配子的种类(1)一个精原细胞(AaBb)，经减数分裂形成两种各两个配子，基因型为AB、ab或Ab、aB；若发生交叉互换则配子基因型为AB、ab、Ab、aB。(2)一个卵原细胞(AaBb)经减数分裂只形成一种配子，基因型为AB或ab或Ab或aB。(3)一个生物体含有n对同源染色体，经减数分裂形成的精子或卵细胞种类是2n种。如图1是某高等动物细胞分裂的示意图(或局部)，图2为DNA的含量变化曲线。请分析回答：(1)图1中甲细胞为________________，正在进行____________分裂。(2)图2中同源染色体的分离发生在____过程中，着丝点分裂发生在____过程中(填标号)。(3)图2中的②时期对应图1中________，该细胞含有____条染色体，____条染色单体。(4)在下面坐标中画出图2②中核DNA和染色单体数量(以二倍体生物为例)的柱形图。[答案](1)初级卵母细胞减数第一次(2)②③(3)甲细胞48(4)深刻理解减数分裂三图一体5[信息解读](1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。(2)熟练掌握细胞分裂结构图中的各种变化特点是理解应用两种坐标图的基础，直方坐标图突破的关键点是只有染色单体才会出现“0”现象，坐标曲线图中突破的关键点：首先看斜线——不存在斜线的为染色体的变化，有斜线的为染色单体或DNA，其次看关键点——染色单体起于“0”终于“0”。减数分裂过程及精、卵形成过程的比较1．(2016·江苏宿迁质检)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。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解析：选B。根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减Ⅰ分裂前的间期、减Ⅰ分裂后期、减Ⅰ分裂前期、减Ⅱ分裂末期、减Ⅱ分裂后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A正确；图①为减Ⅰ分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，但染色体数目保持不变，B错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减Ⅰ分裂后期(②)，另一种是交叉互换型，发生在减Ⅰ分裂前期(③)，C正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D正确。62．(2016·安徽皖南八校联考)如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()A．图甲一定为次级精母细胞B．图乙一定为初级卵母细胞C．图丙为次级卵母细胞或极体D．图丙中的M、m为一对同源染色体解析：选B。图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A项错误；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C项错误；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D项错误；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质不是均等分裂的，所以应是初级卵母细胞，B项正确。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合。减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化3．(结合曲线考查)如图是某种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图，下列说法正确的是()A．图中代表DNA相对含量变化的曲线是BB．6处发生的生理过程是受精作用C．8～13表示细胞的减数分裂过程D．细胞内含同源染色体的区间是0～4和8～13解析：选D。根据题图信息可知，曲线A代表DNA数目变化，曲线B代表染色体数目变化，0～7区间表示减数分裂过程，8处表示受精作用，8～13表示受精卵进行的有丝分裂过程，细胞内含同源染色体的区间是0～4和8～13。4．(结合柱形图考查)(2016·山东滕州期末)下图为某动物(体细胞染色体为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是()7A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂B．基因重组发生在戊时期，基因突变发生在丙→戊过程中C．丙可以代表体细胞，甲只能代表精子或卵细胞D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体解析：选C。分析图形可知，乙可以表示减数第二次分裂前、中期，丙表示减数第二次分裂后期或有丝分裂形成的子细胞(或复制前的体细胞)，丁表示有丝分裂后期，戊表示减数第一次分裂前、中、后期或有丝分裂前、中期。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的典型特点是着丝点的分裂，A正确；丙到戊过程中DNA加倍，为DNA复制过程，可能发生基因突变，B正确；图中甲表示动物细胞减数分裂结束后形成的子细胞，可能是精子、卵细胞或第二极体，C错误；动物细胞有丝分裂和减数第一次分裂前、中、后期都存在同源染色体，D正确。减数分裂过程产生配子的种类5．(经典易错型)人的卵原细胞中有46条染色体(不考虑同源染色体之间的互换)，一个人的卵原细胞经过减数分裂后，可能形成的卵细胞的种类数和一个卵原细胞经过减数分裂后形成的卵细胞的种类数分别是()A．222和23B．232和1C．223和1D．223和46解析：选C。人的卵原细胞中经过减数分裂后，可能形成的卵细胞种类是223种，一个卵原细胞只能形成1个卵细胞，所以实际形成的种类为1种。6．(自由组合型)(2016·山东临沂重点中学联考)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几个精原细胞(不考虑交叉互换)()A．2个B．3个C．4个D．5个解析：选C。来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。7．(交叉互换型)如图1所示为动物细胞中两对同源染色体，其减数分裂过程中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()A．①②B．①③C．②③D．③④答案：B根据染色体组成判断配子来源的方法8考点二以模式图为载体，考查有丝分裂与减数分裂的区别[学生用书P101]1．有丝分裂与减数分裂图像比较与辨析2．分裂过程中DNA、染色体的数量变化曲线分析(以二倍体生物的为例)9(1)图中斜线表示DNA复制，有斜线的表示DNA数量变化曲线；无斜线的表示染色体数量变化曲线。(2)图中直线下降表示细胞分裂①DNA数量变化曲线只有一次直线下降的即有丝分裂曲线；曲线有连续两次直线下降的即细胞连续分裂两次的为减数分裂曲线。②染色体数量变化曲线先直线上升后直线下降的为有丝分裂曲线；先直线下降后直线上升再直线下降的为减数分裂曲线。(3)减数分裂过程中染色体数