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第12讲减数分裂和受精作用【考纲解读】最新考纲细解考点核心素养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1.举例说明细胞的减数分裂的概念2.说出细胞减数分裂过程中染色体的变化3.比较细胞的减数分裂和有丝分裂的相同和不同点4.说出受精作用的过程和意义5.从配子形成和受精作用两方面,简要说明遗传的多样性和稳定性的原因6.说出观察细胞的减数分裂材料、原理和结果1.生命观念——结构与功能观:细胞结构与减数分裂的关系2.科学思维——建立模型:减数分裂中染色体变化的特征;比较与分类:分析减数分裂和有丝分裂的异同3.科学探究——实施计划,得出结论:观察细胞的减数分裂实验考点一减数分裂与受精作用研析教材内化基本概念1.减数分裂的概念(1)范围:进行生殖的生物。(2)时期:从.细胞细胞。(3)特点:染色体复制一次,细胞。(4)结果:成熟生殖细胞中,染色体数目是原始生殖细胞中的。有性原始生殖成熟生殖连续分裂两次一半2.减数分裂的过程(1)精子形成各时期的主要特点(连线)时期图像主要特点①减Ⅰ中期Ⅰ.同源染色体排列在赤道板上②减Ⅰ后期Ⅱ.同源染色体分开,非同源染色体自由组合,并移向两极③减Ⅰ前期Ⅲ.同源染色体联会,形成四分体④减Ⅱ后期Ⅳ.着丝点分裂,姐妹染色单体分离并移向两极⑤减Ⅱ前期Ⅴ.染色体散乱分布于细胞中⑥减Ⅱ中期Ⅵ.着丝点排列在赤道板上(2)精子形成与卵细胞形成过程的比较均等分裂提示:①—b—Ⅰ②—c—Ⅱ③—a—Ⅲ④—f—Ⅳ⑤—d—Ⅴ⑥—e—Ⅵ比较项目精子形成过程卵细胞形成过程场所睾丸卵巢细胞质分裂方式_____________________________是否变形_____________不变形结果一个精原细胞↓个精子一个卵原细胞↓个卵细胞、个极体不均等分裂变形413(3)配子中染色体组合多样性的原因①的分离和的自由组合。②之间发生交叉互换。同源染色体非同源染色体同源染色体上非姐妹染色单体3.受精作用(1)概念:和相互识别、融合成为的过程。(2)实质:精子的与卵细胞的相融合,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,其中一半染色体来自,一半来自。卵细胞受精卵精子细胞核细胞核精子(父方)卵细胞(母方)(4)意义:①有利于生物的进化。②就进行有性生殖的生物而言,和对于维持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。减数分裂受精作用【深挖教材】(1)同源染色体联会的生物学意义是什么?提示:①同源染色体联会是同源染色体分离的基础;②联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧,实现了非同源染色体的自由组合,从而增加了配子的多样性。(2)同种生物精子和卵细胞相互识别的物质基础是什么?提示:相互识别的物质基础是精子和卵细胞膜上的蛋白质。(3)子代从双亲各继承了半数的染色体,双亲对子代的贡献是一样的吗?解释原因。提示:不一样。母亲除了提供一半的核基因之外,还提供了全部的细胞质基因,如线粒体内含有的DNA。(4)卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是什么?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物质的需要。1.填表比较减数第一次分裂与减数第二次分裂思考探究培养科学思维项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制______________________________分裂过程中细胞名称精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞→次级精(卵)母细胞(或极体)次级精(卵)母细胞(或极体)→精细胞(卵细胞和极体或极体)着丝点变化_______________分裂复制不复制不分裂2N→N染色体数目变化(减半)_________________DNA数目变化2N→4N→2N2N→N(减半)染色体主要行为有联会现象:四分体的交叉互换;分离,自由组合分裂,分开染色单体无(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体有→无无N→2N→N非姐妹染色单体同源染色体非同源染色体着丝点染色单体2.分析减数分裂过程中一个细胞中DNA和染色体数目的变化姐妹染色单体(1)染色体加倍:只在分开时加倍,即分裂时。(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)(2)DNA加倍:只在间期后加倍。(3)染色体和DNA减半:减数第一次分裂末期均减半,减数第二次分裂末期DNA减半,而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。着丝点DNA复制(4)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系前、中、后、末前、中后、末DAN=2:1DAN=1:1减数第一次分裂的期数：染色体数的时期减数第二次分裂的期数：染色体数的时期：减数第二次分裂的期3.据图思考精子产生过程(1)染色体的交叉互换发生在期,互换的染色体发生在之间。(2)染色体交叉互换有什么意义?。减数第一次分裂前同源染色体的非姐妹染色单体进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的变异性剖析题型提升核心素养题型一减数分裂的过程1.(2017·全国Ⅱ卷)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()D解析:由于两对等位基因分别位于两对同源染色体上,减数分裂产生配子时,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,导致等位基因分离,不会产生Gg和Hh的配子,D项错误。2.(2018·河北保定模拟)下列关于减数分裂有关过程的先后顺序的说法错误的是()A.四分体中同源染色体分离伴随着丝点分裂B.姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后C.等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前D.同源染色体联会发生在细胞核中的DNA数目减半前解析:四分体中同源染色体分离不伴随着丝点分裂;姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期,所以姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后;等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,细胞中的染色体减半发生在减数第一次分裂末期,所以等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前;同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,细胞核中的DNA数目减半发生在减数第一次分裂后期之后。A3.下图中甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2N)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目,则b、c、d依次代表()A.DNA分子数、染色体数、染色单体数B.染色体数、DNA分子数、染色单体数C.DNA分子数、染色单体数、染色体数D.染色单体数、染色体数、DNA分子数A题型二结合信息分析减数分裂过程中染色体和DNA数的变化解析:染色体没有复制时,染色体数与DNA分子数之比为1∶1,无染色单体(甲);染色体复制后,染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2(乙);丙表示减数第二次分裂;丁表示生殖细胞,染色体数∶DNA分子数=1∶1,无染色单体。由此得出,b为DNA分子数,c为染色体数,d为染色单体数。4.某生物体细胞中染色体数为2N。如图①～④代表该生物体内相关细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系,下列相关叙述正确的是()A.图中①一定处于减数分裂过程中B.同源染色体联会发生在图①所示的过程中C.图中②、③分别表示减数第二次分裂后期和有丝分裂后期D.减数第二次分裂中期可用图④表示A解析:图①为减数第二次分裂的前期和中期,同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期;图②为减数第二次分裂后期,也可以表示有丝分裂间期;图③为有丝分裂后期;图④为有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂。5(2018·湖南长沙模拟)下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()A.基因型为AaXBXb的雌性个体产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子B.次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有2条X染色体C.基因型为AaXbY的雄性个体产生AaXb和Y的异常精子D.基因型为AaXBXb的某卵原细胞产生aXB、A、AXbXb的三个极体C题型三减数分裂的异常解析:基因型为AaXBXb的雌性个体,如果这两对等位基因符合基因的自由组合定律,则能产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子,与减数第一次分裂后期染色体的异常行为无关;初级卵母细胞在减数第一次分裂后形成的次级卵母细胞均含有X染色体,当进行到减数第二次分裂后期时,姐妹染色单体分离,将含有2条X染色体,属于正常情况;基因型为AaXbY的雄性个体进行减数第一次分裂,A与a所在的同源染色体未分离,导致形成AaXb和Y的次级精母细胞,然后进行正常的减数第二次分裂,将形成AaXb和Y的异常精子,符合减数第一次分裂后期染色体的异常行为;基因型为AaXBXb的某卵原细胞进行正常的减数第一次分裂,形成AXb的第一极体和aXB的次级卵母细胞,而AXb的第一极体进行减数第二次分裂,Xb所在的姐妹染色单体未分离,形成A、AXbXb的两个第二极体,次级卵母细胞分裂正常,形成aXB的卵细胞和aXB的第二极体,因此属于减数第二次分裂后期染色体的异常行为。6.(2018·四川成都一模)遗传学家将白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交,所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇,进一步研究表明,出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知果蝇的性别决定于X染色体的数目,含一条X染色体为雄性,含两条X染色体为雌性,含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死,以下分析错误的是()A.子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体B.子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体C.母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中D.与异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常D解析:从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是卵原细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂异常,产生异常的卵细胞与正常精子结合形成的,则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO;子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY,所以其体细胞处于有丝分裂后期时,最多含4条X染色体;母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中,也可能发生在次级卵母细胞中;如果母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常。减数分裂产生异常配子的原因(以基因型为AaBB的精原细胞为例)题后提升7.(2018·河南洛阳模拟)图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了图乙①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是()A.①与②B.①与③C.②与③D.②与④C题型四受精作用和遗传的多样性、稳定性解析:减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生交叉互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小一部分有区别,因此图中来自同一个次级精母细胞的是②与③或①与④。8.从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,错误的是()A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一B.减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一C.受精时,雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性C解析:受精过程中不发生基因重组,自然状态下,基因重组发生在减数第一次分裂过程中。生物生殖过程中的两种多样性题后提升(1)配子中染色体组合具有多样性①减数第一次分裂的后期,非同源染色体自由组合,导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。②四分体中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。(2)有性生殖产生的后代呈现多样性①配子中染色体组合具有多样性。②受精时