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第11讲减数分裂与受精作用[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)。4.实验：观察细胞的减数分裂。考点一减数分裂和受精作用1．减数分裂的概念有性生殖成熟生殖一半2．动物精子的形成过程联会四分体非姐妹同源非同源着丝点着丝点3．精子和卵细胞形成过程的比较比较精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式______分裂第一极体______分裂，初、______卵母细胞________分裂是否变形______不变形结果一个精原细胞↓____个精子一个卵原细胞↓____个卵细胞、____个极体均等均等次级不均等变形4134.受精作用卵细胞精子受精卵细胞核细胞核染色体染色体精子(父方)卵细胞(母方)前后代体细胞中染色体数目的恒定1.相关概念的辨析(1)同源染色体和非同源染色体①同源染色体,同,源,染,色,体②非同源染色体：指形态、大小各不相同，且在减数分裂中不配对的染色体。(2)联会与四分体①联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。③一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子(含8条脱氧核苷酸链)。(3)交叉互换①概念：减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。②时期：减数第一次分裂前期。③意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。2．减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化分裂时期染色体数目DNA数目染色单体数目同源染色体对数分裂间期2n2c→4c0→4nn前2n4c4nn中2n4c4nn后2n4c4nn减数第一次分裂末2n→n4c→2c4n→2nn→0分裂时期染色体数目DNA数目染色单体数目同源染色体对数前n2c2n0中n2c2n0后2n2c00减数第二次分裂末2n→n2c→c003.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图4．结合细胞质的分裂情况判断精子、卵细胞形成过程5．减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图：分析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”。(1)一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。(2)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。(3)一个精原细胞只能以上图中的一种情况分裂，因此可产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种。[教材对接高考]1．(2016·高考海南卷T6A)等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期。()探源：必修2P17图2－2。2．(必修2P16“相关信息”)魏斯曼的预测首先被什么样的实验材料证实了？选这种材料为什么获得成功？×提示：马蛔虫。因为马蛔虫染色体数目少，只有两对染色体。3．[必修2P18“旁栏思考”]减数第二次分裂间期染色体复制吗？提示：染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期。4．[必修2P24～25]精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪一功能，其结构基础是什么？提示：精卵识别体现了细胞膜的“进行细胞间的信息交流”功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。5．[必修2P25“想像空间”]双亲对子代的贡献一样吗？提示：子代细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；而细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。思维探究1．如图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：(1)图中染色体是同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？提示：A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A与C、B与C、A与D、B与D。(2)图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?提示：2个四分体、4条染色体、8条染色单体。(3)图中a与a′是什么关系？a与b是什么关系？提示：a与a′是姐妹染色单体，a与b是同源染色体中的非姐妹染色单体。2．说出有性生殖后代多样性的原因。提示：(1)配子的多样性：一是减Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；二是减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。(2)受精时精子和卵细胞结合具有随机性。3．说出细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别。提示：受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的DNA；受精卵的细胞质中，如线粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。题点一减数分裂辨析相关概念1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是()A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期C．同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体A解析：选A。同源染色体是一条来自父方，一条来自母方的染色体，一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，A项错误；四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失，B项正确；在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会，只有配对的染色体才能称为同源染色体，C项正确；在减数第一次分裂过程中，复制后的同源染色体联会后形成四分体，所以每个四分体含有一对同源染色体的4条染色单体，D项正确。2．同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是()A．它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的B．它们的形状、大小一般都是相同的C．它们所含的基因都是相同的D．一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的B解析：选B。姐妹染色单体是复制而来的，而同源染色体一条来自父方，一条来自母方，A项错误；同源染色体上所含基因不一定相同，可为等位基因，C项错误；一对同源染色体上有4个DNA分子，而一对姐妹染色单体上有2个DNA分子，D项错误。关注同源染色体界定的三个易错点(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。(2)着丝点分裂后，姐妹染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。题点二减数分裂相关图像的分析3．若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是()解析：选D。减数分裂第一次分裂结束形成的细胞无同源染色体，每条染色体含2条姐妹染色单体，D正确。D4．如图为高等动物细胞分裂的示意图，下列叙述正确的是()A．图甲一定为次级精母细胞B．图乙一定为初级精母细胞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B解析：选B。图甲处于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错误；图乙处于减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C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错误。题点三减数分裂过程中配子类型及其来源的分析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C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，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。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()A．①②B．①③C．②③D．③④B解析：选B。减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同，结合选项可知B正确。“口诀法”判断配子来源两精细胞染色体完全相同――→来源于同一次级精母细胞――→简记为同为同一次两精细胞染色体“互补”――→来源于同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞――→简记为补为同一初两精细胞染色体有的相同，有的互补――→来源于同一个体的不同精原细胞――→简记为同、补同一体考点二减数分裂与有丝分裂的比较1．“两结合法”图析细胞分裂的方式及特点(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式2．“模型法”分析细胞分裂过程中染色体、DNA等的变化规律(1)“三看法”巧妙判断细胞分裂的曲线类型及细胞分裂方式①模型②判断方法(2)每条染色体DNA含量或染色体与DNA比值变化(3)减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较①模型图②相关解读a．只有染色单体的数目才可能是0，染色体和DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。b．DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即DNA∶染色体可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。(4)同源染色体“对”数变化的曲线分析①曲线模型②相关解读a．有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对，子细胞中同源染色体仍为n对。b．减数分裂：减Ⅰ后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。(5)“染色体组”数目变化的曲线分析①曲线模型②相关解读a．有丝分裂：后期因着丝点分裂，染色体组数目加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到子细胞，染色体组数目恢复(4→2)。b．减数分裂：减Ⅰ末期因同源染色体分别进入两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)；减Ⅱ后期因着丝点分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)；减Ⅱ末期因染色体平均分配到子细胞，染色体组数目减半(2→1)。题点一减数分裂与有丝分裂相关细胞图像分析1．如图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是()A．该细胞处于减数第二次分裂后期B．若染色体①有基因A，则④有基因A或aC．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体A解析：选A。该生物体的染色体数目为2n＝4，而图中细胞染色体数目为8，说明该细胞处于有丝分裂后期，A错误；图中染色体①和④属于同源染色体，由于染色体①上有基因A，则④上应有基因A或a，B正确；图中染色体②和③属于同源染色体，又因为形态大小不同，所以最可能是性染色体，C正确；该细胞产生的子细胞与体细胞染色体数目相同，应含有4条染色体、2对同源染色体，D正确。2．下列各图所示细胞均来自同一生物体，有关叙述正确的是()A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤B．细胞①的形成过程：④→③→②→⑥→①C．图①和图②可能来自同一个初级精母细胞D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体C解析：选C。题图中属于有丝分裂过程的是④⑤，A错误；细胞①是减数分裂形成的，结合细胞中染色体的形态、行为、颜色可知，①的形成过程是④→③→②→①，B错误；根据①②中的染色体颜色可知，图①和图②可能来自同一初级精母细胞，C正确；图③④⑤中都具有同源染色体，①②⑥中不含同源染色体，D错误。题点二减数分裂和有丝分裂相关数量变化分析3．(2018·高考全国卷Ⅲ)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是()A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B．有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色