- 2021-10-11 发布 |
- 37.5 KB |
- 35页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
【生物】2020届 一轮复习 人教版 减数分裂和受精作用 学案
2020届 一轮复习 人教版 减数分裂和受精作用 学案 考试说明 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 减数分裂与受精作用 1.减数分裂的概念 图4-12-1 2.减数分裂中易混概念辨析 (1)同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体 图4-12-2 ②非同源染色体:指形态、大小各不相同,且在减数分裂中 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) 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,叫作四分体。 ③一个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体= 个DNA分子(含 条脱氧核苷酸链)。 (3)交叉互换 图4-12-3 ①概念:MⅠ前期,同源染色体的 之间互换片段的现象。 ②时期: 。 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。 3.精子和卵细胞的形成过程 (1)精子形成过程中的主要特点 图4-12-4 (2)精子和卵细胞的形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 时间 初情期开始 胚胎期开始,初情期完成 细胞质 分裂 均等分裂 卵母细胞 分裂;第一极体 分裂 是否变形 变形 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个 (成熟配子) 1个卵原细胞→ 个较大的卵细胞(成熟配子)和 个较小的极体(退化消失,不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同 4.受精作用 (1)概念: 相互识别、融合成为 的过程。 (2)实质:精子的 与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的 会合在一起。 (3)结果:受精卵中染色体数目与体细胞相同,其中有一半的染色体来自 ,一半来自 。 (4)减数分裂和受精作用的意义 ①增加了子代的 ,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。 ②对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定,对于生物的遗传和变异都是十分重要的。 正误辨析 (1)联会的一对染色体必定会出现在同一子细胞中。( ) (2)用显微镜观察胚胎干细胞的细胞分裂时,可见同源染色体配对。 ( ) (3)在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂。 ( ) (4)减数第一次分裂前期同源染色体配对,每条染色体含有4条染色单体。 ( ) (5)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。 ( ) (6)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,一个细胞中最多含有2条X染色体。 ( ) (7)配子中染色体组合多样性的原因是同源染色体的姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合。( ) (8)一个基因型为AaBb的精原细胞,在发生交叉互换的情况下,能产生四种类型的精子。 ( ) (9)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。 ( ) (10)受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。( ) 教材拓展 [必修2 P20] 图2-5中卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是什么? 。 1.减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较 比较项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 染色体是否复制 复制 不复制 着丝点变化 不分裂 分裂 染色体数目变化 2n→n(减半) n→2n→n 核DNA数目变化 2n→4n→2n 2n→n 染色体主要行为 ①同源染色体联会;②四分体中非姐妹染色单体可发生交叉互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝点分裂,姐妹染色单体分离 同源染色体 有 无 2.精子和卵细胞分裂图像辨析及判断方法 (1)图像 图4-12-5 (2)判断方法 ①依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像(二倍体生物2n=4) 图4-12-6 ②据分裂图像快速确认动物性别,若为四分体平分为二,则一定为MⅠ后期,此时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性,若细胞质不均等分裂,则动物性别一定为雌性。 注:若为MⅡ后期,则细胞质均等分裂时,不能直接确认动物性别(此时需依据其他信息继续确认)。 命题角度1 考查减数分裂的相关概念与过程 1.下列关于减数分裂过程先后顺序的说法,错误的是 ( ) A.四分体中同源染色体分离伴随着着丝点的分裂 B.姐妹染色单体的分离发生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数目减半前 D.同源染色体联会发生在细胞核中的DNA数目减半前 2.[2018·黑龙江齐齐哈尔二模] 图4-12-7为某二倍体生物细胞分裂过程中某一时期示意图,图中数字代表染色体,字母代表染色单体。没有突变且细胞正常分裂,则下列叙述正确的是 ( ) 图4-12-7 A.该细胞中有同源染色体4对、DNA分子8个 B.如果a上有D基因,a'的相同位置上的基因是d C.由于非同源染色体自由组合,该细胞分裂完成将得到四种子细胞 D.由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞 题后归纳 “四看法”判断同源染色体 (1)看有无染色体配对、形成四分体的现象:配对形成四分体的染色体为同源染色体。 (2)看有无交叉互换的发生:发生交叉互换的染色体为同源染色体。 (3)看细胞所处的时期 ①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。 ②减数第二次分裂后期,上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体,而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。 (4)看染色体的大小、形状 如果不是减数第二次分裂,则: ①有丝分裂后期,每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是同源染色体)。 ②其他时期(除后期),大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。 命题角度2 考查精子与卵细胞形成过程的比较 3.图4-12-8为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 ( ) 图4-12-8 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 4.图4-12-9中甲为某动物细胞中的两对同源染色体,其在减数分裂过程中发生交叉互换形成了如图乙所示的四个精细胞,则来自同一个次级精母细胞的是 ( ) 图4-12-9 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 命题角度3 考查受精作用 5.[2018·山东淄博高三模拟] 下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中,正确的是 ( ) ①受精卵中的遗传物质主要来自于染色体 ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 ③受精时精子全部进入卵细胞内 ④精子和卵细胞的染色体合在一起为4N条 ⑤受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方 ⑥受精过程是后代多样性的原因 A.①②⑤ B.③④⑤ C.①③④ D.②③⑥ 题后归纳 1.有性生殖后代多样性的原因 (1)配子的多样性:一是MⅠ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换;二是MⅠ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。 2.细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别 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是从双亲各获得一半的DNA,而是从母本获得的多一些。 考点二 减数分裂过程中相关数量变化 减数分裂中染色体、DNA数量变化曲线 图4-12-10 分析图4-12-10: (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)染色体数目变化及原因 ①减数第一次分裂末期,同源染色体分开平均进入两个子细胞,染色体数目减半。 ②减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍到体细胞水平。 ③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,染色体数目减半。 (3)核DNA数目变化及原因 ①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,核DNA数目加倍。 ②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目减半。 ③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目再减半。 (4)染色单体数目变化及原因 ①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,染色单体形成。 ②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,染色单体数目减半。 ③减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色单体消失。 1.图4-12-11表示某雌果蝇进行减数分裂时,处于四个不同阶段的细胞(I~Ⅳ)中相关结构或物质的数量。下列有关表述中正确的是 ( ) 图4-12-11 A.在Ⅰ阶段的细胞内,可能发生着丝点断裂 B.在Ⅱ阶段的细胞内,可能没有同源染色体 C.在Ⅰ、Ⅱ阶段的细胞内,可能发生DNA的复制 D.在Ⅳ阶段的细胞内,可能含有同源染色体 2.图4-12-12为某一生物体内有关细胞分裂图解与图像,根据图示分析,下列叙述错误的是 ( ) (一) (二) 图4-12-12 A.图(二)中的乙图中细胞可能会发生基因重组 B.图(一)中CD段形成的原因是着丝点的分裂 C.图(二)中由乙图细胞分裂方式可判断该生物是雌性动物 D.图(二)中丙图细胞的分裂时期与图(一)的DE段相吻合 考点三 减数分裂与有丝分裂的比较 1.图像比较(以二倍体动物为例) (1)列表辨析 时期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 主要区别:①与②中都有同源染色体;②中同源染色体联会,形成四分体;③中无同源染色体 (续表) 时期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 中期 主要区别:①中染色体的着丝点排列在赤道板上;②中染色体的着丝点排列在赤道板的两侧;③中无同源染色体,染色体的着丝点排列在赤道板上 (续表) 时期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 后期 ①与②比较:①中染色单体分开形成子染色体;②中同源染色体分离。①与③比较:①中有同源染色体,③中无同源染色体。②与①③比较:②中有染色单体,①③中无染色单体 (2)利用“三看法”判断细胞的分裂方式 图4-12-13 2.进行减数分裂与有丝分裂的一个细胞中染色体数量、核DNA数量变化曲线的比较 (1)模型比较 图4-12-14 (2)判断 图4-12-15 3.每条染色体上DNA含量变化的分析 图4-12-16 (1)存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶2,AB段的形成原因是DNA复制;不存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶1,CD段的形成原因是着丝点分裂。 (2)图4-12-16所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下表: 项目 A→B B→C C→D D→E 染色体的 变化特点 对应减数 分裂时期 减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期 减数第二次分裂的后期 减数第二次分裂的末期 对应有丝 分裂时期 间期 前期和中期 后期 末期 正误辨析 (1)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。 ( ) (2)所有的细胞分裂都存在四分体。 ( ) (3)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,细胞中一定不存在同源染色体。 ( ) (4)人体细胞减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有2个染色体组。 ( ) (5)某二倍体生物细胞内含有4个染色体组,则该细胞分裂的前一时期细胞内应存在四分体。 ( ) (6)仅发生在减数分裂过程中的可遗传变异是基因重组和染色体变异。 ( ) (7)人类精子形成过程中,姐妹染色单体携带的遗传信息不同的原因一定是基因突变。 ( ) 命题角度1 考查减数分裂与有丝分裂的过程及图像识别 1.[2018·天津南开模拟] 家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂,有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是( ) A.每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制 B.每个细胞分裂时同源染色体都进行联会 C.每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离 D.每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体 2.[2018·陕西咸阳二模] 图4-12-17是某哺乳动物体内部分细胞的分裂示意图。下列叙述正确的是 ( ) 甲 乙 丙 丁 图4-12-17 A.图中属于细胞有丝分裂时期的是甲、丙、丁 B.图丁所示细胞的名称是次级精母细胞或极体 C.图乙、丙、丁所示的细胞中含有两个染色体组 D.图丙细胞中有两个四分体 命题角度2 考查细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化坐标曲线类及柱形图问题 3.图4-12-18是细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是 ( ) 图4-12-18 A.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段 B.着丝点分裂只发生在DE、NO段 C.GH段与OP段,单个细胞内染色体数目不同 D.MN段与AB段,单个细胞内核DNA含量相同 4.图4-12-19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中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 ( ) 图4-12-19 A.乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂 B.丙可以表示减数第二次分裂后期,甲只能代表精子或卵细胞 C.基因重组可发生在戊时期,基因突变主要发生在丙→戊过程中 D.处于丁和戊时期的细胞中一定存在同源染色体 题后归纳 图4-12-20 直方图实质上是坐标曲线图的变形,反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化关系。解题思路与坐标曲线图基本相同,但对染色单体的分析显得尤为重要。在直方图中,染色体和DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构数量若出现0,则其一定表示染色单体。如图4-12-20所示。 命题角度3 从同源染色体对数及染色体组数角度区分细胞分裂的方式及时期 5.图4-12-21是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图,以下对图示的理解,错误的是 ( ) 图4-12-21 A.AE段细胞完成有丝分裂过程 B.FH段内发生同源染色体的分离 C.B点和H点都发生染色体的着丝点断裂 D.HI段细胞中有可能含两个染色体组 题后归纳 同源染色体对数变化曲线分析 ①有丝分裂:后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对(2n条)加倍成为2n对(4n条),子细胞中同源染色体仍为n对。②减数分裂:MⅠ后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及成熟生殖细胞或极体中不含同源染色体。 图4-12-22 考点四 实验:观察细胞的减数分裂 一、实验原理 蝗虫的精原细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中,细胞中的染色体形态和数目都在不断地发生变化,因而能够据此识别减数分裂的各个时期。 二、实验材料的选取 宜选用雄性个体生殖器官,其原因: (1)雄性个体产生的精子数多于雌性个体产生的卵细胞数。 (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,才能继续完成减数第二次分裂。 三、实验流程 1.装片制作(同有丝分裂装片制作过程):解离→漂洗→染色→制片。 2.显微观察 1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是 ( ) A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂 B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象 C.在能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象 D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象 2.一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时,发现了一个细胞膜向内凹陷、细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像,下列说法不正确的是 ( ) A.如果每个着丝点上都有两条染色单体,说明该细胞取自雄性小白鼠的睾丸 B.如果每条染色体上均不含染色单体,说明该细胞一定处于减数第二次分裂后期 C.如果移向两极的染色体数目不同,说明该细胞发生了染色体数目的变异 D.无变异情况下,若移向两极的染色体形态有差异,说明该细胞处于减数第一次分裂后期 易错警示 (1)观察减数分裂过程选取的材料是能进行减数分裂的细胞,如植物的花药,动物的精巢、卵巢等。宜选用雄性个体生殖器官。 (2)动物的精巢、卵巢以及植物的未成熟花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂;其染色体数目有三种情况:N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。 真题·预测 1.[2018·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.有丝分裂中期和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体的复制次数相同 D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上 2.[2017·全国卷Ⅱ] 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 ( ) A B C D 图4-12-23 3.[2017·江苏卷] 假如图4-12-24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 ( ) 图4-12-24 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a C.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 1.二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是 ( ) A.细胞中一定不存在同源染色体 B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍 C.染色体DNA一定由母链和子链组成 D.细胞中染色体数目—定是其体细胞的2倍 2.图4-12-25是三种二倍体高等动物的细胞分裂模式图,下列相关叙述中,正确的是 ( ) 图4-12-25 A.图乙细胞中含有姐妹染色单体,图甲细胞中含有同源染色体 B.图甲细胞处于有丝分裂后期,也可能处于减数第二次分裂后期 C.图乙细胞处于减数第二次分裂中期,属于次级精母细胞 D.图丙细胞中若①上有A基因,④上有a基因,则该细胞一定发生了基因突变 1.减数第一次分裂过程中,同源染色体的分离,导致染色体数目减半。 2.减数第二次分裂与有丝分裂相似,不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。 3.精子形成过程中,细胞质都是均等分裂的;卵细胞形成过程中,初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂,极体的细胞质均等分裂。 4.减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离。 5.减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有着丝点分裂、染色体数目暂时加倍。 6.受精卵核内的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 拓展微课 减数分裂与生物的遗传、变异 难点一 减数分裂与两大遗传定律的关系 1.基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分开,其上的等位基因分离。 2.基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即非同源染色体自由组合,其上的非等位基因自由组合。 例1 以下关于遗传和减数分裂的叙述中,正确的是 ( ) A.在减数分裂的过程中,等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期 B.在减数分裂的过程中,非同源染色体间的部分片段交换属于基因重组 C.一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成4种精子 D.正常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的 难点二 减数分裂与变异 1.减数分裂与基因突变 在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如果复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图W2-1所示。 图W2-1 [注意]突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可能发生隐性突变,也可能发生显性突变,通过突变产生等位基因。 2.减数分裂与基因重组 (1)在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组,如图W2-2中的A与B或A与b组合。 图W2-2 (2)在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,如图W2-3中原本A与B组合,a与b组合,经重组可导致A与b组合,a与B组合。 图W2-3 3.减数分裂与染色体变异 在减数分裂过程中,由于一些原因也会出现染色体结构变异和染色体数目变异的配子,可通过配子将这些变异传递给下一代,现分析如下: (1)减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体未分离或X、Y染色体未分离。 图W2-4 (2)减数第二次分裂时,A、a所在的姐妹染色单体未分开或X染色体的姐妹染色单体未分开。 图W2-5 例2 某生物的基因型是AaBb,图W2-6表示体内一个正在进行减数分裂的细胞,下列说法正确的是 ( ) 图W2-6 A.此细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞 B.此细胞一定发生过交叉互换和染色体变异 C.图示变异类型可使子代的基因组合出现多样化 D.A与a的分离仅发生于减数第一次分裂 例3 某基因型为AABb个体的一个精原细胞产生AAb、Aab、B、B四个精子,下列说法正确的是 ( ) A.Aab异常配子产生的原因是基因突变和减数第一次分裂同源染色体未正常分离 B.配子产生的过程中减数第二次分裂姐妹染色单体未正常分离 C.配子产生的过程中减数第一次分裂非姐妹染色单体进行了交叉互换 D.该精原细胞产生精子过程中肯定发生了基因的显性突变 方法提炼 1.姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析 一定基因突变 一定交叉互换 两种可能 ①体细胞——有丝分裂(例如根尖分生区细胞出现图W2-7中甲情况) ②形成时期:间期 ③亲代基因型AA若出现图甲情况 ①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种,如图乙绝大多数白色,只在头上带一小段黑色 ②形成时期:MⅠ前期 无前面任何提示,可两种情况同时考虑 图W2-7 2.细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析(以基因型为AaBb的细胞为例): (1)若形成的子细胞是AAaaBb,则形成原因是有丝分裂过程中两条同源染色体的姐妹染色单体形成的子染色体未分开。 (2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型,则形成原因是MⅠ中同源染色体未分离。 (3)若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型,则形成原因是MⅡ中姐妹染色单体形成的子染色体未分开。 难点三 减数分裂产生配子的种类 1.正常减数分裂形成配子的种类(不考虑基因突变与交叉互换) (1)图W2-8中YyRr基因型的个体产生配子情况如下: 图W2-8 项目 可能产生配 子的种类 实际能产生 配子的种类 一个精原细胞 4种 2种(YR、yr或Yr、yR) 一个雄性个体 4种 4种(YR、yr、Yr、yR) 一个卵原细胞 4种 1种(YR或yr或Yr或yR) 一个雌性个体 4种 4种(YR、yr、Yr、yR) (2)分析配子产生时应特别注意是“个体”还是“一个性原细胞”。 ①1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。 ②1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。 ③1个含n对等位基因(位于n对同源染色体上)的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。 2.变异情况下减数分裂产生配子的种类 (1)若有一个基因发生基因突变,图W2-8中一个初级精母细胞经减数分裂产生3种精子。 (2)若有一对等位基因发生交叉互换,图W2-8中一个初级精母细胞经减数分裂产生4种精子(YR、yr、Yr、yR)。 例4 一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中,基因的数目、种类表示都正确的是 ( ) A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TM B.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tm C.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm D.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm 例5 如图W2-9是在荧光显微镜下观察到的被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a分别被标记为红色、黄色,等位基因B、b分别被标记为蓝色、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是 ( ) 图W2-9 A.①细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个 B.③细胞中每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个 C.②初级精母细胞中有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个 D.图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常 方法提炼 (1)配子来源的确定方法 两精细胞染色体完全相同同一次级精母细胞同为同一次 两精细胞染色体“互补”同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞补为同一初 两精细胞染色体有的相同,有的互补同一个体的不同精原细胞同、补同一体 (2)姐妹染色单体上出现等位基因的原因 ①如果是体细胞中出现这种情况,则一定是发生了基因突变。 ②如果是初级性母细胞或次级性母细胞出现这种情况,则有可能是发生了基因突变或交叉互换。若图中明确给出含等位基因片段颜色与染色体大部分不同,则是交叉互换引起的。 1.[2018·辽宁六校模拟] 减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中正确的是 ( ) A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C.基因重组只能发生于同源染色体之间 D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传定律 2.图W2-10表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是 ( ) 图W2-10 A.图示的变异类型为基因重组 B.甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换 C.甲图互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb D.乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab 3.图W2-11为基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某种二倍体动物的两个正处在分裂状态的细胞。下列说法正确的是 ( ) 图W2-11 A.两个细胞所属的分裂方式相同 B.两个细胞中染色体组数和同源染色体对数相同 C.两个细胞中A、a基因的位置异常,其原因相同 D.两个细胞发生了相同类型的可遗传变异 4.图W2-12表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图,①~⑥代表细胞,若不考虑基因突变和交叉互换,则下列叙述不合理的是 ( ) 图W2-12 A.细胞⑥的基因组成为aBb B.细胞②为第一极体 C.细胞③有2个基因B D.细胞⑤的基因组成为a 5.[2018·山东枣庄八中模拟] 如图W2-13是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线图,请回答下列相关问题: 图W2-13 (1)图甲所示细胞内有 个染色体组,分裂产生的子细胞的基因型是 。不具有同源染色体的细胞有 。 (2)图丙所示细胞名称为 ,其染色体变化对应图丁的 段。 (3)若用光学显微镜观察到图中细胞所示的染色体,需用 染色;若鉴定染色体的主要成分时,需用到二苯胺试剂和 试剂。 (4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因组成为AaB的子细胞,其原因最可能是 。 (5)若图丙中一条染色体上的B基因变为b基因,则产生这种情况的原因可能是 。 减数分裂和受精作用 考点一 【知识梳理】 1.有性 生殖 成熟生殖 一半 2.(1)②不配对 (2)①同源染色体 ③1 2 4 4 8 (3)①非姐妹染色单体 ②减数第一次分裂前期 3.(1)联会 四分体 非姐妹 同源 非同源 着丝点 着丝点 (2) 睾丸 卵巢 不均等 均等 不变形 精子 1 3 4.(1)卵细胞和精子 受精卵 (2)细胞核 染色体 (3)父方 母方 (4)①多样性 ②染色体数目 正误辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√ (10)× [解析] (1)联会的同源染色体在减数第一次分裂后期会相互分离,之后进入不同子细胞。 (2)胚胎干细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生同源染色体配对,减数分裂过程中才会发生同源染色体配对。 (4)减数第一次分裂前期每条染色体有2条染色单体。 (5)卵细胞中不存在同源染色体,因此染色体数目不可能为5对。 (7)交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (9)例如驴的精子和马的卵细胞可结合。 (10)受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方。 教材拓展 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。 【对点训练】 1.A [解析] 四分体中同源染色体分离不伴随着丝点的分裂,A错误;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发生在同源染色体分离之后,B正确;等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,细胞中的染色体数目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数目减半前,C正确;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末期,D正确。 2.D [解析] 该细胞中有同源染色体2对、DNA分子8个,A错误;如果a上有D基因,a'的相同位置上的基因也是D,B错误;由于非同源染色体自由组合,该细胞分裂完成将得到两种子细胞,C错误;由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞,D正确。 3.B [解析] 图甲是减数第二次分裂后期图,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;图丙为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。 4.B [解析] 由题图可知,①和②染色体组成正好“互补”,它们应该分别来自图甲产生的两个不同的次级精母细胞。②和④,①和③“大部分”相同,应该来自同一次级精母细胞,不同的部分来自交叉互换。①和④、②和③大部分“互补”,应来自两个不同的次级精母细胞,故选B。 5.A [解析] 染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是遗传物质的主要载体,所以受精卵中的遗传物质主要来自于染色体,①正确;由于精子通过变形,几乎不含细胞质,所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,②正确;受精时精子的头部进入卵细胞内,③错误;精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条,④错误;受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,⑤正确。受精过程是后代多样性的一个原因,还有基因重组等原因,⑥正确。 考点二 【对点训练】 1.A [解析] 据图分析,题图中①是染色体,②是染色单体,③是DNA。Ⅰ阶段可以表示分裂间期的G1期、减数第二次分裂后期和末期,因此该阶段的细胞内可能发生着丝点断裂,A正确。Ⅱ阶段的细胞内,染色体数正常,且DNA含量是体细胞的2倍,可以表示减数第一次分裂的细胞,细胞中肯定有同源染色体,B错误。由以上分析可知,Ⅰ、Ⅱ阶段细胞内不会发生DNA复制,C错误。Ⅳ阶段的细胞表示减数分裂产生的子细胞,细胞中肯定没有同源染色体,D错误。 2.D [解析] 图(二)中乙图为卵细胞形成过程的减数第一次分裂后期,会由于非同源染色体的自由组合导致基因重组,A、C正确。图(一)中CD段表示着丝点分裂导致每条染色体DNA含量减半,B正确。丙图中每条染色体含有两个DNA分子,而图(一)中DE段,每条染色体含有1个DNA分子,D错误。 考点三 正误辨析 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× [解析] (1)同源染色体配对发生在减数分裂过程中。 (2)进行减数分裂的细胞才存在四分体。 (3)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,该细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,若为前者,则存在同源染色体。 (5)二倍体生物细胞内一般含有2个染色体组,含4个染色体组的细胞应处于有丝分裂后期,而四分体出现在减数第一次分裂前期。 (6)染色体变异在有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生,基因重组发生在减数分裂过程中。 (7)精原细胞经过减数分裂产生精子时,在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,从而导致姐妹染色单体所携带的遗传信息出现差异。 【对点训练】 1.D [解析] 并不是每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制,减数第二次分裂前没有进行DNA分子复制,A错误。有丝分裂的细胞含有同源染色体,但是不联会,B错误。减数第一次分裂没有发生姐妹染色单体的分离,C错误。进行有丝分裂的细胞,每个细胞分裂后的子细胞中都含2条性染色体;进行减数分裂的细胞,每个细胞分裂后的子细胞中都含1条性染色体,D正确。 2.C [解析] 分析题图,甲细胞含有同源染色体,处于有丝分裂后期;乙细胞含有同源染色体,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,说明该动物是雄性个体;丙细胞含有同源染色体,处于有丝分裂中期;丁细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。因此题图中属于细胞有丝分裂时期的是甲、丙,A错误;根据图乙可以确定该动物为雄性,因此图丁所示的细胞的名称只能是次级精母细胞,B错误;图甲所示细胞含有4个染色体组,乙、丙、丁所示的细胞中含有2个染色体组,C正确;图丙细胞处于有丝分裂中期,而四分体只出现于减数第一次分裂前期, D错误。 3.C [解析] 横轴中的a段是有丝分裂过程核DNA含量变化曲线,b段是减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,c段是受精作用和有丝分裂过程染色体数目变化曲线。具有染色单体的时期只有CD段的一部分、GH、MN段和IJ段的一部分,A错误;着丝点分裂发生在CD、JK和NO段,B错误;GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半,C正确;LM段是受精作用,MN段发生了DNA复制,DNA含量可能是AB段的两倍,D错误。 4.B [解析] 乙→丙表示减数第二次分裂后期,戊→ 丁表示有丝分裂后期,它们所发生的主要变化均为着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,A正确;丙可以代表体细胞或G1期、减数第二次分裂后期的细胞,甲可以代表精子或卵细胞或极体,B错误;戊可以表示G2期或有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程,基因重组可以发生在戊时期,基因突变主要发生在丙→戊过程中,即细胞分裂间期,C正确;丁表示有丝分裂后期和末期,戊可以表示G2期或有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程,所以处于丁和戊时期的细胞中一定存在同源染色体,D正确。 5.C [解析] 题图中CD段染色体数目是体细胞的两倍,所以AE段细胞完成有丝分裂过程,A正确;同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程,对应FH段,B正确;GH表示减数第一次分裂过程中同源染色体分离后平均分配到两个子细胞,该过程未发生着丝点断裂,C错误;HI段表示减数第二次分裂,二倍体动物细胞减数第二次分裂后期、末期细胞中含有两个染色体组,D正确。 考点四 【对点训练】 1.D [解析] 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂,可作为观察减数分裂的材料,A正确。桃花雄蕊中配子的数目要大于雌蕊,因此观察减数分裂时选择雄蕊易观察到减数分裂现象,B正确。联会现象发生在减数分裂过程中,因此在能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象,C正确。洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂,不能观察到同源染色体联会现象,D错误。 2.B [解析] 当每个着丝点上都有两条染色单体时,说明该细胞处于减数第一次分裂后期,又因细胞质均等分裂,故该细胞为初级精母细胞,取自雄性小白鼠的睾丸,A正确。如果每条染色体上均不含染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,也可能处于有丝分裂后期,B错误。无变异情况下,移向两极的若是姐妹染色单体分离后形成的子染色体,其形态、结构应是完全相同的;只有同源染色体中的X、Y染色体分别移向两极时会出现移向两极的染色体形态存在差异,同源染色体的分离发生于减数第一次分裂后期,C、D正确。 【五年真题】 1.B [解析] 有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点的分裂,由同一个着丝点连接的两条姐妹染色单体会分离,A项正确。有丝分裂整个时期细胞中都有同源染色体,但并无联会现象;减数第一次分裂前期和中期细胞中有同源染色体,但同源染色体的联会是减数第一次分裂前期的特殊行为,B项错误。有丝分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂一次,亲代细胞中的染色体复制后精确地分配到两个子细胞中,亲、子代细胞染色体数目相同;减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,分裂完成后,成熟生殖细胞中含有的染色体数是原始生殖细胞的一半,C项正确。有丝分裂中期与减数第二次分裂中期,每条染色体的着丝点的两侧都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使着丝点排列在赤道板上,D项正确。 2.D [解析] 减数第一次分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,A、B项正确。减数第二次分裂时姐妹染色单体分开变为染色体进入不同细胞,C项正确,D项错误。 3.A [解析] 由于某生物体2n=4,图中有8条染色体,故该细胞处于有丝分裂后期,A项错误。染色体①和④是一对同源染色体,若①上有基因A,则④上有基因A或a,B项正确。若②表示X染色体、③是②的同源染色体,二者形态不同,故③表示Y染色体,C项正确。该细胞产生的子细胞有4条染色体、2对同源染色体, D项正确。 【2020预测】 1.C [解析] 有丝分裂后期进行着丝点分裂,细胞中含有同源染色体,故A错误;着丝点分裂会导致染色体数目加倍,但不能导致DNA数目加倍,故B错误;染色体DNA一定是复制形成的,由于DNA复制是半保留复制,故其一定是由一条母链和一条子链组成,故C正确;着丝点分裂的细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,减数第二次分裂后期的细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同,故D错误。 2.A [解析] 图乙细胞中染色体含有姐妹染色单体,在图甲细胞中无姐妹染色单体,但含有同源染色体,A正确。图甲细胞的同一极有同源染色体,是处于有丝分裂后期的细胞,而减数第二次分裂后期没有同源染色体,故不能表示减数第二次分裂后期,B错误。图乙细胞中无同源染色体,但含有姐妹染色单体,且着丝点位于赤道板上,应是次级精母细胞或第一极体,C错误。图丙细胞中①上有A基因,④上有a基因,则该细胞可能发生了基因突变也可能发生了交叉互换,D错误。 拓展微课 减数分裂与生物的遗传、变异 【专题讲解·破难点】 例1 D [解析] 如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换,那么在减数第二次分裂的后期也可以发生等位基因的分离,A错误。在减数分裂的过程中,非同源染色体间的部分片段交换属于染色体变异,B错误。一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成2种精子,C错误。正常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的,D正确。 例2 C [解析] 此细胞处于减数第一次分裂的四分体时期,是初级精母细胞或初级卵母细胞,A错误;该细胞中发生过交叉互换,属于基因重组,并没有发生染色体变异,B错误;图示交叉互换的变异类型可使子代的基因组合出现多样化,C正确;由于发生交叉互换,等位基因A与a的分离不只发生在减数第一次分裂后期,也发生在减数第二次分裂后期,D错误。 例3 A [解析] 精原细胞产生AAb、Aab、B、B四个精子,说明配子产生的过程中减数第一次分裂过程中同源染色体未正常分离,B、C错误;已知该精原细胞的基因型是AABb,则Aab精子中a基因的出现是由于基因突变,而Aa的出现是由于减数第一次分裂同源染色体没有分开,A正确;根据以上分析可知,a是由A突变产生的,属于隐性突变,D错误。 例4 D [解析] 卵细胞基因组成为TM,则三个极体的基因组成应为TM和tm、tm。 例5 C [解析] ①细胞处于有丝分裂后期,则移向两极的染色体相同,且均有基因A、a、B、b,所以每一极都有红、黄、蓝、绿色荧光点,且各有1个,A项错误。由最终产生的精细胞基因组成可知,减数第一次分裂发生异常,即基因B、b所在的同源染色体并未分离,而是进入了同一个次级精母细胞,所以形成的两个次级精母细胞的基因组成不相同,分别为AABBbb和aa,B、D项错误。②细胞为初级精母细胞,已完成DNA的复制,所以其基因组成为AAaaBBbb,即②初级精母细胞中有红、黄、蓝、绿色荧光点,且各有2个,C项正确。 【跟踪训练·当堂清】 1.A [解析] 减数分裂间期DNA复制时可能发生基因突变,分裂期发生基因重组,也可能发生染色体变异,染色体变异也可以发生在分裂间期,A正确;减数第一次分裂时,同源染色体分离导致Bb分离,形成BB和bb两个次级精母细胞,减数第二次分裂中bb次级精母细胞的姐妹染色单体未分离,形成bb精子,B错误;四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,以及减数第一次分裂后期非同源染色体的非等位基因自由组合,二者都是基因重组,C错误;遗传定律适用于真核生物的有性生殖,发生生物变异后,细胞核中的基因仍然遵循遗传定律,D错误。 2.B [解析] 题图表示减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,该变异类型表示基因重组,A项正确;甲图中的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,而不是姐妹染色体单体之间发生交换,B项错误;甲图互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb,C项正确;乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab,D项正确。 3.D [解析] 图示为基因型为AaBb的某种二倍体动物的两个正处在分裂状态的细胞。图甲细胞有同源染色体,呈现的特点是每条染色体的着丝点排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图乙细胞没有同源染色体,呈现的特点是染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂的后期,可见,两个细胞所属的分裂方式不同,A错误;两个细胞中都含有2个染色体组,图甲细胞有2对同源染色体,图乙细胞中没有同源染色体,B错误;图甲细胞中A、a基因的位置异常是由于发生了基因突变,图乙细胞中A、a基因的位置异常是由于发生了基因突变或交叉互换,C错误;已知A和a、B和b这两对基因独立遗传,即分别位于两对同源染色体上,而图示的两个细胞中却有1条染色体上同时含有a、b基因,说明这两个细胞都发生了染色体结构变异中的易位,D正确。 4.A [解析] 细胞①③的基因组成分别为AAaaBBbb、AABBbb,细胞⑥的基因组成应为ABb,A项错误。 5.(1)4 AaBb 丙 (2)第一极体 de (3)龙胆紫溶液(或醋酸洋红液) 双缩脲 (4)减数第一次分裂后期同源染色体1号与2号没有分开 (5)基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间发生交叉互换 [解析] (1)图甲所示细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组,分裂产生的子细胞的基因型与母细胞基因型相同,为AaBb。图乙所示细胞处于减数第一次分裂前期。图丙所示细胞处于减数第二次分裂后期,不具有同源染色体。(2)图丙细胞质均等分裂,是第一极体,染色体数目变化对应图丁的de段。(3)用光学显微镜观察到题图中细胞所示的染色体,需用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色;染色体的主要成分是DNA与蛋白质,鉴定蛋白质需用双缩脲试剂。(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因组成为AaB的子细胞,其原因最可能是1号与2号染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离。(5)该动物进行减数分裂的细胞中姐妹染色单体上出现了等位基因,原因可能是基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间发生交叉互换。查看更多