生物总9 减数分裂与受精作用

专题9减数分裂与受精作用生物（浙江选考专用）考点考点1 1减数分裂与配子的形成减数分裂与配子的形成基础知识基础知识一、染色体一、染色体1.染色体由着丝粒、长臂和短臂三部分组成。2.根据着丝粒的位置可将染色体分为三种类型:端着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和中间着丝粒染色体。考点清单二、减数分裂过程中的染色体行为二、减数分裂过程中的染色体行为1.减数分裂是进行有性生殖的生物特有的细胞分裂方式,在该过程中,染色体复制1次,细胞连续分裂2次,其结果是生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。2.减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精原细胞为例)时期图像主要特征间期DNA复制,有关蛋白质的合成,结果每条染色体上含有2条染色单体减数第一次分裂(M)前期同源染色体发生联会,形成四分体,非姐妹染色单体间可能发生交叉互换中期成对同源染色体排列在细胞中央赤道面上,非同源染色体自由组合,每两个未分开的同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的纺锤丝相连后期同源染色体分离末期细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目减半染色体散乱分布在细胞中减数第二次分裂(M)前期中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上后期着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍末期细胞质分裂,一个细胞分裂成为2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半三、精子与卵细胞的产生和受精三、精子与卵细胞的产生和受精1.精子、卵细胞的形成过程2.精子、卵细胞的形成过程不同(1)卵细胞的形成经历了两次细胞质不均等分裂。(2)卵细胞一经形成,不需要变形。(3)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞和三个极体,一个精原细胞能够产生4个精子。3.配子中染色体组合多样性的原因(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之间发生交叉互换。4.精子和卵细胞结合形成受精卵的过程称为受精。5.减数分裂和受精作用的意义(1)减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。(2)减数分裂为生物的变异提供了可能。重点难点重点难点一、精子与卵细胞的形成一、精子与卵细胞的形成(以哺乳动物为例以哺乳动物为例)续表二、减数分裂过程中染色体、二、减数分裂过程中染色体、DNA等数量变化等数量变化1.数量变化分析比较项目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间期性原细胞2N2N4N04NN第一次分裂前、中、后期2N4N4NN末期2NN4N2N4N2NN0第二次分裂前、中期N2N2N0后期2N2N2N00末期2NN2NN002.相关图形(以哺乳动物雄性个体为例) 易混易错易混易错同源染色体的大小并非全相同:同源染色体形态、大小一般都相同,但也有大小不相同的,如男性体细胞中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。三、减数分裂与有丝分裂的异同三、减数分裂与有丝分裂的异同1.减数分裂与有丝分裂比较分析分裂方式比较项目减数分裂有丝分裂相同点染色体都只复制一次分裂过程中都出现纺锤丝,都有核仁、核膜的消失与重现过程都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象不同点细胞类型原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为相互配对形成四分体,非姐妹染色单体常交叉互换同源染色体分离存在同源染色体,但不联会,不分离非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精细胞或1个卵细胞和3个极体2个体细胞子细胞间的遗传物质不一定相同基本相同联系原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂意义减数分裂和受精作用维持了每种生物后代体细胞中染色体数目的恒定使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性2.有丝分裂、减数分裂与受精过程中两种变化曲线3.减数分裂、有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化如图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:ABBCCDDE特点及其变化减数分裂对应时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂全过程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有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期考点考点2 2 有丝分裂与减数分裂的综合、遗传的染色体学说有丝分裂与减数分裂的综合、遗传的染色体学说基础知识基础知识遗传的染色体学说遗传的染色体学说1.根据基因的行为和染色体行为的一致性(或平行关系),科学家提出了细胞核内的染色体可能是基因载体的学说。2.孟德尔遗传定律的细胞学解释:杂合子形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因则表现为自由组合。重点难点重点难点孟德尔遗传定律的细胞学解释孟德尔遗传定律的细胞学解释项目分离定律自由组合定律亲本性状一对相对性状两(或多)对相对性状基因位置一对等位基因位于一对同源染色体上两(或多)对等位基因位于两(或多)对同源染色体上细胞学解释模型遗传实质在F1形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代在F1形成配子时,随同源染色体的分开,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合进入不同的配子中方法方法减数分裂形成配子类型的判断方法减数分裂形成配子类型的判断方法1.配子形成过程中的几种数量关系(1)1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子。(2)1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞+1个极体1个卵细胞+3个极体。(3)不考虑交叉互换的情况下:具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)突破方法可能产生配子的种类实际能产生配子的种类1个精原细胞2n种2种1个次级精母细胞1种1种1个雄性个体2n种2n种1个卵原细胞2n种1种1个次级卵母细胞1种1种1个雌性个体2n种2n种基因型为YyRr的个体产生配子的情况2.减数分裂过程中基因的异常行为变化(1)基因突变在减数第一次分裂前的间期,在DNA分子复制的过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,这种突变能通过配子传递给下一代,如图1所示。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)图1知能拓展知能拓展突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可以是显性突变,也可以是隐性突变。(2)基因数量变化在减数分裂过程中,伴随着染色体行为变化的异常,往往会引起配子中基因数目的增减。在分析基因数目变化时,应考虑变化与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关。如图2表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生配子的情况。图2图3表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。图3例例1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个思路导引思路导引解析解析在不考虑交叉互换的情况下,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可来自一个精原细胞,可来自一个精原细胞,来自一个精原细胞,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。答案答案C1-1(2017浙江稽阳3月联考,25)如图为基因型为Aa的动物在形成精子过程中某一时期部分染色体示意图。下列对此细胞相关叙述中,错误的是()A.图中的两个四分体排列在细胞中央的赤道面上B.正常分裂所产生的两个次级精母细胞中的染色体组成不同C.图示说明染色体片段交换后1与2的结构不同D.若该动物的一个精原细胞产生一个基因型为AaaX的精子,则同时产生的另三个精子可能是AX、Y、Y答案答案C解析解析题图是减数第一次分裂中期的细胞图,两个四分体排列在细胞中央的赤道面上,A正确。正常情况下,减数第一次分裂发生了同源染色体分离,因此初级精母细胞分裂所产生的两个次级精母细胞中的染色体组成不同,B正确。1和2为姐妹染色单体,同源染色体的非姐妹染色单体之间片段交换后,其形态、结构、大小仍相同,C错误。若该动物的一个精原细胞产生一个基因型为AaaX的精子,则说明该精原细胞减数第一次分裂后期分裂异常,产生AAaaX和Y的次级精母细胞,减数第二次分裂后期分裂也异常,aa没有分开,从而产生了AaaX、AX、Y、Y四个精子,D正确。