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专题九 减数分裂与受精作用,考点一 减数分裂与染色体,考点二 精子和卵细胞的产生及受精,考点三 减数分裂与有丝分裂的异同(加试),探高考 练模拟,内容索引,考点一 减数分裂与染色体,1.染色体的概念 当细胞处于 ，细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠，形成 状的小体即染色体。染色体由 、 和 三部分组成。 2.染色体的类型 (1)按着丝粒的位置区分： 着丝粒染色体； 着丝粒染色体； 着丝粒染色体。,答案,分裂期,着丝粒,长臂,线状或棒,短臂,端,中间,近端,(2)按能否配对区分,3.联会与四分体 (1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期) 两两结合的现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。 (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。四分体的个数等于减数分裂中联会的同源染色体的对数。 (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)。,答案,同源染色体,1,2,4,4,8,4.交叉互换 (1)图示,答案,(2)时期： (四分体时期)。 (3)范围：同源染色体中 之间交换片段。 (4)交换对象：等位基因(Bb)交换。 (5)由图可知，等位基因可位于 和 上。,非姐妹染色单体,同源染色体,姐妹染色单体,减数第一次分裂前期,5.减数分裂的定义,答案,减 数 分 裂,进行 的生物,雄性的 或雌性的,细胞形成 细胞时,染色体复制 ，细胞连续分裂,成熟生殖细胞中 是原始生殖细胞的一半,有性生殖,睾丸,卵巢,成熟生殖,原始生殖,一次,两次,染色体,1.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( ) 提示 卵细胞中染色体数目为10条。 2.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( ) 3.在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体( ) 4.形态、大小相同的染色体一定是同源染色体( ) 提示 姐妹染色单体分裂后形成的染色体形态、大小也相同。 5.形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体( ) 提示 X、Y染色体形态、大小不同。,思考诊断,答案,提示,6.同源染色体携带的遗传信息一定相同( ) 提示 X、Y染色体不同。,答案,提示,1,2,3,4,1.下列关于染色体的叙述，不正确的是( ) A.存在于细胞核中 B.在不进行细胞分裂的细胞内以细丝状的染色质形态存在 C.是遗传物质的载体 D.在细胞分裂时结构和组成发生改变,解析,题型一 染色体的形态、结构及类型,解析 染色体是遗传信息的主要携带者，存在于细胞核内，故A不符合题意。 染色质存在于分裂间期，在分裂前期经过高度螺旋化形成可见的染色体，染色体存在于整个分裂期，分裂结束以后染色体解旋重新变为染色质，故B不符合题意。 生物主要的遗传物质是DNA，DNA和蛋白质组成染色体，染色体是DNA的载体，故C不符合题意。 染色体在细胞分裂时，数目增加一倍，相当于复制了一份一模一样的，其结构和组成未改变，故D符合题意。,1,2,3,4,2.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,解析,1,2,3,4,解析 一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后，是相同的染色体，并非同源染色体； 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。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； 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。,1,2,3,4,题型二 减数分裂及其意义 3.下列关于减数分裂的叙述中不正确的是( ) A.染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期 B.染色体数目的减半发生在减数第一次分裂 C.减数分裂时染色体复制一次细胞连续分裂两次 D.受精卵进行的细胞分裂一定是减数分裂,解析,解析 受精卵进行的细胞分裂一定是“有丝分裂”。,1,2,3,4,4.关于减数分裂过程及其意义的叙述不正确的是( ) A.染色体复制一次，细胞连续分裂两次 B.染色单体的形成发生在减数第一次分裂的间期 C.一条来自父方，一条来自母方的一对染色体是同源染色体 D.基因重组就是通过减数分裂的过程实现的,解析,返回,1,2,3,4,解析 减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半，A正确； 染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，复制后形成染色单体，是细胞分裂的准备阶段，B正确； 一条来自父方，一条来自母方的染色体不一定是同源染色体，如来自父方的第2号染色体和来自母方的第3号染色体，C错误； 基因重组有自由组合和交叉互换两类，前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合)，后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换)时期，即基因重组的过程发生在减数分裂过程中，D正确。,1,2,3,4,返回,考点二 精子和卵细胞的产生及受精,1.减数分裂过程的图像及特点(以哺乳动物精原细胞为例),答案,答案,2.精子、卵细胞的形成过程,答案,复制,联会,分离,次级卵母,次级精母,着丝粒,姐妹染色单体,1个,3.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 分裂。 (2) 一经形成，不需要变形。 (3)一个卵原细胞只能产生 个卵细胞和3个极体，一个精原细胞能够产生 个精子。 4.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 。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 。,答案,不均等,卵细胞,1,4,自由组合,交叉互换,5.受精作用,答案,精核,相互识别,一半来自父方，一半来自母方,卵核,1.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方( ) 提示 细胞溶胶中遗传物质只来自母方。 2.同源染色体配对通常发生在动物细胞有丝分裂前期( ) 提示 有丝分裂过程中不发生同源染色体配对。 3.人类精子产生过程中，姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的( ) 4.一个基因型为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( ) 5.绝大多数精、卵细胞的识别具有物种特异性( ),思考诊断,答案,提示,1.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),(2)曲线模型,模型分析：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。 染色体数目减半发生在减末期，是由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量变化为n2nn，没有减半。 减后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。 染色体/DNA变化规律及原因 11 12 11,2.减数分裂产生配子的种类 分析正常情况下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)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。 (2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：,题型一 区分精细胞和卵细胞形成及不同配子的来源,解题必备,据图判断精子和卵细胞形成过程中的细胞分裂图像。,判断方法：,1,2,3,4,1.(2016浙江4月选考)下图为两种高等动物处于减数分裂不同时期细胞的示意图，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是( ),解析,解析 A项、C项的细胞处于减后期，B项的细胞处于减后期，根据细胞中染色体的形态特征可知，这3个细胞来自同种雌性生物； B项细胞是初级卵母细胞，A、C项细胞均是第一极体。 D项细胞中染色体的形态与前三项不同，应来自另一种雌性动物，是次级卵母细胞。,1,2,3,4,2.(2016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，下图表示该生 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,1,2,3,4,解析 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。,题后反思,根据染色体组成判断配子来源的方法,1,2,3,4,3.下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是( ) A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质 B.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质 C.等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵 细胞 D.雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等,解析,题型二 动物的受精作用过程及其意义,1,2,3,4,解析 1个卵原细胞经过减数分裂产生1个卵细胞和3个极体的过程中，初级卵母细胞的分裂、次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的，A项错误； 精细胞产生后变形为精子，受精时精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质，B项正确； 等位基因进入卵细胞的机会相等，C项错误； 雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D项错误。,1,2,3,4,4.下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是( ) A.受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子 B.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着等位基因的分离 D.染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因,解析,1,2,3,4,解析 受精卵的细胞质基因几乎全部来自于母方，故A项错误； 等位基因分离和非同源染色体的自由组合均发生在减数第一次分裂，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂，B、C项错误； 配子多样性还与交叉互换等有关，故D项正确。,返回,考点三 减数分裂与有丝分裂的异同(加试),判断结果：A为 前期，B为 前期，C为 前期。,减数分裂与有丝分裂细胞图像的判断 (1)三个前期图的判断,答案,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,判断步骤：,答案,(2)三个中期图的判断,判断结果：A为 中期，B为 中期，C为 中期。,有丝分裂,减数第二次分裂,减数第一次分裂,判断步骤,答案,(3)三个后期图的判断,判断结果：A为 后期，B为 后期，C为 后期。,有丝分裂,减数第二次分裂,减数第一次分裂,判断步骤,学法技巧 “三看法” 巧判细胞分裂方式(以二倍体生物细胞为例),1.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会同时发生基因突变与重组 ( ) 2.某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞正在发生自由组合( ) 提示 该细胞应处于减数第二次分裂后期。 3. 染色体不分离或不能移向两极引起的变异仅发生在减数分裂中( ) 提示 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极。 4.非同源染色体自由组合导致基因重组仅发生在减数分裂中( ),思考诊断,答案,提示,5.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变仅发生在减数分裂过程中 ( ) 提示 有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变。 6.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异仅发生在减数分裂过程中 ( ) 提示 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体结构变异。,答案,提示,1.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化 (1)模型,(2)判断,2.每条染色体中DNA含量的变化,根据上图曲线完善下表：,3.同源染色体“对”数和“染色体组数”的数目变化曲线,(1)图甲中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。 (2)图乙中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。,1,2,3,4,1.假定某动物细胞染色体数目2n4，据图指出各细胞所处的分裂时期正确的是( ) A.内有4个四分体，内有2个四分体 B.均含同源染色体 C.分别为减数第一次分裂前、中、后期 D.是次级精母细胞或第一极体,题型一 减数分裂与有丝分裂的比较,解析,5,6,解析 是减数第一次分裂前期； 是有丝分裂中期； 是减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，所以是初级精母细胞； 是有丝分裂后期； 是减数第二次分裂后期，只能是次级精母细胞。 都不含四分体。有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。,1,2,3,4,5,6,2.下图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是( ) A.图与图表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像 B.图发生在图所示过程之后 C.图所表示的时期可以是有丝分裂或减数分裂的间期 D.在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程,解析,1,2,3,4,5,6,解析 根据染色体的数目以及行为判断：是有丝分裂后期，是减数第一次分裂后期，是有丝分裂中期，是减数第二次分裂后期，是细胞分裂间期； 图与图表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像； 图有丝分裂后期发生在图有丝分裂中期之后； 有丝分裂的间期与减数分裂的间期都进行DNA复制和有关蛋白质的合成； 动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂。,1,2,3,4,5,6,3.(2015浙江金、丽、衢十二校一联)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株，如图是该过程某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是( ) A.ab过程中细胞一般不会发生基因变化 B.cd过程中细胞内发生了染色体数加倍 C.c点后细胞内各染色体组的基因组成一般都相同 D.fg过程中同源染色体分离，染色体数减半,解析,题型二 细胞分裂过程中相关数目的变化及曲线图的分析,1,2,3,4,5,6,解析 ab表示有丝分裂前期、中期和后期，该过程中细胞中的基因一般不会发生变化，A正确； 由图可知，在cd段之前用秋水仙素处理过，而秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以cd过程中细胞内发生了染色体数加倍，B正确； c点后的细胞为纯合子，各染色体组的基因组成一般都相同，C正确； fg为有丝分裂后期，不会发生同源染色体的分离，因为同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期，D错误。,1,2,3,4,5,6,4.下图表示二倍体生物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，据图分析不正确的是( ) A.M点细胞中的DNA数正好是L点细胞中的2倍 B.二倍体生物细胞中OP段含4个染色体组 C.LM点所示过程与细胞膜的流动性有关 D.图中BC段、FG段可能会发生基因突变,解析,1,2,3,4,5,6,解析 细胞中的DNA包含了核DNA和细胞质DNA，受精作用核DNA加倍，但细胞质DNA并未加倍； OP段为有丝分裂后期，染色体加倍，含4个染色体组； LM表示受精作用，精卵细胞的融合与细胞膜的流动性有关； 基因突变主要发生在DNA复制时(BC段、FG段)。,1,2,3,4,5,6,题型三 细胞分裂与遗传变异的关系,解题必备,(1)减数分裂与遗传规律,1,2,3,4,5,6,(2)细胞分裂与可遗传变异 基因突变：各种方式的细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的干扰，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。 基因重组：发生于减四分体时期和减后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合。,1,2,3,4,5,6,原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体畸变。,1,2,3,4,5,6,5.(2015天津，4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，如图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是( ),解析,1,2,3,4,5,6,解析 根据题中信息可知，低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中， A错误； 当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝粒分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且胞质不均等分裂，B正确； 通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误； 根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。,1,2,3,4,5,6,6.下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( ),解析,1,2,3,4,5,6,解析 基因型DD的个体产生基因型为D、d的配子，原因是基因突变，其发生时期为细胞分裂的间期，A错误； 基因型AaBb的个体产生基因型为AaB、AaB、b、b的配子，等位基因A、a没分离，原因是减后期同源染色体没分离，B错误； 基因型XaY的个体产生基因型为XaY、XaY的配子，等位基因没分离，原因是减后期同源染色体没分离，C正确； 基因型为AaXBXb的个体产生基因型为AAXBXb、XBXb、a、a的配子，等位基因B、b没分离且AA移向了一极，原因是减后期同源染色体没分离，且减后期姐妹染色单体分离时出错，D错误。,1,2,3,4,5,6,题后反思,如何根据配子异常情况推测减数分裂何时发生异常(假设亲代为AaXBY) (1)若配子中出现Aa或XY在一起时，则一定是减分裂异常。 (2)若配子中A与a、X与Y分开，但出现了两个AA/aa或两个XX/YY的配子，则一定是减分裂异常。 (3)若出现AAa或Aaa或XX或XYY的配子时，则一定是减和减分裂均异常。 (4)若配子中无A和a或无XB和Y时，则可能是减和减分裂异常。,返回,1,2,3,4,5,6,探高考 练模拟,1.正常人的下列细胞中，不可能有2条X染色体的是( ) A.有丝分裂后期的细胞 B.初级精母细胞 C.次级精母细胞 D.次级卵母细胞,解析 精原细胞的性染色体组成是XY，经间期复制后染色体数目未加倍，所以初级精母细胞中仍含有一条X染色体和一条Y染色体，故选B。,解析,1,2,3,4,5,2.(2016浙江金丽衢十二校联考)如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是( ) A.乙和丙在组成成分上差异不大 B.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极 C.该时期细胞处于减数第二次分裂中期 D.该时期的细胞可以用于制作染色体组型,解析 图中乙为染色体，由DNA和蛋白质组成，丙为纺锤丝，由蛋白质组成；甲在分裂间期倍增；该图中细胞处于有丝分裂中期，可用于制作染色体组型。,解析,1,2,3,4,5,3.在“建立减数分裂染色体变化的模型”实验中，某同学制作了如图所示模型。他模拟的时期是( ) A.减数分裂间期 B.减数第一次分裂后期 C.减数第二次分裂中期 D.减数第二次分裂后期,解析 减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故B正确。,解析,1,2,3,4,5,4.(2016普通高校招生选考)下列关于二倍体生物减数分裂的叙述，正确的是( ) A.前期所有染色体的着丝粒排列在赤道面上 B.后期染色单体成为染色体并移向两极 C.中期同源染色体对数是体细胞的一半 D.后期染色体数目和体细胞中相同,1,2,3,4,5,5.(2016浙江10月选考)基因型为AaBb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下。下列叙述与该图不相符的是( ) A.该细胞处于后期，其子细胞为精细胞或第二极体 B.该细胞含有2个染色体组，可能为次级精母细胞 C.分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为ab D.该细胞可能由初级卵母细胞经前期的染色体片段交换后产生的,1,2,3,4,5,返回,
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