2019版生物高考大一轮复习第四单元细胞的生命历程第12讲减数分裂和受精作用学案北师大版20180403463

1 第12讲 减数分裂和受精作用 [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 减数分裂的相关概念

1.减数分裂的概念

2.同源染色体和非同源染色体 (1)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。 3.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条脱氧核糖核苷酸链)。 4.交叉互换

(1)概念：减数分裂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

(1)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体( × ) (2)形态大小相同的染色体一定是同源染色体( × ) (3)减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体( √ ) (4)同源染色体携带的遗传信息一定相同( × ) (5)哺乳动物精子形成时，在减数第一次分裂过程中均存在四分体( × ) (6)有丝分裂的前期不存在同源染色体( × )

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。

命题点 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 答案 A 解析 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 3

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 答案 B 解析 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，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)着丝粒分裂后，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。

考点二 减数分裂的过程、受精作用

1.减数分裂过程 (1)精子的形成过程(以哺乳动物为例) 4 (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 2n 2c→4c 0→4n n

减数第一次 分裂

前 2n 4c 4n n 中 2n 4c 4n n 后 2n 4c 4n n 末 2n→n 4c→2c 4n→2n n→0

减数第二次 分裂

前 n 2c 2n 0 中 n 2c 2n 0 后 2n 2c 0 0 末 2n→n 2c→c 0 0 5

(3)精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物) 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸 卵巢 时间 初情期 胚胎期开始，初情期完成

细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂； 第一极体均等分裂 是否变形 变形 不变形

结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3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

2.受精作用 (1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示：

(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，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。 3.意义 减数分裂和受精作用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。

1.判断有关减数分裂的叙述的正误 (1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期( × ) (2)减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体( √ ) (3)高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组( × ) (4)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条( × ) (5)减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体( √ ) 6

2.判断有关受精作用的叙述的正误 (1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的( √ ) (2)受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方( × ) (3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性( × )

下图表示某动物的精子形成过程，据图分析：

(1)过程①的分裂方式是有丝分裂。 (2)过程②的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。 (3)甲细胞的名称是初级精母细胞，细胞乙中没有(填“有”或“没有”)同源染色体。 (4)同源染色体分离发生在过程③，着丝粒分裂发生在过程④。

1.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图

(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，着丝粒分裂，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。 7

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，着丝粒分裂，染色单体消失。 2.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。

命题点一 减数分裂相关图像的分析 1.某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，一个精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞如图所示。下列说法正确的是( )

A.该细胞减数第一次分裂四分体时期发生过交叉互换 B.甲、乙细胞中均含有2对同源染色体 C.乙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异 D.该过程中A突变成a导致基因结构的改变 答案 D 8

解析 由题图可知，甲中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为A、a，而乙中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为a、a，说明甲中的a是基因突变形成的，A项错误，D项正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，在次级精母细胞中不含同源染色体，B项错误；乙产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异，C项错误。 2.下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图所作的判断正确的是( )

①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体 ②乙细胞中含有4个染色体组 ③丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同 ④以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序 A.②④ B.②③ C.①③ D.①② 答案 A 解析 甲、乙细胞中都含有同源染色体，丙细胞中不含有同源染色体，①错误；乙细胞中着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以含有4个染色体组，②正确；由于甲为初级精母细胞，丙细胞只能是次级精母细胞，不可能为极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同，③错误；在动物精巢中，细胞既可以进行减数分裂产生配子，又可以进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量，所以以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序，④正确。

依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型

命题点二 减数分裂相关结构或物质数量变化的分析 3.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )