人教版高三生物大一轮总复习第13讲减数分裂和受精作用.docx

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人教版高三生物大一轮总复习第13讲减数分裂和受精作用

考点一　减数分裂的过程

1．减数分裂概念的理解

（1）范围：

进行有性生殖的生物。

（2）时期：

从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。

（3）特点：

染色体复制一次，细胞连续分裂两次。

（4）结果：

成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。

2．精子和卵细胞的形成过程

（1）把握精子形成过程中各时期的主要特点（连线）

（2）精子和卵细胞形成过程的异同点

3．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。

（2）实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，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，其中一半染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。

（必修2P20图2－5）卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是____________________________________________________

________________________________________________________。

答案：

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

1．精细胞的形成过程

（1）减数第一次分裂（以1个精原细胞分裂为例）

（2）减数第二次分裂（以1个次级精母细胞分裂为例）

2.减数分裂过程中三组概念辨析

（1）同源染色体和非同源染色体

（2）联会和四分体

①联会：

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。

③数量关系：

1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体（含4个DNA分子）。

④举例：

图中的1和2、3和4联会后形成四分体。

（3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体

①姐妹染色单体：

同一着丝点连着的两条染色单体，如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

②非姐妹染色单体：

不同着丝点连着的两条染色单体。

Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和b（b′）、a′和b（b′）、c和d（d′）、c′和d（d′）。

Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和c（c′）、a′和c（c′）、a和d（d′）、a′和d（d′）、b和c（c′）、b′和c（c′）、b和d（d′）、b′和d（d′）。

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。

【误区警示】

（1）发生减数分裂的器官：

精巢或卵巢，但精巢或卵巢内精原细胞或卵原细胞也可发生有丝分裂。

（2）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。

（3）姐妹染色单体上出现等位基因的原因。

①若精（卵）原细胞中不含该等位基因，则一定是基因突变；

②若精（卵）原细胞中含有该等位基因，则可能是基因突变，或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换。

1．（2019·天津高考）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，下图所示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）可出现的是（　　）

（1）题干关键信息：

“减数第一次分裂时不形成纺锤体”“产生染色体数目加倍的卵细胞”“体细胞含两对同源染色体”。

（2）隐含信息：

新情境下的卵原细胞减数分裂无同源染色体分离现象，直接进行着丝点分裂产生卵细胞，受精后发育成三倍体草鱼。

【解析】　本题主要考查减数分裂，要求具备获取信息的能力。

A项，卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成，故无同源染色体分离现象，故错误。

B项，次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态、行为与有丝分裂相同，故正确。

C项，产生的卵细胞中染色体应为4条，故错误。

D项，胚胎细胞中应有三个染色体组，该图示细胞仅有两个染色体组，故错误。

【答案】　B

高考母题变式　

变式1　子细胞判断

上题中A细胞产生的子细胞的名称是次级卵母细胞和极体，其两个子细胞的染色体形态、大小一般相同（填“相同”或“不同”），原因是两个子细胞的染色体是同源染色体分离形成的，同源染色体的形态、大小一般相同。

变式2　过程分析

若上题中B细胞是均等分裂，则B可能表示卵原细胞或体细胞的有丝分裂，原因是同源染色体未分离。

2．若A、a和B、b分别表示一对同源染色体，某雌性动物在一次排卵时，发现该卵细胞的染色体组成为Ab，则在形成该卵细胞时，随之产生的极体的染色体组成为（　　）

A．AB、ab、abB．Ab、aB、aB

C．AB、aB、abD．Ab、ab、AB

【解析】　由题意可知，该卵细胞的基因型为Ab，则次级卵母细胞的基因型是AAbb，由次级卵母细胞经过减数第二次分裂形成的极体的基因型是Ab；初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成的第一极体的基因型为aaBB，减数第二次分裂形成的2个第二极体的基因型是aB、aB。

【答案】　B

3．（2019·陕西咸阳二模）图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。

在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了图乙①～④所示的四个精细胞。

这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（　　）

A．①与②B．①与③

C．②与③D．②与④

【解析】　减数第一次分裂时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。

若发生交叉互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同，只有很小一部分有区别，因此图中来自同一个次级精母细胞的是②与③或①与④。

【答案】　C

【解题归纳】

判断精细胞来源的两个技巧

（1）根据精细胞基因型判断。

①若两个精细胞基因型完全相同，则来源于同一个次级精母细胞；

②若两个精细胞基因型互补（即互为等位基因），则来源于同一个初级精母细胞，两个次级精母细胞。

（2）根据精细胞染色体组成判断。

①若两个精细胞染色体组成完全相同，则来源于同一个次级精母细胞；

②若两个精细胞染色体组成互补，则来源于同一个初级精母细胞，两个次级精母细胞。

考点二　减数分裂过程中染色体和DNA数量变化的分析

1．数量变化曲线分析

典型曲线的分析方法（以二倍体生物为例）。

（1）典型曲线

（2）分析方法

①染色体数量变化分析：

②核DNA分子数量变化分析：

③染色单体数量变化分析：

2．数量变化柱状图分析（以二倍体生物精子形成过程为例）

【误区警示】

（1）曲线图中DNA和染色体数量变化规律。

①升不同：

DNA数量先增加，且斜线上升，染色体数量后增加，且直线上升。

②降同：

DNA和染色体数量一定同时下降。

（2）柱状图中DNA、染色体、染色单体判断方法。

①时有时无：

为染色单体，染色单体在分裂间期形成，在着丝点分裂后消失。

②11或12：

后者为DNA，一条染色体一般含1个DNA分子，复制后一条染色体含2个DNA分子。

4．（2019·大同模拟）如图甲、乙为高等动物某器官内细胞的分裂图和完整分裂周期内染色体数目变化曲线坐标图。

请据图判断下列说法中正确的是（　　）

A．据图甲细胞分裂图像特点可以判断该细胞来自雌性动物的卵巢内

B．图甲细胞中含有2个四分体，其子代细胞的基因型是AB、aB、Ab、ab

C．图乙中曲线的变化能够代表图甲细胞所代表的分裂方式

D．图乙曲线3～4时间段内一定发生了着丝点分裂和基因突变

（1）关键知识：

一个精原细胞只能产生两种类型的精子。

（2）图示信息：

图甲中A和b已经组合在一起，即形成的精子类型已经确定。

【解析】　图甲细胞处于减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，为处于减Ⅰ后期的初级精母细胞；图甲细胞处于减Ⅰ后期，不存在四分体；图甲中细胞内基因A和b在减Ⅰ后期已经组合到一起了，一个精原细胞经过一次减数分裂只能产生2种类型的配子，即Ab和aB两种；图乙曲线3～4时间段，细胞处于减Ⅱ后期和末期，减Ⅱ后期能够发生着丝点分裂，但是一般不发生基因突变。

【答案】　C

模拟母题变式　

（1）图甲细胞内含有4条染色体，2对同源染色体，在减Ⅰ前期能形成2个四分体。

图乙中0～1时间段可能发生基因突变，原因是基因突变一般发生在DNA复制时，即细胞分裂的间期。

（2）图甲细胞分裂结束后，能形成Ab和aB两种类型的精子，该生物能形成AB、aB、Ab、ab四种类型的精子。

5．某研究小组从某二倍体动物的细胞中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目（无变异发生），将这些细胞分为三组，每组的细胞数统计如甲图，乙图是取自该细胞中的一个细胞。

对图中所示结果分析正确的是（　　）

A．该组织可能来自卵巢，乙细胞属于b组

B．若用一定浓度的秋水仙素溶液处理a组细胞，可以使b组细胞数增加

C．b组细胞中有进行减数分裂的细胞

D．c组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离

【解析】　据乙图处于减数第一次分裂后期，细胞质是均分的可知该细胞是初级精母细胞，则该组织来源于精巢，A错；a组细胞已完成减数分裂，秋水仙素溶液处理前期植物细胞，才可以使细胞染色体数增加，B错；b组细胞染色体数是2N，而减数第一次分裂的细胞DNA虽然已经复制但染色体数目没变，仅根据染色体数是2N，则b组细胞中可能有进行减数分裂的细胞，C正确；c组中细胞染色体数是4N，这些细胞应处于有丝分裂的后期，而有丝分裂过程中没有同源染色体的分离，D错。

【答案】　C

【解题归纳】

细胞分裂过程中DNA含量变化曲线的分析

下图曲线是典型的细胞分裂过程中DNA含量变化曲线，同时也是一条有丝分裂和减数分裂可以通用的曲线。

横轴表示细胞分裂时期，纵轴有两种标注方法，将其进行归纳总结，列表如下：

从表中可以看出：

除ab段表示的时期相同外，其余各段表示的分裂时期均不相同。

考点三　观察蝗虫精母细胞减数分裂

1．实验原理

（1）蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，要经过两次连续的细胞分裂：

减数第一次分裂和减数第二次分裂。

（2）细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。

2．实验步骤

（1）装片制作（与有丝分裂装片制作过程相同）：

解离→漂洗→染色→制片。

（2）显微观察。

①低倍镜观察。

在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

②高倍镜观察。

先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。

③绘图。

观察减数分裂实验材料的选择

宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药，动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因：

（1）雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。

（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。

【误区警示】

观察过程中需注意的两个问题

（1）动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，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（或卵原细胞）的增殖是通过有丝分裂进行的。

（2）如同观察有丝分裂一样，由于细胞在制片时的解离过程中被杀死，故无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。

►探究点　实验结果创新

下图为某同学建构的减数分裂中染色体的变化模型图，其中建构错误的是④，原因是减数第一次分裂后期同源染色体未分离。

6．下列关于观察细胞减数分裂实