减数分裂与受精作用

考点一正确理解减数分裂的概念1．范围：进行有性生殖的生物。2．时期：从原始的生殖细胞发展到成熟生殖细胞过程中。3．特点：细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。4．结果：新产生的生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半。考点二同源染色体、非同源染色体与四分体的关系1．同源染色体与非同源染色体。(1)同源染色体：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形态大小一般相同。如图中的1和2是一对同源染色体，3和4是一对同源染色体。(2)非同源染色体：在减数分裂过程中不进行配对的两条染色体，形态大小一般不同。如图中的1和3,1和4,2和3,2和4分别是非同源染色体。(3)同源染色体并非是来源相同的染色体；形状大小相同的染色体也不一定是同源染色体。如姐妹染色单体分开后，成为两条形状、大小相同的染色体，不属于同源染色体。如：圈中的a和a′，b和b′分开后，形状大小相同，但不属于同源染色体。(4)同源染色体也有大小不相同的，如男性体细胞中含有一对性染色体——X染色体和Y染色体，X染色体较大，Y染色体较小，但它们属于一对同源染色体。2．同源染色体与四分体。(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式；(2)四分体是在减数分裂过程中发生联会的一对同源染色体(含有四条染色单体)；(3)有丝分裂过程中存在同源染色体，但有丝分裂过程中不发生联会，因此不存在四分体。3．概念之间的数量关系。一个四分体＝一对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子考点三减数分裂(精子与卵细胞的形成过程)1．精子的形成过程：2．卵细胞的形成过程：3．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较：减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点不分裂分裂染色体数目2N→N，减半N→2N→N，不减半DNA含量4C→2C，减半2C→C，减半染色体主要行为同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开4.精子形成与卵细胞形成过程的异同点：精子形成卵细胞形成形成场所动物精巢动物卵巢细胞质分裂方式两次分裂都是均等分裂两次分裂都是不均等分裂产生的生殖细胞数1个精原细胞→4个精细胞1个卵原细胞→1个卵细胞生殖细胞是否变形精细胞要经过变形成为精子卵细胞不需要变形相同点都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体数目减半5.减数分裂过程中染色体数目及核DNA含量的变化。(1)减数分裂过程中染色体和核DNA数量变化规律：(2)减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线：考点四减数分裂和有丝分裂的比较1．列表比较。减数分裂有丝分裂发生分裂的细胞类型精巢或卵巢中的原始生殖细胞体细胞同源染色体行为有联会，出现四分体，交叉互换无联会，无四分体复制与分裂次数复制一次，细胞连续分裂二次复制一次，细胞分裂一次不同点子细胞类型和数目精子4个、卵细胞1个体细胞2个减数分裂有丝分裂染色体数变化2N→N→2N→N2N→4N→2N染色单体数变化0→4n→2n→00→4n→0DNA分子数变化2c→4c→2c→c2c→4c→2c不同点可能发生的变异基因突变、染色体变异和基因重组基因突变(频率极低)、染色体变异减数分裂有丝分裂相同点(1)在细胞分裂过程中都有纺锤丝出现(2)染色体在细胞分裂过程中都只复制一次意义减数分裂和受精作用维持了生物体亲子代之间遗传的稳定性在个体发育中，维持了亲子代细胞之间遗传性状的稳定性2.有丝分裂、减数分裂图像的识别(以二倍体生物为例)。(1)主要时期的图像如下：时期方式前期中期后期有丝分裂有同源染色体不联会着丝点排列在赤道板上着丝点分裂时期方式前期中期后期减数第一次分裂有同源染色体联会着丝点排列在赤道板上四分体分开，同源染色体分离，非同源染色体自由组合时期方式前期中期后期减数第二次分裂无同源染色体着丝点排列在赤道板上着丝点分裂(3)图像鉴别方法二：根据减数分裂和有丝分裂过程中染色体的特征行为记忆：注意：上述两种方法仅适用于二倍体生物。若是多倍体生物进行减数分裂，产生的子细胞中有同源染色体存在，可根据子细胞中染色体数目是否减半，推断是否为减数分裂。如果是单倍体的体细胞进行有丝分裂，则子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数目与母细胞相同推断是有丝分裂。考点五动物和精(卵)原细胞产生精子和卵细胞的种类一个精原细胞产生配子种类为2种；(不考虑交叉互换，下同)一个卵原细胞产生配子种类为1种；一个次级精(卵)母细胞产生的配子种类为1种；一种精(卵)原(或一个生物体)产生的配子种类为2n种(n为同源染色体的对数)。考点六有丝分裂、减数分裂和受精作用三者之间的关系考点七观察细胞的减数分裂1．实验原理：蝗虫的精母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：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2．方法步骤：(1)实验步骤：(2)观察结果(图示)：图示：A.精巢管顶端B．减数第一次分裂C．减数第二次分裂D．精子细胞E．精子3．相关问题：(1)减数第一次分裂会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数第二次分裂中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。(2)减数第一次分裂中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧，末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数的一半，每条染色体均由两条染色单体构成。减数第二次分裂中期，所有染色体的着丝点排列在细胞赤道板的位置。末期细胞两极的染色体不含染色单体。(3)同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞分裂不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。考点一对减数分裂的概念的理解(2012·深圳模拟)下列有关减数分裂的叙述，正确的是()A．是一种特殊的有丝分裂B．在形成有性生殖细胞的过程中发生C．染色体复制2次，细胞分裂2次D．分裂的结果必定是形成4个生殖细胞解析减数分裂是产生有性生殖细胞的过程中发生的，是一种特殊的有丝分裂的过程；在减数分裂的过程中染色体复制(即DNA复制)一次，但细胞连续分裂两次；分裂的结果是新产生的生殖细胞中染色体数目是原始的生殖细胞的染色体数目的一半；产生的有性生殖细胞是1个卵细胞或4个精子。答案AB解题技巧：本题考查对减数分裂概念的理解，关键要理解减数分裂的特点以及分裂的结果。跟踪训练1在减数分裂过程中，含有与体细胞相同的染色体数，但不含有同源染色体的时期是()A．第一次分裂中期B．第一次分裂后期C．第二次分裂前期D．第二次分裂后期【答案】D【解析】减数分裂过程中，减数第二次分裂过程不含有同源染色体。减数第二次分裂的前期、中期，染色体数目为体细胞的一半，而减数第二次分裂的后期因着丝点分裂，染色体数目又暂时加倍，恢复到与体细胞相同的数目。考点二同源染色体、染色体与四分体的关系就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是()A．2、4和4B．2、8和4C．4、4和4D．2、4和8解析减数分裂过程中同源染色体发生联会，联会的一对同源染色体含有2条染色体，2个着丝点，4条染色单体，4个DNA分子，8条多核苷酸链。答案D解题技巧：本题要求掌握同源染色体、染色体与四分体等基本的概念，而解题的关键则在于考生要抓住相互之间的数量关系：一个四分体＝一对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。跟踪训练2下列关于四分体的叙述，正确的是()A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体B．四分体就是4条染色单体C．复制后的同源染色体都形成四分体D．四分体时期的下一个时期是联会【答案】A【解析】只有在减数分裂过程中，同源染色体复制并且联会之后才能够形成四分体。考点三减数分裂(精子与卵细胞的形成过程)下图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了染色体与染色体上的基因。设①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期。据图分析，下列叙述不正确的是()A．①中无同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4aB．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aC．③中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2aD．②有姐妹染色单体，①③均无姐妹染色单体解析①为精原细胞有丝分裂后期的图，有同源染色体，故A错误。③为减数第二次分裂后期，无同源染色体。答案A解题技巧：解答此题的关键是识记有丝分裂和减数分裂中染色体数目和DNA含量的变化。跟踪训练3(2010·江苏卷改编)人类精子形成过程中，下列说法不正确的是()A．细胞中染色单体数最多可达92条B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C．染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1223【答案】D【解析】本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。人精子形成过程中，经过减数分裂，在减数第一次分裂过程中，染色体经过复制，染色单体可达到92条，A项正确；在减数分裂第一次分裂过程中，联会的同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换，因此姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的。故B、C是正确的。同一个精原细胞可以产生4个两两相同的两种配子，因此，一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1(100%)。故D错误。考点四减数分裂和有丝分裂的比较下列关于有丝分裂和减数分裂过程中DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是()A．有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍C．减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变解析有丝分裂间期，DNA复制，DNA数目加倍，但染色体的数目并没有因此加倍，染色体的数目应该是在有丝分裂后期姐妹染色单体分离后才加倍。故A、B均错。减数分裂过程中染色体的数目和DNA分子数目的变化规律分别是：2N→N→2N→N和2c→4c→2c→c。答案C解题技巧：学生易造成失误的原因是对有丝分裂和减数分裂各时期的特点分辨不清，且容易混淆，故在复习时要强化记忆。跟踪训练4若洋葱根尖分生区细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因是()A．发生了自由组合B．发生过交叉互换C．联会发生了紊乱D．复制出现了差错【答案】D【解析】根尖分生区细胞不进行减数分裂，因此没有自由组合、交叉互换和联会现象。考点五有丝分裂、减数分裂图像的识别以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是()A．①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开B．②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动C．③同源染色体排列在赤道板上D．④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上解析本题考查减数分裂各时期图像的辨别以及减数分裂各时期特点的掌握。首先要先确定不同的图像分别代表哪种分裂时期的图像，其中图像①是减数第一次分裂后期的图像，表示同源染色体的分离；图像②表示减数第二次分裂后期的图像，表示姐妹染色单体分开的过程；图像④表示减数第二次分裂染色体排列在赤道板上。答案C解题技巧：对图像的辨别，关键要掌握减数分裂各时期的特点，以及减数分裂过程中，染色体的行为变化和数目变化的特征。减数分裂过程中，染色体的行为变化依次为：染色体复制→联会形成四分体→四分体排列在赤道板两侧→同源染色体分离，非同源染色体自由组合→染色体数目减半→着丝点分开，染色单体分离。跟踪训练5下图表示同一生物不同时期的细胞图(仅画出部分染色体)，下列相关说法不正确的是()A．图①的子细胞不可能是卵细胞；而非同源染色体自由组合发生在②的下一时期B．图②、④所示过程仅发生在某些器官中，图②分裂后立即进入下一个细胞周期C．图③染色体、染色单体、核DNA之比为1∶2∶2，是观察染色体形态和数目最好的时期D．图④是减数第二次分裂的后期细胞，细胞分裂