2019-2020学年高中生物 第2章 遗传信息传递的结构基础 第1节 染色体是遗传信息的载体 第3

第3课时染色体在减数分裂中的行为(三)1．归纳减数分裂中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律。2．知道受精作用的过程。3．说出减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要意义。受精作用1．定义：精子和卵细胞融合成为受精卵的过程。2．过程(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。(2)卵细胞的细胞膜发生生理反应，阻止其他精子再进入。(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，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，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4．本质：精子与卵细胞的结合。5．意义：染色体在世代传递中保持了稳定性和连续性。6．避孕的机理：阻止精子与卵细胞相遇。判一判(1)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。(√)分析：一个精子和一个卵细胞结合，才能使形成的受精卵中的染色体数量正好恢复到体细胞中的水平，精卵结合具有严格的防止一个卵细胞和多个精子结合的机制。(2)受精作用的实质是细胞的融合。(×)分析：受精作用的实质是细胞核的融合。(3)受精卵细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方。(√)想一想为什么不同种生物的精子和卵细胞一般不能相互识别并结合为受精卵？提示：精子、卵细胞的细胞膜上含有与细胞识别有关的重要物质——糖蛋白，只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别并结合为受精卵。减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律1．数目变化规律分析(假设生物正常细胞中染色体数为2N，核DNA数为2C)细胞分裂图像分裂次数减数第一次分裂减数第二次分裂分裂时期间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体数2N2N2N2N2N→NNN2N2N→N核DNA数2C→4C4C4C4C4C→2C2C2C2C2C→C染色单体数0→4N4N4N4N4N→2N2N2N002．细胞的减数分裂过程中，染色体数目和核DNA含量变化曲线分析(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段)，染色体∶核DNA＝1∶1。(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离；ff′段——着丝点分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞中。3．减数分裂每条染色体上DNA变化的曲线分析(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成；cd段是存在染色单体的时期(减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de变化的原因是减数第二次分裂后期着丝点一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。4．减数分裂柱形图分析(以精子的形成过程为例)1．如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述中正确的是()A．细胞中始终存在染色单体B．细胞中始终存在同源染色体C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1D．此时期表示初级性母细胞解析：选A。据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此该虚线应表示减数分裂过程中DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中O～a表示减数第一次分裂前的间期，b为减数第一次分裂末期，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段处于次级性母细胞阶段，无同源染色体，c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，并且染色体和核DNA数之比一直为1∶2。2．下图中横坐标A、B、C、D分别表示某种哺乳动物细胞进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表的是()A．DNA分子数、染色体数、染色单体数B．DNA分子数、染色单体数、染色体数C．染色体数、DNA分子数、染色单体数D．染色单体数、染色体数、DNA分子数解析：选A。A表示染色体没有复制时，染色体数与DNA分子数之比为1∶1，无染色单体；B表示染色体复制后，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；C表示减数第二次分裂前、中期，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；D表示生殖细胞，染色体数∶DNA分子数＝1∶1，无染色单体。由此得出b为DNA分子数，c为染色体数，d为染色单体数。受精作用及染色体在世代传递中的稳定性和连续性1．受精作用分析减数分裂和受精作用过程图据图可知：受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。染色体A与a(B与b)是同源染色体，由于来自不同的亲本所以颜色不同。2．减数分裂和受精作用过程中，核DNA和染色体数量变化图示(1)AB、FG代表减数分裂；(2)BC、GH代表受精作用；(3)CD、DE、HI、IJ代表有丝分裂。1．右图为高等动物进行有性生殖的3个生理过程示意图，则图中①②③分别为()A．有丝分裂、减数分裂、受精作用B．受精作用、减数分裂、有丝分裂C．有丝分裂、受精作用、减数分裂D．减数分裂、受精作用、有丝分裂解析：选B。①是生殖细胞形成受精卵，是受精作用；②是生物体产生配子，是减数分裂过程；③是受精卵发育成个体，是有丝分裂过程，故B正确。2．如图表示某种动物细胞生活周期中染色体数目的变化，据图判断，发生着丝点分裂的区段有()A．AB和KLB．DE和JKC．HI和JKD．EF和KL解析：选B。由图中曲线可知，AB段表示减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂，CG段表示减数第二次分裂，HI段表示受精作用，IM段表示受精卵的有丝分裂。着丝点分裂发生在减数第二次分裂的后期(DE段)和有丝分裂后期(JK段)，故选B项。核心知识小结[要点回眸][规范答题]1．受精作用的实质是精．、卵细．．胞核的融合．．．．．。2．精子和卵细胞中没有同源染．．．．．色体．．，融合形成受精卵后，形成．．了同源染色体．．．．．．。3．受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细．胞质遗传物质．．．．．．几乎全部来自母方。4．减数分裂和受精作用维持了生物体细胞中染色体数目的．．．．．．恒．定．。[随堂检测]1．某种动物体细胞中的染色体数为2N，用该动物的睾丸做成的切片放在显微镜下观察，可以看到细胞中的染色体数目可能为()①1N②2N③3N④4NA．②B．①②C．①②④D．②③④答案：C2．如图表示细胞分裂过程中染色体、DNA数量的变化，其中表示减数分裂过程中染色体、DNA数量变化的依次是()A．①②B．③④C．①④D．②③解析：选A。染色体的数量变化与着丝点分裂有关，而着丝点的分裂是瞬时完成的，故染色体数量变化基本呈直线变化，①③表示染色体数量变化，减数分裂过程中，染色体数量不会达到体细胞的2倍，即①为减数分裂过程中染色体数量变化；DNA数量变化与DNA复制有关，而DNA复制是逐渐完成的，故DNA数量变化会呈斜线变化，②④表示DNA数量变化，减数分裂过程中，细胞分裂两次，DNA发生两次减半，即②为减数分裂过程中DNA数量变化。3．下图表示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．a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂B．L→M所示过程与细胞膜的流动性有关C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D．MN段发生了核DNA含量的加倍解析：选C。a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。L→M所示过程表示受精作用，与细胞膜的流动性有关。GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半。MN段包括有丝分裂间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。4．真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和受精作用会使后代()A．每个个体都更适应环境B．继承双亲全部的遗传物质C．从双亲获得的遗传信息完全相同D．产生不同于双亲的基因组合解析：选D。有性生殖产生的后代变异类型多，有利于在自然选择中进化，但并不是每个个体都更适合环境；双亲通过减数分裂产生的配子，并不包含双亲的全部遗传物质；经过受精作用产生的受精卵含有来自双亲的遗传物质，因此会产生不同于双亲的基因组合。5．1968年，在几篇新闻报道中描述了一个惊人的发现，有2%～4%的精神病患者的性染色体组成为XYY。XYY综合征患者有暴力倾向，有反社会行为，有人称多出的这条Y染色体为“犯罪染色体”。下列关于XYY综合征的叙述，正确的是()A．患者为男性，是由母方减数分裂产生异常卵细胞所致B．患者为男性，是由父方减数分裂产生异常精子所致C．患者为女性，是由母方减数分裂产生异常卵细胞所致D．患者为女性，是由父方减数分裂产生异常精子所致答案：B6．如图为果蝇(2N＝8)体内细胞在分裂过程中某比值H(H＝染色体数核DNA含量)的变化曲线，f代表细胞分裂刚好结束。回答有关问题：(1)该图若为有丝分裂，则cd段中，细胞内有同源染色体________对；ef段中，细胞内有同源染色体________对。(2)该图若为减数分裂，则分裂期中在________段具有含同源染色体的细胞，该段________(填“可以”或“不可以”)具有不含同源染色体的细胞。(3)该图若为减数分裂，则非同源染色体的自由组合都发生在________段。(4)cd段时，H的值为________。此时，细胞内染色体数/DNA含量的值会比H值________(填“大”“小”或“相等”)。答案：(1)48(2)cd可以(3)cd(4)1/2小[课时作业]一、选择题1．10个初级卵母细胞和5个初级精母细胞如果全部发育成熟，受精后最多能产生的新个体的数目是()A．5个B．10个C．15D．20个解析：选B。1个初级卵母细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，则10个初级卵母细胞经减数分裂能产生10个卵细胞；1个初级精母细胞经减数分裂可形成4个精子，则5个初级精母细胞经减数分裂能形成20个精子。一个精子和一个卵细胞结合形成一个受精卵，故10个卵细胞和20个精子最多能形成10个受精卵，即最多能产生10个新个体。2．卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程称为()A．受精作用B．细胞识别C．细胞分化D．细胞融合解析：选A。卵细胞和精子相互识别、融合为受精卵的过程称为受精作用。3．下列有关受精作用的叙述，错误的是()A．精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面B．精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合C．受精后，卵细胞细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢D．受精后的卵细胞能阻止其他精子进入解析：选C。受精时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在细胞外；精子进入卵细胞后，其细胞核与卵细胞的细胞核融合；受精前，卵细胞代谢缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵迅速进行细胞分裂、分化，开始了个体发育的过程；精子进入卵细胞后，卵细胞的细胞膜发生一些生理变化，阻止其他精子进入。4．一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按自由组合定律遗传，各自经减数分裂产生的精细胞、卵细胞的数目和种类数分别是()A．2个、1个和2种、1种B．4个、4个和2种、2种C．4个、1个和2种、1种D．2个、2个和2种、2种解析：选C。1个精原细胞经减数分裂产生两两相同的4个精细胞，而1个卵原细胞只产生1个卵细胞(另有3个极体)。但其种类数应分别为2种与1种，前者的基因型可表示为YR与yr或Yr与yR，后者的基因型可表示为YR或Yr或yR或yr。5．如图表示某生物几种细胞分裂过程中的染色体数目变化，下列有关说法中正确的是()A．ab段细胞中一定不存在同源染色体B．仅bc段细胞中没有同源染色体C．e产生的原因是染色体复制D．fg段细胞中染色体数∶DNA分子数＝1∶1解析：选D。题图中ae段为减数分裂，e为受精作用，eh段为有丝分裂。ab段为减数第一次分裂，细胞中有同源染色体；be段为减数第二次分裂，细胞中没有同源染色体；e产生的原因是受精作用。6．从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图，图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源来自父方和母方。如果不考虑染色体交叉互换，