2021高考生物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新人教版

-1-第12讲减数分裂和受精作用最新考纲高频考点核心素养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1.细胞的减数分裂的主要特征2．减数分裂与生物遗传变异的关系1.生命观念——结构与功能观：细胞结构与减数分裂的关系2．科学思维——比较与分类：分析有丝分裂和减数分裂异同；建立模型：研究减数分裂的主要特征3．科学探究——实施计划、得出结论：观察细胞的减数分裂实验考点1减数分裂与受精作用一、减数分裂过程1．减数分裂相关概念(1)减数分裂概念①适用范围：进行有性生殖的生物。②时间：原始生殖细胞形成成熟生殖细胞。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减半。(2)同源染色体和非同源染色体①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。(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。②非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。(4)联会和四分体①联会：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。四分体的个数等-2-于减数分裂中配对的同源染色体对数。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＝8条脱氧核苷酸链。(5)交叉互换①时期：减Ⅰ前期。②范围：同源染色体的非姐妹染色单体之间。③交换对象：等位基因交换。④结果：姐妹染色单体出现不同，即姐妹染色单体上出现等位基因。2．减数分裂过程及特点(以哺乳动物精原细胞为例)-3-二、配子的形成1．精子、卵细胞的形成过程-4-2．哺乳动物精子、卵细胞形成过程的区别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。三、受精作用-5-1．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融合。3．结果：受精卵中染色体数目与体细胞相同，其中一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4．减数分裂和受精作用的意义(1)增加了子代的多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。(2)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。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．1个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而1个精原细胞能形成4个精细胞。(√)2．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中。(×)3．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异，仅发生在减数分裂过程中。(×)4．非同源染色体非等位基因之间发生自由组合，导致基因重组。(√)5．减数第一次分裂前期，细胞的染色体数是体细胞的2倍。(×)6．有同源染色体的细胞，分裂过程都会产生四分体。有丝分裂的细胞内因为没有同源染色体，所以也就不存在四分体。(×)提示：并非所有细胞分裂都存在四分体联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。四分体产生于同源染色体联会后，消失于减Ⅰ后期同源染色体分离后。四分体经过减Ⅰ同源染色体分离和减Ⅱ后期着丝点分裂后，形成四条染色体，分配到了最后生成的四个细胞中(即分成四部分)，所以叫四分体。7．减数分裂过程中同源染色体分离后，非同源染色体才能自由组合。(×)提示：同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是“同时进行”的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离(此为基因分离定律的基础)，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合(此为基因自由组合定律的基础)。8．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。(×)9．在减数第二次分裂的后期，染色体数目暂时是体细胞的两倍。(×)-6-1．(必修2P25“想像空间”改编)(1)子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？解释原因。提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。(2)卵细胞含有丰富的细胞质，细胞质中含有DNA的结构是线粒体。2．(必修2P20图2－5改编)卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是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。3．(必修2P26基础题T2改编)从配子的形成和受精作用两个方面分析，下列叙述不是遗传的多样性和稳定性的原因的是(C)A．四分体时期，非姐妹染色单体间互换部分遗传物质B．非同源染色体的自由组合C．形成卵细胞过程中发生细胞质不均等分配D．通过减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目维持恒定解析：卵细胞形成过程中细胞质不均等分配只是增大了卵细胞体积及内部的营养物质，与遗传的多样性、稳定性无关。1．界定同源染色体与非同源染色体-7-2.理解联会、四分体和交叉互换(1)联会：减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。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。下图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。(3)交叉互换①图示-8-②时期：减数第一次分裂前期四分体时期。③范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。④交换对象：等位基因B和b交换。⑤结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(未换的染色单体)和Ab、aB(交换的结果)四种配子，产生可遗传变异。3．减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化-9-4.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图特别提醒(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)染色体数目减半发生在减Ⅰ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变化为n→2n→n，没有减半。(3)减Ⅱ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。(4)染色体/DNA变化规律及原因：11――――→DNA复制间期12――――→着丝点分裂减Ⅱ后期11。●考向突破1减数分裂的概念及各时期的特点1．(2020·福建三明一中开学考试)若不考虑交叉互换和基因突变，下列关于减数分裂-10-有关过程先后顺序的说法，错误的是(A)A．四分体中同源染色体分离伴随着着丝点分裂B．姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后C．等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前D．同源染色体联会发生在细胞核中的DNA数目减半前解析：四分体中同源染色体分离不伴随着着丝点分裂，A错误；姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期，所以姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后，B正确；若不考虑交叉互换和基因突变，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，细胞中的染色体减半发生在减数第一次分裂末期，所以等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前，C正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，细胞核中的DNA数目减半发生在减数第一次分裂末期及减数第二次分裂末期，D正确。2．(2020·四川攀枝花七中高三入学考试)以下关于减数分裂、染色体、DNA的说法，错误的是(C)A．次级精母细胞中的核DNA分子正好和正常体细胞的核DNA分子数目相同B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数目C．初级精母细胞中染色体的数目正好和核DNA分子数目相同D．哺乳动物的任何一种细胞中染色体的数目和着丝点数目相同解析：初级精母细胞中的核DNA进行了复制，其数目是正常体细胞核DNA分子数目的两倍，初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中核DNA分子数目减半，因此，次级精母细胞中核DNA分子数目与正常体细胞中核DNA分子数目相等，A正确；减数第二次分裂后期染色体的着丝点分裂，此时细胞中染色体数目与正常体细胞染色体数目相等，B正确；初级精母细胞中的每条染色体含有2个DNA分子，此时细胞中染色体数目为核DNA分子数目的一半，C错误；一条染色体上只有一个着丝点，因此细胞中染色体的数目和着丝点数目相同，D正确。易错提醒关注同源染色体界定的三个易错点(1)同源染色体的特点①来源：一条来自父方，另一条来自母方；在图中常用不同颜色表示。②形态大小：同源染色体一般相同。③行为：在减数分裂时同源染色体能发生联会。(2)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。(3)着丝点分裂后，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，若不同则可能是基因突变或非姐妹染色单体的交叉互换造成的。-11-●考向突破2减数分裂各时期图像的区别3．(2020·吉林百校联盟联考)如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(B)A．图甲一定为次级精母细胞B．图乙一定为初级卵母细胞C．图丙为次级卵母细胞或极体D．图丙中的M、m为一对同源染色体解析：图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A项错误；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质不是均等分裂的，所以应是初级卵母细胞，B项正确；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C项错误；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D项错误。4．(2020·江淮十校联考)如图为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。下列说法正确的是(D)A．减数第一次分裂前期发生的交叉互换引起染色体结构的变异B．在减数第一次分裂中期发生了非同源染色体的自由组合C．在减数第一次分裂后期移向细胞两极的基因类型一定相同D．据图分析，②和④来自同一个次级精母细胞解析：减数第一次分裂前期发生的交叉互换属于基因重组，不会引起染色体结构的变异，-12-A项错误；在减数第一次分裂后期发生了非同源染色体的自由组合，B项错误；在减数第一次分裂后期同源染色体分离，移向细胞两极的基因类型不一定相同，C项错误；由题图可知，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，则来自同一个次级精母细胞的精细胞中含有的染色体组成大体相同，只是发生交叉互换的部分有差别，故②和④来自同一个次级精母细胞，D项正确。整合提升卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法●考向突破3减数分裂曲线图分析5．(2020·浙江杭州西湖中学开学考试)下图为减数分裂过程中细胞核内某物质的变化曲线，对此曲线分析正确的是(A)A．曲线AB段正在进行DNA复制B．曲线BC段完成了着丝点分裂C．曲线DE段可能出现同源染色体交叉互换现象-13-D．曲线FG段细胞内的着丝点数目和体细胞一致解析：曲线AB段表示减数第一次分裂前的间期，此时正在进行DNA复制，A正确；曲线BC段表示减数第一次分裂，该过程中没有着丝点的分裂，B错误；曲线DE段表示减数第二次分裂，该过程中不会出现同源染色体的交叉互换，因为同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，C错误；曲线FG段细胞内的着丝点数目是体细胞的一半，D错误。6．(2020·广东汕头金山中学检测)如图所示，图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞，图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。据图分析下列有关叙述，错误的是(A)A．图1表示的细胞正处于图2的de段B．形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝点发生了分裂C．两条姐妹染色单体相同