2021版高考生物一轮复习 第4单元 细胞的生命历程 第2讲 减数分裂和有性生殖学案 苏教版必修1

1第2讲减数分裂和有性生殖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.细胞结构与减数分裂的关系（生命观念）2.减数分裂中染色体变化的特征；比较与分类：分析减数分裂和有丝分裂的异同（科学思维）3.观察细胞的减数分裂实验（科学探究）减数分裂和有性生殖1．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．精子的形成过程23．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3不同点场所睾丸卵巢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→4个精子1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体相同点染色体的行为变化相同4.受精作用(1)定义：精子进入卵细胞形成受精卵的过程，它开始于精子与卵细胞的相互识别，结束于两者细胞核的融合。(2)结果：受精卵中的染色体数目恢复到该物种体细胞中的染色体数目，其中有一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。(3)意义：减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。5．有性生殖(1)概念：由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式。(2)意义：在有性生殖中，两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性。这对于生物的生存和进化具有重要意义。1．减数分裂过程中发生细胞质均等分裂的细胞一定是次级精母细胞。(×)[提示]减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体。2．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。(×)[提示]同源染色体上，非姐妹染色单体交叉互换也会产生基因重组。3．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。(×)[提示]卵细胞中染色体不成对。4．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第二次分裂。(×)[提示]染色体数目减半发生在减数第一次分裂。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．精子和卵细胞的相互识别的基础是精子和卵细胞膜上的糖蛋白。(√)7．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。(×)[提示]受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。41．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制复制不复制分裂过程中细胞名称精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞→次级精(卵)母细胞(或极体)次级精(卵)母细胞(或极体)→精细胞(卵细胞和极体或极体)着丝点变化不分裂分裂染色体数目变化2N→N(减半)N→2N→NDNA数目变化2N→4N→2N2N→N(减半)染色体主要行为有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开染色单体无(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体有→无无2.减数分裂过程中一个细胞中DNA和染色体数目的变化(1)染色体加倍：只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝点分裂时。(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)(2)DNA加倍：只在间期DNA复制后加倍。(3)染色体和DNA减半：减数第一次分裂末期均减半，减数第二次分裂末期DNA减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。(4)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系DNA数∶染色体数＝2∶1的时期减数第一次分裂的前、中、后、末期减数第二次分裂的前、中期DNA数∶染色体数＝1∶1的时期：减数第二次分裂的后、末期51．同源染色体联会的生物学意义是什么？[提示](1)同源染色体联会是同源染色体分离的基础；(2)联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧，实现了非同源染色体的自由组合，从而增加了配子的多样性。2．卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？[提示]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．从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传的多样性和稳定性的原因。[提示]减数分裂过程中由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合以及同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换产生了染色体组成具有多样性的配子。受精作用过程中，雌雄配子的随机结合，使后代的染色体组成更为多样，因此，生物具有遗传的多样性。减数分裂产生了染色体数目减半的生殖细胞，受精作用使后代细胞的染色体又恢复了原来的数目，因此减数分裂和受精作用维持了前后代体细胞的染色体数目的恒定，使生物具有遗传的稳定性。4．减数分裂过程中染色体的交叉互换(1)染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，互换的染色体发生在同源染色体的非姐妺染色单体之间。(2)染色体交叉互换的意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。(3)减数分裂过程中发生染色体交叉互换的只是少部分的初级精母细胞或初级卵母细胞。考查减数分裂的过程1．(2019·天津和平区质量调查)如图为某动物(体细胞染色体为2n)细胞分裂过程中不6同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是()A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂B．丙可以表示减数第二次分裂后期，甲只能代表精子或卵细胞C．基因重组可发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体B[乙→丙表示减数第二次分裂后期，戊→丁表示有丝分裂后期，它们所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色单体分开，染色体数目加倍，A正确；丙可以代表体细胞或减数第二次分裂后期，甲可以代表精子或卵细胞或极体，B错误；戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，基因重组可以发生在戊时期；基因突变发生在丙→戊过程中，即细胞分裂间期，C正确；丁表示有丝分裂后期，戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，所以处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体，D正确。]2．(2019·衡水中学二调)下列关于减数分裂过程的叙述中，不正确的是()A．细胞质正在发生不均等分裂的时期，细胞中不一定有同源染色体B．染色单体和DNA数目相等的时期，可能发生非同源染色体的自由组合C．染色体和DNA数目相等的时期，每条染色体上没有姐妹染色单体D．染色体组数加倍的时期，可发生着丝点分裂，同源染色体分离D[减数分裂过程中，细胞质正在发生不均等分裂的时期，可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂，其中减数第二次分裂过程中是没有同源染色体的，A正确；染色单体和DNA数目相等，说明姐妹染色单体还没有分离，可能处于减数第一次分裂后期，因此可能发生非同源染色体的自由组合，B正确；染色体和DNA数目相等，说明DNA还没有复制或姐妹染色单体已经分离，因此此时每条染色体上没有姐妹染色单体，C正确；染色体组数加倍的时期为减数第二次分裂后期，此时着丝点分裂、姐妹染色单体分离，但是细胞中是没有同源染色体的，D错误。]减数分裂中的染色体1．减数第一次分裂过程中同源染色体先联会，后分离。2．减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。3．减数第一次分裂染色体数目减半，减数第二次分裂染色体数目前后不变。4．细胞中有几对同源染色体，减数分裂过程中就会形成几个四分体。考查减数分裂的异常情况3.观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是7()A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次A[分析题图，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条。结合题干信息，可知该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，故判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性(精)母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。其中含有4条染色体的次级性(精)母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。]4．(2019·长沙第一中学高三模拟)下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()A．基因型为AaXBXb的雌性个体产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子B．次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有2条X染色体C．基因型为AaXbY的雄性个体产生AaXb和Y的异常精子D．基因型为AaXBXb的某卵原细胞产生aXB、A、AXbXb的三个极体C[该个体为雌性个体，如符合基因的自由组合定律，则能产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子，与减数第一次分裂后期染色体的异常行为无关，A错误。初级卵母细胞在减数第一次分裂后，形成的次级卵母细胞均含有X染色体，当进行到减数第二次分裂后期时，姐妹染色单体分离，将含有2条X染色体，属于正常情况，B错误。基因型为AaXbY的雄性个体进行减数第一次分裂，A与a所在的同源染色体未分离，导致形成AaXb和Y的次级精母细胞，然后进行正常的减数第二次分裂，将形成AaXb和Y的异常精子，符合减数第一次分裂后期染色体的异常行为，C正确。基因型为AaXBXb的某卵原细胞进行正常的减数第一次分裂，形成AXb的第一极体和aXB的次级卵母细胞，而AXb的第一极体进行减数第二次分裂，Xb所在的姐妹染色单体未分离，形成A、AXbXb的两个第二极体，次级卵母细胞分裂正常，形成aXB的卵细胞和aXB的第二极体，因此属于减数第二次分裂后期染色体的异常行为，D错误。]减数分裂过程产生异常配子的原因(以基因型为AaBB的精原细胞为例)8考查受精作用和遗传的多样性和稳定性5．(2019·高考前仿真)如图为果蝇体细胞染色体模式图，若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂产生的一个卵细胞的基因组成为ABc，则该初级卵母细胞产生的三个第二极体的基因组成为()A．Abc、abC、aBCB．ABc、abC、abCC．abc、aBC、AbCD．ABC、abc、abCA[据图可知，该果蝇基因组成为AaBbCc，其中A、a和B、b位于一对同源染色体上，已知产生的卵细胞的基因组成为ABc，则可知减数分裂过程中发生了交叉互换，根据互换结果可以判断，次级卵母细胞产生的极体为Abc，另外两个极体为abC、aBC，A正确。]6．从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，错误的是()A．减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一B．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一C．受精时，雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因D．减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性C[受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减数第一次分裂过程9中。]减数分裂和有丝分裂的比较1．有丝分裂和减数分裂的不同点分裂方式比较项目有丝分裂减数分裂分裂的起始细胞体细胞或原始生殖细胞精(卵)原细胞细胞分裂次数一次二次同源染色体的行为存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离非同源染色体的行为不出现自由组合自由组合子细胞染色体数目不变减半子细胞的名称和数目2个体细胞4个精子或1个卵细胞和3个极体子细胞间的遗传物质相同不一定相同2.有丝分裂和减数分裂的相同点(1)染色体(质)都只复制一次。(2)分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重建过程。(3)都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象。1．同一个体中细胞有丝分裂前期和减数第一次分裂前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。(×)[提示]DNA分子数目