高三生物高效课堂资料学案12细胞增殖和受精作用

高三生物高效课堂资料
第二章基因和染色体的关系
学案12 减数分裂和受精作用
【考点及能力要求】
1.掌握减数分裂的过程以及各时期的主要特征
2.掌握受精作用的过程与意义
3.理解减数分裂与有丝分裂的异同并能灵活应用于图像判断类题目
【基础知识讲解】
[预备知识]
1．减数第一次分裂中同源染色体的行为是什么？
2．基因重组的类型及发生的时期是什么？
[知识析理]
知识点一细胞周期与细胞增殖的方式
1．细胞增殖的周期性
（1）细胞周期①条件：连续分裂的细胞。

②组成：细胞周期＝分裂间期＋分裂期。

（2）细胞增殖（真核细胞）的概述
①方式：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。

②过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。

③意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

2．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例
3．动植物细胞有丝分裂的主要区别
4．无丝分裂
知识应用1、（2016年海南卷，6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（）
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
【变式训练1】（2016届吉林省毓文中学高三9月月考生物试卷）下图是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是（）
A．上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙
B．显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期
C．开始出现染色体的时期是丁；染色体开始转变成染色质形态的时期是丙
D．若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于丙图
解题指导：有丝分裂过程中细胞结构的变化
（1）纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。

（2）核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。

（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）
间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分配到子细胞。

（4）染色体行为变化规律
知识点二细胞的减数分裂与受精作用
1．细胞的减数分裂
（1）条件：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时。

（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。

（4）结果：生殖细胞中染色体是原始生殖细胞的一半。

2．精子的形成过程
3．卵细胞的形成过程
4．受精作用
（1）概念：精子与卵细胞相互识别，融合成受精卵的过程。

（2）实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。

（3）结果：受精卵中染色体一半来自父方，一半来自母方。

知识应用2、（2016年江苏卷，31）研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态，数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体）。

图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。

请回答下列问题：
（1）图1中细胞分裂的方式和时期是＿＿＿＿＿＿，它属于图2中类型＿＿＿＿的细胞。

（2）若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是＿＿＿＿＿＿。

（3）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是＿＿＿＿＿＿。

（4）在图2 的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有＿＿＿＿＿。

（5）着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有＿＿＿＿（用图中字母表述）。

（6）珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。

细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。

现有3组实验：用细胞松弛素B分别
阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。

请预测三倍体出现率最低的是＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

变式训练2（2016届吉林省毓文中学高三9月月考生物试卷）如图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量。

下列叙述不正确的是（）
A．甲、乙两图所示细胞都有2个染色体组
B．甲、乙两图所示细胞所处的时期分别对应图丙的BC段和DE段
C．图丁中a时期可对应图丙的DE段，图丁中b时期的细胞可以对应图乙所示的细胞
D．有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示
解题指导：判断细胞分裂方式和时期的方法
（1）解答细胞图或者坐标图常结合染色体个数和同源染色体行为进行判断
（2）结合染色体的行为与形态进行判断
[典题举例与答题指导]
例1．（2016浙江卷）下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是（）
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前期，都进行1次染色质DNA 的复制
B.细胞周期的G 2期已经形成了 1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂，中期II 染色体数和染色体DNA 分子数分別为12和24
D.若在G 2期某染色质的1个DNA 分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
解题指导：减数分裂与可遗传变异的关系
(1)基因突变—减Ⅰ前的间期DNA 复制。

(2)基因重组⎩⎪⎨⎪⎧ ①减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染 色单体交叉互换②减Ⅰ后期非同源染色体上非等位 基因自由组合
(3)染色体变异—减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。

例2．右图中甲—丁为某动物（染色体数=2n ）睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单 体数和DNA 分子数的比例图，关于此图叙述中不正确的是（ ）
A ．甲图可表示有丝分裂前期
B ．乙图可表示减数第二次分裂前期
C ．丙图可表示减数第二次分裂后期
D ．丁图可表示有丝分裂后期
解题指导：减数分裂和有丝分裂图像识别与判定方法：针对二倍体生物，有三看
一看染色体的数目：如果是奇数，一定是减数第二次分裂；如果是偶数，进行二看
二看有无同源染色体：若无，是减数第二次分裂；若有进行三看
三看有无同源染色体的行为---联会、四分体、分离
例3 ．(2015·海南)如图是某二倍体生物减数第一次分裂形成的子细胞，正确的是( )
A ．正常情况下，基因
B 、b 所在的染色体不可能是X 染色体
B ．该细胞中有4条染色单体、2个染色体组
C ．该细胞形成过程中发生了基因突变
D ．该细胞分裂结束即可进行受精作用
解题指导：姐妹染色单体出现等位基因的原因：
1有丝分裂 为基因突变 2、减数分裂 为基因突变或交叉互换
【巩固提升】
知识点一 减数分裂
1．(2016 威海一模)如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法中正确的是(
)
A．①②③④都具有同源染色体
B．动物睾丸或卵巢中不可能同时出现以上细胞
C．④的子细胞是精细胞或极体
D．上述细胞中有8条染色单体的是①②③
2．下列有关细胞减数分裂过程中染色体、DNA数目的叙述，错误的是()
A．次级精母细胞中的DNA分子正好和正常体细胞的DNA分子数目相等
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目只有正常体细胞中染色体数目的一半
C．初级精母细胞中染色单体的数目正好和细胞中DNA分子数目相等
D．任何一种哺乳动物的细胞中染色体数目和着丝点数目都相同
3．（2016 河南焦作期末）图甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有()
A．①②B．①④
C．①③D．②④
知识点二有丝分裂和减数分裂的区别
4．如图是细胞分裂过程图，下列有关图中a～c段(不含a、c两点)的有关叙述正确的是()
A．细胞中始终存在同源染色体
B．细胞中始终存在姐妹染色单体
C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1
D．此期的细胞名称为初级精母细胞或初级卵母细胞
5．（2016 天津期中检测）下图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像，下列叙述正确的是()
A．细胞①和④中的DNA分子数∶染色体数＝1∶1，细胞②的子细胞叫做次级精母细胞
B．细胞①②③④产生的子细胞中均含有同源染色体
C．细胞①分裂形成的是体细胞，细胞④分裂形成的是精细胞或极体
D．等位基因的分离发生在细胞④中，非等位基因的自由组合发生在细胞②中
6．下图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是()
A．上述①、②、③细胞中染色体与DNA比例为1∶2
B．细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C．上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D．④细胞分裂前，细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2
7．下列是有关细胞分裂的图示。

图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：
(1)图1中AB段形成的原因是________，该过程发生于细胞分裂的________期，图1中CD段形成的原因是________________。

(2)图2中甲细胞处于图1中的________段，乙细胞处于__________________段，丙细胞处于________段。

(3)对图2乙细胞分析可知，该细胞含有________条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为________，该细胞处于________分裂的________期，其产生的子细胞名称为________。

画出乙细胞最终形成配子的染色体组成。

(4)丙图所示细胞含有________对同源染色体，________条染色单体，________个DNA分子。

该细胞产生子细胞的名称是__________________________。

8．下列示意图分别表示某二倍体雌性动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。

请分析并回答：
(1)图1中a、b、c柱表示染色体的是________，图2中表示二倍体生物体细胞分裂时期的是图________。

(2)图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的________，图2中丙所示的细胞有________个染色体组。

(3)图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是____________；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图2中的________过程。

(4)符合图1中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是________________________。

图1中哪些时期所对应的细胞内不存在同源染色体？________(填编号)。

学案12 减数分裂和受精作用
预备知识
1、减数第一次分裂中同源染色体的行为是：同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，分别移向细胞两极。

2、基因重组的类型及发生的时期是：减一前期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；减一后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

知识应用1、
【答案】C
变式训练1
【答案】D
知识应用2、
（5）有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂。

对应图2中的b转变为a，d转变为c。

（6）受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体，故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂。

【答案】（1）有丝分裂后期 a （2）次级精母细胞
（3）bde（4）ab （5）b→a d→c
（6）阻滞第一次卵裂受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
变式训练2、【解析】甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组，A正确；图丙中BC段的每条染色体含有2个DNA分子，与图甲对应，DE段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应，B正确；图丁中a时期DNA和染色体数目相同，相对含量都为4，对应有丝分裂的后期、末期，图丙的DE
【答案】C
典型例题
例1【答案】 D
例2 D
例3 【解析】由题意知该动物为二倍体生物，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，故该细胞只含一个染色体组，不具有同源染色体，A项正确，B项错误；图中的姐妹染色单体上分别携带B、b 基因，既可能是基因突变的结果，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，C项错误；精子形成后还需要经过变形才能进行受精作用，D项错误。

【答案】 A
巩固提升
1、解析：通过①②③④图示不能确定是雄性还是雌性动物细胞分裂图。

④为减数第二次分裂后期，而且细胞质均等分裂，所以④的子细胞可能是精细胞或极体。

答案： C
2、解析：减数第二次分裂后期，每条染色体上的着丝点一分为二，两条姐妹染色单体形成两条子染色体，结果是细胞中染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等。

答案： B
3、解析：减数第一次分裂的特点：同源染色体分离。

减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中，所以由同一个精原细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成基本相同或恰好“互补”。

根据图乙中各细胞内染色体特点分析，①图与图甲的染色体组成互补，③图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出①③与图甲精细胞可能来自同一个精原细胞。

答案： C
4、解析：a～c段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。

bc段不含同源染色体；a～c段，着丝点没有分裂，始终存在姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA 分子数的比一直是1∶2；图中a～b段细胞名称为初级精(卵)母细胞，b～c段为次级精(卵)母细胞或极体。

答案： B
5、解析：细胞①处于有丝分裂后期，每个染色体上有1个DNA分子，其分裂产生的体细胞中有两对同源染色体；细胞②处于减数第一次分裂后期，其细胞质的平均分配表明该动物为雄性个体，细胞②的子细胞叫做次级精母细胞，A正确；细胞④的子细胞是精细胞，不会是极体，C错误；同源染色体上等位基因的分离以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合均发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞②中，D错误。

答案： A
6、解析：①为有丝分裂后期，②为减数第一次分裂后期，③为有丝分裂中期，C错误；细胞中染色体与DNA的比例为1∶2的图形中，应有染色单体，据题图可知①中无染色单体，只有②③符
合，A错误；④为减数第二次分裂后期，此细胞分裂前，细胞中有染色单体，染色体与DNA比例为1∶2，D正确；有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体，②产生的子细胞无同源染色体，B错误。

7、答案：(1)DNA复制(或染色体复制) 间着丝点分裂
(2)DE BC BC
(3)8 1∶2减数第一次后次级卵母细胞和第一极体如图
(4)0 4 4 精细胞或卵细胞和极体或极体
8解析：(1)图1是减数分裂，b从无到有再到无，表示染色单体；a发生减半，且在Ⅱ、Ⅲ中与c存在1∶2的关系，表示染色体；c加倍(复制)，再两次减半，表示DNA。

图2中甲是有丝分裂中期，乙是减数第二次分裂中期，丙是减数第一次分裂后期。

(2)图1中Ⅲ染色体已减半，表示减数第二次分裂某时期，对应图2中的乙。

图2中丙细胞移向两极的各为1个染色体组。

(3)图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程是间期DNA的复制。

由Ⅱ变化为Ⅲ是减数第一次分裂，相当于图2中的丙→乙过程。

(4)图1中Ⅳ所示数量关系是体细胞的一半，可表示卵细胞或(第二)极体。

图1中不存在同源染色体的细胞应是处于减数第二次分裂或减数分裂结束后的细胞，是Ⅲ和Ⅳ。

答案：(1)a 甲(2)乙 2 (3)DNA复制和有关蛋白质合成丙→乙(4)卵细胞或(第二)极体Ⅲ和Ⅳ。