全国版高考生物复习：减数分裂和受精作用学案

第13讲减数分裂和受精作用

[考纲明细] 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

板块一知识·自主梳理

一、减数分裂及配子形成过程

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．精子的形成过程

(1)精细胞形成过程

(2)精细胞变形成精子3．卵细胞的形成过程

4．精卵形成异同

二、受精作用

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。

◆深入思考

1．精卵的识别体现了细胞膜的哪类功能，其融合的结构基础是什么？

提示识别体现细胞膜的信息交流功能，融合的结构基础是生物膜具有一定的流动性。

2．有性生殖后代多样性的原因？

提示①非同源染色体的自由组合。②同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。③精子和卵细胞结合的随机性。④基因突变和染色体变异。

◆自查诊断

1．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。( )

答案×

2．二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。( ) 答案×

3．同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。( )

答案×

4．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。( )

答案×

5．与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会。( )

答案√

6．人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。( )

答案×

板块二考点·题型突破

考点1

减数分裂过程及受精作用

[2017·全国卷Ⅱ]已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )

[解析]由选项所示的细胞类型可知，这种细胞是精原细胞，在不考虑基因突变和交叉互换的情况下进行分析：减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离(如等位基因G与g、H与h分离)，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合(如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合)，减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞，A、B正确；减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体(不含等位基因)，C正确，D错误。

[答案] D

题型一减数分裂有关概念及各时期特点

1．[2017·河南项城期末]下列关于减数分裂的叙述，不正确的是( )

A．只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂

B．高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中

C．减数分裂过程中染色体只复制一次，且发生在减数第一次分裂前的间期

D．玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数为5对

答案 D

解析进行有性生殖的真核生物在形成生殖细胞的过程中发生减数分裂，A正确；高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中，B正确；减数第一次分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，此过程也可称为染色体复制，但复制后数目不变，形成的染色体以染色单体形式存在，C正确；玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数虽为10条，但因无同源染色体，故不能称之为5对，D错误。

2．下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是( )

A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体

B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期

C．同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体

D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体

答案 A

解析一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后，形成的是相同的染色体，并非同源染色体，A错误；四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失，B正确；同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体，形成四分体，含有4条染色单体，C、D正确。

技法提升

“四看法”判断同源染色体(二倍体)

(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。

(2)看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。

(3)看细胞所处的时期

①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。

②减数第二次分裂后期，上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。

(4)看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：

①有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。

②其他时期，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。

题型二区分减数分裂的图像

3．[2017·广西桂林模拟]假定某动物体细胞染色体数目2N＝4，图中对②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是( )

A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥

B．②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期

C．④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期

D．②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍

答案 C

解析图②中同源染色体联会形成四分体，处于减数第一次分裂前期；图③中着丝点排列在赤道板上，有同源染色体，处于有丝分裂中期；图④同源染色体分离，分别移向两极，处于减数第一次分裂后期；图⑤中着丝点分裂，姐妹染色单体分开并移向两极，染色体数目