高中生物-减数分裂与有丝分裂

减数分裂的过程与受精作用【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程；受精作用。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别及减数分裂过程。【知识梳理】一、减数分裂（一）概念：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。（二）特点：染色体只复制一次，而细胞分裂两次。（三）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。（四）场所：高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢。二、精子的形成过程（一）减数分裂第一次分裂：1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞。（二）减数分裂第二次分裂：2个次级精母细胞4个精细胞4个精子。三、卵细胞形成过程1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体（3个极体退化消失）。四、配子中染色体组合多样性的原因（一）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。（二）同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。五、受精作用（一）概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。（二）过程1、精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。2、卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以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，使彼此的染色体会合在一起。（三）结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。（四）意义1、有利于生物在自然选择中进化。2、就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用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。【思考感悟】卵细胞和精子的遗传物质含量相等吗？细胞核中遗传物质（染色体上的）相等，细胞质中遗传物质不相等，卵细胞的多于精子的。【基础训练】1、下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的是（A）A、二者形成过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合染色体复制染色单体分开着丝点分裂，染色体复制减数第一次分裂减数第二次分裂非同源染色体自由组合同源染色体分离交叉互换，，联会变形现象B、二者形成过程中都有染色体的复制和均分，二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半C、精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同D、形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞2、下列有关受精作用的叙述中，错误．．的一项是（A）A、受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半B、受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C、受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同D、受精卵中的染色体，来自父、母双方的各占一半3、下列各图表示某雄性动物细胞分裂的一组图像，请据图回答：（1）该动物的体细胞中染色体数目是4条，该动物可以形成4种类型的精子。（2）正在进行减数分裂的细胞是图B、D、E，含有染色单体的细胞是图B、C、E。没有同源染色体的细胞是图D、E。（3）图B所示的细胞有2个四分体，图C所示的细胞所处的分裂时期为有丝分裂中期，图D所示的细胞经细胞分裂后形成的是精细胞。（4）A细胞有8条染色体，有8个DNA分子，有4个染色体组，A细胞经分裂形成的子细胞是体细胞。（5）此5个细胞发生的先后顺序可能是C→A→B→E→D。【专题训练】4、（多选）细胞减数第一次分裂过程中会出现（A、B、C）A、同源染色体配对(联会)B、四分体中的非姐妹染色单体之间交叉、互换C、同源染色体彼此分离D、姐妹染色单体分离5、下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是（C）A、甲、乙、丙中都有同源染色体B、卵巢中不可能同时出现这三种细胞C、能够出现基因重组的是乙D、丙的子细胞是精细胞减数分裂中的规律性变化【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别。【知识梳理】一、减数分裂中的规律性变化（一）数量变化曲线（二）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性原细胞经复制形成初级性母细胞，再经分裂形成次级性母细胞（或第一极体）次级性母细胞（或第一极体）经分裂形成精细胞或卵细胞与第二极体（或第二极体）着丝点变化不分裂分裂染色体数目2N→N（减半）N→2N→NDNA分子数目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（N对）无二、精子和卵细胞形成过程的比较项目精子卵细胞不同点部位动物睾丸或精巢动物卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质的分裂分配情况两次分裂都均等只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等分裂结果1个精原细胞形成4个精子。在无交叉互换时形成2种精子，有交叉互换时形成4种精子1个卵原细胞形成4个子细胞，其中1个是卵细胞，3个是极体是否变形4个精细胞变形后形成4个精子不需变形相同点（1）染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：○1染色体都在减数第一次分裂的间期复制○2减数第一次分裂同源染色体联会（可发生交叉互换）、均分，非同源染色体的自由组合○3减数第二次分裂都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开（2）产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半三、几组概念的区别与联系：（一）染色体、染色单体和DNA数目1、染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。2、染色单体是染色体复制后形成的，一个着丝点上连接着的两条相同的染色单体，其整体是一条染色体。染色单体存在的时期是染色体复制之后着丝点分裂之前。3、不含染色单体的染色体上，每条染色体含有1个DNA分子，含有染色单体的染色体上，每条染色体含有2个DNA分子。比较见下表：（二）同源染色体和非同源染色体1、同源染色体：（1）一条来自父方，一条来自母方——来源相同。（2）形态、大小一般相同（X、Y不相同）。（3）在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。2、非同源染色体：在减数分裂中不进行配对的两条染色体，它们的形态、大小一般不相同，它们的来源可以相同也可以不同。3、比较见右表（三）同源染色体与四分体1、四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中联会的一对同源染色体才可称作四分体（含有4条染色单体）。2、在有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，所以不存在四分体。（四）概念之间的数量关系1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。【基础训练】1、同源染色体是指（D）A、一条染色体复制形成的2条染色体B、分别来自父方和母方的任意两条染色体C、形态特征大体相同的染色体D、减数分裂过程中联会的2条染色体2、下列关于四分体的叙述，不正确．．．的是（A）A、每个四分体包含4条染色体，4个DNA分子B、经过复制的一对同源染色体不一定都能形成四分体C、交叉互换发生在四分体时期D、四分体出现在减数第一次分裂前期3、某动物的精细胞中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数分别是（A）A、32、16、64、64B、32、8、32、64C、16、8、32、32D、16、0、32、32【专题训练】4、就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是（D）A、2、4和4B、2、8和4C、4、4和4D、2、4和85、在果蝇的下列细胞中，一定存在Y染色体的细胞是（A）A、初级精母细胞B、精细胞C、初级卵母细胞D、卵细胞有丝分裂与减数分裂过程的比较【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别。【知识梳理】染色体染色单体图形说明相同点：○1一个着丝点；○2一条染色体○1无姐妹染色单体○21个DNA分子○1两条姐妹染色单体○22个DNA分子图形说明○11和2、3和4分别属于一对同源染色体○21和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体○35和6不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体分开后形成的两条相同的子染色体项目有丝分裂减数分裂不同点发生的部位或器官一般的组织器官均可成熟的有性生殖器官母细胞体细胞（受精卵）性原细胞染色体复制一次。有丝分裂间期一次，减数第一次间期细胞分裂次数一次两次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞的中央Ⅰ：同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象Ⅱ：无同源染色体中期染色体的着丝点有规律地排列在赤道板上；有同源染色体Ⅰ：四分体排列在赤道板的两旁Ⅱ：与有丝分裂相同，但无同源染色体后期染色体的着丝点分裂；姐妹染色单体分开；有同源染色体Ⅰ：同源染色体分离，并移向两极Ⅱ：与有丝分裂类似，但无同源染色体同源染色体行为无同源染色体联会、四分体；不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的联会、四分体；出现姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离子细胞数目2个雄为4个，雌为（1＋3）个子细胞类型体细胞生殖细胞（精细胞或卵细胞）最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半（发生在减Ⅰ）子细胞核的遗传物质组成几乎相同不一定相同（基因重组形成多种配子）子细胞中可遗传变异的来源基因突变，染色体变异基因突变，基因重组，染色体变异染色体及DNA数量变化相同点染色体都复制一次；出现纺缍体；均有子细胞产生；均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝点分裂，姐妹染色单体分开意义使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性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【基础训练】1、基因型为AaBb的某动物体内，处于有丝分裂中期的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞相比（B）A、基因型相同B、染色体组数相同C、同源染色体对数相同D、DNA数目相同2、如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是（C）A、a过程没有姐妹染色单体B、b过程细胞数目不变C、c过程发生细胞融合D、d过程没有同源染色体3、如图甲是某动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，乙是该动物一个细胞的局部结构模式图。请分析完成下列问题：（A、B、C表示生理过程，○1～○7表示时期）（1）该动物个体发育的起点是通过甲图中的[B]受精作用形成的，在个体发育过程中只进行[C]有丝分裂过程。（2）姐妹染色单体分离发生在[○3]减数第二次后期和[○6]有丝分裂后期。（3）乙图细胞所处的分裂时期属于甲图中[○2]（填数字）阶段；图中有1个染色体组；该生物细胞中染色体数最多有16条。若乙图中2代表Y染色体，则形成该细胞的场所是睾丸。（4）要鉴定乙图中1的主要成分，应选用的试剂是二苯胺和双缩脲试剂。（5）若乙图a上某位点有基因B，a′上相应点的基因是b，发生这种变化的根本原因是基因突变，乙图细胞的分裂方式与其他体细胞的分裂方式相比较，其本质区别是子细胞染色体数目减半。（6）若甲图A表示一个个体的生殖细胞产生过程，该个体的基因型为AaBb，两对等位基因独立遗传，则○3阶段细胞中的基因组成可能是AABB、AAbb、aaBB、aabb，若经○4形成的细胞的基因型为AaBb，则○6阶段细胞中的基因组成是AAaaBBbb。【专题训练】4、在狗的精巢中，由A、T两种碱基参与构成的核苷酸共有X种；其DNA分子结构稳定性最低的时期在细胞周期的Y期；DNA复制出的2个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列有关X、Y、Z的叙述正确的是（D）A、2、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期B、5、分裂间期、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期C、4、分裂前期、有丝分裂第一次和第二次分裂后期D、3、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期5、仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（CD）A、分裂间期DNA复制与有关蛋白质合成B、姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞C、联会后非姐妹染色单体发生部分DN