1、届高考生物一轮复习学案第5单元 遗传的细胞基础减数分裂和受精作用第五单元 遗传的基本规律及细胞学基础学案 遗传的细胞基础-减数分裂和受精作用考纲要求1.细胞的减数分裂()。2.动物配子的形成过程()。3.动物受精过程()。4.实验：观察细胞的减数分裂。复习要求：1减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化与曲线分析2精子和卵细胞形成过程的比较3减数分裂与遗传规律，伴性遗传和人类遗传病的联系基础自查一、减数分裂的概念分析1.概念：特点：结果：场所：高等动植物的减数分裂发生在 内。其中人与其他哺乳动物的精子是在 中形成的，卵细胞是在 中形成的。二、精子的形成过程1.观察过程图解尝试说出染色体行为变化和
2、细胞变化(1) 间期 染色体行为变化（或特点）： 细胞变化：(2) 减数第一次分裂 染色体行为变化（或特点）细胞的变化：(3)减数第二次分裂 染色体行为变化（或特点）细胞的变化：（4）四个精细胞变形成为四个精子。三、卵细胞的形成过程 。四、受精作用1概念：2实质：结果：4.意义：5有性生殖后代多样性原因课堂深化探究一、减数分裂过程分析与比较1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 名称项目 减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点染色体DNA染色体主要行为同源染色体2画图表示减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线特别提醒 (1)减数分裂过程中染色体数目变化：2n减末期,n减后期,2n减末期,n染色体数目
3、减半发生在减末期，是由于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n2nn，没有减半。减后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。(2)染色体/DNA变化规律及原因：11染色体复制12着丝点分裂113精子、卵细胞形成过程(以动物为例)的异同点归纳 不同点：细胞质分配是否均等；是否变形；结果：1个精原细胞4个有功能的精子，1个卵原细胞1个卵细胞(三个极体退化消失)。相同点：减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在：减前期同源染色体联会，形成四分体四分体时期，可发生交叉互换减后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合(这是基因分离定律、自由组合定
4、律的细胞学基础)减完成，染色体数目减半减的主要特点都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系1减数分裂和受精作用的意义(1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。原因：(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具有重要的意义。原因： .特别提醒 精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。2减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础3减数分裂与可遗传的变异的关系（
5、1）基因突变 时。（2）基因重组 （3）染色体变异 。（4）有丝分裂过程中可发生 三有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析（一）有丝分裂和减数分裂的比较(见下表)减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞细胞分裂次数同源染色体的行为非同源染色体的行为子细胞染色体数目子细胞的名称和数目 相同点（二）有丝分裂与减数分裂图像辨析(以二倍体生物为例)1 有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别 ；与、与的主要区别在于 中期与的主要区别在于 与、与的主要区别在于 后期与比较： ；与比较： 与、比较： 2据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型四观察蝗虫精母细胞减
6、数分裂固定装片1实验原理2实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：3实验流程(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)(2)显微观察特别提醒 精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。对应训练1.在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的2倍，该切片取自（ D ）A人的小肠小皮 B家兔胚胎C绵羊肝脏 D牛卵巢2.仅考虑“核”DNA，下列人体细胞中染色体数可能相同，而DNA含量一定不同的是（D）A初级精母细胞和精细胞B精原细胞和次级精母细胞 C卵原细胞和卵细胞D初级卵母细胞和次级卵母细
7、胞3.下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图，下列叙述正确的是( )。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4.(2012沈阳模考)如图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答下列问题。(1)该细胞中DNA解旋主要发生在_段。(2)细胞中含有同源染色体的时期在_段。(3)EF段形成的原因是_。(4)该细胞主要在_段可能发生等位基因分离；导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的变化可发生在_段。(5)从曲线的_点开始，单个细胞中可能不含
8、Y染色体，单个细胞中可能含两个Y染色体的时期是_段。5.(绘图类)下图甲、乙分别表示某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。请据图回答下面的问题。(1)依据图乙，写出该种生物细胞分裂时，DNA数目的变化规律：_。(2)图甲所示细胞名称为_。该细胞中含同源染色体和等位基因分别为_对。若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别叫做_。(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的_来实现的。(4)图乙中的横坐标各数字中，_表示基因b与b的分开时期。(5)请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细
9、胞时期图像和其产生的配子示意图。实验探究(2009山东理综，27)小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。(1)取材用_作实验材料。(2)制片取少量组织低渗处理后，放在_溶液中，一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_。一定时间后加盖玻片，_。(3)观察用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是_。下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是_。限时训练题型一 减数分
10、裂的概念、过程及特点的考查1、下列关于同源染色体概念的叙述中正确的是( )A一条染色体经复制后形成的两条染色体B一条来自父方、一条来父方、一条来自母方的染色体C在减数分裂中能联会的两条染色体D形状和大小一般都相同的两条染色体2、动物的1个精原细胞在减数分裂中形成4个四分体，则在减数第二次分裂的中期可能有的染色体数、染色单体数分别是( )A2条、4条 B4条、8条C8条、0条 D8条、16条 3、下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是( )A.有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍B有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍C减数第一次分裂后，细胞中染色体数目因同源
11、染色体分离而减半D.减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变4、某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞（ ） A处于有丝分裂中期 B正在发生基因自由组合C将形成配子 D正在发生DNA复制题型二 细胞分裂图像的识别5、若下图为某细胞减数第一次分裂后期图，则该细胞处于减数第二次分裂中期的图像应为 （ ） 6(2011无锡模拟)下图甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2N)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表( )ADNA分子数、染色体数、染色单体数B染色体数、DNA分子数、染色单体数CDNA分子数、染色单
12、体数、染色体数D染色单体数、染色体数、DNA分子数7人类精子发生过程中，下列说法不正确的是( )A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223题组三减数分裂和受精作用的意义8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，正确的是(多选)( )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
13、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9下列有关由精子和卵细胞结合成受精卵的过程的说法，正确的是( )受精卵中的遗传物质主要来自于染色体 受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 受精时精子全部进入卵细胞中 精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N 受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方A B C D10如图所示，下列叙述中正确的是(多选)( )A受精过程就是指的过程B过程不可能有非同源染色体自由组合，是通过细胞分裂和细胞分化来实现的C过程可实现染色体的互换和自由组合，增强了生物的变异性D由于生殖方式的出现，必然加快生物进化的进程题组四综合应用1
14、1如图为某一生物个体的细胞分裂示意图和染色体、染色单体、DNA分子数目关系图。请回答以下问题：(1)若图中的2和6表示两个Y染色体，则此图可以表示的细胞是( )A体细胞 B初级卵母细胞C初级精母细胞 D次级精母细胞(2)该生物体细胞中染色体数最多有_条。假设该生物的一个初级精母细胞中的一条染色体上的DNA分子用15N进行全标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精子细胞中，含15N的精子所占比例为_。(3)图中有_个染色单体，如果上某位点有基因B，上相应位点的基因是b，发生这种变化的原因可能有_。(4)图细胞中染色体、染色单体、DNA数量关系可用图中的_表示。12、下列是有关细胞分裂的问题。图1表
15、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间期。图1中CD段形成的原因是 。（2）图2中 细胞处于图1中的BC段，图2中 细胞处于图1中的DE段。（3）就图2中乙分析可知，该细胞含有 条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为12，该细胞处于 分裂的 期，其产生的子细胞名称为 高考真题体验1（2012江苏）8. 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（ ）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
16、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2（2012山东）27.（14分）几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_条。（2）白眼雌果蝇（XrXr Y）最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇（XR Y）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。（3）用黑身白眼雌果蝇（aa XrXr）与灰身红眼雄果蝇（AA XRY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_，从F2灰身红眼雌
17、果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。（4）用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（Xr Y）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”），M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交试验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：I若 ,则是环境改变; II若 ,则是基因突变;III若 ,则是减数分裂时X染色体不分离3（2012四川）1.蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是（ ）A
18、基因的选择性表达 B. DNA 的半保留复制C. 同源染色体的分离 D姐妹染色单体的分开4(2011上海卷，28)下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是( )。A所处阶段发生基因自由组合B代表初级精母细胞C代表染色体D中的DNA数量比是24415(2011江苏卷)右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )。A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B此细胞中基因a是由基因A经突变产生C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组 6(2010江苏卷)人类精子发生过程中
19、，下列说法正确的是(多选)( )。A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为7(2010安徽卷)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是( )。ADNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同CDNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同8.(2011山东卷
20、，8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是( )。2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A B C D9(2011江苏卷，22)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)( )。ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D着丝点分裂后形成
21、的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异学案 遗传的细胞基础-减数分裂和受精作用答案与解析基础自查一、1.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。2.特点：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。3.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。4.场所：高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。其中人与其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。二、精子的形成过程1.(1) 染色体复制，每条染色体含两条姐妹染色单体。 一个精原细胞一个初级精母细胞。(2) 前期：联会，同源染色体两两配对的现象。四分体：联会后的每
22、对同源染色体含四条染色单体。交叉互换：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生。中期：每对同源染色体排列在赤道板上。后期：同源染色体彼此分离，并移向细胞两极。末期：移到两极的染色体随细胞的分裂被分开，每个子细胞中的染色体数目是原来母细胞的一半。一个初级精母细胞两个次级精母细胞。(3) 前期：非同源染色体散乱排列，无同源染色体，有姐妹染色单体。中期：非同源染色体的着丝点排列在赤道板上。后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极。末期：核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质。两个次级精母细胞四个精细胞（4）四个精细胞变形成为四个精子。三、卵细胞的形成过程1个卵原细胞 1个初级卵母细胞 1
23、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、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相融合，使彼此的染色体会合在一起。3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)，另一半来自卵细胞(母方)。4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。5有性生殖后代多样性原因(1)配子的多样性：减前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减后期非同源染色体之间的自由组
24、合。(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。课堂深化探究一、减数分裂过程分析与比较1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 名称项目 减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点不分裂分裂染色体2nn，减半n2nn，不减半DNA4n2n，减半2nn，再减半染色体主要行为同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合染色单体分开同源染色体有无2减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系1减数分裂和受精作用的意义(1)原因：减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。(2)原因：减数分裂使生殖细胞
25、(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2n)。2减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离(分离定律的基础)，非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合(自由组合定律的基础)。3减数分裂与可遗传的变异的关系(1)减间期DNA复制时。（2）染减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。（可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。三有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析（一）减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体
26、的行为 联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，无交叉互换现象非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精细胞或1个卵细胞和3个极体2个体细胞相同点染色体都只复制一次 分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程 都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象（二）1 有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较)有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂同源染色体的行为特点不同；有无同源染色体同源染色体的行为特点不同；有无同源染色体中姐妹染色单体分离，中同源染色体分离；中有同源染色体，中无同源染色体；中有
27、染色单体，中无染色单体四观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子减数第一次分裂和减数第二次分裂。细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。2(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减分裂。3(1)解离漂洗染色压片。对应训练1.【解析】人的小肠、家兔胚胎及绵羊的肝脏，这些组织或器官的细胞所进行的细胞分裂方式都是有丝分裂，不可能出现细胞内的染色体数目是体细胞的一半的时期，而牛的卵巢内，一部分卵原细胞进行减数分裂，在减数第二次分裂的前期、中期及分裂结束后新形成的卵细胞、第二极体的染色体数目都是体细胞的一半。故D选项符合题意。2.【解析】初级卵母细胞中染色体含量为2n，DNA含量为4n，次级卵母细胞中前期、中期染色体数为n，减数第二次分裂后期染色体数为2n，DNA数为2n，所以初级卵母细胞和次级卵母细胞的后期染色体数目相等，而DNA含量一定不同。故D选项符合题意。3.解析 甲图表示细胞有丝分裂中期的图像，乙图表示减数第一次分裂中期的图像，丙图表示次级卵母
