高考生物考点精析精练17配子的形成过程和受精作用.docx
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高考生物考点精析精练17配子的形成过程和受精作用
考点17配子的形成过程和受精作用
●基础知识自主疏理
1.受精作用
(1)概念:
卵细胞和精子相互识别,融合为
的过程。
(2)过程:
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合,使彼此的
会合在一起。
(3)实质:
精子和卵细胞的细胞核相融合,彼此的染色体会合。
(4)意义:
受精作用使受精卵中的染色体恢复到
中的数目;其中有一半的染色体来自父方,另一半来自母方。
减数分裂和受精作用,既使得新一代染色体组成具有多样性,又使得前后代体细胞中
保持恒定。
校对:
受精卵
染色体
体细胞
染色体数目
●自主检测过关
1.猴子的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是()
A.受精卵和次级精母细胞B.受精卵和初级精母细胞
C.初级精母细胞和雄猴的神经元D.精子和雄猴的肠上皮细胞
2.一个基因为AaBb的卵原细胞(按自由组合规律遗传)假定产生了一个基因组合为AB的卵细胞。
则随之产生的三个极体的基因组合应为()
A.Ab、aB、abB.AB、ab、abC.ab、ab、abD.AB、AB、AB
3.下图中甲~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,关于此图叙述中错误的是()
A.甲图可表示减数第一次分裂前期B.乙图可表示减数第二次分裂前期
C.丙图可表示有丝分裂间期的第一阶段D.丁图可表示有丝分裂后期
4.右图是自然界中豌豆的生殖周期示意图,下列有关叙述正确的是()
A.基因的表达主要在a过程中
B.纯种豌豆自交产生的子代只有一种性状
C.非等位基因的自由组合发生于c过程中
D.在d过程中同源染色体会发生联会
5.根据科学家研究证实,由精子细胞变为精子的过程中,细胞核变为精子的头部;部分细胞质变成精子的颈部和尾部;大部分细胞质及多数细胞器被丢弃;但全部线粒体保留下来,并集中在颈部。
对这一现象的最好解释是:
(1)细胞核内含有______________,以便传给下一代。
(2)丢弃大部分细胞质和细胞器,可使精子体积______,运动_______。
(3)精子快速运动主要靠___________的摆动,其运动动力主要产生于____________。
(4)保留全部线粒体的意义在于:
线粒体是___________场所,通过线粒体的生理活动,形成精子运动所需的____________。
1.C.解析:
初级精母细胞,雄猴的神经元和雄猴的肠上皮细胞的性染色体组成为XY型,而受精卵中可为XX或XY,次级精母细胞和精子中可为X或Y。
2.B.解析:
一个卵原细胞可形成4个子细胞,两种类型,AB和ab,或Ab和aB。
3.D.解析:
细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例可为1:
2:
2(有丝分裂间期的第二阶段,前期,中期,减数第一次分裂前期,中期,减数第二次分裂前期,中期)或1:
0:
1(有丝分裂间期的第一阶段,后期,末期,减数第二次分裂的后期,末期。
)D答案可表减数第二次分裂的末期。
4.C.解析:
基因的表达可发生在豌豆整个个体发育过程中,纯种豌豆自交产生的子代某一种性状只有一种表现类型,同源染色体会发生联会是在c过程中。
5.解析:
精子细胞变为精子的过程中,细胞核变为精子的头部,因为细胞核内含有遗传物质,在受精作用形成子代的过程中传给子代,细胞质变成精子的颈部和尾部,颈部含有大量线粒体,为精子快速运动提供能量。
答案:
(1)遗传物质;
(2)变小,更灵活;(3)尾部;线粒体;(4)有氧呼吸的主要;能量。
●考点详解及类型讲解
一、受精作用
(1)实质:
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。
(2)减数分裂和受精作用的意义
①通过减数分裂和受精作用产生的新个体,继承了父母双方的遗传物质,由于减数分裂产生的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,因此,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。
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。
问题探究:
1.精子和卵细胞相互识别的基础是什么?
细胞膜上的糖蛋白
二、配子形成过程中染色体组合的多样性
(1)解释配子形成过程中染色体组合的多样性:
在生物体的有性生殖过程中,配子的形成都要经过减数分裂,减数分裂过程中染色体的复制,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,以及同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换等行为,导致子细胞中的染色体数目减半且具有异质性(精子和卵细胞的细胞质分裂方式不同),从而直接影响生物的遗传和变异,因此说,减数分裂是生物的有性生殖、遗传和变异的细胞学基础。
(2)产生配子种类和数目的规律
①数目:
一个精原细胞产生的精子数为4个,n个精原细胞产生的精子数为4n个
一个卵原细胞产生的卵细胞数为1个,n个卵原细胞产生卵细胞数为n个
②种类:
一个基因型为YyRr的精原细胞产生精子的种类为2种(YR、yr或Yr、yR)
一个基因型为YyRr的卵原细胞产生卵细胞的种类为1种(YR或Yr或yR或yr)
一个基因型为YyRr的生物体产生精子(卵细胞)种类为4种(YR、Yr、yR、yr)
※n对等位基因分别位于n对同源染色体上
一个精原细胞产生精子的种类为2种
一个卵原细胞产生卵细胞的种类为1种
一个生物体产生精子(卵细胞)的种类为2n种;
问题探究:
2.一个人形成的某个配子中,23条染色体全部来自父亲的概率是多少?
人形成配子的过程中,来自父方和母方的各23条染色体中的任一条的概率都是1/2,则23对同源染色体中来自父方的23条染色体同时进入一个配子的概率为(1/2)23。
类型一受精作用
例1.下列细胞中,属于果蝇配子并能形成受精卵的是()
A.甲与乙B.乙与丙C.乙与丁D.丙与丁
解析:
果蝇为二倍体,配子中不能出现同源染色体,排除甲和丙,因此只能是乙与丁的组合。
答案:
C
变式1.一对夫妻中,男性色觉正常,女性色盲,婚后生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子,产生这种染色体变异的细胞和时期分别是()
A.卵细胞、减数第一次分裂后期B.卵细胞、减数第二次分裂后期
C.精子、减数第一次分裂后期D.精子、减数第二次分裂后期
解析:
父亲的基因型为XBY,母亲的基因型为XbXb,儿子的表现型为色觉正常,因此基因型为XBXbY,推出在受精时精子是异常的,精子的基因型为XBY,造成此结果的原因是减数第一次分裂过程中同源染色体未分离。
答案:
C
规律总结:
性染色体组成为XXY的个体,变异可能来自母本减数分裂的第一和第二次分裂,也可能来自父本减数分裂第一次分裂;性染色体组成为XYY的个体,变异只来自父本减数第二次分裂。
类型二配子形成过程中染色体组合的多样性
例2.三个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成的精子细胞的种类可能有()
A.2种B.4种C.2种或4种D.2种或4种或8种
解析:
一个基因型为AaBb的精原细胞产生精子的种类为2种(AB、ab或Ab、aB),故三个精原细胞可能产生精子的种类为2种或4种。
答案:
C
变式1.假设某生物体细胞中有3对同源染色体,其中A、B、C3条来自父方,A’、B’、C’3条来自于母方。
经减数分裂产生的生殖细胞中,同时含有A、B、C的几率是
A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16
解析:
减数分裂过程中同源染色体分离,一极出现A的可能性为1/2,同理出现B、C的可能性都为1/2,则一极同时出现ABC的几率为1/2×1/2×1/2=1/8。
答案:
C
规律总结:
一个精原细胞无论有多少同源染色体,减数分裂产生四个精子两种类型;一个卵原细胞无论有多少同源染色体,减数分裂只产生一个卵细胞有可能两种类型;多个性母细胞则按2n计算.
类型三实验探究
图甲显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果。
(1)根据图甲写出两项细胞减数分裂的特征。
(2)有些时候,人类在产生配子时,细胞减数分裂过程中出现不正常的情况。
如图乙显示涉及一对同源染色体的不正常分裂情况:
①如何分辨配子A和配子B?
。
②异常配子A、B产生的原因有可能是。
③如果一个A的卵子(含两条21号染色体)成功地与一个正常精子受精,写出新个体将会患的遗传病名称:
。
④这种在细胞分裂中的不正常情况可能发生在性染色体上。
一个B卵子与一个正常精子受精而形成不同类型的合子,如图丙所示:
解释为什么XO类型的合子丙可发育成一个个体,而YO的合子却不能?
。
解析:
(1)从图示可知,1个亲代细胞经减数分裂后形成了4个配子;配子中无同源染色体且染色体数目减半。
(2)在A配子中仍然含有同源染色体,B配子中无染色体,这是由于减数第一次分裂后期,同源染色体没有分开而进入同一个次级精母或卵母细胞中,另一个次级精母或卵母细胞中则无。
由于X染色体较Y染色体大,X染色体携带更多的基因,而这些基因对合子的生存及其随后发育是必需的。
答案:
(1)1个亲代细胞可产生4个子细胞;每个子细胞内染色体数目减半;同源染色体分开并分配到不同的子细胞中(写出其中两条即可)
(2)①A配子中含有一对同源染色体,B配子中则不含染色体;
②减数第一次分裂后期,同源染色体没有分开,进入同一个细胞中;
③21三体综合征;
④X染色体较Y染色体大,可能含有个体发育所必需的基因。
●高考真题
真题1.(2007·上海)人的一个上皮细胞中DNA含量约为5.6×10-6ug,则人的一个受精卵、成熟红细胞和精子中的DNA含量分别约为()
A.5.6×10-6、5.6×10-6和2.8×10-6ugB.5.6×10-6、0和2.8×10-6ug
C.2.8×10-6、5.6×10-6和5.6×10-6ugD.11.2×10-6、0和5.6×10-6ug
解析:
本题考查的是减数分裂过程中物质含量的变化;受精卵与上皮细胞中DNA含量一致;成熟红细胞无细胞核不含有DNA;精子中的DNA含量减半。
答案:
B
真题2.(2006·广东)某生物的体细胞染色体数为2n。
该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是()
A.分裂开始前,都进行染色体的复制
B.分裂开始时,每个细胞中的染色体数都是2n
C.分裂过程中,每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D.分裂结束后,每个子细胞的染色体数都是n
解析:
本题考查减数分裂和有丝分裂的区别;减数分裂的第二次分裂不进行染色体的复制,故A错;减数第一次分裂同源染色体分离,染色体数目减半,故B错;有丝分裂结束后子细胞染色体数为2n。
答案:
C
真题3.(2006·上海生物)右图是一个哺乳动物细胞的示意图,它属于()
A.精巢中的细胞
B.受精卵
C.骨髓干细胞
D.雄配子
解析:
本题考查的知识点是细胞分裂各时期的图象的识别;图中发生了同源染色体联会后同源染色体正发生分离,因此图中所处时期因为减数第一次分裂的后期,而且此细胞分裂为均等分裂,所以为精巢中的初级精母细胞。
答案:
A
真题4.(2006·江苏生物)下图为男性曲细精管横切面模式图.表示由精原细胞(a)生成精于的过程。
图中可能含有46条染色体的细胞是()
A.细胞aB.细胞bC.细胞cD.细胞d
解析:
本题考查的知识点是减数分裂;人体细胞中含有46条染色体,精原细胞中染色体数目与体细胞相同,在减数第一次分裂过程中,同源染色体尚未分配到子细胞中,因此初级精母细胞(如细胞b)中含有46条染色体,在减数第二次分裂过程中,次级精母细胞中无同源染色体存在,染色体数目减半,但是在减数第二次分裂的后期,由于姐妹染色单体的分开,此时期细胞(如细胞c)中染色体数目暂时加倍,也含有46条染色体。
答案:
ABC
●基础巩固训练
一、单项选择题
6.豌豆某细胞在形成花粉时,减数第二次分裂后期有染色体14条,此细胞在减数分裂过程中可产生四分体()
A.14个B.7个C.28个D.56个6.B.解析:
豌豆某细胞在形成花粉时,减数第二次分裂后期有染色体14条,则体细胞中应有14条染色体(7对同源染色体),则可产生四分体7个。
7.下列一定进行减数分裂的是()
A.精原细胞的形成B.受精卵的分裂
C.动物精巢中的细胞D.有性生殖细胞的形成
7.D.解析:
精原细胞自身的增殖和受精卵的分裂是有丝分裂,动物精巢中的细胞有的进行减数分裂,有的进行有丝分裂。
而有性生殖细胞的形成一定要进行减数分裂。
8.(08连云港调研)人类的多指(A)对正常指(a)为显性。
在一个男性多指患者(Aa)的下列细胞中,不含或可能不含显性基因A的是()
①神经细胞②成熟的红细胞 ③初级精母细胞 ④次级精母细胞 ⑤精子
A.①② B.②④⑤ C.①③⑤ D.③④⑤
8.B.解析:
神经细胞和初级精母细胞具有A基因,成熟的红细胞无核,不含有A基因,次级精母细胞和精子可能不含有A基因。
9.下列对四分体的叙述正确的是()
A.一个细胞中含有4条染色体B.一个细胞中含有4对染色体
C.一个细胞中含有4条染色单体D.一对同源染色体含4条染色单体
9.D.解析:
1个四分体具有2条染色体,4条染色单体,4个DNA分子。
10.在动物的睾丸细胞中,由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有X种;DNA分子结构稳定性最低的时期是Y期;DNA分子复制出的两个DNA分子彼此分离发生在Z期。
下列分别针对X、Y、Z的答案正确的是()
A.5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B.5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
C.3、分裂前期、减数第一次分裂后期或第二次分裂后期
D.6、分裂间期、减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
10.A.解析:
动物细胞中的核酸包括DNA和RNA,因此A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有5种;间期染色体复制解螺旋时,DNA分子结构稳定性最低;着丝点分裂,姐妹染色单体分离,此时细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
二、多项选择题
11.(08深圳二模)假设右图是一个哺乳动物细胞分裂的示意图,该细胞()
A.位于精巢中
B.含有两对同源染色体
C.为初级精母细胞
D.只含两对等位基因
11.ABC。
解析:
该图是减Ⅰ后期,同源染色体分开;染色体上有许多等位基因。
12.(08广州调研)下列关于细胞分裂与生物遗传关系的叙述,正确的是()
A.原核生物的遗传不遵循孟德尔定律
B.细胞分裂过程中,质基因与核基因都平均分配
C.用秋水仙素处理大肠杆菌,可使其染色体加倍
D.基因分离定律、自由组合定律,可以在配子形成过程中同时起作用
12.AD。
解析:
细胞分裂过程中,由于细胞质分裂不均使质基因不平均分配;大肠杆菌是原核生物,没有染色体。
13.(2007深圳调研)下列有关细胞分裂的叙述中,正确的是()
A.细胞分裂一定有DNA的复制
B.细胞分裂一定有蛋白质的合成
C.细胞分裂一定有同源染色体的配对
D.细胞分裂一定有纺锤丝的出现
13.AB.解析:
细胞分裂都会进行一些物质和能量的准备,物质主要是DNA的复制和蛋白质的合成。
●能力提高训练
14.(2008深圳调研)基因型为AaBbCc的一个初级卵母细胞,经过减数分裂形成的卵细胞类型有()
A.1种B.2种C.8种D.16种
15.(2008广州调研)右图是某植物—个正在分裂的细胞,下列叙述正确的是()
A.该植株的基因型必为AaBB
B.若该植株是由花粉发育而来的,则其亲本是四倍体
C.若该植株是由受精卵发育而来,则其配子是二倍体
D.该细胞发生过基因突变
16.(2007惠州调研)下列肯定不含同源染色体的是()
A.精子细胞和卵细胞B.单倍体细胞
C.一个染色体组D.次级精母细胞
17.(2008广东六校联考)在进行染色体组型分析时,发现某人染色体的组成为44+XXY,这不可能是由于该患者的亲代在形成配子时()
A.次级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向细胞的同一极
B.次级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向细胞的同一极
C.初级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向细胞的同一极
D.初级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向细胞的同一极
18.(2008惠州调研)如果将含有2对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记,那么该细胞进行减数分裂产生的4个精子中,含15N的精子所占的比例是()
A.25%B.50%C.75%D.100%
19.右图是基因型为RrEeDd的某种动物的一个卵细胞基因组成示意图。
请据图回答:
(1)该种动物体细胞内含有__________对同源染色体,在体细胞有丝分裂中期共含有_____________个DNA分子,初级卵母细胞分裂的后期含____________条染色单体。
(2)由此图判断该动物雌性个体能形成_________种卵细胞。
(不考虑变异)
(3)请画出形成如图所示卵细胞的次级卵母细胞分裂后期的示意图(染色体上请标出有关基因)
20.(2007·广东)在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。
实验表明,交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中,这种现象称为有丝分裂交换。
下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图,其中D和d,E和e,F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。
⑴请问该细胞在发生有丝分裂交换后,产生几种基因型的子代表皮细胞?
并分别写出基因型。
。
⑵如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换,那么该生物产生的配子有几种基因型?
并写出基因型。
。
⑶如果上图是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果,请问由它产生的配子类型有几种?
并写出基因型。
。
⑷如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换,你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大?
为什么?
。
14.A。
解析:
一个初级卵母细胞只能产生一个卵细胞。
15.B。
解析:
姐妹染色单体上出现A和a基因,可能原因包括基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换造成的;几倍体是个体,配子不能称为几倍体。
16.C。
解析:
一个染色体组是一组非同源染色体,多倍体产生的精子细胞或卵细胞有可能含有同源染色体。
17.A。
解析:
次级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向细胞的同一极,产生XX或YY的精子,与X的卵细胞融合,不可能形成XXY的染色体组型。
18.D。
解析:
适用图解法,先同源染色体分离,后姐妹染色单体分开。
19.解析:
该动物的E和R在同一条染色体上,一个卵细胞中有2条染色体,则体细胞中有4条染色体,在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,能形成4种配子。
答案:
(1)2;8;8;
(2)4;(3)略。
20.解析:
综合考查考生对细胞学和遗传学核心知识的理解和掌握。
答案:
(1)2种或1种(2种可能,一种可能出现2种基因型,一种可能出现1种基因型);
DdEeFF和DdEeff或DdEeFf;
(2)2种;DEF和def;(3)4种;DEF、DEf、deF、def;(4)减数分裂的贡献更大。
因为减数分裂所产生的重组配子能遗传到下一代,而有丝分裂产生的细胞只是对个体的局部有影响。
单元体系构建
有丝分裂
染色体复制
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
着丝点分裂
疑难深化整合
图形的判断:
1.二倍体生物的分裂图像鉴别:
有丝分裂
减数分裂
减Ⅰ
减Ⅱ
前期
中期
后期
2.有丝分裂、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体、染色体组数的规律性变化(假设生物正常体细胞中染色体数为2N)曲线图
染色体
DNA
染色单体
减
数
分
裂
有
丝
分
裂
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