減數(shù)分裂與配子形成

第1講染色體在有性生殖中的變化細胞的減數(shù)分裂(Ⅱ)動物配子的形成過程(Ⅱ)動物的受精過程(Ⅱ)實驗：觀察細胞的減數(shù)分裂知識點一減數(shù)分裂與配子形成減數(shù)分裂范圍：進行

的生物，

過程中進行的一種特殊有絲分裂過程：染色體只復(fù)制

，而細胞連續(xù)分裂

.結(jié)果：配子中染色體數(shù)目只有體細胞的

.場所：動物：精巢和卵巢；植物：花藥和胚囊

有性生殖配子形成一次兩次一半減數(shù)分裂的過程與配子的形成精子的形成：卵細胞的形成：⑥同源染色體⑦著絲粒

精子的形成卵細胞的形成所經(jīng)時間與過程所經(jīng)時間

，過程

,所經(jīng)時間

，過程

.細胞質(zhì)分裂兩次

分裂兩次

分裂子細胞數(shù)一個精原細胞形成

精子一個卵原細胞只形成

卵細胞是否變形精細胞經(jīng)變形形成精子卵細胞不需要變形二者區(qū)別短連續(xù)長不連續(xù)均等不均等四個一個議一議：(1)同源染色體的形態(tài)、大小一定相同嗎？舉例說明。(2)形態(tài)、大小相同的染色體一定是同源染色體嗎？舉例說明。答案：(1)不一定。如X和Y染色體，人的X染色體比Y染色體大得多，但減Ⅰ

過程中能聯(lián)會，仍稱為同源染色體。(2)不一定。姐妹染色單體由于著絲粒分裂后形成的兩條染色體形態(tài)大小完全相同，因來源相同不屬于同源染色體，一般稱為相同染色體。知識點二受精作用概念：

和

相互識別、融合成為

的復(fù)雜過程過程

(1)精子的

進入卵細胞，尾部留在外面(2)卵細胞的

會發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進入(3)隨后

與

相融合，使彼此的

會合在一起,結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到

中的數(shù)目,其中有一半染色體來自

(父方)，

另一半來自

(母方)意義：對于維持每種生物前后代體細胞中

數(shù)目的恒定，對于生物的,

，都是十分重要的

一個精子一個卵細胞受精卵頭部細胞膜精核卵核染色體體細胞精子卵細胞染色體遺傳和變異算一算：人的體細胞中有46條染色體，其中23條來自父親，23條來自母親。(1)一個人形成的某個配子中，23條染色體全部來自父方的概率是多少？(2)人的一個初級精母細胞和一個初級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂后各形成幾種類型的配子？染色體精子形成各時期的主要特點(連一連)答案：b－Ⅰ

c－Ⅱ

a－Ⅲ

f－Ⅳ

d－Ⅴ

e－Ⅵ

閃記：口訣記憶減數(shù)分裂過程性原細胞作準備，初母細胞先聯(lián)會；排板以后同源分，從此染色不成對。次母似與有絲同，排板接著粒裂匆，姐妹道別兩極去，再次質(zhì)分各西東。染色一復(fù)胞二裂，數(shù)目成半同源別，精質(zhì)平分卵相異，成熟配子數(shù)有別。一、減數(shù)分裂過程分析與比較1．減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的比較精子與卵細胞的形成過程及受精作用

高考地位：5年9考

2012江蘇卷，2011山東卷、江蘇卷，2010安徽卷、江蘇卷……

名稱項目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂著絲粒不分裂分裂染色體2n→n，減半n→2n→n，不減半DNA4n→2n，減半2n→n，再減半染色體主要行為同源染色體聯(lián)會、分開，非同源染色體自由組合著絲粒分裂，姐妹染色單體分開同源染色體有無

(1)減數(shù)第一次分裂的主要特點是同源染色體分離。減數(shù)第二次分裂的主要特點是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開。(2)減數(shù)第一次分裂分開的是同源染色體，減數(shù)第二次分裂分開的是姐妹染色單體。2．減數(shù)分裂中染色體和DNA數(shù)量變化曲線 曲線解讀(1)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目變化：3．圖解精子、卵細胞形成過程的異同點(以動物為例)要點歸納不同點：①細胞質(zhì)分配是否均等；②是否變形；③結(jié)果：1個精原細胞→4個有功能的精子，1個卵原細胞→1個卵細胞(三個極體退化消失)。試一試：判定下圖的歸屬及時期想一想：一個基因型為AaBbCc(各對基因位于非同源染色體上，獨立遺傳)的初級精母細胞和初級卵母細胞，實際產(chǎn)生精子、卵細胞的種類分別是多少？可能產(chǎn)生精子、卵細胞的種類分別是多少？相同點：減數(shù)分裂過程中染色體的特殊行為完全一樣，表現(xiàn)在：①減Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會，形成四分體；②四分體時期，可發(fā)生交叉互換；③減Ⅰ后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合(這是基因分離規(guī)律、自由組合規(guī)律的細胞學(xué)基礎(chǔ))；④減Ⅰ完成，染色體數(shù)目減半；⑤減Ⅱ的主要特點都是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開。二、減數(shù)分裂和受精作用的意義及減數(shù)分裂與遺傳、變異的關(guān)系1．減數(shù)分裂和受精作用的意義

(1)同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。 原因：①減數(shù)分裂形成配子時，染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子的遺傳物質(zhì)有差異。 ②受精過程中卵細胞和精子的結(jié)合是隨機的。

(2)對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異都具有重要的意義。原因：減數(shù)分裂使生殖細胞(配子)中染色體數(shù)目比原來減少一半，而受精作用使其染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細胞的染色體數(shù)目。其染色體的變化關(guān)系可表示如下(設(shè)生物體細胞的染色體數(shù)為2n)。2．減數(shù)分裂是遺傳基本規(guī)律的細胞學(xué)基礎(chǔ)

減數(shù)分裂過程中等位基因伴隨同源染色體的分離而分離——分離規(guī)律的基礎(chǔ)，非同源染色體上的非等位基因伴隨非同源染色體的自由組合而自由組合——自由組合規(guī)律的基礎(chǔ)。

有絲分裂過程中可發(fā)生基因突變和染色體變異，不發(fā)生基因重組。★本考點既可單獨命題進行考查，也可與有絲分裂、遺傳的基本規(guī)律以及變異綜合起來進行命題，考查形式多以選擇題為主。【典例1】 (2012·江蘇單科，8)觀察到的某生物(2n＝6)

減數(shù)第二次分裂后期細胞如圖所示。下列解 釋合理的是(

)。

A．減數(shù)第一次分裂中有一對染色體沒有相互分離

B．減數(shù)第二次分裂中有一對染色單體沒有相互分離

C．減數(shù)第一次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次

D．減數(shù)第二次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次思維導(dǎo)圖解析該生物是含有6條染色體的二倍體，正常減數(shù)第二次分裂后期的細胞中應(yīng)含有6條染色體。分析圖示知，著絲粒分裂后分到兩極的染色體各有4條，即該細胞分到兩極的染色體數(shù)比正常時多一條，含有一對同源染色體，其原因可能是在減數(shù)第一次分裂時，一對同源染色體沒有分開。答案A【訓(xùn)練】

一個基因型為AaXbY的精原細胞，在減數(shù)分裂過程中，由于染色體分配紊亂，產(chǎn)生了一個AAaXb的精子，則另外三個精子的基因型分別是(

) A．a(chǎn)Xb，Y，Y B．Xb，aY，Y C．AXb，aY，Y D．AAaXb，Y，Y解析由于產(chǎn)生的這個精子中只有X，沒有Y，說明減數(shù)第一次分裂時XY發(fā)生了分離；由于產(chǎn)生的這個精子中有A和a，說明減數(shù)第一次分裂時A、a沒有分離而進入到一個次級精母細胞，含AAaaXbXb的次級精母細胞在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂，兩個A基因移向同一極形成了基因型分別是AAaXb和aXb的精子；含YY的次級精母細胞，則形成兩個基因型為Y的精子。答案

A由圖可以看出，在只研究兩對同源染色體、三對基因的情況下，僅發(fā)生基因突變或基因重組，就能產(chǎn)生眾多類型的配子。

——變異條件下產(chǎn)生配子的種類分析【典例2】

如圖是某種生物的處于不同分裂時期的細胞示意圖，請回答以下問題。

(1)具有同源染色體的細胞有____________________。

(2)A細胞經(jīng)分裂形成的子細胞的名稱是____________，此生物體細胞中的染色體最多為________條。

(3)上述細胞示意圖中，移向細胞兩極的遺傳物質(zhì)一定相同的是________________。(不考慮基因突變和交叉互換)(4)可能發(fā)生基因重組的細胞是________________，B時期染色體的行為特點是_______________________________。

(5)如果該生物是雌性，可觀察到這些分裂圖像的部位是___________，D細胞的名稱是_________，初級卵母細胞、次級卵母細胞和卵細胞之間的DNA含量比例為________。解析圖中A、B、C、D、E五個細胞依次處于有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期、有絲分裂中期、減數(shù)第二次分裂后期、減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)。具有同源染色體的細胞有A、B、C、E。有絲分裂產(chǎn)生的子細胞為體細胞，在有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，此時體細胞中染色體數(shù)目最多。在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，移向細胞兩極的遺傳物質(zhì)相同(不考慮基因突變和同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換)。基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期和后期。在雌性動物的卵巢中既可以觀察到有絲分裂，又可以觀察到減數(shù)分裂；D細胞的細胞質(zhì)均等分裂，為第一極體；初級卵母細胞、次級卵母細胞和卵細胞的DNA含量分別為8、4和2。答案(1)A、B、C、E

(2)體細胞8

(3)A、D(4)B、E同源染色體分離，非同源染色體自由組合(5)卵巢第一極體4∶2∶1易混點1識圖區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體、非同源染色體、四分體、姐妹染色單體規(guī)避2個易混點和2個誤區(qū)點撥2有絲分裂與減數(shù)分裂主要時期細胞圖像比較有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期①②③①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同；①與③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體中期①②③①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同；①與③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體后期①②③①與②比較：①中姐妹染色單體分離，②中同源染色體分離；①與③比較：①中有同源染色體，③中無同源染色體；②與①、③比較：②中有染色單體，①③中無染色單體誤區(qū)1誤認為“易混點1”圖中a與c、a與d是非姐妹染色單體

點撥只有復(fù)制后的同源染色體范疇內(nèi)，才有“姐妹”、“非姐妹”之分，非同源染色體之間無此概念，教材及多套資料內(nèi)沒有講清楚。誤區(qū)2

“四分體”的來龍去脈搞不清點撥

(1)不要混淆“聯(lián)會”、“形成四分體”的先與后，聯(lián)會在前，減Ⅰ前期，染色質(zhì)狀態(tài)下同源染色體就兩兩配對(早戀)，造成了非姐妹染色單體(細絲狀)間交叉纏繞(為交叉互換提供可能性)，之后才是“高度螺旋化變短變粗”形成四分體。(2)“四分體”只存在于初級性母細胞中(減Ⅰ前期與中期)，次級性母細胞及整個有絲分裂過程不存在四分體(有絲分裂時可存在同源染色體，但無聯(lián)會行為故不形成四分體)?！疽族e案例1】 (1)甲圖為某哺乳動物體細胞中部分染色體及其上的基因示意圖，乙、丙、丁圖為該動物處于不同分裂時期的染色體示意圖。下列敘述正確的是(

)。A．判斷該動物是否為純合體應(yīng)選用另一雌性動物與其測交B．乙細胞和丙細胞分裂時均可以發(fā)生基因重組C．甲細胞產(chǎn)生的基因突變可通過卵細胞傳遞給子代D．丁產(chǎn)生的子細胞中的基因組成是aB和aB

(2)以下是同一種動物體內(nèi)有關(guān)細胞分裂的一組圖像，相關(guān)說法錯誤的是(

)。A．具有同源染色體的細胞有①②③B．③所示的細胞中有2個四分體C．動物睪丸中可能同時出現(xiàn)以上細胞D．進行有絲分裂的細胞為①和③解析(1)由圖可知，乙為有絲分裂后期細胞，不會發(fā)生基因重組。丙為初級卵母細胞，處于減數(shù)第一次分裂后期，可發(fā)生基因重組，細胞質(zhì)不均等分配，可判斷該動物為雌性。丁為次級卵母細胞或第一極體，基因組成的AaBB，產(chǎn)生的子細胞的基因組成是AB和aB。(2)本題考查減數(shù)分裂和有絲分裂的場所與圖像識別，抓住題中“同一種動物體內(nèi)有關(guān)細胞分裂”這一關(guān)鍵句及圖中染色體的變化規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵。由圖可知：②中同源染色體分離，為減數(shù)第一次分裂后期；①有同源染色體、著絲粒分裂，為有絲分裂后期，③有同源染色體、著絲粒排列在赤道板上，為有絲分裂中期，①③有同源染色體、無同源染色體行為；④無同源染色體、有著絲粒分裂，為減數(shù)第二次分裂后期，可能是次級精母細胞或第一極體的分裂。雄性動物的性腺(睪丸)中，既有有絲分裂，也有減數(shù)分裂。答案(1)C

(2)B

——快速推斷細胞分裂圖像(1)細胞分裂時期的辨別看染色體的位置：前期顯散亂，中期在中間，后期到兩端，末期已分邊。(2)動物細胞、植物細胞分裂的辨別①看細胞質(zhì)分配方式：細胞面隔裂——植物細胞分裂；縊裂——動物細胞分裂。②看細胞的外形特征：矩形有壁為植物細胞；圓形無壁一般為動物細胞。

(3)分裂方式的判定，常采取“兩看”分辨法(以二倍體為例)(4)雄性、雌性配子形成看細胞質(zhì)分裂是否均等：均等分裂——雄性減數(shù)分裂及雌性極體的減數(shù)第二次分裂；不均等分裂——雌性減數(shù)分裂。

單倍體(N)和多倍體(3N、4N、6N、8N)的分裂圖像應(yīng)靈活變通處理?！疽族e案例2】 (繪圖類)下圖甲、乙分別表示某基因組成為AaBbdd的雌性高等動物細胞分裂過程中某時期的染色體基因示意圖和配子形成時細胞中染色體數(shù)量變化曲線圖。請據(jù)圖回答下面的問題。(1)依據(jù)圖乙，寫出該種生物細胞分裂時，DNA數(shù)目的變化規(guī)律：____________________________。(2)圖甲所示細胞名稱為________。該細胞中含同源染色體和等位基因分別為________對。若1號染色體表示X染色體，則2號和4號染色體分別叫做________。(3)孟德爾的遺傳規(guī)律是通過減數(shù)第一次分裂后期的________來實現(xiàn)的。(4)圖乙中的橫坐標各數(shù)字中，________表示基因b與b的分開時期。(5)請繪出與圖甲的發(fā)生相對應(yīng)的非等位基因隨非同源染色體自由組合的細胞時期圖像和其產(chǎn)生的配子示意圖。提醒以往高三學(xué)生本題出錯率極高，試試你能全對嗎？解析(1)圖乙表示減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)量變化，據(jù)此分析可確定DNA數(shù)目變化規(guī)律為6→12→6→3。(2)圖甲細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，且細胞質(zhì)均等分裂，因此該細胞為第一極體，該細胞內(nèi)無同源染色體及等位基因。1號和4號染色體由同一條染色體復(fù)制而來，若1號染色體表示X染色體，則2號和4號染色體分別為常染色體和X染色體。(3)孟德爾的遺傳規(guī)律是通過減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合來實現(xiàn)的。(4)同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，即圖乙中(5～6)時期，姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，即(8～9)時期。答案(1)6→12→6→3

(2)第一極體0、0常染色體和X染色體(3)同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合(4)8～9

(5)如圖錯因1：不能正確全面解讀題干圖文信息，不能綜合比較減數(shù)分裂與有絲分裂過程中染色體行為變化的特點及相關(guān)物質(zhì)的數(shù)量變化；錯因2：不能將基因定位到染色體上去分析基因在細胞分裂過程中的去向；錯因3：繪圖不準確。糾錯演練下列各圖表示某哺乳動物的細胞分裂，相關(guān)敘述中正確的是(

)。A．乙細胞中含有兩個染色體組、10條染色單體B．由丙細胞可知甲細胞分裂過程中發(fā)生了基因突變C．丙細胞繼續(xù)分裂產(chǎn)生的卵細胞基因型是ABXD或aBXD或AbXD或abXDD．甲細胞經(jīng)乙細胞后最終產(chǎn)生的子細胞的基因型為AaBbXDXD解析乙細胞中含有6條染色體、12條染色單體，其中有兩條端著絲粒染色體。形成丙細胞過程中也可能發(fā)生了染色單體的交叉互換。丙細胞繼續(xù)分裂只能產(chǎn)生一種類型的卵細胞aBXD。答案D1．(2012·海南單科，22)在某植物根尖每個處于有絲分裂后期的細胞中都有40條染色體。下表中，能正確表示該植物減數(shù)第二次分裂中期和后期每個細胞中染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目的是 (

)。精子、卵細胞的形成過程及受精作用

減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第二次分裂后期染色體/條染色單體/條染色體/條染色單體/條甲10202010A．甲B．乙C．丙D．丁乙1020200丙20402010丁2040400解析該植物在有絲分裂后期細胞中的染色體數(shù)是40條，說明該植物體細胞中的染色體數(shù)為20條，由于減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體相互分離而造成染色體數(shù)目減半，故減數(shù)第二次分裂中期的染色體數(shù)為10條，染色單體數(shù)為20條；減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂，染色體數(shù)恢復(fù)為20條，染色單體數(shù)為0。答案B2．(2010·安徽理綜，2)雄蛙的一個體細胞經(jīng)有絲分裂形成兩個子細胞(C1、C2)，一個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個次級精母細胞(S1、S2)。比較C1與C2、S1與S2細胞核中DNA數(shù)目及其貯存的遺傳信息，正確的是(

)。

A．DNA數(shù)目C1與C2相同，S1與S2不同

B．遺傳信息C1與C2相同，S1與S2不同

C．DNA數(shù)目C1與C2不同，S1與S2相同

D．遺傳信息C1與C2不同，S1與S2相同解析本題考查有關(guān)細胞分裂相關(guān)知識。C1、C2是細胞有絲分裂形成的，而有絲分裂的重要特征是親代細胞的染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個子細胞中，保持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性，所以C1和C2的遺傳信息和DNA數(shù)目均相同；而S1和S2是減數(shù)第一次分裂形成的兩個次級精母細胞，減數(shù)第一次分裂的重要特征是同源染色體分離，染色體數(shù)目減半，有染色單體，無同源染色體，所以遺傳信息不同，且XY兩條性染色體上的基因不同，故選項B正確。答案B3.(2011·山東理綜，8)基因型為AaXBY的小鼠僅因為減