高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第四單元 學(xué)案17 減數(shù)分裂和受精作用

學(xué)案17減數(shù)分裂和受精作用考綱要求1.細(xì)胞的減數(shù)分裂(Ⅱ)。2.動(dòng)物配子的形成過程(Ⅱ)。3.動(dòng)物受精過程(Ⅱ)。4.實(shí)驗(yàn)：觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂。一、減數(shù)分裂1．概念：進(jìn)行________的生物，在產(chǎn)生____________時(shí)進(jìn)行的染色體____的細(xì)胞分裂。2．特點(diǎn)：染色體只復(fù)制____，而細(xì)胞分裂____。3．結(jié)果：成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少____。4．場(chǎng)所：高等動(dòng)物的減數(shù)分裂發(fā)生在________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、精子、卵細(xì)胞的形成過程三、受精作用1．概念：______和______相互識(shí)別、融合成為______的過程。2．實(shí)質(zhì)：精子的______與卵細(xì)胞的______相融合，使彼此的______會(huì)合在一起。3．結(jié)果：受精卵中的______數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中一半染色體來(lái)自____________，另一半來(lái)自__________。4．意義：(1)有利于生物在________中進(jìn)化。(2)就進(jìn)行有性生殖的生物而言，________和________對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中________數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。5．有性生殖后代多樣性原因(1)配子的多樣性：減Ⅰ前期非姐妹染色單體之間的________；減Ⅰ后期非同源染色體之間的________。(2)受精時(shí)精子和卵細(xì)胞的結(jié)合具有隨機(jī)性。探究點(diǎn)一減數(shù)分裂過程中相關(guān)概念辨析1．同源染色體和非同源染色體(1)同源染色體是指________分裂中配對(duì)的兩條染色體，形態(tài)、大小一般都相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。如右圖中的________為一對(duì)同源染色體，________是另一對(duì)同源染色體。(2)非同源染色體是指形態(tài)、大小各不相同，且在______分裂過程中不配對(duì)的染色體。________________分別是非同源染色體。2．聯(lián)會(huì)和四分體(1)聯(lián)會(huì)：是指減數(shù)第一次分裂過程中(前期)__________兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。(2)四分體：聯(lián)會(huì)后的每對(duì)__________含有________染色單體，叫做四分體。圖中含有________個(gè)四分體，即四分體的個(gè)數(shù)等于減數(shù)分裂中配對(duì)的__________對(duì)數(shù)。3．姐妹染色單體和非姐妹染色單體(1)姐妹染色單體：同一著絲點(diǎn)連著的兩條染色單體。如上圖中的________________________________。(2)非姐妹染色單體：不同著絲點(diǎn)連接著的兩條染色單體。如上圖中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。思維拓展1．1個(gè)四分體＝1對(duì)同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個(gè)DNA分子＝8條脫氧核苷酸鏈2．同源染色體也有大小不同的，如男性體細(xì)胞中的X染色體和Y染色體，X染色體較大，Y染色體較小。大小相同的染色體不一定是同源染色體，如著絲點(diǎn)斷裂后形成的兩條染色體，因不是一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，所以不叫同源染色體；但只要聯(lián)會(huì)的兩條染色體不管大小、形狀是否相同，都叫同源染色體；同源染色體既可以是復(fù)制之前不含染色單體也可以是復(fù)制之后含染色單體。3．有絲分裂過程中有同源染色體存在，但不出現(xiàn)同源染色體的聯(lián)會(huì)和四分體。4．四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞，并交換一部分片段，這屬于同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換，可導(dǎo)致基因重組發(fā)生。5．四倍體生物的體細(xì)胞中含有四條相同的染色體，所以進(jìn)行減數(shù)第二次分裂時(shí)也存在同源染色體，因此，平時(shí)研究減數(shù)分裂沒有特殊說明均以二倍體生物為研究對(duì)象。探究示例1某動(dòng)物的精子中有染色體16條，則在該動(dòng)物的初級(jí)精母細(xì)胞中存在染色體數(shù)、四分體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)分別是()A．32、16、64、64、128B．32、8、32、64、128C．16、8、32、32、64D．16、0、32、32、64聽課記錄：探究點(diǎn)二減數(shù)分裂過程及精、卵細(xì)胞的形成過程1．減數(shù)分裂過程的特點(diǎn)及圖像(以哺乳動(dòng)物精原細(xì)胞為例)時(shí)期圖像主要特征減數(shù)第一次分裂間期DNA____，精原細(xì)胞體積____形成初級(jí)精母細(xì)胞前期每條染色體含有____條染色單體，同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)、配對(duì)，形成______，非姐妹染色單體間可能發(fā)生________中期成對(duì)的同源染色體整齊的排列在細(xì)胞的______上(或同源染色體的著絲點(diǎn)整齊的排列在赤道板的兩側(cè))后期細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞開始縊裂，同源染色體____，非同源染色體________末期細(xì)胞中____同源染色體，染色體數(shù)目發(fā)生____減數(shù)第二次分裂前期染色體散亂分布在細(xì)胞中中期染色體的______整齊的排列在細(xì)胞中央的赤道板上后期著絲點(diǎn)分裂，____________分開，并移向細(xì)胞兩極；染色體數(shù)目暫時(shí)____，恢復(fù)到體細(xì)胞染色體數(shù)目，細(xì)胞縊裂末期染色體數(shù)目較后期____，是體細(xì)胞染色體數(shù)目的一半，每個(gè)________細(xì)胞分裂為兩個(gè)精細(xì)胞2.卵細(xì)胞和精子形成過程的異同(以二倍體生物為例)比較項(xiàng)目不同點(diǎn)相同點(diǎn)卵細(xì)胞的形成過程圖示精子的形成過程圖示染色體復(fù)制——復(fù)制一次，每條染色體含有兩條染色單體減數(shù)第一次分裂一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞(2N)(細(xì)胞質(zhì)不______分裂)產(chǎn)生____個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(N)和____個(gè)第一極體(N)一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(2N)產(chǎn)生____個(gè)大小相同的____精母細(xì)胞(N)同源染色體____形成四分體，同源染色體____，非同源染色體自由組合，細(xì)胞質(zhì)分裂，子細(xì)胞______數(shù)目減半減數(shù)第二次分裂一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(細(xì)胞質(zhì)______分裂)形成一個(gè)____的卵細(xì)胞(N)和一個(gè)____的第二極體。第一極體分裂(____)成兩個(gè)第二極體兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分別分裂(____)形成四個(gè)同樣大小的精細(xì)胞(N)______分裂，一條染色體變成____條染色體，分別移向兩極，細(xì)胞質(zhì)分裂，子細(xì)胞______數(shù)目不變變形與否無(wú)變形過程——精細(xì)胞____，形成精子——分裂結(jié)果一個(gè)卵原細(xì)胞產(chǎn)生____個(gè)卵細(xì)胞(N)、三個(gè)極體(退化消失)一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生____個(gè)精細(xì)胞精子、卵細(xì)胞中染色體數(shù)目____思維拓展1．一個(gè)初級(jí)精(卵)母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體或基因型的特點(diǎn)是“兩兩相同，并且互補(bǔ)”(不考慮交叉互換的情況)。因?yàn)闇p數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體分開，等位基因彼此分離，所以互補(bǔ)；減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體分開，平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，所以形成的兩個(gè)子細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是兩兩相同的。2．減數(shù)分裂和受精作用的意義對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定、生物的遺傳和變異都具有重要的意義。探究示例2圖1表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系；圖2表示處于細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖1中AB段形成的原因是____________________，該過程發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的____期。CD段形成的原因是________________。(2)圖2中______細(xì)胞處于圖1中的BC段，圖2中____細(xì)胞處于圖1中的DE段。(3)由圖2乙分析可知，該細(xì)胞含有____條染色單體，染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為______，該細(xì)胞處于____________分裂的____期，其產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱為____________________。聽課記錄：實(shí)驗(yàn)探究觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片1．該實(shí)驗(yàn)的目的是什么？2．完成下列實(shí)驗(yàn)流程的相關(guān)填空探究示例3(·廣東卷，27)如圖為蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂某一時(shí)期的顯微照片，該時(shí)期(多選)()A．是減數(shù)第一次分裂的前期B．是減數(shù)第一次分裂的中期C．非姐妹染色單體發(fā)生了互換D．結(jié)束后，同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)題組一減數(shù)分裂相關(guān)知識(shí)1．(·南京調(diào)研)如圖是一個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的示意圖，它屬于()A．精巢中的細(xì)胞B．受精卵C．骨髓干細(xì)胞D．卵巢中的細(xì)胞2．(·無(wú)錫模擬)下圖甲、乙、丙、丁分別表示某哺乳動(dòng)物細(xì)胞(2N)進(jìn)行減數(shù)分裂的不同時(shí)期，其中a表示細(xì)胞數(shù)目。請(qǐng)判斷b、c、d依次代表()A．DNA分子數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)B．染色體數(shù)、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)C．DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)、染色體數(shù)D．染色單體數(shù)、染色體數(shù)、DNA分子數(shù)3．(·徐州模擬)下圖表示某動(dòng)物精原細(xì)胞中的一對(duì)同源染色體。在減數(shù)分裂過程中，該對(duì)同源染色體發(fā)生了交叉互換，結(jié)果形成了①～④所示的四個(gè)精細(xì)胞。這四個(gè)精細(xì)胞中，來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是()A．①與②B．①與③C．②與③D．②與④4．人類精子發(fā)生過程中，下列說法不正確的是()A．細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可達(dá)92條B．姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的C．染色單體交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前D．一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)相同精子的概率最大為1/223題組二減數(shù)分裂和受精作用的意義5．從配子形成和受精作用的角度分析，下列關(guān)于遺傳具有多樣性和穩(wěn)定性的原因的敘述，正確的是(多選)()A．減數(shù)分裂過程中，非同源染色體的自由組合是形成配子多樣性的重要原因之一B．減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間的互換也是形成配子多樣性的原因之一C．受精時(shí)，雌雄配子間的隨機(jī)結(jié)合導(dǎo)致的基因重組是形成合子多樣性的重要原因D．減數(shù)分裂和受精作用維持了生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，從而維持了遺傳的穩(wěn)定性6．下列有關(guān)由精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵的過程的說法，正確的是()①受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來(lái)自于染色體②受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來(lái)自卵細(xì)胞③受精時(shí)精子全部進(jìn)入卵細(xì)胞中④精子和卵細(xì)胞的染色體合在一起成為4N⑤受精卵中的染色體一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方A．①②⑤B．③④⑤C．①③④D．②③④7．如圖所示，下列敘述中正確的是(多選)()A．受精過程就是指Ⅰ＋Ⅱ的過程B．Ⅲ過程不可能有非同源染色體自由組合，是通過細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化來(lái)實(shí)現(xiàn)的C．Ⅰ過程可實(shí)現(xiàn)染色體的互換和自由組合，增強(qiáng)了生物的變異性D．由于Ⅱ生殖方式的出現(xiàn)，必然加快生物進(jìn)化的進(jìn)程8．豚鼠的黑色對(duì)白色為顯性，假使在一個(gè)繁殖期內(nèi)，雜合的雌豚鼠的卵巢中，成熟的初級(jí)卵母細(xì)胞中共有20個(gè)黑色基因。經(jīng)減數(shù)分裂后，最多能形成幾個(gè)含白色基因的卵細(xì)胞()A．10B．20C．40題號(hào)12345678答案題組三多圖綜合應(yīng)用類9．如圖為某一生物個(gè)體的細(xì)胞分裂示意圖和染色體、染色單體、DNA分子數(shù)目關(guān)系圖。請(qǐng)回答以下問題：(1)若圖Ⅰ中的2和6表示兩個(gè)Y染色體，則此圖可以表示的細(xì)胞是()A．體細(xì)胞B．初級(jí)卵母細(xì)胞C．初級(jí)精母細(xì)胞D．次級(jí)精母細(xì)胞(2)該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)最多有____條。假設(shè)該生物的一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞中的一條染色體上的DNA分子用15N進(jìn)行全標(biāo)記，正常情況下，在該細(xì)胞分裂形成的精子細(xì)胞中，含15N的精子所占比例為______。(3)圖Ⅱ中有____個(gè)染色單體，如果①上某位點(diǎn)有基因B，②上相應(yīng)位點(diǎn)的基因是b，發(fā)生這種變化的原因可能有____________________。(4)圖Ⅱ細(xì)胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)量關(guān)系可用圖Ⅲ中的____表示。學(xué)案17減數(shù)分裂和受精作用課前準(zhǔn)備區(qū)一、1.有性生殖成熟生殖細(xì)胞減半2.一次兩次3．一半4.有性生殖器官內(nèi)二、睪丸精母24復(fù)制分離自由組合著絲點(diǎn)卵巢卵原不均等卵母極體不均等均等1三、1.卵細(xì)胞精子受精卵2.細(xì)胞核細(xì)胞核染色體3.染色體精子(父方)卵細(xì)胞(母方)4.(1)自然選擇(2)減數(shù)分裂受精作用染色體5.(1)交叉互換自由組合課堂活動(dòng)區(qū)探究點(diǎn)一1．(1)減數(shù)1和23和4(2)減數(shù)1和3、1和4、2和3、2和42.(1)同源染色體(2)同源染色體四條兩同源染色體3.(1)a和a′、b和b′、c和c′、d和d′探究示例1A[精子是精原細(xì)胞經(jīng)過兩次分裂得到的，其染色體是精原細(xì)胞的一半，因此精原細(xì)胞中有同源染色體16對(duì)，初級(jí)精母細(xì)胞是精原細(xì)胞復(fù)制產(chǎn)生的，1條染色體含2個(gè)染色單體，2個(gè)DNA,4條DNA單鏈。]探究點(diǎn)二1．復(fù)制增大兩四分體交叉互換赤道板分開自由組合無(wú)減半著絲點(diǎn)姐妹染色單體加倍減半次級(jí)精母2．不均等一一二次級(jí)聯(lián)會(huì)分開染色體不均等大小均等均等著絲點(diǎn)二染色體變形一四減半探究示例2(1)DNA復(fù)制(或染色體復(fù)制)S著絲點(diǎn)分裂(2)乙、丙甲(3)81∶2減數(shù)第一次后次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體解析從圖1中可以看出，AB段染色體上DNA含量增加，這是由于在細(xì)胞分裂間期的S期完成了染色體的復(fù)制；CD段染色體上DNA含量減半，這是由于著絲點(diǎn)分裂，一條染色體變?yōu)閮蓷l染色體的緣故。圖2中的乙、丙，其染色體的著絲點(diǎn)都未分開，相當(dāng)于圖1中的BC段；甲中染色體的著絲點(diǎn)已分開，相當(dāng)于DE段。乙細(xì)胞中含有4條染色體，其染色體∶DNA＝1∶2，由于細(xì)胞是不均等分裂，所以該細(xì)胞屬于減數(shù)第一次分裂的后期，產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞分別叫次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體。實(shí)驗(yàn)探究1．通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞的減數(shù)分裂固定裝片，識(shí)別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。2．初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞中期后期中期后期探究示例3AC[由圖示知，染色體兩兩成對(duì)，同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)，且散亂分布在細(xì)胞內(nèi)，故該時(shí)期為減數(shù)第一次分裂前期，此時(shí)期可發(fā)生非姐妹染色單體的交叉互換，此時(shí)期結(jié)束后，同源染色體排布在赤道板兩側(cè)，進(jìn)入減數(shù)第一次分裂中期。]構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)①有絲分裂②受精作用③減數(shù)分裂④減數(shù)分裂課后練習(xí)區(qū)1．D[細(xì)胞質(zhì)不均分，且有同源染色體分離現(xiàn)象，所以一定是初級(jí)卵母細(xì)胞。]2．A[染色體沒有復(fù)制時(shí)，染色體與DNA之比為1∶1，無(wú)染色單體(甲)；染色體復(fù)制后，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2(乙)，丙表示減數(shù)第二次分裂，丁表示生殖細(xì)胞中染色體∶DNA＝1∶1，無(wú)染色單體。由此得出b為DNA數(shù)，c為染色體數(shù)，d為染色單體數(shù)。]解題技巧聚焦坐標(biāo)直方圖(1)概述：直方圖是建立在數(shù)據(jù)表格的基礎(chǔ)上，把信息進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，并根據(jù)每一組所分布的數(shù)據(jù)以柱的高度來(lái)表示。與高中生物相關(guān)的直方圖包括：細(xì)胞和種子內(nèi)物質(zhì)的相對(duì)含量、細(xì)胞分裂中染色體、DNA和染色單體的數(shù)量、生態(tài)系統(tǒng)中的能量和生物量以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等。(2)解題方法：①看清橫縱坐標(biāo)，理解直方圖所代表的量的大小和含義，然后結(jié)合生物學(xué)原理進(jìn)行推理；②找到柱狀圖中的最值(如第2題中d最小值為0，則為染色單體，這是個(gè)很關(guān)鍵的突破口)；③分析圖中各數(shù)量不同的可能原因，分析橫縱坐標(biāo)之間的關(guān)系。(3)圖例分析(減數(shù)分裂過程中的細(xì)胞圖像，坐標(biāo)直方圖和坐標(biāo)曲線圖的關(guān)系)3．C[減數(shù)分裂的四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換后，①與④細(xì)胞的兩條染色體是初級(jí)精母細(xì)胞中的一條染色體上的兩條染色單體，②與③細(xì)胞的兩條染色體是初級(jí)精母細(xì)胞中的一條染色體上的兩條染色單體，因此兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成的精子分別為①與④、②與③。]歸納提升理解減數(shù)分裂過程幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)減數(shù)分裂最大特點(diǎn)就是形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，原因是整個(gè)過程中染色體復(fù)制一次而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。(2)染色體行為變化：復(fù)制→聯(lián)會(huì)→同源染色體分離→散亂分布→著絲點(diǎn)排列在赤道板→著絲點(diǎn)分裂→均分移向兩極(3)聯(lián)會(huì)的意義：發(fā)生交叉互換、保證后期同源染色體的分離。(4)染色體數(shù)目和DNA的含量變化以及減數(shù)分裂與遺傳規(guī)律之間的關(guān)系，都可以從染色體行為變化得到解釋。4．D[人體體細(xì)胞含有46條染色體，染色體復(fù)制后最多有92條染色單體；減數(shù)分裂間期發(fā)生基因突變或四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換都可能使姐妹染色單體攜帶的遺傳信息不同；染色單體的交叉互換發(fā)生在四分體時(shí)期，在同源染色體分離之前；正常情況下，一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)精子，兩兩相同。]5．ABD[受精過程中不發(fā)生基因重組，自然狀態(tài)下，基因重組只發(fā)生在減Ⅰ分裂過程中。]6．A[進(jìn)行受精作