2023届新高考生物一轮复习人教版第4单元 第12课 减数分裂和受精作用学案.docx
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1、第12课减数分裂和受精作用 学业质量水平要求1基于减数分裂和受精作用的过程,理解减数分裂和受精作用对遗传变异的意义。(生命观念)2基于减数分裂的模型,采用归纳与概括、模型与建模等方法,构建减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的曲线。(科学思维)3借助减数分裂的模型,采用归纳与概括的方法,以文字的形式说出减数分裂各时期的特点。(科学思维)考点一减数分裂和受精作用1减数分裂(1)概念。(2)过程(以精细胞的形成为例)。(3)哺乳动物的精子和卵细胞形成的异同。比较精子卵细胞场所睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂第一极体均等分裂,初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞4个精
2、子一个卵原细胞1个卵细胞、3个极体2受精作用1减数分裂中,着丝粒分裂导致染色体数目加倍。()2减数分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样,但不是同源染色体。()3减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体。()4在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂。()5减数分裂形成配子过程中实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。()【教材细节命题】1(必修2 P22图25改编)卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是保证卵细胞有较多的营养物质,以满足胚胎早期发育过程中物质的需要。2(必修2 P23“与社会的联系”拓展)气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂,进而影响水稻的花粉数量和质量,导致
3、稻谷减产。对此,农业生产上可以采取灌深水的措施来预防,采取这样的措施的原因是水的比热容较大,水的温度相对不容易改变,当气温过低时,灌深水后稻田温度不会降低太多。1同源染色体(1)概念。(2)同源染色体的判断方法。提醒:同源染色体的三点提醒(1)同源染色体也有大小不同的,如性染色体X与Y或Z与W。(2)着丝粒分裂后,染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同,但不叫同源染色体,这两条染色体是经复制形成的,在不发生变异的情况下是完全相同的。(3)体细胞中也存在同源染色体,只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。2同源染色体的非姐妹染色单体间的互换3减数分裂过程中的相关柱形图与曲线图(以精细胞形成为
4、例)(1)甲为性原细胞,乙为初级性母细胞,丙、丁为次级性母细胞,戊为性细胞。(2)染色体数目减半发生在减数分裂末期,是同源染色体分开,平均进入两个子细胞造成的,减数分裂时染色体数变化为n2nn,没有减半。(3)减数分裂后期染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同,但不同的是没有同源染色体。(4)减数分裂过程中染色体数/核DNA分子数的变化规律及原因。1112114减数分裂产生配子的种类以含2对同源染色体(Aa、Bb)为例(不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体间的互换),分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精
5、原细胞4种2种(AB、ab或Ab、aB)一个雄性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)一个卵原细胞4种1种(AB或ab或Ab或aB)一个雌性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)5受精作用的细胞学基础和遗传物质来源(1)细胞学基础。细胞膜的信息交流功能不同物种的精卵不识别,这也是生殖隔离形成的原因。细胞膜的结构特性具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵,首先要发生细胞膜的融合。(2)受精卵中遗传物质的来源。细胞核中的遗传物质(核DNA、染色体):一半来自父方,一半来自母方。细胞质中的遗传物质(DNA):几乎全部来自母方,这也是母系遗传的基础。受精卵中的总遗传物质(DNA):来自母方的要多于来自
6、父方的。考向1| 减数分裂过程及相关图像1二倍体百合(2n24)在形成配子过程中的细胞分裂图像如下,下列叙述错误的是()A图中细胞处于减数分裂后期B图中,同源染色体的姐妹染色单体间可发生互换C图中,移向两极的基因组成有可能不相同D上述细胞分裂图像按进行时序排序为B解析:结合减数分裂过程中染色体形态和数目的变化进行分析可知,图中细胞处于减数分裂后期,A正确;图中细胞处于减数分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生互换,B错误;图中细胞处于减数分裂后期,同源染色体分离,移向细胞两极的基因可能是等位基因,故移向两极的基因组成有可能不相同,C正确;细胞分裂图像按进行时序的排序为,D正确。2下图表
7、示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,下列相关说法不正确的是()A甲、丙两细胞都发生了基因重组B图中的细胞均处于细胞分裂后期C可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁D乙、丁的染色体数都是体细胞的一半D解析:题图中甲为初级卵母细胞,处于减数分裂后期,丙为初级精母细胞,处于减数分裂后期,二者都发生了非同源染色体的重组,A正确;乙和丁为处于减数分裂后期的细胞,B正确;乙是次级卵母细胞,处于减数分裂后期,丁是第一极体或次级精母细胞,处于减数分裂后期,C正确;乙、丁的染色体数与体细胞的相同,D错误。【方法规律】根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型(以二倍体生物2n4为例)考向2| 减数分裂过程中相
8、关柱形图与曲线图3(2021安徽合肥一检)下图中能表示二倍体动物处于减数分裂后期时细胞中的染色体组数和同源染色体对数的是()C解析:在减数分裂后期,细胞中的染色体组数与体细胞相同,故二倍体动物处于减数分裂后期的细胞中有2个染色体组;由于在减数分裂后期同源染色体分离,故处于减数分裂后期的细胞中无同源染色体,故选C。4(2021山东烟台期中)下图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂及分裂前各时期的变化,图丙为细胞分裂及分裂前各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述正确的是()丙A图甲细胞为第一极体或次级精母细
9、胞,细胞中不可能发生等位基因的分离B处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条或2条Y染色体C图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的a时期D图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期D解析:据题图分析可知,图甲细胞处于减数分裂后期,因为是某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图,故不能为第一极体,且若产生该细胞的初级精母细胞的同源染色体的非姐妹染色单体间发生过互换,则该细胞内可能会发生等位基因的分离,A错误;图乙BC段每条染色体上的DNA数目为2,对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期,减数分裂前期、中期、后期、末期,减数分裂前期和中期,但不存在2条Y染色体的情况,B错误;根据
10、图丙可知,a可以代表有丝分裂后期,b可以代表有丝分裂前期、中期以及减数分裂各时期,c可代表减数分裂后期,d可代表生殖细胞,故图甲所示细胞所处时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期,C错误;图甲细胞分裂后形成的子细胞为精子,对应图乙的DE段和图丙的d时期,D正确。考向3| 减数分裂与配子形成5已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是()D解析:图A、B所示细胞中没有同源染色体,每条染色体上都有姐妹染色单体,可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体,两个图示的差异反映出减数分裂后期同源染色体分开
11、的同时非同源染色体的自由组合,A、B正确;图C、D所示细胞中没有姐妹染色单体,此时细胞中没有同源染色体和等位基因,C正确,D错误。6(2022黑龙江哈尔滨三中调研)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,下图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和基因突变)()A2个 B3个 C4个 D5个C解析:据题图6个精细胞中的基因组成可知,该生物的基因型为AaBbDd。一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有2种基因组成互补的精子。ABd和abD可能来自同一个精原细胞,ABD和abd可能来自同一个精原细胞,Abd和A
12、bD不可能来自同一个精原细胞,故题图中6个精细胞至少来自4个精原细胞。【方法规律】巧断配子的来源7(2021湖北武汉模拟)遗传学家将白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交,所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇,进一步研究表明,出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知果蝇的性别决定于X染色体的数目,含一条X染色体的果蝇为雄性,含两条X染色体的果蝇为雌性,含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死,以下分析错误的是()A子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体B子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体C母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中D与
13、异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常D解析:从减数分裂的过程分析,出现题干所述例外的原因可能是卵原细胞在减数分裂或减数分裂时异常,产生的异常卵细胞与正常精子结合,则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO,A正确;子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY,所以其体细胞处于有丝分裂后期时,最多含4条X染色体,B正确;母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中,也可能发生在次级卵母细胞中,C正确;如果母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常,D错误。考向4| 受精作用8(2021湖北卷)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功
14、融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是()A多精入卵会产生更多的种子B防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定C未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2DECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合A解析:多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,A错误,B正确;由“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况
15、下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;由ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。考点二(探究实践)观察细胞的减数分裂1实验原理蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:减数分裂和减数分裂。在此过程中,细胞中的染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。2实验步骤(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)。解离漂洗染色制片。(2)显微观察。1可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分
16、裂。()2用桃花的雌蕊比用桃花的雄蕊制成的装片,更容易观察到减数分裂现象。()3用洋葱根尖制成的装片,能观察到同源染色体的联会现象。()4观察动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞,只能看到减数分裂这一种细胞分裂的方式。()5实验中能观察到一个细胞减数分裂的连续过程。()实验材料的选择宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料。(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。(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初级或次级卵母细胞,其只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数分裂。1(2021广东广州二模)观察哺乳动物的某组
17、织装片时,发现一个细胞中的染色体均两两配对。下列有关叙述正确的是()此时需用高倍镜该组织可能来自肝脏配对的染色体间可存在片段交换配对的两条染色体可称为四分体此细胞处于减数分裂前期ABCDB解析:观察染色体的形态、位置和数目需要使用高倍镜,正确;肝脏细胞不能进行减数分裂,故该组织不可能来自肝脏,错误;配对的染色体为同源染色体,配对时同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段交换,正确;配对的两条染色体共含有四条姐妹染色单体,可称为四分体,正确;此细胞处于减数分裂前期,错误。2某同学利用二倍体高等动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂,下列有关说法正确的是()A若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂,则该动物一
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