第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用 受精作用1受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程。2受精作用過程：精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面；卵細(xì)胞的細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，阻止其他精子再進(jìn)入；精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。3受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子，另一半來自卵細(xì)胞。4減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。一、配子中染色體組合的多樣性1建構(gòu)模擬。(1)模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目及主要行為的變化，加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。(2)模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合，加深對(duì)配子中染色體多樣性的理解。2原因分析。(1)同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，四分體中的非姐妹染色單體容易發(fā)生交叉互換。(2)同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體表現(xiàn)為自由組合。二、受精作用1定義：在生物體的有性生殖的過程中，精子與卵細(xì)胞結(jié)合成為受精卵的過程，叫做受精作用。2過程。(1)精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面。(2)卵細(xì)胞的細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進(jìn)入。(3)精子頭部穿進(jìn)卵細(xì)胞以后，它的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)合在一起。3實(shí)質(zhì)：精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合的過程。4結(jié)果：受精卵中的染色體又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目。在受精卵中，從精子來的染色體與從卵細(xì)胞來的染色體又會(huì)合在一起，其中有一半染色體來自精子(父方)，一半來自卵細(xì)胞(母方)。5意義。(1)子代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。(2)對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。1判斷正誤：(1)同源染色體分離，非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。()(2)1個(gè)精原細(xì)胞形成4種精子。(×)解析：1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂，產(chǎn)生2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第二次分裂相當(dāng)于有絲分裂，所以1個(gè)精原細(xì)胞形成2種精子。(3) 受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方。()2問題導(dǎo)學(xué)：(1)1個(gè)具有n對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂中產(chǎn)生多少種卵細(xì)胞？為什么？提示：1種。1個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞。(2)受精卵中的DNA是一半來自父方，一半來自母方嗎？說明原因。提示：不是。核DNA是一半來自父方，一半來自母方，但細(xì)胞質(zhì)中的DNA幾乎全部來自母方。1減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子內(nèi)，染色體組成具有多樣性，主要取決于(C)A同源染色體的復(fù)制B同源染色體的聯(lián)會(huì)和分離C非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合D染色體著絲點(diǎn)的分裂2某同學(xué)學(xué)完“減數(shù)分裂”一節(jié)后，寫下了下面四句話，請(qǐng)你幫他判斷一下哪句話是正確的(C)A我細(xì)胞內(nèi)的染色體中來自爸爸的比來自媽媽的多B我和弟弟的父母是相同的，所以我們細(xì)胞內(nèi)的染色體也是完全一樣的C我細(xì)胞內(nèi)的每一對(duì)同源染色體都是父母共同提供的D我弟弟細(xì)胞內(nèi)的每一對(duì)同源染色體大小都是相同的3人類的卵細(xì)胞比精子大得多，下列說法正確的是(C)A卵細(xì)胞含有更多的染色體B形成合子時(shí)，卵細(xì)胞起主導(dǎo)作用C卵細(xì)胞為受精卵的發(fā)育貯存著營養(yǎng)物質(zhì)D卵細(xì)胞中含有大量的遺傳物質(zhì)4某高等動(dòng)物的卵原細(xì)胞內(nèi)有12對(duì)同源染色體，在不發(fā)生非姐妹染色單體交叉互換的情況下，該動(dòng)物產(chǎn)生的卵細(xì)胞內(nèi)染色體的組合方式有(A)A212種B.種C122種 D12種5家鴿是進(jìn)行有性生殖的生物，它之所以能保持染色體數(shù)目的恒定，是因?yàn)樵谏尺^程中要進(jìn)行(A)A減數(shù)分裂和受精作用B有絲分裂和受精作用C減數(shù)分裂和有絲分裂D染色體的復(fù)制和平均分配6如圖表示高等生物的生活史示意圖，據(jù)圖回答：(1)過程A表示_，它發(fā)生在哺乳動(dòng)物的_中。(2)過程B表示_，其實(shí)質(zhì)是_。(3)如果該圖表示被子植物的生活史，那么個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是從_開始的，主要進(jìn)行_分裂。(4)假設(shè)成體的染色體數(shù)目為20條，那么圖中和的染色體數(shù)目依次為_。解析：生物體發(fā)育成熟后通過減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞，有性生殖細(xì)胞再通過受精作用形成受精卵，受精卵是高等生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，再經(jīng)過有絲分裂和細(xì)胞分化形成完整的生物個(gè)體。減數(shù)分裂和受精作用維持了生物體前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定。答案：(1)減數(shù)分裂睪丸或卵巢(2)受精作用精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合(3)受精卵有絲(4)10條、20條一、選擇題1下列選項(xiàng)中，屬于形成配子多樣性原因的一組是(C)交叉互換同源染色體聯(lián)會(huì)同源染色體分離非同源染色體隨機(jī)組合A B C D2按自由組合定律遺傳，能產(chǎn)生4種類型配子的基因型是(B)AYyRR BMmNnPPCBbDdEe DAabb3下面是對(duì)高等動(dòng)物通過減數(shù)分裂形成的、配子以及受精作用的描述，其中正確的是(D)A每個(gè)卵細(xì)胞繼承了初級(jí)卵母細(xì)胞1/4的細(xì)胞質(zhì)B同源染色體進(jìn)入卵細(xì)胞的機(jī)會(huì)并不相等，因?yàn)橐淮螠p數(shù)分裂只形成一個(gè)卵細(xì)胞C整個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞，完成受精作用D進(jìn)入卵細(xì)胞并與之融合的精子攜帶的細(xì)胞質(zhì)很少4下圖是部分同學(xué)在“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”實(shí)驗(yàn)中制作的細(xì)胞分裂模型，其中錯(cuò)誤的是(A)5下列關(guān)于受精作用的說法，不正確的是(D)A受精作用也是精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別的過程B受精卵的絕大部分細(xì)胞質(zhì)來自于卵細(xì)胞C受精過程使卵細(xì)胞的生命活動(dòng)變得活躍D同一雙親后代遺傳的多樣性只與卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合有關(guān)6某動(dòng)物精原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，同時(shí)含有3個(gè)母方染色體的配子占(C)A1/2 B1/4C1/8 D1/16解析：在減數(shù)分裂過程中，每一對(duì)同源染色體中來自母方的染色體都可以到任何一極，即在每一極的可能性都是1/2，因此3個(gè)母方染色體都在同一極的可能性是1/2×1/2×1/21/8。7圖中a、b、c、d分別是一些生物細(xì)胞某個(gè)分裂時(shí)期的示意圖，下列有關(guān)描述正確的是(D)Aa圖表示植物細(xì)胞有絲分裂中期Bb圖表示人的成熟的紅細(xì)胞分裂的某個(gè)階段Cc圖細(xì)胞分裂后將產(chǎn)生1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和1個(gè)極體Dd圖細(xì)胞中含有8條染色單體解析：a圖表示植物細(xì)胞有絲分裂末期，因?yàn)榧?xì)胞中形成了細(xì)胞板且重新出現(xiàn)了核膜；b圖為無絲分裂，而人的成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，不能進(jìn)行分裂；c圖中無同源染色體，著絲點(diǎn)分裂，且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，故為減數(shù)第二次分裂后期，該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞，分裂后將產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)極體；d圖具有同源染色體，著絲點(diǎn)排列在赤道板上，為有絲分裂中期，此時(shí)細(xì)胞中有4條染色體，每條染色體上有兩條姐妹染色單體，故有8條染色單體。二、非選擇題8下圖表示某基因型為AaBb的高等動(dòng)物睪丸內(nèi)細(xì)胞分裂圖像和染色體數(shù)目變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。(1)圖像DF屬于_分裂，DA屬于_分裂。(2)圖AF中有染色單體但無同源染色體的是_。(3)圖D細(xì)胞在分裂產(chǎn)生配子時(shí)A與a的分離和a與a的分開分別發(fā)生在坐標(biāo)圖G中的_。(選擇正確選項(xiàng))A01段 B12段C23段 D34段解析：(1)細(xì)胞E中染色體數(shù)目為4條，細(xì)胞F的每一極都有4條染色體，說明圖像DF屬于有絲分裂；細(xì)胞A中移向每一極的染色體數(shù)目只有細(xì)胞C中的一半，說明DA屬于減數(shù)分裂。(2)細(xì)胞A內(nèi)無同源染色體，也沒有姐妹染色單體；細(xì)胞B內(nèi)無同源染色體但有姐妹染色單體；細(xì)胞C、D、E內(nèi)有同源染色體，也有姐妹染色單體；細(xì)胞F內(nèi)有同源染色體，但無姐妹染色單體。(3)A與a為位于同源染色體上的等位基因，故同源染色體的分離會(huì)導(dǎo)致等位基因的分離，而同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，即坐標(biāo)G中的12段；a與a為位于姐妹染色單體上的相同基因，隨著姐妹染色單體的分離而分離，而姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，即坐標(biāo)G中的34段。答案：(1)有絲減數(shù)(2)B(3)BD9正常人的體細(xì)胞中含有23對(duì)同源染色體，分別編號(hào)為1號(hào)23號(hào)，在人類的遺傳病中，有一種叫21三體綜合癥，也叫先天性愚型，是一種常見的染色體異常遺傳病，表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢?；純撼１憩F(xiàn)出特殊的面容：眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌樣癡呆。對(duì)患者染色體進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)患者比正常人多了一條21號(hào)染色體。(1)正常人產(chǎn)生的配子中染色體的組合類型共有_。種，從理論上分析，一對(duì)夫婦所生的兩個(gè)孩子(非同卵雙胞胎)所含染色體組成完全相同的概率是_。(2)請(qǐng)從減數(shù)分裂和受精作用的角度完善21三體綜合癥患者產(chǎn)生的可能原因。有以下幾種情況：異常精子(24條)和正常卵細(xì)胞(23條)結(jié)合形成的：正常精子(23條)和異常卵細(xì)胞(24條)結(jié)合形成的：(3)若一個(gè)正常人與一個(gè)21三體綜合癥患者婚配，他們的后代發(fā)病率是_，原因是_。解析：(1)正常人的體細(xì)胞中含有23對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中含有23條染色體，由于非同源染色體的自由組合，導(dǎo)致了配子中染色體組合類型有223種。從理論上講，丈夫產(chǎn)生的兩個(gè)相同的精子與妻子產(chǎn)生的兩個(gè)相同的卵細(xì)胞分別結(jié)合后，所形成的兩個(gè)受精卵發(fā)育成的個(gè)體染色體組成才完全相同，所以一對(duì)夫婦所生兩個(gè)孩子所含染色體組成完全相同的概率為1/223×1/2231/246。(2)由題干可知，21三體綜合征患者體內(nèi)為47條染色體，可能是正常精子(23條)和異常卵細(xì)胞(24條)結(jié)合而成的，也可能是異常精子(24條)和正常卵細(xì)胞(23條)結(jié)合而成的。異常精子或異常卵細(xì)胞的形成可能是減數(shù)第一次分裂后期21號(hào)同源染色體不分離，或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后形成的兩條21號(hào)子染色體移向同一極造成的。(3)21三體綜合征患者產(chǎn)生的配子，有一半的可能為正常配子(23條)，一半的可能為異常配子(24條)，所以當(dāng)患者與正常人婚配后，與正常配子結(jié)合可產(chǎn)生正常后代，與異常配子結(jié)合可產(chǎn)生異常后代，子代發(fā)病率為1/2。答案：(1)2231/246(2)a.后期同源染色體b后期姐妹染色單體a.后期同源染色體b后期姐妹染色單體(3)1/2患者產(chǎn)生的配子一半正常(23條)，一半異常(24條)- 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