第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用()1通過配子中染色體組合的多樣性，理解生命的特殊性和差異性。(生命觀念)2.由非同源染色體的組合和受精作用，理解有性生殖的變化與穩(wěn)定。(科學思維)一、配子中染色體組合的多樣性1原始生殖細胞中的染色體組成：父親體內(nèi)所有的精原細胞，染色體組成并無差別；母親體內(nèi)的卵原細胞也是如此，但是同樣的精(卵)原細胞會(填“會”或“不會”)產(chǎn)生染色體組成不同的配子。2配子染色體組合的多樣性(1)原因時期圖示染色體行為減數(shù)分裂前期四分體中非姐妹染色單體之間，可能交換相應片段減數(shù)分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合(2)意義：導致不同配子的遺傳物質(zhì)有差異，使同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性。二、受精作用1受精作用的概念：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。2受精作用的過程圖示說明精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面卵細胞的細胞膜發(fā)生復雜的生理反應，阻止其他精子進入精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起3.受精作用的結(jié)果：受精卵中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)，染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目。4受精作用的意義(1)穩(wěn)定性：受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定具有重要意義。(2)多樣性：由于減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，導致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過程中精卵結(jié)合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進化。知識點一配子中染色體組合的多樣性1產(chǎn)生配子的種類分析分析正常情況下產(chǎn)生配子種類時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”。(1)若是一個個體，則可產(chǎn)生2n種配子，n代表同源染色體的對數(shù)或等位基因的對數(shù)。(2)若是一個性原細胞，則一個卵原細胞僅產(chǎn)生1個卵細胞，而一個精原細胞可產(chǎn)生4個(2種)精細胞。例如YyRr基因型的個體產(chǎn)生配子情況如下：項目可能產(chǎn)生配子的種類實際能產(chǎn)生配子的種類一個精原細胞4種2種(YR、yr或Yr、yR)一個雄性個體4種4種(YR、yr、Yr、yR)一個卵原細胞4種1種(YR或yr或Yr或yR)一個雌性個體4種4種(YR、yr、Yr、yR)2.“口訣法”判斷配子的來源3減數(shù)分裂過程中的異常分析(1)減數(shù)分裂異常(同源染色體未分離)(2)減數(shù)分裂異常(姐妹染色單體未分離)1. (2019·漢中模擬)某生物的基因組成如圖所示，則它產(chǎn)生配子的種類及它的一個精原細胞產(chǎn)生精子的種類分別是()A2種和2種B4種和2種C2種和4種D8種和4種答案：B2圖甲是某生物的一個精細胞，根據(jù)染色體的類型和數(shù)目，判斷圖乙中與其來自同一個精原細胞的有()ABCD解析：選C。減數(shù)分裂的特點：同源染色體分離；減數(shù)分裂的特點：次級精母細胞內(nèi)由同一著絲粒相連的兩條姐妹染色單體分開成為兩條子染色體分別進入兩個精細胞中，所以由同一精原細胞最終分裂形成的精細胞中，染色體組成基本相同或恰好“互補”。根據(jù)圖乙中各細胞內(nèi)染色體特點分析，圖乙中與圖甲精細胞的染色體組成“互補”，圖乙中與圖甲精細胞的染色體組成基本相同，由此可判斷出與圖甲精細胞來自同一個精原細胞。3(2019·河南平頂山高一期末)觀察到的某生物(2n6)減數(shù)分裂后期細胞如圖所示。下列解釋合理的是()A減數(shù)分裂中有一對同源染色體沒有分離B減數(shù)分裂中有一對染色單體沒有分離C減數(shù)分裂前有一條染色單體沒有分離D減數(shù)分裂前有一條染色體多復制一次解析：選A。某生物(2n6)正常減數(shù)分裂后期染色體的數(shù)目為6條，且不存在同源染色體，而題圖所示細胞染色體的數(shù)目為8條，并且2號位置和4號位置的染色體互為同源染色體，可能的原因是減數(shù)分裂中有一對同源染色體沒有分離，進入了細胞同一極，在減數(shù)分裂后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，所以最終多了兩條染色體，A合理。知識點二受精作用減數(shù)分裂與受精作用過程分析(1)受精卵是新個體的第一個細胞，其分裂是新個體發(fā)育的起點。(2)精子和卵細胞是親子代之間聯(lián)系的橋梁，它們將親代的DNA傳遞給子代。(3)受精作用中，精子和卵細胞的隨機結(jié)合是遺傳多樣性的重要條件之一。4下列是對高等動物通過減數(shù)分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，正確的是()A每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4的細胞質(zhì)B同源染色體進入卵細胞的機會并不相等，因為一次減數(shù)分裂只形成一個卵細胞C進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)D雌、雄配子彼此結(jié)合的機會相等，因為它們的數(shù)量相等解析：選C。卵細胞的形成過程中細胞質(zhì)進行不均等分裂，所以每個卵細胞繼承的初級卵母細胞的細胞質(zhì)應大于1/4，A項錯誤；同源染色體分離進入卵細胞的機會相等，B項錯誤；受精時，精子的頭部進入卵細胞，尾部留在卵細胞外面，而精子的頭部主要是由細胞核發(fā)育而成的，因此進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)，C項正確；雌、雄配子彼此結(jié)合的機會相等，但它們的數(shù)量不相等，D項錯誤。5下圖表示某生物幾種細胞分裂過程中的染色體數(shù)目變化，下列有關說法中正確的是()Aab段細胞中一定不存在同源染色體B僅bc段細胞中沒有同源染色體Ce產(chǎn)生的原因是染色體復制Dfg段細胞中染色體數(shù)核DNA分子數(shù)11解析：選D。題圖中ae段為減數(shù)分裂，e為受精作用，eh段為有絲分裂。ab段為減數(shù)分裂，細胞中有同源染色體；be段為減數(shù)分裂，細胞中沒有同源染色體；e產(chǎn)生的原因是受精作用。核心知識小結(jié)要點回眸規(guī)范答題 導致配子中染色體組合多樣性的原因：同源染色體分離的同時，非同源染色體的自由組合；同源染色體上非姐妹染色單體間交換相應片段。 受精作用的實質(zhì)是精、卵細胞核的融合。 精子和卵細胞中沒有同源染色體，融合形成受精卵后，形成了同源染色體。 受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，但細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方。 減數(shù)分裂和受精作用維持了生物體細胞中染色體數(shù)目的恒定。隨堂檢測1下列關于受精作用的敘述，錯誤的是()A受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方B受精時，精子和卵細胞的染色體會合在一起C受精卵中全部遺傳物質(zhì)，來自父母雙方的各占一半D受精卵中的染色體數(shù)與本物種體細胞染色體數(shù)相同答案：C21個基因型為YyRr的精原細胞和1個同樣基因型的卵原細胞，按自由組合定律遺傳，各自經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精細胞、卵細胞的數(shù)目和種類數(shù)分別是()A2個、1個和2種、1種B4個、4個和2種、2種C4個、1個和2種、1種 D2個、2個和2種、2種解析：選C。1個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生兩兩相同的4個精細胞，而1個卵原細胞只產(chǎn)生1個卵細胞(另有3個極體)。但其種類數(shù)應分別為2種與1種，精細胞的基因型可表示為YR與yr或Yr與yR，卵細胞的基因型可表示為YR或Yr或yR或yr。3. 右圖表示某動物的精原細胞，該細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了互換。則由該細胞形成的精子染色體的類型可能是下列的()解析：選B。細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合；如果該細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了互換，則一個精原細胞通過減數(shù)分裂過程中的連續(xù)兩次分裂后，會產(chǎn)生四個染色體各不相同的精子。選項C中的四個精子染色體沒有發(fā)生互換；選項A、D中互換的染色體找不到互換部分的來源。4(2019·山西芮城中學高一期末)基因型為AaBb (兩對等位基因獨立遺傳)的精原細胞，經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個基因型為ABb的精子，則發(fā)生這種結(jié)果的原因以及和該精子同時產(chǎn)生的另外三個精子的基因型分別是()A減數(shù)分裂一對同源染色體未分離AB、A、aB減數(shù)分裂一對同源染色體未分離ABb、a、aC減數(shù)分裂一對姐妹染色單體未分離A、ABb、aD減數(shù)分裂一對姐妹染色單體未分離ABb、a、a解析：選B。一個基因型為AaBb的精原細胞，產(chǎn)生了一個基因型為ABb的精子，說明減數(shù)分裂后期，含有基因B和基因b的同源染色體未分離，移向了同一極，形成基因型為AABBbb和aa的兩個次級精母細胞；基因型為AABBbb的次級精母細胞正常分裂，形成基因型均為ABb的兩個精子，而基因型為aa的次級精母細胞正常分裂，形成基因型均為a的兩個精子。因此，另外三個精子的基因型分別是ABb、a、a。5(2019·重慶三峽名校聯(lián)盟高一月考)下圖表示某生物細胞分裂過程，兩對等位基因A、a和B、b分別位于兩對同源染色體上，若不考慮互換，則下列敘述正確的是()A細胞可能是次級卵母細胞，無同源染色體B細胞中有2個B基因和2個b基因C細胞中可能含有2條染色體，1個b基因D細胞中的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目的比例始終為12解析：選B。由細胞和不均等分裂可知，細胞是卵原細胞，細胞是初級卵母細胞，細胞是第一極體，細胞是次級卵母細胞，細胞、是第二極體，細胞是卵細胞。細胞中含有兩對同源染色體，A項錯誤；細胞中含有B和b基因，說明減數(shù)分裂過程中含有B和b基因的同源染色體沒有分開，因此，細胞中有2個B基因和2個b基因，細胞中只含有a基因所在的染色體，故細胞含有1條染色體，1個a基因，不含b基因，B項正確，C項錯誤；細胞在減數(shù)分裂后期染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目之比為11，D項錯誤。6下圖表示某些生理過程中細胞內(nèi)核DNA含量的變化，分析回答下列問題：(1)圖中_段表示的是減數(shù)分裂過程，_段表示減數(shù)分裂的過程。(2)_點表示正在進行受精作用。(3)_段表示受精卵的有絲分裂。答案：(1)bjfj(2)k(3)lp課時作業(yè)1(2019·成都高一檢測)10個初級卵母細胞和5個初級精母細胞如果全部發(fā)育成熟，受精后最多能產(chǎn)生的新個體的數(shù)目是()A5個B10個C15個D20個解析：選B。1個初級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂只能產(chǎn)生1個卵細胞，則10個初級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生10個卵細胞；1個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生4個精子，則5個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生20個精子。1個精子和1個卵細胞結(jié)合形成1個受精卵，故10個卵細胞和20個精子最多能形成10個受精卵，即最多能產(chǎn)生10個新個體。2卵細胞和精子相互識別、融合成受精卵的過程稱為()A受精作用B細胞識別C細胞分化D細胞融合解析：選A。卵細胞和精子相互識別、融合為受精卵的過程稱為受精作用。3一雄性生物體，其體細胞有3對同源染色體。在不進行互換的情況下，此生物體可產(chǎn)生精原細胞的種類、次級精母細胞的種類以及精子的種類是()A1、8、8B2、8、8C8、8、8 D8、64、64解析：選A。精原細胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生，所以一個生物體只產(chǎn)生1種精原細胞。在不考慮互換的情況下，1種次級精母細胞產(chǎn)生一種精子。此生物體可產(chǎn)生238種精子，所以對應次級精母細胞有238種。4(2019·安徽師大附中期中)從某動物個體的睪丸中取出的兩個精細胞的染色體組成如下圖，圖中染色體的黑色和白色分別代表染色體來自父方和母方。如果不考慮染色體交換相應片段，下列關于這兩個精細胞的來源的猜測，錯誤的是()A可能來自一個次級精母細胞B可能來自一個初級精母細胞C可能來自兩個初級精母細胞 D可能來自一個精原細胞答案：A5某種生物三對等位基因分布在三對同源染色體上，下圖表示該生物的精細胞，試根據(jù)細胞內(nèi)基因的類型，判斷這些精細胞至少來自幾個精原細胞(不考慮互換)()A2個B3個C4個D5個解析：選C。來自一個精原細胞的精細胞基因組成相同或互補，根據(jù)這一點可以判斷可來自一個精原細胞，可來自一個精原細胞，來自一個精原細胞，來自一個精原細胞，故這些精細胞至少來自4個精原細胞，C正確。6. 分析人類染色體時發(fā)現(xiàn)，有2%4%的精神病患者的性染色體組成為XYY，如右圖所示，有人稱多出的Y染色體為“犯罪染色體”。下列關于XYY綜合征的敘述正確的是()A患者可能是由母方減數(shù)分裂異常所致B患者可能是由母方減數(shù)分裂異常所致C患者可能是由父方減數(shù)分裂異常所致D患者可能是由父方減數(shù)分裂異常所致解析：選C。與正常人相比，患者的體細胞中多了一條Y染色體，說明父親在形成精子的減數(shù)分裂過程中，Y染色體的著絲粒分裂后形成的2條Y染色體沒有分開，而是移向了細胞的同一極，進而產(chǎn)生了YY精子。綜上分析可知，C項正確，A、B、D三項均錯誤。7(2019·重慶一中高二上期末考試)已知等位基因A、a位于2條染色體上，某基因型為Aa的雄性小鼠因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生了一個基因型為AA的精子(不考慮互換和其他變異)。下列有關分析中，正確的是()A染色體一定在減數(shù)分裂時未分離B與AA為同一個次級精母細胞產(chǎn)生的精子基因型為aC染色體一定在減數(shù)分裂時未分離D與AA同時產(chǎn)生的另外三個精子基因型為A、a、a解析：選C?；蛐蜑锳a的雄性小鼠產(chǎn)生了一個基因型為AA的配子，說明減數(shù)分裂時姐妹染色單體沒有分離；與AA同時產(chǎn)生的另外三個精子的基因型為a、a、O(O表示不含相關基因)，與AA為同一個次級精母細胞產(chǎn)生的精子的基因型為O(O表示不含相關基因)。8(2019·安慶檢測)下圖甲表示某高等動物在進行細胞分裂時的圖像，圖乙為某種生物的細胞內(nèi)染色體及核DNA相對含量變化的曲線圖。根據(jù)曲線和圖示回答下列問題：(1)圖甲中A細胞處于_期，細胞中有_條染色體；B細胞處于_期，此細胞的名稱是_；C細胞分裂后得到的子細胞為_。(2)圖甲中B細胞對應圖乙中的區(qū)間是_。(3)圖乙中細胞內(nèi)含有染色單體的區(qū)間是_和911，不含同源染色體的區(qū)間是_。(4)若圖乙中該生物體細胞中染色體數(shù)為20條，則一個細胞在67時期染色體數(shù)目為_條。解析：(1)圖甲A細胞中含有同源染色體，且其著絲粒已分裂，故應為有絲分裂后期，此時細胞中含有8條染色體；圖甲B細胞中含有同源染色體，其正在發(fā)生同源染色體的分離，故應為減數(shù)分裂后期，由于細胞質(zhì)不均等分裂，則該細胞為初級卵母細胞；圖甲C中無同源染色體，著絲粒分裂，故應為減數(shù)分裂后期，其細胞質(zhì)不均等分裂，則該細胞為次級卵母細胞，其子細胞為卵細胞和(第二)極體。(2)圖甲中B細胞為初級卵母細胞，處于減數(shù)分裂后期，對應圖乙中的34段。(3)染色單體隨染色體復制而形成，隨著絲粒分裂而消失。圖乙中17段為減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過程中著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂后期，結(jié)合曲線可知16段含有染色單體；不含同源染色體的區(qū)段對應曲線中的58段。(4)曲線67段對應減數(shù)分裂后期，著絲粒分裂，染色體加倍，此時與體細胞染色體數(shù)目相同，為20條。答案：(1)有絲分裂后8減數(shù)分裂后初級卵母細胞卵細胞和(第二)極體(2)34(3)1658(4)209正常人的體細胞中含有23對同源染色體，分別編號為123號，在人類的遺傳病中，有一種叫21三體綜合征，也叫先天性愚型，表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢。患兒常表現(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，所以又叫作伸舌樣癡呆。對患者染色體進行檢查，發(fā)現(xiàn)患者比正常人多了一條21號染色體。請回答下列問題：(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，一對夫婦所生的兩個孩子(非同卵雙胞胎)所含染色體組成完全相同的概率是_。(2)請從減數(shù)分裂和受精作用的角度完善21三體綜合征患者產(chǎn)生的可能原因。有以下幾種情況：異常精子(24條)和正常卵細胞(23條)結(jié)合形成的：正常精子(23條)和異常卵細胞(24條)結(jié)合形成的：(3)若一個正常人與一個21三體綜合征患者婚配，他們的后代發(fā)病率是_，原因是_。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)13