1.概念:受精作用是指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。
2.基本過程(如下圖)
圖
(1)精子的頭部進入卵細胞。
(2)精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合。
3.實質(zhì):精子的細胞核與卵細胞的細胞核相互融合。
4.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)合具有隨機性。
(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。
(3)精、卵細胞融合的基礎(chǔ)是細胞膜具有一定的流動性。
知識拓展:
1、受精卵中的核物質(zhì)一半來自于母方一半來自于父方,而細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。
2、卵細胞和精子相互識別的基礎(chǔ)是細胞膜外表
相關(guān)高中生物知識點:減數(shù)分裂
減數(shù)分裂的概念與過程:
1、減數(shù)分裂概念的理解:
(1)范圍:進行有性生殖的生物。
(2)在原始生殖細胞(精原細胞或卵原細胞)發(fā)展成為成熟生殖細胞(精子或卵細胞)過程中進行的。
(3)過程:減數(shù)分裂過程中染色體復(fù)制一次細胞連續(xù)分裂兩次。
(4)結(jié)果:新細胞染色體數(shù)減半。
2、減數(shù)分裂中染色體的變化過程
復(fù)制→聯(lián)會→四分體→同源染色體彼此分離→染色單體彼此分離。
(1)精子的形成過程:
(2)卵細胞的形成過程:
與減數(shù)分裂相關(guān)的概念辨析:
1.染色體和染色單體
(1)染色體的條數(shù)等于著絲點數(shù),有幾個著絲點就有幾條染色體。
(2)染色單體是染色體復(fù)制后,一個著絲點上連接的兩條相同的單體,這兩條單體被稱為姐妹染色單體,其整體是一條染色體。
2.同源染色體與非同源染色體
(l)同源染色體
①在減數(shù)分裂過程中進行配對的兩條染色體。
②形狀大小一般相同,一條來自父方一條來自母方。
(2)非同源染色體:在減數(shù)分裂過程中不進行配對的染色體,它們形狀大小一般不同。
3.姐妹染色單體和非姐妹染色單體
(1)姐妹染色單體:同一著絲點連著的兩條染色單體。
(2)非姐妹染色單體:不同著絲點連接著的兩條染色單體。同源染色體內(nèi)的非姐妹染色單體四分體時期可發(fā)生交叉互換。
4.聯(lián)會和四分體
(1)聯(lián)會:是指減數(shù)第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
(2)四分體:聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體,即1個四分體=1對同源染色體 =2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。
細胞不同分裂圖像的判斷方法:
1.減數(shù)分裂和有絲分裂的不同分裂時期圖像
前期 | 中期 | 后期 | ||
有絲分裂 | 有同源染色體(染色體必定成對) | 不聯(lián)會 | 著絲點排列在赤道板 | 著絲點分裂 |
減數(shù)第一次分裂 | 有同源染色體(染色體必定成對) | 聯(lián)會 | 四分體排列在赤道板兩側(cè) | 同源染色體分離,非同源染色體自由組合 |
減數(shù)第二次分裂 | 無同源染色體(染色體可以不成對) | 無同源染色體 | 著絲點排列在赤道板 | 著絲點分裂 |
3.一般來說,細胞分裂方式的識別還需要觀察細胞外形和細胞質(zhì)的分裂方式等。
(1)細胞板隔裂??植物細胞分裂;細胞膜縊裂動物細胞分裂。
(2)矩形有壁為植物細胞;圓形無壁一般為動物細胞。
(3)依據(jù)細胞質(zhì)分裂方式的判斷:
表解減數(shù)分裂與有絲分裂的異同:
項目 | 有絲分裂 | 減數(shù)分裂 | |
不同點 | 母細胞 | 體細胞或原始生殖細胞 | 原始生殖細胞 |
染色體復(fù)制 | 一次,有絲分裂間期 | 一次,減數(shù)第一次分裂前的間期 | |
細胞分裂次數(shù) | 一次 | 兩次 | |
同源染色體行為 | 有同源染色體,但無同源染色體的聯(lián)會、四分體,不出現(xiàn)同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換及同源染色體的分離 | 有同源染色體的聯(lián)會、四分體,出現(xiàn)同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換及同源染色體的分離 | |
子細胞的數(shù)目 | 2個 | 雄性4個,磁性為(1+3)個 | |
子細胞的類型 | 體細胞 | 生殖細胞(精細胞或卵細胞) | |
最終產(chǎn)生子細胞染色體數(shù) | 與親代細胞相同 | 比親代細胞減少一半(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂) | |
子細胞核的遺傳物質(zhì)組成 | 幾乎相同 | 不一定相同(基因重組形成多種配子) | |
子細胞中可遺傳變異的來源 | 基因突變、染色體變異 | 基因突變、基因重組、染色體變異 | |
染色體及DNA數(shù)量的變化 | |||
相同點 | 染色體都復(fù)制一次;出現(xiàn)紡錘體,均有子細胞產(chǎn)生,均有核膜、核仁的消失與重建過程;減數(shù)第二次分裂和有絲分裂相似,著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成染色體 | ||
意義 | 使生物的親代和子代之間保持了遺傳特性的穩(wěn)定性 | 減數(shù)分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定 |
易錯點撥:
1、同源染色體并非完全相同:同源染色體形態(tài),大小一般都相同,但也有大小不相同的,如男性體細胞中X染色體和Y染色體是同源染色體, X染色體較大,Y染色體較小。
2、并非所有細胞分裂都存在四分體:聯(lián)會形成四分體是減數(shù)第一次分裂特有的現(xiàn)象,有絲分裂過程中不進行聯(lián)會,不存在四分體。
3、存在染色單體的時期是染色體復(fù)制之后、著絲點分裂之前的一段時期,如有絲分裂前、中期,減數(shù)第一次分裂,減數(shù)第二次分裂前、中期。
4、減數(shù)分裂過程中是先復(fù)制后聯(lián)會,聯(lián)會的兩條染色體一定是同源染色體。聯(lián)會是細胞進行正常減數(shù)分裂的基礎(chǔ)。
5、減數(shù)分裂過程中,染色體復(fù)制一次,細胞分裂兩次,著絲點分裂一次,染色體減半一次,DNA減半兩次。
6、原始生殖細胞染色體數(shù)目與體細胞相同,其既能進行有絲分裂產(chǎn)生原始生殖細胞,也能進行減數(shù)分裂。 7、以二倍體生物為例,具有同源染色體的細胞:精(卵)原細胞、初級精(卵)母細胞、體細胞。無同源染色體的細胞:次級精(卵)母細胞、精(卵)細胞、第一(二)極體、精子。
例 某動物的精子中有染色體16條,則在該動物的初級精母細胞中存在染色體數(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、128
B.32、8、32、64、128
C.16、8、32、32、64
D.16、0、32、32、64
思路點撥:精子是精原細胞經(jīng)過兩次分裂得到的,其染色體數(shù)是精原細胞的一半,因此精原細胞中有同源染色體16對,初級精母細胞是精原細胞復(fù)制產(chǎn)生的,1條染色體含2個染色單體,2個DNA,4條DNA單鏈。答案A
減數(shù)分裂過程中DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化曲線:
DNA與染色體的變化曲線識別方法
知識拓展:
1、AaBb(兩對基因獨立遺傳)產(chǎn)生配子情況
產(chǎn)生的配子種類 | 說明 | |
一個精原細胞 | 4個,2種(AB、ab或Ab、aB) | 植物產(chǎn)生配子的結(jié)論,與動物大致相同(區(qū)別僅在于:一個花粉母細胞產(chǎn)生的精子數(shù)量是8個,比動物要多) |
一個雄性個體 | 4n個,4種(AB、ab、Ab、aB) | |
一個卵原細胞 | 1個,1種(AB或ab或Ab或aB) | |
一個雌性個體 | n個,4種(AB、ab、Ab、aB) |
①如果在四分體時期,不發(fā)生非姐妹染色單體的交叉互換,則一個精原細胞形成4個、2種精子細胞。
②如果在四分體時期,發(fā)生了非姐妹染色單體的交叉互換,則一個精原細脆形成4個、4種精子細胞。
③若兩個精細胞中染色體完全相同,則它們可能來自同一個次級精母細胞。
④若兩個精細胞中染色體恰好“互補”,則它們可能來自同一個初級精母細胞分裂產(chǎn)生的兩個次級精母細胞。
⑤若兩個精細胞中的染色體有的相同,有的互補,只能判定可能來自同一個生物不同精原細胞的減數(shù)分裂過程。
例 基因型為AaBb(兩對等位基因位于兩對同源染色體上)的一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的精細胞種類有 ( ) A.1種 B.2種 C.4種 D.8種
思路點撥:一個基因型為AaBb的精原細胞減數(shù)分裂只形成2種類型的4個精子。但若一個基因型為AaBb個體產(chǎn)生的精子種類就應(yīng)是4種。答案B
3、減數(shù)第一次分裂和有絲分裂的區(qū)別是前者同源染色體變化為四分體,后者不形成四分體。
4、減數(shù)第二次分裂同有絲分裂的區(qū)別是減數(shù)第二次分裂的細胞無同源染色體,而有絲分裂有同源染色體,其染色體行為的變化二者是相同的。
5、細胞分裂與變異類型的關(guān)系
分裂方式 | 變異類型 |
無絲分裂 | 基因突變 |
有絲分裂 | 基因突變、染色體變異 |
減數(shù)分裂 | 基因突變、基因重組、染色體變異 |
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/308975.html
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