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高考综合复习——生物的生殖和发育
[内容概述]
本专题包括必修本第五章，重点是生殖的种类、减数分裂和有性生殖细胞的形成、植物、动物个体发育、植物组织培养及细胞的全能性等。应注重掌握：减数分裂各个时期细胞图像的识别、减数分裂中DNA、染色体的变化规律、胚及胚乳的基因型和染色体的组成、羊膜及羊水的意义等。
[重点难点]
一、生殖的种类、特点和实例：
二、减数分裂和受精作用的意义：
三、减数分裂
（二）卵细胞形成过程与精子形成过程的区别：
1． 卵细胞形成过程中细胞质分裂不均等，一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体；一个精原细胞形成四个精子。
2． 卵细胞形成不经变形过程；精子细胞经过变形形成精子。
（三）减数分裂与有丝分裂的区别：
(1)曲线的区别：染色体和DNA数目变化曲线：
(2)相近图象的区分：
| 细胞分裂时期 |
有丝分裂 |
减数分裂 |
| 第一次分裂 |
第二次分裂 |
| 前 期 |
有同源染色体
染色体散乱排列在细胞中央
 |
有同源染色体
同源染色体两两配对（联会）  |
无同源染色体
染色体散乱排列在细胞中央
 |
| 中 期 |
有同源染色体
染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上
 |
同源染色体、排在细胞中央的赤道板上
 |
无同源染色体
染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上
 |
| 后 期 |
有同源染色体
着丝点分裂姐妹染色单体分开
 |
有同源染色体
四分体分开
|
无同源染色体
着丝点分裂姐妹染色单体分开
|
(3)特征对比：
| |
有丝分裂 |
减数分裂 |
| 染色体复制 |
1次 |
1次 |
| 细胞分裂 |
1次 |
2次 |
| 分裂前后染色体数目 |
不变 |
减半 |
| 形成子细胞名称 |
体细胞 |
生殖细胞 |
四、植物个体发育：
卵细胞、精子、极核染色体数目是N; 受精极核、胚乳细胞染色体数目是3N；其他体细胞染色体数目是2N。
一个子房发育为一个果实，一个胚珠发育为一粒种子，一粒种子的形成需要一粒花粉，而一粒花粉含有两个精子。
果实各部分基因型的判定
正交：♀AA×♂aa →果皮（AA）、种皮（AA）、胚（Aa）、胚乳（AAa）
反交：♀aa×♂AA →果皮（aa）、种皮（aa）、胚（Aa）、胚乳（Aaa）
胚的基因型正交与反交结果一致；胚乳中的遗传物质，母方提供两个极核，父方提供一个精子，故正交与反交结果不一致；种皮、果皮都是由母方的结构变化而来，无论正交与反交，其遗传物质与母方完全相同。
1个花粉粒萌发产生2个具有相同基因型的精子。
一个胚囊中：（1个卵细胞、2个极核、2个助细胞和3个反足细胞的基因型相同）。
五、动物个体发育：（以蛙胚发育为例）
六、区分极体和极核：
极体：高等动物卵原细胞减数分裂过程中，形成一个卵和三个极体，没有功能，退化消失。
极核：被子植物胚囊中与卵细胞同时产生的，受精后，发育成胚乳。
七、羊膜
羊膜是从爬行动物开始出现的，羊膜内有充足的液体——羊水，保证了胚胎发育对水环境的需求，从而解除了个体发育中对外界水环境的依赖，羊膜为脊椎动物的完全陆生打下了基础，同时羊膜内的羊水能缓冲震荡，防止内部的胚胎出现机械损伤。
[知识链接]
1．细胞分裂是生物生长、发育和繁殖的基础，本部分与个体发育、遗传、变异和进化有密切关系。
2．几种特殊的生殖方式
（1）试管婴儿
一般过程：体外受精，受精卵在体外发育一段时间后，将胚胎移植到子宫内继续发育。
属于有性生殖，与人类正常生殖情况相比，主要是改变了受精的场所，经过胚胎移植过程。
（2）克隆：
一般过程：将体细胞的细胞核移到去核的卵细胞的细胞质中，重组细胞在体外发育一段时间后，移植到子宫内，逐渐发育为成一个新个体。属于无性生殖。经过核移植和胚胎移植。
（3）组织培养
①体细胞组织培养
一般过程：植物体细胞在离体的情况下，在组织培养基上经细胞分裂、细胞分化逐渐形成一个新植株。属于无性生殖。其原理是植物体细胞的全能性。
②花药离体培养
一般过程：成熟花粉不经过受精，直接经组织培养为单倍体植株。是有性生殖细胞离体培育为新个体，属于有性生殖。
3．减数分裂与遗传的关系
（1）遗传规律是指基因在上下代之间的传递规律。遗传规律发生在配子形成过程中（减数分裂）。
（2）减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离导致等位基因的分离，这是基因分离定律的细胞学基础，其结果使配子中含有每对等位基因中的一个。
（3）减数第一次分裂的后期，非同源染色体发生自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，这是基因自由组合定律的细胞学基础，其结果形成不同基因组合的配子。
（4）配子中的染色体数目比原始生殖细胞减少了一半，不存在等位基因了（同源多倍体生物例外）。
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[例题解析]
1．人体细胞有丝分裂时，产生的四分体个数是（ ）
A．46
B．23
C．4
D．0
（2005年高考上海卷12题）
解析：
四分体是减数分裂过程中，同源染色体联会形成的。人体细胞减数分裂时，产生的四分体23个，所以，本题容易错选B。有丝分裂过程中不形成四分体。
答案：D
2．下图是一个哺乳动物细胞的示意图，它属于（ ）
A．精巢中的细胞
B．受精卵
C．骨髓干细胞
D．雄配子
（2005年高考上海卷13题）
解析：
示意图中可以看出，同源染色体分开，是减数第Ⅰ次分裂的图像，所以是精巢中的初级精母细胞。受精卵、骨髓干细胞不进行减数分裂；雄配子中没有同源染色体，也没有姐妹染色单体。
答案：A
3．给已去掉雄蕊尚未受粉的甲梨树授以另一品种乙梨树的花粉，下列对甲梨树当年结的果实及种子的叙述．正确的是（ ）
A．种子的基因型与乙相同
B．种子的基因型与甲相同
C．果实的口味与乙相同
D．果实的口味与甲相同
(2005年高考广东卷10题)
解析：
子房壁的基因型与母本相同，子房壁经有丝分裂发育成果皮，果实的口味由果皮决定，所以，甲梨树当年结的果实的口味与母本（甲）相同。种子中的胚是由受精卵发育而来，遗传物质由父本和母本各提供一半，所以，AB选项错误。
答案：D
4．A和a为控制果蝇体色的一对等位基因，只存在于X染色体上，在细胞分裂过程中，发生该等位基因分离的细胞是（ ）
A．初级精母细胞
B．精原细胞
C．初级卵母细胞
D．卵原细胞
（2005年高考辽宁卷19题）
解析：
等位基因分离发生在减数第Ⅰ次分裂过程中，初级精母细胞、初级卵母细胞都处于减数第Ⅰ次分裂，但是A和a只存在于X染色体上，雌果蝇才有两个X染色体，才有A和a等位基因。
答案：C
5．在育种研究中，给普通小麦授以玉米的花粉，出现甲、乙两种受精类型的胚珠：甲胚珠双受精；乙胚珠卵受精、极核未受精。两种胚珠中的受精卵在发育初期的分裂中，玉米染色体全部丢失。下列不可能出现的实验结果是（ ）
A. 甲胚珠发育成无生活力的种子
B. 乙胚珠发育成无胚乳种子
C. 甲胚珠中的胚经组织培养，可获得小麦单倍体
D. 乙胚珠中的胚经组织培养，可获得小麦单倍体
（2005年高考北京卷第4题）
解析：
甲、乙胚珠卵受精后，玉米染色体全部丢失，只有小麦配子的染色体数目，所以，胚经组织培养，可获得小麦单倍体。甲受精卵中，玉米染色体全部丢失，胚不能继续发育，所以，发育成无生活力的种子。ACD选项正确。乙胚珠的胚和胚乳都不能发育成熟，不能形成种子。
答案：B
6.一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（ ）
A．两者产生的配子全部都不正常
B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C．两者都只产生一半不正常的配子
D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子
（2004年高考全国卷Ⅰ第2题）
解析：
初级精母细胞的减数分裂的第一次分裂过程，是同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞。若此过程中有一对同源染色体不发生分离，则形成的两个次级精母细胞中，一个会多一条染色体，一个会少一条染色体，最终形成的四个配子（精子）都不正常。次级精母细胞进行的减数分裂第二次分裂，是姐妹染色单体的分开，平均分配到两个配子（精子）中。两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开，则由这个次级精母细胞形成的两配子（精子）都不正常；另一个次级精母细胞分裂正常，形成两个正常的精子，所以，前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子。
答案：D
7．粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）
A．8个、7条
B．8个、14条
C．4个、7条
D．4个、14条
（2004年高考天津卷第2题）
解析：
本题考查减数分裂与有丝分裂过程中染色体的变化。粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体，两个粗糙脉孢菌融合后的二倍体含14个染色体，减数分裂后，染色体减半，随后的有丝分裂染色体不变，所以，每个子细胞中的染色体数为7。一个融合细胞经减数分裂形成4个子细胞，再进行一次有丝分裂，最终可形成8个子细胞。
答案：A
8．下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是（ ）
A．有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍
B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍
C．减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半
D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变
（2004年高考江苏卷第10题）
解析：
染色体数等于着丝点数，染色体数只有在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，因染色体着丝点分裂而使数目加倍；DNA分子只有在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期，因复制而加倍。ABD选项错误。
答案：C
9．在细胞正常分裂的情况下，雄性果蝇精巢中一定含有两个Y染色体的是（ ）
A．减数第一次分裂的初级精母细胞
B．有丝分裂中期的精原细胞
C．减数第一次分裂的次级精母细胞
D．有丝分裂后期的精原细胞
（2004高考江苏卷第12题）
解析：
只有有丝分裂后期的精原细胞，由于着丝点分裂，形成两条子染色体，细胞中才会有两个Y染色体。复制后连在同一着丝点上的姐妹染色单体不能称为两个染色体。
答案：D
10．下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：
（1）图1中AB段形成的原因是____________，该过程发生于细胞分裂间期的_______期，图1中CD段形成的原因是_________________。
（2）图2中________细胞处于图1中的BC段。图2中________细胞处于图1中的DE段。
（3）就图2乙分析可知、该细胞含有_______条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为________，该细胞处于_________分裂的_________期，其产生的子细胞名称为__________。
（2004高考上海卷第38题）
解析：
本题解题的关键是看清图一的纵坐标表示每条染色体中的DNA含量。
（1）一个DNA分子复制形成两个姐妹染色单体连在同一个着丝点上，染色体数目没有增加，DNA分子数加倍，所以，每条染色体中的DNA含量加倍。间期分为G1、S、G2，S期是 DNA复制时期。有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体只含一个DNA分子。
（2）图1中的BC段，每条染色体含有2个DNA分子，乙，丙两图含有姐妹染色单体，所以，每条染色体含有2个DNA分子。DE段每条染色体含有1个DNA分子，甲图不含有姐妹染色单体，所以，每条染色体含有1个DNA分子。
（3）减数第一次分裂后期同源染色体分开，每条染色体含有两条姐妹染色单体，乙图分裂后产生大小不同的两个细胞，大的是次级卵母细胞，小的是第一极体。
答案：
（1）DNA复制（或染色体复制） S 着丝点分裂
（2）乙，丙 甲
（3）8 1：2 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体
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