高考生物苏教版一轮配套课件：第13讲减数分裂和有性生殖.ppt

第13讲 减数分裂和有性生殖,第四单元 细胞增殖、分化、衰老和凋亡(含减数分裂和有性生殖),2015高考导航,1人的次级精母细胞中一定含有Y染色体( ) 2减数分裂连续进行了两次，所以减数分裂也具有细胞周期 ( ) 3配子的多样性除了与非同源染色体的自由组合有关外，还与四分体中的非姐妹染色单体交叉互换有关( ) 4卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的( ) 5减数第二次分裂后期大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体( ),一、减数分裂概念的理解 1范围：进行_的生物。 2时期：从_成熟生殖细胞。 3特点：染色体复制一次，细胞连续分裂_。 4结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_。 解惑 减数分裂是特殊的有丝分裂，特殊在：(1)DNA复制一次，细胞连续分裂两次；(2)有独特的染色体行为同源染色体联会、分离，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换；(3)分裂结果：一个细胞分裂可得到四个细胞，并且染色体数减半；(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。,有性生殖,原始生殖细胞,两次,一半,二、减数分裂过程 1减数分裂过程中染色体的行为变化连一连,巧记 细胞分裂方式的判断 有丝同源不配对，减无源难成对， 联会形成四分体，同源分离是减。,初级精母细胞,1写出下列细胞可能的名称 A：_；B：_；C：_。,次级精母细胞,精细胞,2写出过程中染色体的主要变化 同源染色体联会、分离,同源染色体中_交叉互换。 着丝粒分裂、_分开。 3若图解换成卵原细胞，则A细胞表示_, B细胞表示_，C细胞表示 _。,非姐妹染色单体,染色单体,初级卵母细胞,次级卵母细胞和极体,卵细胞和极体,4卵细胞形成与精子形成的区分,睾丸,卵巢,变形,不变形,次级卵母细胞,极体,4,1,四、动物的受精过程 1概念 精子进入卵细胞形成_的过程。 2过程 细胞膜的融合：精子的_进入卵细胞，_留在外面 保护反应：卵细胞中浅层的_立即释放相应物质，阻止其他精子进入 细胞核融合：精子的细胞核与卵细胞的细胞核_,受精卵,头部,尾部,细胞质,相互融合,3结果 受精卵中的染色体数目恢复到_中的数目，其中有一半染色体来自_(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 4意义 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中 _的恒定，促进了遗传物质的重新组合。,体细胞,精子,染色体数目,五、有性生殖 1概念,2被子植物的有性生殖与个体发育,3脊椎动物的有性生殖与个体发育,4意义：有性生殖的后代具备了_的遗传特性，具有更强的_和_，对生物的_和_具有重要意义。,双亲,生活能力,变异性,生存,进化,想一想 同种生物精子和卵细胞相互识别受精的物质基础是什么？ 细胞膜上的糖蛋白。,A,1以下细胞中可能同时存在同源染色体和染色单体的是 ( ) 初级精母细胞 精原细胞 初级卵母细胞 第一极体 效应T细胞 神经细胞 根尖分生区细胞 A B C D,解析：在减数分裂中，精原细胞的染色体没有复制，不含染色单体，初级精母细胞和初级卵母细胞内既有同源染色体又含染色单体，第一极体细胞内没有同源染色体，神经细胞和效应T细胞无增殖能力，细胞内没有染色单体，根尖分生区细胞可以进行有丝分裂，在前期和中期细胞内同时含有同源染色体和染色单体。,B,2(2014江苏四校联考)下面是人体一个细胞分裂时，细胞核中染色体和DNA在A、B、C、D四个阶段的统计数据，那么同源染色体分离发生在( ),解析：同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期。图中A阶段表示细胞核中DNA数和染色体数相等；B阶段表示DNA数加倍，染色体数不变，符合减数第一次分裂时期的特征；C阶段表示细胞核中DNA和染色体数均减半，是处于减数第二次分裂前期和中期细胞的特征；D阶段表示细胞核中DNA数和染色体数均减半，是经减数分裂形成的生殖细胞的特征。,D,3某四倍体植物的细胞中含20条染色体、20个DNA分子，且细胞中存在纺锤丝，则该细胞正处于( ) A有丝分裂中期 B有丝分裂后期 C减数第一次分裂后期 D减数第二次分裂后期 解析：由细胞内染色体数与DNA分子数比为11且存在纺锤丝可知，该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，由于该生物为四倍体植物，在有丝分裂后期，染色体数应为8的倍数，所以该细胞不可能处于有丝分裂后期，D项正确。,4真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代( ) A增加发生基因突变的概率 B继承双亲全部的遗传性状 C从双亲各获得一半的DNA D产生不同于双亲的基因组合 解析：在有性生殖的过程中,通过减数分裂实现基因重组,产生基因型不同的配子,通过随机受精实现配子的随机结合,将会在后代中产生更多变异个体(即不同于双亲的基因组合)。有性生殖所生后代不能继承双亲全部的遗传性状，后代从母本卵细胞中获得的DNA更多(细胞质内遗传物质几乎全部来自于卵细胞)。,D,1形成过程比较,精子和卵细胞的形成,2减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数目为2N),复制,不复制,次级性母细胞 (或第一极体),不分裂,分裂,2NN(减半),N2NN,2N4N2N,2NN(减半),有联会、四分体现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合,着丝粒分 裂，染色 单体分开,无(0)有(4N)有(2N),有(2N) 无(0),有(N对),无,次级性母细胞或第一极体,精细胞或卵细胞和第二极体,3.减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线,【高考警示】 减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。,A如果每个着丝粒上都有两条染色单体，说明该细胞取自雄性小鼠的睾丸 B如果每条染色体上均不含单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期 C如果移向两极的染色体数目不同，说明该细胞发生了染色体数目的变异 D无变异情况下，若移向两极的染色体形态有差异，说明该细胞处于减数第一次分裂后期 尝试解答 _,B,解析处于有丝分裂后期、减数第一次分裂后期的初级精母细胞、减数第二次分裂后期的极体和次级精母细胞均具备题目中描述的特点。当每个着丝粒上都有两条染色单体时，说明该细胞处于减数第一次分裂后期，又因细胞质均等分裂，故该细胞为初级精母细胞，取自雄性小鼠的睾丸。如果每条染色体上均不含染色单体，则该细胞也可能处于有丝分裂后期。无论是处于有丝分裂过程，还是处于减数第一次分裂或减数第二次分裂过程，移向两极的染色体数目均应相等，若不相等，则说明该细胞发生了染色体数目的变异。无变异情况下，移向两极的若是姐妹染色单体，其形态结构是完全相同的；只有同源染色体中的X、Y染色体分别移向两极时会出现差异，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂后期。,知识延展 减数分裂有关配子的分析 1减数分裂形成配子的种类 (1)一个精原细胞(AaBb)，经减数分裂形成2种各2个配子，基因型为AB、ab或Ab、aB；若发生交叉互换则配子基因型为AB、ab、Ab、aB。 (2)一个卵原细胞(AaBb)经减数分裂只形成1种配子，基因型为AB或ab或Ab或aB。 (3)一个生物体含有n对同源染色体，经减数分裂形成的精子或卵细胞种类是2n种。 2配子中染色体组合多样性的原因 (1)同源染色体的分离和非同源染色体自由组合。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。,3减数分裂过程中形成异常细胞原因的分析 (1)体细胞是AABB纯合类型 若形成的子细胞是AAB类型,则形成原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开。 (2)体细胞是AaBb杂合类型 若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离。 若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是减数分裂过程中，姐妹染色单体未分开。,突破(2012高考江苏卷)观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( ) A减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次,A,思维导图,尝试解答 _,解析根据题意某生物2n6可知，在减后期两极均应有3条染色体，图像显示均为4条染色体，说明减后期有一对同源染色体没有相互分离，减后期姐妹染色单体分离，故A项对。,1减数分裂与有丝分裂的异同点,减数分裂与有丝分裂,体细胞或原始生殖细胞,原始生殖细胞,1次,2次,无同源染色体联会，不出现同源染色体的分离,有同源染色体的联会、形成四分体，常出现非姐妹染色单体的交叉互换和同源染色体分离,不自由组合,自由组合,2个,雄为4个， 雌为(13)个,体细胞,成熟生殖细胞 (精子或卵细胞),与亲代细胞相同,比亲代细胞减少一半,基本上相同,不一定相同,使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定,减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,染色体都只复制一次； 分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现过程； 都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象,原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂,2.减数分裂与有丝分裂的图像分析,与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与，与的主要区别在于有无同源染色体,与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与、与的主要区别在于有无同源染色体,与比较：中姐妹染色单体分离，中同源染色体分离；与比较：中有同源染色体，中无同源染色体；与、比较：中有染色单体，、中无染色单体,(2014江苏四校联考)如果将果蝇精巢中某个细胞的一条染色体的DNA进行标记，然后该细胞进行了某种细胞分裂，形成的子细胞中有的无放射性，则该细胞进行的细胞分裂方式及分裂过程中发生的变化是(假设染色体发生了正常的平均分 配)( ) A有丝分裂，在分裂间期发生了基因突变 B有丝分裂，在细胞分裂前期由细胞两极发出星射线形成纺锤体 C减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了同源染色体分离 D减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了着丝粒的分裂 尝试解答 _,C,解析若进行了一次分裂，每个细胞中的DNA都有一条放射性链；若进行两次分裂，则有一半细胞没有放射性，所以该细胞进行的是减数分裂。在减数第一次分裂后期，发生了同源染色体分离。,方法探究 细胞分裂图形判断技巧 1分裂图像的辨析 (1)对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法(以二倍体生物为例)：,(2)各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。,2分裂曲线的辨析,(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。 (2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。 (3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。,A图中属于有丝分裂图像，和属于减数分裂图像 B图所代表生物的体细胞含4条染色体，通常情况下它的一个精原细胞产生的配子有4种染色体组成 C若图是某动物体内的一个细胞，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体 D图可以代表有丝分裂或减数分裂过程中相关物质的变化规律，且位于图的BC段,B,思维导图,尝试解答 _,解析图中为有丝分裂中期，为减数第一次分裂中期，为减数第二次分裂末期，A项正确；一个精原细胞产生的配子有2种染色体组成，B项错误；由图和题意可知，体细胞是含有3对同源染色体，6条染色体的二倍体，减数第一次分裂前期，可形成3个四分体，C项正确；图若为有丝分裂,BC段相对于有丝分裂的前、中期，图若为减数分裂，BC段相对于减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期，D项正确。,1实验原理 种子植物的花粉粒是由花粉囊里的花粉母细胞发育成的。每个花粉母细胞通过减数分裂，形成4个细胞，叫做小孢子。每个小孢子细胞内的染色体数目都比花粉母细胞的减少一半。初始形成的4个小孢子排成一列，以后相互分离，形成4个单核的花粉粒。,观察细胞的减数分裂,2实验流程 以幼嫩蚕豆花蕾为材料，制片观察花粉母细胞的减数分裂的步骤如下： (1)取材、固定、保存。种植蚕豆地区可在4月上、中旬取白色或淡黄色如小米大小的饱满的蚕豆花蕾，采摘后立即投入卡诺氏固定液(乙醇冰醋酸31)中固定412 h。 从固定液中取出材料，用70%的酒精洗涤数次，保存于70%的酒精内，置于4 冰箱中备用。,(2)染色。从保存液中取出一朵蚕豆花蕾，放在吸水纸或干净纱布上，吸干保存液。用尖头镊子将花放于载玻片中央，除去花枝，取下雄蕊并捣碎。在捣碎的雄蕊上滴2%的醋酸洋红染液，将材料作进一步捣碎，静染510 min，盖上盖玻片，在酒精灯火焰上过45次(不能煮沸)。 (3)压片。将载玻片放在平整的实验桌上，盖玻片上覆34层吸水纸，用铅笔头轻而均匀地敲打或用拇指压一下，去掉吸水纸，材料被压成均匀薄片，周围染液也被吸去。 (4)镜检。开始进行减数分裂的花粉母细胞，易被醋酸洋红染上紫红色。 判断各期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。 可通过观察多个花粉母细胞的减数分裂，推测出一个花粉母细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。,实战演练 如图是基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某动物的组织切片显微图像，下列说法正确的是( ) A细胞分裂先后经过过程 B细胞分裂结束后形成两个次级精母细胞 C细胞中有4个四分体、8条染色单体 D细胞分裂结束后可能产生基因型为AB的两个子细胞,D,解析：题图所示为雌性动物组织切片显微图像，细胞处于减数第一次分裂中期，细胞处于减数第二次分裂后期，细胞处于减数第二次分裂前期，因此细胞分裂先后经过过程；细胞分裂结束后形成1个卵细胞和1个极体；细胞中有2个四分体、8条染色单体；细胞分裂结束后可能产生基因型为AB的两个子细胞。,典例示法,(2014江苏普通高中质检)如图为某二倍体生物一个正在分裂的细胞，据图回答： (1)如图为次级精母细胞，其中B与b形成的原因是_。,(2)一对夫妇所生育的子女在性状上有许多差异，则这种变异的来源主要是_。 (3)正常情况下，在基因型为AADd的个体中，细胞分裂时，基因dd的分开发生在_。 (4)若该生物的基因型为AaDd，该生物一个细胞进行减数分裂，形成子细胞的基因型有_。 (5)基因的自由组合定律的实质是_。,错答分析,正确答案(1)基因突变或者是同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 (2)基因重组 (3)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 (4)AD和ad或Ad和aD (5)等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,误区辨析 易错点1 误认为生殖器官中细胞只进行减数分裂 点拨 动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。如原始的精原细胞(或卵细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。 易错点2 “四分体”的来龙去脉搞不清 点拨 (1)不要混淆“联会”、“形成四分体”的先与后，联会在前，减前期，染色质状态下同源染色体就两两配对(早恋)，造成了非姐妹染色单体(细丝状)间交叉缠绕(为交叉互换提供可能性)，之后才是“高度螺旋化变短变粗”形成四分体。(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减前期与中期)，次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为故不形成四分体)。,易错点3 对基因重组与染色体变异分辨不清 点拨 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，这属于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，可导致基因重组发生。非同源染色体间的片段互换不属于基因重组，属于染色体变异中的易位。 易错点4 对精子和卵细胞分裂图像判断易于出错 点拨,据图像特点分析 (1)一组图像一般有三种情况：只有精细胞的形成图像；只有卵细胞的形成图像；既有精细胞又有卵细胞的形成图像。(2)若细胞质不均等分裂，一定是情况；若减后期细胞质均等分裂，一定是情况；若减后期细胞质均等分裂则应是情况。,易错点5 减数分裂与有丝分裂中的特例误判 点拨 (1)处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体(四倍体的减数分裂)。(2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。,易错点6 对减数分裂产生子细胞种类和数目的误判 点拨 (1)正常情况下产生配子的种类分析(未变异) 分析配子产生时应特别注意是“一个