2019高中生物 第2章 基因和染色体的关系 2.1 减数分裂和受精作用课件 新人教版必修1.ppt

目标导航,预习导引,1.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2.说出精子和卵细胞的形成过程并列表比较二者的异同。3.识别减数分裂的图像。4.举例说明受精过程。5.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要性。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,一、减数分裂1.范围:进行有性生殖的生物。2.时期:产生成熟生殖细胞时。3.特点:在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。4.结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,二、精子的形成过程(以哺乳动物为例)1.场所人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。2.过程(1)间期染色体行为变化:染色体复制,每条染色体含两条姐妹染色单体。细胞变化:一个精原细胞一个初级精母细胞。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,(2)减数第一次分裂染色体行为变化联会:同源染色体两两配对的现象四分体:联会后的每对同源染色体含四条染色单体交叉互换:同源染色体的非姐妹染色单体之间发生每对同源染色体排列在赤道板上同源染色体彼此分离,并移向细胞两极,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,移到两极的染色体随细胞的分裂被分开,每个子细胞中的染色体数目是原来母细胞的一半细胞的变化:一个初级精母细胞两个次级精母细胞。(3)减数第二次分裂染色体行为变化:各个时期的细胞中无(填“有”或“无”)同源染色体;在减数第二次分裂后期染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开,形成两条子染色体,并移向细胞两极,移到两极的染色体随细胞的分裂被分开,每个子细胞中的染色体数目是初级精母细胞的一半。细胞的变化:两个次级精母细胞四个精细胞。(4)精子的成熟由一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞。精细胞变形后形成精子。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,在精子的形成过程中,染色体数目减半发生在减数第几次分裂?提示:减数第一次分裂。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,三、卵细胞的形成过程(以哺乳动物为例)1.场所人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。2.过程一个卵原细胞,减,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,一个卵原细胞经过减数分裂能产生几个成熟的卵细胞?提示:一个。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片实验步骤1.低倍镜下观察装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。2.先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂和减数第二次分裂中期、后期的细胞。3.再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。4.绘制减数分裂不同时期的细胞简图。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,五、受精作用(以哺乳动物为例)1.配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体分离和非同源染色体的自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。2.受精作用(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。(2)过程:精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面;与此同时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入;精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,五,人是由一个受精卵发育来的,受精卵是由精子和卵细胞融合在一起形成的,那么,经过一代又一代地繁殖,受精卵内的染色体数目会不会一代比一代多,最终把受精卵的细胞核撑破?提示:不会。因为精子和卵细胞的形成都要经过减数分裂,精子和卵细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。,知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,一、减数分裂中染色体和核DNA的数目变化曲线解读1.染色体数目的变化和核DNA分子数目的变化不是完全平行的,因为复制后的染色体数目暂时不加倍,而核DNA分子数目加倍。2.在间期DNA复制之前(AB段和AB段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH段和FH段),染色体数核DNA分子数=11。,知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,3.在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF段和CF段),染色体数核DNA分子数=12。4.BC(BC)段表示间期核DNA(染色体)的复制,核DNA数目加倍,但是染色体数目不变。5.DE(DE)段表示减数第一次分裂结束时,同源染色体分配到两个子细胞中,每个细胞内核DNA和染色体数目均减半。6.FF段表示着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,但是核DNA数目不变。,知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,二、精子和卵细胞形成过程的比较(以哺乳动物为例),知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,规律总结一个精原细胞产生两种精子(不考虑交叉互换)。一个卵原细胞产生一种卵细胞。,知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,三、有丝分裂与减数分裂的比较(以哺乳动物为例)减数分裂是一种特殊的有丝分裂方式,因此二者在许多方面是相同的,但由于减数分裂有其特殊性,所以二者又存在一些不同点。,知识梳理,典例透析,一,二,三,实验设计,特别提醒有丝分裂中期,染色体着丝点排列在赤道板上;减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板两侧。有丝分裂形成的子细胞是体细胞,有同源染色体,细胞质均等分裂;减数分裂形成的子细胞是成熟的生殖细胞或极体,无同源染色体。精子形成过程中,细胞质均等分裂,卵细胞形成时,细胞质不均等分裂。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,题型一减数分裂过程中染色体和染色单体的数目【例1】某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中,能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()A.甲B.乙C.丙D.丁,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,解析:在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体分开成为子染色体,染色体数目加倍,此时细胞内染色体为40条,说明其正常体细胞内染色体为20条。减数第一次分裂结束,染色体数目减半,在减数第二次分裂后期之前,染色单体不分开,这时染色体数目为10条,染色单体数目为20条。减数第二次分裂后期,染色单体分开成为子染色体,染色体数目为20条,无染色单体。答案:B反思领悟减数第一次分裂和有丝分裂过程中都有同源染色体存在。减数第二次分裂与有丝分裂的共同点是都有着丝点分裂过程,区别是有丝分裂过程中有同源染色体,减数第二次分裂过程中没有同源染色体。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,题型二精子和卵细胞形成过程的比较【例2】下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()A.图甲一定为次级精母细胞B.图乙一定为初级精母细胞C.图丙为次级卵母细胞或极体D.图丙中的M、m为一对同源染色体,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,解析:题中图甲是减数第二次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,可能为次级精母细胞或第一极体,A项错;图乙是减数第一次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,所以应是初级精母细胞,B项正确;图丙为减数第二次分裂后期,其细胞质不均等分裂,应是次级卵母细胞,不可能为极体,C项错;图丙中的M、m不是同源染色体,应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体,D项错。答案:B,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,反思领悟判断减数分裂过程中细胞的类型,可依据有无同源染色体及细胞质的分配是否均等。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,题型三有丝分裂与减数分裂图像的比较【例3】下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是()A.甲、乙、丙中都有同源染色体B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞C.能够出现非姐妹染色单体交叉互换的是乙D.丙的子细胞是精细胞,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,解析:图甲为有丝分裂中期图,具有同源染色体,不出现非姐妹染色单体交叉互换;图乙为减数第一次分裂中期,同源染色体联会,可能出现非姐妹染色单体交叉互换;图丙细胞质不均等分裂,无同源染色体,是次级卵母细胞,其子细胞为卵细胞和第二极体;由图丙可推知该生物为雌性动物;卵巢中可能会同时出现这三种细胞。答案:C,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,实验设计,反思领悟减数分裂和有丝分裂过程中细胞图像的辨别“三看”识别法,知识梳理,典例透析,实验设计,探究方法,能力展示,探究减数分裂两个阶段所占时间的长短要探究减数分裂两个阶段所占时间的长短,应先制备减数分裂装片,再统计每个阶段细胞数目的多少,最后通过求不同视野中,相同分裂阶段细胞所占比例的平均值,得出结论。制片时应遵循解离漂洗染色制片的步骤。染色剂可选醋酸洋红液或者龙胆紫溶液,其可将细胞内的染色体染成红色或者紫色。,知识梳理,典例透析,实验设计,探究方法,能力展示,减数分裂包括两个分裂过程,即减数第一次分裂和减数第二次分裂。某生物小组要探究减数分裂两个阶段所占时间的长短,请帮助他们选择合适的材料和试剂,完成实验。供选材料及用具:小鼠的肝脏、睾丸、肾脏,苏丹染液,醋酸洋红液,健那绿染液,解离固定液。(1)选材:用作实验材料。(2)制片:取少量组织低渗处理后,放在中,一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量。一定时间后加盖玻片,。(3)观察计算:观察多个视野,计数及视野中细胞的总数。算出每个视野中处于不同分裂阶段细胞所占比例。最后,即可大体表示不同分裂阶段所占的时间比例。,知识梳理,典例透析,实验设计,探究方法,能力展示,解析:要探究减数分裂两个阶段所占时间的长短,应先制备减数分裂装片,再统计每个阶段细胞数目的多少,最后通过求不同视野中相同分裂阶段细胞所占比例的平均值,得出结论。(1)小鼠肝脏和肾脏内的细胞不能进行减数分裂,只有睾丸内的细