高中生物第四单元细胞的生命历程第12讲减数分裂和受精作用课件.ppt

第12讲减数分裂和受精作用,考情分析备考导航,知识梳理自主学习夯实基础,1.减数分裂的概念(1)范围:进行生殖的生物。(2)时期:从细胞细胞。(3)特点:染色体复制一次,细胞。(4)结果:成熟生殖细胞中,是原始生殖细胞中的一半。,考点一减数分裂与受精作用,有性,原始生殖,成熟生殖,连续分裂两次,染色体数目,2.精子形成过程中各时期的特征连线,答案：,3.精子形成与卵细胞形成过程的比较,4.受精作用(1)概念:和相互识别、融合成为的过程。(2)实质:精子的与卵细胞的相融合,使彼此的染色体会合在一起。,均等分裂,不均等分裂,变形,4,1,3,卵细胞,精子,受精卵,细胞核,细胞核,(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半来自,一半来自。(4)意义:有利于生物在中进化。就进行有性生殖的生物而言,和对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。【深挖教材】同源染色体联会的生物学意义是什么?提示:(1)同源染色体联会是同源染色体分离的基础;(2)联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧,实现了非同源染色体的自由组合,从而增加了配子的多样性。,染色体,精子(父方),卵细胞(母方),自然选择,减数分裂,受精作用,重点透析剖析考点拓展深化,1.减数分裂过程中的基本概念(1)同源染色体来源上:一条来自父方,另一条来自母方;在图中常用不同颜色表示。形态大小上:同源染色体一般相同,但也有大小不同的,如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。着丝点分裂后,染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同,但不叫同源染色体,这两条染色体是经复制形成的,其上的基因相同,若不同则可能是基因突变或非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。行为上:在减数分裂时同源染色体能发生联会,这是判断两条染色体是否为同源染色体的根本依据。,(2)联会与四分体联会:是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制,染色单体已形成。四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。四分体的个数等于减数分裂中联会的同源染色体对数。一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子(含8条脱氧核苷酸链)。(3)交叉互换时期:减数第一次分裂前期(四分体时期)。范围:同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。交换对象:等位基因(B-b)交换。结果:姐妹染色单体出现不同,即姐妹染色单体上可出现等位基因。,2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较,3.减数分裂产生异常配子的原因(以基因型为AaBB的精原细胞为例),【深化拓展】细胞分裂与可遗传变异基因突变DNA复制时基因重组减数第一次分裂前期和后期染色体变异减数分裂和有丝分裂过程中,题组例练分类例练提炼方法,题组一,减数分裂过程及相关概念分析,1.(2016福建厦门一模)下列有关果蝇精子形成过程的叙述,正确的是()A.精原细胞增殖时发生基因重组B.初级精母细胞中存在X染色体C.次级精母细胞不会发生染色体变异D.精子细胞含有两个染色体组,解析:精原细胞增殖时进行有丝分裂,不可能发生基因重组;初级精母细胞中存在同源染色体,所以一定含有X染色体;次级精母细胞在减数第二次分裂时期可能发生染色体变异;精子细胞中只含有一个染色体组。,B,2.下列关于同源染色体和四分体的叙述,不正确的是()A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体B.四分体存在于减数第一次分裂的前期和中期C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体D.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体,解析:一条染色体经复制后形成的两条染色体是相同染色体,同源染色体是一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂过程中能联会的两条染色体;四分体是在减数分裂过程中联会的两条同源染色体,存在于减数第一次分裂的前期和中期;一个四分体是一对同源染色体,含4条染色单体。,A,3.如图是某生物的细胞分裂简图,下列有关叙述正确的是()A.该细胞中含有4条染色体,8个DNA分子B.该细胞处于减数第二次分裂后期C.该细胞为次级卵母细胞或次级精母细胞D.该细胞分裂后可产生两个基因型相同的精子,解析:由图可知,该细胞中含有4条染色体,4个DNA分子;该细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,应处于减数第二次分裂后期;该细胞的细胞质不均等分裂,应为次级卵母细胞;该细胞分裂后形成的子细胞是卵细胞和(第二)极体。,B,根据细胞质分配方式判断精卵细胞分裂,方法突破,题组二,减数分裂中配子种类及来源的判断,4.若A、a和B、b分别表示一对同源染色体,某雌性动物在一次排卵时,发现该卵细胞的染色体组成为Ab,则在形成该卵细胞时,随之产生的极体的染色体组成为()A.AB、ab、abB.Ab、aB、aBC.AB、aB、abD.Ab、ab、AB,解析:由题意可知,该卵细胞的基因型为Ab,则次级卵母细胞的基因型是AAbb,由次级卵母细胞经过减数第二次分裂形成的极体的基因型是Ab;初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成的第一极体的基因型为aaBB,减数第二次分裂形成的2个第二极体的基因型是aB、aB。,B,5.(2016陕西咸阳二模)图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了图乙所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是()A.与B.与C.与D.与,解析:减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生交叉互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小一部分有区别,因此图中来自同一个次级精母细胞的是与或与。,C,方法突破根据染色体组成判断配子来源的方法,题组三,减数分裂异常情况的分析,6.(2016广西柳州模拟)现在发现人群中有极少数XYY个体,其主要临床症状是男性不育。一患者父母正常,非近亲婚配,其他子女完全正常,无类似异常。假设所有个体有丝分裂均正常进行,则该病在家庭中发病的原因一定离不开哪种细胞中染色体的异常变化()A.初级卵母细胞B.次级卵母细胞C.次级精母细胞D.初级精母细胞,解析:根据题意可知:XYY个体的形成必定是含X的卵细胞和含YY的精子结合成的受精卵发育而来,即卵细胞正常,精子异常。含YY的精子异常是由于着丝点分裂后产生的两条Y染色体没有移向细胞两极,发生在减数第二次分裂过程中,为次级精母细胞中染色体的异常变化。,C,7.(2016河南鹤壁模拟)图甲、乙所示是一个基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞,则该过程发生了()A.交叉互换与同源染色体未分离B.基因突变与同源染色体未分离C.交叉互换与姐妹染色单体分开形成的染色体未分离D.基因突变与姐妹染色单体分开形成的染色体未分离,解析:图甲中染色单体分离形成的两条染色体相同位置上的基因是A和a,而图乙中相应位置的基因都为a,则图甲中染色体上的A和a不是交叉互换导致的,只能是基因突变形成;图乙中能明显看出姐妹染色单体分开形成的染色体移向了细胞的同一极。,D,知识梳理自主学习夯实基础,1.减数分裂与有丝分裂的不同点,考点二减数分裂与有丝分裂,原始生殖细胞,两,一,四分体,交叉互换,自由组合,减半,4,2,相同,2.减数分裂与有丝分裂的相同点和联系(1)相同点染色体都只复制次。分裂过程中都出现纺锤体,都有核仁、核膜的过程。都有着丝点分裂和分开现象。(2)联系原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为。,一,重建,姐妹染色单体,有丝分裂,重点透析剖析考点拓展深化,1.细胞分裂各时期图像的判定(以2n=4为例),2.减数分裂、有丝分裂染色体、DNA数量变化分析一个细胞内染色体与核DNA的数量变化图,(1)染色体数量变化分析,(2)核DNA分子数量变化分析,3.每条染色体中DNA含量或染色体与DNA比值变化分析,4.同源染色体“对”数变化曲线分析,(1)有丝分裂:后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对(2n条染色体)加倍成为2n对(4n条染色体),子细胞中同源染色体仍为n对。(2)减数分裂:减后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。,5.“染色体组”数目变化曲线分析(1)有丝分裂:后期,因着丝点分裂、染色体组加倍(24);末期,染色体平均分配到子细胞,染色体组恢复(42)。(2)减数分裂:减末期,因同源染色体分开,分别进入两个子细胞中,染色体组减半(21);减后期,因着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,染色体组数目由1变为2。,题组例练分类例练提炼方法,题组一,减数分裂与有丝分裂的过程分析,1.家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂,有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是()A.每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制B.每个细胞分裂时同源染色体都进行联会C.每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离D.每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体,解析:减数第二次分裂前不进行DNA分子复制;有丝分裂的细胞含有同源染色体,但是不联会;减数第一次分裂没有姐妹染色单体的分离;进行有丝分裂的细胞,每个细胞分裂后的子细胞中都含2条性染色体,进行减数分裂的细胞,每个细胞分裂后的子细胞中都含1条性染色体。,D,2.二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是()A.细胞中一定不存在同源染色体B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍C.染色体DNA一定由母链和子链组成D.细胞中染色体数目一定是其体细胞中数目的2倍,解析:二倍体生物细胞进行着丝点分裂时,细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂的后期,前者细胞中存在同源染色体;着丝点分裂导致染色体数目加倍,但DNA数目不变;DNA复制方式为半保留复制,则着丝点分裂时的DNA中一定由一条母链和一条子链组成;有丝分裂后期染色体数目加倍,是体细胞中染色体数目的2倍,减数第二次分裂后期,染色体数目也暂时加倍,但此时的染色体数目与体细胞中染色体数目相等。,C,题组二,细胞分裂图像的判断,3.假定某动物体细胞染色体数目2N=4,图中对细胞所处时期的叙述,正确的是()A.图中不含同源染色体的细胞为B.为减数分裂,分别为减数第一次分裂的前、中、后期C.分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期D.为减数第一次分裂四分体时期,染色体数目暂时加倍,C,解析:图中同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期;图中着丝点排列在赤道板上,有同源染色体处于有丝分裂中期;图同源染色体分离,分别移向两极,处于减数第一次分裂后期;图中着丝点分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,染色体数目暂时加倍,每极中含同源染色体,处于有丝分裂后期;图中着丝点分裂、姐妹染色单体分开并移向两极,染色体数目暂时加倍,每极中不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。,4.(2015天津卷,4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是(),解析:因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,在减数第二次分裂后期应含有8条染色体;次级卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体;此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞在有丝分裂中期时应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的染色体有3条)。,B,方法突破细胞分裂方式及时期的判断(1)根据染色体的行为与形态进行判断,(2)根据染色体个数和同源染色体的行为进行判断,题组三,减数分裂与有丝分裂过程中染色体、DNA数量变化分析,5.(2013全国卷,2)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是()A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同,C,解析:有丝分裂和减数第一次分裂的最大区别是染色体的行为不同。有丝分裂前期有同源染色体但不联会,减数第一次分裂的前期进行同源染色体的联会,两者的染色体行为不同,而染色体的数目相同,DNA分子数目也相同;在中期,有丝分裂中期染色体的着丝点排列在赤道板上,而减数第一次分裂中期是四分体排列在赤道板上,两者染色体行为是不同的,而染色体及DNA的数目是相同;有丝分裂后期是染色体的着丝点分裂,减数第一次分裂后期是同源染色体分离,两者染色体行为不同,染色体数目也不同,而DNA分子数相同;正常情况下有丝分裂末期染色体数是减数第一次分裂末期的2倍。,6.(2016四川南充一模)如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列有关叙述中正确的是()A.该图若为有丝分裂,则ef段的细胞都含有两个染色体组B.该图若为有丝分裂,则细胞板的出现和纺锤体的消失都在ef段C.该图若为减数分裂,则cd段的细胞都含有23对同源染色体D.该图若为减数分裂,则等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在cd段的某一时期,解析:该图若为有丝分裂,则ef期表示后期和末期,其中后期细胞中含有4个染色体组;人体细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板;该图若为减数分裂,则cd段可表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期,其中减数第二次分裂前期和中期的细胞中不存在同源染色体;等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在cd段的某一时期,即减数第一次分裂后期。,D,7.(2016山西太原一模)如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化曲线,下列分析错误的是()A.若曲线表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于1B.若曲线表示有丝分裂染色体数目变化的部分曲线,则n等于46C.若曲线表示减数第一次分裂,核DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于23,解析:减数分裂过程中,每条染色体上DNA数目为1或2,因此n=1;人体细胞有丝分裂过程中染色体数目最少时为46,最多时为92,因此,n=46;人体细胞减数第一次分裂过程中,核DNA分子数目均为92,减数第一次分裂结束时,核DNA分子数为46,因此n=46;人体有丝分裂过程中,染色体组数为2或4(后期),因此n=2。,C,方法突破减数分裂与有丝分裂曲线的判断方法,实验基础吃透原理掌握步骤,1.实验原理(1)蝗虫的细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。(2)在减数分裂过程中,细胞中的染色体的、位置和都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。,考点三实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,精母,形态,数目,2.实验步骤,初级精母,次级精母,中期,中,后,透析实验积累技能理解方法,1.与植物的子房、动物的卵巢相比,为什么植物的花药、动物的精巢更宜作为观察减数分裂实验的材料?透析:雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞的数量;在哺乳动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞,受精时才能继续完成减数第二次分裂。2.为什么视野中会有三种中期细胞或三种后期细胞?透析:精巢内的细胞既有进行有丝分裂的,又有进行减数分裂的,因此可观察到有丝分裂的中、后期,减数第一次分裂的中、后期,减数第二次分裂的中、后期图像。按染色体数目分,可观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。,技能训练巩固演练技能提升,1.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中,错误的是()A.能观察到减数分裂现象的装片中,也可能观察到同源染色体的联会现象B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片,更容易观察到减数分裂现象C.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂D.用洋葱根尖制成的装片,能观察到同源染色体的联会现象,解析:在减数第一次分裂前期时,同源染色体联会形成四分体,故能观察到减数分裂现象的装片中,也可能观察到同源染色体的联会现象;桃花的雄蕊是雄性生殖器官,能通过减数分裂形成精子,而且数量多,适宜作为观察减数分裂的材料,桃花的雌蕊中,分裂细胞数目太少,不易观察到各个时期,一般不宜作为实验材料;蝗虫精母细胞和蚕豆花粉母细胞都属于原始的生殖细胞,可作为观察减数分裂的材料;洋葱根尖进行有丝分裂,含有同源染色体,但不能联会。,D,2.某同学在做“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验中,下列表述不正确的是()A.先用低倍镜找出各时期的细胞B.在高倍镜下能观察到染色体的形态和数目C.能观察到减数第一次分裂中期有姐妹染色单体D.能观察到减数第二次分裂中期有同源染色体,解析:显微镜的使用原则是先用低倍镜观察,能根据染色体的行为变化找出各时期的细胞;在高倍镜下放大的倍数大,能观察到染色体的形态和数目,进而判断细胞所处的时期;减数第一次分裂中期时同源染色体成对地排列在赤道板上,而且每条染色体上含有2条染色单体;蝗虫是二倍体生物,细胞中含有两个染色体组,在减数第一次分裂时发生了同源染色体的分离,得到的次级精母细胞中无同源染色体,在减数第二次分裂的中期观察不到同源染色