高考生物总复习（基础回顾+考点透析+实验导航+走近高考）第五单元 第15讲减数分裂和受精作用拔高精讲课件 新人教版必修2.ppt

第五单元遗传的细胞基础和遗传的基本规律第15讲减数分裂和受精作用 必修2遗传与进化 基础回顾 一 减数分裂的概念 判断正误 1 只有进行有性生殖的生物 才能进行减数分裂 2 只有原始生殖细胞在形成成熟生殖细胞时才进行减数分裂 3 在减数分裂过程中 染色体复制次数和细胞分裂次数是相同的 4 成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的数目减少一半 想一想 减数分裂发生在动 植物的什么器官 提示 动物的精巢和卵巢 植物的花药和胚囊中 二 减数分裂过程1 精子形成的各个时期的主要特点 连线 b c a f d e 想一想 基因的分离定律和自由组合定律与减数分裂有什么关系 提示 遗传的两大定律发生在减数第一次分裂过程中 减数第一次分裂过程中同源染色体分离 非同源染色体自由组合 因此 同源染色体上的等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 2 卵细胞形成与精子形成的区别 判断正误 1 卵细胞形成中 细胞质都是均等分开的 2 卵细胞一经形成 不需要变形 3 一个卵原细胞只能产生1个卵细胞 而一个精原细胞能形成4个精子细胞 4 精子形成和卵细胞形成过程中 染色体的变化规律不同 三 受精作用 判断正误 1 受精作用的实质是细胞融合 关键是精子核和卵细胞核的融合 2 受精卵中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 3 减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持恒定 考点透析 考点一 区分容易混淆的几组概念 1 同源染色体和非同源染色体 1 同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体 一条来自父方 一条来自母方 形态 大小一般都相同 如右图中的1和2为一对同源染色体 3和4是另一对同源染色体 2 非同源染色体是指形态 大小不相同 且在减数分裂过程中不配对的染色体 如上图中的1和3 1和4 2和3 2和4分别是非同源染色体 2 联会和四分体 1 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 但由于螺旋程度低观察不到 即一对同源染色体含4条染色单体 2 四分体 联会后的每对同源染色体含有4条染色单体 叫做四分体 图中含有两个四分体 即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数 3 姐妹染色单体和非姐妹染色单体 1 姐妹染色单体 同一着丝点连着的两条染色单体 如上图中的a和a b和b c和c d和d 2 非姐妹染色单体 不同着丝点连接着的两条染色单体 如上图中的a和b b a 和b b 等 特别提醒 1 同源染色体也有大小不同的 如男性体细胞中的x染色体和y染色体 x染色体较大 y染色体较小 大小相同的染色体不一定是同源染色体 如着丝点断裂后形成的两条染色体 因不是一条来自父方 一条来自母方 所以不叫同源染色体 但只要联会的两条染色体不管大小 形状是否相同 都叫同源染色体 同源染色体既可以是复制之前不含染色单体 也可以是复制之后含染色单体 2 有丝分裂过程中有同源染色体存在 但不出现同源染色体的联会和四分体 例1 同源染色体与姐妹染色单体的共同点是 a 它们中的一条是以另一条为模板复制而来的b 它们的形状 大小 结构一般都是相同的c 它们所含的基因都是相同的d 一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的dna分子数都是相同的 解析 同源染色体的形状 大小 结构除性染色体外都相同 姐妹染色单体是原来的染色体复制而产生的 形状 大小 结构都相同 一对同源染色体复制前含2个dna分子 复制后含4个dna分子 一对姐妹染色单体含2个dna分子 答案 b 1 2013 湛江一模 右图为基因型为aabbcc的某动物细胞分裂示意图 据此可确认该细胞 a 发生过基因突变b 将形成四种配子c 是次级精母细胞d 没有同源染色体 解析 图示中无同源染色体 d正确 该细胞处于减数第二次分裂前期 是次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 c错误 姐妹染色单体上等位基因的出现可能是基因突变或四分体时期发生了交叉互换 a错误 该细胞形成2个生殖细胞 即最多2种配子 b错误 答案 d 考点二 减数分裂过程中的规律变化 1 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 设体细胞内染色体数为2n 续上表 2 染色体和dna数量变化曲线 3 减数分裂与可遗传变异 1 基因突变 任何细胞 任何时期 主要发生在减 间期dna复制 2 基因重组 减 前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 减 后期非同源染色体上非等位基因自由组合 3 染色体变异 减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异 特别提醒 有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异等遗传变异 不发生基因重组 例2 如图是一个含有三对等位基因 用aa bb cc表示 且三对等位基因位于三对同源染色体上 的精原细胞进行减数分裂简图 如果分裂形成的细胞 基因型为abc 那么细胞i的基因组成为 a aabbccb aaaabbbbccccc aabbccd aaaabbbbcccc 解析 一个含有三对等位基因 用aa bb cc表示 且三对等位基因位于三对同源染色体上 的精原细胞的基因型为aabbcc 细胞i为初级母细胞 染色体已经进行了复制 其基因组成为aaaabbbbcccc 选d 答案 d 2 双选 人类精子发生过程中 下列说法中正确的是 a 细胞中染色单体数最多可达92条b 姐妹染色单体携带的遗传信息一定是相同的c 染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前d 一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为23 解析 减数分裂过程中 染色体复制后每条染色体含有两条染色单体 细胞中染色单体数为92条 在发生基因突变和染色体交叉互换的情况下 姐妹染色单体携带的遗传信息出现不相同 染色单体的交叉互换发生同源染色体联会后的四分体时期 在没有发生基因突变和染色体交叉互换的情况下 一个精原细胞产生的四个精子两两相同 同一个次级精母细胞产生的两个精子是相同的答案 ac 考点三 减数分裂与有丝分裂的比较 1 分裂过程的比较 续上表 2 分裂图像的比较 续上表 续上表 例3 关于细胞分裂的图像 下列说法中正确的是 a a图与b图所示细胞染色体数不同 染色单体数相同b b图和c图所示细胞各含有2个四分体c c图和d图所示细胞具有相同的染色体数和不同的染色体组数d 图中所有细胞可以属于同一生物体 解析 本题考查有丝分裂和减数分裂相关知识 由图可知四种细胞分裂图像分别是有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 有丝分裂中期和减 后期 a图与b图所示细胞染色体数不同 a图无染色单体数 b图有2个四分体 但四分体已分离 c图无四分体 c图和d图所示细胞具有相同的染色体数和染色体组数 答案 d 规律总结细胞分裂图形的判别方法 以正常二倍体生物为例 第一步 看细胞内染色体的数目 若为奇数 则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图 若为偶数 则进行第二步 第二步 看细胞内有无同源染色体 若无 则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图 若有 则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图 第三步 在有同源染色体的情况下 若有联会 四分体 同源染色体分离 非同源染色体自由组合等行为 则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图 若无以上行为 则为有丝分裂某一时期的细胞分裂图 3 2013 佛山 江门 人体的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞 x1 x2 一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞 y1 y2 一般情况下 以下比较结果正确的是 a 染色体数目x1与x2相同 y1与y2不同b 核基因种类x1与x2不同 y1与y2相同c 染色体数目x1与x2不同 y1与y2相同d 核基因种类x1与x2相同 y1与y2不同 解析 两个子细胞 x1 x2 是人的体细胞通过有丝分裂形成的 根据有丝分裂特点 两个子细胞核基因种类相同 两个次级精母细胞 y1 y2 是减数分裂形成的 减 时候同源染色体分离进入两个不同的细胞 所以y1 y2核基因种类不同 答案 d 考点四 减数分裂是遗传定律的细胞基础 1 减数分裂中染色体行为的变化是两个遗传定律 伴性遗传的细胞学基础 2 杂合子 yyrr 产生配子的情况分析 以动物的精 卵 原细胞产生精子 卵细胞 的种类为例 可能产生精子的种类 4种 yr yr yr yr 实际产生精子的种类 2种 yr和yr或yr和yr 同一个次级精母细胞产生的两个精子是相同的 可能产生卵细胞的种类 4种 yr yr yr yr 实际产生卵细胞的种类 1种 yr或yr或yr或y 1个精 原细胞 1个卵 原细胞 例4 真核生物进行有性生殖时 通过减数分裂 受精作用及有丝分裂产生不同于双亲的后代 下列叙述错误的是 a 在减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因的自由组合 导致基因重组b 在有性生殖过程中受诱变因素影响 dna复制时可能发生基因突变c 细胞分裂过程中发生染色体某片段移接 可导致染色体结构变异d 生物进行有性生殖时 后代从双亲各获得一半的dna分子 解析 真核生物的遗传物质是dna dna主要存在于细胞核中 但细胞质中也有少量dna分子 受精时 精子的头部进入卵细胞 形成的受精卵中核dna双亲各提供一半 但细胞质中的dna分子几乎全部来自母本 所以后代从母本获得的dna分子略多于父本 答案 d 4 遗传学上 将某染色体的某一片段 移接到另一条非同源染色体上的现象 称为染色体易位 某雌性动物幼年时期 在人为因素影响下 其卵巢细胞发生了如右图所示的染色体易位 若该雌性动物生长至繁殖季节 且能进行正常的减数分裂并产生有性生殖细胞 则其产生的正常卵细胞所占比例为 解析 发生染色体易位后 细胞内有两对同源染色体的其中一条染色体结构发生了异常 在减数分裂过程中 同源染色体分离 非同源染色体自由结合 结合到卵细胞中的染色体有正常与正常 正常与异常 异常与正常 异常与异常四种情况 产生的正常卵细胞所占比例为 答案 a 实验导航 实验12 观察细胞的减数分裂 1 实验材料的选择 1 一般来说 雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量 因此在选择观察减数分裂的材料时 要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官 如动物精巢 植物花药 2 在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时仅仅是次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下 才继续完成减 分裂 所以要完整观察减数分裂各时期的图像 特别是减 分裂图像 一般不选择雌性个体的生殖器官 2 实验流程 1 装片制作 与有丝分裂装片制作过程相同 解离 漂洗 染色 压片 2 显微观察 低倍镜观察 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 识别初级精母细胞 次级精母细胞和精细胞 高倍镜观察 先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期 后期和减数第二次分裂中期 后期的细胞 再在高倍镜下仔细观察染色体的形态 位置和数目 绘图 根据观察结果 尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 特别提醒 精巢内精原细胞既进行有丝分裂 又进行减数分裂 因此可以观察到染色体数为n 2n 4n等不同的细胞分裂图像 小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物 请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤 供选材料及试剂 小鼠的肾脏 睾丸 肝脏 苏丹 染液 醋酸洋红染液 詹纳斯绿b 健那绿 染液 解离固定液 1 取材 用作实验材料 2 制片 取少量组织低渗处理后 放在溶液中 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 用显微镜观察时 发现几种不同特征的分裂中期细胞 若它们正常分裂 产生的子细胞是 下图是观察到的同源染色体 a1和a2 的配对情况 若a1正常 a2发生的改变可能是 走近高考 题组1精子 卵细胞的形成过程及受精作用 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 1 2012 江苏生物 观察到的某生物 2n 6 减数第二次分裂后期细胞如图所示 下列解释合理的是 解析 此图为减数第二次分裂后期细胞 移向每一极的染色体数目各为4条 而正常情况下移向每一极的染色体数目为各3条 说明减数第一次分裂后 染色体比实际多了一条 只能说明有一对同源染色体没有分开 所以a正确 若减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 则移向两极的染色体数目分别为2 4条 b项错 若减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 减 时则有一条染色体含有3条染色单体 减 后期移向两极的染色体数目分别为3 4条 c项错 染色体复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 减数第二次分裂前不进行染色体复制 d项错 答案 a 2 在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 解析 在有丝分裂后期由于着丝点分裂 染色单体分开成为子染色体使染色体数目加倍 可知生物体的染色体数为20条 减数第一次分裂结束 染色体减半 在减数第二次分裂后期之前 染色单体不分开 这时染色体数为10条 染色单体为20条 减数第二次分裂后期 染色单体分开成为子染色体 染色体数为20条 无染色单体 故选b 答案 b 3 2011 上海生物 下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时 处于四个不同阶段的细胞 中遗传物质或其载体 的数量 下列表述中与图中信息相符的是 a 所处阶段发生基因自由组合b 代表初级精母细胞c 代表染色体d 中 的数量比是2 4 4 1 解析 分析图示可知 为精原细胞 为初级精母细胞 在减数第一次分裂过程中发生基因自由组合 减数第一次分裂过程中的初级精母细胞 每条染色体含有2个dna 2个染色单体 为次级精母细胞 为精细胞 表示染色体 表示染色单体 表示dna 中 dna的数量比是2 4 2 1 故a正确 答案 a 题组2减数分裂与生物变异4 基因型为aaxby的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离 而产生一个不含性染色体的aa型配子 等位基因a a位于2号染色体 下列关于染色体未分离时期的分析 正确的是 2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 性染色体一定在减数第一