高考生物一轮总复习 第四单元 细胞的生命历程 第2讲 减数分裂和受精作用课件 新人教版必修1.ppt

第四单元细胞的生命历程 含减数分裂和受精作用 必修一 第二讲减数分裂和受精作用 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 考点一减数分裂过程中相关概念辨析 有性生殖 原始生殖细胞 3 特点 4 结果成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 染色体复制一次 细胞连续分裂两次 一半 判断下列说法的正误 1 减数第一次分裂过程中同源染色体先分离 后联会 2 减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂 姐妹染色单体分开 3 减数第一次分裂染色体数目不变 减数第二次分裂染色体数目减半 同源染色体 非同源染色体及四分体的联系与区别 1 同源染色体和非同源染色体 同源染色体形状和大小一般 如图中的1与 3与 非同源染色体是指减数分裂中不配对的染色体 如图中1和 2和 1和4 2和3 相同 2 4 3 4 2 同源染色体与四分体 在减数分裂过程中联会后的一对同源染色体含有 条染色单体称为四分体 1个四分体 对同源染色体 条染色体 条染色单体 个dna分子 条脱氧核苷酸链 3 四分体中的非姐妹染色单体之间互换一部分片段的现象叫交叉互换 属于 4 1 2 4 4 8 基因重组 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 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四条染色单体 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 如图中的a和b b a 和b b 等 4 交叉互换 1 图示 2 时期 减数第一次分裂前期 四分体时期 3 范围 同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段 4 交换对象 等位基因 b b 交换 5 结果及意义 导致基因重组 产生多种配子 若不交换只产生ab ab两种配子 若交换则可产生ab ab 染色单体未交换 和ab ab 交换的结果 四种配子 产生可遗传变异 2017 新乡模拟 下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌 雄配子以及受精作用的叙述 其中正确的是 a 每个卵细胞继承了初级卵母细胞1 4的细胞质b 等位基因进入卵细胞的机会并不相等 因为一次减数分裂只形成一个卵细胞c 进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质d 雌 雄配子彼此结合的机会相等 因为它们的数量相等 c 例1 解析 初级卵母细胞发生不均等分裂 形成大一点的次级卵母细胞和相对小一点的第一极体 次级卵母细胞又发生不均等分裂 形成大一点的卵细胞和相对小一点的第二极体 所以每个卵细胞继承初级卵母细胞的细胞质大于1 4 同源染色体分离时 等位基因也分离 移向细胞一极的概率是相同的 所以等位基因最后进入卵细胞的机会相等 高等动物精子的数目远远多于卵细胞的数目 同源染色体的判断方法 1 看有无染色体配对 形成四分体的现象 配对形成四分体的染色体为同源染色体 2 看有无交叉互换的发生 发生交叉互换的染色体为同源染色体 3 看细胞所处的时期 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体 减数第二次分裂后期 上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体 而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体 技巧点拨 4 看染色体的大小 形状 如果不是减数第二次分裂 则 有丝分裂后期 每一极中大小 形状相同的为同源染色体 上下对应的染色体不是 其他时期 大小 形状相同的染色体一般为同源染色体 变式训练 d 解析 初级精母细胞中染色体数目是其dna分子数目的一半 c a 中有同源染色体 染色体数目为2n dna数目为4ab 有姐妹染色单体 和 也可能有姐妹染色单体c 中有同源染色体 染色体数目为2n dna数目为4ad 中无同源染色体 染色体数目为n dna数目为2a 解析 表示有丝分裂后期的细胞 含有同源染色体 着丝点已分裂 染色体数暂时加倍为4n dna分子数为4a 为初级精母细胞 含有染色单体 在有丝分裂后期及减数第二次分裂后期的细胞中不含姐妹染色单体 中有同源染色体 染色体数目为2n dna数目为4a 为次级精母细胞 处于减数第二次分裂后期 由于着丝点分裂 染色体数暂时加倍为2n 1 精子的形成过程 考点二精子和卵细胞的形成过程及受精作用 2 比较精子和卵细胞形成过程的差异 不均等分裂 变形 4 1 3 3 受精作用 1 概念 相互识别 融合成为 的过程 2 实质精子的 与卵细胞的细胞核融合 3 结果受精卵中 与体细胞相同 其中一半来自父方 另一半来自 卵细胞和精子 受精卵 细胞核 染色体数目 母方 4 意义 1 减数分裂形成的配子 具有多样性 导致不同配子 的差异 加上受精过程中卵细胞和精子结合的 同一双亲的后代必然呈现 从而有利于生物在自然选择中进化 体现了有性生殖的优越性 2 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中 对于生物的遗传和变异 都是十分重要的 染色体组成 遗传物质 随机性 多样性 染色体数目 的恒定 判断下列说法的正误 1 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组 2 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程 3 减数第一次分裂中 着丝点分裂导致染色体数目减半 4 同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期 5 人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1 223 6 1个卵原细胞只能产生1个卵细胞 而1个精原细胞能形成4个精细胞 7 减数分裂形成配子过程中实现了基因重组 造成有性生殖后代的多样性 8 受精卵中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 9 玉米体细胞中有10对染色体 经过减数分裂后 卵细胞中染色体数目为5对 10 哺乳动物精子形成时 在减数第一次分裂过程中均存在四分体 11 在减数第二次分裂的后期 染色体数目暂时是体细胞的两倍 12 一个基因型为aabb的精原细胞 在不发生交叉互换的情况下 能产生2种精子 1 精卵的识别体现了细胞膜的哪类功能 其融合的结构基础是什么 提示 精卵识别体现了细胞膜的信息交流功能 其融合依赖细胞膜的流动性 2 有性生殖后代多样性的原因 提示 1 配子的多样性 减 前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 减 后期非同源染色体之间的自由组合 2 受精时精子和卵细胞的结合具有随机性 1 减数第一次分裂与第二次分裂的区别 高考警示 1 染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期 2 减数第一次分裂中同源染色体的分离导致染色体数目减半 3 减数第二次分裂与有丝分裂相似 但不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体 2 精子和卵细胞形成过程的比较 高考警示 1 卵细胞体积很大 细胞质中存有大量营养物质 为早期胚胎发育提供营养 2 精子需经变形才能形成 其体积小 游动灵活 易与卵细胞结合 3 细胞分裂的特殊情况 1 减数分裂过程中的交叉互换和自由组合 若发生交叉互换产生配子的情况 若发生自由组合产生配子的情况若一个性原细胞基因型为aabb 则减数分裂后产生配子为ab和ab或ab和ab两种情况 若考虑个体则产生四种类型的配子 2 细胞分裂过程中异常细胞的形成原因 原始生殖细胞的基因型为aabb 若形成的子细胞是aaaabb 则形成原因是有丝分裂过程中两条染色体的姐妹染色单体未分开 若形成的子细胞是aab或aab或abb或abb类型 则形成原因是减i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 过程中 姐妹染色单体未分开 如果减数第一次分裂异常 则所形成的配子全部不正常 如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常 则所形成的配子有的正常 有的不正常 如图所示 3 精子和卵细胞种类和数目的计算方法 1个含n对等位基因的精原细胞 经过减数分裂后 能形成4个精子 2种类型 1个含n对等位基因的卵原细胞 经过减数分裂后 能形成1个卵细胞 1种类型 1个含n对同源染色体的生物体 经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞 b 例2 a 甲细胞处于有丝分裂后期 此时细胞中含有2个染色体组b 乙细胞可能为次级精母细胞 其体细胞中染色体数为8c 染色体 上同时出现基因b b的原因一定是交叉互换d 在同一个生物体的睾丸内 可观察到甲 乙 丙三种细胞 解析 甲细胞中有同源染色体 着丝点分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极 处于有丝分裂后期 此时细胞中含有4个染色体组 a错误 乙细胞中没有同源染色体 着丝点分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极 处于减数第二次分裂后期 可能为次级精母细胞或第二极体 其体细胞中染色体数为8 b正确 染色体 上同时出现基因b b的原因是基因突变 不可能是交叉互换 c错误 甲丙所在生物的体细胞中有4条染色体 乙所在生物的体细胞有8条染色体 因此在同一生物体的睾丸内 不可能观察到甲 乙 丙三种细胞 d错误 1 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点分裂 姐妹染色单体分开 减数第一次分裂分开的是同源染色体 减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体 2 减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 若是一个个体 则可产生2n种配子 n代表同源染色体的对数或等位基因的对数 技巧点拨 若是一个性原细胞 则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞 而一个精原细胞可产生4个 2种 精细胞 例如yyrr基因型的个体产生配子情况如下 3 减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础 减 前的间期复制 基因突变 减 前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 基因重组 减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变 染色体变异 b 例3 解析 据图分析可知 生成卵细胞过程的减数第一次分裂发生异常 21号同源染色体没有分开 都进入了次级卵母细胞中 a错误 图中受精卵多了1条21号染色体 为21三体综合征 又叫先天性愚型 b正确 c错误 图示受精卵发育成的个体发生了染色体数目变异 d错误 变式训练 d 解析 图甲细胞无同源染色体 存在姐妹染色单体 且着丝点排列在赤道板上 应处于减数第二次分裂中期 不再进行dna复制 由甲图中i片段和乙图中 片段颜色可知 分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换 发生交叉互换会使姐妹染色单体上含等位基因 故减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离 由染色体的颜色可知 图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的 解析 200个初级卵母细胞产生的卵细胞和极体数分别是200和600 初级卵母细胞经不均等分裂 形成一个大的次级卵母细胞和一个小的极体 次级卵母细胞经不均等分裂形成一个大的卵细胞和一个小的极体 而第一极体经均等分裂形成两个小的极体 故每个卵细胞的形成都要经过均等分裂1次 不均等分裂2次 变式训练 b 1 具体数量变化 考点三减数分裂过程中核dna 染色单体 染色体组数量变化 设正常体细胞中染色体为2n 2 染色体 dna数量变化曲线 1 染色体数量变化曲线分析 ab段表示减数第一次分裂末期 同源染色体分离 分别进入两个次级性母细胞 导致子细胞内染色体数目减半 cd段表示减数第二次分裂后期 着丝点分裂导致细胞内染色体数目暂时加倍 2 核dna数量变化曲线ef段表示减数第一次分裂前的间期 染色体复制导致细胞核内dna数目暂时加倍 gh段表示减数第一次分裂末期 同源染色体分开分别进入两个子细胞 导致子细胞核内dna数目减半 ij段表示减数第二次分裂末期 分开后的姐妹染色单体成为染色体 分别进入两个子细胞 导致精细胞 或卵细胞 核内dna减半 3 每条染色体dna含量或染色体 dna值曲线图 相关解读 b 例4 a 中有同源染色体 染色体数目为2n 核dna数目为4ab 中无同源染色体 染色体数目为2n 核dna数目为2ac 正常情况下 基因a与a b与b分离发生在细胞 和 中d 与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是ab ab ab 解析 是有丝分裂的后期 有同源染色体 染色体数目为4n 核dna数目为4a 是减数第二次分裂的后期 无同源染色体 染色体数目为2n 核dna数目为2a 正常情况下基因a与a b与b分离发生在减数第一次分裂的后期 即细胞 中 与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型应该是ab ab ab 关注染色体和dna变化曲线的变式 直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形 反映的也是染色体 核dna或染色单体数量的变化关系 解题思路与坐标曲线图基本相同 但对染色单体的分析显得尤为重要 在直方图中 染色体和dna的含量不可能是0 但染色单体会因着丝点的分裂而消失 所以直方图中表示的某结构如出现0 则其一定表示染色单体 如下图所示 技巧点拨 变式训练 d a 甲图可表示减数第一次分裂前期b 乙图可表示减数第二次分裂前期c 丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段d 丁图可表示有丝分裂后期 解析 甲图中染色体 dna 染色单体 1 2 2 且dna是正常体细胞的两倍 可能处于减数第一次分裂的前期 中期 a正确 乙图中染色体 dna 染色单体 1 2 2 且是甲图的一半 说明该细胞处于减数第二次分裂的前期或中期 b正确 丙图中没有染色单体 且dna和染色体数目与体细胞相同 可以表示有丝分裂间期dna还没有复制的时候 即g1期 c正确 丁图中dna和染色体数目都是体细胞的一半 说明该细胞是精细胞 d错误 b a 图1cd段细胞中有两个染色体组b 图1fh段可能会发生突变和基因重组c 图2所示细胞进入分裂后期不会发生等位基因分离d 图2所示细胞进入分裂后期对应图1中的fg段 解析 图1表示某二倍体动物细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化 cd段表示有丝分裂后期 此时着丝点分裂 染色体数目加倍 染色体组有4个 a错误 de和gh段都是由于细胞一分为二 前者是有丝分裂末期 后者是减数第一次分裂末期 fg段表示减数第一次分裂 可发生非同源染色体的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 间期也可能发生基因突变 b正确 图2中 细胞中无同源染色体 表示减数第二次分裂中期 进入分裂后期 交叉互换后的等位基因会发生分离 c错误 图2所示细胞进入分裂后期对应图1中的hi段 d错误 1 分裂过程的比较 考点四减数分裂与有丝分裂的比较 2 分裂图像的比较 3 据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型 高考警示 三看法 判断细胞分裂方式 c 例5 a 图甲所示细胞对应于图乙中的de段 图丙中的 b 甲细胞分裂时期核糖体 中心体代谢活跃c 图丙中与乙图bc段对应的只有 d 图丙中引起 变化的原因是dna复制 解析 图甲代表细胞有丝分裂后期 细胞中有8条染色体 8个dna分子 0条染色单体 图乙中ab段产生的原因是dna复制 bc段代表细胞每条染色体含有2个dna分子 即含有染色单体 cd段产生的原因是染色体的着丝点分裂 图丙中 代表有丝分裂后期 可以代表有丝分裂前期 中期或减数第一次分裂各时期 可以代表正常体细胞或有丝分裂形成的子细胞 根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧 技巧点拨 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 变式训练 b 解析 细胞甲中染色体 染色单体 核dna分子数依次是24 48 48 可能在进行有丝分裂或减数分裂 而细胞乙的染色体 染色单体 核dna分子数依次是12 24 24 染色体数目只有体细胞中的一半 所以细胞乙进行的一定是减数分裂 a c d项错误 b项正确 a a 甲 乙两图所示细胞中都有同源染色体b 甲 乙两图对应丁图中的cd段c 甲 乙 丙三个细胞不可能来自同一个器官d 丙图对应丁图中的de段 解析 由图分析可知甲细胞的一极有同源染色体 着丝点分裂是有丝分裂后期 乙同源染色体分离 细胞质不均等分裂是初级卵母细胞 处于减数第一次分裂后期 丙中无同源染色体 处于减数第二次分裂中期 a正确 图丁中的cd段是因为着丝点分裂 乙不属于cd段 b错误 甲 乙 丙可能来自卵巢 既能进行有丝分裂也能进行减数分裂 c错误 丙图中含有姐妹染色单体 对应图丁中的bc段 d错误 1 实验原理蝗虫的 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 在此过程中 细胞中的染色体 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 考点五实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 精母 形态 位置和数目 漂洗 染色 制片 初级精母 次级精母 中期 后期 中期 后期 观察结果 判断下列说法的正误 1 观察减数分裂过程选取的材料宜选用雌性个体的生殖器官 2 用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象 3 能观察到减数分裂现象的装片中 可能观察到同源染色体联会现象 4 用洋葱根尖制成装片 能观察到同源染色体联会现象 5 精巢内可以观察到染色体数为n 2n 4n等不同的细胞分裂图像 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂回答以下问题 1 本实验宜选用雄性个体生殖器官 其原因是什么 2 制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些 3 视野中减数第一次分裂中期的细胞内 染色体一定位于 一条线 的位置吗 提示 1 雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量 在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下 才继续完成减数第二次分裂 2 精巢内精原细胞既进行有丝分裂 又进行减数分裂 因此可以观察到的染色体数为n 2n 4n等不同的细胞分裂图像 3 从细胞侧面看 中期时染色体排列在细胞 一条线 的位置 从细胞两极看 染色体分布在细胞各处 下列关于观察减数分裂实验的叙述 错误的是 a 可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程b 用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象c 能观察到减数分裂现象的装片中 有可能观察到同源染色体联会现象d 用洋葱根尖制成装片 能观察到同源染色体联会现象 d 例6 解析 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂 可用来作为观察减数分裂的材料 观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象 联会现象发生在减数分裂过程中 因此能观察到减数分裂现象的装片中 有可能观察到同源染色体联会现象 洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂 不能观察到同源染色体联会现象 变式训练 小鼠 睾丸 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 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 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞 精细胞 精原细胞 2 从鼠的精巢中提取出一些细胞 测定细胞中的染色体数目 无染色体变异发生 将这些细胞分为三组 每组的细胞数如图所示 下列有关叙述错误的是 a 用药物阻断dna的复制 会减少甲组细胞的数目b 乙组细胞中有一部分可能正在进行dna复制c 丙组细胞中有一部分正在发生非同源染色体上非等位基因的自由组合d 乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞 也有进行减数分裂的细胞 c 解析 若dna的复制被阻断 则有丝分裂的分裂期和减数分裂的第一次分裂 第二次分裂都不能正常进行 故甲组细胞数目将减少 根据有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目的变化规律可知 甲组细胞表示处于减数第二次分裂前 中期的细胞以及精细胞 乙组细胞表示处于有丝分裂间期 前期和中期的细胞 也表示处于减数第一次分裂的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞 丙组细胞表示处于有丝分裂后期的细胞 有丝分裂后期不会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 课末总结 思维导图 d 解析 减数分裂第一次分裂结束形成的细胞无同源染色体 每条染色体含2条单体 d正确 探究高考 明确考向 d 解析 图a b所示细胞中没有同源染色体 每个染色体上有染色单体 可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 两个图示的差异反映出减数第一次分裂后期同源染色体分开的同时非同源染色体的自由组合 a b正确 不符合题意 图c d所示细胞中没有染色单体 此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因 c正确 不符合题意 d错误 符合题意 b 解析 a与a d与d位于一对同源染色体上 这两对等位基因的分离都发生在减数第一次分裂时 即初级精母细胞中 而交叉互换后的b与b分布在一条染色体的两条姐妹染色单体上 这对基因的分离可发生在减数第二次分裂时 即次级精母细胞中 a项错误 由于发生了交叉互换 该细胞能产生abd abd abd abd四种精子 b项正确 b b 与d d 间的基因重组是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致的 不遵循自由组合定