高考生物一轮复习 第五单元 遗传的基本规律及其细胞学基础 专题14 减数分裂和受精作用课件（必修2）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修2遗传与进化 第五单元遗传的基本规律及其细胞学基础 专题14减数分裂和受精作用 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 实验专题探究 热点题型讲练 基础自主复习 一 对减数分裂概念的理解1 概念 减数分裂是进行 生殖的生物 在产生 时进行的 数目减半的细胞分裂 2 特点 在减数分裂过程中 染色体只复制 而细胞连续分裂 3 结果 产生的成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少 4 场所 高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官内 雌性动物的生殖器官为 雄性动物的生殖器官为 有性 成熟生殖细胞 染色体 一次 两次 一半 卵巢 精巢 睾丸 二 配子的形成过程及染色体组合多样性的原因1 精卵形成的过程 n为细胞中染色体数 不均等 均等 短 长 1 3 一 变形 3 配子中染色体组合的多样性模拟实验 建立减数分裂中染色体变化的模型 自由组合 交叉互换 相互识别 染色体 头部 细胞膜 细胞核 染色体 体 精子 卵细胞 自然选择 染色体 考点分类透析 1 精子与卵细胞的形成 以哺乳动物为例 2 减数分裂中染色体 dna的规律性变化 3 数目变化的曲线模型处于减数第二次分裂后期的细胞 其染色体数目 dna分子数目与体细胞相等 巧学助记口诀记忆减数分裂过程性原细胞作准备 初母细胞先联会 排板以后同源分 从此染色不成对 次母似与有丝同 排板接着点裂匆 姐妹道别两极去 再次质分各西东 1 减数分裂与有丝分裂的过程比较 2 不同分裂时期图像识别方法 以二倍体生物为例 1 有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的图像识别 2 根据染色体形态的辨别方法 三看法 3 减数分裂过程中不同时期的图像识别 4 单倍体 多倍体细胞分裂图像 名师提醒1 一般来说 细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等 1 细胞板隔裂 植物细胞分裂 细胞膜缢裂 动物细胞分裂 2 矩形有壁为植物细胞 圆形无壁一般为动物细胞 2 减数分裂过程中的数量关系 1 染色体数 着丝点数 直接观察所给图示获取 2 dna数的计算公式 无论题目有无图 首先判断细胞是否含有姐妹染色单体 如果含有姐妹染色单体 则dna数 姐妹染色单体数 如果不含有姐妹染色单体 则dna数 染色体数 一个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条姐妹染色单体 四分体数 同源染色体对数 1 减数分裂和受精作用的意义 1 同一双亲的后代呈现多样性 有利于生物在自然选择中进化 体现了有性生殖的优越性 原因 减数分裂形成配子时 染色体组成具有多样性 导致不同配子的遗传物质有差异 受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的 2 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具有重要的意义 原因 减数分裂使生殖细胞 配子 中染色体数目比原来减少一半 而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目 其染色体的变化关系可表示如下 设生物体细胞的染色体数为2n 名师提醒 1 精子 卵细胞是亲子代之间联系的桥梁 它们将亲代的dna传递给子代 2 受精卵是新个体的第一个细胞 染色体一半来自父方 一半来自母方 但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方 2 减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离 分离定律的基础 非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合 自由组合定律的基础 名师提醒有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异 不发生基因重组 根据近几年的高考命题进行分析 预计明年的高考对本专题的考查仍会集中在减数分裂的考查 也可能会以细胞分裂图像 坐标曲线等为载体 可能会以有丝分裂 dna复制和遗传的基本规律以及变异综合起来进行命题 考查形式多以选择题为主 实验专题探究 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1 实验原理蝗虫的精母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 减数第一次分裂和减数第二次分裂 在此过程中 细胞中的染色体形态 位置和数目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 2 实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官 其原因为 1 雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数 2 在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 分裂 3 实验流程 1 装片制作 同有丝分裂装片制作过程 解离 漂洗 染色 压片 2 显微观察 名师提醒1 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 2 实验成功的关键 正确选用实验材料如题中的实验目的是 观察小鼠细胞减数分裂 就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞 在提供的 实验材料 中应选取小鼠的 睾丸 3 明确装片制作环节 把握减数分裂各期特点 1 临时装片制作应特别注意的几个关键环节 为了更加清晰地观察染色体形态 在解离前 一般要对动物组织进行低渗处理 其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀 染色体铺展 同时可使粘附于染色体的核仁物质散开 以便能在一个平面上观察所有染色体形态 低渗处理后再进行解离固定 将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物 使细胞彼此分开 经压片 细胞会彼此分散开 解离后进行漂洗 去除解离液对染色效果的影响 染色体容易被醋酸洋红 染 液或龙胆紫溶液染色 染色完成后进行制片并压片 2 确定中期细胞的类型 睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子 精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目 因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括 减数第一次分裂中期 减数第二次分裂中期 有丝分裂中期 产生的子细胞分别是次级精母细胞 精细胞 精原细胞 热点题型讲练 2015年天津卷 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 例1 解析 本题以图的形式考查减数分裂 有丝分裂和染色体变异等相关知识 意在考查考生的识图能力 理解能力和信息转换能力 根据题干信息可知 卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体 因此同源染色体不能移向两极 a错误 由于减数第一次分裂时不形成纺锤体 所以形成的次级卵母细胞中的染色体数目与体细胞相同 即次级卵母细胞在减数第二次分裂后期时含有8条染色体 b正确 减数第二次分裂形成的卵细胞中染色体数目为4条 c错误 染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发育成三倍体胚胎 因此该胚胎细胞有丝分裂中期应含有6条染色体 三个染色体组 d错误 答案 b 误区警示 不能将题干信息与细胞分裂方式有机结合导致错解 如忽视题干中 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 导致错选a 没有形成纺锤体 同源染色体不能移向两极 因此减数第一次分裂形成的次级卵母细胞中含有同源染色体 形成的卵细胞中的染色体数目与体细胞相同 都是4条染色体 2015年江苏卷 甲 乙为两种果蝇 2n 如图为这两种果蝇的各一个染色体组 下列叙述正确的是 a 甲 乙杂交产生的f1减数分裂都正常b 甲发生染色体交叉互换形成了乙c 甲 乙1号染色体上的基因排列顺序相同d 图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 例2 解析 本题考查减数分裂 染色体组 变异与进化等相关知识 意在考查考生的识图能力和运用所学知识进行分析推理的能力 因甲 乙是两种果蝇 故甲 乙杂交产生的f1虽然含两个染色体组 但不能正常进行减数分裂 a选项错误 甲的1号染色体发生倒位形成了乙 b选项错误 染色体中某一片段发生倒位会改变基因的排列顺序 c选项错误 染色体结构变异属于可遗传变异 可为生物进化提供原材料 d选项正确 答案 d 2014年安徽卷 某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下 下列叙述正确的是 a 图甲中 细胞的同源染色体之间发生了基因重组b 图乙中 移向细胞两极的染色体组成相同c 图丙中 染色体的复制正在进行 着丝点尚未分裂d 图丁中 细胞的同源染色体分离 染色体数目减半 例3 甲乙丙丁 解析 图示为植物细胞减数分裂过程 根据图甲的联会现象 可知该图处于减数第一次分裂的前期 细胞的同源染色体之间可因交叉互换而发生基因重组 a选项正确 图乙同源染色体分离 为减数第一次分裂的后期 移向细胞两极的染色体为同源染色体 b选项错误 丙为减数第一次分裂末期后进入减数第二次分裂的间期 而减数第二次分裂的间期短暂 并无染色体的复制 c选项错误 丁图为减数第二次分裂的后期 此时着丝点分裂 姐妹染色单体分离 导致细胞中染色体数目暂时加倍 而此时细胞中已没有同源染色体 d选项错误 答案 a 2015年四川卷 精子内的顶体由溶酶体特化而来 精卵识别后 顶体膜与精子细胞膜融合 释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞 以利于精卵融合形成受精卵 下列叙述正确的是 a 顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的b 精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质c 顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性d 受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方 例4 解析 本题考查受精作用的相关知识 意在考查考生的识记能力和理解能力 溶酶体酶的化学本质是蛋白质 蛋白质都是在核糖体合成的 a选项错误 精子的能量来自于有氧呼吸 有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 b选项正确 精子和卵细胞的结合体现了生物膜的流动性 c选项错误 受精卵的细胞核中的遗传物质由父方和母方各提供一半 而细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方 d选项错误 答案 b 2015年海南卷 回答下列关于遗传和变异的问题 1 高等动物在产生精子或卵细胞的过程中 位于非同源染色体上的基因之间会发生 同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生 这两种情况都有可能导致基因重组 从而产生基因组成不同的配子 例5 2 假设某物种的染色体数目为2n 在其减数分裂过程中 会出现不同的细胞 甲 乙2个模式图仅表示出了aa bb基因所在的常染色体 那么 图甲表示的是 填 初级精母细胞 次级精母细胞 或 精细胞 图乙表示的是 填 初级精母细胞 次级精母细胞 或 精细胞 3 某植物的染色体数目为2n 其产生的花粉经培养可得到单倍体植株 单倍体是指 解析 本题考查减数分裂 遗传和变异的相关知识 意在考查考生对所学知识的识记理解能力 及进行分析推理的能力 1 基因重组有两种情况 一是在减数第一次分裂的前期 位于同源染色体的非姐妹染色单体之间因发生交叉互换而实现基因重组 二是在减数第一次分裂的后期 由于同源染色体分离 非同源染色体自由组合 导致位于非同源染色体上的非等位基因之间发生重组 2 图甲中含有同源染色体 并且含染色单体 应表示初级精母细胞 图乙中不含同源染色体 也不存在染色单体 且含奇数染色体 应表示精细胞 3 单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 答案 1 自由组合交换 2 初级精母细胞精细胞 3 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 1 减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核dna数量变化模型比较与判断 1 模型 2 判断 2 dna含量变式曲线分析 如图所示曲线既适用于减数分裂 也适用于有丝分裂 相关分析如下 3 减数分裂柱形图分析方法 以精子的形成过程为例 1 2016届河北衡中高三模拟 下列变化只发生在减数分裂过程中的是 a dna复制时发生碱基对的增添 缺失或替换 导致基因的结构发生变化b 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组c 非同源染色体某片段移接 导致染色体结构变异d 染色体不分离或不能移向细胞两极 导致染色体数目变异解析 本题考查减数分裂及变异的相关知识 意在考查考生的识记理解能力 难度较小 dna复制时发生的基因突变可发生于有丝分裂 减数分裂及无丝分裂过程中 染色体结构的变异也可发生在三种细胞分裂方式中 只有减数分裂才会出现同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合现象 b项正确 答案 b 2 2016届苏北四市联考 某雌性动物体细胞有4条染色体 基因型为mmnn 下图为该生物个体的细胞分裂示意图 下列相关叙述错误的是 a 图中含有两个染色体组的细胞是 b 孟德尔遗传规律发生在图所示的 细胞中c 所示的细胞名称是次级卵母细胞d 图 表明该细胞在此之前发生了基因突变 解析 本题考查细胞分裂 染色体组及变异的相关知识 意在考查考生综合运用所学知识分析解决生物学问题的能力 及识图获取信息的能力 难度中等 由图可知 图 是有丝分裂后期的细胞 图 是减数第一次分裂后期的初级卵母细胞 是有丝分裂中期的细胞 是减数第二次分裂后期的第一极体 细胞中含有两个染色体组 中含有四个染色体组 孟德尔遗传规律发生在减数第一次分裂过程中 姐妹染色单体分开形成的子染色体上出现了等位基因m和m 又由于卵原细胞中没有m基因 所以应是该细胞发生了基因突变 答案 c 3 2016届湖北武汉高三模拟 下列细胞既含同源染色体 又含染色单体的是 减数第一次分裂后期 减数第二次分裂前期 有丝分裂后期 有丝分裂中期 减数第一次分裂中期 减数第二次分裂后期a b c d 解析 减数第一次分裂发生同源染色体的分离 进入减数第二次分裂后 细胞内不再存在同源染色体 因此 无同源染色体 dna复制后 形成染色单体 当着丝点分裂后染色单体形成染色体 即不存在染色单体 着丝点分裂的时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 因此 不存在染色单体 故既含同源染色体 又含染色单体的是 答案 c 4 2016届河南郑州高三联考 如图为一对同源染色体及其上的等位基因 下列说法错误的是 a 来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换b b与b的分离发生在减数第一次分裂c a与a的分离仅发生在减数第一次分裂d a与a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂 解析 题图中同源染色体上非姐妹染色单体间发生了交叉互换 每条染色体上均既含a又含a 所以在减 过程中这一对同源染色体分开 即染色体1上的a与染色体2上的a分开 减 过程中染色体1上的两条姐妹染色单体分开 其上的a与a也分开 答案 c 5 2016届北京海淀区高三检测 下列关于观察减数分裂实验的叙述中 错误的是 a 可用蝗虫精母细胞 蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂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 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d 用洋葱根尖制成装片 能观察到同源染色体联会现象解析 本题考查观察减数分裂实验的相关知识 属于理解层次的考查 洋葱根尖只能发生有丝分裂 不会发生减数分裂 所以用洋葱根尖制成装片不可能观察到减数分裂特有的同源染色体联会现象 故d选项错误 答案 d 6 2016届安徽蚌埠二模 如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图 表示染色体片段 下列叙述不正确的是 图甲图乙 a 图甲细胞处在减数第二次分裂中期 此时不进行核dna的复制b 由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换c 图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离d 若两图来源于同一个精原细胞 则图乙是图甲细胞分裂形成的解析 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 为减数第二次分裂中期 不再进行dna复制 a正确 由甲图中 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 b正确 发生交叉互换后 减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离 c正确 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 d错误 答案 d 7 2016届山东临沂月考 在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞 等位基因a a被分别标记为红 黄色 等位基因b b被分别标记为蓝 绿色 细胞都处于染色体向两极移动的时期 不考虑基因突变和交叉互换 下列有关推测合理的是 a 时期的细胞中向每一极移动的都有红 黄 蓝 绿色荧光点各2个b 时期的细胞中向每一极移动的都有红 黄 蓝 绿色荧光点各1个c 时期的初级精母细胞中都有红 黄 蓝 绿色荧光点各2个d 图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常 解析 过程处于有丝分裂 则移向两极的染色体相同 基因都是a a b b 所以向每一极移动都有红 黄 蓝 绿色荧光点各1个 a错误 由最终产生的精细胞可知 减数第一次分裂发生异常 即b b对应的同源染色体未分离 而是进入同一个次级精母细胞 所以形成的两个次级精母细胞中的基因组成不相同 分别为aabbbb和aa 所以b d选项是错误的 细胞为初级精母细胞 染色体已复制 所以基因组成为aaaabbbb 即 时期的初级精母细胞中都有红 黄 蓝 绿色荧光点 各2个 c正确 答案 c 易错易混警示 易错点1不能正确区分染色体 染色单体 同源染色体 非同源染色体 四分体 姐妹染色单体 点拨 1 染色体与染色单体 分裂间期完成染色体的复制 复制的结果是每条染色体都含有两条完全一样的姐妹染色单体 这两条姐妹染色单体连接在同一个着丝点上 由于一个着丝点表示一条染色体 所以一条染色单体不等于一条染色体 如图中的a为一条染色体 a中的a与a 为两条姐妹染色单体 只有复制后的同源染色体范畴内 才有 姐妹 非姐妹 之分 非同源染色体无此概念 2 同源染色体 同源染色体是指形状和大小一般都相同 一条来自父方 一条来自母方 且在减数分裂过程中能两两配对 联会 的一对染色体 如图中的a和b为一对同源染色体 c和d为一对同源染色体 3 非同源染色体 形状 大小不同 且在减数分裂过程中不联会的染色体叫非同源染色体 如图中a和c a和d b和c b和d 4 四分体 在减数第一次分裂过程中 由于同源染色体的联会 使得每对同源染色体中含有四条染色单体 这时的一对同源染色体又叫一个四分体 即同源染色体对数 四分体个数 图中有两个四分体 a和b为一个四分体 由a a b b 四条染色单体组成 c和d为一个四分体 由c c d d 四条染色单体组成 不要混淆 联会 形成四分体 的先与后 在减 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 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2有丝分裂与减数分裂的图像识别有误 点拨 三看法 判断细胞分裂方式 易错点3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 如图为某种动物细胞分裂不同时期的示意图 可能属于卵细胞形成过程的是 a b c d 纠错演练1 解析 图染色单体分开 向两极移动 每极有同源染色体 表示有丝分裂后期 图同源染色体分开 每条染色体中仍含有两条染色单体 表示减数第一次分裂后期 又因为 图中细胞质均等分裂 因此表示精子的形成过程 图只有两条染色体 是 图细胞染色体数目的一半 因此 图表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 图染色单体分开 每极中无同源染色体 而且细胞质不均等分裂 因此 图表示卵细胞形成过程中的减数第二次分裂后期 答案 c 错因分析 注意审题 关键词 可能 若改为 一定 则选d 纠错笔记 减数分裂图像涉及精子和卵细胞的形成 题目中给定的一组图像应有三种情况 只有精子的形成图像 只有卵细胞的形成图像 既有精子又有卵细胞的形成图像 解题时首先要界定好是哪一种情况 界定方法如下 1 题干中信息提示 若题干中告诉是雄性动物体内或精巢 睾丸 中发生的细胞分裂 则界定为情况 若告诉是雌性动物或卵巢内进行 则为情况 未提示考虑情况 2 据图像特点分析若不均等分裂 一定是情况 若减 后期均等分裂 一定是情况 若减 后期均等分裂 则应是情况 3 根据性染色体确定图示中画出性染色体 若为xy型性别决定 两条同型性染色体可确定为雌性个体 即情况 两条异型性染色体可确定为雄性个体 即情况 若为zw型性别决定 结果相反 下图甲 乙分别表示某基因组成为aabbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图 纠错演练2 请据图回答下面的问题 1 依据图乙 写出该种生物细胞分裂时 dna数目的变化规律 2 图甲所示细胞名称为 该细胞中含同源染色体和等位基因分别为 对 若1号染色体表示x染色体 则2号和4号染色体分别叫做 3 孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的 来实现的 4 图乙中的横坐标各数字中 表示基因b与b的分开时期 5 请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞时期图像和其产生的配子示意图 解析 1 图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化 据此分析可确定dna数目变化规律为6 12 6 3 2 图甲细胞处于减数第二次分裂后期 且细胞质均等分裂 因此该细胞内无同源染色体及等位基因 1号和4号染色体由同一条染色体复制而来 若1号染色体表示x染色体 则2号和4号染