高考生物一轮复习用书（教材诠释+重点突破+课时训练）第四单元 第三课时 减数分裂、受精作用及观察细胞分裂课件 新人教版.ppt

第三课时减数分裂 受精作用及观察细胞分裂 一 细胞的减数分裂 二 动物细胞配子的形成过程 精 卵 原细胞初级精 卵 母细胞两个次级精母细胞或一个次级卵母细胞和一个极体 三 受精作用 1 概念 精子和卵细胞相互识别 融合成为受精卵的过程 2 结果 染色体数目又恢复到体细胞中的数目 其中有一 半染色体来自精子 父方 另一半来自卵细胞 母方 3 意义 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 四 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1 原理解读 1 高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂 有丝分裂的细胞周期分为间期和分裂期 包括前期 中期 后期和末期四个时期 2 要用高倍显微镜观察这个过程 根据各个时期内染色体的变化情况 识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期 3 细胞核内的染色体容易被碱性染料 如龙胆紫 染色 便于观察 2 实验流程 1 洋葱根尖的培养 实验前3 4天 将洋葱放在装满水的广口瓶上 底部接触水 装置放在温暖的地方 经常换水 以防烂根 待根长到5cm 备用 2 装片的制作 期的细胞 4 绘图 3 观察 使用低倍镜找到根尖分生区的细胞 然后换上高倍镜 观察分生区的各个细胞 并找到有丝分裂各时 一 减数分裂与受精作用 1 减数分裂过程中染色体 dna 染色单体数量变化曲线 如图 2 动物精子和卵细胞形成过程比较 3 精子和卵细胞细胞分裂图像辨析 判断方法 4 配子种类的计算 1 一个性原细胞进行减数分裂 精原细胞 如果染色体不发生交叉互换 则可产生4个2种类型的精子 且两两染色体组成相同 而不同类型的精子染色体组成互补 如果染色体发生交叉互换 则可产生4种类型的精子 卵原细胞 只能形成一个卵细胞 2 多个性原细胞进行减数分裂 设每个细胞中有n对同源染色体 则可产生2n种配子 不考虑交叉互换 5 减数分裂与可遗传变异的关系 1 基因突变 减 前间期dna复制 2 基因重组 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 思维误区规避 1 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 2 在解答dna数目变化曲线时 应注意区分纵坐标表示的是 细胞核dna含量变化 还是 一条染色体中dna含量变化 典例1 2010年江苏高考 人类精子发生过程中 下列说法正确的是 多选 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可能是不同的 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1 223 思路剖析 a项正确 处于减数第一次分裂前 中 后时期的细胞含染色体数为46条 每条染色体含2条染色单体 这时候的细胞最多含92条染色单体 b项正确 由于基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换等原因 可能使姐妹染色单体同一位置含 不同的基因 c项正确 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换发生在四分体时期 在同源染色体分离之前 d项错误 一个精原细胞可产生4个精子 由同一个次极精母细胞产生的两个精子是相同的 其相同的概率可达100 答案 abc 1 减数分裂和有丝分裂的比较 二 减数分裂与有丝分裂的比较 2 减数分裂和有丝分裂主要时期图像的特点 3 分裂图像判定的 两看 分辨法 细胞分裂图像分析 规律精讲精析 1 以上鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂 2 多倍体 如四倍体 减数分裂 子细胞中有同源染色体 可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂 3 二倍体的单倍体 如玉米的单倍体 体细胞进行有丝分裂 子细胞中虽无同源染色体 但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂 如下图 典例2 2013年朝阳区期中 对下列有关细胞分裂的各图分析正确的是 a 甲图对应丁图中的bc段 b 乙图对应丁图中的cd段 c 甲图可能是卵原细胞的增殖 d 丙图对应丁图中的de段 思路剖析 解决本题的关键是注意丁图纵坐标表示每条染色体的dna含量 理解并识记细胞分裂各时期的特点 每条染色体与dna含量存在着1 1或1 2的关系 丁图中ab段表示每条染色体的dna含量在由1增到2 处于细胞分裂的间期 bc段每条染色体 dna含量为2 可对应乙图和丙图 a b d项均错误 甲图表示每条染色体有1个dna 且移向每一极的染色体存在同源染色体 表示有丝分裂后期 可能表示卵原细胞的增殖 答案 c 1 观察细胞的减数分裂 1 观察步骤 三 观察有丝分裂和减数分裂 2 实验材料的选择 一般说来 雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞数量 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 性腺 另外 在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时仅仅是排出次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下 再继续完成减 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 3 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片应注意的问题 判断各期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点 可通过观察多个精原细胞的减数分裂 推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化 原因是 a 同一生物的细胞所含遗传物质相同 增殖过程相同 b 同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段 c 先用低倍镜观察找到各期细胞 再用高倍镜仔细观察染色体的形态 位置和数目 2 观察有丝分裂实验成功的关键 1 选取实验材料 应剪取生长旺盛 带有分生区的根尖 同时注意一般在上午10时到下午2时左右 此时洋葱根尖细胞有丝分裂旺盛 剪取 或在剪取根尖以前用35 的温水浸泡1小时左右 2 解离时间要严格控制 解离时间不能太短 否则细胞间果胶未溶解 压片时细胞不易分散 达不到分离效果 时间过长则细胞分离过度 过于酥软 无法取出根尖进行染色和制片 3 漂洗时间要充分 否则影响染色体着色 4 控制染色时间 染色时间不能太短 否则染色体或染色质不能完全着色 时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂 无法分辨染色体 5 压片时用力必须恰当 过轻则细胞未分散 影响观察效果 3 观察细胞有丝分裂和减数分裂实验的比较 典例3 2011年江苏高考 洋葱 2n 16 为二倍体植物 为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数 即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比 的影响 某研究性学习小组进行了相关实验 实验步骤如下 将洋葱的老根去除 经水培生根后取出 将洋葱分组同时转入质量分数为0 01 0 1 秋水仙素溶液中 分别培养24h 36h 48h 秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h 12h 24h 36h 剪取根尖 用carnoy固定液 用3份无水乙醇 1份冰醋酸混匀 固定8h 然后将根尖浸泡在1mol l盐酸溶液中5 8min 将根尖取出 放入盛有清水的培养皿中漂洗 用石炭酸 品红试剂染色 制片 镜检 计数 拍照 实验结果 不同方法处理后的细胞分裂指数 如下表 请分析上述实验 回答有关问题 1 步骤 中 将根尖浸泡在1mol l盐酸溶液中 的作用是 2 步骤 为了获得相应的观察视野 镜检时正确的操作方法是 3 根据所学的知识推测 石炭酸 品红试剂是一种性染料 4 为了统计数据更加科学 计数时应采取的方法是 5 根据上表结果可以得出如下初步结论 质量分数为秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高 本实验的各种处理中 提高细胞分裂指数的 最佳方法是 6 右边为一位同学在步骤 所拍摄的显微照片 形成细胞a的最可能的原因是 思路剖析 1 盐酸能解离细胞 使根尖组织中细胞分离开 2 使用显微镜观察细胞分裂过程 要先使用低倍镜观察 找到观察目标后 移动装片使观察目标处于视野中央 然后转动转换器使高倍镜对准通光孔 3 石炭酸 品红试剂类似于龙胆紫 醋酸洋红 属于碱性染料 可对细胞中染色体进行染色 4 一个装片的一个视野看到的细胞各时期图比较片面 可在多个视野中观察各个时期的细胞并计数 这样可减小误差 5 0 01 的秋水仙素处理根尖比0 1 的秋水仙素处理根尖时的细胞分裂指数较高 根据表格信息 判断 0 01 诱导根尖24h 再用清水培养36h 此时细胞分裂指数最高为14 46 6 a细胞中染色体数目未加倍 说明秋水仙素处理的时间可能在根尖细胞有丝分裂前期纺锤体形成之后 此时用秋水仙素处理不再对本周期细胞起作用 h 6 秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后 答案 1 使组织中细胞相互分离开来 2 先在低倍镜下观察 缓慢移动装片 发现理想视野后换用高倍镜 3 碱 4 每组装片观察多个视野 5 0 01 0 01 秋水仙素溶液诱导24h 再在清水中培养36 1 2013年晋江段考 某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞 测定细胞中染色体数目 无突变发生 将这些细胞分为三组 每组的细胞数如右图 从图中所示结果分析不正确的是 a 乙组细胞中有一部分可能正在进行dna复制 b 丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合 c 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 d 用药物阻断dna复制会减少甲组细胞生成 思路剖析 本题的解题关键是准确掌握减数分裂与有丝分裂过程中染色体的行为特点 蛙体细胞染色体数目为2n 则图中甲为精子细胞 乙可能为处于有丝分裂间期的细胞 丙为有丝分裂后期的细胞 而非同源染色体上的非等位基因的重新组合发生在减数分裂过程中 b项错误 答案 b 2 若以下左图为某细胞减数第一次分裂后期图 则该细胞处于减数第二次分裂中期的图像应为 思路剖析 解决本题的关键是准确掌握减数分裂不同时期的特点 减数第二次分裂过程没有同源染色体 染色体数目减半 因此c项不是 着丝点排布在赤 道板的中央 所以a d项不正确 答案 b 3 2013年广东湛江一模 关于观察细胞的减数分裂实验的说法正确的是 a 可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程 b 可以用桃花的雌蕊或蚕豆的雄蕊做实验材料 c 必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞 次级精母细胞和精子 d 用蝗虫的精巢做实验 视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞 思路剖析 解答本题的关键是理解动物的生殖器官中减数分裂和有丝分裂同时存在 观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片 只能了解减数分裂某一时期的分裂特点 故a项错误 通常利用植物的雄蕊做实验材料 因为雄蕊中会有多个精原细胞在进行减数分裂 易于观察 故b项错误 c选项辨析出三种细胞 只要能分得开就行 不一定要精确 所以不一定非要在高倍镜下去分辨 故c项错误 精原细胞既可进行减数分裂也可进行有丝分裂 故d项正确 答案 d 4 2013年常州调研 下图一是某高等动物的细胞分裂示意图 体细胞中有2对4条染色体 三个细胞均来自同一个体 下图二是细胞分裂过程染色体组数目变化的数学模型 请据图回答 1 丙细胞分裂产生的子细胞名称是 甲 乙 丙三个细胞中 处于减数分裂过程的是 具 有同源染色体的是 细胞内染色单体数量最多的是 2 图二数学模型中 bc段形成的原因是 bc段可以表示图一中细胞的染色体组数目变化 m所代表的数值是 3 请在图二中画出cf时间段细胞中dna分子的相对数目变化曲线 思路剖析 1 甲图为减数第一次分裂后期 丙图为减数第二次分裂后期 乙图为有丝分裂后期 甲 乙含 有同源染色体 甲中染色单体为8条 最多 乙和丙不含有染色单体 甲 丙细胞细胞质是均等分裂的 所以该生物体为雄性 则丙产生的生殖细胞为精子 2 图二是染色体组的变化 只有着丝点分裂 的时候 染色体组才能加倍 所以bc段对应有丝分裂后期或者减数第二次分裂后期 对应图一中的乙和丙 因为是染色体组变化数目 所以m为1或2 3 纵坐标的相对含量由染色体组改为dna后 不论是有丝分裂后期 还是减数第二次分裂后期 dna数目都增加一倍即 是2m 4m 因为一个染色体组含有2个dna分子 答案 1 精细胞甲和丙甲和乙甲 2 着丝点分裂 染色体组数目加倍乙和丙1或2 3 曲线如下图 一 选择题 本题共8小题 每小题6分 共48分 1 基础再现 某二倍体动物的某细胞内含10条染色体 10个dna分子 且细胞膜开始缢缩 则该细胞 a 处于有丝分裂中期b 正在发生基因自由组合 c 将形成配子d 正在发生dna复制 思路剖析 细胞膜开始缢缩是后期的特征 二倍体的有丝分裂的后期染色体数目是4的倍数 所以10条染色体 10个dna分子为减数 后期 dna复制在 间期 dna以染色质的形式存在 基因自由组合在减数第一次分裂后期 答案 c 2 基础再现 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异 其中仅发生在减数分裂过程的变异是 a 染色体不分离或不能移向两极 导致染色体数目变异 b 非同源染色体自由组合 导致基因重组 c 染色体复制时受诱变因素影响 导致基因突变 d 非同源染色体某片段移接 导致染色体结构变异 只能发生在减数分裂过程中 在有丝分裂和减数分裂过程中都会发生基因突变 答案 b 思路剖析 非同源染色体自由组合导致基因重组 3 基础再现 下列是一组动物活细胞有丝分裂图 有关说法正确的是 a b图细胞将出现细胞板 并缢裂成两个子细胞 b c图细胞核中染色体数和dna数相等 c d图细胞中同源染色体联会 形成四分体 d 上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a c d e b 思路剖析 b图为动物细胞 无细胞壁 不会出现细胞板 故a错误 c图细胞中出现染色体 处于分裂前期 染色体数 dna数 1 2 故b错误 有丝分裂过程中无同源染色体的联会 故c错误 a图细胞中中心体已复制 处于间期 c图细胞处于前期 d图细胞中着丝点排列在赤道板上 处于中期 e图细胞中染色体移向细胞两极 处于后期 b图中细胞将要缢裂为两个子细胞 处于末期 因此其顺序为a c d e b 故d正 确 答案 d 4 基础再现 下图甲表示某高等雄性动物肝脏里的一个正在分裂的细胞 结合图乙分析 下列叙述中不正确的是 c 图甲细胞中含有两个四分体 d 图乙中形成c d的原因与着丝点的分裂有关 思路剖析 图甲所示的细胞表示的是有丝分裂中期 细胞中没有四分体 此细胞经分裂后产生的是体细胞 此细胞中每条染色体含有两条染色单体 含有两个dna分子 可以用图乙中的bc段表示 答案 c a 图甲所示分裂时期处于图乙中的bc段 b 此细胞产生ab精子的概率是0 5 视角拓展 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 思路剖析 分析图示可知 为精原细胞 为初级精母细胞 在减 前期 后期可发生基因自由组合 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 6 视角拓展 雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞 c1 c2 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 s1 s2 比较c1与c2 s1与s2细胞核中dna数目及其储存的遗传信息 正确的是 a dna数目c1与c2相同 s1与s2不同 b 遗传信息c1与c2相同 s1与s2不同 c dna数目c1与c2不同 s1与s2相同 d 遗传信息c1与c2不同 s1与s2相同 思路剖析 考查有丝分裂和减数分裂 有丝分裂是将亲代细胞的染色体复制后 精确地平均分配到两个子细胞中 因此c1与c2核dna数目及其储存的遗传信息完全相同 减数第一次分裂最重要的变化是同源染色体分离 染色体数目减半 同源染色体上dna所储存的遗传信息不同 因此s1与s2细胞核中dna数目相同 但其储存的遗传信息不同 答案 b 7 视角拓展 pcna是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质 其浓度在细胞周期中呈周期性变化 如图 检测其在细胞中的表达 可作为评价细胞增殖状态的一个指标 推断错误的是 a pcna经核糖体合成 可能主要在细胞核内发挥作用 b 曲线表明pcna可能辅助dna的复制 c pcna可能与染色体平均分配到细胞两极有关 d 肺癌病人体内的pcna含量可能较正常人高 思路剖析 由图示信息可知 pcna的浓度在dna复制过程中含量最高 pcna可能辅助dna的复制 故b项正确 pcna为蛋白质 在核糖体上合成 dna复制主要发生在细胞核中 故pcna可能主要在细胞核内发挥作用 故a项正确 癌细胞分裂能力强 单位时间内dna复制次数多 肺癌病人体内的pcna含量可能较正常人高 故d项正确 染色体平均分配到细胞两 极发生在分裂后期 此时 细胞中的pcna浓度很低 故c项错误 答案 c 8 视角拓展 下图为某学生进行某实验的基本操作步骤 相关表述错误的是 a 该实验的目的是观察细胞的有丝分裂 b 该同学的操作步骤中错误的是解离后要用清水漂洗再染色 玻片滑动 d 换成高倍显微镜观察时首先应找出分裂中期的细胞 思路剖析 题图为观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验操作图 其中解离后就染色是错误的 f步骤中在临时装片上再加一块载玻片的目的是用拇指按压使细胞分散时 避免压破盖玻片 答案 c c f步骤在临时装片上再加一块载玻片的目的是防止盖 9 基础再现 12分 减数分裂四分体时期中的非姐妹染色单体之间经常发生交换 实验表明 交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中 这种现象称为有丝分裂交换 请回答下列有关问题 1 细胞分裂间期主要完成dna分子的复制和有关蛋白质的合成 复制后每个细胞中的dna含量 染色体数目 2 若某生物体细胞染色体为2n条 则有丝分裂后期每个细胞中有同源染色体对 减数第一次分裂 二 非选择题 本题共4小题 共52分 后期每个细胞中有同源染色体对 减数第二次分裂后期每个细胞中有同源染色体对 3 减数分裂过程中 交叉互换常发生在的非姐妹染色单体间 若有丝分裂过程中 细长的染色质也可能发生 交叉互换 这种 交叉互换 填 是 或 不是 仅限于染色单体间 理由是 思路剖析 1 细胞分裂间期主要完成dna分子的 复制和有关蛋白质的合成 复制后每个细胞中的dna含量加倍 但染色体中姐妹染色单体连在同一着丝点上 染色体的数目不变 2 有丝分裂过程中虽然没有同源染色体联会等行为 但存在同源染色体 后期着丝点分裂 姐妹染色单体移向两极 每一极各有n对同源染色体 减数第一次分裂后期 同源染色体分离 但此时它们仍在一个细胞中 故有n对同源染色体 减数第二次分裂的细胞中不再含同源染色体 故为0对 3 减数分裂过程中 同源染色体进行配对 配对的染色体靠得很近 故同源染色体上的非姐妹染色单体间 可能发生交叉互换 答案 1 加倍不变 2 2nn0 3 联会的同源染色体不是有丝分裂过程中同源染色体不进行配对 10 视角拓展 12分 下图为处于不同分裂时期的某动物细胞中部分染色体的示意图 图中均有性染色体x 请据图回答问题 1 细胞中具有同源染色体的是图 等位基因的分离发生在图 2 该动物体内有可能同时出现这三种细胞的器官是 图中含有x染色体数目最多的是 若配子中出现了两条x染色体 原因可能是减数第次分裂过程中出现了异常 3 若用32p标记该生物一个体细胞中所有染色体的dna分子 再将这些细胞转入不含32p的培养液中培养 则在第二次细胞分裂至图甲所处时期 一个细胞中被32p标记的染色体条数占染色体总条数的 答案 1 甲和乙乙 2 卵巢甲一或二 3 50 11 高度提升 12分 图甲是某生物细胞分裂过程中的某时期分裂图像 图乙是分裂各阶段细胞核dna和细胞质mrna含量的变化曲线 试回答下列有关问题 1 图甲所示的生物可能是 生物 2 图甲所示的细胞中含有个染色体组 3 如果图甲所示的细胞正在进行有丝分裂 则其所处的时期是期 该细胞的同源染色体对数 染色单体数分别为 图乙中的曲线表明 细胞分裂过程中核糖体功能活跃的时期是 填字母 期 该曲线的 填字母 期才能观察到图甲所示的细胞 4 如果此生物体细胞的基因型是aabb 则图甲所示的细胞所处的