高考生物总复习 213减数分裂和受精作用课件 新人教版必修2.ppt

第3讲减数分裂和受精作用 细胞的减数分裂 动物配子的形成过程 动物的受精过程 实验 观察细胞的减数分裂 知识点一减数分裂概念的理解1 概念减数分裂是进行 生殖的生物 在产生成熟生殖细胞时进行的 数目减半的细胞分裂2 特点染色体只复制 而细胞连续分裂 3 结果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 有性 染色体 一次 两次 一半 想一想 动物的精子和卵细胞产生的具体器官分别是什么 答案 动物精子的形成发生在精巢 低等动物如昆虫等 或睾丸 高等动物 卵细胞的形成发生在卵巢 知识点二配子的形成过程及染色体组合多样性的原因1 精子的形成 同源染色体 着丝点分裂 2 卵细胞的形成 3 卵细胞和精子形成过程的区别 1 细胞质分裂 卵细胞形成过程中细胞质 分裂 精子形成过程中细胞质 分裂 2 所经时间和过程 精子形成所经时间 过程连续 卵细胞形成所经时间 3 生殖细胞数目 一个精原细胞能形成 个精子 一个卵原细胞只能形成 个卵细胞 4 是否变形 精细胞须经变形阶段成为精子 卵细胞不经变形 不均等 均等 短 长 四 一 自由组合 交叉互换 议一议 1 同源染色体的形态 大小一定相同吗 举例说明 2 形态 大小相同的染色体一定是同源染色体吗 举例说明 答案 1 不一定 如人的x和y染色体 x染色体比y染色体大得多 但减 过程中能联会 仍称为同源染色体 2 不一定 姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态 大小完全相同 由于来源相同不属于同源染色体 一般称为相同染色体 知识点三受精作用1 概念 和 相互识别 融合成为 的过程2 过程 1 精子的 进入卵细胞 尾部留在外面 2 卵细胞的 会发生复杂的生理反应 以阻止其他精子再进入 3 精子的与 的细胞核相融合 使彼此的 会合在一起结果 受精卵中的染色体数目又恢复到 中的数目 其中有一半染色体来自 父方 另一半来自 母方 卵细胞 精子 受精卵 头部 细胞膜 细胞核 卵细胞 染色体 体细胞 精子 卵细胞 3 意义对于维持每种生物前后代体细胞中 数目的恒定 对于生物的 都是十分重要的 染色体 遗传和变异 染色体 精子形成各时期的主要特点 连一连 答案 b c a f d e 闪记 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 染色一复胞二裂 数目成半同源别 精质平分卵相异 成熟配子数有别 一 减数分裂过程分析与比较1 减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 精子与卵细胞的形成过程及受精作用 高考地位 5年9考 2012江苏卷2011山东卷 江苏卷2010安徽卷 江苏卷 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 2 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 减数分裂中染色体和dna数量变化曲线 3 图解精子 卵细胞形成过程的异同点 以动物为例 要点归纳不同点 细胞质分配是否均等 是否变形 结果 1个精原细胞 4个有功能的精子 1个卵原细胞 1个卵细胞 三个极体退化消失 试一试 判定下图的归属及时期 想一想 一个基因型为aabbcc 各对基因位于非同源染色体上 独立遗传 的初级精母细胞和初级卵母细胞 实际产生精子 卵细胞的种类分别是多少 可能产生精子 卵细胞的种类分别是多少 相同点 减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样 表现在 减 前期同源染色体联会 形成四分体 四分体时期 可发生交叉互换 减 后期同源染色体分离 非同源染色体自由组合 这是基因分离定律 自由组合定律的细胞学基础 减 完成 染色体数目减半 减 的主要特点都是着丝点分裂 姐妹染色单体分开 二 减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传 变异的关系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 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 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 本考点既可单独命题进行考查 也可与有丝分裂 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 典例1 2012 江苏单科 8 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 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 破题关键 解析该生物是含有6条染色体的二倍体 正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体 分析图示知 着丝点分裂后分到两极的染色体各有4条 即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条 含有一对同源染色体 其原因可能是在减数第一次分裂时 一对同源染色体没有分开 答案a 由图可以看出 在只研究两对同源染色体 三对基因的情况下 仅发生基因突变或基因重组 就能产生众多类型的配子 变异条件下产生配子的种类分析 典例2 如图是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图 请回答以下问题 1 具有同源染色体的细胞有 2 a细胞经分裂形成的子细胞的名称是 此生物体细胞中的染色体最多为 条 3 上述细胞示意图中 移向细胞两极的遗传物质一定相同的是 不考虑基因突变和交叉互换 4 可能发生基因重组的细胞是 b时期染色体的行为特点是 5 如果该生物是雌性 可观察到这些分裂图像的部位是 d细胞的名称是 初级卵母细胞 次级卵母细胞和卵细胞之间的dna含量比例为 解析图中a b c d e五个细胞依次处于有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 有丝分裂中期 减数第二次分裂后期 减数第一次分裂前期 四分体时期 具有同源染色体的细胞有a b c e 有丝分裂产生的子细胞为体细胞 在有丝分裂后期 着丝点分裂 染色体数目加倍 此时体细胞中染色体数目最多 在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 移向细胞两极的遗传物质相同 不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期 在雌性动物的卵巢中既可以观察到有丝分裂 又可以观察到减数分裂 d细胞的细胞质均等分裂 为第一极体 初级卵母细胞 次级卵母细胞和卵细胞的dna含量分别为8 4和2 答案 1 a b c e 2 体细胞8 3 a d 4 b e同源染色体分离 非同源染色体自由组合 5 卵巢第一极体4 2 1 易混点1识图区分染色体 染色单体 同源染色体 非同源染色体 四分体 姐妹染色单体 规避2个易混点 辨析2个误区 点拨有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较 误区1误认为a与c a与d是非姐妹染色单体点拨只有复制后的同源染色体范畴内 才有 姐妹 非姐妹 之分 非同源染色体之间无此概念 教材及多套资料内没有讲清楚 误区2 四分体 的来龙去脉搞不清点拨 1 不要混淆 联会 形成四分体 的先与后 联会在前 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 2 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 但无联合行为故不形成四分体 易错案例1 1 甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图 乙 丙 丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图 下列叙述正确的是 a 判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交b 乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组c 甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代d 丁产生的子细胞中的基因组成是ab和ab 解析由图可知 乙为有丝分裂后期细胞 不会发生基因重组 丙为初级卵母细胞减数第一次分裂后期 可发生基因重组 由于细胞质不均等分配 可判断该动物为雌性 丁为次级卵母细胞或第一极体 基因组成为aabb 产生的子细胞的基因组成是ab和ab 答案c 2 以下是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像 相关说法错误的是 a 具有同源染色体的细胞有 b 所示的细胞中有2个四分体c 动物睾丸中可能同时出现以上细胞d 进行有丝分裂的细胞为 和 解析本题考查减数分裂和有丝分裂的场所与图像识别 抓住题中 同一种动物体内有关细胞分裂 这一关键句及图中染色体的变化规律是正确解题的关键 由图可知 中同源染色体分离 为减数第一次分裂后期 有同源染色体 着丝点分裂 为有丝分裂后期 有同源染色体 着丝点排列在赤道板上 为有丝分裂中期 有同源染色体 无同源染色体行为 无同源染色体 有着丝点分裂 为减数第二次分裂后期 可能是次级精母细胞或第一极体的分裂 雄性动物的性腺 睾丸 中 既有有丝分裂 也有减数分裂 答案b 1 细胞分裂时期的辨别看染色体的位置 前期显散乱 中期在中间 后期到两端 末期已分边 2 动物细胞 植物细胞分裂的辨别 看细胞质形成方式 细胞面隔裂 植物细胞分裂 缢裂 动物细胞分裂 看细胞的外形特征 矩形有壁为植物细胞 圆形无壁一般为动物细胞 快速推断细胞分裂图像 3 分裂方式的判定 常采取 两看 分辨法 以二倍体为例 4 雄性 雌性配子形成看细胞质分裂是否均等 均等分裂 雄性减数分裂及雌性极体的减数第二次分裂 不均等分裂 雌性减数分裂 单倍体 n 和多倍体 3n 4n 6n 8n 的分裂图像应灵活变通处理 易错案例2 绘图类 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 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 提醒以往高三学生本题出错率极高 试试你能全对吗 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 因此该细胞为第一极体 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号染色体分别为常染色体和x染色体 3 孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期 同源染色体彼此分离 非同源染色体自由组合来实现的 4 同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期 即图乙中 5 6 时期 姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期 即 8 9 时期 答案 1 6 12 6 3 2 第一极体0 0常染色体和x染色体 3 同源染色体彼此分离 非同源染色体自由组合 4 8 9 5 如图 错因1 不能正确全面解读题干图文信息 不能综合比较减数分裂与有丝分裂过程中染色体行为变化的特点及相关物质的数量变化 错因2 不能将基因定位到染色体上去分析基因在细胞分裂过程中的去向 错因3 绘图不准确 纠错演练下列各图表示某哺乳动物的细胞分裂 相关叙述中 正确的是 a 乙细胞中含有两个染色体组 10条染色单体b 由丙细胞可知甲细胞分裂过程中发生了基因突变c 丙细胞继续分裂产生的卵细胞基因型是abxd或abxd或abxd或abxdd 甲细胞经乙细胞后最终产生的子细胞的基因型为aabbxdxd 解析乙细胞中含有6条染色体 12条染色单体 其中有两条端着丝点染色体 形成丙细胞过程中也可能发生了染色单体的交叉互换 丙细胞继续分裂只能产生一种类型的卵细胞abxd 答案d 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 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 高考对本考点的考查 常侧重于实验材料的选择 实验步骤 结果描述等 题目多为选择题 典例 山东理综卷 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 右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 解析主要考查观察细胞分裂的实验过程 以及染色体结构变异的区分方法 观察减数分裂应选取生殖器官 本题应选取睾丸 制片过程为 解离 漂洗 染色 压片 精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖 通过减数分裂形成成熟生殖细胞 故中期细胞可能是有丝分裂中期 减 中期 减 中期 a1正常 则a2为缺失 若a2正常 则a1为重复 答案 1 小鼠 睾丸 2 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 只要有压片的操作均可 3 次级精母细胞或精细胞或精原细胞 缺失 1 2012 海南单科 22 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 精子 卵细胞的形成过程及受精作用 a 甲b 乙c 丙d 丁解析该植物在有丝分裂后期细胞中的染色体数是40条 说明该植物体细胞中的染色体数为20条 由于减数第一次分裂过程中同源染色体相互分离而造成染色体数目减半 故减数第二次分裂中期的染色体数为10条 染色单体数为20条 减数第二次分裂后期着丝点分裂 染色体数恢复为20条 染色单体数为0 答案b 2 2010 安徽理综 2 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数目及其贮存的遗传信息 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 解析本题考查有关细胞分裂相关知识 c1 c2是细胞有丝分裂形成的 而有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中 保持遗传物质的稳定性 所以c1和c2的遗传信息和dna数目均相同 而s1和s2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞 减数第一次分裂的重要特征是同源染色体分离 染色体数目减半 有染色单体 无同源染色体 所以遗传信息不同 且xy两条性染色体上的基因不同 故选