第3讲减数分裂和受精作用.doc

扬中市第二高级中学教高三生物备课组学案 主备：陈俊 审核：施荣美 2014.9.第3讲减数分裂和受精作用细胞的减数分裂及配子的形成过程(C)受精过程(B) 实验：观察细胞的减数分裂(A)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。想一想：动物的精子和卵细胞产生的具体器官分别是什么？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4配子中染色体组合的多样性原因议一议：(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。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)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_，都是十分重要的精子形成各时期的主要特点(连一连)精子与卵细胞的形成过程及受精作用一、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名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点不分裂分裂染色体2nn，减半n2nn，不减半DNA4n2n，减半2nn，再减半染色体主要行为同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合着丝点分裂，姐妹染色单体分开同源染色体有无 (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数量变化曲线曲线解读: (1)染色体数目减半发生在减末期，是由于同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数n2nn，没有减半。减后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。(2)染色体/DNA变化规律及原因：1112113精子、卵细胞形成过程的异同点(以动物为例)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。3减数分裂与可遗传的变异的关系(1)基因突变减间期DNA复制时。(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(下面典例1就是这一方面的高考题)。 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。【典例1】观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列合理的是()。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【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_。点拨有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与、与的主要区别在于有无同源染色体中期与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与、与的主要区别在于有无同源染色体后期与比较：中姐妹染色单体分离，中同源染色体分离；与比较：中有同源染色体，中无同源染色体；与、比较：中有染色单体，中无染色单体【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(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 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。纠错演练(2012苏北四市二模)如图为某高等生物细胞某种分裂的两个时期的结构模式图，a、b表示染色体片段。下列关于两图叙述错误的是()。A图1细胞处在减数第二次分裂中期，此时期没有遗传物质的复制B两图说明分裂过程中可能发生基因重组C同源染色体上等位基因的分离不发生在两图所处的分裂时期D若两图来源于同一个卵原细胞，且图2是卵细胞，则图1是次级卵母细胞观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1实验原理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。【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_。精子、卵细胞的形成过程及受精作用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()。减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A甲 B乙 C丙 D丁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()。ADNA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CDNA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相同减数分裂与生物变异3(2011山东理综，8)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次分裂时未分离A B C D4(2011江苏单科，22)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)()。ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异5(2012上海单科，8)右图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生()。A染色体易位 B基因重组C染色体倒位 D姐妹染色单体之间的交换一、单项选择题(每小题6分，共48分)1(2013豫南四校调研)细胞分裂的方式中，有丝分裂和减数分裂过程中共有的特点是()。DNA复制纺锤体出现联会着丝点分裂基因重组A B C D2(2013衡阳联考一)某同学总结了减数分裂过程中染色体、DNA和着丝点的数量关系，其中正确的是()。A次级精母细胞中核DNA分子数和正常体细胞中核DNA分子数不相同B减数第一次分裂后期，细胞核中DNA分子数等于正常体细胞中的染色体数C初级精母细胞中染色体数和核内DNA分子数相同D细胞中染色体数目和着丝点数目总是相同的3在果蝇卵巢中不能观察到的细胞分裂图像是()。4一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，则另外三个精子的基因型分别是()。AaXb，Y，Y BXb，aY，YCAXb，aY，Y DAAaXb，Y，Y5(2012大连期末)正常人的体细胞染色体数是46条，下列细胞中，肯定或可能存在两条X染色体的是()。精原细胞卵原细胞初级精母细胞初级卵母细胞次级精母细胞次级卵母细胞A B C D6(2012厦门质检)如图为某高等动物的一组细胞分裂图像，相关叙述错误的是()。A细胞分裂结束后，子细胞的染色体数与细胞的相同B细胞中发生了等位基因的分离C细胞的出现可能是基因突变的结果D细胞中均存在同源染色体7(2012苏北三校联考)右图所示为某细胞正在进行减数分裂的过程(仅画出部分染色体)，图中的现象是什么？若该细胞产生的配子参与受精，可能会发生何种情况 ()。A交叉互换；囊性纤维病B基因突变；镰刀型细胞贫血症C同源染色体不分离；先天性愚型D姐妹染色单体不分离；性腺发育不良8下列有关受精作用的叙述，错误的一项是()。A受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半B受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同D受精卵中染色体来自父母双方的各占一半二、多项选择题(每小题8分，共16分)9(2012徐州质检)下图是某生物体的精原细胞增殖以及形成精细胞过程示意图，其体细胞中染色体及DNA数目均为2n。图中标明了染色体与染色体上的基因。细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，下列有关的判断正确的是()。A中有同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4nB中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4nC中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2nD此分裂过程产生的另外三个精细胞的基因组成是a