高考生物大一轮复习 高考预测 第四部分 细胞的生命历程 4.2 细胞的减数分裂及受精作用课件.ppt

第2课细胞的减数分裂及受精作用 考点一减数分裂的过程 重点探究型 核心知识回顾1 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 3 特点 染色体复制 细胞连续分裂 有性生殖 原始生殖细胞 一次 两次 4 结果 成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 2 精细胞的形成过程 1 减数第一次分裂 以1个精原细胞分裂为例 一半 初级精 母 2 非同源染色 体 同源染色体 同源染色体 同源染色体 同源染色体的非姐妹 染色单体 2 减数第二次分裂 以1个次级精母细胞分裂为例 染色体着丝点 2 次级精 母 3 精子和卵细胞形成过程的差异 不均等分裂 变形 4 1 3 4 减数分裂过程中三组概念辨析 母方 父方或母 方 不相同 1 同源染色体和非同源染色体 配对 1 2 3 4 2 联会和四分体 联会 指减数第一次分裂过程中 前期 两两配对的现象 四分体 联会后的每对同源染色体含有 数量关系 1个四分体 1对同源染色体 条染色体 4条染色单体 含4个dna分子 同源染色体 四条染色 单体 2 举例 图中的1和2 3和4联会后形成四分体 3 姐妹染色单体和非姐妹染色单体 姐妹染色单体 连着的两条染色单体 如上图中的a和a b和b c和c 非姐妹染色单体 连着的两条染色单体 同一着丝点 d和d 不同着丝点 同源染色体上的非姐妹染色单体 如上图中的a和b b a 和b b c和d d c 和d d 非同源染色体上的非姐妹染色单体 如上图中的a和c c a 和c c a和d d a 和d d b和c c b 和c c b和d d b 和d d 5 配子中染色体组合多样性的原因 1 同源染色体的分离和非同源染色体的 2 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 6 受精作用 1 概念 和 相互识别 融合成为 的过程 自由组合 交叉互换 卵细胞 精子 受精卵 2 实质 精子的 与卵细胞的 相融合 使彼此的 会合在一起 3 结果 受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目 其中一半染色体来自 另一半来自 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子 父方 卵细胞 母方 教材易漏边角知识 必修2p20图2 5卵细胞产生过程中 细胞质不均等分裂 其意义是 保证卵细胞有较多的营养物质 以满足早期胚胎发 育过程中物质的需要 特别提醒 1 发生减数分裂的器官 精巢或卵巢 但精巢或卵巢内精原细胞或卵原细胞也可发生有丝分裂 2 同源染色体的存在 体细胞中也存在同源染色体 只是在有丝分裂过程中不出现联会 分离等现象 3 姐妹染色单体上出现等位基因的原因 若精 卵 原细胞中不含该等位基因 则一定是基因突变 若精 卵 原细胞中含有该等位基因 则可能是基因突变 或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换 高考探究归纳 高考典题示例 2015 天津高考 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 可出现的是世纪金榜导学号77982080 解题指南 1 题干关键信息 减数第一次分裂时不形成纺锤体 产生染色体数目加倍的卵细胞 体细胞含两对同源染色体 2 隐含信息 新情境下的卵原细胞减数分裂无同源染色体分离现象 直接进行着丝点分裂产生卵细胞 受精后发育成三倍体草鱼 解析 选b 本题主要考查减数分裂 要求具备获取信息的能力 a项 卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成 故无同源染色体分离现象 故错误 b项 次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态 行为与有丝分裂相同 故正确 c项 产生的卵细胞中染色体应为4条 故错误 d项 胚胎细胞中应有三个染色体组 该图示细胞仅有两个染色体组 故错误 高考母题变式 变式1子细胞判断上题中a细胞产生的子细胞的名称是 其两个子细胞的染色体形态 大小一般 填 相同 或 不同 原因是 次级卵母细胞和 极体 相同 两个子细胞的染 色体是同源染色体分离形成的 同源染色体的形态 大小一般相同 变式2过程分析若上题中b细胞是均等分裂 则b可能表示 细胞的 分裂 原因是 卵原细胞 或体 有丝 同源染色体未分离 备考方法规律 精子和卵细胞分裂图像的辨析及判断方法 1 图像 2 判断方法 高考角度全练角度1减数分裂过程1 2017 德州模拟 下列关于减数分裂过程的分析 不正确的是 a 减数分裂过程中 着丝点分裂一次 dna分子含量减半两次b 减数第一次分裂后期 同源染色体彼此分离是染色体数目减半的原因 c 果蝇 染色体数2n 8 所产生的正常生殖细胞中 含有4条同源染色体d 减数第一次分裂中 非同源染色体之间的组合是随机进行的 解析 选c 减数分裂过程中 着丝点分裂一次 dna分子含量减半两次 a正确 减数第一次分裂后期 同源染色体彼此分离是染色体数目减半的原因 b正确 果蝇 染色体数2n 8 所产生的正常生殖细胞中 含有4条染色体 但不含同源染色体 c错误 减数第一次分裂后期 非同源染色体之间的组合是随机进行的 d正确 2 2017 宜昌模拟 如图表示一对同源染色体及其上的等位基因 下列说法错误的是 世纪金榜导学号77982081 a 非姐妹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的分离只发生在减数第一次分裂d 基因突变是等位基因a a和b b产生的根本原因 解析 选c 在两条非姐妹染色单体上都有黑色和白色两种片段 说明两条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 在减数第一次分裂后期 两条同源染色体上的等位基因b和b随着同源染色体的分开而分离 a与a的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期 等位基因产生的根本原因是基因突变 知识总结 交叉互换相关知识总结 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 由图可知 等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上 角度2配子的多样性3 2017 汉中模拟 某生物的基因组成如图所示 则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是世纪金榜导学号77982082 a 2种和2种b 4种和2种c 2种和4种d 8种和4种 解析 选b 由图可知 该生物的基因组成为aabbdd 三对基因位于三对同源染色体上 遵循基因的自由组合定律 三对基因中有两对是杂合的 所以 它能产生的配子种类为22 4种 abd abd abd abd 但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种 这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离 等位基因随之分开 只能有两种情况 a b 或b d a b 或b d 即a与a分离 b与b分离后 若a与b分配在一起 则a只能与b分配在一起 若a与b分配在一起 则a只能与b分配在一起 4 2017 长沙模拟 某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上 如图表示该生物的精细胞 试根据细胞内基因的类型 判断这些精细胞至少来自几个精原细胞 不考虑交叉互换 a 2个b 3个c 4个d 5个 解析 选c 来自同一个精原细胞的精细胞的基因型相同或互补 根据这一点可以判断 可来自一个精原细胞 可来自一个精原细胞 来自一个精原细胞 来自一个精原细胞 因此这些精细胞至少来自4个精原细胞 方法技巧 判断精细胞来源的两个技巧 1 根据精细胞基因型判断 若两个精细胞基因型完全相同 则来源于同一个次级精母细胞 若两个精细胞基因型互补 即互为等位基因 则来源于同一个初级精母细胞 两个次级精母细胞 2 根据精细胞染色体组成判断 若两个精细胞染色体组成完全相同 则来源于同一个次级精母细胞 若两个精细胞染色体组成互补 则来源于同一个初级精母细胞 两个次级精母细胞 角度3减数分裂和遗传变异5 2017 南昌模拟 根据下图回答 1 表示初级精 卵 母细胞的是 号图 2 图中 分别含有 条染色体 3 含同源染色体的是 号图 其含有 对同源染色体 4 号图含 条染色单体 5 号图发生了 之间的交叉互换 结果增加了 号图所示细胞的种类 也是生物多样性形成的原因之一 解析 1 是精 卵 原细胞 是初级精 卵 母细胞 是次级精 卵 母细胞或第一极体 是精 卵 细胞或第二极体 2 含2个着丝点 有2条染色体 含1个着丝点 有1条染色体 3 同源染色体未分离 含1对同源染色体 4 号图含4条染色单体 5 号图发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 答案 1 2 2 2 1 3 1 4 4 5 同源染色体的非姐妹染色单体 加固训练 1 2017 太原模拟 图甲和图乙为处于减数分裂的两种动物细胞 都含有两对同源染色体 关于它们的叙述中正确的是 a 甲细胞的同源染色体成对排列在细胞中央b 甲细胞产生的子细胞染色体数目不变c 联会只发生在乙细胞 而不会发生在甲细胞d 乙细胞的染色体数与亲本细胞的染色体数不同 解析 选a 甲细胞的同源染色体成对排列在细胞中央 即赤道板上 甲细胞产生的子细胞染色体数目减半 甲细胞处于减数第一次分裂的中期 同样也发生了联会现象 乙细胞的染色体数与亲本细胞的染色体数相同 都是2n 2 2017 吉林模拟 从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞染色体组成如图所示 如果不考虑交叉互换 关于这两个精细胞的来源不正确的说法是 a 不可能来自一个精原细胞b 可能来自一个初级精母细胞c 可能来自两个初级精母细胞d 不可能来自一个次级精母细胞 解析 选a 如果将两个精细胞中的染色体组合起来分析 正好是三对同源染色体 所以它们可能来自一个精原细胞或一个初级精母细胞 两个精细胞的染色 体组成互补 可能来自一个初级精母细胞 也可能来自两个初级精母细胞 次级精母细胞在减数第二次分裂后期 着丝点分裂 如果不考虑染色体交叉互换 产生的两个精细胞染色体组成应完全相同 所以图示的两个精细胞 不可能来自一个次级精母细胞 考点二减数分裂过程中染色体和dna的数量变化 难点突破型 核心知识回顾1 数量变化曲线分析 典型曲线的分析方法 以二倍体生物为例 1 典型曲线 2 分析方法 染色体数量变化分析 分离 分裂 分开 两条 平均 核dna分子数量变化分析 dna复制 同源染色体 染色单体 染色单体数量变化分析 同源染色体 2 数量变化柱状图分析 以二倍体生物精子形成过程为例 特别提醒 1 曲线图中dna和染色体数量变化规律 升不同 dna数量先增加 且斜线上升 染色体数量后增加 且直线上升 降同 dna和染色体数量一定同时下降 2 柱状图中dna 染色体 染色单体判断方法 时有时无 为染色单体 染色单体在分裂间期形成 在着丝点分裂后消失 1 1或1 2 后者为dna 一条染色体一般含1个dna分子 复制后一条染色体含2个dna分子 高考角度全练角度1染色体数目的变化1 2014 天津高考 二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时 下列有关叙述正确的是 a 细胞中一定不存在同源染色体b 着丝点分裂一定导致dna数目加倍c 染色体dna一定由母链和子链组成d 细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍 解题指南 1 题干关键信息 正在进行着丝点分裂 2 隐含信息 细胞正在进行着丝点分裂 说明该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 解析 选c 本题考查细胞增殖的相关知识 二倍体生物细胞进行着丝点分裂时 细胞处于有丝分裂后期 或减数第二次分裂后期 前者细胞中存在同源染色体 故a项错误 着丝点分裂导致染色体数目加倍 但dna数目不变 故b项错误 dna复制方式为半保留复制 则着丝点分裂时的dna中一定有一条母链和一条子链 故c项正确 有丝分裂后期染色体数目增加 是体细胞染色体数目的2倍 减数第二次分裂后期 染色体数也暂时加倍 但与体细胞中染色体数相等 故d项错误 2 2017 大同模拟 如图甲 乙为高等动物某器官内细胞的分裂图和完整分裂周期内染色体数目变化曲线坐标图 请据图判断下列说法中正确的是 世纪金榜导学号77982083 a 据图甲细胞分裂图像特点可以判断该细胞来自雌性动物的卵巢内b 图甲细胞中含有2个四分体 其子代细胞的基因型是ab ab ab ab c 图乙中曲线的变化能够代表图甲细胞所代表的分裂方式d 图乙曲线3 4时间段内一定发生了着丝点分裂和基因突变 解题指南 1 关键知识 一个精原细胞只能产生两种类型的精子 2 图示信息 图甲中a和b已经组合在一起 即形成的精子类型已经确定 解析 选c 图甲细胞处于减 后期 细胞质均等分裂 为处于减 后期的初级精母细胞 图甲细胞处于减 后期 不存在四分体 图甲中细胞内基因a和b在 减 后期已经组合到一起了 一个精原细胞经过一次减数分裂只能产生2种类型的配子 即ab和ab两种 图乙曲线3 4时间段 细胞处于减 后期和末期 减 后期能够发生着丝点分裂 但是一般不发生基因突变 延伸探究 1 图甲细胞内含有 条染色体 对同源染色体 在减 前期能形成 个四分体 图乙中 时间段可能发生基因突变 原因是 2 图甲细胞分裂结束后 能形成 两种类型的精子 该生物能形成 四种类型的精子 4 2 2 0 1 基因突变一般发生在dna复制时 即细胞分裂的间期 ab和ab ab ab ab ab 方法技巧 细胞分裂过程中dna含量变化曲线的分析下图曲线是典型的细胞分裂过程中dna含量变化曲线 同时也是一条有丝分裂和减数分裂可以通用的曲线 横轴表示细胞分裂时期 纵轴有两种标注方法 将其进行归纳总结 列表如下 从表中可以看出 除ab段表示的时期相同外 其余各段表示的分裂时期均不相同 角度2dna含量的变化3 2017 株洲模拟 某同学利用课余时间观察了减数分裂的装片 下列分析正确的是 a 丙图中染色体与dna的比是2 1b 甲 乙两图对应丁图中的cd段c 丙不可能是乙的子细胞d 甲图可能是卵原细胞的增殖 解析 选d 甲图为有丝分裂后期的图像 乙图为卵原细胞进行减数第一次分裂后期的图像 丙图为减数第二次分裂中期的图像 丙图中染色体与dna的比是1 2 甲图对应丁图中的de段 乙图对应丁图中的bc段 乙分裂产生的次级卵母细胞可以是丙 甲图可能是卵原细胞的有丝分裂 4 2016 厦门模拟 下图中甲 丁为某动物 染色体数 2n 睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数 染色单体数和dna分子数的比例图 关于此图叙述中错误的是 a 甲可表示减数第一次分裂前期b 乙可表示减数第二次分裂前期c 丙可表示有丝分裂间期的第一阶段d 丁可表示有丝分裂后期 解析 选d 甲中染色体数 染色单体数 dna分子数 1 2 2 染色体数是2n 因此可表示有丝分裂前期 中期和减数第一次分裂前期 中期 后期和末期 乙中染色体数 染色单体数 dna分子数 1 2 2 但此时均已经发生了减半 因此对应的是减数第二次分裂前期 中期 丙中染色体数 染色单体数 dna分子数 1 0 1 染色体数是2n 因此可以 表示有丝分裂前间期的第一阶段和减数第一次分裂间期的第一阶段 丁中染色体数 染色单体数 dna分子数 1 0 1 染色体数是n 因此可以表示减数第二次分裂结束后得到的精细胞 加固训练 1 如图为某一动物细胞分裂图像和相关图形 下列叙述错误的是 a 图a d e对应图f中bc阶段 图b c对应图f中de阶段b 图c所示细胞的名称为次级精母细胞c 具有两个染色体组的细胞为图a c d ed 动物睾丸中可以同时含有上述a e所示时期的细胞 解析 选b 由图可知 a为减数第一次分裂后期 b为有丝分裂后期 c为减数第二次分裂后期 d为有丝分裂中期 e为减数第一次分裂前期 图a d e对应图f中bc阶段 图b c对应图f中de阶段 a项正确 图c所示细胞的名称为次级精母细胞或第二极体 b项错误 由图可知 具有两个染色体组的细胞为图a c d e 图b具有四个染色体组 c项正确 动物睾丸中 既可以进行有丝分裂 也可以进行减数分裂 因此可以同时含有a e所示时期的细胞 d项正确 2 2017 湖北重点高中联考 下列是某动物的细胞分裂有关模式图 请据图分析回答下列问题 1 图1中a1b1段形成的原因是 2 图5细胞对应于图2中的 填序号 段 d2e2段染色体的行为变化与图1中的 段变化相同 3 雄性激素能促进图3 图5中哪一个细胞的形成 图5子细胞的名称为 4 若图1纵坐标是细胞周期中细胞的核dna数 则图3 图5中哪个细胞的dna含量与图1中d1e1段的相等 解析 1 根据图1中曲线可知 a1b1属于分裂间期 发生dna的复制 2 图5细胞不含同源染色体 且着丝点分裂 处于减数第二次分裂后期 图2的e2f2段表示减数第二次分裂后期 d2e2段表示由于着丝点分裂 染色体数目加倍 图1中c1d1段形成的原因是着丝点分裂 由每条染色体含有2个dna分子变为每条染色体含有1个dna分子 3 图3为有丝分裂 图4为减数第一次分裂 细胞质均等分裂 为雄性的初级精母细胞 图5为减数第二次分裂 细胞质不均等分裂 为雌性的次级卵母细胞 故雄性激素能促进图4细胞的形成 图5子细胞为卵细胞和第二极体 4 若图1纵坐标是一个细胞周期中细胞的核dna数 则d1e1段细胞dna含量与体细胞中dna含量相等 也与图5细胞中的dna含量相等 答案 1 dna的复制 2 e2f2c1d1 3 图4卵细胞和第二极体 4 图5 考点三观察蝗虫精母细胞减数分裂 实验突破型 核心知识回顾1 实验原理 1 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞 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 2 细胞中的染色体形态 位置和数目都在不断地发生变化 可据此识别 的各个时期 2 实验步骤 1 装片制作 与有丝分裂装片制作过程相同 解离 漂洗 制片 减数分裂 染色 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 识别 初级精母细胞 次级精母细胞和精细胞 2 显微观察 低倍镜观察 高倍镜观察 先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期 后期和减数第二次分裂中期 后期的细胞 再在高倍镜下仔细观察染色体的形态 位置和数目 绘图 特别提醒 观察过程中需注意的两个问题 1 动物的精巢 卵巢以及植物的花药 胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂 故观察到的图像应存在有丝分裂 减数分裂两类 其染色体数目有三种情况 n 2n 4n 假设亲代为二倍体 原始的精原细胞 或卵原细胞 的增殖是通过有丝分裂进行的 2 如同观察有丝分裂一样 由于细胞在制片时的解离过程中被杀死 故无法观察细胞中染色体的动态变化过程 欲看到全部过程 需通过移动装片 从视野中找到 创新探究 探究点实验结果创新下图为某同学建构的减数分裂中染色体的变化模型图 其中建构错误的是 原因是 减数第一次分裂 后期同源染色体未分离 高考角度全练1 2017 长沙模拟 某同学在做 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 实验中 下列有关表述不正确的是 a 先用低倍镜找出各时期的细胞b 在高倍镜下能观察到染色体的形态和数目 c 能观察到减数第一次分裂中期有姐妹染色单体d 能观察到减数第二次分裂中期有同源染色体 解析 选d 显微镜的使用原则是先用低倍镜观察 能根据染色体的行为变化找出各时期的细胞 在高倍镜下能观察到染色体的形态和数目 进而判断细胞所处的时期 减数第一次分裂中期时同源染色体成对排列在赤道板两侧 而且每条染色体上含有2条染色单体 蝗虫是二倍体生物 细胞中含有两个染色体组 在减数第一次分裂时发生了同源染色体的分离 得到 的次级精母细胞中无同源染色体 在减数第二次分裂的中期观察不到同源染色体 2 2017 石家庄模拟 一同学用高倍显微镜观察小白鼠某器官的切片时 发现了一个细胞膜向内凹陷 细胞质即将分裂为均等的两部分的细胞图像 下列说法不正确的是 a 如果每个着丝点上都有两条染色单体 该细胞可能取自雄性小鼠的睾丸 b 如果每条染色体上均不含染色单体 说明该细胞处于减数第二次分裂后期c 如果移向两极的染色体数目不同 说明该细胞发生了染色体数目的变异d 无变异情况下 若移向一极的染色体形态有差异 说明该细胞处于减数第一次分裂后期 解析 选b 如果每条染色体上均不含染色单体 则该细胞可能处于减数第二次分裂后期 也可能处于有丝分裂后期 如果移向两极的染色体数目不同 说明该细胞发生了染色体数目的变异 减数第一次分裂后期移向细胞同一极的是非同源染色体 形态 大小有差异 加固训练 1 2017 格尔木模拟 在显微镜下观察细胞时 发现一个细胞中有8条形态 大小各不相同的染色体 排列在赤道板上 你认为此细胞处于 a 有丝分裂中期b 减数第一次分裂中期 c 减数第二次分裂中期d 有丝分裂末期 解析 选c 由 形态 大小各不相同 可判断无同源染色体 属于减数第二次分裂 2 2017 天水模拟 某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验 请回答下列问题 1 对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察 绘制了以下示意图 图中甲 乙 丙 丁细胞含有同源染色体的有 称为初级精母细胞的有 丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 填 相同 不相同 或 不一定相同 2 如对卵巢切片进行显微观察 无法看到和乙细胞同时期的细胞 其原因是 3 该研究者进行了一系列 诱导早期卵母细胞成熟的物质 实验 结果如下 由实验一可得出推论 含有可以诱导卵母细胞成熟的物质 由实验二可得出推论 这种诱导早期卵母细胞成熟的 促成熟因子 的化学成分是 孕酮在实验二中的作用是 解析 1 根据同源染色体的特征及行为特点可判断甲 丙 丁含有同源染色体 初级精母细胞中含有同源染色体 但着丝点不分裂 同源染色体的非姐妹染色单体上同一位点的基因可能是相同的 也可能是不同的 2 卵原细胞的减数分裂是不连续的过程 受精后才能继续完成减数第二次分裂 3 通过注射不同的物质 比较结果可以发现 成熟卵细胞的细胞质中含有能够使早期卵母细胞成熟的物质 而蛋白质合成抑制剂能抑制蛋白质合成 即使有孕酮 也不能使早期卵母细胞成熟 故推测 促成熟因子 是蛋白质 孕酮能诱导早期卵母细胞产生 促成熟因子 答案 1 甲 丙 丁甲 丁不一定相同 2 卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 3 成熟卵细胞的细胞质蛋白质诱导早期卵母细胞合成 促成熟因子 阅卷案例6细胞分裂方式的判断 找错 纠错 正确画 错误画 并纠正 正答 正答 有丝分裂后期 a 正答 正答 正答 a b 正答 正答 正答 b a d c 阻滞第一次卵裂 受精卵含两个染色体组 染色体数加倍后 形成的是四倍体而不是三倍体 剖析错因 揭秘满分答题规则 规则1 特别关注题设条件的答题要求 不要错答或漏答回答本题 时 要求答出 分裂的方式 和 时期 两个方面 如果漏答 有丝分裂 或 后期 均不得分 规则2 分析问题要全面 不要忽略相关信息回答本题