高中生物 第2章 第1节 减数分裂和受精作用2课件 新人教版必修2.pptVIP

第1节减数分裂和受精作用二 受精作用 基因和染色体的关系 1 受精作用是卵细胞和精子相互识别 融合成为受精卵的过程 2 受精作用过程 精子的头部进入卵细胞 尾部留在外面 卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应 阻止其他精子再进入 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合 3 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目 其中有一半的染色体来自精子 另一半来自卵细胞 4 减数分裂和受精作用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 配子中染色体组合的多样性 1 建构模拟 1 模拟减数分裂过程中 数目及主要行为的变化 加深对减数分裂过程的理解 2 模拟减数分裂过程中 的自由组合 加深对配子中染色体多样性的理解 染色体 非同源染色体 知识清单 2 原因分析 1 同源染色体 时 四分体中的 容易发生交叉互换 2 同源染色体分离的同时 表现为自由组合 联会 非姐妹染色单体 非同源染色体 一个只含2对同源染色体的精原细胞减数分裂产生的精子最多有几种染色体组合 提示 一个精原细胞减数分裂后共产生4个精子 在不发生互换的情况下 4个精子两两相同 即有2种类型 在发生互换的情况下 4个精子各不相同 即有4种类型 思想感悟 受精作用 1 定义 在生物体的有性生殖的过程中 精子与卵细胞结合成为 的过程 叫做 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 以阻止其它精子再进入 受精作用 合子 细胞膜 头部 知识清单 3 精子头部穿进卵细胞以后 它的 与卵细胞的 结合在一起 3 实质 精子的 与卵细胞的 相融合的过程 4 结果 受精卵中的 又恢复到体细胞的数目 在受精卵中 从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起 其中有一半染色体来自 父方 一半来自 母方 细胞核 细胞核 细胞核 细胞核 染色体 精子 卵细胞 5 意义 1 子代呈现多样性 有利于生物在自然选择中进化 体现了有性生殖的优越性 2 对于进行有性生殖的生物来说 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体 的恒定 对于生物的 和 都是十分重要的 数目 遗传 变异 受精卵中的染色体一半来自精子 一半来自卵细胞 是否意味着父 母双方各为后代提供了一半的遗传物质呢 说明理由 提示 不是 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 但细胞质中的遗传物质几乎完全来自于卵细胞 思想感悟 配子来源的判断方法 1 配子来源的判断方法 1 参照下图可知 e和f g和h中的染色体组成完全相同 e f 与g h 中的染色休 互补 即e f 与g h 中的染色体组合在一起即为精原细胞a中的染色体 c与d中的染色体 互补 即c与d中的染色体组合在一起即为初级精母细胞b中的染色体 2 判断方法 若两个精细胞中染色体完全相同 则它们可能来自同一个次级精母细胞 若两个精细胞中染色体恰好 互补 则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞 若两个精细胞中的染色体有的相同 有的互补 只可能来自一个生物不同精原细胞的减数分裂过程 2 配子中染色体组合种类 不考虑交叉互换 1 含一对同源染色体的精 卵 原细胞 图1 形成的配子 2 含两对同源染色体的精 卵 原细胞 图2 形成的配子 3 含n对同源染色体的精 卵 原细胞 图3 形成的配子 说明 对于一个含有n对同源染色体的精原细胞而言 可能产生的精子种类为2n种 而实际上只能产生其中的两种 对于一个含有n对同源染色体的卵原细胞而言 可能产生的卵细胞种类也为2n种 但实际上只能产生其中的一种 若考虑交叉互换 会增加配子的种类 如一个含n对同源染色体的生物产生配子种类会大于2n种 特别提醒 1 应用减数分裂知识解决配子种类问题时 应注意分析原始生殖细胞中同源染色体的组成 同时注意原始生殖细胞的数目 2 解决配子来源问题的关键是分析配子中形态 大小相同的染色体 如右图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体 在减数分裂过程中 该对同源染色体发生了交叉互换 结果形成了 所示的四个精细胞 这四个精细胞中 来自同一个次级精母细胞的是 a b c d 解析 发生交叉互换的是同源染色体的非姐妹染色单体 由题图可以看出 为姐妹染色体 为姐妹染色体 在减数第二次分裂时发生姐妹染色单体的分离 即 分离 分离 答案 c 技巧归纳 判断配子来源的技巧在解题中要遵循 两两相同 两两互补 的原则 一个初级精母细胞减数分裂 不考虑交叉互换 能产生四个精细胞 其中两两相同 两两互补 即由一个次级精母细胞产生的两个精细胞 其染色体类型是相同的 两个次级精母细胞产生的两种精细胞染色体类型是互补的 即一对同源染色体 如果来自父方的一条染色体在一种精细胞内 那么来自母方的一条染色体肯定在另一种精细胞内 如果出现交叉互换 在 两两相同 两两互补 的原则下 会发生局部的交换 解决此问题 首先要明确1个精原细胞产生的两个次级精母细胞内的染色体 互补 而一个次级精母细胞产生的两个精细胞内染色体应基本相同 然后注意分析每个精细胞内染色体的组成 1 一个含有aa bb cc三对同源染色体的精原细胞 减数分裂形成4个精子 这四个精子的染色体组成可能是 a bbcbbcaacaacb abcabcabcabcc abcabcabcabcd abcabcabcabc c 跟踪训练 对受精作用的理解 1 受精前的准备 1 精细胞变形的意义 精细胞变形为蝌蚪状的精子 使细胞核内的染色体集中在头部 细长的尾部获得运动的能力 利于受精 2 卵细胞体积较大的意义 卵细胞形成过程中两次细胞质不均等分裂 使卵原细胞中的细胞质更多地集中在卵细胞中 为受精卵提供营养 供早期胚胎发育所需 2 受精作用的细胞学基础 1 细胞膜和核膜的识别功能 保证同种生物的两性生殖细胞才能融合 2 生物膜的流动性 使两性生殖细胞融合为一个受精卵 特别提醒 1 受精卵是新个体的第一个细胞 是个体发育的起点 2 精子和卵细胞是亲 子代之间联系的桥梁 它们将亲代的dna传递给子代 3 受精卵中的染色体数与正常体细胞相等 且一半来自父方 一半来自于母方 但细胞质则几乎来自卵细胞 即细胞质中的遗传物质几乎都来自母方 而且在卵细胞形成时的分配是随机的 不均等的 它们决定了细胞质遗传的两大特点 母系遗传 杂交后代不出现一定的分离比 即不符合孟德尔遗传定律 下列有关受精作用的叙述错误的是 a 合子中的全部遗传物质一半来自父方 一半来自母方b 受精时 精子和卵细胞中的染色体会合在一起c 合子中的染色体一半来自父方 一半来自母方d 合子中的染色体数与本物种体细胞的染色体数相同 解析 受精作用是精子与卵细胞结合成为合子的过程 受精作用进行时 精子的头部进入卵细胞 尾部留在外面 精子头部穿进卵细胞以后 它的细胞核与卵细胞的细胞核结合在一起 因此在合子中 从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起 其中有一半染色体来自精子 父方 一半来自卵细胞 母方 这样 合子中的染色体又恢复到体细胞的数目 可见 对于进行有性生殖的生物来说 减数分裂和受精作用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 合子中细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞 答案 a 技巧归纳 1 受精作用的细胞学基础 1 细胞膜信息交流功能 不同物种的精卵不识别 这也是生殖隔离形成的原因 2 细胞膜的结构特点 具有一定的流动性 精卵融合为一个受精卵 首先要发生细胞膜的融合 2 减数分裂与受精作用的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 理解 如上图所示 1 经减数分裂形成的生殖细胞 精子或卵细胞 的染色体比原来的减少一半 2 经受精作用后 受精卵的染色体又恢复到体细胞中的数目 3 减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性 导致不同配子遗传物质的差异 受精时卵细胞和精子结合又具有随机性 所以同一双亲的后代也必然出现多样性 2 下列关于减数分裂和受精作用的叙述 错误的是 a 减数分裂产生的卵细胞和精子在受精过程中是随机结合的b 减数分裂和受精作用对于生物的生存和进化具有重要意义c 减数分裂和受精作用可维持生物前后代染色体数目的恒定d 减数第二次分裂的后期发生了基因的分离和自由组合 d 跟踪训练 关于高等动物受精作用的叙述 错误的是 a 受精作用发生在输卵管b 精卵结合使染色体数目恢复到体细胞数目c 受精作用中精卵融合利用了细胞膜的结构特点d 卵细胞同受精卵一样新陈代谢非常旺盛 正确解答 选d 受精作用的过程发生在输卵管中 精卵结合形成的受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目 其中有一半的染色体来自精子 父方 另一半来自卵细胞 母方 精子与卵细胞的识别是利用了细胞膜的信息交流功能 融合则利用了膜具有一定流动性功能 未受精时 卵细胞代谢较慢 但受精过程使卵细胞变得十分活跃 新陈代谢旺盛 随之发生了分裂 分化等生命活动 d错误 常见错误 容易错选b或c 错因分析 对受精作用的过程不了解 对受精作用的场所 识别 融合 代谢不熟悉 课题 探究受精卵遗传物质与环境相互作用的发育过程基础理论 1 受精作用是指在生物体的有性生殖的过程中 精子和卵细胞结合成为受精卵的过程 2 受精卵进行细胞分裂 分化 新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程 广州部分面包厂家违规使用溴酸钾作为面粉品质改良剂 面粉中添加溴酸钾能增强制品的弹性和增强食欲 但人摄入一定量的溴酸钾可引起中枢神经系统麻痹 并可引起腹泻 肾脏损害 致癌等 孕妇食入过多会对胎儿致畸产生很大影响 为了解溴酸钾对人体的毒害作用 科研人员以小鼠为材料 用 动物细胞培养技术 对其毒性进行检测 典例剖析 1 若实验小鼠为雌性 甲图画出了该细胞的部分染色体 且无同源染色体 则图中过程 为 分裂 甲细胞的名称是 2 若该雌鼠的基因型为aabbdd 图中1表示性染色体 则2 3 4表示 若甲细胞形成的两个子细胞基因型为bdxa 与本次分裂同时产生的配子的基因型为 3 实验原理 溴酸钾可引起细胞变异 通过检测变异细胞占全部培养细胞的百分数确定溴酸钾的毒性 4 实验步骤 第一步 取大小相同的六只培养瓶编号为1 6号 分别加入等量相同的培养液和小鼠细胞 第二步 第三步 5 实验结果 如下表所示 6 实验结论 解析 图甲中无同源染色体 应处于减 后期 又因细胞质均等分配 故为第一极体 有毒物质会引发分裂细胞染色体变异 其毒性大小可用变异细胞百分率表示 实验变量为溴酸钾浓度 其余条件要相同 答案 1 减数第一极体 2 常染色体bdxa 4 第二步 向1号培养瓶中加入蒸馏水 向2 6号培养瓶中加入等量的不同浓度的溴酸钾溶液第三步 培养一段时间后 取样制作临时装片 观察记录变异细胞的数目 6 低浓度的溴酸钾毒性很小 100mg l以上时毒性明显增强 一 单项选择题1 青蛙的精子和卵细胞的受精过程可分为以下步骤 其中体现受精实质的是 a 精子和卵细胞接触b 卵细胞形成受精膜c 精子头部进入卵细胞d 精核与卵细胞核融合 d 水平测试 2 维持生物前后代细胞中染色体数目恒定的重要过程是 a 遗传和变异b 无丝分裂和有丝分裂c 减数分裂和有丝分裂d 减数分裂和受精作用 d 3 人类的生育过程中 常常出现多胞胎现象 若要形成异卵四胞胎 在双亲体内至少有多少个卵原细胞和精原细胞同时参与减数分裂 a 4个 1个b 4个 2个c 4个 4个d 1个 4个 a 4 一个含aabbcc三对同源染色体的精原细胞 减数分裂形成4个精细胞 染色体组合可以是 a abc abc abc abcb abc abc abc abcc abc abc abc abcd abc abc abc abc d 5 下列有关细胞分裂和受精作用的叙述正确的是 a 在植物细胞有丝分裂前期 两个中心粒开始复制形成两组中心粒b 精子形成过程中 若某一对同源染色体未分开 则形成的精子都不正常c 受精卵中遗传物质一半来自于父方 一半来自于母方d 有丝分裂形成的子细胞都会立即进入下一个细胞周期 b 二 多项选择题6 某同学在做 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 实验中 下列表述正确的是 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 abc 7 2010年10月4日诺贝尔生理学或医学奖授予英国生理学家罗伯特 爱德华兹 以表彰他在体外受精技术领域作出的开创性贡献 下列针对受精作用的说法正确的是 a 精子与卵细胞的识别依靠细胞膜上脂质的功能b 精子与卵细胞的融合体现了细胞膜的流动性c 精子与卵细胞的相互识别是种间生殖隔离的原因d 精子与卵细胞的融合体现了遗传的稳定性 bd 8 有性生殖 减数分裂和受精作用是三个密切相关的概念 那么 a 受精作用等同于有性生殖b 基因重组在受精作用过程中发生c 减数分裂发生于有性生殖过程中d 有性生殖必然伴随减数分裂 cd 一 选择题1 精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵 在受精卵中 a 细胞核的遗传物质完全来自卵细胞b 细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞c 细胞核和细胞质中的遗传物质都平均来自精子和卵细胞d 细胞中的营养由精子和卵细胞各提供一半 b 素能提升 2 2012年江门高一期末 下列有关受精作用的叙述中 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 a 3 以下所示为人类精子形成的过程 精原细胞 初级精母细胞次级精母细胞精细胞 精子 下列关于细胞内的染色体dna分子数目的描述正确的是 a 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子b 初级精母细胞 精原细胞 次级精母细胞 精细胞 精子c 初级精母细胞 精原细胞 次级精母细胞 精细胞 精子d 初级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 精细胞 精子 c 4 如图表示细胞分裂和受精作用过程中 核dna含量和染色体数目的变化 据图分析不能得出的结论是 答案 c a a阶段为有丝分裂 b阶段为减数分裂b l m所示过程与细胞膜的流动性有关c gh段和op段 细胞中含有的染色体数是相等的d mn段发生了核dna含量的加倍 5 下图是一个哺乳动物细胞的示意图 它属于 a 精巢中的细胞b 受精卵c 骨髓干细胞d 雄配子 a 6 如图所示 以下叙述中错误的是 答案 a a 受精过程就是指 的过程b 所示过程不可能有非同源染色体自由组合 是通过细胞分裂和细胞分化基础上进行的c 有性生殖实现了基因的分离和自由组合 增强了生物的变异性d 由于有性生殖方式的出现 加快了生物进化的进程 7 在减数第一次分裂后期 父方和母方的染色体各向两极转移的情况为 a 父方和母方染色体在两极随机地结合b 通常母方染色体移向一极 而父方染色体移向另一极c 父方和母方染色体中各有一半移向一极 另一半移向另一极d 未发生交叉互换的染色体移向一极 而发生交叉互换的染色体移向另一极 答案 a 8 双选 真核生物进行有性生殖时 通过减数分裂和随机受精使后代 a 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目b 继承双亲全部的遗传性状c 从双亲各获得一半的dnad 产生不同于双亲的基因组合 ad 9 双选 人体内某一细胞正在进行减数分裂 其内有44条常染色体和两个同型的性染色体 正常情况下此细胞不可能是 a 初级精母细胞b 次级卵母细胞c 次级精母细胞d 卵细胞 ad 10 双选 下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图 下列叙述正确的是 a 甲 乙 丙中都有同源染色体b 卵巢中可能同时出现这三种细胞c 能够出现基因重组的是乙d 丙的子细胞是精细胞 bc 二 非选择题11 2013年广东六校联考 图1是某高等生物细胞增殖某时期模式图 图2是该生物细胞核内染色体及dna相对含量变化的曲线图 据图回答下列问题 注 横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期 区域的大小和各个时期所需的时间不成比例 1 图2中含