第3讲--减数分裂和受精作用高中一轮复习

第三讲减数分裂和受精作用,基础梳理,一、减数分裂,有性生殖,成熟生殖,染色体数目,1概念：减数分裂是进行的生物，在产生时，进行的减半的细胞分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。,细胞,2特点：染色体只，而细胞。,复制一次,分裂两次,3结果：成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少。,一半,4.场所：高等动植物的减数分裂发生在内。,有性生殖器官,二、精子的形成过程,1减数第一次分裂(1)间期染色体行为变化：染色体复制，每条染色体都含有。细胞变化：1个精原细胞1个细胞。,两条染色单体,初级精母,同源染色体,(2)分裂期染色体行为变化联会：两两配对四分体：联会的每对同源染色体含四条染色单体，其中的之间常发生。各对同源染色体排列在_上,非姐妹,染色单体,交叉互换,赤道板,同源染色体,次级精母,N,不再复制,姐妹染色单体,精细胞,_彼此分离，分别移向细胞两极细胞数目变化：1个初级精母细胞2个_细胞。每个细胞中染色体数目变化：2N_。2减数第二次分裂(1)间期：通常没有或时间很短，染色体_。(2)分裂期2个次级精母细胞着丝点分裂，分开，形成4个_。(3)特点：每个精细胞中的染色体数目与初级精母细胞相比_。34个精细胞经复杂的形态变化，形成4个_。,减少,一半,精子,三、卵细胞的形成过程,初级卵母,次级卵母,卵细胞,极体,极体,1概念：_和_相互识别、融合成为_的过程。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_，一半来自_。,四、动物的受精过程,受精卵,精子,卵细胞,染色体,细胞核,细胞核,母方,染色体,父方,4意义：(1)有利于生物在_中进化。(2)就进行有性生殖的生物而言，_和_对于维持每种生物前后代体细胞中_数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。,自然选择,减数分裂,染色体,受精作用,特别提醒,1.精子、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。2.受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。,睾丸,卵巢,变形,不变形,卵细胞,极体,次级,4,1,巧学助记,减数分裂过程,(1)同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形态、大小一般都相同。如图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。(2)非同源染色体是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如上图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。,1同源染色体和非同源染色体,易错警示,3联会和四分体(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，但由于螺旋程度低观察不到，即一对同源染色体含4条染色单体。(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。,4交叉互换(1)图示。(2)时期：减前期四分体时期。(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Bb交换。(5)结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(未换的染色单体)和Ab、aB(交换的结果)，产生可遗传变异。,1.同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体，X染色体较大，Y染色体较小。大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝点断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体。但只要联会的两条染色体不管大小、形状是否相同，都叫同源染色体。同源染色体既可以是复制之前不含染色单体，也可以是复制之后含染色单体。2.有丝分裂过程中有同源染色体存在，但不出现同源染色体的联会和四分体。,特别提醒,要点探究,考点一精子和卵细胞的形成过程,1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较,特别提醒,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。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、DNA数量变化,(1)曲线模型：,(2)曲线解读：,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。,DNA数量在减数第一次分裂和减数第二次分裂时分别减半。,减后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。,染色体/DNA变化规律及原因：,DNA数:染色体数=2:1的时期,减前、中、后、末期,减前、中期,DNA数:染色体数=1:1的时期:减的后、末期,3减数分裂过程中染色体、同源染色体对数、核DNA、每条染色体上DNA含量变化曲线。,4减数分裂过程中不同时期的图像识别(二倍体生物2N4)。,5精子和卵细胞种类和数目的计算方法(1)1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4个精子，2种类型。(2)1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1个卵细胞，1种类型。(3)1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。,变异条件下产生配子的种类分析：,特别提醒,命题设计,1.连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为如图，下列叙述不正确的是(),1.如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。下列表述中与图示信息相符的是(),A能发生或的变化，期间易发生基因突变B在阶段的细胞内，的数量始终都只是4C在阶段的细胞内，可能发生基因重组D在、阶段的细胞内，都可能含有两条Y染色体,染色单体,染色体,DNA,精细胞,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,间期,减间期,不是间期,减后期就是8条,减前期、后期可以发生基因重组,减后期可能含有两条Y，减不会出现,C,2.下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数目比例的变化关系，图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。相关分析正确的是(),A图2中具有同源染色体的只有甲、丙细胞B处于图1中CD段的细胞是图2中的甲、丙、丁C图1中BC段形成的原因与DE段形成的原因相同D图2中丁细胞的名称为次级精母细胞，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是常染色体,还有乙,甲没有姐妹染色单体,不相同,间期染色体复制,着丝点分裂,均等分割,次级精母细胞无同源染色体,D,1.减数分裂中染色体和核DNA数量变化柱形图分析(以二倍体生物的精子形成过程为例),2.细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析(以基因型为AaBb的细胞为例),(1)若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是有丝分裂过程中两条染色体的姐妹染色单体未分开。,(2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是减过程中，同源染色体未分离。,(3)若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是减过程中，姐妹染色单体未分开。,3.姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析,要点探究,考点二减数分裂与有丝分裂的比较,1分裂过程的比较：,2.分裂图像的比较。,根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧,知识拓展,(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。(2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。(3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。,【选题热考秀】果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞的过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表现型，如下表所示：,A所有细胞均有同源染色体B细胞分裂结束将形成两个精细胞C动物睾丸中可能同时出现以上细胞D除和外都是减数分裂细胞图,是减后期无同源染色体,命题设计,1.如图是某动物体内细胞分裂的一组图象，下列相关说法正确的是(),减后期不均等分割,两个极体,卵巢,有丝分裂后期,减中期,有丝中期,减后期,D,2从某动物产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法错误的是()A这四个精子至少来自两个精原细胞B这四个精子可能来自同一个精原细胞CAB、ab不可能来自同一个次级精母细胞DAB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞,AaBb,解析：AaBb第一次分裂时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，形成基因型为AABB和aabb或AAbb和aaBB的两个次级精母细胞，减数第二次分裂时，在不考虑交叉互换与基因突变的情况下，由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞及精子的基因型是完全相同的，为AB、AB(ab、ab)或Ab、Ab(aB、aB)。若出现基因型为AB、Ab、aB、ab的四个精子，说明它们至少来自两个精原细胞。,B,1.减数分裂和有丝分裂图像辨析三看识别法,2.根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧,(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。(2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。(3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。,要点探究,考点三实验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(与有丝分裂装片制作过程相同)：解离漂洗染色压片(2)显微观察：,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。,特别提醒,命题设计,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，_。,(小鼠)睾丸,解离、漂洗、染色、制片,解离固定液,醋酸洋红染液,压片,(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_。下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_。,有丝分裂中期、减中期、减中期,次级精母细胞或精细胞或精原细胞,缺失,A2少了一段,1.实验成功的关键正确选用实验材料如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。,2明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点(1)临时装片制作应特别注意的几个关键环节为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核