导与练高考生物一轮复习第二章第1节减数分裂和受精作用名师优质课件新人教版必修2

1、考纲展示 1. 细胞的减数分裂() 2. 动物配子的形成过程() 3. 动物的受精过程() 4. 伴性遗传() 5. 观察细胞的减数分裂 高频考点 考纲解读 掌握减数分裂过程及特点 ,识记减数分裂与有丝分裂的异同点 理解精子和卵细胞形成过程中的异同点 明确减数分裂、受精作用及有丝分裂对繁殖和发育的意义 理解伴性遗传的遗传特点 ,熟练判断遗传方式及概率计算 掌握观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的方法,识别不同时期的细胞分裂图 第节 减数分裂和受精作用 课前导学课前导学 要点探究要点探究 课堂自测课堂自测 实验平台实验平台 1.减数分裂的定义。 2.减数分裂各时期的特点。 3.同源染色体的概念。

2、4.精子和卵细胞形成过程的区别。 一、减数分裂 1.适用范围:有性生殖的生物有性生殖的生物。 2.特点:染色体复制一次染色体复制一次, ,细胞分裂两次细胞分裂两次。 3.结果:生殖细胞中染色体数目减半数目减半。 4.减数分裂过程(以精子的形成为例) 见附表 二、配子的形成 1.精子和卵细胞形成过程比较 类别 项目 场所 细胞质分 裂方式 变形 精子的形成 睾丸 均等分裂 有有 1 个精原细胞 结果 4 个精细胞精细胞 2 种精子(无交换) 4 种精子(有交换) 相同点 卵细胞的形成 卵巢卵巢 不均等分裂 无 1 个卵原细胞 4 个子细胞 (1 个卵细胞卵细胞 3 个极体) 1染色体复制一次 ;

3、2细胞连续分裂两次 ; 1/2子细胞染色体数目减半 三、受精作用 1.概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵受精卵的过程。 2.实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。 3.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞体细胞中的数目,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)。 4.减数分裂和受精作用的意义:对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的恒定,对于生物的遗传和遗传和变异变异,都是十分重要的。 1.判断正误 (1)高等动植物减数分裂发生在有性生殖器官内。( ) (2)精原细胞的形成过程为减数分裂。 ( ) (3)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前 期。

4、( ) 2.下列关于同源染色体的叙述,正确的是( A A ) A.减数分裂中配对的染色体 B.在人的肌细胞中没有 X 和 Y 这对同源染色体 C.在人的精原细胞中没有同源染色体 D.一条来自父方,一条来自母方的染色体 3.在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中一定含有两条 Y 染色体的是( D D ) A.减数第一次分裂的初级精母细胞 B.有丝分裂中期的精原细胞 C.减数第二次分裂的次级精母细胞 D.有丝分裂后期的精原细胞 4.下列关于受精作用的叙述错误的是 ( A A ) A.受精卵中全部的遗传物质,来自父母双方的各占一半 B.受精时,精子和卵细胞的染色体会合在一起 C.受精卵中的染色体一半

5、来自父方 ,一半来自母方 D.受精卵中的染色体数与本物种体细胞的染色体数相同 减数分裂过程分析 问题引领: 在减数分裂的各个时期染色体、 DNA、 染色单体的数目如何变化? 减数分裂过程中染色体及核内 DNA 数量变化曲线一样吗? 1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 项目 间期染色体是否复制 性原细胞分裂前后细胞名称 性母细胞性母细胞初级初级次级次级性母细胞 (或第一极体)精细胞复制 不复制 减数第一次分裂 减数第二次分裂 性母细胞(或第一极体) 或卵细胞与第二极体第二极体 续表 项目 着丝点变化 染色体数目 DNA 分子数目 染色体主要行为 染色单体 同源染减数第一次分裂 不分裂 2N

6、N(减半) 2N4N2N 有联会联会现象,四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换,同源染色体同源染色体分离,非同源染色体自由组合 无(0)有(4N)有(2N) 有(N 对) 减数第二次分裂 分裂分裂 N2N2NN 2NN(减半) 着丝点着丝点分裂,染色单体分开成为染 色体 有(2N)无(0) 无无 色体 减数第一次分裂的主要特点是同减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离源染色体分离; ;减数第二次分裂的主要特点是减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂着丝点分裂, ,姐妹染色单体分开。姐妹染色单体分开。 2.2.染色体、核内染色体、核内DNADNA 数量变化曲线数量变化曲线 甲中:AB 段表示减数第

7、一次分裂末期,同源染色体分同源染色体分离离,分别进入两个次级性母细胞,导致子细胞内染色体数目减半。 CD 段表示减数第二次分裂后期,着丝点分裂着丝点分裂导致细胞内染色体数目暂时加倍。 乙中:EF 段表示减数第一次分裂前的间期,染色体复染色体复制制导致细胞核内 DNA 数目暂时加倍。 GH 段表示减数第一次分裂末期,同源染色体分开同源染色体分开分别进入两个子细胞,导致子细胞核内 DNA 数目减半。 IJ 段表示减数第二次分裂末期,姐妹染色单体姐妹染色单体分开后成为染色体,分别进入两个子细胞,导致精细胞(或卵细胞)核内 DNA 减半。 【命题视角】 利用曲线、图表或生物遗传相关内容作载体,考查减数

8、分裂的过程或特点,考查学生的理解能力和析图能力。 选择题和非选择题均有出现。 【典例 1】 下列是有关细胞分裂的问题。图 1 表示细胞分裂的不同时期与每条染色体 DNA 含量变化的关系;图 2 表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答: (1)图 1 中 AB 段形成的原因是 ,CD 段形成的原因是 。 (2)图 2 中 细胞处于图 1 中的 BC 段,图 2中 细胞处于图 1 中的 DE 段。 (3)就图2 中乙分析可知,该细胞含有 条染色单体,染色体数与 DNA 分子数之比为 。该细胞处于 分裂的 期,其产生的子细胞名称为 。 思维导引思维导引: :1.DNA1.DNA 含量含量各时

9、期各时期 DNADNA 含量有何变化含量有何变化? ? 2.2.细胞图像细胞图像如何判断细胞图像所处的分裂时期如何判断细胞图像所处的分裂时期 ? ? 3.3.染色体与染色单体、染色体与染色单体、DNADNA 数关系数关系不同分裂期染不同分裂期染色体数与染色单体数、色体数与染色单体数、DNADNA 分子数有什么比例关系分子数有什么比例关系? ? 解析解析: :从图从图 1 1 纵坐标的含义可以知道纵坐标的含义可以知道, ,曲线变化是每条曲线变化是每条染色体的染色体的 DNADNA 含量变化含量变化, ,不是细胞中总不是细胞中总 DNADNA 含量变化。含量变化。在细胞分裂间期完成在细胞分裂间期完

10、成 DNADNA 复制复制, ,一直到着丝点分裂之一直到着丝点分裂之前前, ,每条染色体都包含每条染色体都包含 2 2 个个 DNA,DNA,此段时间内染色体此段时间内染色体数数DNADNA 分子数分子数=1=12;2;在着丝点分裂后在着丝点分裂后, ,染色体数染色体数DNADNA 分子数分子数=1=11 1。 就甲、就甲、 乙、乙、 丙三图分析丙三图分析, ,乙和丙每条染色体包含两个乙和丙每条染色体包含两个DNADNA分子分子, ,属于图属于图1 1中中BCBC段段; ;甲图着丝点断裂甲图着丝点断裂, ,每条染色体包每条染色体包含含 1 1 个个 DNADNA 分子分子, ,属图属图 1 1

11、 中中 DEDE 段。乙图因同源段。乙图因同源 染色体分开染色体分开, ,可判定为减数第一次分裂后期可判定为减数第一次分裂后期, ,细胞质均细胞质均等分裂可确定该细胞为初级精母细胞等分裂可确定该细胞为初级精母细胞, ,其产生的子细胞其产生的子细胞为次级精母细胞。为次级精母细胞。 答案答案: :(1)DNA(1)DNA 复制复制( (或染色体复制或染色体复制) ) 着丝点分裂着丝点分裂 (2)(2)乙、丙乙、丙 甲甲 (3)8 (3)8 1 12 2 减数第一次减数第一次 后后 次级精母细胞次级精母细胞 细胞分裂曲线的判断细胞分裂曲线的判断 (1) (1)区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线区别是有

12、丝分裂还是减数分裂的曲线 : :看起点和终点看起点和终点, ,起点和起点和终点在同一直线上的为有丝分裂终点在同一直线上的为有丝分裂( (图图 3 3 与图与图 4);4);不在同一直线上的不在同一直线上的为减数分裂为减数分裂( (图图 1 1 与图与图 2)2)。 (2)(2)区别是染色体还是区别是染色体还是 DNADNA 的曲线的曲线: :看染色体或看染色体或 DNADNA 暂时加倍的时暂时加倍的时间间;DNA;DNA 数目加倍的时间在间期数目加倍的时间在间期, ,且线条是倾斜的且线条是倾斜的(DNA(DNA 的复制需一的复制需一定时间定时间)()(图图 2 2 与图与图 4);4);染色体

13、数目加倍的时间在后期染色体数目加倍的时间在后期( (有丝分裂后有丝分裂后期或减数第二次分裂后期期或减数第二次分裂后期),),且是突然加倍且是突然加倍( (着丝点的分裂是瞬间着丝点的分裂是瞬间的的)()(图图 1 1 与图与图 3)3)。 【典例 2】 (2013 南充第一次诊断)图 1 表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA 数比例的变化关系,图 2 表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。下列分析正确的一项是 ( D D ) A.图 2 中具有同源染色体的只有甲、丙细胞 B.处于图 1 中的 CD 段的细胞是图 2 中甲、丙、丁 C.图 1 中 BC 段形成的原因与 DE 形成的原因相同 D

14、.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 解析解析: :图图 2 2 中含有同源染色体的有甲、乙、丙中含有同源染色体的有甲、乙、丙,A,A 项项错误。错误。 图图 1 1 中中 BCBC 段染色体数与核段染色体数与核 DNADNA 数比例由数比例由 1 11 1 变为变为 1 12,2,说明说明 BCBC 段为间期段为间期 DNADNA 分子复制过程。分子复制过程。 DEDE 染色体数与核染色体数与核 DNADNA 数比例由数比例由 1 12 2 变为变为 1 11,1,说说明明 DEDE 着丝点一分为二、姐妹染色单体分开着丝点一分为二

15、、姐妹染色单体分开, ,为有丝为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分裂后期或减数第二次分裂后期,C,C 项错误。项错误。CDCD 段段可表示有丝分裂过程中的前、中期或减数分裂过程可表示有丝分裂过程中的前、中期或减数分裂过程中的减数第一次分裂及减数第二次分裂前、中期中的减数第一次分裂及减数第二次分裂前、中期, ,那么处于图那么处于图 1 1 中的中的 CDCD 段只有丙、丁细胞段只有丙、丁细胞; ;甲处于有甲处于有丝分裂后期丝分裂后期, ,染色体数与核染色体数与核DNADNA数比例为数比例为1 11,1,处于处于EFEF 段段,B,B 项错误。项错误。 根据图根据图 2 2 中丙细胞均等分裂可知中

16、丙细胞均等分裂可知丁细胞为次级精母细胞丁细胞为次级精母细胞, ,其内不含同源染色体其内不含同源染色体, ,因因此若此若 M M 为为 X X 染色体染色体,N,N 一定是常染色体一定是常染色体,D,D 项正确。项正确。 减数分裂与有丝分裂的比较 问题引领: 有丝分裂与减数分裂过程中染色体行为变化有何异同? 如何根据染色体数、同源染色体的有无区分细胞分裂图像? 1.减数分裂与有丝分裂的过程比较 比较项目 分裂的细胞 细胞分裂次数 同源染色体的 不 同 点 非同源染色体 的行为 子细胞染色体 数目 子细胞的名称 和数目 相同点 行为 减数分裂 原始生殖细胞 两次两次 联会联会 形成四分体 , 非姐

17、妹染色单体 交叉互换 ; 同源染色体同源染色体 分离 自由组合 减半 4 个精子或 1 个卵细 胞和 3 个极体 染色体都只复制一次 ; 分裂过程中都出现纺锤体,都有核仁核仁、核膜核膜 的消失与重现过程 ; 都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象 有丝分裂 体细胞或 原始生殖原始生殖 细胞 一次 存在同源染色体 ,但 不联会,不分离 ,无 交叉互换现象 不出现自由组合 不变变 2 个体细胞体细胞 2.分裂图像的比较 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有无同源染色体 中期 与的主要区别

18、在于 同源染色体的行为特点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有无同源染色体 后期 与、比较 :中有染色单体有染色单体 ,中无染色单体无染色单体 与比较 :中染色单体分离染色单体分离 ,中同源染色体分离同源染色体分离 ;与比较 :中有同源染色体有同源染色体 ,中无同源染色体无同源染色体 ; 3.细胞分裂与可遗传变异的关系 三种可遗传变异发生的时间: (1)基因突变减数第一次分裂间期、有丝分裂间期DNA复制时。 (2) (3)染色体变异减数分裂与有丝分裂过程中均可发生染色体结构变异和数目变异。 【命题视角】 结合图像或染色体、 DNA 变化规律考查减数分裂与有丝分裂过

19、程的区别,或结合遗传变异进行考查。考查学生的析图能力和综合运用能力。选择题和非选择题均有出现。 【典例 3】 下列为卵巢中一些细胞图像,关于它们的说法正确的是( ) A.细胞甲所处时期能够发生基因突变 B.细胞丙处于减数第一次分裂中期 C.乙、丙各含 2 个染色体组 D.甲、丁不含染色单体 解析解析: :基因突变往往发生在细胞分裂的间期基因突变往往发生在细胞分裂的间期 , ,甲细甲细胞表示有丝分裂的后期胞表示有丝分裂的后期 ; ;细胞丙处于减数第二次分细胞丙处于减数第二次分裂的中期裂的中期, ,细胞中含有细胞中含有 1 1 个染色体组个染色体组, ,乙细胞处于乙细胞处于减数第一次分裂后期减数第

20、一次分裂后期, ,含含 2 2 个染色体组个染色体组; ;甲、甲、 丁细胞丁细胞中姐妹染色单体已经分开中姐妹染色单体已经分开 , ,不存在染色单体。不存在染色单体。 答案答案: :D D。 细胞分裂图像的判断方法细胞分裂图像的判断方法 实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.实验目的:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。 2.实验流程 (1)装片制作:(同有丝分裂装片制作过程) 解离漂洗染色制片 (2)显微观察 低倍镜观察在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂 固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 高倍镜观

21、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 图根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 实验材料选择的注意事项实验材料选择的注意事项 (1)(1)符合实验的要求符合实验的要求 选择的实验材料应含有符合实验目的要求的观察对象。如选择的实验材料应含有符合实验目的要求的观察对象。如观察叶绿体不能选择根细胞观察叶绿体不能选择根细胞, ,因为根细胞不含叶绿体。因为根细胞不含叶绿体。 (2)(2)符合实验的原理符合实验的原理 实验原理是完成实验的依据实验原理是完成实验的依据, ,选择的材料既要保证反应原选

22、择的材料既要保证反应原理的实现理的实现, ,又要方便检测结果的观察。又要方便检测结果的观察。 (3)(3)选取易于获得的材料选取易于获得的材料 要保证实验的顺利进行要保证实验的顺利进行, ,应选取在当地容易获得应选取在当地容易获得, ,又比较便又比较便宜的材料。宜的材料。 (4)(4)选取易于观察的材料选取易于观察的材料 选取的实验材料观察现象越明显选取的实验材料观察现象越明显 , ,越有利于得出正确结论。越有利于得出正确结论。如观察植物如观察植物细胞的液泡时不能选用叶肉细胞细胞的液泡时不能选用叶肉细胞 , ,因为叶肉细胞的液泡基本无色因为叶肉细胞的液泡基本无色 , ,叶绿叶绿体的绿色又对实验

23、结果产生干扰。体的绿色又对实验结果产生干扰。 (5)(5)选取易于操作的材料选取易于操作的材料 选取的材料易于操作选取的材料易于操作, ,有利于实验的顺利进行。有利于实验的顺利进行。如检测生物组织中的脂如检测生物组织中的脂肪肪, ,不能将芝麻种子做切片观察不能将芝麻种子做切片观察, ,因为芝麻种子很小因为芝麻种子很小, ,不容易操作。不容易操作。 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的实验材料宜选用雄性个体生殖观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的实验材料宜选用雄性个体生殖器官器官, ,其原因为其原因为: : 雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。

24、 在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底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排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞卵母细胞, ,只有和精子相遇后只有和精子相遇后, ,在精子的刺激下在精子的刺激下, ,才继续完成减数第二才继续完成减数第二次分裂。次分裂。 1.1.观察减数分裂时观察减数分裂时, ,应先在低倍镜下找到目标应先在低倍镜下找到目标, ,然后移然后移至视野中央至视野中央, ,之后换高倍镜观察。之后换高倍镜观察。 2.2.可通过观察多个精原细胞的减数分裂可通过观察多个精原细胞的减数分裂, ,推测出一个精推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是原细胞减数分裂过

25、程中染色体的连续变化。原因是: : (1)(1)同一生物的细胞所含遗传物质相同同一生物的细胞所含遗传物质相同, ,增殖过程相同。增殖过程相同。 (2)(2)同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同 阶段。阶段。 【命题设计】 某科学家欲探究甲苯对小鼠精母细胞减数分裂的影响,设计了如下实验。请完成相关问题: 实验课题:探究甲苯溶液的浓度大小对小鼠精母细胞的减数分裂的抑制性强弱。 实验材料:浓度为 1.6 g/g、3.2 g/g、4.8 g/g 的甲苯溶液、生理盐水、育龄相同雄性小鼠若干、秋水仙 素等。 实验步骤:将小鼠随机等分成四组,分别皮下注射等量的

26、三种浓度的甲苯溶液和生理盐水。48 h 后注射秋水仙素并处死小鼠,剥离小鼠睾丸曲细精管,将其捣碎、离心、 染色,制成临时装片,观察小鼠减数分裂相。 实验结论:实验结果如下表。由此得出的结论是 。 组别 低 1.6 g/g 甲苯溶液 实验组 对照组 中 3.2 g/g 甲苯溶液 高 4.8 g/g 甲苯溶液 生理盐水 分裂相数 206 166 153 260 实验分析: (1)该实验中,实验的自变量为 ;因变量为 。 (2)处死小鼠前,注射秋水仙素的目的是 。 (3)该实验可选用 作为染色试剂。 (4)从机理上推测,甲苯作用于精母细胞,可能抑制了 。 (5)甲苯是致癌剂,从实验结果上看 ,过量接

27、触甲苯易造成机体 功能减退。 解析解析:由实验结果可知由实验结果可知 , ,甲苯溶液浓度越高甲苯溶液浓度越高 , ,对小鼠精母细胞减数对小鼠精母细胞减数分裂的抑制作用越强。分裂的抑制作用越强。 处死小鼠前处死小鼠前, ,注射秋水仙素可以抑制细胞纺注射秋水仙素可以抑制细胞纺锤体的形成锤体的形成, ,使分裂不再继续进行。甲苯是致癌剂使分裂不再继续进行。甲苯是致癌剂 , ,可能会抑制可能会抑制DNADNA 的复制或蛋白质的合成的复制或蛋白质的合成 , ,过量接触可造成机体生殖功能减退。过量接触可造成机体生殖功能减退。 答案答案: :实验结论实验结论: :甲苯溶液的浓度越高甲苯溶液的浓度越高 , ,对

28、小鼠精母细胞减数分裂对小鼠精母细胞减数分裂的抑制作用越强的抑制作用越强 (1)(1)甲苯溶液的浓度大小甲苯溶液的浓度大小 减数分裂进行的情况减数分裂进行的情况 (2)(2)抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成 , ,让减数分裂停止在某一时刻让减数分裂停止在某一时刻 (3)(3)龙胆紫溶液龙胆紫溶液( (醋酸洋红液醋酸洋红液) ) (4)DNA(4)DNA 的复制或蛋白质的合成的复制或蛋白质的合成 ( (答对一个即可答对一个即可) ) (5)(5)生殖生殖 1.用显微镜检查蛙的精巢,其中有一些正在分裂的细胞,这些细胞( A A ) A.有的进行减数分裂,有的进行有丝分裂 B.都在进行减数分裂或有丝分裂 C.正在进行减数分裂 D.正在进行有丝分裂 解析解析: :在动物的精巢内精原细胞增殖是有丝分裂在动物的精巢内精原细胞增殖是有丝分裂, ,精子的形成是减数分裂。精子的形成是减数分裂。 2.(2013 潍坊模拟)下列哪一项不是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中均可发生的变化( B B ) A.中心体发出星射线形成纺锤体 B.非同源染色体之间发生自由组合 C.外界不利因素可导致染色体变异 D.存在染色体、 染色单体、 DNA 分子数量之比为 122 的时期