高考生物复习第4单元细胞的生命历程含减数分裂和受精作用第3讲减数分裂和受精作用全国公开课一等奖百校联

走向高考·生物路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考总复习第1页细胞生命历程(含减数分裂和受精作用)

必修一第四单元第2页第三讲减数分裂和受精作用第四单元第3页基础回顾2考点突破3课时作业4考纲要求1第4页考纲要求第5页1．细胞减数分裂(Ⅱ)。2．动物配子形成过程(Ⅱ)。3．动物受精过程(Ⅱ)。4．试验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。第6页基础回顾第7页一、减数分裂概念了解1．范围进行__________生物。2．时期从_____________→成熟生殖细胞。3．特点________________________________________________4．结果成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中______。有性生殖

原始生殖细胞

染色体复制一次，细胞连续分裂两次

二分之一

第8页二、细胞分裂过程中染色体行为1．减数第一次分裂(连线)第9页2．减数第二次分裂过程(1)画出中期和后期细胞分裂图(2)写出上述两个时期染色体改变①中期：染色体排列在________上。②后期：着丝点一分为二，________变成染色体，染色体数目加倍。赤道板

染色单体

第10页1．写出以下细胞可能名称A：____________；B：____________；C：____________。2．写出①、②过程中染色体主要改变①联会、四分体交叉交换、______________分离。②________分裂、________分开。3．若图解换成卵原细胞，则A细胞表示_____________，B细胞表示__________________，C细胞表示____________。初级精母细胞次级精母细胞精细胞同源染色体着丝点染色单体初级卵母细胞次级卵母细胞和极体卵细胞和极体第11页4．精子和卵细胞形成过程差异精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式________________是否变形________不变形结果一个精原细胞↓____个精子一个卵原细胞↓____个卵细胞、____个极体均等分裂不均等分裂变形413第12页巧学妙记口诀记忆减数分裂过程性原细胞作准备，初母细胞先联会；排板以后同源分，从此染色不成对。次母似与有丝同，排板接着点裂匆，姐妹道别两极去，再次质分各西东。染色一复胞二裂，数目减半同源别，精质平分卵相异，成熟配子数有别。第13页四、受精作用1．概念_____________相互识别、融合成为________过程。2．实质精子________与卵细胞细胞核融合。3．结果受精卵中____________与体细胞相同，其中二分之一来自父方，另二分之一来自________。卵细胞和精子受精卵细胞核染色体数目母方第14页如图为有性生殖过程示意图第15页第16页第17页第18页(5)人体一个精原细胞产生两个相同精子概率最大为1/223。()(6)1个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而1个精原细胞能形成4个精细胞。()(7)减数分裂形成配子过程中实现了基因重组，造成有性生殖后代多样性。()(8)受精卵中遗传物质二分之一来自父方，二分之一来自母方。()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×第19页答案C解析受精时精子和卵细胞随机结合是遗传多样性原因。第20页第21页解析有丝分裂前期核膜解体、核仁消失，末期核膜、核仁再现，A错误；减Ⅰ前期和后期分别发生同源染色体非姐妹染色单体间交叉交换与非同源染色体间自由组合，这两种变异都属于基因重组，B正确；正常情况下，减数第二次分裂后期次级卵母细胞中会出现形态、大小相同染色体，它们是由同一条染色体染色单体分开形成，不是同源染色体，此时细胞有2个染色体组，C错误；因为减Ⅰ后期同源染色体分离，减Ⅱ后期姐妹染色单体分离，此时细胞中只有2个染色体组，D错误。第22页第23页解析该种细胞处于有丝分裂中期时，染色体数目不变，仍为2N，但每条染色体上有2条姐妹染色体，每条染色体单体含有一个DNA分子，故为图④所表示。该种细胞完成减数第一次分裂后，染色体数目减半，在减数第二次分裂后期，因为着丝点一分为二，姐妹染色单体变成染色体，染色体数目加倍，恢复到体细胞中染色体数目2N，染色单体消失，每条染色体上含有一个DNA分子，故为图②所表示。第24页第25页答案B解析图中①和②属于DNA含量改变曲线图，而减数分裂过程中产生配子中DNA数会减半，故②为减数分裂过程中DNA含量改变曲线图，①则为有丝分裂过程中DNA含量改变曲线图；图中③和④为染色体数目改变曲线图，有丝分裂过程中染色体数目会出现加倍，即变为体细胞中染色体数目标两倍，故④为有丝分裂过程中染色体数目改变曲线图，③为减数分裂过程中染色体数目改变曲线图。第26页考点突破第27页减数分裂过程中相关概念辨析(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正确染色体，如图中1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。第28页2．联会和四分体(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配正确现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，即一对同源染色体含4条染色单体。(2)四分体：联会后每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体个数等于减数分裂中配正确同源染色体对数。第29页3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着两条染色单体，如图中a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。(2)非姐妹染色单体：不一样着丝点连接着两条染色单体。如图中a和b(b′)、a′和b(b′)等。第30页4．交叉交换(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)结果及意义：造成基因重组，产生各种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(染色单体未交换)和Ab、aB(交换结果)四种配子，产生可遗传变异。第31页[高考警示](1)1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。(2)同源染色体也有大小不一样，如男性体细胞中X染色体和Y染色体，X染色体较大，Y染色体较小。大小相同染色体不一定是同源染色体，如着丝点断裂后形成两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体；但只要联会两条染色体不论大小、形状是否相同，都叫同源染色体；同源染色体既能够是复制之前不含染色单体也能够是复制之后含染色单体。第32页第33页解析精子是精原细胞经过两次分裂得到，其染色体是精原细胞二分之一，所以精原细胞中有同源染色体16对，初级精母细胞是精原细胞复制产生，1条染色体含2个染色单体，2个DNA,4条DNA单链。答案A第34页第35页解析一条染色体复制后形成是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体着丝点一分为二后，是相同染色体，并非同源染色体。四分体是减数第一次分裂过程中所特有结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失。在减数第一次分裂过程中，只有配正确染色体才能称为同源染色体，复制后同源染色体联会后形成四分体，每个四分体包含一对同源染色体4条染色单体。答案A第36页[技巧点拨]同源染色体判断方法(1)看有没有染色体配对、形成四分体现象：配对形成四分体染色体为同源染色体。(2)看有没有交叉交换发生：发生交叉交换染色体为同源染色体。(3)看细胞所处时期：①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体；②减数第二次分裂后期，上下对应大小形状完全相同染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成相同染色体。第37页(4)看染色体大小、形状：假如不是减数第二次分裂，则：①有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同为同源染色体(上下对应染色体不是)。②其它时期，大小、形状相同染色体普通为同源染色体。第38页1．减数分裂中精、卵细胞形成过程流程图对于减数分裂过程主要是了解染色体改变规律，这是一个难点，可经过构建流程图加强对染色体改变了解和记忆。精子和卵细胞形成过程及受精作用第39页2．减数第一次分裂与第二次分裂区分项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制复制不复制分裂过程中细胞名称性原细胞经复制形成初级性母细胞，再经分裂形成次级性母细胞(或第一极体)次级性母细胞(或第一极体)经分裂形成精细胞或卵细胞与第二极体着丝点改变不分裂分裂染色体数目2N→N(减半)N→2N→NDNA分子数目2N→4N→2N2N→N第40页项目减数第一次分裂减数第二次分裂染色体主要行为有联会现象；四分体非姐妹染色单体交叉交换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开染色单体无(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体有(N对)无产生子细胞次级性母细胞或第一极体精细胞或卵细胞和第二极体第41页[高考警示](1)染色体复制只发生在减数第一次分裂前间期。(2)减数第一次分裂中同源染色体分离造成染色体数目减半。(3)减数第二次分裂与有丝分裂相同，但不一样是减数第二次分裂中不存在同源染色体。第42页3．精子和卵细胞形成过程比较项目精子形成过程卵细胞形成过程不一样点部位动物睾丸或精巢动物卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质分配情况两次分裂都均等只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，初级、次级卵母细胞分裂皆不均等分裂结果1个精原细胞形成4个精子，在无交叉交换时形成2种精子，有交叉交换时形成4种精子1个卵原细胞形成4个子细胞，其中1个是卵细胞，3个是极体是否变形4个精细胞变形后形成4个精子不需变形第43页项目精子形成过程卵细胞形成过程相同点(1)染色体行为和数目改变规律相同，表现在：①染色体都在减数第一次分裂前间期复制②减数第一次分裂时期染色体联会(可发生交叉交换)、均分，非同源染色体自由组合③减数第二次分裂都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开(2)产生子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目减半第44页[高考警示](1)卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为早期胚胎发育提供营养。(2)精子需经变形才能形成，其体积小，游动灵活，易与卵细胞结合。第45页4．减数分裂和受精作用意义(1)同一双亲后代展现多样性、有利于生物在自然选择中进化，表达了有性生殖优越性。原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成含有多样性，造成不一样配子遗传物质有差异。②受精过程中卵细胞和精子结合是随机。第46页(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目标恒定，对于生物遗传和变异都含有主要意义。原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来降低二分之一，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞染色体数目。其染色体改变关系可表示以下(设生物体细胞染色体数为2n)。第47页①精子、卵细胞是亲子代之间联络桥梁，它们将亲代DNA传递给子代。②受精卵是新个体第一个细胞，染色体二分之一来自父方，二分之一来自母方，但细胞质中遗传物质几乎都来自母方。第48页第49页解析由图Ⅰ中性染色体组成可知，图Ⅰ细胞为雄果蝇精原细胞。图Ⅱ细胞是图Ⅰ细胞经过减数第一次分裂形成，此过程中发生了染色体复制、同源染色体联会与分离、非同源染色体自由组合，产生细胞应该是次级精母细胞，次级精母细胞中没有同源染色体。图Ⅲ细胞是减数第二次分裂形成，该过程中着丝点分开，姐妹染色单体分离，形成4个精细胞a、b、c、d，其染色体组成是a和b相同、c和d相同，图Ⅲ一定是4个精细胞，不可能是1个卵细胞和3个极体。答案B第50页第51页解析本题考查精子和卵细胞形成过程区分。精子形成过程中细胞质是均等分裂，而卵细胞形成过程中细胞质会出现不均等分裂。由题图可知同源染色体分离，该细胞有2对同源染色体，8个DNA分子，8条染色单体，所以该细胞正在进行减数第一次分裂，是初级卵母细胞，且同源染色体分离时，非同源染色体自由组合。初级卵母细胞分裂产生一个次级卵母细胞和一个第一极体，其中只有次级卵母细胞才会分裂产生卵细胞，卵细胞含有生殖功效。答案D第52页[技巧点拨](1)减数第一次分裂主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂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是同源染色体，减数第二次分裂分开是姐妹染色单体。(2)减数分裂产生配子种类分析正常情况下产生配子种类时应尤其注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。①若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。第53页②若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。比如YyRr基因型个体产生配子情况以下：项目可能产生配子种类实际能产生配子种类一个精原细胞4种2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)第54页(3)减数分裂是有性生殖生物遗传和变异细胞学基础①减Ⅰ前间期复制→基因突变。②减Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体交叉交换→基因重组。③④减数分裂中也可能发生染色体结构和数目标改变―→染色体变异第55页1．详细数量改变减数分裂过程中核DNA、染色单体、染色体组数量改变(设正常体细胞中染色体为2N)比较项目分裂方式染色体数目改变核DNA数目改变染色单体数目改变染色体组数目改变同源染色体对数改变减数分裂第一次分裂性原细胞2N2N→4N0→4N2N前、中、后期2N4N4N2N末期N2N2N10第56页比较项目分裂方式染色体数目改变核DNA数目改变染色单体数目改变染色体组数目改变同源染色体对数改变减数分裂第二次分裂前、中期N2N2N10后期2N2N020性细胞NN010第57页2.染色体、DNA数量改变曲线(1)染色体数量改变曲线分析：AB段表示减数第一次分裂末期；同源染色体分离，分别进入两个次级性母细胞，造成子细胞内染色体数目减半。CD段表示减数第二次分裂后期，着丝点分裂造成细胞内染色体数目暂时加倍。第58页(2)核DNA数量改变曲线EF段表示减数第一次分裂前间期，染色体复制造成细胞核内DNA数目暂时加倍。第59页GH段表示减数第一次分裂末期，同源染色体分开分别进入两个子细胞，造成子细胞核内DNA数目减半。IJ段表示减数第二次分裂末期，分开后姐妹染色单体成为染色体，分别进入两个子细胞，造成精细胞(或卵细胞)核内DNA减半。第60页(3)每条染色体DNA含量或染色体:DNA值曲线图第61页相关解读第62页A→B(A′→B′)B→C(B′→C′)C→D(C′→D′)D→E(D′→E′)减数分裂对应时期减数第一次分裂前间期减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前期、中期减数第二次分裂后期减数第二次分裂末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期第63页第64页A．甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期B．甲图中AB段若发生在高等哺乳动物精巢中，细胞必定进行减数分裂C．乙图中A时期染色体、染色单体、DNA百分比为1:2:2D．乙图中CD段细胞中染色体数目一定为正常体细胞二分之一第65页解析甲图纵坐标为一条染色体中DNA含量，故CD段可能是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期；甲图中AB段可能是有丝分裂间期中DNA复制，也可能是减数第一次分裂前间期DNA复制，精原细胞既能进行有丝分裂也能进行减数分裂；乙图中A时期已完成染色体复制，故染色体、染色单体、DNA百分比为1:2:2；乙图中CD段细胞能够为减数第二次分裂期细胞，其中减数第二次分裂后期和末期细胞内染色体数目与正常体细胞相同。答案C第66页第67页(1)若图Ⅰ中2和6表示两个Y染色体，则此图能够表示细胞是()A．体细胞 B．初级卵母细胞C．初级精母细胞 D．次级精母细胞(2)该生物体细胞中染色体数最多有________条。假设该生物一个初级精母细胞中一条染色体上DNA分子用15N进行全标识，正常情况下，在该细胞分裂形成精子细胞中，含15N精子所占百分比为________。第68页(3)图Ⅱ中有________个染色单体，假如①上某位点有基因B，②上对应位点基因是b，发生这种改变原因可能有________。(4)图Ⅱ细胞中染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中________表示。解析(1)若图Ⅰ中2和6表示两个Y染色体，说明该细胞为雄性动物细胞。由该细胞所处时期来看为有丝分裂后期，体细胞或精原细胞进行有丝分裂。(2)从图中细胞所处时期及所含染色体数能够确定正常体细胞中有4条染色体，有丝分裂后期有8条染色体。第69页(3)图Ⅱ中有4个染色单体，两条染色体。如①上某位点有基因B，②上对应位点基因是b，发生这种改变可能有两种情况即同源染色体非姐妹染色单体间交叉交换或基因突变。(4)图Ⅱ所表示细胞为减数第二次分裂中期细胞，无同源染色体，但细胞中每条染色体上都有两条染色单体，故染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中乙来表示。答案(1)A(2)850%(4)4基因突变或交叉交换(4)乙第70页[技巧点拨]关注染色体和DNA改变曲线变式——直方图直方图实质上是坐标曲线图变形，反应也是染色体、核DNA或染色单体数量改变关系。解题思绪与坐标曲线图基本相同，但对染色单体分析显得尤为主要。在直方图中，染色体和DNA含量不可能是0，但染色单体会因着丝点分裂而消失，所以直方图中表示某结构如出现0，则其一定表示染色单体。以下列图所表示：第71页第72页1．分裂过程比较减数分裂与有丝分裂比较比较项目减数分裂有丝分裂发生部位卵巢、睾丸(精巢)各组织器官分裂次数连续分裂两次一次染色体复制次数和时期1次；减数第一次分裂前间期1次；间期子细胞染色体数目改变减半，发生在减数第一次分裂完成时不变第73页比较项目减数分裂有丝分裂子细胞类型生殖细胞、极体体细胞联会、四分体出现不出现同源染色体非姐妹染色单体交叉交换有；发生在减数第一次分裂前期无同源染色体分离有；发生在减数第一次分裂后期无着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期后期子细胞间遗传组成不一定相同普通相同第74页2.分裂图像比较第75页第76页第77页3.据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型第78页[高考警示]“三看法”判断细胞分裂方式第79页第80页(1)甲图中A、B分别处于什么分裂什么时期：A：________，B：________。(2)乙图中8处发生生理过程叫________。(3)乙图细胞内含有染色单体区间是________和9～11，不含同源染色体区间是________。(4)若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为________条。(5)同源染色体分离发生在区间________。(6)时期6与11共同点是_____________________。(7)甲图中B细胞对应乙图中区间是________，形成子细胞是________________。第81页解析(1)甲图中A姐妹染色单体分开，同侧存在同源染色体，属于有丝分裂后期。B表示四分体分开，是减数第一次分裂后期。(2)乙图中曲线A表示DNA相对含量，曲线B表示染色体相对含量。8处表示减数分裂形成配子染色体数目加倍，说明进行了受精作用。(3)减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体，即区间1～6和9～11存在染色单体，不含同源染色体时期是减数第二次分裂过程及产生生殖细胞中。(4)依据曲线可知4～5时期染色体数目为20条。第82页(5)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即区间3～4。(6)6和11共同点是染色体在现在基础上暂时加倍，都存在姐妹染色单体分开情况。(7)甲图中B是减数第一次分裂后期，染色体将要减半。因为是雌性动物，所以减数第一次分裂形成是一个极体和一个次级卵母细胞。答案(1)有丝分裂后期减数第一次分裂后期(2)受精作用(3)1～65～8(4)20(5)3～4(6)着丝点分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍(7)3～4极体和次级卵母细胞第83页[技巧点拨]依据图形判断有丝分裂与减数分裂技巧第84页(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N是有丝分裂；染色体数目最大为2N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。所以斜线出现1次，而竖直下降2次为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次为有丝分裂。(3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。第85页1．观察目标：经过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不一样阶段染色体形态、位置和数目，加深对减数分裂过程了解。试验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片第86页2．观察步骤第87页[高考警示]观察蝗虫减数分裂试验2个注意点(1)试验材料选取宜选取雄性个体生殖器官，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量。②在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，排卵时排出仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子刺激下，才继续完成减数第二次分裂。(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可能观察到染色体数为N、2N、4N等不一样细胞分裂图像。第88页第89页C．假如移向两极染色体数目不一样，说明该细胞发生了染色体数目标变异D．无变异情况下，若移向两极染色体形态有差异，说明该细胞处于减数第一次分裂后期解析假如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。答案B第90页第91页(2)制片：①取少许组织低渗处理后，放在________中，一定时间后轻轻漂洗。②将漂洗后组织放在载玻片上，滴加适量________。③一定时间后加盖玻片，________。(3)观察：用显微镜观察时，发觉几个不一样特征分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生子细胞是____________。解析观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取(小鼠)睾丸。制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。精原细胞经过有丝分裂实现自我增殖，经过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂、减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期。第92页答案(1)(小鼠)睾丸(2)①解离固定液②醋酸洋红染液③压片(只要有压片操作均可)(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞第93页思维导图第94页关键点强记1．减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，造成染色体数目减半。2．减数第二次分裂与有丝分裂相同，不一样是减数第二次分裂中不存在同源染色体。3．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞细胞质不均等分裂，极体细胞质均等分裂。第95页4．减数第一次分裂过程中染色体主要行为有：同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离。5．减数第二次分裂过程中染色体主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。6．受精卵核内遗传物质二分之一来自父方，二分之一来自母方，其细胞质中遗传物质几乎全部来自卵细胞。第96页第97页解析在减数分裂及有丝分裂过程中DNA含量加倍时期分别有：减数第一次分裂前间期DNA复制之后、前期、中期、后期和末期变成2个细胞之前，有丝分裂间期DNA复制之后、前期、中期、后期和末期变成两个细胞之前；而题干信息表明是皮肤细胞，皮肤细胞不能进行减数分裂，所以只有选项A正确。第98页第99页③在减数分裂第一次细胞分裂过程中，1号和2号染色体若移向一极，3号和4号染色体则移向另一极。④在减数分裂第一次细胞分裂过程中，1号和3号染色体若移向一极，2号和4号染色体则移向另一极。A．①③ B．①④C．②③ D．②④答案B第100页解析