细胞的分裂历程

第第页教材版本人教版大单元主题第四章细胞的生命历程学时总数6文本题目第13讲减数分裂和受精作用研读学时2学案编号备课组高三生物编制教师李少杰审核教师李少杰重点难点1、细胞的减数分裂Ⅱ2、动物配子的形成过程Ⅱ3、动物的受精过程Ⅱ4、实验：观察细胞的减数分裂基础盘点一、减数分裂概念的理解1．范围：进行有性生殖的生物。2．时期：从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。3．特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。4．结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。解惑减数分裂是特殊的有丝分裂，特殊在：(1)DNA复制一次，细胞连续分裂两次；(2)有独特的染色体行为——同源染色体联会、分离，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换；(3)分裂结果：一个细胞分裂可得到四个细胞，并且染色体数减半；(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。二、减数分裂过程1．精子形成各时期的主要特点[连一连]巧记细胞分裂方式的判断有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。2．卵细胞形成与精子形成的区分精子的形成卵细胞的形成产生部位睾丸卵巢是否变形变形不变形细胞质分裂方式两次均等分裂第一次不均等分裂，第二次次级卵母细胞分裂不均等，极体均等分裂产生生殖细胞数目1个初级精母细胞可产生4个精子1个初级卵母细胞只产生1个卵细胞3.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自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。解惑(1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：联会形成四分体、同源染色体分离；(2)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。三、受精作用1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2．过程(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。(2)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4．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。同种生物精子和卵细胞相互识别受精的物质基础是什么？提示：细胞膜上的糖蛋白。高频考点深度剖析精子和卵细胞的形成1．形成过程比较2．减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数目为2N)项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期复制不复制进行分裂细胞名称性原细胞eq\o(→,\s\up7(复制))初级性母细胞次级性母细胞(或第一极体)着丝点变化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(减半)染色体主要行为有联会、四分体现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，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3.减数分裂形成配子的种类(1)一个精原细胞(AaBb)，经减数分裂形成2种各2个配子，基因型为AB、ab或Ab、aB；若发生交叉互换则配子基因型为AB、ab、Ab、aB。(2)一个卵原细胞(AaBb)经减数分裂只形成1种配子，基因型为AB或ab或Ab或aB。(3)一个生物体含有n对同源染色体，经减数分裂形成的精子或卵细胞种类是2n种。4．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线(1)减数分裂过程中染色体数目变化：2neq\o(→,\s\up7(减Ⅰ末期))neq\o(→,\s\up7(减Ⅱ后期))2neq\o(→,\s\up7(减Ⅱ末期))n①染色体数目减半发生在减Ⅰ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n→2n→n，没有减半。②减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。(2)染色体/DNA变化规律及原因：1∶1eq\o(→,\s\up7(染色体复制),\s\do5(间期))1∶2eq\o(→,\s\up7(着丝点分裂),\s\do5(减Ⅱ后期))1∶1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。减数分裂与有丝分裂1．减数分裂与有丝分裂的异同点比较项目有丝分裂减数分裂不同点分裂的细胞体细胞或原始生殖细胞原始生殖细胞细胞分裂次数1次2次同源染色体的行为无同源染色体联会，不出现同源染色体的分离有同源染色体的联会、形成四分体，常出现同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和同源染色体分离非同源染色体的行为不自由组合自由组合子细胞数目2个雄为4个，雌为(1＋3)个子细胞类型体细胞成熟生殖细胞(精子或卵细胞)最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半子细胞间的遗传物质基本上相同不一定相同DNA与染色体数变化模型意义使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定相同点①染色体都只复制一次；②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现过程；③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象联系原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂2.减数分裂与有丝分裂的图像分析有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期①②③①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③，②与③的主要区别在于有无同源染色体中期④⑤⑥④与⑤的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；④与⑥、⑤与⑥的主要区别在于有无同源染色体后期⑦⑧⑨⑦与⑧比较：⑦中姐妹染色单体分离，⑧中同源染色体分离；⑦与⑨比较：⑦中有同源染色体，⑨中无同源染色体；⑧与⑦、⑨比较：⑧中有染色单体，⑦、⑨中无染色单体细胞分裂图形判断技巧1．分裂图像的辨析(1)对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法(以二倍体生物为例)：eq\x(\a\al(细,胞,分,裂,图,像,分,析))eq\o(→,\s\up7(先看有,无同源),\s\do5(染色体))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(有同源,染色体))\o(→,\s\up7(再看同),\s\do5(源染色,体行为))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(无同源染色,体的联会、,分离等行为,无四分体))→\x(有丝分裂),\x(\a\al(有同源染色,体的联会、,分离等行为))→\x(\a\al(减数第一,次分裂)))),\x(无同源染色体)→\x(减数第二次分裂)))(2)各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。2．分裂曲线的辨析(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。学习指导规范答题错误清零(2014·河北普通高中质检)如图为某二倍体生物一个正在分裂的细胞，据图回答：(1)如图为次级精母细胞，其中B与b形成的原因是____①____。(2)一对夫妇所生育的子女在性状上有许多差异，则这种变异的来源主要是____②____。(3)正常情况下，在基因型为AADd的个体中，细胞分裂时，基因dd的分开发生在____③____。(4)若该生物的基因型为AaDd，该生物一个细胞进行减数分裂，形成子细胞的基因型有____④____。(5)基因的自由组合定律的实质是____⑤____。[正确答案](1)基因突变或者是同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换(2)基因重组(3)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期(4)AD和ad或Ad和aD(5)等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合易错点1生殖器官中细胞只进行减数分裂[点拨]动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。如原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。易错点2“四分体”的来龙去脉搞不清[点拨](1)不要混淆“联会”、“形成四分体”的先与后，联会在前，减Ⅰ前期，染色质状态下同源染色体就两两配对(早恋)，造成了非姐妹染色单体(细丝状)间交叉缠绕(为交叉互换提供可能性)，之后才是“高度螺旋化变短变粗”形成四分体。(2)“四分体”只存在于初级性母细胞中(减Ⅰ前期与中期)，次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为故不形成四分体)。易错点3对基因重组与染色体变异分辨不清[点拨]四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，这属于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，可导致基因重组发生。非同源染色体间的片段互换不属于基因重组，属于染色体变异中的易位。易错点4对精子和卵细胞分裂图像判断易于出错[点拨]据图像特点分析(1)一组图像一般有三种情况：①只有精细胞的形成图像；②只有卵细胞的形成图像；③既有精细胞又有卵细胞的形成图像。(2)若细胞质不均等分裂，一定是情况②；若减Ⅰ后期细胞质均等分裂，一定是情况①；若减Ⅱ后期细胞质均等分裂则应是情况③。易错点5减数分裂与有丝分裂中的特例误判[点拨](1)处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体(四倍体的减数分裂)。(2)处于有丝分裂过程中的细胞可