高中生物总复习 第2单元 第1讲减数分裂和受精作用课件 新人教版必修2

考纲点击考纲点击热点提示热点提示1.细胞的减数分裂细胞的减数分裂2.动物配子的形成过程动物配子的形成过程3.动物的受精过程动物的受精过程4.伴性遗传伴性遗传5.观察细胞的减数分裂观察细胞的减数分裂1.精子、卵细胞形成过程的差异精子、卵细胞形成过程的差异2.减数分裂过程中减数分裂过程中DNA、染色体、染色体、染色单体的变化染色单体的变化3.减数分裂与有丝减数分裂与有丝分裂的区别和联系分裂的区别和联系4.伴性遗传过程伴性遗传过程中遗传规律的体现及相关计算中遗传规律的体现及相关计算第一讲减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念范围范围进行进行 的生物的生物时期时期从原始生殖细胞从原始生殖细胞 。特点特点染色体只复制染色体只复制 ，而细胞分裂，而细胞分裂 。结果结果染色体数目染色体数目 。场所场所有性生殖器官有性生殖器官有性生殖有性生殖成熟配子成熟配子1次次2次次减半减半1同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。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状和大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。2联会和四分体(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。(2)四分体：联会后的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，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。3姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：同一着丝点连接着的两条染色单体。如图中的a和a、b和b、c和c、d和d。(2)非姐妹染色单体：四分体中，不同着丝点连接着的两条染色单体。如图中的a和b(b)、a与b(b)。【特别提醒】(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。 (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。(3)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。(4)四倍体生物的体细胞中含有四个相同的染色体，所以进行减数第二次分裂时也存在同源染色体，因此，平时研究减数分裂没有特殊说明均以二倍体生物为研究对象。1下列关于同源染色体的叙述，正确的是()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一个来自父方，一个来自母方的染色体解析：同源染色体必须同时具备三个条件才能确定：第一是来源，必须是一条来自父方，一条来自母方；第二是形态大小，除性染色体外，形态大小一定相同；第三是功能方面，相同位置上携带的是相同基因或等位基因。对于多数生物的体细胞来说一定含有同源染色体，精原细胞属于特殊的体细胞；联会的两条染色体一定是同源染色体，同源染色体只有在减数分裂过程中才有联会现象。答案：A二、精子和卵细胞的形成一、精子与卵细胞的形成过程1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数为2N)项目项目减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂分裂前是否复制分裂前是否复制复制复制不复制不复制起始细胞名称起始细胞名称初级性母细胞初级性母细胞次级性母细胞次级性母细胞(第第一极体一极体)项目项目减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂染色体数目染色体数目变化变化2NN(减半减半)N2NN(不变不变)核核DNA数数目变化目变化4N2N(减半减半)2NN(减半减半)染色体主要染色体主要行为行为复制、联会、四分同源染色复制、联会、四分同源染色体分体体分体(交叉互换交叉互换)、离、非、离、非同源染色体自由组合同源染色体自由组合着丝点分裂，姐着丝点分裂，姐妹染色单体分开妹染色单体分开同源染同源染色体色体含有含有(N对对)无无子细胞名称子细胞名称次级性母细胞次级性母细胞(第一极体第一极体)精细胞、卵细胞精细胞、卵细胞(第二极体第二极体)2.减数分裂过程中有关的变化曲线(如图)(4)精子和卵细胞形成的区别从形成场所、细胞名称、产生成熟生殖细胞的个数，是否均等分裂，是否变形几个方面区别。二、有丝分裂和减数分裂图像的识别1分裂图像的比较有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂前前期期与与的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；与与、与与的主要区别在于有无同源染色体。的主要区别在于有无同源染色体。有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂中中期期与与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与与、与与的主要区别在于有无同源染色体。的主要区别在于有无同源染色体。有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂后后期期与与比较：比较：中染色单体分离，中染色单体分离，中同源染色中同源染色体分离；体分离；与与比较：比较：中有同源染色体，中有同源染色体，中无同源染中无同源染色体；色体；与与、比较：比较：中有染色单体，中有染色单体，中无染色单体。中无染色单体。2.细胞分裂图形的判别方法(以正常二倍体生物为例)第一步：看细胞内染色体的数目。若为奇数，则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若为偶数，则进行第二步。第二步：看细胞内有无同源染色体。若无，则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有，则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第三步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体，同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为，则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂某一时期的细胞分裂图。【特别提醒】(1)以上判别方法仅适用于二倍体生物。(2)二倍体生物有丝分裂产生的体细胞中染色体都是以成对的同源染色体存在，而减数分裂产生的生殖细胞中的染色体都是以非同源染色体存在。2下图为某二倍体生物的三个处于不同分裂时期的细胞示意图。下列有关叙述中，正确的是()A甲、乙、丙三个细胞均含有两个染色体组B甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体C甲、乙、丙三个细胞均含有姐妹染色单体D甲、乙、丙三个细胞可在同一器官中找到解析：甲图处于减数第二次分裂的后期，细胞中含两个染色体组，乙图处于有丝分裂的后期，细胞中含有四个染色体组；丙图处于减数第一次分裂的后期，细胞中含有两个染色体组；丙图细胞的细胞质是均等分裂的，因此该细胞的名称是初级精母细胞，在动物的精巢中可同时进行有丝分裂和减数分裂，所以D项正确。答案：D三、受精作用1概念： 与 相互识别、融合成为 的过程。2过程：精子的 进入卵细胞，尾部留在外面。精子的 细 胞 核 就 与 卵 细 胞 的 细 胞 核 相 融 合 ， 二 者 的 会合。精子精子卵细胞卵细胞受精卵受精卵头部头部染色体染色体3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 中的数目，其中有一半的染色体来自 ，另一半来自 。4实质： 的融合。5减数分裂和受精作用的意义能够维持每种生物前后代 中染色体数目的恒定，对于生物的 ，都是十分重要的。体细胞体细胞精子精子(父方父方)卵细胞卵细胞(母方母方)细胞核细胞核体细胞体细胞遗传和变异遗传和变异交叉互换交叉互换 自由组合自由组合 减数分裂与受精作用的意义有利于生物在自然选择中的进化；此外，对于维持每种生物后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。其过程可用图解表示：【特别提醒】(1)受精卵中染色体(或核物质)一半来自父方一半来自母方。(2)受精卵中的遗传物质来自卵细胞的多于来自精子，因为细胞质几乎全部来自卵细胞，而细胞质中也含有少量遗传物质。3下面对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是()A每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B受精作用的实质为同类精子与卵细胞相互识别后精子细胞核与卵细胞核相互融合C受精卵中的线粒体有部分来自精子的尾部D雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等解析：在卵细胞的形成过程中，初级卵母细胞中的大部分细胞质最后分配到了卵细胞中；受精卵中的线粒体等细胞器几乎全部来自卵细胞；雌、雄配子结合的机会相等，但是它们的数量并不相等，一般精子的数量大大地超过卵细胞的数量。答案：B 细胞分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数目关系一条染色体上有一个DNA分子，复制后的一条染色体上有两个DNA分子，分别位于两条姐妹染色单体上，所以细胞中有染色单体，其DNA分子数就等于姐妹染色单体数，若细胞中没有姐妹染色单体，其DNA分子数就等于染色体数。 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，据图分析正确的是()A具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段B着丝点分裂只发生在DE、NO段CGH段和OP段细胞中含有的染色体数是相等的DMN段相对于AB段发生了核DNA含量的加倍【错因分析】解答时容易在分裂次数和分裂方式的判断上出现错误，错误的原因是不能根据坐标曲线中分裂开始和结束时的DNA或染色体的含量变化确定分裂方式，不理解LM线段的含义和对细胞分裂过程中着丝点分裂时间和染色单体的含量变化分析不到位。有丝分裂中着丝点的分裂在后期，故前、中期肯定有染色单体，减数分裂中着丝点的分裂在第二次分裂后期，故第一次分裂以及第二次分裂的后期前也都存在染色单体。分析GH段和OP段的染色体时不能直接看图，因为GH段所在曲线为DNA含量。【正确解答】解答本题的关键是掌握图示中的a、b分别表示有丝分裂和减数分裂的核DNA含量变化，c表示有丝分裂染色体数目的变化。具有染色单体的时期，除了有CD、GH和MN段以外，还有IJ段；着丝点分裂除了发生在DE、NO段以外，还发生在JK段，即减数第二次分裂过程中；在GH段染色体数没有变化，而OP段着丝点已分裂，应是GH段的2倍；MQ是一个完整的有丝分裂过程，MN段包含分裂间期，故发生了DNA的复制，复制后DNA含量是AB段的2倍。 答案：D1.如图是某生物(2n4)的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是()A由于不存在同源染色体，图甲正在进行减数第二次分裂B图乙中 和上相应位点的基因A、a一定是基因突变产生的C图乙细胞中染色体、染色单体、DNA数量分别为2、4、4D图甲中有两个染色体组，图乙中有一个染色体组解析：由于该生物的体细胞有4条染色体，图甲进行的是有丝分裂，2或者6可能是Y染色体，该细胞有4个染色体组，图乙中和上相应位点的基因A、a可能是基因突变产生的，也可能是四分体时期染色单体交叉互换产生的。答案：C减数分裂与有丝分裂图像的辨析1分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法(以二倍体为例)。为便于理解记忆，归纳如下：2分裂各时期图像的判定，则根据上述“两看”再加“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。下面以含4条染色体的二倍体生物为例，进行分析：分裂时期的判定，先看染色体的分布与行为。前期图像：染色体散乱分布，或有四分体、联会现象(图13)；中期图像：染色体着丝点或同源染色体排列在赤道板上(图46)；后期图像：同源染色体或姐妹染色单体分离(图711)。3辨认分裂图像的关键是识别同源染色体。一般情况下，同源染色体是形状、大小相同的一对染色体，相当于数学中的两个“全等形”，其中一条来自父方、一条来自母方(常用不同颜色表示，如图C、D所示)。A组两条染色体大小不同；B组两条染色体的形状(着丝点位置)不同，因此A、B两组中的染色体都不是同源染色体。2.如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，据图回答问题。(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来：_按顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来：_。(2)此动物的正常体细胞中有_对同源染色体，细胞核中有_个DNA分子。(3)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图_。(4)在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图_。(5)在中，染色体数和DNA数与下图所示相同的是图_。解析：解答本题时，从以下两点突破：(1)依据同源染色体的有无和变化确定分裂方式。(2)结合染色体行为确定分裂时期。观察细胞的减数分裂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实验流程【特别提醒】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。【典型例题】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，_。(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_。解析：主要考查观察细胞分裂的实验过程，以及染色体结构变异的区分方法。观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取睾丸。制片过程为“解离漂洗染色压片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通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中期、减中期、减中期。A1正常，则A2为缺失，若A2正常，则A1为重复。答案：(1)(小鼠)睾丸(2)解离固定液醋酸洋红染液压片(只要有压片的操作均可)(3)次级精母细胞，精细胞，精原细胞缺失