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第13讲 减数分裂和受精作用,第四单元 细胞的生命历程,考纲考频 1细胞的减数分裂 (3年11考) 2.动物配子的形成过程 (3年2考) 3.动物的受精过程 (3年1考) 4实验：观察细胞的减数分裂(3年2考),第四单元 细胞的生命历程,一、减数分裂概念的理解 1范围：进行_的生物。 2时期：从_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_。,有性生殖,原始生殖细胞,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，减无源难成对， 联会形成四分体，同源分离是减。,2卵细胞形成与精子形成的区分,变形,卵巢,次级卵母细胞,极体,4,3.配子中染色体组合多样性的原因 (1)同源染色体的分离和_。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体的_。 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_的过程。,非同源染色体的自由组合,交叉互换,受精卵,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_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_会合在一起。 3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到_中的数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。,细胞膜,染色体,体细胞,4意义：对于维持每种生物前后代体细胞中_的恒定，和生物的_都是十分重要的。 思考：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。,染色体数目,遗传和变异,1.以下细胞中可能同时存在同源染色体和染色单体的是( ) 初级精母细胞 精原细胞 初级卵母细胞 第一极体 效应T细胞 神经细胞 根尖分生区细胞 A B C D,A,解析：在减数分裂中，精原细胞的染色体没有复制，不含染色单体；初级精母细胞和初级卵母细胞内既有同源染色体又含染色单体；第一极体细胞内没有同源染色体，处于减数第二次分裂后期的细胞内没有同源染色体；神经细胞和效应T细胞无增殖能力，细胞内没有染色单体；根尖分生区细胞可以进行有丝分裂，在前期和中期细胞内同时含有同源染色体和染色单体。,2 (2015河南郑州月考)下面是人体一个细胞分裂时，细胞 核中染色体和DNA在A、B、C、D四个阶段的统计数据，那 么同源染色体分离发生在( ) 解析：同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期。图 中A阶段表示细胞核中DNA数和染色体数相等；B阶段表示DNA数加倍,染色体数不变,符合减数第一次分裂时期的特 征;C阶段表示细胞核中DNA和染色体数均减半,是处于减数第 二次分裂前期和中期细胞的特征；D阶段表示细胞核中DNA 数和染色体数均减半,是经减数分裂形成的生殖细胞的特征。,B,3某四倍体植物的细胞中含20条染色体、20个DNA分子,且细胞中存在纺锤丝，则该细胞正处于( ) A有丝分裂中期 B有丝分裂后期 C减数第一次分裂后期 D减数第二次分裂后期 解析：由细胞内染色体数与DNA分子数比为11且存在纺锤丝可知，该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，由于该生物为四倍体植物，在有丝分裂后期，染色体数应为8的倍数，所以该细胞不可能处于有丝分裂后期，D项正确。,D,4真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代( ) A增加发生基因突变的概率 B继承双亲全部的遗传性状 C从双亲各获得一半的DNA D产生不同于双亲的基因组合 解析：在有性生殖的过程中,通过减数分裂实现基因重组，产生基因型不同的配子,通过随机受精实现配子的随机结合，将会在后代中产生更多变异个体(即不同于双亲的基因组合)。有性生殖所生后代不能继承双亲全部的遗传性状，后代从母本卵细胞中获得的DNA更多(细胞质内的遗传物质几乎全部来自于卵细胞)。,D,考点一 结合减数分裂过程，考查分裂过程中相关数量变化,考点二 以模式图为载体，考查有丝分裂与减数分裂图像辨析,考点三 观察细胞的减数分裂,考 点 一 结合减数分裂过程，考查分裂过程中相关数量变化,不复制,不分裂,分裂,n2nn,4N2N,2NN,染色单体,有,无,1探究减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别,2.结合下图探究精子和卵细胞形成过程的区别 (1)产生子细胞的数量不同 1个性原细胞产生精子、卵细胞、极体的数量分别是_。,4、1、3,(2)分裂过程中细胞的外形不同 图中1细胞称为_；2、4细胞分别称为_；3、5细胞分别称为_。 若某细胞为 ，则该细胞为_;若某细胞为 则该细胞为_。,初级精母细胞,次级精母细胞、第一极体,初级卵母细胞、次级卵母细胞,次级精母细胞或第一极体,初级卵母细胞,3减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化图(以二倍体生物为例),性原 细胞,次级性 母细胞,初级性 母细胞,性细胞,(1)据数量关系写出图中对应的细胞名称。 (2)减数分裂过程中数目变化原因分析 核DNA加倍、染色单体为04N，发生在_期，原因是_。 染色体数目减半发生在_期，原因是同源染色体分开，平均进入两个子细胞中；减数第二次分裂染色体数的变化为_。 (3)减数分裂过程中染色体数/核DNA分子数变化规律及原因:,减数第一次分裂前的间,染色体复制,减数第一次分裂末,N2NN,11,12,11,深度思考 11个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成几个精子，几种类型(不考虑互换)? _ 21个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成几个卵细胞，几种类型？ _ 31个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成几种精子或卵细胞？ _,4下图A表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了所示的四个精细胞： 这四个精细胞中，哪两个来自同一个次级精母细胞？ _,提示：1.4；2。 21；1。 32n。 4和、和。,C,解析：观察各阶段的分裂图像，可知减数分裂的先后顺序排 列为甲丙戊乙丁己，A错误；丁细胞处于减数第 二次分裂后期，无同源染色体，B错误；若在戊细胞中有一 对同源染色体未分开，则形成的2个次级精母细胞异常，进 行正常的减数第二次分裂，则形成的4个精细胞都异常，C 正确；戊细胞中正在发生同源染色体的分离，且细胞质均等 分裂，因此该细胞的名称为初级精母细胞，在减数第二次分 裂后期可能有2条Y染色体共存，D错误。,2如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列 叙述中，正确的是( ) A若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示同源染色体分开 B若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有 0条或1条Y染色体,B,C若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组 D若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂 解析：若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示姐妹染色单体分开；图1的BC段中同源染色体分开之前细胞中含有 1条Y染色体，分开之后则细胞中可能含有0条或1条Y染色体；若图1表示有丝分裂，则图1的DE段可表示后期 和末期，后 期一个细胞内含有4个染色体组。若图2表示有丝分裂，则BC段着丝点已经分裂。,知识拓展 由减数分裂联系到的生物变异 (1)减数第一次分裂前的间期在DNA复制时可能发生基因突变。 (2)在减数第一次分裂的分裂期和减数第二次分裂的分裂期都可能发生染色体变异。 (3)在减数第一次分裂的分裂期可能发生基因重组。,考点二 以模式图为载体，考查有丝分裂与减数分裂图像辨析,1有丝分裂与减数分裂图像比较与辨析,减数第 二次,减数第 一次,有丝,减数第二次,减数第一次,有丝,减数第二次,减数第一次,有丝,2减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称,B,C,A,D,3减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化 (1)模型,(2)判断,DNA,染色体,减数,有丝,减数,有丝,4每条染色体中DNA含量的变化 根据上面的曲线填写下表,减数第一次分裂前的间期,减数第二次分裂的末期,前期和中期,后期,深度思考 (1)若形成的子细胞是AAAABB，则形成原因是什么？ (2)若形成的子细胞是AAB类型，则形成原因是什么？ _ 2体细胞是AaBb杂合类型发生异常 (1)若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是什么？ (2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是什么？ (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，则形成原因是什么？ _,3亲代为AaXBY产生配子时发生异常 (1)若配子中出现Aa或XY在一起，则减数第几次分裂异常？ (2)若配子中Aa分开，XY分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY则是减数第几次分裂异常？ (3)若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数第几次分裂异常？ _,提示：1.(1)有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 (2)减数分裂过程中,同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开。 2(1)有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 (2)减数分裂过程中，同源染色体未分离。 (3)减数分裂过程中，姐妹染色单体未分开。 3(1)减分裂。 (2)减分裂。 (3)既可能是减也可能是减分裂。,C,解析：图乙是有丝分裂后期图，细胞中有4对同源染色体，4个染色体组，A正确。基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，图甲是减数第一次分裂后期图，图甲所示时期可发生基因重组，B正确。由于三幅图是同一个生物体内的细胞分裂示意图，由图甲判断该生物是雄性，则丙图细胞产生的子细胞是精细胞，C错误。三幅图细胞可以同时存在于该动物体的精巢中，D正确。,4观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( ) A减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 解析：根据题意某生物2n6可知，在减后期两极均应有3条染色体，图像显示均为4条染色体，说明减后期有一对同源染色体没有相互分离，减后期姐妹染色单体分离，故A项对。,A,方法技巧 减数分裂图像的界定方法 一般有三种情况：甲，只有精子的形成图像；乙，只有卵细胞的形成图像；丙，既有精子又有卵细胞的形成图像。 解题时首先界定好是哪一种情况，界定方法如下： (1)根据题干信息提示：若题干中给出的是雄性动物体内或精巢中发生的细胞分裂，则为情况甲；若给出的是雌性动物或卵巢内发生的细胞分裂，则为情况乙。,(2)根据图像特点分析：若细胞质不均等分裂，则为情况乙；若减数第一次分裂后期细胞质均等分裂，则为情况甲；若减数第二次分裂后期细胞质均等分裂，则为情况丙。 (3)根据性染色体确定：图中画出的若是两条相同的性染色体，则为情况乙；若是两条不同的性染色体，则为情况甲。,考点三 观察细胞的减数分裂,1实验原理 (1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成_,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:_和减数第二次分裂。 (2)在减数分裂过程中,细胞中的_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。,精细胞,减数第一次分裂,染色体形态、位置和数目,2实验步骤 (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)： _漂洗_压片。 (2)显微观察：,解离,染色,初级精母细胞,精细胞,中期,后期,形态、位置和数目,特别提醒 观察减数分裂过程选取的材料是能进行减数分裂的，如植物的花药，动物的精巢、卵巢等。宜选用雄性个体生殖器官。其原因是： (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，才能继续完成减数第二次分裂。,深度思考 1在该实验中选用高等植物雄蕊和动物的精巢作实验材料，制片前对材料处理方法相同吗？ _ 2在该实验中能否在显微镜下观察到一个细胞内染色体行为的连续变化？ _ 提示：1.不相同。选植物材料必须先进行解离使细胞相互分离，再依次进行漂洗、染色、制片；而选用动物材料则先用胰蛋白酶处理使细胞分散，再进一步处理制片。 2不能，因制片时细胞已被杀死。,5某生物小组要探究减数分裂两个阶段所占时间长短，请帮助他们选择合适的材料和试剂，完成实验。 供选材料及用具：小鼠的肝脏、睾丸、肾脏、苏丹染液、醋酸洋红染液、健那绿染液、解离固定液。 (1)选材：用_作实验材料。 (2)制片： 取少量组织液低渗处理后，放在_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,解离固定液,醋酸洋红染液,压片,(3)观察计算： 观察多个视野，计数_ 及视野中细胞的总数。 算出每个视野中不同分裂阶段细胞所占比例。 最后，_， 即可大体表示不同分裂阶段所占的时间比例。,每个视野中处于不同分裂阶段细胞的数目,求不同视野中相同分裂阶段细胞所占比例的平均值,解析：要探究减数分裂两个阶段所占时间长短，应先制备减数分裂装片，再统计每个阶段细胞数目多少，最后通过求不同视野中，相同分裂阶段所占比例的平均值，得出结论。(1)小鼠的肝脏和肾脏内的细胞无法进行减数分裂，只有睾丸内才可发生减数分裂产生生殖细胞。(2)制片时应遵循解离漂洗染色制片的步骤。选择染色剂时应注意醋酸洋红染液可将细胞内的染色体染成红色，便于观察；而苏丹染液是鉴定脂肪的，健那绿染液是染线粒体的。(3)每个视野中每个分裂阶段中细胞数目占细胞总数的比例可以反映出该阶段持续时间的长短，为了结果的准确性，应求平均值。,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 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能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。,1判断下列有关减数分裂的叙述 (1)(2014天津卷T1D)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。( ) (2)(2013江苏卷改编T8C)联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。( ) (3)(2012江苏卷T10D)人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。( ) (4)人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条。 ( ),2判断下列有关减数分裂异常分析及与有丝分裂比较的叙述 (1)(2013新课标卷T2A)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目 不同。( ) (2)(2011山东卷T8)基因型为 AaXBY 的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子(等位基因A、a位于2号染色体上)其原因可能是2号染色体在减数第一次分裂时未分离。( ),3判断下列关于受精作用的叙述 (1)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。( ) (2)(2009上海卷T26A)与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会。( ),
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