资源描述
第三讲 减数分裂和受精作用,一、减数分裂 1填写减数分裂的概念,知识梳理,有性,成熟生殖细胞,连续,2精子形成过程各期的对应特点,【助学巧记】 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。,二、受精作用 1概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为 的过程。,受精卵,头部,细胞膜,染色体,3结果 受精卵中的染色体数目又恢复到 中的数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。,体细胞,4意义 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定，对于生物的 都是十分重要的。,染色体数目,遗传和变异,判断下列说法的正误。 1联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。(2013江苏卷) ( ) 2人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(2012江苏卷) ( ),自主检测,3就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是2、4和8。(2007上海卷) ( ) 4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。(2013新课标卷) ( ) 5观察2n6的某生物减数第二次分裂后期细胞，可见移向每一极的染色体有4条，其合理解释是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离。(2012江苏卷) ( ),6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。(2011山东卷) ( ) 7与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在可增加遗传物质重组的机会。(2009上海卷) ( ),考点一 精子和卵细胞的形成,【核心突破】,1形成过程比较,2减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较,3.减数分裂过程中不同时期的图像识别(二倍体生物2N4),4细胞分裂与可遗传变异的关系 (1)基因突变，常发生于DNA复制时,(3)染色体变异发生于减数分裂和有丝分裂过程中,【易混易错】 减数分裂过程中的4个易混点 (1)同源染色体和非同源染色体,同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如上图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。 非同源染色体是指形态、大小各不相同，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)姐妹染色单体和非姐妹染色单体 姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如上图中的a和a、b和b、c和c、d和d。非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b)、a和b(b)等。,(3)联会和四分体 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。该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。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。,【命题预测】,考向预测一 减数分裂过程中不同时期的图像识别,1图为高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是,A图甲一定为次级精母细胞 B图乙一定为初级精母细胞 C图丙为次级卵母细胞或极体 D图丙中的M、m为一对同源染色体,解析 图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错误；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错误；图丙中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确。 答案 B,考向预测二 基因与染色体的关系 2. 在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞，等位基因A、a被分别标记为红、黄色，等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换，下列有关推测合理的是,A时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个 B时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各1个 C时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点，各2个 D图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常,解析 为有丝分裂后期，为减后期，故时期的细胞中每一极均有一套完整的染色体，即红、黄、蓝、绿荧光点各1个；正常情况下，时期的细胞中，移向两极的染色体相同，均只有每对同源染色体中的一半，即荧光点各有红、黄中的1个，蓝、绿中的1个；时期的细胞中有4种颜色的荧光点各2个；图中精细胞中出现了等位基因，说明减异常。 答案 C,【技法归纳】 细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析(以基因型为AaBb的细胞为例) (1)若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是有丝分裂过程中两条染色体的姐妹染色单体未分开。,(2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离。 (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，则形成原因是减数分裂过程中，姐妹染色单体未分开。,考点二 比较减数分裂与有丝分裂,1有丝分裂与减数分裂的比较,【核心突破】,2.减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别 一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。,总之，细胞分裂图像判断可以归纳为：,【易混易错】 与细胞分裂图像有关的4个易错点 (1)只有正确地识别同源染色体，才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。 (2)该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。,(3)多倍体(如四倍体)减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。 (4)二倍体的单倍体(如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂，如下图：,【命题预测】,考向预测一 图像分析判断,3(2014漳州三模)如图甲乙丙是同一高等动物个体内发生的细胞分裂模式图，图丁为某一时刻部分染色体行为的示意图，下列说法正确的是,A丁图中等位基因A与a，B与b的分离都只发生在减数第一次分裂 B若A基因在图甲1号染色体上，不发生基因突变的情况下，a基因在染色体5上 C乙细胞表示次级精母细胞或极体，乙细胞内无同源染色体 D21三体综合症患者染色体异常，可能与双亲中某一个体产生配子时丙图所在时期染色体异常分配有关,解析 丁图中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，因此等位基因A与a，B与b的分离除了发生在减数第一次分裂后期，还发生在减数第二次分裂后期，A错误；若A基因在图甲1号染色体上，不发生基因突变的情况下，a基因在染色体4和8上，B错误；由丙细胞可知该动物为雌性动物，因此乙细胞表示(第一)极体，C错误；21三体综合症患者染色体异常，可能是双亲中某一个体产生配子时，减数第一次分裂后期(丙图)有一对同源染色体未分离移向同一极所致，也可能是减数第二次分裂后期姐妹染色体单体分开后未分离移向同一极所致，D正确。 答案 D,考向预测二 核内染色体、DNA含量坐标曲线图分析 4(2015青岛质检)下面下图为某二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，下图表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述错误的是,ACD段含有4个染色体组，12个DNA分子 BFG段可发生基因重组 C若染色体上有基因B，的相同位点上有基因b，则其原因是在AB段发生了基因突变 D下图中细胞是次级精母细胞，处于曲线图的HI段,解析 曲线图表示的是二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化，CD段表示的是有丝分裂后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数量加倍，染色体组有4个，由分裂示意图可以看出，此动物体细胞中含有6条染色体，每条染色体上都有一个DNA分子，染色体数加倍，DNA分子数也加倍，为12个，A正确；FG段表示第一次减数分裂，此过程中可以发生基因重组，B正确；若染色体上有基因B，的相同位点上有基因b，则其原因可能是发生了基因突变，也可能是由于染色体片段的交叉互换造成的，C错误；右图表示第二次减数分裂，此时的细胞是次级精母细胞，D正确。 答案 C,5(2011天津高考)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核 DNA 含量变化示意图。下列叙述错误的是,Aab 过程中细胞内不会发生基因重组 Bcd 过程中细胞内发生了染色体数加倍 Ce 点后细胞内各染色体组的基因组成相同 Dfg 过程中同源染色体分离，染色体数减半,解析 由题图DNA的变化特征可推出ab为有丝分裂过程，该过程中不会发生基因重组，基因重组发生在减数分裂过程中；cd为有丝分裂的分裂期，且之前已经用秋水仙素处理，故在分裂的后期染色体数加倍；玉米是二倍体，其单倍体中的基因经复制形成的基因和原来的基因完全一样，e 点后的细胞为纯合体，各染色体组的基因组成完全相同；fg 为有丝分裂末期，不存在同源染色体分离。 答案 D,考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,1实验成功的关键正确选用实验材料 如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。,【核心突破】,2. 明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点 (1)临时装片制作应特别注意的几个关键环节为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。 低渗处理后再进行解离固定，将,细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。,(2)确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。,【易考明示】 观察蝗虫减数分裂实验的2个注意点 (1)实验材料的选取：宜选用雄性个体生殖器官，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量。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，才继续完成减分裂。 (2)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。,【命题预测】,考向预测一 识别减数分裂的图像及分析,6(2014安徽卷)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是,A图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组 B图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同 C图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂 D图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半,解析 图示为植物细胞减数分裂过程，根据图甲的联会现象，可知该图处于减数第一次分裂的前期，细胞的同源染色体之间可因交叉互换而发生基因重组，A项正确；图乙同源染色体分离，为减数第一次分裂的后期，移向细胞两极的染色体为同源染色体，B项错误；丙为减数第一次分裂末期后进入减数第二次分裂的间期，而减数第二次分裂的间期短暂，并无染色体的复制，C项错误；丁图为减数第二次分裂的后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分离，导致细胞中染色体数目暂时加倍，而此时细胞中已没有同源染色体，D项错误。 答案 A,考向预测二 显微镜的操作 7. (2013江苏单科)一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是 A. 换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦 B. 因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮 C. 为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距 D. 一个视野中，用10物镜看到8 个细胞，用40物镜则可看到32 个细胞,解析 高倍镜镜头较长，换用时应从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A正确；本实验要用高倍镜观察，视野应适当调暗，但原因不是材料少，性母细胞少，B错误；观察染色体不同层面的精细结构时，使用的是高倍镜，应用细准焦螺旋调节焦距，C错误；放大倍数越大，看到细胞数目越少，D错误。 答案 A,易错易混,准确判断减数分裂产生子细胞的种类与数目 1正常情况下产生配子的种类分析(未变异) 分析配子产生时应特别注意“一个个体”还是“一个性原细胞”。,(1)若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。 (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(两两相同)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：,2变异条件下产生配子的种类分析,由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。,【典例训练】 1从某动物(AaBb)产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法错误的是 A这四个精子至少来自两个精原细胞 B这四个精子可能来自同一个精原细胞 CAB、ab不可能来自同一个次级精母细胞 DAB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞,解析 一个精原细胞进行减数第一次分裂时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，形成基因型为AABB和aabb或AAbb和aaBB的两个次级精母细胞，在减数第二次分裂时，若不考虑交叉互换与基因突变的情况下，由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞及精子的基因型是完全相同的，为AB、AB(ab、ab)或Ab、Ab(aB、aB)。若出现基因型为AB、Ab、aB、ab的四个精子，说明它们至少来自两个精原细胞。 答案 B,根据曲线判断有丝分裂与减数分裂的方法 根据曲线形状判断有丝分裂和减数分裂，主要从以下两个层次进行(下图为一个细胞内核DNA、染色体的变化)：,方法技巧,1首先区分核DNA的变化曲线和染色体的变化曲线： 看“斜线”，曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。 2区分开核DNA和染色体的变化曲线后，再区分细胞增殖的方式： (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，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。,【易错提醒】曲线的纵坐标含义不同，则同一区段代表的含义不同。 【典例训练】 2下面为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出,A在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段 B若在A点将核DNA用同位素标记，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占50% C在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体组数是相等的 D图中L点M点所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关,解析 图中，AE段表示有丝分裂，FK段表示减数分裂，LM段表示受精作用，MQ段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期。A点的1个DNA分子到GH段时，已复制2次，有放射性的脱氧核苷酸链占1/4。OP段细胞中含有的染色体组数是GH段的2倍。LM段表示受精作用，精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。 答案 D,初级精母细胞,次级精母细胞,精子,减数第一次分裂,初级卵母细胞,次级卵细胞,卵细胞,减数第二次分裂,受精卵,有丝分裂,高考体验,1(2014上海卷)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为 A1 B2 C3 D4,解析 正常情况下，人的卵原细胞有X染色体两条，初级卵母细胞进行减数第一次分裂过程中由于着丝点不分裂，染色体数目不加倍，所以一个初级卵母细胞中含有的X染色体条数仍为2条，产生的次级卵母细胞或第一极体在减数第二次分裂过程中含有X染色体1条或2条(后期着丝点分裂，染色体数目加倍)，卵细胞或第二极体中X染色体只有1条。B正确。 答案 B,2(2011上海高考)下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是,A所处阶段发生基因自由组合 B代表初级精母细胞 C代表染色体 D中的数量比是2441,解析 分析图示可知：为精原细胞，为初级精母细胞，在减前期、后期可发生基因自由组合。为次级精母细胞，为精细胞，表示染色体，表示染色单体，表示DNA；中，DNA的数量比是2421。 答案 A,3(2012海高)在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是,A.甲 B乙 C丙 D丁 解析 在有丝分裂后期由于着丝点分裂，染色单体分开成为子染色体，使染色体数目加倍，可知生物体的体细胞内染色体数为20条。减数第一次分裂结束，染色体减半，在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分开，这时染色体数为10条，染色单体为20条，减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数为20条，无染色单体。 答案 B,4(2009山东高考)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。 取材：用_作实验材料。,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，_。 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 解答此题首先要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤熟知，取材解离漂洗染色制片观察。然后将知识迁移到观察减数分裂的实验中。A1和A2是配对的同源染色体，由于A1正常，A2比A1少一段染色体，因此是发生缺失所致。 答案 (小鼠)睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞，精细胞，精原细胞 缺失,
展开阅读全文