高考生物一轮复习 第4单元 第11讲 减数分裂和受精作用课件 (2).ppt

第十一讲减数分裂和受精作用 第四单元细胞的生命历程 含减数分裂和受精作用 1 有性生殖一般是指由亲代产生生殖细胞 通过两性生殖细胞的结合 成为受精卵 进而发育成新个体的生殖方式 2 减数第二次分裂与有丝分裂相似 不同的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的 卵细胞形成过程中 初级 次级 卵母细胞的细胞质不均等分裂 极体的细胞质均等分裂 4 一个精原细胞在不发生交叉互换的情况下 经减数分裂能产生4个两两相同的精细胞 5 交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 属可遗传变异中的基因重组 6 受精卵中的染色体一半来自父方 一半来自母方 基础回扣 一 减数分裂概念1 适用范围 进行生殖的真核生物 2 时期 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 3 特点 染色体复制 细胞分裂 4 结果 生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的 有性 一次 两次 减半 5 场所 植物的 子房 动物的精子在睾丸的 中形成 卵细胞在和中形成 解惑 减数分裂只发生在真核生物产生配子的过程中 在减数第一次分裂末期染色体数目减半 花药 曲细精管 卵巢 输卵管 二 精子和卵细胞的形成过程1 基本概念 同源染色体判断依据a 减数分裂过程中的两条染色体 b 形状和大小一般都 一条来自 一条来自的两条染色体 配对 相同 父方 母方 联会 两两配对的现象 联会只发生在 四分体 联会后 每对同源染色体含有四条 因此称为四分体 交叉互换 四分体中的之间经常发生缠绕 并交换一部分片段 同源染色体 减数第一次分裂前期 染色单体 非姐妹染色单体 2 减数分裂各时期图像及特点 解惑 有丝分裂过程中一直存在同源染色体 但不配对 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体 三 受精作用1 概念 和精子相互识别 融合成为的过程 2 实质 精子的与卵细胞的融合 3 过程 精子的部进入卵细胞 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 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 卵细胞 受精卵 细胞核 细胞核 头 尾 细胞膜 染色体 4 结果 受精卵中数目与体细胞相同 其中一半来自 精子 另一半来自 卵细胞 5 意义 对于维持每种生物前后代体细胞中数目的恒定 对于生物的和 都是十分重要的 解惑 生物子代呈现多样性的原因 染色体组成具有多样性 染色体的自由组合和交叉互换 卵细胞与精子的结合是随机的 染色体 父方 母方 染色体 遗传 变异 优化落实 考查一减数分裂概念1 判一判 1 只有进行有性生殖的生物 才能进行减数分裂 2 只有原始生殖细胞在形成成熟生殖细胞时才进行减数分裂 3 在减数分裂过程中 染色体复制次数和细胞分裂次数是相同的 4 高等动物的各个器官都可进行减数分裂 考查二精子和卵细胞的形成过程2 判一判 1 蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分离 2 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组 3 一个卵原细胞只能产生1个卵细胞 而一个精原细胞能形成4个精细胞 4 姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中 5 人类精子发生过程中细胞中染色单体数最多可达92条 6 一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1 223 7 减数第二次分裂后期大小 形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体 8 玉米体细胞中有10对染色体 经过减数分裂后 卵细胞中染色体数目为5对 9 果蝇的精细胞中一定存在Y染色体 考查三受精作用3 判一判 1 受精作用过程涉及到细胞膜的信息传递功能 并体现了膜的结构特点 2 受精作用的实质是细胞融合 关键是精子核和卵细胞核的融合 3 受精卵中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 4 减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持恒定 5 人的精子 卵细胞中只有23个DNA分子 受精卵中只有46个 6 受精作用实现了基因重组 造成有性生殖后代的多样性 考点一精子和卵细胞形成过程比较 关键点击 1 精子和卵细胞形成过程 易错清零 易错点1同源染色体的形态 大小不一定相同 如人的X和Y染色体 X染色体比Y染色体大得多 但减 过程中能联会 仍称为同源染色体 易错点2形态 大小相同的染色体不一定是同源染色体 姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态 大小完全相同 由于来源相同不属于同源染色体 一般称为相同染色体 易错点3染色体数目减半发生在减 末期 原因是同源染色体分开 平均进入两个子细胞中造成的 减数第二次分裂染色体数的变化为N 2N N 易错点4减 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 易错点5并非所有细胞分裂都存在四分体 联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象 有丝分裂过程中不进行联会 不存在四分体 易错点6基因的分离定律与自由组合定律发生的时间没有先后 减数分裂过程中同源染色体分离 其上的等位基因也分离 与此同时 非同源染色体自由组合 其上的非等位基因也自由组合 易错点7受精卵中遗传物质的来源并不相同 1 核内染色体一半来自父方 一半来自母方 2 细胞质中的遗传物质几乎都来自母方 易错点8精原细胞减数分裂的结果不是产生精子 精细胞变形为精子不是减数分裂的范畴 所以 精原细胞减数分裂的结果是产生精细胞 演练提升 1 下图表示某细胞 含4条染色体 的分裂示意图 代表细胞 若不考虑基因突变和交叉互换 则下列叙述不合理的是 A 细胞 中有8条染色体B 细胞 有2个基因BC 细胞 是次级卵母细胞D 细胞 的基因型为a 解析据图可知 细胞 应为初级卵母细胞 细胞中有4条染色体 细胞 为次级卵母细胞 而且每条染色体上含有两条染色单体 具有相同的基因 不考虑基因突变和交叉互换 故有2个基因B 卵细胞的基因型是ABb 因此可推知细胞 的染色体数分别为1条和3条 而且细胞 的基因型为aa 故细胞 为第二极体 基因型都为a 细胞 的基因型与其下面细胞的基因型相同 为ABb 答案A 2 细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异 其中仅发生在减数分裂过程中的变异是 A 染色体不分离或不能移向两极 导致染色体数目变异B 非同源染色体自由组合 导致基因重组C 染色体复制时受诱变因素影响 导致基因突变D 非同源染色体某片段移接 导致染色体结构变异 解析可遗传的变异有三个来源 基因重组 基因突变和染色体变异 其中基因重组能发生在减数分裂过程中而不能发生在有丝分裂过程中 而基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生 答案B 解题技巧 1 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 但螺旋程度底 观察不到 如右图 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 如右图 2 交叉互换 图示 时期 减 前期 四分体时期 范围 同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段 交换对象 等位基因B b交换 结果及意义 导致基因重组 产生多种配子 若不交换只产生AB ab两种配子 若交换则可产生AB ab和Ab aB四种配子 产生可遗传变导 考点二减数分裂的曲线图像 关键点击 1 分裂过程中DNA 染色体数目变化曲线 1 曲线 每组柱子表示的含义 2 染色体与核DNA分子数之比 3 细胞分裂图像的识别 1 前期图像判断 结果 A为中期 B为中期 C为 中期 有丝分裂 减数第二次分裂 减数第一次分裂 3 后期图像判断 有丝分裂 减数第二次分裂 减数第一次分裂 4 分裂图像判定的一般方法 易错清零 易错点1关于分裂图像的判定方法仅适用于二倍体生物的细胞分裂 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 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 易错点2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 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 易错点3 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 演练提升 3 2015 南京模拟 下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数目比例的变化关系 图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像 相关分析正确的是 A 图2中具有同源染色体的只有甲 丙细胞B 处于图1中CD段的细胞是图2中的甲 丙 丁C 图1中BC段形成的原因与DE段形成的原因相同D 图2中丁细胞的名称为次级精母细胞 如果丁细胞中的M为X染色体 则N一定是常染色体 解析图2甲 乙 丙细胞中均有同源染色体 A错误 图1中CD段的细胞中一条染色体上有两个DNA分子 对应于图2中的丙 丁 B错误 图1中BC段形成的原因是细胞分裂间期DNA的复制 DE段形成的原因是着丝点分裂 C错误 图2中丙细胞为初级精母细胞 丁细胞为次级精母细胞 丁细胞中没有同源染色体 如果丁细胞中的M为X染色体 则N一定是常染色体 D正确 答案D 4 下图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果 下列有关叙述正确的是 A 若图甲为有丝分裂过程中的某阶段 则可在上一时期的细胞中观察到赤道板B 若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段 则染色体着丝点分裂可发生在这一阶段C 若图乙表示减数分裂过程中的某阶段 则同源染色体的分离可发生在这一阶段D 若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞 则b组细胞中不会出现联会和四分体 解析细胞中央的赤道板是个假想的平面 是观察不到的 若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段 那么该阶段是有丝分裂的前期和中期 染色体着丝点分裂不可能发生在此阶段 若图乙表示减数分裂过程中的某阶段 那么该阶段可能是减数第一次分裂的后期 同源染色体的分离可发生在此阶段 若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞 根据细胞中染色体数量可知 b组可表示卵原细胞 初级卵母细胞或处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞 因此b组细胞中可能会出现联会和四分体 答案C 解题技巧 快速推断细胞分裂图像 1 细胞分裂时期的辨别看染色体的位置 前期显散乱 中期在中间 后期到两端 末期已分边 2 动物细胞 植物细胞分裂的辨别 看细胞质形成方式 细胞面隔裂 植物细胞分裂 缢裂 动物细胞分裂 看细胞的外形特征 矩形有壁为植物细胞 圆形无壁一般为动物细胞 3 雄性 雌性配子形成看细胞质分裂是否均等 均等分裂 雄性减数分裂及雌性极体的减数第二次分裂 不均等分裂 雌性减数分裂 实验十一观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 关键点击 1 实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官 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 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 才继续完成减 分裂 2 实验流程 1 装片制作 同有丝分裂装片制作过程 解离 漂洗 染色 压片 2 显微观察 易错清零 易错点1精巢内可以观察到染色体数为N 2N 4N等不同的细胞分裂图像 精原细胞既进行有丝分裂 又进行减数分裂 易错点2可通过观察多个精原细胞的减数分裂 推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化 同一生物的细胞所含遗传物质相同 增殖过程相同 而且同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段 易错点3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 凭借渗透作用使细胞膨胀 而使染色体铺展 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 易错点4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 使细胞经压片后会彼此分散开 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 演练提升 5 为了观察减数分裂各时期特点 实验材料选择恰当的是 蚕豆的雄蕊 桃花的雌蕊 蝗虫的精巢 小鼠的卵巢 成熟花粉粒A B C D 解析观察细胞减数分裂的选材标准是易获得且能够观察到全部的分裂时期 高等植物的卵细胞形成过程比较复杂 且不易获取 哺乳动物 小鼠 的卵细胞形成过程比较特殊 减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的 其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体 进入输卵管 准备与精子受精 减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的 次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体 答案C 6 下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中 错误的是 A 可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂B 用桃花的雄蕊制成的装片比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C 能观察到减数分裂现象的装片中 可能观察到同源染色体联会现象D 用洋葱根尖制成装片 能观察同源染色体联会现象 解析蝗虫的卵母细胞进行减数分裂 桃花的雄蕊中减数分裂产生精子的数目要大于雌蕊中减数分裂产生卵细胞的数目 因此观察减数分裂选择雄蕊易观察 联会现象发生在减数分裂过程中 因此实验中可能观察到 洋葱根尖细胞进行有丝分裂 不能观察到同源染色体联会现象 答案D 解题技巧 1 判断各时期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点 2 可通过观察多个精原细胞的减数分裂 推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化 原因是 同一生物的细胞所含遗传物质相同 增殖过程相同 同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段 考向一精子和卵细胞形成过程比较 5年9考 典例1基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离 而产生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 下列关于染色体未分离时期的分析 正确的是 2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A B C D 思路点拨减数分裂异常导致染色体变异 减数第一次分裂异常会导致同源染色体不能分开 减数第二次分裂异常 导致着丝点分裂后原来的姐妹染色单体不能分开 解析依据题干中提供的信息 产生一个不含性染色体的AA型配子 可知 A与A 没有分离 而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期 故 正确 不含性染色体 有两种可能 一是同源染色体分离不正常 二是减数第二次分裂后期姐妺染色单体分离后移向同一极 故 正确 答案A 易错辨析某动物一对同源染色体上的一对等位基因Mm 在形成精子的过程中 基因MM mm的分开发生在次级精母细胞形成精子细胞过程中 Mm的分开发生在初级精母细胞形成次级精母细胞过程中 考向二减数分裂的曲线图像 5年18考 典例2 2015 宁波联考 下图A B是某种雌性动物细胞分裂示意图 C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线 请据图回答问题 1 A细胞中含有 个染色体组 2 B细胞中染色体 上基因B与突变基因b的分离发生在C图的 阶段 3 若图B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞 其可能的原因是 必须说明时期和具体染色体的行为 4 D图坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为 并在D图坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中 染色体数与核DNA数之比 变化曲线图 5 画出该生物体形成AB的配子的减数第二次分裂后期示意图 只要求画出与AB形成有关的细胞图 思路点拨染色体组的判断可以根据细胞中某个形状染色体的数目来确定 减数分裂异常考虑减数第一次分裂异常还是减数第二次分裂异常 分析为同源染色体没有分开还是姐妹染色单体没有分开 解析A图中同一形态的染色体有两条 共有4种形态 所以含4个染色体组 等位基因的分离发生在C图的f g阶段 形成了基因型为ABb的子细胞其可能的原因是减数第一次分裂后期同源染色体 和 没有分离或者是减数第二次分裂后期染色体 上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极 当有染色单体存在时染色体和DNA的比值是1 2 当没有姐妹染色单体时 染色体和DNA的比值是1 所以D图坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为1 1 2 画图时需注意减数第二次分裂后期没有同源染色体 答案 1 4 2 f g 3 减数第一次分裂后期同源染色体 和 没有分离减数第二次分裂后期染色体 上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极易错辨析画动物细胞减数分裂图像需注意 需画出中心体 细胞质分裂方式 染色体行为变化 考向三观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 5年4考 典例3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 思路点拨能够进行减数分裂的细胞才能用作观察减数分裂的材料 减数分裂观察过程与观察根尖细胞有丝分裂过程相同 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 缺失易错辨析染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异 染色体结构变异包括缺失 重复 倒位 易位四种 考情一精子和卵细胞形成过程比较1 2015 郑州质量预测 一个基因型为AaXbY的精原细胞 在减数分裂过程中 由于染色体分配紊乱 产生了一个AAaXb的精细胞 则另外三个精细胞的基因型分别是 A aXb Y YB Xb aY YC aXb aY YD AAaXb Y Y 解析由一个精细胞的基因型为AAaXb可知 精原细胞在减数第一次分裂后期常染色体未正常分离 导致携带等位基因A与a的染色体与X进入同一个次级精母细胞中 而另一个次级精母细胞中只含有Y染色体 在减数第二次分裂后期携带A的染色体在着丝点分裂后进入同一个精细胞中 所以另外三个精细胞的基因型分别是aXb Y Y A正确 答案A 2 2015 湖北黄梅 下图表示某哺乳动物 2n 24 产生生殖细胞的过程 以下说法错误的是 A 在 过程中某时期细胞的染色体组最多B 细胞中染色体数目减半发生于 过程中C 一个A细胞产生的C细胞染色体组成有212种D 该哺乳动物一定为雄性个体 解析 过程为精原细胞自身增殖过程 属于有丝分裂 在其分裂后期染色体组最多 有四个染色体组 A正确 过程属于减数分裂的第一次分裂 同源染色体的分离导致染色体数目减半 B正确 一个精原细胞产生的精细胞只有两种组合 C错误 该分裂过程的结果是产生了4个精子 因此该动物一定是雄性个体 D正确 答案C 考情二减数分裂的曲线图像3 2015 四川绵阳 下图为某二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图 据图分析正确的是 A 图 产生的子细胞一定为精细胞B 图中属于体细胞有丝分裂过程的有 C 图示5个细胞均具有同源染色体D 该生物的体细胞中均含有2个染色体组 解析图中 为有丝分裂图像 为减数分裂图像 其中 为减数第二次分裂后期图像 无同源染色体 该生物的体细胞在有丝分裂后期含有4个染色体组 由于该组细胞分裂图取自同一生物体 由图 可知该生物为雄性 故图 产生的子细胞一定为精细胞答案A 4 2015 济南模拟 如某动物细胞中DNA含量为2个单位 m 下图分别为一个雌性动物生殖细胞减数分裂DNA含量变化的曲线图和细胞示意图 请回答 1 细胞A是 细胞 与之相对应的曲线段是 以横轴上的数字段表示 2 细胞B有染色体组 个 与之相对应的曲线段是 3 细胞C中有 染色体 C细胞最终能形成 个成熟生殖细胞 4 曲线3 4时期DNA含量变化是由于 的结果 减数第二次分裂时 分离 分别进入两个子细胞 解析注意题中关键词 雌性动物 A B C依次表示减数第二次分裂前期 减数第二次分裂末期 减数第一次分裂前期的图像 曲线1 3表示减数第一次分裂前的间期 3 4表示减数第一次分裂前 中 后 末期 4 5表示减数第二次分裂前 中 后 末期 答案 1 次级卵母或第一极体4 5 2 15 6 或5 7 3 41 4 同源染色体分离姐妹染色单体 考情三观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片5 下图为小鼠精母细胞减数分裂某一时期的显微照片 该时期 多选 A 是减数分裂第一次分裂的前期B 是减数分裂第一次分裂的中期C 非姐妹染色单体发生了互换D 结束后 同源染色体发生联会 解析本题图中染色体排列无规则 故A正确 B错误 减数第一次分裂的前期 同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换 C正确 同源染色体的联会应发生在减数第一次分裂前期刚开始不久 而不是前期结束后 D错误 答案AC 6 2015 浙江模拟 如图是基因型为AaBb 两对基因独立遗传 的某动物组织切片显微图像 下列说法正确的是 A 按分裂过程判断 图中标号的先后顺序为 B 该动物为雌性 和 是次级卵母细胞C 基因A和基因a的分离发生在 细胞中D 正常分裂结束后能产生1种基因型的细胞 解析按分裂过程判断 图中标号的先后顺序为 该动物为雌性 是次级卵母细胞 是次级卵母细胞或第一极体 基因A和基因a的分离发生在 细胞中 正常分裂结束后能产生1种基因型的细胞 答案D