必修2 第3講 減數(shù)分裂與受精作用課件

第五單元遺傳的基本規(guī)律及細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)必修2一輪復(fù)習(xí)第一、第二章

遺傳的基本規(guī)律及細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)第3講減數(shù)分裂和受精作用

閱讀教材P16-25的內(nèi)容，完成面對(duì)面P87-88的知識(shí)清單填空。（12分鐘）一、減數(shù)分裂的概念1．適用范圍：_________的生物。2．特點(diǎn)：____________一次，細(xì)胞分裂兩次。3．結(jié)果：生殖細(xì)胞中的染色體_________。二、減數(shù)分裂過程1．減數(shù)分裂過程(以精子的形成為例)兩條姐妹染色單體有性生殖染色體復(fù)制數(shù)目減半姐妹染色單體赤道板2．卵細(xì)胞形成與精子形成的區(qū)分精子的形成卵細(xì)胞的形成產(chǎn)生部位________ 卵巢是否變形________ 不變形細(xì)胞質(zhì)分裂方式兩次均等分裂第一次不均等分裂,第二次_____________不均等分裂,________均等分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞數(shù)目1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可產(chǎn)生____個(gè)精子1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞只產(chǎn)生________個(gè)卵細(xì)胞睪丸變形次級(jí)卵母細(xì)胞極體41[提醒]

(1)減數(shù)第一次分裂過程中染色體的主要行為有：聯(lián)會(huì)形成四分體、同源染色體分離；(2)減數(shù)第二次分裂過程中染色體的主要行為有：著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。[解惑]

精子和卵細(xì)胞的形成都經(jīng)過了減數(shù)分裂過程，精子和卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)含量不相同。減數(shù)分裂過程中只是將核內(nèi)遺傳物質(zhì)減半，故精子和卵細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)含量相等;而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是隨機(jī)分配的，且卵細(xì)胞形成過程中細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過了兩次不均等分裂，故精子和卵細(xì)胞的質(zhì)遺傳物質(zhì)是不相同的。三、受精作用1.概念:卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為________的過程。受精卵頭部細(xì)胞膜染色體減數(shù)分裂的過程及受精作用1．精子、卵細(xì)胞形成過程(以哺乳動(dòng)物為例)及其異同點(diǎn)(1)減數(shù)分裂的概念分析對(duì)象進(jìn)行有性生殖的生物時(shí)期從原始生殖細(xì)胞(精原細(xì)胞/卵原細(xì)胞)發(fā)展為成熟生殖細(xì)胞(精子/卵細(xì)胞)的過程中(雌雄)生殖器官：動(dòng)物為卵巢和精巢(哺乳動(dòng)物為睪丸)；植物為雌蕊和雄蕊染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半場所

特點(diǎn)結(jié)果(3)精子、卵細(xì)胞形成過程(哺乳動(dòng)物)的相同點(diǎn)減數(shù)分裂過程中染色體的特殊行為完全一樣，表現(xiàn)在：①減Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體。②四分體時(shí)期，可發(fā)生交叉互換。③減Ⅰ后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合(這是基因分離定律、自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ))。④減Ⅰ完成，染色體數(shù)目減半。⑤減Ⅱ的主要特點(diǎn)都是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開。項(xiàng)目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂染色體主要行為有聯(lián)會(huì)、四分體現(xiàn)象，四分體中可能發(fā)生非姐妹染色單體的交叉互換，同源染色體分離，非同源染色體自由組合著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開染色單體無(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→無(0)同源染色體有(N對(duì))無產(chǎn)生子細(xì)胞次級(jí)性母細(xì)胞或第一極體精細(xì)胞或卵細(xì)胞和第二極體[提醒]

(1)減數(shù)第一次分裂的主要特點(diǎn)是同源染色體分離。減數(shù)第二次分裂的主要特點(diǎn)是著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開。(2)減數(shù)第一次分裂分開的是同源染色體，減數(shù)第二次分裂分開的是姐妹染色單體。3．減數(shù)分裂過程中幾種物質(zhì)的數(shù)量變化曲線分析4.減數(shù)分裂和受精作用的意義及減數(shù)分裂與遺傳、變異的關(guān)系(1)減數(shù)分裂和受精作用的意義①對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異都具有重要的意義。原因:減數(shù)分裂使生殖細(xì)胞(配子)中染色體數(shù)目比原來減少一半,而受精作用使其染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的染色體數(shù)目。其染色體的變化關(guān)系可表示如上圖(設(shè)生物體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N)。②同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。原因：其一，減數(shù)分裂形成配子時(shí),染色體組成具有多樣性,導(dǎo)致不同配子的遺傳物質(zhì)有差異；其二，受精過程中卵細(xì)胞和精子的結(jié)合是隨機(jī)的，導(dǎo)致形成的受精卵的遺傳物質(zhì)有差異。[提醒]

(1)精子、卵細(xì)胞是親子代之間聯(lián)系的橋梁，它們將親代的DNA傳遞給子代。(2)受精卵是新個(gè)體的第一個(gè)細(xì)胞，染色體一半來自父方，一半來自母方，但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方。(2)減數(shù)分裂是遺傳基本定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)分裂過程中等位基因伴隨同源染色體的分離而分離——分離定律的基礎(chǔ)，非同源染色體上的非等位基因伴隨非同源染色體的自由組合而自由組合——自由組合定律的基礎(chǔ)。下圖為細(xì)胞分裂和受精作用過程中，核DNA含量和染色體數(shù)目的變化，據(jù)圖分析正確的是(雙選)(

)A．具有染色單體的時(shí)期有CD、GH、MN、IJ段B．著絲點(diǎn)分裂只發(fā)生在DE、NO段C．GH段和OP段，細(xì)胞中含有的染色體數(shù)是相等的D．MN段相對(duì)于AB段發(fā)生了核DNA含量的加倍AD1．二倍體生物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA含量的變化如圖甲、乙、丙所示。圖中的①～④均涉及DNA分子減半，其原因完全相同的是(

)

A．①②

B．①③

C．②④

D．③④C名稱項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂不同點(diǎn)子細(xì)胞數(shù)目

1精原細(xì)胞→4精細(xì)胞1卵原細(xì)胞→1卵細(xì)胞＋3極體1母細(xì)胞→2子細(xì)胞分裂次數(shù)染色體復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)分裂2次染色體復(fù)制1次，細(xì)胞分裂1次同源染色體的行為有同源染色體的聯(lián)會(huì)、四分體，四分體中可能出現(xiàn)非姐妹染色單體的交叉互換及同源染色體分離現(xiàn)象有同源染色體，但不出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、四分體，無染色單體的交叉互換及同源染色體分離現(xiàn)象非同源染色體的行為自由組合不出現(xiàn)自由組合名稱項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂不同點(diǎn)子細(xì)胞染色體子細(xì)胞染色體數(shù)目減半子細(xì)胞染色體數(shù)目不變子細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)組成不一定相同(可遺傳變異有基因突變、基因重組和染色體變異)一般相同(可遺傳變異只有基因突變和染色體變異)

相同點(diǎn)①染色體都只復(fù)制一次；②分裂過程中都出現(xiàn)紡錘絲，都有核仁、核膜的消失與重建過程；③都有著絲點(diǎn)分裂和姐妹染色單體分開現(xiàn)象(3)有絲分裂與減數(shù)分裂主要時(shí)期細(xì)胞圖像比較有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期判斷步驟：中期判斷步驟：(4)據(jù)減數(shù)分裂后期細(xì)胞質(zhì)分裂方式判斷細(xì)胞類型3．有絲分裂與減數(shù)分裂的變化曲線比較(1)上圖中①和②為有絲分裂，③和④為減數(shù)分裂。判斷依據(jù):最終染色體和DNA減半的為減數(shù)分裂，與原細(xì)胞相等的為有絲分裂。(2)上圖中①和④為DNA變化曲線,②和③為染色體變化曲線。判斷依據(jù)：一開始加倍(即間期)且斜線上升(加倍需一定時(shí)間)的為DNA的變化曲線，滯后加倍(有絲分裂后期和減Ⅱ后期)且直線上升(瞬間完成加倍)的為染色體的變化曲線。(3)坐標(biāo)曲線中常考時(shí)期：間期、后期和末期。因?yàn)檫@幾個(gè)時(shí)期涉及到DNA、染色體、染色單體數(shù)量的變化，要求從坐標(biāo)曲線中識(shí)別出相應(yīng)時(shí)期。(2014·安徽皖南八校聯(lián)考)下圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。下列敘述正確的是(

)A．圖甲一定為次級(jí)精母細(xì)胞B．圖乙一定為初級(jí)精母細(xì)胞C．圖丙為次級(jí)卵母細(xì)胞或極體D．圖丙中的M、m為一對(duì)同源染色體B2．下圖為某生物細(xì)胞處于不同分裂時(shí)期的示意圖，下列敘述正確的是(雙選)(

)

A．甲、乙、丙中都有同源染色體B．卵巢中可能同時(shí)出現(xiàn)這三種細(xì)胞C．能夠出現(xiàn)基因重組的是乙D．丙的子細(xì)胞是精細(xì)胞BC1．思維誤區(qū)誤區(qū)1精子和卵細(xì)胞分裂圖像辨析錯(cuò)誤辨析減數(shù)分裂圖像涉及到精子和卵細(xì)胞的形成，題目中給定的一組圖像一般有三種情況：①只有精細(xì)胞的形成圖像；②只有卵細(xì)胞的形成圖像；③既有精細(xì)胞又有卵細(xì)胞的形成圖像。解題時(shí)首先要界定好是哪一種情況，界定方法如下：(1)題干中信息提示，若題干中告訴是雄性動(dòng)物體內(nèi)或精巢(睪丸)中發(fā)生的細(xì)胞分裂，則界定為情況①；若告訴是在雌性動(dòng)物或卵巢內(nèi)進(jìn)行，則為情況②；未提示考慮情況③。(2)據(jù)圖像特點(diǎn)分析，若細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，一定是情況②；若減Ⅰ后期細(xì)胞質(zhì)均等分裂，一定是情況①；若減Ⅱ后期細(xì)胞質(zhì)均等分裂則應(yīng)是情況③。(3)根據(jù)性染色體確定圖示中畫出性染色體，若為XY型性別決定，兩條同型性染色體可確定為雌性個(gè)體，即情況②；兩條異型性染色體可確定為雄性個(gè)體，即情況①。下列是某高等二倍體動(dòng)物處于細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像。下列敘述不正確的是(

)A．甲細(xì)胞不可能代表漿細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞B．乙細(xì)胞含有的兩條X染色體，不屬于同源染色體C．丙細(xì)胞的子細(xì)胞為卵細(xì)胞、極體或者精細(xì)胞D．丁細(xì)胞不可能發(fā)生A和a、B和b這兩對(duì)等位基因的分離C誤區(qū)2減數(shù)分裂過程中形成異常細(xì)胞原因的分析不到位辨析

(1)體細(xì)胞是AABB純合類型若形成的子細(xì)胞是AAB類型，則形成原因是減數(shù)分裂過程中，同源染色體未分離或姐妹染色單體未分開。(2)體細(xì)胞是AaBb雜合類型①若形成的子細(xì)胞是AaB或Aab或ABb或aBb類型，則形成原因是減數(shù)分裂過程中，同源染色體未分離；②若形成的子細(xì)胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb類型，則形成原因是減數(shù)分裂過程中，姐妹染色單體未分開。如圖表示雄果蠅體內(nèi)某細(xì)胞在分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)每條染色體DNA含量變化(甲曲線)和細(xì)胞中染色體數(shù)目變化(乙曲線)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)該細(xì)胞中DNA解旋主要發(fā)生在____________段。(2)細(xì)胞中含有同源染色體的時(shí)期在____________段。(3)EF段形成的原因是_______________________________。著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離BC(AC也可)AD(4)該細(xì)胞主要在____________段可能發(fā)生等位基因分離；導(dǎo)致同一條染色體的兩條姐妹染色單體相同位點(diǎn)出現(xiàn)不同基因的變化可發(fā)生在_________________段。(5)從曲線的________點(diǎn)開始，單個(gè)細(xì)胞中可能不含Y染色體,單個(gè)細(xì)胞中可能含兩個(gè)Y染色體的時(shí)期是______段。CDBC和CD(BD也可)DFG2．易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)1識(shí)圖區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體、非同源染色體、四分體、姐妹染色單體辨析

(1)不要混淆“聯(lián)會(huì)”、“形成四分體”的先與后，聯(lián)會(huì)在前，減Ⅰ前期，染色質(zhì)狀態(tài)下同源染色體就兩兩配對(duì)，造成了非姐妹染色單體(細(xì)絲狀)間交叉纏繞(為交叉互換提供可能性)，之后才是“高度螺旋化變短變粗”形成四分體。(2)“四分體”只存在于初級(jí)性母細(xì)胞中(減Ⅰ前期與中期)，次級(jí)性母細(xì)胞及整個(gè)有絲分裂過程不存在四分體(有絲分裂時(shí)可存在同源染色體，但無聯(lián)會(huì)行為故不形成四分體)。易錯(cuò)點(diǎn)3變異條件下產(chǎn)生配子的種類分析辨析

由圖可以看出，在只研究兩對(duì)同源染色體、三對(duì)基因的情況下,僅發(fā)生基因突變或基因重組,就能產(chǎn)生眾多類型的配子。易錯(cuò)點(diǎn)4繪圖類辨析明確體現(xiàn)不同種類細(xì)胞、不同分裂時(shí)期、不同分裂方式的一般方法，學(xué)會(huì)用題目的表達(dá)方式繪制中心體、紡錘絲、染色體等結(jié)構(gòu)。下圖甲、乙分別表示某基因組成為AaBbdd的雌性高等動(dòng)物細(xì)胞分裂過程中某時(shí)期的染色體基因示意圖和配子形成時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)量變化曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。(1)依據(jù)圖乙，寫出該種生物細(xì)胞分裂時(shí)，DNA數(shù)目的變化規(guī)律：____________________。(2)圖甲所示細(xì)胞名稱為______________。該細(xì)胞中含同源染色體和等位基因分別為________對(duì)。若1號(hào)染色體表示X染色體，則2號(hào)和4號(hào)染色體分別叫做____________________。(3)孟德爾的遺傳定律是通過減數(shù)第一次分裂后期的___________________________________________來實(shí)現(xiàn)的。(4)圖乙中的橫坐標(biāo)各數(shù)字中，________表示基因b與b的分開時(shí)期。6→12→6→3第一極體0、0常染色體和X染色體同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合8～9(5)請(qǐng)繪出與圖甲的發(fā)生相對(duì)應(yīng)的非等位基因隨非同源染色體自由組合的細(xì)胞時(shí)期圖像和與甲對(duì)應(yīng)的另一細(xì)胞產(chǎn)生的配子示意圖。觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片1．實(shí)驗(yàn)原理蝗蟲的精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成精細(xì)胞，再形成精子。此過程要經(jīng)過兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂：減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。在此過程中,細(xì)胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化,因而可據(jù)此識(shí)別減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期。2．實(shí)驗(yàn)材料的選取宜選用雄性個(gè)體生殖器官，其原因?yàn)椋?1)雄性個(gè)體產(chǎn)生精子數(shù)多于雌性個(gè)體產(chǎn)生卵細(xì)胞數(shù)。(2)在動(dòng)物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底，排卵時(shí)排出的僅僅是次級(jí)卵母細(xì)胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才繼續(xù)完成減Ⅱ分裂。3．實(shí)驗(yàn)流程(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)解離―→漂洗―→染色―→制片(2)顯微觀察[提醒]

精巢內(nèi)精原細(xì)胞既進(jìn)行有絲分裂，又進(jìn)行減數(shù)分裂,因此可以觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N等不同的細(xì)胞分裂圖像。某生物小組要探究減數(shù)分裂兩個(gè)階段所占時(shí)間長短，請(qǐng)幫助他們選擇合適的材料和試劑，完成實(shí)驗(yàn)。供選材料及用具：小鼠的肝臟、睪丸、腎臟、蘇丹Ⅲ染液、醋酸洋紅染液、健那綠染液、解離固定液。(1)選材：用_________作實(shí)驗(yàn)材料。(2)制片：①取少量組織液低滲處理后，放在____________中，一定時(shí)間后輕輕漂洗。②將漂洗后的組織液放在載玻片上，滴加適量______________________。③一定時(shí)間后加蓋玻片，________________。小鼠睪丸解離固定液醋酸洋紅染液壓片(3)觀察計(jì)算：①觀察多個(gè)視野，計(jì)數(shù)_____________________________________________及視野中細(xì)胞的總數(shù)。②算出每個(gè)視野中不同分裂階段細(xì)胞所占比例。③最后,_____________________________________________，即可大體表示不同分裂階段所占的時(shí)間比例。求不同視野中相同分裂階段細(xì)胞所占比例的平均值每個(gè)視野中處于不同分裂階段細(xì)胞的數(shù)目1．(2013·高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)關(guān)于同一個(gè)體中細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是(

)A．兩者前期染色體數(shù)目相同，染色體行為和DNA分子數(shù)目不同B．兩者中期染色體數(shù)目不同，染色體行為和DNA分子數(shù)目相同C．兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，DNA分子數(shù)目相同D．兩者末期染色體數(shù)目和染色體行為相同，DNA分子數(shù)目不同C當(dāng)堂訓(xùn)練2．(2013·高考江蘇卷)右圖為某生物一個(gè)細(xì)胞的分裂圖像,著絲點(diǎn)均在染色體端部,圖中1、2、3、4各表示一條染色體。下列表述正確的是(

)A．圖中細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂前期B．圖中細(xì)胞的染色體數(shù)是體細(xì)胞的2倍C．染色體1與2在后續(xù)的分裂過程中會(huì)相互分離D．染色體1與3必定會(huì)出現(xiàn)在同一子細(xì)胞中C3．(2013·高考江蘇卷)一個(gè)班級(jí)分組進(jìn)行減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)，下列操作及表述正確的是(

)A．換用高倍鏡時(shí)，從側(cè)面觀察，防止物鏡與裝片碰擦B．因觀察材料較少，性母細(xì)胞較小，顯微鏡視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮C.為觀察染色體不同層面的精細(xì)結(jié)構(gòu),用粗準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距D．一個(gè)視野中，用10×物鏡看到8個(gè)細(xì)胞，用40×物鏡則可看到32個(gè)細(xì)胞解析：由于高倍物鏡鏡頭較長，故換用高倍鏡時(shí)要從側(cè)面觀察，防止物鏡與裝片碰擦，A項(xiàng)正確；顯微鏡視野的亮度與觀察細(xì)胞的大小無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；要觀察染色體不同層面的精細(xì)結(jié)構(gòu)，需要用高倍物鏡，但換上高倍物鏡后只能通過調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋來調(diào)節(jié)焦距，C項(xiàng)錯(cuò)誤；放大倍數(shù)越