高考生物一轮复习 第4单元 细胞的生命历程（含减数分裂和受精作用）第3讲 减数分裂和受精作用课件 新人教版必修1.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 细胞的生命历程 含减数分裂和受精作用 必修一 第四单元 第三讲减数分裂和受精作用 第四单元 1 细胞的减数分裂 2 动物配子的形成过程 3 动物的受精过程 4 实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 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 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 染色体复制一次 细胞连续分裂两次 一半 二 细胞分裂过程中染色体的行为1 减数第一次分裂 连线 2 减数第二次分裂过程 1 画出中期和后期细胞分裂图 2 写出上述两个时期染色体的变化 中期 染色体排列在 上 后期 着丝点一分为二 变成染色体 染色体数目加倍 赤道板 染色单体 1 写出下列细胞可能的名称a b c 2 写出 过程中染色体的主要变化 联会 四分体交叉互换 分离 分裂 分开 3 若图解换成卵原细胞 则a细胞表示 b细胞表示 c细胞表示 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 同源染色体 着丝点 染色单体 初级卵母细胞 次级卵母细胞和极体 卵细胞和极体 4 精子和卵细胞形成过程的差异 均等分裂 不均等分裂 变形 4 1 3 巧学妙记口诀记忆减数分裂过程性原细胞作准备 初母细胞先联会 排板以后同源分 从此染色不成对 次母似与有丝同 排板接着点裂匆 姐妹道别两极去 再次质分各西东 染色一复胞二裂 数目减半同源别 精质平分卵相异 成熟配子数有别 四 受精作用1 概念 相互识别 融合成为 的过程 2 实质精子的 与卵细胞的细胞核融合 3 结果受精卵中 与体细胞相同 其中一半来自父方 另一半来自 卵细胞和精子 受精卵 细胞核 染色体数目 母方 如图为有性生殖过程示意图 5 人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1 223 6 1个卵原细胞只能产生1个卵细胞 而1个精原细胞能形成4个精细胞 7 减数分裂形成配子过程中实现了基因重组 造成有性生殖后代的多样性 8 受精卵中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 答案c解析受精时精子和卵细胞的随机结合是遗传多样性的原因 解析有丝分裂前期核膜解体 核仁消失 末期核膜 核仁再现 a错误 减 前期和后期分别发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换与非同源染色体间的自由组合 这两种变异都属于基因重组 b正确 正常情况下 减数第二次分裂后期次级卵母细胞中会出现形态 大小相同的染色体 它们是由同一条染色体的染色单体分开形成的 不是同源染色体 此时细胞有2个染色体组 c错误 由于减 后期的同源染色体分离 减 后期姐妹染色单体分离 此时细胞中只有2个染色体组 d错误 解析该种细胞处于有丝分裂中期时 染色体数目不变 仍为2n 但每条染色体上有2条姐妹染色体 每条染色体单体含有一个dna分子 故为图 所示 该种细胞完成减数第一次分裂后 染色体数目减半 在减数第二次分裂的后期 由于着丝点一分为二 姐妹染色单体变成染色体 染色体数目加倍 恢复到体细胞中的染色体数目2n 染色单体消失 每条染色体上含有一个dna分子 故为图 所示 答案b解析图中 和 属于dna含量变化曲线图 而减数分裂过程中产生的配子中dna数会减半 故 为减数分裂过程中dna含量变化曲线图 则为有丝分裂过程中dna含量变化曲线图 图中 和 为染色体数目变化曲线图 有丝分裂过程中染色体数目会出现加倍 即变为体细胞中染色体数目的两倍 故 为有丝分裂过程中染色体数目变化曲线图 为减数分裂过程中染色体数目变化曲线图 减数分裂过程中相关概念辨析 2 非同源染色体是指形态 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 该时期已完成复制 染色单体已形成 即一对同源染色体含4条染色单体 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 不同着丝点连接着的两条染色单体 如图中的a和b b a 和b b 等 4 交叉互换 1 图示 2 时期 减数第一次分裂前期 四分体时期 3 范围 同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段 4 交换对象 等位基因 b b 交换 5 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 染色单体未交换 和ab ab 交换的结果 四种配子 产生可遗传变异 高考警示 1 1个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条染色单体 4个dna分子 8条脱氧核苷酸链 2 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 同源染色体既可以是复制之前不含染色单体也可以是复制之后含染色单体 解析精子是精原细胞经过两次分裂得到的 其染色体是精原细胞的一半 因此精原细胞中有同源染色体16对 初级精母细胞是精原细胞复制产生的 1条染色体含2个染色单体 2个dna 4条dna单链 答案a 解析一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体 两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后 是相同的染色体 并非同源染色体 四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构 出现在同源染色体联会后 即前期和中期 在后期同源染色体分开 四分体消失 在减数第一次分裂过程中 只有配对的染色体才能称为同源染色体 复制后的同源染色体联会后形成四分体 每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 答案a 技巧点拨 同源染色体的判断方法 1 看有无染色体配对 形成四分体的现象 配对形成四分体的染色体为同源染色体 2 看有无交叉互换的发生 发生交叉互换的染色体为同源染色体 3 看细胞所处的时期 减数第二次分裂过程中不存在同源染色体 减数第二次分裂后期 上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体 而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体 4 看染色体的大小 形状 如果不是减数第二次分裂 则 有丝分裂后期 每一极中大小 形状相同的为同源染色体 上下对应的染色体不是 其他时期 大小 形状相同的染色体一般为同源染色体 1 减数分裂中精 卵细胞形成过程流程图对于减数分裂过程主要是理解染色体的变化规律 这是一个难点 可通过构建流程图加强对染色体变化的理解和记忆 精子和卵细胞的形成过程及受精作用 2 减数第一次分裂与第二次分裂的区别 高考警示 1 染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期 2 减数第一次分裂中同源染色体的分离导致染色体数目减半 3 减数第二次分裂与有丝分裂相似 但不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体 3 精子和卵细胞形成过程的比较 高考警示 1 卵细胞体积很大 细胞质中存有大量营养物质 为早期胚胎发育提供营养 2 精子需经变形才能形成 其体积小 游动灵活 易与卵细胞结合 4 减数分裂和受精作用的意义 1 同一双亲的后代呈现多样性 有利于生物在自然选择中进化 体现了有性生殖的优越性 原因 减数分裂形成配子时 染色体组成具有多样性 导致不同配子的遗传物质有差异 受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的 2 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 对于生物的遗传和变异都具有重要的意义 原因 减数分裂使生殖细胞 配子 中染色体数目比原来减少一半 而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目 其染色体的变化关系可表示如下 设生物体细胞的染色体数为2n 精子 卵细胞是亲子代之间联系的桥梁 它们将亲代的dna传递给子代 受精卵是新个体的第一个细胞 染色体一半来自父方 一半来自母方 但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方 解析由图 中性染色体组成可知 图 细胞为雄果蝇精原细胞 图 细胞是图 细胞经过减数第一次分裂形成的 此过程中发生了染色体的复制 同源染色体的联会与分离 非同源染色体的自由组合 产生的细胞应该是次级精母细胞 次级精母细胞中没有同源染色体 图 细胞是减数第二次分裂形成的 该过程中着丝点分开 姐妹染色单体分离 形成4个精细胞a b c d 其染色体组成是a和b相同 c和d相同 图 一定是4个精细胞 不可能是1个卵细胞和3个极体 答案b 解析本题考查精子和卵细胞形成过程的区别 精子的形成过程中细胞质是均等分裂的 而卵细胞的形成过程中细胞质会出现不均等分裂 由题图可知同源染色体分离 该细胞有2对同源染色体 8个dna分子 8条染色单体 所以该细胞正在进行减数第一次分裂 是初级卵母细胞 且同源染色体分离时 非同源染色体自由组合 初级卵母细胞分裂产生一个次级卵母细胞和一个第一极体 其中只有次级卵母细胞才会分裂产生卵细胞 卵细胞具有生殖功能 答案d 技巧点拨 1 减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离 减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂 姐妹染色单体分开 减数第一次分裂分开的是同源染色体 减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体 2 减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 若是一个个体 则可产生2n种配子 n代表同源染色体的对数或等位基因的对数 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 精细胞 例如yyrr基因型的个体产生配子情况如下 3 减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础 减 前的间期复制 基因突变 减 前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 基因重组 减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变 染色体变异 1 具体数量变化 减数分裂过程中核dna 染色单体 染色体组数量变化 设正常体细胞中染色体为2n 2 染色体 dna数量变化曲线 1 染色体数量变化曲线分析 ab段表示减数第一次分裂末期 同源染色体分离 分别进入两个次级性母细胞 导致子细胞内染色体数目减半 cd段表示减数第二次分裂后期 着丝点分裂导致细胞内染色体数目暂时加倍 2 核dna数量变化曲线ef段表示减数第一次分裂前的间期 染色体复制导致细胞核内dna数目暂时加倍 gh段表示减数第一次分裂末期 同源染色体分开分别进入两个子细胞 导致子细胞核内dna数目减半 ij段表示减数第二次分裂末期 分开后的姐妹染色单体成为染色体 分别进入两个子细胞 导致精细胞 或卵细胞 核内dna减半 3 每条染色体dna含量或染色体 dna值曲线图 相关解读 a 甲图中cd段一定发生在有丝分裂后期b 甲图中的ab段若发生在高等哺乳动物的精巢中 细胞肯定进行减数分裂c 乙图中a时期染色体 染色单体 dna的比例为1 2 2d 乙图中的cd段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半 解析甲图纵坐标为一条染色体中dna含量 故cd段可能是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 甲图中ab段可能是有丝分裂间期中的dna复制 也可能是减数第一次分裂前的间期的dna复制 精原细胞既能进行有丝分裂也能进行减数分裂 乙图中a时期已完成染色体的复制 故染色体 染色单体 dna的比例为1 2 2 乙图中的cd段细胞可以为减数第二次分裂期的细胞 其中减数第二次分裂的后期和末期细胞内的染色体数目与正常体细胞相同 答案c 1 若图 中的2和6表示两个y染色体 则此图可以表示的细胞是 a 体细胞b 初级卵母细胞c 初级精母细胞d 次级精母细胞 2 该生物体细胞中染色体数最多有 条 假设该生物的一个初级精母细胞中的一条染色体上的dna分子用15n进行全标记 正常情况下 在该细胞分裂形成的精子细胞中 含15n的精子所占比例为 3 图 中有 个染色单体 如果 上某位点有基因b 上相应位点的基因是b 发生这种变化的原因可能有 4 图 细胞中染色体 染色单体 dna数量关系可用图 中的 表示 解析 1 若图 中的2和6表示两个y染色体 说明该细胞为雄性动物的细胞 由该细胞所处的时期来看为有丝分裂的后期 体细胞或精原细胞进行有丝分裂 2 从图中细胞所处的时期及所含的染色体数可以确定正常体细胞中有4条染色体 有丝分裂的后期有8条染色体 3 图 中有4个染色单体 两条染色体 如 上某位点有基因b 上相应位点的基因是b 发生这种变化可能有两种情况即同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换或基因突变 4 图 所示的细胞为减数第二次分裂中期的细胞 无同源染色体 但细胞中每条染色体上都有两条染色单体 故染色体 染色单体 dna数量关系可用图 中的乙来表示 答案 1 a 2 850 4 4基因突变或交叉互换 4 乙 技巧点拨 关注染色体和dna变化曲线的变式 直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形 反映的也是染色体 核dna或染色单体数量的变化关系 解题思路与坐标曲线图基本相同 但对染色单体的分析显得尤为重要 在直方图中 染色体和dna的含量不可能是0 但染色单体会因着丝点的分裂而消失 所以直方图中表示的某结构如出现0 则其一定表示染色单体 如下图所示 1 分裂过程的比较 减数分裂与有丝分裂的比较 2 分裂图像的比较 3 据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型 高考警示 三看法 判断细胞分裂方式 1 甲图中的a b分别处于什么分裂什么时期 a b 2 乙图中8处发生的生理过程叫 3 乙图细胞内含有染色单体的区间是 和9 11 不含同源染色体的区间是 4 若该生物体细胞中染色体数为20条 则一个细胞在4 5时期染色体数目为 条 5 同源染色体的分离发生在区间 6 时期6与11的共同点是 7 甲图中b细胞对应乙图中的区间是 形成的子细胞是 解析 1 甲图中的a姐妹染色单体分开 同侧存在同源染色体 属于有丝分裂后期 b表示四分体分开 是减数第一次分裂后期 2 乙图中曲线a表示dna相对含量 曲线b表示染色体的相对含量 8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍 说明进行了受精作用 3 减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体 即区间1 6和9 11存在染色单体 不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中 4 根据曲线可知4 5时期染色体数目为20条 5 同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期 即区间3 4 6 6和11共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍 都存在姐妹染色单体分开的情况 7 甲图中的b是减数第一次分裂后期 染色体将要减半 因为是雌性动物 所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞 答案 1 有丝分裂后期减数第一次分裂后期 2 受精作用 3 1 65 8 4 20 5 3 4 6 着丝点分裂 染色体分别向两极移动 且染色体数目加倍 7 3 4极体和次级卵母细胞 技巧点拨 根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧 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 而竖直下降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 1 观察目的 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 识别减数分裂不同阶段的染色体的形态 位置和数目 加深对减数分裂过程的理解 实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 2 观察步骤 高考警示 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 才继续完成减数第二次分裂 2 精巢内精原细胞既进行有丝分裂 又进行减数分裂 因此可能观察到染色体数为n 2n 4n等不同的细胞分裂图像 c 如果移向两极的染色体数目不同 说明该细胞发生了染色体数目的变异d 无变异情况下 若移向两极的染色体形态有差异 说明该细胞处于减数第一次分裂后期解析如果每条染色体上均不含染色单体 则该细胞可能处于减数第二次分裂后期 也可能处于有丝分裂后期 答案b 2 制片 取少量组织低渗处理后 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 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 解析观察减数分裂应选取生殖器官 本题应选取 小鼠 睾丸 制片过程为 解离 漂洗 染色 制片 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 减数第一次分裂中期 减数第二次分裂中期 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 思维导图 要点强记1 减数第一次分裂过程中 同源染色体的分离 导致染色体数目减半 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 减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有 同源染色体联会形成四分体 同源染色体分离 5 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 6 受精卵核内的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞 解析在减数分裂及有丝分裂过程中dna含量加倍的时期分别有 减数第一次分裂前的间期dna复制之后 前期 中期 后期和末期变成2个细胞之前 有丝分裂的间期dna复制之后 前期 中期 后期和末期变成两个细胞之前 而题干信息表明是皮肤细胞 皮肤细胞不能进行减数分裂 所以只有选项a正确 在减数分裂的第一次细胞分裂过程中 1号和2号染色体若移向一极 3号和4号染色体则移向另一极 在减数分裂的第一次细胞分裂过程中 1号和3号染色体若移向一极 2号和4号染色体则移向另一极 a b c d 答案b 解析1号和2号的形态大小相同 判断是同源染色体 同源染色体的一条来自父方 一条来自母方 图中1号和2号 3号和4号是同源染色体 所以如果1号来自父方 则2号来自母方 在减数