2017-2018学年生物人教必修2课件第二章基因与染色体的关系第6课时

第6课时减数分裂中的数量变化分析及受精作用学习目标1.据图分析减数分裂中染色体、DNA和染色单体的数量变化(重难点)；2.理解配子中染色体组合的多样性(重点)；3.举例说明受精作用过程(重点)。|基础知识|一、配子中染色体组合的多样性原因非姐妹染色单体非同源染色体二、受精作用1.定义

和

相互识别、融合成为

的过程。2.过程精子卵细胞受精卵头部尾部卵细胞膜核核3.结果受精卵中的

数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半的

来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4.意义(1)子代呈现多样性，有利于生物在

中进化，体现了

的优越性。(2)对于维持每种生物(进行有性生殖的生物)前后代体细胞中

的恒定，对于生物的

，都具有重要意义。染色体染色体自然选择有性生殖染色体数目遗传和变异|自查自纠|1.四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换会增加配子的种类数(

)2.受精时，只有精子的头部进入卵细胞中(

)3.受精作用的实质是精子和卵细胞的细胞膜的融合(

)4.受精作用后，受精卵迅速增殖、分化(

)5.经过减数分裂和受精作用，使得生物前后代体细胞中染色体数目保持相对的稳定(

)答案1.√

2.√

3.×

4.√

5.√|图解图说|一个基因型为AaBb的精原细胞和个体产生的精子种类相同吗？提示：不同。一个AaBb的精原细胞只能产生两种精子AB、ab或Ab、aB。而个体产生的精子是四种AB、ab、Ab、aB。★当一个精子进入卵细胞后，卵细胞的细胞膜发生反应，阻止多精入卵。★受精过程中人体细胞核遗传物质含量的变化∶体细胞(23对)→配子(23条)→受精卵(23对)。探究点一有丝分裂、减数分裂及受精作用中染色体、DNA和染色单体的数量变化1.染色体数目的变化在下列坐标中画出减数分裂过程中的染色体数目变化。提示：(1)染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期，原因是同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致子细胞内染色体数目减半。(2)减数第二次分裂后期，染色体数目暂时加倍到与体细胞一样，原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，导致细胞内染色体数目暂时加倍。2.核DNA数目的变化在下列坐标中画出减数分裂过程中核DNA的数目变化。提示：(1)核DNA数目的加倍发生在减数第一次分裂前的间期，原因是DNA分子的复制。(2)核DNA数目减半发生了两次，原因分别是：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；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，导致子细胞核内DNA数目减半。3.染色单体数目的变化请在下列坐标中画出减数分裂过程中染色单体的数目变化。提示：染色单体形成于减数第一次分裂前的间期，可见于减数第一次分裂前、中、后、末期以及减数第二次分裂前、中期，消失于减数第二次分裂后期。4.下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化，图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。请据图思考下列问题：(1)图Ⅰ中的m和n分别表示哪种方式的细胞增殖？提示：m表示有丝分裂，n表示减数分裂。(2)图Ⅱ中哪段表示减数分裂？哪点表示受精作用？哪段表示有丝分裂？提示：ae段表示减数分裂，e点表示受精作用，eh段表示有丝分裂。(3)DNA数目增加的原因是什么？染色体是在哪种结构的牵引下才平均分配到细胞两极的？提示：DNA数目增加的原因是DNA的复制；染色体是在纺锤丝的牵引下移向细胞两极的。细胞的减数分裂过程中，染色体数目和核DNA含量变化曲线分析(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH段和f′h段)，染色体∶核DNA＝1∶1。(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF段和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离，并分别进入两个子细胞；ff′段——着丝点分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。5.下图Ⅰ～Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题：(1)图中①②③分别表示什么含义(染色体/DNA/染色单体)?提示：①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA。(2)图中Ⅱ可以表示哪种细胞增殖的哪个时期？哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化？提示：Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前期、中期和后期。Ⅲ和Ⅳ。【典例1】

如图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对本图的解释完全正确的是(

)A.同源染色体的联会发生在d～e的初期B.e点染色体数目为c，f点染色体数目又出现短时间的加倍C.e点同源染色体分离，f点染色体的着丝点分裂D.a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段尝试解答________解析细胞分裂间期，染色体完成复制，进入分裂期后，同源染色体就出现联会现象，应发生在c～d初期，e点完成减数第一次分裂，同源染色体发生了分离，染色体数目变为c；f点完成减数第二次分裂，每个子细胞中染色体数目仍为c条；e点表示同源染色体分离进入了两个子细胞中；f点表示着丝点分裂后形成的两条染色体分别进入到两个子细胞中；a～c段完成DNA的复制，表示间期；c～f段DNA连续两次减半，表示分裂期；f～g段表示完成分裂后精细胞变形为精子。答案D【跟踪训练】1.下图中，甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表(

)A.DNA分子数、染色体数、染色单体数B.染色体数、DNA分子数、染色单体数C.DNA分子数、染色单体数、染色体数D.染色单体数、染色体数、DNA分子数解析据图分析，甲、丁中d的数量为零，细胞进行减数分裂过程中只有染色单体的数目有可能为零，因此，d为染色单体数，可排除C、D选项。图乙、丙中的b为c的两倍，在细胞的减数分裂过程中，DNA分子数有可能为染色体数的两倍，反之不成立，因此b应为DNA分子数，c应为染色体数。答案A探究点二配子的多样性及受精作用1.某种能进行有性生殖的高等动物体细胞含有2对同源染色体A、a与B、b(如图所示)，请思考该动物形成的配子种类数的问题：(1)如果不发生交叉互换，则该动物的一个精原细胞或卵原细胞能形成几个精子和卵细胞？其染色体组成是怎样的？提示：一个精原细胞能形成四个精子，其染色体组成是AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB；一个卵原细胞只能形成一个卵细胞，其染色体组成是AB或ab或Ab或aB。(2)如果图中的A和a同源染色体在四分体时期发生了交叉互换，则一个精原细胞和一个卵原细胞又分别形成几种精子和卵细胞？提示：一个精原细胞会形成四种精子，一个卵原细胞会形成一种卵细胞。2.受精作用的实质是什么？受精作用有什么意义？提示：精子和卵细胞的细胞核的融合；通过减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异具有重要的意义。【典例2】

在减数分裂产生的配子内，染色体组成具有多样性，主要取决于(

)A.同源染色体的复制B.同源染色体的联会和分离C.非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合

D.染色体着丝点的分裂尝试解答________解析在减数分裂过程中，减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，在减数第一次分裂的后期会发生非同源染色体的自由组合，导致最终形成的配子内的染色体组成具有多样性。答案C【跟踪训练】2.右图为某雄性动物进行细胞分裂的示意图。相关判断正确的是(

)A.该细胞中染色体数∶DNA数＝1∶1B.①与②大小、形态、来源相同，故称为同源染色体C.③与④的分离发生在减数第一次分裂D.若此细胞产生的一个精细胞的染色体组成为①④，则另三个精细胞的染色体组成一定为①④、②③、②③解析图中的每条染色体上有两个DNA分子，A错误；①与②是一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方，所以①与②来源不同，B错误；③与④是一对同源染色体，同源染色体在减数第一次分裂发生分离，C正确；由于在减数分裂过程中可能发生交叉互换，所以另三个精子的染色体组成不一定是①④、②③、②③，而可能是4个精子的染色体组成互不相同，D错误。答案C1.下图中横坐标甲、乙、丙、丁表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化，可以与图中甲、乙、丙、丁相对应的细胞是(

)A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体解析由图可知，c的数目可以为0，则c表示染色单体。当细胞中存在染色单体时，染色单体数目＝核DNA分子数目＝2×染色体数目，则a表示核DNA分子数目，b表示染色体数目。初级精(卵)母细胞、处于减数第二次分裂前期和中期的次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体数目：核DNA分子数目：染色单体数目＝1∶2∶2，但初级精(卵)母细胞中的染色体数是次级精(卵)母细胞(或第一极体)中的2倍，故乙、丙对应的细胞分别是初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体)；DNA复制前的精(卵)原细胞中无染色单体，染色体数目和核DNA分子数目相同，精细胞或精子中无染色单体，但染色体数是精原细胞的一半，故甲、丁分别对应精(卵)原细胞、精细胞(精子)。答案B2.家鸽是进行有性生殖的生物，它之所以能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行(

)A.减数分裂和受精作用B.有丝分裂和受精作用C.减数分裂和有丝分裂D.染色体的复制和平均分配解析家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌雄生殖细胞，通过受精作用，雌雄配子结合形成受精卵，染色体数目恢复恒定。答案A3.若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是(

)A.A→B可表示DNA复制B.B→C可表示有丝分裂前期和中期C.C→D可表示染色体的着丝点分裂D.D→E可表示减数第二次分裂全过程解析D→E表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。答案D4.在某哺乳动物(体细胞染色体数＝24)的睾丸中，细胞甲和细胞乙的染色体、染色单体、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。下列关于细胞甲和细胞乙的分裂方式判断正确的是(

)A.细胞甲、乙可能都在进行减数分裂B.细胞甲、乙可能都在进行有丝分裂C.细胞甲不可能进行减数分裂，细胞乙可能进行有丝分裂D.细胞甲不可能进行有丝分裂，细胞乙可能进行减数分裂解析该哺乳动物体细胞染色体数目为24条，细胞甲中染色体、染色单体、核DNA数量依次为24、48、48，可以推测细胞甲可能处于有丝分裂或减数第一次分裂过程中；细胞乙中染色体、染