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2019-2020年高三生物 專題四 減數(shù)分裂、受精作用與胚胎工程 （第1課時）教案 一、教學內(nèi)容及考綱要求 知識內(nèi)容 要求 細胞的減數(shù)分裂及配子的形成過程 受精過程 C B 二、重要的結(jié)論性語句： 1.減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物,在形成成熟生殖細胞進行的細胞分裂,在分裂過程中,染色體復制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次.減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞減少一半。 2. 對于進行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用，對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定性，對于生物的遺傳變異都是十分重要的 三、重、難點知識歸類、整理 1.減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂方式，因此兩者有些方面相同，但由于是特殊的有絲分裂，所以必須搞清楚兩者的異同，并能夠正確識圖和繪圖。 比較項目 有絲分裂 減數(shù)分裂 不同點 分裂細胞類型 體細胞 原始的生殖細胞 同源染色體行為 無聯(lián)會 有聯(lián)會，出現(xiàn)四分體，相互分離，姐妹染色單體互換部分片段 細胞分裂次數(shù) 1次 2次 子細胞數(shù)目 2個 雄為4個，雌為（1+3）個 子細胞染色體數(shù) 與親代細胞相同 是親代細胞的一半 子細胞類型 體細胞 精子細胞或卵細胞 相同點 染色體復制一次，都出現(xiàn)紡錘體 意義 使生物個體發(fā)育中，親子代細胞間維持了遺傳性狀的穩(wěn)定性 減數(shù)分裂和受精作用使生物在系統(tǒng)發(fā)育中，親子代之間維持了遺傳的穩(wěn)定性 2.生殖細胞成熟過程中的幾種數(shù)量關系 (1)1精原細胞→1初級精母細胞→2次級精母細胞→4精子細胞→4精子 1卵原細胞→1初級卵母細胞→1次級卵母細胞+1極體→1卵細胞+3極體 (2)一個精原細胞產(chǎn)生的配子種類=2種(不考慮交叉互換，下同) 一個次級精母細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一種精原細胞產(chǎn)生的配子種類=種(n為同源染色體的對數(shù)) 一個卵原細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一個次級卵母細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一種次級卵母細胞產(chǎn)生的配子種類=種(n為同源染色體的對數(shù)) 3. 如何從細胞分裂圖像區(qū)分減數(shù)分裂與有絲分裂？ （1）細胞分裂圖的識別 有無同源染色體 無同源染色體 減數(shù)第二次分裂 有同源染色體 同源染色體沒有配對 有絲分裂 同源染色體兩兩配對 減數(shù)第一次分裂 特例:多倍體(例如四倍體)進行減數(shù)分裂，子細胞中有同源染色體，但可根據(jù)子細胞染色體數(shù)目減半，推斷是減數(shù)分裂。單倍體(例如玉米的單倍體)體細胞進行有絲分裂，子細胞中無同源染色體，但可根據(jù)子細胞是體細胞推出是有絲分裂。 （2）曲線圖的分析 A----有絲分裂過程染色體變化曲線 B----有絲分裂過程DNA變化曲線 C----減數(shù)分裂過程染色體變化曲線 D----減數(shù)分裂過程DNA變化曲線 4.減數(shù)分裂、受精作用與生物的變異 減數(shù)分裂是有性生殖生物變異的細胞學基礎 （1）間期復制→基因突變 （2）減Ⅰ前期，同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換→基因重組；減Ⅰ后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合→基因重組。 （3）減數(shù)分裂過程中，在染色體的復制、交叉互換、分離等過程中，都有可能發(fā)生異常，導致子細胞中染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目等的改變→染色體變異 （4）受精作用使父母雙方的遺傳物質(zhì)融合到了一起，使子代具有了雙親的遺傳性，使后代具有了更大的變異性。 （5）生殖方式與生物的變異和進化 生物的生殖包括有性生殖和無性生殖。在有性生殖過程中，需要經(jīng)過減數(shù)分裂和受精作用。在減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合以及同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換，使基因發(fā)生了重組；通過受精作用，來自父母雙親的遺傳物質(zhì)融合到了受精卵中，這些都使生物具有了較大的變異性。變異的豐富性為生物的進化提供了自然選擇的基礎，因而更有利于生物的進化發(fā)展，促進了生物多樣性的形成。生物界的演化進程大大加快了，使得當今的自然界這樣豐富多彩。 四、例題解析： 例1. 下圖為三個處于分裂期細胞的示意圖，下列敘述正確的是（　　） A.甲可能是丙的子細胞 B.乙、丙細胞不可能來自同一個體 C.甲、乙、丙三個細胞均含有二個染色體組 D.甲、乙、丙三個細胞均含有同源染色體 例2.下面是細胞分裂的五個示意圖以及染色體數(shù)目變化的曲線，請分析完成： （1）若這些細胞來自同一個生物，則該生物的體細胞染色體數(shù)為________條，不含同源染色體的細胞是________，圖A、B、C含有的染色體組數(shù)分別為________。若該個體有兩對等位基因（YyRr）分別位于兩對同源染色體上，則與圖D相對應的基因組成可能為________。 （２）與孟德爾的遺傳定律有關的主要是圖________，使子代細胞與親代細胞遺傳信息相同的過程與圖________有關。與圖F中曲線相對應的細胞有________。 （3）在雄牛的個體發(fā)育中會出現(xiàn)與圖________類似的過程，在雄蜂的個體發(fā)育中會出現(xiàn)與圖________類似的過程。 課堂練習 一 、單選題： 1．在哺乳動物的某一器官中，發(fā)現(xiàn)了如下細胞分裂圖像，下列有關敘述錯誤的是 A．甲圖處于減數(shù)分裂第一次分裂過程中，含有兩個四分體 B．在乙圖所示的細胞中，含有1對同源染色體，4個姐妹染色單體 C．丙圖所示過程可能會發(fā)生基因重組 D．該器官一定是動物的睪丸 2．下圖為精原細胞增殖以及形成精子過程示意圖。圖中標明了染色體與染色體上的基因。設①③細胞都處于染色體的著絲點向兩極移動的時期。 據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是 （ ） A.①中無同源染色體，染色體數(shù)目為4n，DNA數(shù)目為4a B.②中有同源染色體，染色體數(shù)目為2n，DNA數(shù)目為4a C.③中無同源染色體，染色體數(shù)目為2n，DNA數(shù)目為2a D.②有姐妹染色單體，①③均無姐妹染色單體 3．下圖為高等動物的一組細胞分裂圖象，下列分析判斷正確的是 （ ） A．乙產(chǎn)生的子細胞基因型為AaBbCC，丙產(chǎn)生的子細胞基因型為ABC和abc B．甲、乙、丙三個細胞中均含有二個染色體組，但只有丙中不含同源染色體 C．甲細胞形成乙細胞和丙細胞過程中產(chǎn)生的基因突變通常都能遺傳到子代個體中 D．丙細胞產(chǎn)生子細胞的過程中發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因自由組合 4、假設動物某精原細胞的2對等位基因（Aa、Bb）分別位于2對同源染色體上，該細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子時，可表示其減數(shù)第二次分裂后期染色體和基因變化的是（ ） 二、多選題： 5．右圖是某二倍體生物細胞分裂模式圖。據(jù)圖判斷該細胞的下列說法正確的是 （ ） A．有可能是次級精母細胞或是第一極體 B．1與2，3與4為同源染色體 C．有2個染色體組 D．若1是Y染色體，則2也是Y染色體，3和 4為常染色體 6．下面是關于高等動物減數(shù)分裂形成配子及受精作用的描述，其中錯誤的是（ ） A．每個卵細胞含有初級卵母細胞1/4的細胞質(zhì) B．在形成卵細胞的過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合 C．進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì) D．雌、雄配子彼此結(jié)合的機會相等，因為它們的數(shù)量相等 三、非選題： 7.下圖表示某動物的某個器官中的一些細胞圖像。請據(jù)圖回答： (1) 綜合分析可以斷定，該生物的體細胞內(nèi)含有 條染色體。A細胞核內(nèi)含有 個DNA分子。 (2)D細胞處在 期，B細胞正在進行 分裂。 (3)具有同源染色體的細胞 有 （用圖中字母表示）。 (4)在圖中B細胞的下一分裂時期 為 期，并且這一時期的主要特點是 。 (5)若圖示的細胞是由A細胞經(jīng)連續(xù)的變化得到的，用圖中的字母表示出細胞連續(xù)變化的先后順序 。 8.分析下列細胞分裂模式圖并回答有關問題： (1)Ａ細胞所處的細胞分裂方式和時期依次是： 　　分裂　　　　期 (2)分裂模式圖中符合圖E中曲線bc段的有 。 (3)圖B所示細胞含同源染色體 對。 (4)Ｅ圖中cd段的含義是　　　　　　　　　?。籥b段表示　　　　　　　　。 專題四：減數(shù)分裂、受精作用（第1課時） 課后練習 一、單選題： 1.下列細胞分裂時觀察不到紡錘體的是 （ ） ①細菌細胞 ②根的分生區(qū)細胞 ③蛙紅細胞 ④蛙的次級精母細胞 A.①③ B.③④ C.②③ D.①④ 2．顯微鏡下觀察到二倍體生物細胞中染色體為26條，則該細胞不可能處在（ ） A．有絲分裂后期 B．有絲分裂中期 C．減數(shù)第一次分裂中期 D．減數(shù)分裂第二次分裂后期 3. a、b、c、d分別是一些生物細胞某個分裂時期的示意圖，下列有關描述正確的是 （ ） A．a(chǎn)圖表示植物細胞有絲分裂中期 B．b圖表示人紅細胞分裂的某個階段 C．c圖細胞分裂后將產(chǎn)生1個次級卵母細胞和2個極體 D．d 圖細胞中含有8條染色單體 4．a(chǎn)和b屬于同一動物體內(nèi)的兩個細胞，通過對其核內(nèi)DNA分子含量的測定，發(fā)現(xiàn)a細胞中DNA含量是b細胞的兩倍，最可能的解釋是 A．a(chǎn)是正常體細胞，b是處于減數(shù)第一次分裂結(jié)束時的細胞 B．a(chǎn)是處于有絲分裂后期的細胞，b是處于有絲分裂前期的細胞 C．a(chǎn)是處于有絲分裂前期的細胞，b是處于減數(shù)第一次分裂后期的細胞 D．a(chǎn)處于有絲分裂中心體相互分離時，b處于次級性母細胞中染色體移向兩極時 5．下列關于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述，錯誤的是（ ） A．同源染色體分離的同時，等位基因也隨之分離 B．非同源染色體自由組合，使所有非等位基因之間也發(fā)生自由組合 C．染色單體分開時，復制而來的兩個基因也隨之分開 D．非同源染色體數(shù)量越多，非等位基因組合的種類也越多 6．右圖為有性生殖過程的圖解。基因突變和同源染色體的交叉互換均可發(fā)生在 （ ） A．①③ B．②⑥ C．④⑤ D．③⑥ 數(shù)量 8 4 0 a b c 7．右圖表示細胞分裂過程中，細胞內(nèi)染色體（a）、染色單體（b）和核DNA（c）的數(shù)量關系，假設該生物體細胞中含有8條染色體。那么該圖可表示細胞處于 （ ） A．有絲分裂中期 B．有絲分裂后期 C．減數(shù)第一次分裂后期 D．減數(shù)第二次分裂后期 8．如圖，甲乙丙丁為小鼠睪丸某細胞分裂過程中不同時期的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的比例圖，下列關于此圖的敘述中錯誤的是 A．甲圖可表示減數(shù)第一次分裂前期 B．乙圖可表示減數(shù)第二次分裂前期 C．丙圖可表示有絲分裂間期的某一階段 D．丁圖可表示有絲分裂后期 9.一個初級精母細胞在減數(shù)分裂的第一次分裂時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的次級精母細胞減數(shù)分裂的第二次分裂正常，另一個初級精母細胞減數(shù)分裂的第一次分裂正常，減數(shù)分裂的第二次分裂時，在兩個次級精母細胞中，有一個次級精母細胞的1條染色體的姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細胞可產(chǎn)生染色體數(shù)目不正常的配子（以下簡稱為不正常的配子）。上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂的最終結(jié)果應當是 A．兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常 B．前者產(chǎn)生一半不正常的配子，后者產(chǎn)生的配子都不正常 C．兩者都只產(chǎn)生一半不正常的配子 D．前者產(chǎn)生全部不正常的配子，后者只產(chǎn)生一半不正常配子 10．下圖是動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程，一個細胞中染色體數(shù)目變化規(guī)律的曲線和分裂過程中各分裂相之間的對應關系圖，其中錯誤有 （ ） A．0處 B．1處 C．2處 D．4處 二.多選題 11．下列有關減數(shù)分裂的敘述，正確的是( ) A．在某一個體中，從父親傳下來A、B、C、D四個著絲點，從母親傳下來a、b、c、d 四個著絲點，某一個配子從這樣的個體隨機獲得A、b、C、D四個著絲點的概率應是1/16 B．只有進行有性生殖的個體才能進行減數(shù)分裂，進行無性生殖的個體不可能進行減數(shù)分裂 C．由一個著絲點相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因一定是發(fā)生過同源染色體的交叉互換 D．在觀察一種植物組織時，發(fā)現(xiàn)其中既有進行有絲分裂的細胞，也有進行減數(shù)分裂的細胞，可以判定這是植物花的一部分 12．從某動物個體的睪丸中取出的兩個精細胞的染色體組成如右圖所示。如果不考慮染色體互換，關于這兩個精細胞的來源是( ) A．可能來自一個精原細胞 B．可能來自一個初級精母細胞 C．可能來自兩個初級精母細胞 D．可能來自一個次級精母細胞 13.細胞減數(shù)第一次分裂過程中會出現(xiàn)（ ） A．同源染色體配對（聯(lián)會） B．四分體中的非姐妹染色單體之間交叉、互換 C．同源染色體彼此分離 D．姐妹染色單體分離 三、非選題： 14．下圖A表示某哺乳動物的一個器官中一些處于分裂狀態(tài)的細胞圖像，圖B表示相關過程中細胞核內(nèi)DNA含量變化曲線示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ細胞分別對應圖B中的_________________區(qū)段。 (2)圖A中有同源染色體的細胞是________，有8條染色單體的細胞是___________，有2個染色體組的細胞是____________。圖B中___________對應的區(qū)段，細胞中染色體數(shù)一定為兩條。 (3)圖A中Ⅲ細胞經(jīng)過分裂形成的子細胞名稱是__________________。 (4)若—個細胞經(jīng)過圖B曲線所示過程，最多可產(chǎn)生________個子細胞；曲線中______對應的區(qū)段可能會發(fā)生基因重組；在對應的區(qū)段 中有可能發(fā)生基因突變。 15．下面是某生物的細胞分裂過程模式圖，請分析回答： A B C D E (1)在這些細胞中沒有同源染色體的是圖 ，圖A、C含有的染色體組數(shù)分別為 、 。 (2)若該個體有兩對等位基因（A和a，B和b）分別位于兩對同源染色體上，圖D的基因組成可能是_______ ___。 (3)將該生物的某部位經(jīng)低溫處理一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中某些細胞的染色體數(shù)目加倍，原因是 。用什么化學藥品處理也可得到類似的結(jié)果？ 16．下列是某種哺乳動物細胞分裂過程示意圖。據(jù)圖回答下列問題： （1）可在該種雌性動物體內(nèi)出現(xiàn)的細胞有 。 （2）D細胞產(chǎn)生的子細胞名稱是 。 （3）如果上圖細胞都來源于動物的性腺，寫出C、D、E各細胞的名稱。 （4）中心法則所表示的生命活動的內(nèi)容主要是在 細胞中進行；對上列細胞進行一定劑量的射線處理，能發(fā)生基因突變的細胞有 。 （5）若C、E細胞在此次分裂過程中都發(fā)生了基因突變，能將突變性狀遺傳給子代的是 ，原因是 。 （6）該種生物產(chǎn)生的子代各個體間及子代與親代間性狀差別很大，這與上列 細胞關系密切，理由是 。 17.下圖一是某生物有絲分裂過程中的某時期分裂圖像，圖二是分裂各階段細胞的核DNA和細胞質(zhì)中信使RNA含量的變化曲線。試回答下列有關問題： 分 裂 間 期 a b c d e 相對含量 細胞核DNA 細胞質(zhì)mRNA 細胞周期 分 裂 期 圖二 a 圖一 B （1）根據(jù)誘變育種原理，誘變劑發(fā)揮作用的時期是圖二的______階段（填圖中字母）。 （2）如果將此生物的細胞培養(yǎng)在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，則當細胞分裂至圖一所示時期時，細胞中含放射性的DNA占總DNA的 %（不考慮細胞質(zhì)中的DNA）。 （3）曲線表明，細胞分裂過程中核糖體功能最活躍的時期是 。 d~e段細胞質(zhì)中mRNA明顯減少，最可能的原因是 。 （4）在圖二的 期（填圖中字母）才能觀察到圖一所示的圖像，該生物的基因型為 。 專題四：減數(shù)分裂、受精作用與胚胎工程 （第1課時） 例1： 解析：甲中無同源染色體，且發(fā)生了著絲點的分開，所以為減數(shù)第二次分裂后期，含有二個染色體組；乙中有同源染色體且著絲點分開，為有絲分裂后期，含有四個染色體組；丙中發(fā)生了同源染色體的分開，為減數(shù)第一次分裂后期，含有二個染色體組，產(chǎn)生的一個次級精母細胞會出現(xiàn)同甲圖一致的變化，所以，甲可能是丙的子細胞。答案：A 例2：解析：A為有絲分裂后期，含有同源染色體；B為減數(shù)第一次分裂的后期，發(fā)生同源染色體的分開；C為有絲分裂中期，有同源染色體；D為減數(shù)第二次分裂后期，無同源染色體；E為減數(shù)第一次分裂的四分體時期，有同源染色體。兩對等位基因（YyRr）分別位于兩對同源染色體上，根據(jù)基因的自由組合定律，產(chǎn)生的精子細胞的基因組成為YR、Yr、yR、yr，同時產(chǎn)生的兩個精子細胞的基因型相同。與孟德爾的遺傳定律有關的是減數(shù)分裂，有絲分裂會保證子代的遺傳信息與子代相同。F顯示分裂后產(chǎn)生的子細胞的染色體數(shù)目減半，為減數(shù)分裂。雄牛是由受精卵發(fā)育成的，細胞分裂中有同源染色體；而雄蜂是由卵細胞直接發(fā)育成的，細胞中無同源染色體。 答案：（1）4　D　4、2、2　YYRR、YYrr、yyRR、yyrr （2）B　AC　BDE?。?）ABCDE　D 課堂練習： 一、選擇題：1B2A3B4B 5ACD 6AD 三、非選擇題 7（1）4；8 （2）有絲分裂中；減數(shù)第二次 （3）A、C、D （4）減數(shù)第二次分裂的后；著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體；（5）A→D→C→B→E→F 8、(1減數(shù)第一次分裂中　(2)A、B、C、D (3)2 (4)著絲點分裂　　DNA復制 課后練習： 一、選擇題1A2A3D4D5B6B7D8D9D10C11AD12ABC13ABC 三、非選擇題 14.(1)i、d、m (2)Ⅰ和Ⅱ Ⅰ Ⅰ和Ⅲ k、l(n) (3)(第二)極體 (4)8 g和i a和f 15.（1）D 4 2 （2）AABB或AAbb或aaBB或aabb （3）低溫抑制紡錘絲形成（或染色體已復制的細胞沒有完成分裂） 秋水仙素 16．（1）A、B、D、E、F （2）精細胞或極體 （3）初級精母細胞、次級精母細胞或第一極體、精原細胞或卵原細胞 （4）F F （5）C C細胞產(chǎn)生的子細胞是生殖細胞，E細胞產(chǎn)生的子細胞是體細胞，生殖細胞產(chǎn)生的突變能傳給子代，而高等動物體細胞突變一般是不能傳給子代的 （6）A、 C 這種性狀差異主要由基因重組引起，而基因重組就發(fā)生在A細胞和C細胞所示的過程中 17．（1）b　　（2）100 （3）a、c（或分裂間期） 分裂期染色體高度螺旋化，不能解旋并轉(zhuǎn)錄形成mRNA，且原來的mRNA不斷被分解 （4）d　　aB