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第四單元細胞的生命歷程,第2講減數(shù)分裂和受精作用,[最新考綱]1.細胞的減數(shù)分裂(Ⅱ)2.動物配子的形成過程(Ⅱ)3.動物的受精過程(Ⅱ)4.實驗：觀察細胞的減數(shù)分裂,1．減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的分離，導致染色體數(shù)目減半。2．減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似，不同的是減數(shù)第二次分裂中不存在同源染色體。3．精子形成過程中，細胞質都是均等分裂的；卵細胞形成過程中，初級(次級)卵母細胞的細胞質不均等分裂，極體的細胞質均等分裂。,4．減數(shù)第一次分裂過程中染色體的行為主要有：同源染色體聯(lián)會形成四分體、同源染色體分離。5．減數(shù)第二次分裂過程中染色體的行為主要有：著絲點分裂，染色體數(shù)目暫時加倍。6．受精卵核內的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，其細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自卵細胞。,[課前導學]1．減數(shù)分裂的概念,知識點一減數(shù)分裂,有性生殖,成熟生殖細胞,分裂兩次,一半,花藥,精巢,2．精子形成各時期的主要特點[連一連],【答案】①－b－Ⅰ②－c－Ⅱ③－a－Ⅲ④－f－Ⅳ⑤－d－V⑥－e－Ⅵ,細胞分裂方式的判斷有絲同源不配對，減Ⅱ無源難成對，聯(lián)會形成四分體，同源分離是減Ⅰ。,3．精子、卵細胞的形成過程,初級精母,初級卵母,次級精母,次級卵母,4,1,4,[小題通關]1．思考判斷：(1)在減數(shù)分裂過程中，染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。()(2)哺乳動物精子形成時，在減數(shù)第一次分裂過程中均存在四分體。()(3)在減數(shù)第二次分裂的后期，染色體數(shù)目暫時是體細胞的兩倍。()(4)一個基因型為AaBb的精原細胞，在發(fā)生交叉互換的情況下，能產(chǎn)生四種類型的精子。()(5)玉米體細胞中有10對染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂后，卵細胞中染色體數(shù)目為5對。()【答案】(1)√(2)(3)(4)√(5),2．如圖為高等動物的細胞分裂示意圖，下列敘述正確的是()A．圖甲一定為次級精母細胞B．圖乙一定為初級精母細胞C．圖丙為次級卵母細胞或極體D．圖丙中的M、m為一對同源染色體,【答案】B【解析】圖甲處于減數(shù)第二次分裂后期，其細胞質是均等分裂的，可能為次級精母細胞或第一極體，A錯誤；圖乙處于減數(shù)第一次分裂后期，其細胞質是均等分裂的，所以應是初級精母細胞，B正確；圖丙處于減數(shù)第二次分裂后期，其細胞質是不均等分裂的，應是次級卵母細胞，不可能為極體，C錯誤；圖丙中的M、m不是同源染色體，應是姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體，D錯誤。,[課前導學]1．受精作用：受精作用是卵細胞與精子相互識別、融合為______(受精卵)的過程。2．受精作用的實質：精子、卵細胞的細胞核相互融合為一個________。3．過程：精子、卵細胞相互識別，精子頭部進入卵細胞，卵細胞的膜發(fā)生生理作用，阻止其他精子進入，精子的細胞核和卵細胞的細胞核融合，形成受精卵。,知識點二受精作用,合子,細胞核,4．結果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到________中的染色體數(shù)目，其中有一半染色體來自______(父方)，另一半來自________(母方)。5．減數(shù)分裂和受精作用的意義：__________________________________________________，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。,體細胞,精子,卵細胞,對于維持每種生物前后代體細胞中染色體,數(shù)目的恒定,[小題通關]有關受精作用的敘述中，不正確的是()A．受精卵中全部遺傳物質的一半來自精子B．受精時，精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合C．合子中的染色體數(shù)與本物種體細胞中的染色體數(shù)一致D．合子中的染色體一半來自父方，一半來自母方,【答案】A【解析】受精卵中的核遺傳物質一半來自精子，一半來自卵細胞，細胞質中的遺傳物質主要來自卵細胞，A錯誤；受精作用的實質是精子的細胞核與卵細胞的細胞核的融合，B正確；減數(shù)分裂過程使精子與卵細胞中的染色體數(shù)目為體細胞的一半，受精作用使受精卵中染色體數(shù)恢復本物種體細胞中染色體數(shù)目，C正確；受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，D正確。,1．減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的比較,減數(shù)分裂過程,2.減數(shù)分裂中染色體、核DNA數(shù)量變化(1)數(shù)量變化(體細胞染色體數(shù)為2n),(2)曲線模型①染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂末期，是由于同源染色體分開平均進入兩個子細胞造成的，減數(shù)第二次分裂時染色體數(shù)n→2n→n，沒有減半。②核DNA數(shù)量在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂時分別減半。,4．減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的類型(1)配子形成過程中的兩種數(shù)量關系和解讀,(2)一個具有n對同源染色體的精原細胞(或個體)產(chǎn)生配子的情況(不考慮交叉互換情況),(3)基因型為YyRr的個體(或精原細胞)產(chǎn)生配子的情況,(4)異常細胞的產(chǎn)生及原因判斷①有絲分裂異常,②減Ⅰ分裂同源染色體未分離③減Ⅱ分裂姐妹染色單體分開后移向同一極,根據(jù)染色體交叉互換示意圖回答問題：(1)交叉互換發(fā)生在哪一時期，是在哪些染色體之間發(fā)生？提示：減數(shù)第一次分裂前期；同源染色體的非姐妹染色單體之間。(2)交叉互換屬于哪種變異類型？提示：基因重組。(3)一個染色體組成為AaBb的精原細胞，在發(fā)生交叉互換的情況下，能產(chǎn)生幾種類型的精子？提示：AB、ab、Ab、aB四種類型的精子。,1．(2017年福建福州模擬)下圖為某一哺乳動物生殖發(fā)育過程中不同細胞的分裂方式示意圖，下列敘述中正確的是(),減數(shù)分裂各時期的特點分析,A．①②③④細胞中同源染色體分別有4、2、2、2對B．②所處的時期發(fā)生交叉互換，可能形成4種不同類型的生殖細胞C．①細胞在分裂末期形成細胞板，分裂成兩個子細胞D．一般不用該生物的性腺作為觀察分裂的實驗材料【答案】D【解析】④中沒有同源染色體；②中進行自由組合，處于減數(shù)第一次分裂后期而交叉互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期；動物細胞分裂過程中不形成細胞板；雌性哺乳動物卵巢中同一時期進行減數(shù)分裂的卵原細胞很少，并且它的分裂是不連續(xù)的，不適合用于觀察減數(shù)分裂。,2．下圖表示雄果蠅體內某細胞分裂過程中，細胞內每條染色體DNA含量變化(甲曲線)及與之對應的細胞中染色體數(shù)目變化(乙曲線)。下列說法不正確的是(),減數(shù)分裂中核DNA、染色體的數(shù)量變化,A．CD與FG對應的時間段，細胞中均含有兩個染色體組B．D點所對應時刻之后，單個細胞中可能不含Y染色體C．EF所對應的時間段，DNA含量的變化是由于同源染色體的分離D．BD對應的時間段，可發(fā)生姐妹染色單體相同位點上的基因變化【答案】C【解析】根據(jù)乙細胞中染色體數(shù)目變化曲線判斷，該細胞進行的是減數(shù)分裂。CD段為減數(shù)第一次分裂時期，F(xiàn)G為減數(shù)第二次分裂后期，前者有兩個染色體組，后者也有兩個染色體組；D點時刻為次級精母細胞，可能只含有Y染色體，也可能只含有X染色體；EF是因為著絲點斷裂，每條染色體的DNA減半；BD為間期，可能發(fā)生基因突變。,減數(shù)分裂過程中曲線圖和柱狀圖的提醒(1)在柱狀圖和曲線圖中“0”的含義不同①強調“0”不是表示圖中原點，而是表示染色單體數(shù)量為“0”。②在柱狀圖中，只要染色單體數(shù)不為“0”，染色單體數(shù)一定和核DNA分子數(shù)相等，而且都為染色體數(shù)的2倍。③在柱狀圖和曲線圖中，只有染色單體才會出現(xiàn)“0”。(2)正確理解坐標曲線圖中的“斜線”的含義①若不存在斜線，則為染色體的數(shù)量變化。②若有斜線，則為染色單體或核DNA分子數(shù)的變化。,1．減數(shù)分裂與有絲分裂的過程比較,減數(shù)分裂與有絲分裂的比較,2.“三結合法”判斷細胞分裂方式和時期(以二倍體生物為例)(1)結合不同分裂時期特點和模型進行判斷,3．分析細胞分裂與遺傳、變異問題(1)遺傳規(guī)律的細胞學本質(2)可遺傳變異的細胞學來源①基因突變：任何方式的細胞分裂過程中，都有遺傳物質的復制，受生物體內或體外各種因素的影響，都可導致DNA復制過程中發(fā)生差錯，從而發(fā)生基因突變。,(3)細胞分裂與生物變異的關系,1．(2017年河南豫南九校質檢)對下列二倍體生物細胞分裂圖形的分析，正確的是()A．圖中②③屬于有絲分裂圖像，①屬于減數(shù)分裂圖像B．若圖②為某生物的一個精原細胞，則該細胞可產(chǎn)生4種配子,考查減數(shù)分裂與有絲分裂的過程及圖像,C．圖④代表細胞分裂過程中DNA含量的變化情況，則圖③位于圖④的BC段D．若圖①所示的細胞是某細胞X通過分裂形成的，則X內曾出現(xiàn)過3個四分體【答案】D【解析】圖中①③細胞內無同源染色體，是細胞減數(shù)分裂圖像，②內有同源染色體，是細胞有絲分裂中期的圖像；一個精原細胞只能產(chǎn)生4個兩兩相同的2種配子；圖③無姐妹染色單體，每條染色體上DNA含量為1，位于圖④的DE段；根據(jù)圖①可以推斷出體細胞內含有3對同源染色體，減數(shù)分裂過程中會形成3個四分體。,2．下圖Ⅰ表示細胞分裂過程中核DNA的數(shù)目變化，圖Ⅱ表示二倍體生物細胞分裂過程中染色體數(shù)目變化。據(jù)圖分析，下列說法正確的是(),有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、核DNA數(shù)量變化分析,A．圖Ⅰ中染色體數(shù)目加倍發(fā)生在①②④⑤4個時期B．圖Ⅰ中只有③⑥⑦時期的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相等C．圖Ⅱ中ab段細胞的染色體中一定不存在同源染色體，僅bc段細胞中有同源染色體D．圖Ⅱ中e的產(chǎn)生是受精作用的結果，fg段細胞中染色體數(shù)目∶核DNA數(shù)目＝1∶1【答案】D,【解析】圖Ⅰ中，m為有絲分裂，n為減數(shù)分裂。其中染色體數(shù)目的加倍發(fā)生在②⑥兩個時期；⑥為減數(shù)第二次分裂時期，其中前期、中期細胞的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目不等。圖Ⅱ中ae段為減數(shù)分裂，e為受精作用，eh段為有絲分裂。ab段為減數(shù)第一次分裂，細胞中有同源染色體，be段細胞中沒有同源染色體。e的產(chǎn)生是受精作用的結果，fg段細胞處于有絲分裂后期，故此段細胞中染色體數(shù)目∶核DNA數(shù)目＝1∶1。,“三看法”判斷有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體、核DNA數(shù)目變化(以二倍體生物為例),[實驗理論]1．實驗原理(1)蝗蟲的精母細胞進行減數(shù)分裂形成精細胞，再形成精子。此過程要經(jīng)過兩次連續(xù)的細胞分裂：減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。(2)在減數(shù)分裂過程中，細胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化，因而可據(jù)此識別減數(shù)分裂的各個時期。,實驗：觀察細胞的減數(shù)分裂,2．實驗步驟(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)：解離→漂洗→染色→壓片。(2)顯微觀察,[診斷小練]1．某生物興趣小組在觀察蝗蟲精巢細胞分裂固定裝片后，推測每個細胞()A．分裂前都進行DNA分子的復制B．分裂時同源染色體都進行聯(lián)會C．分裂時姐妹染色單體都會分離D．分裂后的子細胞中都含性染色體【答案】D,【解析】蝗蟲精巢中的細胞有的進行減數(shù)分裂，有的進行有絲分裂。DNA分子的復制發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，次級精母細胞在進行減數(shù)第二次分裂前不會發(fā)生DNA分子的復制，A錯誤；同源染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，進行有絲分裂的細胞中不會發(fā)生同源染色體聯(lián)會的現(xiàn)象，處于減數(shù)第二次分裂的細胞(次級精母細胞)中沒有同源染色體，B錯誤；初級精母細胞在進行減數(shù)第一次分裂時，不會發(fā)生姐妹染色單體的分離，C錯誤；有絲分裂所形成的子細胞，其染色體組成與親代細胞相同，含有X、Y兩條性染色體，初級精母細胞在進行減數(shù)第一次分裂過程中，由于同源染色體的分離，使其產(chǎn)生的每個次級精母細胞中含有1條性染色體：X或Y，次級精母細胞通過減數(shù)第二次分裂所形成的精細胞中含有1條性染色體，D正確。,2．下列關于觀察減數(shù)分裂實驗的敘述中，錯誤的是()A．可用蝗蟲卵母細胞的固定裝片觀察減數(shù)分裂B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片更容易觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象C．能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中，可能會觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象D．用洋蔥根尖制成裝片，能觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象【答案】D,【解析】蝗蟲的卵母細胞能進行減數(shù)分裂，可用來做觀察減數(shù)分裂的材料；桃花的雄蕊數(shù)目要大于雌蕊數(shù)目，因此觀察減數(shù)分裂時選擇雄蕊易觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象；聯(lián)會現(xiàn)象發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，因此能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中，可能會觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象；洋蔥根尖細胞進行的是有絲分裂，不能觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象。,