1、第2讲 减数分裂和受精作用,-2-,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。,-3-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,精子和卵细胞的形成 1.减数分裂的概念理解,-4-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.精子形成过程中各时期的主要特点(连线),-5-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,教材深挖细胞分裂过程中,DNA分子数目加倍与染色体数目加倍的原因分别是什么?分别发生在什么时期? 提示:DNA分子数目加倍的原因是DNA复制,发生在间期;染色体数目加倍的原因是着丝点一分为二,发生在有丝分
2、裂的后期和减数第二次分裂的后期。,-6-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.比较精子和卵细胞形成过程的差异,4.配子中染色体组合多样性的原因 (1)同源染色体的分离和非同源染色体的 自由组合 。 (2)同源染色体的非姐妹染色单体之间发生 交叉互换 。,-7-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,5.受精作用 (1)概念:指精子和卵细胞相互识别、融合为 受精卵 的过程。 (2)过程 细胞膜融合精子的 头部 进入卵细胞( 尾部 留在外面)卵细胞的 细胞膜 发生复杂生理反应,阻止其他精子再进入精子和卵细胞的 细胞核 相互融合受精卵 (3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到 体细胞 中的
3、染色体数目,其中有一半染色体来自 精子 (父方),另一半来自 卵细胞 (母方)。 (4)减数分裂和受精作用的意义: 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,都是十分重要的。,-8-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,教材深挖精子与卵细胞的识别体现了细胞膜的哪一功能? 提示:精卵识别体现了细胞膜的信息交流功能。,-9-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)减数第一次分裂过程中同源染色体先分离,后联会。 ( ) (2)减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开。( ) (3)减数第一次分裂染色体数目不变,减数第二次分裂染色体数目减半。(
4、 ) (4)交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体之间。( ) (5)减数第一次分裂过程中,着丝点分裂导致染色体数目减半。( ) (6)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。 ( ) (7)卵细胞形成过程中,细胞质都是均等分裂的。 ( ),-10-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(8)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。( ) (9)姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中。( ) (10)受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。 ( ) (11)一个基因型为AaBb的精原细胞,在发生交叉互换的情况下,能产生四种
5、类型的精子。( ) (12)受精的实质是精子进入卵细胞中。( ) (13)减数分裂和受精作用能够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有重要意义。( ),-11-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成几个精子?有几种类型(不考虑互换)? 提示:4;2。 2.1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成几个卵细胞?有几种类型? 提示:1;1。 3.1个体细胞中含n对同源染色体的雄性生物体,经过减数分裂理论上能产生多少种精子? 提示:2n。,-12-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 减数分
6、裂的过程 1.基因型为Rr的动物,在其精子形成过程中,基因R和R、r和r、R和r的分离,分别发生在( ) 精原细胞形成初级精母细胞 初级精母细胞形成次级精母细胞 次级精母细胞形成精细胞 精细胞形成精子 A. B. C. D.,答案,解析,-13-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.右上图为高等动物细胞分裂的示意图,下列叙述正确的是( )A.图甲一定为次级精母细胞 B.图乙一定为初级精母细胞 C.图丙为次级卵母细胞或极体 D.图丙中的M、m为一对同源染色体,答案,解析,-14-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 精子与卵细胞的形成过程 3.右图为某生物一个细胞的部分分裂图
7、像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )A.图中细胞处于减数第二次分裂前期 B.图中细胞的染色体数是体细胞的2倍 C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离 D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中,答案,解析,-15-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向3 减数分裂过程中配子类型及其来源分析 4.某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上,下图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型判断,这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)?( )A.2个 B.3个 C.4个 D.5个,答案,解析,-16-,核心梳理,提能探究,考向感悟
8、,归纳总结,5.下图是某种生物的精细胞,根据图中染色体类型和数目判断,来自同一个次级精母细胞的是( )A. B. C. D.,答案,解析,-17-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,“四看法”判断同源染色体 (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(二倍体生物) 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,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。,-18-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(4)看染色
9、体的大小、形状(二倍体生物) 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同源染色体); 其他时期(除后期),大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。,-19-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,减数分裂与有丝分裂的比较 1.二倍体生物细胞三个时期分裂方式的判断 (1)三个前期图的判断,判断步骤,-20-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,结论:A为 有丝分裂 前期,B为 减数第一次分裂 前期,C为 减数第二次分裂 前期。,-21-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)三个中期图的判断,判断步骤着丝点是否排列在赤道
10、板上,结论:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。,-22-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(3)三个后期图的判断,判断步骤染色体是否含有染色单体,结论:A为 有丝分裂 后期,B为 减数第二次分裂 后期,C为 减数第一次分裂 后期。,-23-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.关于减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA分子数目变化曲线的判断 (1)模型,-24-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)判断,-25-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异,仅发生在减数分裂过程中。(
11、) (2)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,细胞中一定不存在同源染色体。( ) (3)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。( ) (4)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。( ),-26-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.根据同源染色体对数的变化曲线模式图分析回答问题。(1)有丝分裂后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对(2n条)加倍成为 2n对(4n条) ,子细胞中同源染色体仍为 n 对。 (2)减末期 同源染色体 分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中 无 (填 “有”或“无”)同源染色
12、体。,-27-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.根据染色体组数的变化曲线模型图分析回答问题。(1)有丝分裂后期因着丝点分裂,染色体组数 加倍(24) ;末期因染色体平均分配到子细胞,染色体组数 恢复(42) 。 (2)减末期因 同源染色体 分开,分别进入两个子细胞,染色体组数减半(21);减后期因着丝点分裂,染色体数暂时加倍,染色体组数的变化是 12 。,-28-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 对减数分裂与有丝分裂过程的考查 1.(2018全国卷)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( ) A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分
13、离 B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会 C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同 D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,答案,解析,-29-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下图为某二倍体(AaBb)高等动物细胞分裂的图像,据图分析,下列叙述错误的是( )A.甲、乙、丙、丁可同时出现在卵巢中 B.甲、乙、丙中的染色体组数分别为4、2、2,丁的染色体数和核DNA分子数之比为12 C.丙中正在进行同源染色体的分离 D.若丁中的两个A基因进入同一配子,则由乙细胞产生的配子基因型可能是AAB、B、ab、ab,答案,解析,-30-,
14、核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 减数分裂与有丝分裂过程中的数目变化 3.关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( ) A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同 B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同 C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同 D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同,答案,解析,-31-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.下图是二倍体生物体内细胞分裂不同时期染色体数、核DNA数的柱形统计图。下列有关叙述错误的是 ( )A.a表示染色体,b表示核DNA B.只能
15、表示有丝分裂而不能表示减数分裂的是图 C.三图所示时期的细胞中都存在同源染色体 D.图所示时期的细胞中不存在姐妹染色单体,答案,解析,-32-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.判断细胞分裂方式和时期的方法(二倍体生物) (1)结合染色体数和同源染色体行为进行判断,-33-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)结合染色体的行为与形态进行判断,-34-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.每条染色体上DNA的数目变化分析 (1)曲线模型,-35-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)分析,-36-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,减数分裂与可遗传变异
16、的关系辨析 一、减数分裂与两大遗传定律的关系 1.基因的分离定律发生于减数第一次分裂 后期 (时期),即同源染色体分开,其上的等位基因分离。 2.基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分离的同时,非同源染色体上的 非等位基因自由组合 。,-37-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,二、原始生殖细胞产生的配子的种类分析 1.正常情况下产生配子的种类分析(未发生变异) 分析配子产生时应特别注意是“1个个体”还是“1个性原细胞”。 (1)若是1个个体,则理论上可能产生 2n 种配子,n代表体细胞中同源染色体对数或等位基因(独立遗传)对数。 (2)若是1个性原细胞,则1个卵原细
17、胞仅产生 1 个卵细胞,而1个精原细胞可产生 4 个、 2 种(两两相同)精细胞。例如,基因型为YyRr的个体产生配子的情况如下:,-38-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,-39-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.变异情况下一个细胞产生配子的种类分析 (1)基因突变和交叉互换情况,-40-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)减数分裂中染色体分配异常情况 如果减数第一次分裂异常,减数第二次分裂正常,则所形成的配子全部不正常;如果减数第一次分裂正常,减数第二次分裂中一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常,如下图所示。,-41-,核心梳理,提能
18、探究,考向感悟,归纳总结,-42-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组。 ( ) (2)观察某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞,可见移向每一极的染色体有4条,其合理解释是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离。( ) (3)基因型为AaXBY的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子(等位基因A、a位于2号染色体上),其原因可能是2号染色体在减数第一次分裂时未分离。 ( ),-43-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,XYY综合征、XXY综合征、21三体综合征分别是怎样形成的? 提示:XYY综合征患者是由含有YY的异常精子与正常
19、卵细胞结合形成的受精卵发育而来的。XXY综合征患者是由含有XY的异常精子与正常卵细胞结合形成的受精卵或者含有XX的异常卵细胞与含有Y的正常精子结合形成的受精卵发育而来的。21三体综合征患者是由含两条21号染色体的异常精子(或卵细胞)与正常卵细胞(或精子)结合形成的受精卵发育而来的。,-44-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 细胞分裂与生物变异的联系 1.(2018天津卷)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分
20、析正确的是( ) A.该细胞是初级精母细胞 B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半 C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离 D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变,答案,解析,-45-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.有丝分裂和减数分裂的过程中有关变异及其原因的叙述,错误的是( ) A.基因中一对或多对碱基缺失导致基因突变 B.非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组 C.同源染色体上的非姐妹染色单体间片段交换导致染色体结构变异 D.姐妹染色单体分开后移向同一极导致染色体数目变异,答案,解析,-46-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 减数分
21、裂过程中的染色体变异 3.一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细胞,精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY,精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY。下列叙述错误的是( ) A.精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞 B.与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞 C.精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制一次 D.精细胞乙形成的原因是X和Y染色体在减数第一次分裂过程中未分离,答案,解析,-47-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.下图中甲为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图,乙、丙、丁为该动物处于不同分裂时期的细胞内的染色
22、体示意图。下列叙述正确的是( ),A.出现甲细胞基因组成的原因很可能是基因突变 B.乙细胞含有4对同源染色体,2个染色体组 C.丙细胞分裂后最终可以形成4个有性生殖细胞 D.丁产生的子细胞中的基因组成一定是aB和Ab,答案,解析,-48-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.生物变异与细胞分裂的关系 (1)基因突变:主要发生在有丝分裂和减数第一次分裂前的间期(主要发生在DNA复制时期)。,-49-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析 (1)基因型为AaBb的个体产生异常细胞的原因 若形成的子细胞是AAaaBb,则形成原因是有丝分裂过程中姐妹
23、染色单体未分开。 若形成的子细胞有AaB、Aab、ABb、aBb等类型,则形成原因是减数分裂过程中,同源染色体未分离。 若形成的子细胞有AAB、AAb、ABB、aBB、aaB、aab、Abb或abb等类型,则形成原因是减数分裂过程中,姐妹染色单体未分开。,-50-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)基因型为AaXBY的个体产生异常配子的原因 若配子中出现A和a或X和Y在一起的情况,则减分裂异常。 若A、a分开,X、Y分开,配子中出现AA、aa、XX或YY,则是减分裂异常引起的。 若配子中无性染色体或无A也无a,则既可能是减分裂异常引起的,也可能是减分裂异常引起的。 (3)姐妹染色单
24、体上出现等位基因的原因 如果是体细胞中出现这种情况,则一定是发生了基因突变。 如果是初级性母细胞或次级性母细胞出现这种情况,则有可能是基因突变或交叉互换。若图中含等位基因的片段的颜色与其所在染色体其他部分不同,则只能是交叉互换引起的。,-51-,通关记,通关辨,通关练,1.减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,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(二倍体生物)减数第二次分裂过程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,初级卵母细胞和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
25、为有同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。 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,姐妹染色单体分开。 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。,-52-,通关记,通关辨,通关练,7.染色体主要是由DNA和蛋白质组成的,在染色体复制的过程中伴随着DNA的复制与蛋白质的合成。 8.正常情况下,同源染色体上有等位基因或相同基因,姐妹染色单体上有相同基因。如果发生了交叉互换或基因突变,则姐妹染色单体上可能会有等位基因。 9.若减数第一次分裂某对同源染色体不分离,则形成的子细胞一半多一条染色体,一半少一条染色
26、体,即子细胞全部异常。 10.若减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时,一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体不分离,则只是这个次级精母细胞产生的精子异常,而另一个正常分裂的次级精母细胞产生的两个精子正常。,-53-,通关记,通关辨,通关练,1.减数分裂的相关概念及过程 (1)同源染色体的大小、形态并非都相同 同源染色体的大小、形态一般相同,但也有不相同的,如男性体细胞中,X染色体和Y染色体是同源染色体,但X染色体较大,Y染色体较小。 (2)四分体 不要混淆“联会”“形成四分体”的先与后,应是联会在前,形成四分体在后。减前期,呈染色质状态时,同源染色体就两两配对,同源染色体的非姐妹染色单体(
27、细丝状)交叉缠绕(为交叉互换提供可能性),之后才是“高度螺旋化变短变粗”,形成四分体。 四分体只存在于初级性母细胞中(减前期),次级性母细胞及有丝分裂过程不存在四分体(有丝分裂时可存在同源染色体,但无联会行为,故不形成四分体)。,-54-,通关记,通关辨,通关练,(3)精细胞变形为精子不是减数分裂的范畴,所以,精原细胞减数分裂的结果是产生精细胞。 2.减数分裂与遗传、变异 (1)基因的分离与自由组合发生的时间没有先后。减数分裂过程中同源染色体分离,其上的等位基因也分离,与此同时,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也自由组合。 (2)受精卵中遗传物质的来源 染色体一半来自父方,一半来自母方。
28、 细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。 (3)进行有性生殖的生物,其后代的多样性并不只与减数分裂有关。 减数分裂形成配子的过程中基因会发生重组。 受精过程中精子与卵细胞的结合是随机的。,-55-,通关记,通关辨,通关练,1.图甲为某生物细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线,图乙为该生物的一个细胞分裂图像。下列叙述正确的是( ),A.光学显微镜下,在段可以观察到基因突变 B.光学显微镜下,在段可以观察到图乙细胞 C.光学显微镜下,在段不能观察到联会现象 D.等位基因的分离发生在图乙所示的上一时期,答案,解析,-56-,通关记,通关辨,通关练,2.下图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数目变化曲线,下列分析错误的是( )A.若曲线表示减数分裂过程中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于1 B.若曲线表示有丝分裂过程中染色体数目变化的部分曲线,则n等于46 C.若曲线表示减数第一次分裂过程中核DNA分子数目变化的部分曲线,则n等于23 D.若曲线表示有丝分裂过程中染色体组数目变化的部分曲线,则n等于2,答案,解析,
