1、第13讲 减数分裂和受精作用,1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。 3.举例说明受精过程。 4.活动:运用实验、模型或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。,-3-,必备知识梳理,关键能力突破,减数分裂与受精作用 1.减数分裂的概念,-4-,必备知识梳理,关键能力突破,2.减数分裂过程 (1)精子的形成过程(以二倍体动物细胞为例),-5-,必备知识梳理,关键能力突破,-6-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别,-7-,必备知识梳理,关键能力突破,3.精子和卵细胞分裂图像的辨析及判
2、断方法 (1)图像,-8-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)判断方法,-9-,必备知识梳理,关键能力突破,4.受精作用,-10-,必备知识梳理,关键能力突破,教材拾遗(必修2第20页“图2-5”改编)卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是 保证卵细胞有较多的营养物质,以满足早期胚胎发育过程中物质的需要 。,-11-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念通过分析减数分裂的过程及比较精、卵细胞形成过程,理解细胞生命活动的动态变化,并建立减数分裂是通过染色体行为和数目的变化来实现的观点。 2.科学思维运用模型与建模的方法,理解减数分裂过程中同源染色体、联会、四分体的概念和姐
3、妹染色单体的交叉互换。,-12-,必备知识梳理,关键能力突破,(生命观念、科学思维)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题。,-13-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。 (2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。 (3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。 (4)在图2的5种细胞类
4、型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。 (5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。,-14-,必备知识梳理,关键能力突破,(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。 细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是 ,理由是 。,答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)ba;dc (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含两
5、个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体,-15-,必备知识梳理,关键能力突破,解析 (1)图1中细胞发生了着丝点分裂,且含有同源染色体,故细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期,细胞中染色体数和核DNA数均为4n,因此它属于图2中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,则其可能为处于减数第二次分裂后期的细胞,该细胞的名称是次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂着丝点分裂之前,e处于减数第二次分裂结束时,那么三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细
6、胞类型为a和b,c可能表示未复制的体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞,不一定含有同源染色体,d是处于减数第二次分裂着丝点分裂前的细胞,e是减数第二次分裂结束后的细胞,d、e肯定不含同源染色体。,-16-,必备知识梳理,关键能力突破,(5)b类型细胞着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,核DNA数不变,形成a类型的细胞。d类型细胞着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,核DNA数不变,形成c类型的细胞。(6)细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体的形成,其功能类似于秋水仙素。用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂(减数第一次分裂同源染色体未分离,减数第二次分裂正常进行)、减数
7、第二次分裂(减数第一次分裂正常,减数第二次分裂着丝点分开后移向同一极)时形成的是染色体数加倍的配子,但是处理受精卵(2n)的第一次卵裂(有丝分裂)时形成的是四倍体,故阻滞受精卵的第一次卵裂后三倍体出现率最低。,-17-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 考查减数分裂的相关概念与过程 1.(2018黑龙江齐齐哈尔二模) 右图为某二倍体生物细胞分裂过程中某一时期分裂相示意图,图中数字代表染色体,字母代表染色单体。没有突变且细胞正常分裂,则下列叙述正确的是( ),A.该细胞中有同源染色体4对、DNA分子8个 B.如果a上有D基因,a的相同位置上的基因是d C.由于染色体自由组合,该细胞分裂完成将得
8、到四种子细胞 D.由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞,答案,解析,-18-,必备知识梳理,关键能力突破,“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 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。 (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同源染色体);
9、 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-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 考查精子与卵细胞的形成过程 2.(2018吉林百校联盟联考)如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )A.图甲一定为次级精母细胞 B.图乙一定为初级卵母细胞 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,-20-,必备知识梳理,关键能力突破,考向3 考查减数分裂过程中配子类型及其来源分析 3.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)?(
10、)A.2个 B.3个 C.4个 D.5个,答案,解析,-21-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)配子来源的确定方法(2)姐妹染色单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,则有可能是发生了基因突变或交叉互换。若图中明确给出含等位基因片段颜色与染色体大部分不同,则是交叉互换引起的。,-22-,必备知识梳理,关键能力突破,减数分裂与有丝分裂的比较 1.“二结合法”图析细胞分裂的方式及特点 (1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期,-23-,必备知识梳理,关键能力突破,-24-,必备知识梳理,关键能力突破,(
11、2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式,-25-,必备知识梳理,关键能力突破,2.每条染色体上DNA含量变化分析上图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:,-26-,必备知识梳理,关键能力突破,-27-,必备知识梳理,关键能力突破,-28-,必备知识梳理,关键能力突破,3.“三看法”巧妙判断细胞分裂的曲线类型及细胞分裂方式 (1)模型,-29-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)判断方法,-30-,必备知识梳理,关键能力突破,4.减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较 (1)模型图,-31-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)相关解读 只有染色单体的数目才可能是0,染色体和D
12、NA的含量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。 染色体的数目不可能超过DNA。因为DNA分子未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有2条DNA分子。 DNA染色体可能为11或21,但不可能是12。,-32-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 科学思维运用比较与归纳的方法,理解有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA的行为和数目的变化规律,认识二者的本质;运用模型与建模的方法,从技能方面训练识图和作图能力。,-33-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学思维)下列各图表示雄性高等动物有丝分裂、减数分裂细胞分裂示
13、意图及各数量变化曲线图,据图分析下列问题。,-34-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)图甲为 有丝 分裂的 中 期,图乙为 减数第二次 分裂的 后 期,甲、乙两图可同时出现在 睾丸 (生殖器官)中。 (2)图丙中,BC段可表示有丝分裂 前期和中 期,也可表示减数分裂中 减全过程及减前期和中 期。 (3)图丁中,HJ段可表示有丝分裂 后 期,故图丙中BC段和图丁中HJ段 不可能 (填“可能”或“不可能”)对应于同一细胞分裂图。 (4)图乙 不可 (填“可”或“不可”)对应于HJ段,基因重组的过程可发生在图丙的 BC 段。,-35-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 考查减数分裂与有丝分裂的图
14、像识别 1.(2018安徽合肥六校联考)下图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图,下列叙述正确的是( )A.上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁 B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程 C.乙、丙细胞中不含有同源染色体,核DNA染色体=21 D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab,答案,解析,-36-,必备知识梳理,关键能力突破,判断细胞分裂方式和时期的方法 1.结合染色体数和同源染色体行为进行判断,-37-,必备知识梳理,关键能力突破,2.结合染色体的行为与形态进行判断,-38-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 考查减数分裂与有丝分裂过程中的数量变化分析 2.
15、(2018江苏淮安二中、宿城一中第四次考试)下图是细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是( )A.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段 B.着丝点分裂只发生在DE、NO段 C.GH段与OP段,单个细胞内染色体数目不同 D.MN段与AB段,单个细胞内核DNA含量相同,答案,解析,-39-,必备知识梳理,关键能力突破,引发相关物质数量变化的四大原因,-40-,必备知识梳理,关键能力突破,减数分裂与可遗传变异的关系辨析 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
16、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 。,-41-,必备知识梳理,关键能力突破,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:,-42-,必备知识梳理,关键能力突破,-43-
17、,必备知识梳理,关键能力突破,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,-44-,必备知识梳理,关键能力突破,(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。,-45-,必备知识梳理,关键能力突破,-46-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 科学思维基于生物学事实,运用归纳与概括、分析与推理的方法,探讨、阐释基因重组、基因突变、染色体变异与减数分裂的关系。,-47-,必备知识梳理,关键能
18、力突破,(科学思维)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,-48-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 考查减数分裂与基因突变、基因重组的关系 1.(2018甘肃武威18中一诊)图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在
19、生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。下列相关叙述错误的是( )A.图1所示细胞中处染色体上出现a基因的原因是基因突变 B.图2所示细胞中处染色体上出现a基因的原因很可能是交叉互换 C.图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体 D.选该动物的睾丸制作切片可同时观察到图1、图2所示细胞图像,答案,解析,-49-,必备知识梳理,关键能力突破,姐妹染色单体上出现等位基因的原因 (1)若精(卵)原细胞中不含该等位基因,则一定是基因突变; (2)若精(卵)原细胞中含有该等位基因,则可能是基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换。,-50-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 考查减数分裂过程中
20、染色体异常配子分析 2.(2018东北育才中学月考)果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaXBY果蝇产生的精子中,发现有基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子。下列相关叙述错误的是( ) A.细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制 B.AaXBXB精子的形成过程体现了生物膜的流动性 C.AaXB精子的产生是基因突变或染色体变异的结果 D.aXBXB精子的形成是减数第二次分裂异常导致的,答案,解析,-51-,必备知识梳理,关键能力突破,减数分裂与染色体变异 (1)减数第一次分裂时,A、a所在的同源染色体未分离或X、Y染色体未分离。,-52-,必备知识梳理,关键能力突破,(
21、2)减数第二次分裂时,A、a所在的姐妹染色单体未分开或X染色体的姐妹染色单体未分开。,-53-,1,2,3,4,5,1.下列有关减数分裂和受精作用的描述,正确的是( ) A.受精卵中全部的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子 B.减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C.减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着等位基因的分离 D.染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因,答案,解析,-54-,1,2,3,4,5,2.下列细胞分裂图像中,一定表示减数分裂的是( ),答案,解析,-55-,1,2,3,4,5,3.如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中,细胞核内染色体数目及核DNA数
22、目的变化,则下列叙述错误的是( )A.在图中两曲线重叠的各段,每条染色体都不含染色单体 B.在BC段和HI段都能发生染色体的复制 C.在AG段细胞中含有同源染色体,HQ段细胞中不含有同源染色体 D.在DE段和LM段,发生的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分离,答案,解析,-56-,1,2,3,4,5,4.减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述正确的是( ) A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生 B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开 C.基因重组只能发生于同源染
23、色体之间 D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传规律,答案,解析,-57-,1,2,3,4,5,5.如图是基因型为AaBb的某种动物部分细胞生命活动历程图,据图回答下列问题。,-58-,1,2,3,4,5,(1)甲、乙、丁细胞中含有同源染色体的是 。 (2)若丙细胞处于减数第二次分裂后期,造成丙图出现的原因是 。如果丁细胞为癌细胞,在光学显微镜下判断细胞发生癌变的依据 。 (3)基因的自由组合发生在 细胞,丁细胞中b基因的形成原因是 。 (4)该生物细胞在分裂过程中,某一正常基因发生突变,突变基因形成的异常mRNA与正常mRNA长度相同,但突变基因控制合成的多肽含有的氨基酸数比正常基因
24、控制合成的多肽含有的氨基酸数少20个,推测多肽链变短的原因最可能是 。,答案 (1)甲、丁 (2)减数第一次分裂时有一对同源染色体没有彼此分离 癌细胞的形态、结构发生显著变化 (3)甲 有丝分裂间期发生基因突变 (4)终止密码提前出现,-59-,1,2,3,4,5,解析 (1)有丝分裂以及减数第一次分裂过程中存在同源染色体,因此甲、乙、丁细胞中含有同源染色体的是甲、丁。(2)若丙细胞处于减数第二次分裂后期,造成丙图出现的原因是减数第一次分裂时有一对同源染色体没有彼此分离。如果丁细胞为癌细胞,在光学显微镜下判断细胞发生癌变的依据是癌细胞的形态、结构发生显著变化。(3)基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图中甲细胞,丁细胞中b基因的形成原因是有丝分裂间期发生基因突变。(4)该生物细胞在分裂过程中,某一正常基因发生突变,突变基因形成的异常mRNA与正常mRNA长度相同,但突变基因控制合成的多肽含有的氨基酸数比正常基因控制合成的多肽含有的氨基酸数少20个,推测多肽链变短的原因最可能是终止密码提前出现。,
