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1、第2 2章 基因和染色体的关系第第1 1节节减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用一二三四五一、减数分裂 一二三四五二、哺乳动物精子的形成过程1.场所:哺乳动物的睾丸2.细胞名称的变化(填名称)一二三四五3.染色体的变化一二三四五预习反馈1.判断正误。(1)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,也具有细胞周期。()(2)所有的细胞都可进行减数分裂。()(3)精原细胞自身增殖的方式是减数分裂。()(4)精原细胞形成精子的过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,故精子的染色体数比精原细胞减少一半。()(5)一个精原细胞能形成四个精子。()一二三四五2.识图。下图为某动物细胞减数第一次分裂过程中的不同时
2、期的示意图,据图回答问题。(1)A为,理由是A图中有现象。(2)B为。(3)C为,理由是C图中发生了同源染色体分离。答案:(1)减数第一次分裂的前期联会(2)减数第一次分裂的中期(3)减数第一次分裂的后期一二三四五3.连线一二三四五三、卵细胞的形成过程1.形成场所:动物的卵巢2.细胞数目与名称的变化一二三四五3.染色体的变化:与精子的形成过程基本相同。4.精子和卵细胞形成的区别一二三四五预习反馈下图是某高等动物细胞分裂的示意图(或局部)。请分析回答问题。(1)图中甲细胞为,正在进行分裂。(2)图中同源染色体的分离发生在细胞中,着丝点分裂发生在细胞中。答案:(1)初级卵母细胞减数第一次(2)甲乙
3、、丙一二三四五四、配子中染色体组合的多样性 一二三四五五、受精作用1.概念受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2.过程精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面;与此同时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入;精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。3.结果受精卵中染色体数目又恢复到体细胞中的数目。4.意义(1)子代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。一二三四五(2)维持每种生物(有性生殖的生物)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具有重要意义。预习反馈判断正误。(1)配子的多样性除了与非同源染色
4、体的自由组合有关外,还与四分体中的非姐妹染色单体交叉互换有关。( )(2)一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵。()(3)人类的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223。()(4)受精的实质是精子与卵细胞的融合。()(5)人类受精卵中的DNA分子数目是46。()探究点一探究点二探究点三问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点四温故知新减数分裂中有关概念的比较减数分裂中有关概念的比较大小相同、来源相同的染色体是同源染色体吗?同源染色体与四分体在数量上存在什么关系?据图回答下列问题。1.图中哪些是同源染色体?它们在形态和来源上具有什么特点?答案:1和2、3和4互为同源染色体。它们的
5、形态、大小都相同,一条来自父方,一条来自母方。探究点一探究点二探究点三问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点四温故知新2.图中有几个四分体?一个四分体含几条染色体、几条染色单体、几个DNA分子?答案:2,2,4,4。3.图中称为姐妹染色单体的是a与a、b与b、c与c、d与d。a与b称为非姐妹染色单体。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。4.此细胞分裂后形成的子细胞中有几对同源染色体?答案:0对。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新下列关于右图的叙述,不正确的是()A.该细胞无细胞壁,有中心体,所以可以判定其为动物细胞B.是一条染色体,包含两条染色单
6、体和,它们通过一个着丝点相连C.细胞中含有两对同源染色体,其中和为一对同源染色体D.在后期时,移向同一极的染色体均为非同源染色体问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新解析:图中细胞无细胞壁,有中心体,可判定该细胞为动物细胞;和为一对同源染色体,和也为一对同源染色体;每条染色体均包含两条姐妹染色单体,且染色体的着丝点均位于赤道板上,表示处于有丝分裂中期,在后期,着丝点分裂,移向两极的均是两对同源染色体。答案:D问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新1.同源染色体和非同源染色体 问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究
7、点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新2.联会、四分体 特别提示同源染色体既存在于减数分裂过程中,也存在于有丝分裂过程中,但在有丝分裂过程中没有同源染色体的行为变化(联会、四分体、分离)。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新1.同源染色体一般是指()A.一条染色体复制形成的两条染色体B.分别来自父方和母方的两条染色体C.形态特征大体相同的两条染色体D.减数分裂过程中联会的两条染色体答案:D2.下列有关四分体的叙述,不正确的是()A.交叉互换发生在四分体中的姐妹染色单体间B.一对联会的同源染色体含有4条染色
8、单体C.出现在减数分裂第一次分裂前期D.一个四分体含有4个DNA分子答案:A问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新减数分裂过程中染色体行为、数目的变化减数分裂过程中染色体行为、数目的变化减数分裂过程中染色体的行为和数目发生了怎样的变化?(1)整个减数分裂过程中染色体共复制了几次?复制发生在什么时期?答案:一次。减数第一次分裂前的间期。(2)减数第一次分裂过程中染色体出现了哪些特殊的行为?后期,同源染色体和非同源染色体发生了什么变化?产生的结果是什么?此时,着丝点有没有分裂?答案:染色体联会,形成四分体以及同源染色体分离。后期,同源染色体分离,导致子细胞中染色体
9、数目减半;非同源染色体发生自由组合,导致子细胞中染色体组合的多样性。此时,着丝点并没有分裂。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新(3)减数第二次分裂过程中染色体的行为变化有哪些?问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新(4)在减数分裂过程中染色体数和核DNA分子数的变化规律(设精原细胞染色体数为2N,核内DNA分子数目为2C)为问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新(5)根据以上分析,在下列坐标中用曲线表示在减数分裂过程中染色体数和核内DNA分子数的变化情况。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探
10、究点一探究点二探究点三探究点四温故知新答案: 问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是()A.所处阶段发生同源染色体分离B.代表初级精母细胞C.代表染色体D.中的数量比是2441解析:分析图示可知:为精原细胞,为初级精母细胞,在减数第一次分裂后期可发生同源染色体分离,为次级精母细胞,为精细胞;表示染色体,表示染色单体,表示DNA。中,DNA分子的数量比是2421,故A项正确。答案:A问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温
11、故知新1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新2.减数分裂过程中,一个细胞中染色体数目和核DNA分子数目的变化(1)变化曲线(2)曲线分析染色体数目的变化和核DNA分子数目的变化不是完全平行的,因为复制后核DNA分子数目加倍,而染色体数目暂时不加倍。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新在间期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FH段),染色体数核DNA分子数=11。在间期完成
12、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),染色体数核DNA分子数=12。BC(BC)段表示间期核DNA(染色体)的复制,核DNA分子数目加倍,但是染色体数目不变。DE(DE)段表示减数第一次分裂结束时,同源染色体分配到两个子细胞中,每个细胞内核DNA分子和染色体数目均减半。FF段表示着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,但是核DNA分子数目不变。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新下图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞核内DNA分子数量的变化。下列对本图的解释完全正确的是()A.同源染色体的联会发生在DE初期B.E点染色体
13、数目为n,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.AC是间期,CF是分裂期,FG是精细胞变形的阶段问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新解析:细胞分裂间期,染色体完成复制,进入分裂期后,同源染色体出现联会现象,发生在CD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n;F点完成减数第二次分裂,每个子细胞中染色体数目仍为n条。E点表示同源染色体分离后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。AC段完成DNA的复制,表示间期;CF段DNA连续两次减半,表示分裂期;F
14、G表示完成分裂后精细胞变形为精子。答案:D问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性为什么配子中染色体组合具有多样性?在不考虑交叉互换的情况下,分析产生配子的种类。(1)下图为含有一对同源染色体的性原细胞,请回答下列问题。若上图为精原细胞,则形成2种精子,即A、a。若上图为卵原细胞,则形成1种卵细胞,即A或a。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新(2)下图为含有两对同源染色体的性原细胞,请回答下列问题。1个上图所示精原细胞,能形成多少种精子?若上图所示精原细胞数量足够多,则能产生多
15、少种精子?答案:1个题图所示精原细胞可以形成2种精子,即AB和ab或Ab和aB。数量足够多时可产生4种精子,即AB、ab、Ab和aB。1个上图所示卵原细胞,能形成多少种卵细胞?若上图所示卵原细胞数量足够多,则能产生多少种卵细胞?答案:1个题图所示卵原细胞可以形成1种卵细胞,既可能是AB和ab中的一种,也可能是Ab和aB中的一种。数量足够多时可产生4种卵细胞,即AB、ab、Ab和aB。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有()A.B.C.D.问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究
16、点一探究点二探究点三探究点四温故知新解析:减数第一次分裂的特点是同源染色体分离;减数第二次分裂的特点是次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别进入两个精细胞中,所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析,图与图甲的染色体组成互补,图与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出图与图甲所示精细胞来自同一个精原细胞。答案:C问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新1.配子的种类(染色体组合)(1)若只考虑非同源染色体的自由组合,不考虑交叉互换,则含n对同源染色体的精(卵
17、)原细胞产生的配子如下(m足够大):(2)考虑是否发生交叉互换。交叉互换会增加配子的种类,如一个含n对同源染色体的生物产生配子的种类数会大于2n种。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新2.配子来源的判断方法(1)若两个精细胞中染色体完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。(2)若两个精细胞中的染色体恰好“互补”,则它们可能来自由同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。(3)若两个精细胞中的染色体有的相同有的互补,则只能判定其可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新1.基因型
18、为AaXBY的果蝇的一个次级精母细胞产生的两个精子的基因型可能依次是(不考虑交叉互换)()A.AA、aaB.XBXB、YYC.AXB、aY D.aXB、aXB解析:若不考虑交叉互换,一个次级精母细胞产生的两个精子的基因型相同。答案:D问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新2.图1所示为动物细胞中两对同源染色体,其减数分裂过程中发生交叉互换形成了图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是()A.B.C.D.答案:B探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练细胞分裂图像的判断细胞分裂图像的判断有丝分裂与减数分裂的细胞图像如何区分
19、呢?下图为某二倍体(AaBb)高等动物细胞分裂的图像,据图回答问题。1.甲、乙、丙、丁可同时出现在睾丸中。2.甲、乙、丙中的染色体数分别为8、4、4,丁的染色体数和核DNA分子数之比为12。3.丙中正在进行同源染色体的分离。4.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。探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练图甲、乙、丙分别表示某种生物(只含两对同源染色体)的三个正在进行分裂的细胞,请据图回答下列问题。(1)图甲表示期细胞,有条染色单体,分裂后产生的子细胞名称是。(2)图乙表示期细胞,有同源染色体对,产生的子细胞是。
20、(3)图丙表示期细胞,细胞名称是,分裂后产生的子细胞是。(4)画出图甲最终产生的生殖细胞内的染色体组成图。探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练解析:三幅图均显示:染色体平均分布在细胞两极,细胞膜向中间凹陷,可以判定它们均处于分裂后期。再比较甲、乙两图:图甲中的染色体存在染色单体,且同源染色体分离,可以确定图甲表示减数第一次分裂后期(不能答成减数分裂后期)细胞,图乙中着丝点分裂,且细胞的两极可找到成对的同源染色体,可确定图乙表示有丝分裂后期细胞。最后比较乙、丙两图:图丙染色体比图乙减少一半,且移向两极的每条染色体成单存在,但图丙细胞出现不均等内缢,所以可以确定
21、图丙所示细胞处于减数第二次分裂后期,为次级卵母细胞(不能答成次级性母细胞),它分裂后产生的子细胞一大一小,分别为卵细胞和极体(不能答成产生生殖细胞,或只答产生卵细胞)。探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练答案:(1)减数第一次分裂后8次级精母细胞(2)有丝分裂后4体细胞(3)减数第二次分裂后次级卵母细胞卵细胞和极体(4)如下图探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练细胞分裂图像的识别 探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练
22、探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练方法技巧鉴别细胞分裂方式的方法 注:只要有一项符合,则可判定为减数第一次分裂。特别提示细胞质不均等分裂也是判断细胞进行减数分裂(卵细胞形成过程)的一种方法。探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练1.下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为一对同源染色体解析:图甲处于减数第二次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,可能为次级精母细胞或第一极体,A项错误;图乙处于减数第一次分裂后期,其细胞
23、质是均等分裂的,所以应是初级精母细胞,B项正确;图丙处于减数第二次分裂后期,其细胞质不均等分裂,应是次级卵母细胞,不可能为极体,C项错误;图丙中的M、m不是同源染色体,应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体,D项错误。答案:B探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练2.下图为某种动物细胞不同分裂时期的示意图,可能属于卵细胞形成过程的是()A.B.C.D.探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新问题导引典例剖析归纳提升活学活练解析:图染色单体分开,向两极移动,每极都有同源染色体,表示有丝分裂后期。图同源染色体分开,每条染色体中仍含有两条染色单体,表示减数第一次分
24、裂后期;又因为图中细胞质均等分裂,所以表示精子的形成过程。图只有两条染色体,且含有染色单体,表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。图染色单体分开,每极中无同源染色体,而且细胞质不均等分裂,表示次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期。答案:C探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新1.减数分裂的概念理解(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)时期:从原始生殖细胞到成熟生殖细胞。(3)特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。(4)结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。2.卵细胞形成过程不同于精细胞形成过程的两大特点(1)初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂。(2)一个卵原
25、细胞一次只能产生一个成熟的卵细胞。探究点一探究点二探究点三探究点四温故知新3.减数分裂的四个重要概念(1)联会:减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。(3)同源染色体:减数分裂中配对的两条染色体,形态、大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。(4)非同源染色体:形态、大小不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体。4.减数第一次分裂过程中的四个特殊现象(1)染色体复制后:同源染色体联会形成四分体。(2)前期:同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换。(3)中期:同源染色体分布于赤道板两侧。(4)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
