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1、 第一节第一节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用第第2 2章基因和染色体的关系章基因和染色体的关系考纲解读细胞的减数分裂细胞的减数分裂 理解理解动物配子的形成过程动物配子的形成过程 理解理解动物的受精过程动物的受精过程 理解理解内容解读内容解读高考命题点主要集中在减数分裂过程及与有丝分高考命题点主要集中在减数分裂过程及与有丝分裂过程比较(裂过程比较(0808年广东生物,年广东生物,0707江苏生物)江苏生物)精子与卵细胞的形成及差异分析精子与卵细胞的形成及差异分析有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂方有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂方式及图像的辨别(式及图像的辨别(0808广东
2、生物,广东生物,0808上海生物)上海生物)物质量变化曲线所体现的分裂方式和物质类型的物质量变化曲线所体现的分裂方式和物质类型的判定,判定,(10(10年江苏卷年江苏卷) )染色体相关的概念等考点。染色体相关的概念等考点。观察蝗虫精母细胞的减数分裂观察蝗虫精母细胞的减数分裂(09(09广东广东) )分析解读分析解读什么是减数分裂?什么是减数分裂?精子与卵细胞的形成过程及其区别精子与卵细胞的形成过程及其区别减数分裂过程与有丝过程比较及图像的辨减数分裂过程与有丝过程比较及图像的辨别别主要解决问题主要解决问题进行进行有性生殖有性生殖有性生殖有性生殖的生物的生物原始生殖细胞原始生殖细胞 成熟生殖细胞时
3、成熟生殖细胞时细胞细胞连续分裂两次连续分裂两次连续分裂两次连续分裂两次,而染色体而染色体只复制一次只复制一次只复制一次只复制一次对象对象:时期时期:特点特点:结果结果: 成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目胞中的染色体数目减少一半减少一半减少一半减少一半减数分裂的概念减数分裂的概念1 1、原始原始生殖细胞:精原细胞和生殖细胞:精原细胞和卵原细胞卵原细胞(染色体数目和体(染色体数目和体细胞细胞一样一样)增殖方式增殖方式: :有丝分裂有丝分裂2 2、成熟成熟的生殖细胞:精子和卵的生殖细胞:精子和卵细胞细胞(染色体数目只有体细(染色体数目只有体细胞的胞
4、的一半一半)容易出错的地方容易出错的地方同源染色体同源染色体联会联会四分体四分体非姐妹染色体单体非姐妹染色体单体相关概念相关概念1、同源染色体、同源染色体:(:(对对)配对的两条染色体配对的两条染色体形状和大小一般都相同形状和大小一般都相同一条来自父方,一条来自母方一条来自父方,一条来自母方体细胞中有无同源染色体?体细胞中有无同源染色体?2、联会、联会:同源染色体两两配对的现象:同源染色体两两配对的现象a ab bccdd 1 2 3 43、四分体、四分体:联会后的每对同源染色:联会后的每对同源染色体体 含有四条染色单含有四条染色单 体,叫做四分体体,叫做四分体1个四分体个四分体=1对同源染色
5、体对同源染色体=2条染色体条染色体=4条染色单体条染色单体(X,Y除外除外)四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换精精(卵卵)原原细细胞胞中中的的染染色色体体数数目目与与体体细细胞胞中中的的相相同同吗吗?. .精精原原细细胞胞与与初初级级精精母母细细胞胞的的体体积积、染染色色体体数数目目有有何何区区别别?染染色色体体在在减减数数第第一一次次分分裂裂中中有有哪哪些些是是有有丝丝分分裂裂中中没没有有的的特特殊殊变变化化?什什么么叫叫联联会会? 联联会会的的染染色色体体一一定定是是形形状状大大小小相相同同的的吗吗?二二倍倍体体生生物物的的次次级级精精母母细细
6、胞胞中中染染色色体体数数目目有有何何变变化化,是是否否有有同同源源染染色色体体,是是否否是是染染色色单单体体?减减数数第第二二次次分分裂裂的的中中期期与与有有丝丝分分裂裂的的中中期期有有何何异异同同?减减数数第第二二次次分分裂裂的的后后期期与与有有丝丝分分裂裂的的后后期期有有何何异异同同?减减数数第第二二次次分分裂裂后后形形成成的的细细胞胞名名称称是是?怎怎么么才才能能形形成成精精子子? 前前 中中 后后 末末 减减联会联会 四分体四分体有丝分裂有丝分裂减减间间间间间间间间减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂 染色体染色体行为变化行为变化着丝点着丝点染色体数目染色体数目DN
7、ADNA含量含量减数分裂过程中两次分裂的区别:减数分裂过程中两次分裂的区别:染色体复制一次;出现染色体复制一次;出现联会、四分体,非姐妹联会、四分体,非姐妹染色单体互换;同源染染色单体互换;同源染色体分开色体分开,非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合无染色体复制;无联无染色体复制;无联会、四分体;着丝点会、四分体;着丝点一分为二,姐妹染色一分为二,姐妹染色单体分开单体分开不分裂不分裂分裂分裂2n n2n n,减半,减半n2n nn2n n,最终,最终含量不变含量不变2n4n2n2n4n2n,减半,减半2nn2nn,减半,减半 减数减数第二次分裂第二次分裂1个精原细胞个精原细胞染色体复制染色
8、体复制同源染色体两两配对(同源染色体两两配对(联会联会),出),出现现四分体四分体;染色体;染色体交叉互换交叉互换同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合着丝点分裂着丝点分裂姐妹染色单体分开姐妹染色单体分开变形作用变形作用 减数减数第一次分裂第一次分裂精精子子形形成成过过程程1个初级精母细胞个初级精母细胞2个次级精母细胞个次级精母细胞4个精细胞个精细胞4个精子个精子(哺乳动物(哺乳动物的精子在睾的精子在睾丸中形成)丸中形成)体积增大体积增大 减数减数第二次分裂第二次分裂1个卵原细胞个卵原细胞染色体复制染色体复制 减数减数第一次分裂第一次分裂卵卵细细胞胞形形成成过过程
9、程1个初级卵母细胞个初级卵母细胞1个次级卵母细胞个次级卵母细胞1个卵细胞个卵细胞1个极体个极体(哺乳动物(哺乳动物的卵细胞在的卵细胞在卵巢中形成)卵巢中形成)1个极体个极体2个极体个极体(退化)(退化)精子和卵细胞形成过程比较精子和卵细胞形成过程比较精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程相同点相同点染色体的行为变化相同染色体的行为变化相同:即在间期染色体先复制,即在间期染色体先复制,在第一次分裂时同源染色体在第一次分裂时同源染色体联会联会,形成,形成四分体四分体,非姐妹染色体交叉互换非姐妹染色体交叉互换,同源染色体分离同源染色体分离,非,非同源染色体自由组合,第一次分裂结
10、束后同源染色体自由组合,第一次分裂结束后染色染色体数目减半体数目减半;第二次分裂时着;第二次分裂时着丝点分裂丝点分裂,姐妹,姐妹染色单体分离染色单体分离不不同同点点场场 所所分裂分裂方式方式子细胞子细胞个数个数是否是否变形变形 睾睾 丸丸卵巢卵巢 细胞质均等分裂细胞质均等分裂细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂1个精原细胞个精原细胞4个精子个精子有变形过程有变形过程无变形过程无变形过程1个卵原细胞个卵原细胞1个卵细胞个卵细胞+3个极体个极体减减数数分分裂裂间间 期期分裂期分裂期第一次第一次 分裂分裂第二次第二次 分裂分裂前期前期 I前期前期II中期中期 I中期中期II后期后期 I后期后期II末期末
11、期 I末期末期II精精(卵卵)原细胞原细胞染色体染色体染色单体染色单体 DNA4N2N4N4N4N2N2N2N2NN2N2N2N2N2N2NNNNN2N0004N4N4N4N2N2N减数分裂过程中减数分裂过程中DNADNA、染色体和单体的规律性变化、染色体和单体的规律性变化次级精母细胞次级精母细胞2N4N精原细胞精原细胞DNA 、染色体、染色单体变、染色体、染色单体变 化化 曲曲 线线初级精母细胞初级精母细胞精细胞精细胞DNA染色单体染色单体染色体染色体次级精母细胞次级精母细胞12精原细胞精原细胞一条染色体含有的一条染色体含有的DNA变化曲线图变化曲线图初级精母细胞初级精母细胞精细胞精细胞 该
12、曲线代表的是()该曲线代表的是() 此细胞进行的是何种分裂?此细胞进行的是何种分裂? 猕猴体细胞中染色体数为猕猴体细胞中染色体数为( ) 条,条,ab段的细胞有染段的细胞有染色体色体( )条,四分体条,四分体( )个,染色单体个,染色单体( )个;个; 该细胞染色体数目减半发生在该细胞染色体数目减半发生在( )( )点点8484 0 0 a b c da b c d42421、下图为猕猴的细胞分裂、下图为猕猴的细胞分裂曲线图,据图回答:曲线图,据图回答:42422184b减数分裂减数分裂DNA知识巩固你排对了吗?你排对了吗?7823514692 2、请将下列图像按细胞分裂先后顺序排列好、请将下
13、列图像按细胞分裂先后顺序排列好 1 16 65 54 43 32 29 98 87 7知识巩固知识巩固3、(、(07上海生物)就一对联会的同源染色上海生物)就一对联会的同源染色体而言,其着丝点数、染色单体数和多核体而言,其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是(苷酸链数分别是( ) A.2、4种种4 B.2、8种种4 C.4、4种种4 D.2、4种种8D 4、下图甲丁为某动物睾丸中细胞分裂不同、下图甲丁为某动物睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数分子数的比例图,该动物体细胞染色体数为的比例图,该动物体细胞染色体数为2n。其。其中不可能出现的图
14、像是(中不可能出现的图像是( ) A甲图甲图 B乙图乙图 C丙图丙图 D丁图丁图B知识巩固减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础。基础。减数分裂产生的配子种类减数分裂产生的配子种类(1 1)假设一个精)假设一个精( (卵卵) )原细胞中有原细胞中有n n对同源染色体,则形成配对同源染色体,则形成配子的可能性为子的可能性为 种;完全含父方(或母方)的配子占的种;完全含父方(或母方)的配子占的比例是比例是 ;(2 2)不论)不论精精(卵)(卵)原细胞内含有多少对同源染色体,减数原细胞内含有多少对同源染色体,减数第一次分裂形成的次级第一次分裂形成的次
15、级精精(卵)(卵)母细胞的实际数目都是母细胞的实际数目都是 个,实际种类数均为个,实际种类数均为 种;减数第二次分裂形成的种;减数第二次分裂形成的精精( (卵卵) ) 子实际数目都是子实际数目都是 个,实际种类均为个,实际种类均为 种。种。名师点睛2n1/2n22241111 前前 中中 后后 末末 减减联会联会 四分体四分体有丝分裂有丝分裂减减间间间间间间间间一数一数染染色色体体数数目目奇数奇数偶数偶数二看二看同同源源染染色色体体有同源染色有同源染色体体无同源染色无同源染色体体三判断三判断同同源源染染色色体体行行为为无同源染色体无同源染色体特殊行为特殊行为(有丝分裂)(有丝分裂)联会、四分体
16、、联会、四分体、同源染色体的分同源染色体的分离离(减(减)减减减减(二倍体)减数分裂和有丝分裂图像鉴别(二倍体)减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧:一数二看三判断技巧:一数二看三判断精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别细细胞胞质质分分裂裂不均匀不均匀均匀均匀有同源有同源染色体染色体无同源无同源染色体染色体无同源无同源染色体染色体有同源有同源染色体染色体初级卵母细初级卵母细胞胞次级卵母细次级卵母细胞胞初级精母细初级精母细胞胞次级精母细次级精母细胞或极体胞或极体有丝分裂与减数分裂图像的区分有丝分裂与减数分裂图像的区分5 5、该细胞处于该细胞处于( )( )分裂分
17、裂( )( )期期; ; 若该细胞中的若该细胞中的染色体的遗染色体的遗传信息来自父方,那么含有母传信息来自父方,那么含有母方遗传信息的染色体是方遗传信息的染色体是( ( );); 若若上携有基因上携有基因A A,则,则的相的相同位点上应有基因同位点上应有基因( )( ), 该细胞内的同源染色体有该细胞内的同源染色体有( ( ) )对对A A4 4后后后后有丝有丝有丝有丝知识巩固6、(、(08上海高考)下图为处于不同分裂时期的某上海高考)下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是生物的细胞示意图,下列叙述正确的是A甲、乙、丙中都有同源染色体甲、乙、丙中都有同源染色体 B卵巢中不
18、可能同时出现这三种细胞卵巢中不可能同时出现这三种细胞C能够出现基因重组的是乙能够出现基因重组的是乙 D丙的子细胞是精细胞丙的子细胞是精细胞知识巩固C7、(08广东理基)对图广东理基)对图10减数分裂过程某阶段的减数分裂过程某阶段的描述,正确的是描述,正确的是A同源染色体移向两极同源染色体移向两极 B非姐妹染色体交换结束非姐妹染色体交换结束C减数第二次分裂的中期减数第二次分裂的中期 D姐妹染色单体排列在赤道板上姐妹染色单体排列在赤道板上知识巩固B1、图中属于有丝分裂的是、图中属于有丝分裂的是-,属于减数分裂的,属于减数分裂的是是 2、A细胞有细胞有 条染色体,有条染色体,有 个个DNA分子,处于
19、什么时期分子,处于什么时期3、具有同源染色体的细胞是、具有同源染色体的细胞是 4、染色体暂时加倍的细胞是、染色体暂时加倍的细胞是 知识巩固ACBDE88有丝分裂后期有丝分裂后期ABCEAD5、不具姐妹染色单体的细胞是、不具姐妹染色单体的细胞是 6、A细胞形成的子细胞是细胞形成的子细胞是 染色体有染色体有 条,条,D细胞形成的子细胞是细胞形成的子细胞是 。7、此图、此图5个细胞发生的先后顺序是个细胞发生的先后顺序是 知识巩固AD体细胞体细胞4精细胞精细胞CAEBD(一)配子中染色体组合的多样性(一)配子中染色体组合的多样性.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
20、 体细胞含有体细胞含有n对同源染色体的生物个体,经减数分裂对同源染色体的生物个体,经减数分裂产生的产生的配子类型配子类型有有2n种。种。.四分体时期有非姐妹染色单体的四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换交叉互换。二受精作用二受精作用(二)受精作用(二)受精作用 1.1.概念:概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.2.过程过程:精子的精子的头部头部进入卵细胞,尾部留在外面进入卵细胞,尾部留在外面卵细胞细胞膜卵细胞细胞膜外面出现了一层外面出现了一层特殊的膜特殊的膜以阻止其他精子再进入以阻止其他精子再进入精子精子的细胞核与卵细胞的细胞核相
21、遇的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的二者的染色体染色体会合。会合。 3.3.结果:结果:受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,其中有一半的受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自染色体来自精子(父方)精子(父方)另一半来另一半来自卵细胞(母方)自卵细胞(母方)。 4.4.意义:意义:维持每种生物前后代体细胞中维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的恒定性,对的恒定性,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。于生物的遗传和变异,都是十分重要的。意义意义:减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和代
22、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。变异,都是十分重要的。高等动物高等动物(2N)受精卵受精卵受精卵受精卵(2N)(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)(母母本本)减减数数分分裂裂(父父本本)减减数数分分裂裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用:高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用:总结总结 :1、一个精原细胞经减数分裂产生(、一个精原细胞经减数分裂产生( )精子;)精子;一个卵原细胞经减数分裂产生(一个卵原细胞经减数分裂产生( )卵细胞。)卵细胞。2、染色体数目减半发生在(、染色体数目减半发生在( ), 原因是(原因是( ) 3、
23、在减数分裂过程中、在减数分裂过程中DNA 数目减半(数目减半( )几次,分别发生在)几次,分别发生在( )和()和( )。)。4、次级精(卵)母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体、次级精(卵)母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中(中( )同源染色体。)同源染色体。5、精子形成过程中细胞质进行(、精子形成过程中细胞质进行( )6、精子形成过程中染色体复制(、精子形成过程中染色体复制( )次,)次,细胞连续分裂(细胞连续分裂( )次)次4个个减减I 同源染色体分离同源染色体分离2减减I 减减II无无等分等分121个个以以2 2对同源染色体为例,减数第一次分裂对同源染色体为例,减数第一次分
24、裂中期时染色体有几种排列方式?(造成子细中期时染色体有几种排列方式?(造成子细胞染色体组成不同时,才是新的排列方式)胞染色体组成不同时,才是新的排列方式)1 23 4非同源染色体自由组合种数的计算非同源染色体自由组合种数的计算1 2 3 414231324142 31 41 42 32 31 31 31 32 42 42 41 23 4对形成种组合的配子对形成种组合的配子若有若有3 3对同源染色体,减数第一次分裂中期时对同源染色体,减数第一次分裂中期时染色体有几种排列方式?(造成子细胞染色体组成染色体有几种排列方式?(造成子细胞染色体组成不同时,才是新的排列方式)不同时,才是新的排列方式)1
25、2 3 45 6非同源染色体自由组合种数的计算非同源染色体自由组合种数的计算142356142356142356142356每种组合可形成种不同的配每种组合可形成种不同的配子,共可形成种配子。子,共可形成种配子。拓宽拓宽对同源染色体对同源染色体形成形成 种配子;种配子;对同源染色体对同源染色体形成形成 种配子;种配子;N N对同源染色体对同源染色体形成?种配子?形成?种配子?N N()()五)受精作用五)受精作用 1 1、配子中染色体组合的多样性、配子中染色体组合的多样性 1 1个精原细胞个精原细胞(含(含n n对同源染色体)对同源染色体) 1 1个雄性个体个雄性个体(含(含n n对同源染色体
26、)产生精子的种类:对同源染色体)产生精子的种类: 可能产生精子的种类:可能产生精子的种类: 实际产生精子的种类:实际产生精子的种类: 2 2 种种n2 2种种 2 2 种种n 1 1个卵原细胞个卵原细胞(含(含n n对同源染色体)对同源染色体) 1 1个雌性个体个雌性个体(含(含n n对同源染色体)产生卵细胞的种类:对同源染色体)产生卵细胞的种类: 可能产生卵细胞的种类:可能产生卵细胞的种类: 实际产生卵细胞的种类:实际产生卵细胞的种类: 2 2 种种n n2 2 种种n n1 1种种 (含(含n n对等位基因)对等位基因)(含(含n n对等位基因)对等位基因)(含(含n n对等位基因)对等位
27、基因)(含(含n n对等位基因)对等位基因)同源非姐妹染色单体的交叉互换同源非姐妹染色单体的交叉互换重组重组重组重组不互换不互换B Bh hb bH HB B b bh H h HB Bh hB hb HB BhHb bHhb bH Hb hB HB hBhb Hb H互换互换四分体染色体交叉互换的意义四分体染色体交叉互换的意义可以让产生的配子都不相同,可以让产生的配子都不相同,提供更多的遗传信息,保证后代的提供更多的遗传信息,保证后代的多样性,保证后代能适应未来各种多样性,保证后代能适应未来各种未知的变化,是生命长期进化适应未知的变化,是生命长期进化适应环境的结果。环境的结果。如果生物不这么
28、做,只一成不如果生物不这么做,只一成不变,环境突变,而生物又没有储备变,环境突变,而生物又没有储备更多的不同的个体来供新的环境进更多的不同的个体来供新的环境进行筛选,那么生物能存活下来的可行筛选,那么生物能存活下来的可能性就比较小了。能性就比较小了。减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂不不 同同 点点1 1、染色体复制一次,细胞、染色体复制一次,细胞连续分裂两次连续分裂两次1 1、染色体复制一次,细胞、染色体复制一次,细胞只分裂一次只分裂一次2 2、同源染色体在减数第一、同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换等现象非姐妹染色单体互换等现象2 2、
29、无同源染色体联会等行、无同源染色体联会等行为为(但有同源染色体但有同源染色体)3 3、分裂后形成、分裂后形成4 4个精子或个精子或1 1个卵细胞个卵细胞3 3、分裂后形成、分裂后形成2 2个体细胞个体细胞4 4、分裂后所形成的子细胞、分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半中染色体数目减少一半4 4、分裂形成的子细胞中染、分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同色体数目与亲代细胞相同相相同同点点1 1、细胞分裂过程中均出现纺锤丝、细胞分裂过程中均出现纺锤丝2 2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次细胞图识别细胞图识别一看染一看染色体数色体数奇奇数数减减偶偶数数无同源染色体无同源染色体有同源染有同源染色体色体减减有联会有联会四分体四分体减减无联会无联会四分体四分体有丝分裂有丝分裂