課時減數分裂和受精作用.ppt

第四單元,細胞的生命歷程,1涵蓋范圍,本單元包括必修1第六章細胞的生命歷程細胞增殖、細胞分化、細胞衰老和凋亡、細胞癌變以及必修2第二章第一節(jié)減數分裂和受精作用兩部分。,單元教學分析,2考情分析,(1)考查力度：該專題在高考中所占比重一般，賦分比值在615分。 (2)考查內容 有絲分裂和減數分裂過程的特點及染色體、染色單體、DNA的數量變化和圖像識別。 動植物有絲分裂的不同，精子和卵細胞形成的區(qū)別。 細胞分化的實質、癌變與身體健康。,(3)考查題型： 選擇題考查細胞周期及圖像識別、細胞分化、衰老、癌變。 坐標曲線及圖像考查有絲分裂和減數分裂的過程。 實驗設計題考查細胞癌變、衰老的原因。,3復習指導,(1)復習線索 以細胞的生命歷程為線索系統(tǒng)總結細胞增殖、細胞分化、細胞衰老和凋亡、細胞癌變相關知識。 以細胞分裂中染色體數目、形態(tài)及排列為中心，比較復習各個時期的變化特點及圖像識別。,(2)復習方法 圖解法細胞周期圖解和各時期細胞分裂圖像。 比較法列表比較精子和卵細胞的異同，動植物有絲分裂的區(qū)別。,第 14 課時,減數分裂和受精作用,回扣基礎構建網絡,一、減數分裂的概念,基礎導學,判一判 1只有進行有性生殖的生物，才能進行減數分裂 ( ) 2精原細胞的形成過程為減數分裂 ( ) 3減數分裂過程中，染色體復制兩次，分別在兩次分裂的間期進行 ( ) 4若體細胞染色體數為2N，則要想在同一裝片中既能觀察到染色體數為N又能觀察到染色體數為4N的實驗材料可以選精巢、睪丸(高等動物)、卵巢等 ( ),提示 為有絲分裂，精子(卵細胞)的形成過程為減數分裂。,二、精子和卵細胞的形成過程 1精子形成過程中各時期的主要特點 連一連,2精子和卵細胞形成過程的比較,卵巢,精子,卵細胞,有,想一想 均等分裂一定是精子形成過程嗎？,提示 不一定。卵細胞形成過程中由第一極體產生第二極體也是均等分裂。,（2）如何判斷不均等分裂的某個細胞是初級卵母細胞還是次級卵母細胞？,提示 根據細胞內染色單體是否存在進行判定。,提示 精子只含23個DNA，卵細胞大于23個，受精卵中大于46個，還有細胞質線粒體中含DNA。,提示 基因重組只發(fā)生在減數第一次分裂前期的交叉互換和后期 的自由組合中，受精作用未實現基因重組。,1教材17頁圖21產生精子的器官睪丸和具體部位曲細精管。教材19頁圖24產生卵細胞的器官卵巢，注意卵泡產生時期出生前性別分化后，及與卵細胞的關系。 2教材18頁圖23交叉互換照片和示意圖，上海高考題以多選題考過該照片。 3教材22頁練習一中1的4個判斷題特別好。 4教材23頁模擬減數分裂過程各種行為及產生子細胞情況，注意顏色和大小長短的含義。 5教材25頁想象空間中，父方、母方提供的遺傳物質相同嗎？,回扣教材,提示 不同，母方提供多，因受精卵中細胞質的遺傳物質絕大多數來自卵細胞。,6教材26頁判斷下列表述是否正確 同一個生物體在不同時刻產生的精子或卵細胞，染色體數一般是相同的 ( ) 同一個生物體在不同時刻產生的精子或卵細胞，染色體組成一般是不同的 ( ) 一個卵細胞一般只能同一個精子結合，形成受精卵( ),知識網絡,減 數,受精,作用,減 數,有絲,有絲,突破考點提煉方法,1(經典高考題)對性腺組織細胞進行熒光標記，等位基因A、a都被標記為黃色，等位基因B、b都被標記為綠色，在熒光顯微鏡下觀察處于四分體時期的細胞。下列有關推測合理的是( ) A若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現2個黃色、2個綠色熒光點 B若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現4個黃色、4個綠色熒光點 C若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現2個黃色、2個綠色熒光點 D若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現4個黃色、4個綠色熒光點,突破核心概念減數分裂過程中相關概念辨析,典例引領,考點41,解析 在減數第一次分裂時，同源染色體聯會形成四分體。等位基因位于同源染色體上，若這2對基因在1對同源染色體上，由于經過了間期DNA的復制，則1個四分體中有2個A、2個a、2個B、2個b，即1個四分體中出現4個黃色、4個綠色熒光點；若在2對同源染色體上，則四分體中只有A、a或者只有B、b，即黃色和綠色熒光點不能同時存在。 答案 B 排雷 圖示等位基因、相同基因與同源染色體、四分體的關系如下：,1個四分體1對同源染色體(1對等位基因Aa)4條染色單體(AAaa)； 若Bb在另1對同源染色體(即另1個四分體)上，則4個黃色、4個綠色熒光點分別在2個四分體上，不可能1個四分體中出現2個綠點或黃點。,1同源染色體和非同源染色體,考點剖析,同源染色體是指減數分裂中配對的兩條染色體，形態(tài)、大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。如右圖中的1和2為一對同源染色體，3和4是另一對同源染色體。 非同源染色體是指形態(tài)、大小不相同，且在減數分裂過程中不配對的染色體。如圖中的1和3、1和4、2和3、2和4分別是非同源染色體。,2聯會和四分體,聯會：是指減數第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現象。該時期已完成復制，染色單體已形成，但螺旋程度低觀察不到。 四分體：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。圖中含有兩個四分體，即四分體的個數等于減數分裂中配對的同源染色體對數。,3姐妹染色單體和非姐妹染色單體,姐妹染色單體：同一著絲點連著的兩條染色單體。如上圖中的a和a、b和b、c和c、d和d。 非姐妹染色單體：不同著絲點連接著的兩條染色單體。如上圖中的a和b(b)、a和b(b)等。,4交叉互換 圖示,時期：減前期四分體時期。 范圍：同源染色體中非姐妹染色單體之間交換片段。 交換對象：等位基因Bb交換。 結果及意義：導致基因重組，產生多種配子，若不交換只產生AB、ab兩種配子，若交換則可產生AB、ab(未換染色單體)和Ab、aB(交換的結果)，產生可遺傳變異。,注意 同源染色體也有大小不同的，如男性體細胞中的X染色體和Y染色體，X染色體較大，Y染色體較小。大小相同的染色體不一定是同源染色體，如著絲點斷裂后形成的兩條染色體，因不是一條來自父方，一條來自母方，所以不叫同源染色體；但只要是聯會的兩條染色體，不管大小、形狀是否相同，都叫同源染色體；同源染色體既可以是復制之前不含染色單體的也可以是復制之后含染色單體的。 有絲分裂過程中有同源染色體存在，但不出現同源染色體的聯會和四分體。 四倍體生物的體細胞中含有四條相同的染色體，所以進行減數第二次分裂時也存在同源染色體，因此，平時研究減數分裂沒有特殊說明均以二倍體生物為研究對象。,1如圖一表示某動物精原細胞中的一對同源染色體，在減數分裂過程中該對同源染色體發(fā)生了交叉互換，結果形成了所示的四個精細胞： 這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是 ( ) A與 B與 C與 D與,對位訓練,答案 C 解析 同源染色體交叉互換是指一對同源染色體在四分體時期非姐妹染色單體之間互換一部分片段，即一條染色體上有一條姐妹染色單體發(fā)生互換，另一條沒有發(fā)生互換。因此，在減數第二次分裂時，移向兩極的姐妹染色單體一條發(fā)生了互換，另一條沒有發(fā)生互換，則由形成的四個精細胞可知，和來自同一個次級精母細胞，和來自另一個次級精母細胞。,2(2011上海卷，28)下圖表示雄果蠅進行某種細胞分裂時，處于四個不同階段的細胞()中遺傳物質或其載體()的數量。下列表述與圖中信息相符的是 ( ) A所處階段發(fā)生 基因自由組合 B代表初級精母 細胞 C代表染色體 D中的 數量比是2441,列表和圖像比較法精子和卵細胞的形成過程,典例引領,考點42,解析 分析圖示可知：為精原細胞，為初級精母細胞，在減前期、后期可發(fā)生基因自由組合，為次級精母細胞，為精細胞，表示染色體，表示染色單體，表示 DNA，中，DNA的數量比是2421，故 A正確。 答案 A 排雷 快速判斷的方法：可以消失變?yōu)?的一定為染色單體；和中要么11，要么12，在12比例中占1的為染色體，占2的為DNA。,1減數第一次分裂與減數第二次分裂的比較(設體細胞內染色體數為2N),考點剖析,2.減數分裂過程中有關的變化曲線(如圖),注意 減數分裂過程中染色體數目變化 染色體數目減半發(fā)生在減末期，同源染色體分開平均進入兩個子細胞中造成的；減數第二次分裂染色體數 N 2N N，數目不變。 減后期染色體數、DNA數、染色單體數都與正常體細胞相同，但不同的是沒有同源染色體。,減數分裂過程中染色體/DNA變化規(guī)律及原因 11 12 11 易錯易混點 染色體復制只發(fā)生在減數第一次分裂間期。減數第一次分裂，同源染色體的分離導致染色體數目減半。減數第二次分裂與有絲分裂相似，但不同的是減數第二次分裂中不存在同源染色體。 精子和卵細胞形成的區(qū)別從形成場所、細胞名稱、產生成熟生殖細胞的個數，是否均等分裂，是否變形幾個方面區(qū)別，尤其是：若不均等分裂則一定是卵細胞形成過程，均等分裂則可能是精子形成過程或是第一極體的分裂。,染色體復制 間期,著絲點斷裂減 后期,2下面是三個不同時期的細胞分裂圖，據圖回答： 圖A屬于分裂的時期，細胞中有條染色單體。 圖B處于期，此細胞的名稱是，此細胞分裂后的子細胞叫做，子細胞含有條染色體，條染色單體。,對位訓練,減數第一次,四分體,8,減數第一次分裂后,初級精,次級精母細胞,母細胞,4,2,圖C處于期，此細胞的名稱是，它分裂產生的子細胞為。,卵細胞和第二極體,減數第二次分裂后,次級卵,母細胞,解析 圖A中出現同源染色體聯會，且細胞中含有8條染色單體；圖B中發(fā)生同源染色體分開，且細胞質均等分開，因此該細胞為初級精母細胞，處在減數第一次分裂后期；圖C中無同源染色體，無染色單體，染色體分開，移向細胞兩極，且細胞質不均等分裂，是次級卵母細胞，處在減數第二次分裂后期。,3(2011天津卷，4)玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗，經秋水仙素處理后形成二倍體植株。下圖是該過程中某時段細胞核DNA含量變化示意圖。下列敘述錯誤的是 ( ) Aab過程中細胞內不會發(fā)生基因重組 Bcd過程中細胞內發(fā)生了染色體數加倍 Cc點后細胞內各染色體組的基因組成相同 Dfg過程中同源染色體分離，染色體數減半,列表比較法有絲分裂和減數分裂的關系,典例引領,考點43,解析 在花藥離體培養(yǎng)過程及經秋水仙素處理后再進行的組織培養(yǎng)過程中，細胞只進行有絲分裂，有絲分裂過程不發(fā)生基因重組和同源染色體分離，A項正確，D項錯誤?？v坐標為細胞核DNA含量，cd段可表示有絲分裂前期、中期和后期。其中，在后期因著絲點分裂，姐妹染色單體分離而導致染色體數加倍，B項正確。由于染色體復制后，姐妹染色單體上的基因相同，所以姐妹染色單體分離后形成的兩個染色體組的基因組成相同，故C項正確。 答案 D 排雷 花藥離體培養(yǎng)形成幼苗及秋水仙素處理形成正常植株，只涉及到有絲分裂。 因為是有絲分裂，所以形成的子細胞的染色體、DNA、基因相同；因為是單倍體加倍，則得到的為純合子。,考點剖析,3圖中AG表示某基因型為AaBb的高等動物睪丸內細胞分裂圖像和染色體數目變化曲線。請據圖回答：,對位訓練,細胞圖像DF屬于分裂，DA屬于分裂，判斷的理由是。 圖中C細胞叫做細胞，A細胞叫做細胞。 寫出圖中D細胞經C細胞形成的配子的基因型：。 圖中D細胞在分裂產生配子時A和a的分離與a和a的分開分別發(fā)生在坐標G中的、階段(用數字表示)。,解析 首先要仔細觀察分析細胞的分裂圖像，DF有同源染色體但無同源染色體的聯會、四分體現象，且同源染色體沒有相互分離，故該過程為有絲分裂；DA有同源染色體的分離現象，故為減數分裂。圖C為減數第一次分裂圖像，該細胞為初級精母細胞；圖A為減數第二次分裂圖像，該細胞為次,有絲,減數,DF無同源染色體的分開，DA有同源染色體的分開,初級精母,次級精母,Ab、Ab、,aB、aB,12,34,級精母細胞。由于該個體的基因型為AaBb，故一個D細胞經C細胞形成的4個配子的基因型是Ab、Ab、aB、aB。A與a為等位基因，其分離發(fā)生在減數第一次分裂后期，即圖G中的12階段；a與a分離發(fā)生在減數第二次分裂后期，即圖G中的34階段。,1坐標曲線圖常反映的是染色體或核DNA數量的變化關系。通過坐標曲線反映細胞增殖過程中染色體或核DNA的變化，也是常見的題型。但是，如何區(qū)分坐標曲線反映的是有絲分裂還是減數分裂呢？下面結合圖形來尋找突破口：,方法體驗 正確區(qū)分有絲分裂和減數分裂過程中的有關曲線,區(qū)分核DNA的變化曲線和染色體的變化曲線的技巧：看“斜線”，曲線中存在斜線的為DNA變化曲線，不存在斜線的為染色體變化曲線。 區(qū)分開核DNA和染色體的變化曲線后，再區(qū)分細胞增殖的方式：看“染色體峰值”，染色體數目最大為4N的是有絲分裂；染色體數目最大為2N的是減數分裂。看“DNA復制和分裂次數”，斜線代表DNA復制，豎直下降代表細胞分裂完成。因此斜線出現1次，而豎直下降2次的為減數分裂；斜線出現1次，而,豎直下降1次的為有絲分裂?？础敖Y果”，分裂完成后，染色體或核DNA的數量與分裂前相等則為有絲分裂；若減半則為減數分裂。,2直方圖實質上是坐標曲線圖的變形，反映的也是染色體、核DNA或染色單體數量的變化關系。解題思路與坐標曲線圖基本相同，但對染色單體的分析非常重要。,典例 如圖表示某生物幾種細胞分裂過程中的染色體數目變化，下列有關說法中正確的是 ( ) Aab段細胞中一定不存在同源染色體 B僅bc段細胞中沒有同源染色體 Ce產生的原因是染色體復制 Dfg段細胞中染色體數DNA分子數11,解析 題圖中ae為減數分裂，e為受精作用，eh為有絲分裂。ab段為減數第一次分裂，細胞中有同源染色體；be段為減數第二次分裂，細胞中沒有同源染色體；e產生的原因是受精作用。 答案 D,典例1 如圖為某種動物細胞分裂不同時期的示意圖，可能屬于卵細胞形成過程的是 ( ) A B C D,易錯警示 1.忽視減數分裂圖像范圍的界定,錯因分析 注意審題關鍵詞“可能”，若改為“一定”則選哪個呢？ 解析 圖染色單體分開，向兩極移動，每極有同源染色體，表示有絲分裂后期。圖同源染色體分開，每條染色體中,仍含有兩條染色單體，表示減數第一次分裂后期；又因為圖中細胞質均等分裂，因此表示精子的形成過程。圖只有兩條染色體，是圖細胞染色體數目的一半，因此圖表示次級精母細胞或次級卵母細胞或第一極體。圖染色單體分開，每極中無同源染色體，而且細胞質不均等分裂，因此，圖表示卵細胞形成過程中的減數第二次分裂后期。 答案 C 糾錯筆記 減數分裂圖像涉及到精子和卵細胞的形成，題目中給定的一組圖像應有三種情況：只有精細胞的形成圖像；只有卵細胞的形成圖像；既有精細胞又有卵細胞的形成圖像。 解題時首先要界定好是哪一種情況，界定方法如下： 題干中信息提示，若題干中告訴是雄性動物體內或精巢,(睪丸)中發(fā)生的細胞分裂，則界定為情況；若告訴是雌性動物體內或卵巢內進行，則為情況；未提示考慮情況。 據圖像特點分析 若不均等分裂，一定是情況；若減后期均等分裂，一定是情況；若減后期均等分裂則應是情況。 根據性染色體確定 圖示中畫出性染色體，若為XY型性別決定，兩條同型性染色體可確定為雌性個體，即情況；兩條異型性染色體可確定為雄性個體，即情況。若為ZW型性別決定，結果相反。,糾錯訓練1 下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,解析 圖甲是減數第二次分裂后期，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；圖丙為減數第二次分裂后期，其細胞質是不均等分裂，應是次級卵母細胞，不可能為極體，C錯；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；圖乙是減數第一次分裂后期,其細胞質是均等分裂的,所以應是初級精母細胞,B正確。 答案 B 拓展提升 在涉及此知識點的題目中，題干往往會明確說明是二倍體細胞分裂圖，或說明是動物細胞分裂圖，若不特別說明，應考慮單倍體或多倍體細胞分裂。 一般來說，細胞分裂方式的識別還需要觀察細胞外形和細胞質的分裂方式等。 細胞板隔裂植物細胞分裂；縊裂動物細胞分裂。 矩形有壁為植物細胞；圓形無壁一般為動物細胞。,典例2 基因型為AaBbCc(獨立遺傳)的一個初級精母細胞和一個初級卵母細胞分別產生的精子和卵細胞基因型的種類數之比為 ( ) A41 B31 C21 D11,易錯警示 2.對減數分裂過程中產生配子情況不熟練,錯因分析 審題不清“一個”還是“一種”。 解析 一個初級精母細胞在減數第一次分裂結束時，由于非等位基因的自由組合，產生兩個不同的次級精母細胞；每個次級精母細胞進行減數第二次分裂時，基因行為與有絲分裂過程相同，因此一個次級精母細胞生成的兩個精子的基因型是完全相同的，故一個初級精母細胞經減數分裂后能形成兩種類型的精子。一個初級卵母細胞經減數分裂只能產生一個卵細胞，故其基因型只有一種。,答案 C 糾錯筆記 正常情況下產生配子的種類分析(未變異) 分析配子產生時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”。 若是一個個體則產生2n種配子，n代表同源染色體對數或等位基因對數。 若是一個性原細胞，則一個卵原細胞僅產生1個卵細胞，而一個精原細胞可產生4個2種(兩兩相同)精細胞(未發(fā)生交叉互換的情況)。例：YyRr基因型的個體產生配子情況如下：,注意 注意寫產生配子時“、”和“或”的運用。 變異條件下產生配子的種類分析 由圖可以看出，在只研究兩對同源染色體、三對基因的情況下，僅發(fā)生基因突變或基因重組，就能產生眾多類型的配子。,根據產生配子異常情況推減數分裂何時發(fā)生異常。若親代為AaXBY，則子代配子情況如下： 若配子中出現Aa或XY在一起，則減分裂異常。 若配子中Aa分開，XY分開，出現兩個AA/aa或兩個XX/YY則是減分裂異常。 若配子中無性染色體或無A也無a，則既可能減也可能減分裂異常。 姐妹染色單體上出現等位基因的原因剖析,糾錯訓練2 基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數分裂過程中染色體未正常分離，而產生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列關于染色體未分離時期的分析，正確的是( ) 2號染色體一定在減數第二次分裂時未分離 2號染色體可能在減數第一次分裂時未分離 性染色體可能在減數第二次分裂時未分離 性染色體一定在減數第一次分裂時未分離 A B C D,答案 A 解析 AA型配子中沒有a基因，說明一定是減數第一次分裂時A與a已經分開，一定是由于減數第二次分裂時2號染色體未分離，正確，錯誤；AA型配子中不含性染色體，有兩種可能：一是在減數第一次分裂時性染色體未分離，由產生的不含性染色體的次級性母細胞分裂而成；二是減數第二次分裂時性染色體未分離，產生不含性染色體的性細胞，故正確，錯誤。,檢測落實體驗成功,1下列是動物細胞減數分裂各時期的示意圖，正確表示分裂過程順序的是 ( ) A B C D,題組一 減數分裂過程,答案 D,2假定某動物體細胞染色體數目2N4，圖中對細胞所處時期的敘述，正確的是 ( ) A圖中不含同源染色體的細胞為 B為減數分裂，分別為減數第一次分裂的前、 中、后期,C分別為減數第一次分裂后期、減數第二次分裂后期 D為減數第一次分裂四分體時期，染色體數目暫時加倍,答案 C 解析 由圖可知，是減數第一次分裂四分體時期，有2對同源染色體；是有絲分裂中期，有2對同源染色體；是減數第一次分裂后期，有2對同源染色體；是有絲分裂后期，有4對同源染色體；是減數第二次分裂后期，無同源染色體，因此不含同源染色體的是。,3如圖所示為正在進行分裂的某二倍體生 物細胞，下列說法正確的是 ( ) A該細胞是次級精母細胞 B分裂后每一個子細胞均具有生殖功能 C該細胞含同源染色體2對、DNA分子4個、 染色單體0條 D在此分裂過程中發(fā)生了非同源染色體上 非等位基因的自由組合,題組二 精子和卵細胞形成過程的區(qū)別,答案 D 解析 精子的形成過程中細胞質是均等分裂的，而卵細胞的形成過程中細胞質會出現不均等分裂。由題圖可知同源染色體分離，該細胞有2對同源染色體，8個DNA分子，8條染色單,體，所以該細胞正在進行減數第一次分裂，是初級卵母細胞，且同源染色體分離時，非同源染色體自由組合。初級卵母細胞分裂產生一個次級卵母細胞和一個第一極體，其中只有次級卵母細胞才會分裂產生卵細胞，卵細胞具有生殖功能。,4人類精子發(fā)生過程中，下列說法不正確的是( ) A細胞中染色單體數最多可達92條 B姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的 C染色單體的交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前 D一個精原細胞產生兩個相同精子的概率最大為1/223,答案 D 解析