2023届高三生物一轮复习12讲 减数分裂与受精作用课件
展开[教学目标]1.运用细胞减数分裂模型,阐明遗传信息在有性生殖的生物体中的传递规律。(生命观念、科学思维)2.分析减数分裂和受精作用的关系,感悟生命自我更新的意义和生命的价值。(生命观念、科学思维、社会责任)
一、减数分裂和受精作用 1.减数分裂及其有关概念(1)减数分裂概念①适用范围:进行__________的生物。②时间:原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。③特点:染色体复制_____次,细胞分裂____次。④结果:子细胞中染色体数目是体细胞中的______。
2.减数分裂的过程(以哺乳动物精子形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
5.遗传稳定性与遗传多样性的原因分析
6.减数分裂基本概念辨析
(1)同源染色体和非同源染色体的比较
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体①姐妹染色单体:同一着丝粒连着的两条染色单体,如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
②非姐妹染色单体:不在一个着丝粒上的两条染色单体,包括以下两种类型:Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。
(3)联会、四分体与互换(如图)①联会:指减数分裂Ⅰ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。③互换:减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段的现象。
7.精子和卵细胞分裂图像辨析及判断方法[科学思维](1)依据细胞质的分配方式判断精卵细胞形成过程图像(二倍体生物2n=4)
(2)据分裂图像快速确认动物性别,若为同源染色体分离,则一定为减数分裂Ⅰ后期,此时若细胞质均等分裂,则动物性别一定为雄性;若细胞质不均等分裂,则动物性别一定为雌性。注:若为减数分裂Ⅱ后期,细胞质均等分裂时,不能直接确认动物性别(此时需依据其他信息继续确认)。
例1:某研究性学习小组对羊产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究,并绘制了相关图示。请回答下列问题:注:图中只显示一对同源染色体。
(1)图1过程表明,通过减数分裂,染色体数目会______。减数分裂Ⅰ后期染色体的行为特点是______________________________________。(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况,产生异常配子的原因可能是___________________________________________。(3)如果图3表示精原细胞,该精原细胞经图4形成了一个基因型为AB的精细胞,则其形成的其他精细胞的基因型是_____________。
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离,而是移向了细胞的同一极
例2.如图1为动物细胞中两对同源染色体,其减数分裂过程中发生互换形成了如图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是( )A.①② B.①③C.②③ D.③④
二、减数分裂过程中染色体和核DNA的数目变化1.减数分裂过程中的相关曲线与柱形图[科学思维]
(1)甲→戊所属细胞类型
(2)染色体数目变化及原因
(3)核DNA数目变化及原因
(4)染色单体数目变化及原因
2.减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,不考虑基因突变和互换),如图。
具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换)
例1:某兴趣小组通过显微镜观察来研究马蛔虫减数分裂的过程,如图为绘制的减数分裂各时期的细胞分裂示意图(染色体不同颜色表示来自不同亲本),请回答下列问题:
(1)马蛔虫的受精卵中染色体数目为4条,而精子与卵细胞的染色体数目为2条,图3、图4细胞的出现,可以推测图2细胞形成的原因是________________________________。(2)由图1形成图2的过程,核DNA分子数目的变化是____________,图3、图4细胞的出现,说明染色体发生的行为变化是_____________________。
染色体复制一次,细胞分裂两次
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)
(3)将图1细胞中的一条染色体DNA分子用15N标记,正常情况下该细胞形成的精细胞中,含15N标记的细胞所占的比例是______;图1细胞的基因型是AaXBY,该细胞产生精子的基因型为A、AXBXB、aY、aY,可推断减数分裂过程发生的异常是__________________________________________________。
(减数分裂Ⅱ)含有B基因的两条X染色单体未正常分离
例2.如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中,细胞内每条染色体上DNA含量的变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)。下列说法错误的是( )A.BC过程中,DNA含量的变化是由于染色体复制B.D点所对应时刻之后,单个细胞中可能不含Y染色体C.CD与DH对应的时间段,细胞中均含有两个染色体组D.CD段有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组
例3.某二倍体动物的精原细胞在形成精细胞的过程中,先后出现了甲、乙、丙、丁四种细胞,细胞中的核DNA和染色体相对含量如图所示。下列叙述错误的是( )
A.乙细胞可能为初级精母细胞,丁细胞为精细胞B.甲→乙过程中发生了DNA复制,但没有发生着丝粒分裂C.乙细胞中可能会出现同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换D.丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离答案:D
例4.蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2N=32),雄蜂为单倍体。如图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),下列相关叙述错误的是( )
A.雄蜂的精原细胞和精细胞中核DNA含量相同B.雄蜂有丝分裂和减数分裂过程中均未出现同源染色体的分离C.雄蜂有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都含有32条染色体D.雄蜂产生精子过程中非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性答案:D
4.(2022·山东烟台模拟)如图是某哺乳动物减数分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图,乙、丙均来自甲细胞,下列叙述正确的是( )A.甲细胞产生的突变基因肯定可通过卵细胞传递给子代B.乙细胞和丙细胞均含有2个染色体组C.丙细胞产生的卵细胞的基因组成是aB或ABD.若该动物产生基因型为Aab的配子,则说明减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离
减数分裂和有丝分裂的比较1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较[科学思维]
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例)
3.减数分裂和有丝分裂的模型分析(以染色体数为2n的生物为例)(1)染色体和核DNA数目变化
(2)每条染色体上的DNA含量的曲线分析
判断:①A→B:有丝分裂或减数分裂Ⅰ前的间期DNA复制,染色单体形成,每条染色体上由有1个DNA分子变为有2个DNA分子。②B→C:含有染色单体的时期,可表示间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。③C→D→E:有丝分裂后、末期或减数分裂Ⅱ后、末期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(3)同源染色体“对”数变化曲线分析
判断: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为n对。②减数分裂:由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
(4)“染色体组”数目变化曲线分析
判断:①有丝分裂:后期由于着丝粒分裂,染色体组加倍(2→4);末期由于染色体平均分配到子细胞→染色体组恢复(4→2)。②减数分裂:减数分裂Ⅰ末期由于同源染色体分别进入两个子细胞→染色体组减半(2→1);减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,染色体组数目由1变为2。
(5)减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
例1:如图表示细胞分裂过程中每条染色体DNA变化和细胞核中DNA数量的变化。
(1)ab与a′b′都是完成__________过程。(2)有丝分裂的后期在图甲中的________阶段,在图乙中的________阶段中。(3)在有丝分裂中期染色体∶核DNA=________。如果细胞的基因型为AaBbCc,有丝分裂后期,着丝粒分开后移向每一极的基因为________。
例2.(2022·山东师大附中模拟)下列有关有丝分裂和减数分裂的说法,正确的是( )A.DNA复制和染色体复制分别使DNA和染色体的数目加倍B.染色体数目变异只能发生在减数分裂过程中C.在纺锤丝的牵引下着丝粒发生分裂D.同源染色体联会只发生在减数分裂过程中
突破点2 结合减数分裂与有丝分裂细胞图像分析,考查科学思维能力3.如图为某动物体内细胞分裂的一组图像,有关叙述正确的是( )A.图中①②③细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶2B.细胞①②③⑤产生的子细胞中均有同源染色体C.图中可表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①D.仅根据细胞④不能判断该动物的性别但能判断核DNA数
4.(2022·湖北武汉联考)如图甲、乙、丙是某个高等动物体内的细胞分裂模式图,图丁为某一时刻部分染色体行为的示意图。下列说法正确的是( )
A.乙细胞表示次级精母细胞,乙细胞内存在X和Y两条性染色体B.若A基因在图甲1号染色体上,不发生基因突变的情况下,a基因在5号染色体上C.若丁发生在丙细胞形成的过程中,最终产生的子细胞基因组成有4种D.若丁图表示发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期,则①和②都发生了染色体变异答案:C
实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 建立减数分裂中染色体变化的模型 一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1.实验原理蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成________,再通过变形形成______。在此过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
3.实验现象在减数分裂Ⅰ中期,可以看到______________有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒在赤道板上,这是与有丝分裂相区别的地方);在减数分裂Ⅱ过程中,_________将会排列在赤道板上,次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的______,且次级精母细胞中没有____________。
二、建立减数分裂中染色体变化的模型1.模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化(1)长度相同、颜色不同的两条染色体配对代表减数分裂Ⅰ前期同源染色体的______。(2)长度相同、颜色不同的两条染色体的分开代表减数分裂Ⅰ后期同源染色体的______。(3)减数分裂结束时,每个细胞中染色体的数目是开始时的一半,染色体数目减半发生在____________。
2.模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合(1)要模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合,细胞中至少要有2对同源染色体。(2)假设细胞中有2对同源染色体,减数分裂Ⅰ时非同源染色体有______组合方式;每个原始生殖细胞按照其中的一种组合方式分裂,能产生2种染色体组成类型不同的配子;2个这样的原始生殖细胞按照不同的组合方式进行分裂,理论上可以产生______染色体组成类型不同的配子。
3.模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换(1)假设细胞中有2对同源染色体,仅有两条非姐妹染色单体在四分体时期发生了1次交换,1个这样的原始生殖细胞理论上可以产生4种染色体组成类型不同的配子。(2)减数分裂Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体间的______和后期非同源染色体的__________,导致配子染色体组合的多样性。
真题.(2021·河北卷)图中①②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会B.②经减数分裂形成的配子有一半正常C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到答案:C
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