高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一 减数分裂图片课件ppt

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目 标 素 养1.通过列表法比较减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的异同、精子形成过程与卵细胞形成过程的异同,培养比较与归纳能力。2.通过识图、绘图法分析减数分裂各时期细胞中染色体形态、数目、行为的变化特征,形成结构与功能观。3.总结减数分裂的概念,培养科学思维能力。
一、精子的形成过程1.场所及细胞名称的变化(1)场所:睾丸。(2)细胞名称的变化
微思考减数分裂过程中,染色体数目减半和染色体数目暂时加倍分别发生在什么时期?提示:染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ结束时,染色体数目暂时加倍发生在减数分裂Ⅱ后期。
微判断1.基于精子的形成过程,判断下列表述是否正确。(1)所有细胞都可以进行减数分裂。(　　)(2)精原细胞自身增殖的方式是减数分裂。(　　)(3)高等动植物细胞的减数分裂发生在生殖器官内。(　　)(4)每个精原细胞中的染色体数目都是体细胞的一半。(　　)(5)一个精原细胞经过减数分裂最后形成四个精细胞。(　　)
二、卵细胞的形成过程1.形成场所:卵巢。2.形成过程
3.结果:一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞,三个极体都退化消失。
微判断2基于对卵细胞的形成过程和减数分裂概念的理解,判断下列表述是否正确。(1)一个初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ形成一个次级卵母细胞和一个极体。(　　)(2)经减数分裂Ⅰ形成的极体经过减数分裂Ⅱ形成一大一小两个极体。(　　)(3)卵细胞的形成过程都是不均等分裂,而精子的形成过程都是均等分裂。(　　)(4)卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。(　　)
(5)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。(　　)(6)减数分裂的特点是染色体复制一次,细胞分裂一次,导致染色体数目减半。(　　)
一 减数分裂过程中的相关概念辨析重难归纳1.减数分裂过程中几组概念的比较(1)同源染色体与非同源染色体
(2)同源染色体与四分体①四分体是同源染色体的特殊存在形式,在减数分裂过程中,配对后的一对同源染色体因含有四条染色单体被称为四分体。②在有丝分裂过程中始终存在同源染色体,复制后每一对同源染色体也含有四条染色单体,但由于不发生同源染色体的配对,所以细胞中不存在四分体。(3)几种数量关系1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体(含4个DNA分子)。
2.同源染色体的判断依据(1)据配对现象判断:细胞中出现染色体两两配对现象时,说明细胞中一定含有同源染色体。(2)据染色体数目判断:当正常细胞中染色体数目为奇数时,说明细胞中无同源染色体。(3)据染色体的形状和大小判断:一个细胞中的每条染色体在该细胞中均有一条形状、大小与之相同的染色体时,说明细胞中可能有同源染色体。
(4)同源染色体的判断程序如下图所示。
(1)该细胞中有几对同源染色体?有哪些是非同源染色体?染色体的“黑”“白”代表什么含义?提示:该细胞中的同源染色体有两对,分别是1和2、3和4;非同源染色体有1和3、1和4、2和3、2和4。染色体的“黑”“白”代表同源染色体一条来自父方,一条来自母方。
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体有什么不同?结合图示说明。提示:姐妹染色单体是由一个着丝粒连着的两条染色单体。如题图中的a和a'、b和b'、c和c'、d和d'。非姐妹染色单体是指不同染色体上的染色单体。如题图中的a和b(b')、a'和b(b')。
(3)联会和四分体是什么关系?概述四分体和同源染色体、染色单体、DNA的数量关系。提示:四分体是同源染色体的特殊存在形式,在减数分裂过程中,联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,因此称为四分体,如题图右侧图中的1和2形成一个四分体,3和4形成一个四分体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
典例剖析下列关于同源染色体和四分体的叙述,错误的是(　　)A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体B.四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体D.每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体答案:A
解析:一条染色体复制后形成两条姐妹染色单体,两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后,形成的是相同的染色体,并非同源染色体。
学以致用下列有关人类细胞的同源染色体的叙述,正确的是(　　)A.精子中可能存在同源染色体B.正在进行有丝分裂的细胞中一定存在同源染色体C.同源染色体上所有的基因都互为等位基因D.X染色体与Y染色体的大小和形态不同,因此不属于同源染色体答案:B
解析:减数第一次分裂时期同源染色体已分离,因此,正常情况下,人类精子中不可能存在同源染色体。同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因才是等位基因。X染色体与Y染色体属于同源染色体。
二 精子的形成过程与卵细胞的形成过程的比较重难归纳1.减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较(假设体细胞内染色体数目为2n)
2.精子的形成过程与卵细胞的形成过程的比较
1.在处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中,对应分配到两极的两条染色体之间分别是什么关系?提示:减数分裂Ⅰ后期对应分配到两极的两条染色体是同源染色体,而减数分裂Ⅱ后期对应分配到两极的两条染色体是由着丝粒分裂形成的形状、大小相同的两条子染色体。
2.核DNA分子数目加倍和染色体数目加倍的原因分别是什么?提示:核DNA分子数目加倍的原因是有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期DNA复制;染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂。
典例剖析动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点包括(　　)①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂　②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞　③一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞　④卵细胞不经过变形阶段A.①③　　B.②④C.②③D.①④答案:B
解析:卵细胞与精子的形成过程基本相同,其区别主要有三个方面,第一,形成的生殖细胞数目不同,一个精原细胞经减数分裂和变形形成四个精子,而一个卵原细胞只形成一个卵细胞。第二,细胞质分裂方式不同,精子形成过程中细胞质均等分裂,而卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂(极体分裂除外)。第三,精细胞必须经过变形成为精子,而卵细胞不经过变形阶段。
学以致用 1.下列关于减数分裂过程的叙述,错误的是(　　)A.细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体B.染色单体和核DNA分子数目相等的时期,可能发生非同源染色体的自由组合C.染色体数目和核DNA分子数目相等的时期,染色体上没有姐妹染色单体D.染色体数目加倍的时期,可发生着丝粒分裂,同源染色体分离
解析:细胞质正在发生不均等分裂的时期为减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期,所以细胞中不一定有同源染色体;染色单体数目和核DNA分子数目相等的时期为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前期、中期,其中在减数分裂Ⅰ后期,发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合;染色体数目和核DNA分子数目相等的时期,着丝粒已经分裂,此时染色体上没有姐妹染色单体;染色体数目加倍的时期为减数分裂Ⅱ后期,此时发生了着丝粒分裂,但细胞中不含同源染色体,所以不会发生同源染色体分离。
2.下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.甲、乙、丙中都有同源染色体B.生殖系统中不可能同时出现这三种细胞C.能够出现自由组合的是图乙所示细胞D.丙的子细胞是精细胞答案:C
解析:图甲表示有丝分裂中期的图像,图乙表示减数分裂Ⅰ中期的图像,图丙表示减数分裂Ⅱ后期的图像,没有同源染色体。题图所示三种细胞可能同时出现在生殖系统中。图丙所示细胞的细胞质不均等分裂,所以其子细胞不可能是精细胞。图乙所示细胞可出现非同源染色体的自由组合。
方法技巧 细胞分裂图像辨别的“二看法”
1.在减数分裂过程中,同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在(　　)A.减数分裂前的间期、减数分裂前的间期B.减数分裂Ⅰ、减数分裂ⅡC.减数分裂Ⅰ、减数分裂ⅠD.减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ答案:B解析:减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体的分离;减数分裂Ⅱ后期发生着丝粒的分裂。
2.减数分裂过程中,染色体的复制及减半发生在(　　)A.减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ末期B.减数分裂前的间期和减数分裂Ⅱ中期C.减数分裂Ⅱ前的间期和减数分裂Ⅱ后期D.减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ中期答案:A解析:染色体复制发生在减数分裂前的间期;在减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体分离,染色体数目减半。
3.下列有关四分体的叙述,正确的是(　　)A.四分体中的姐妹染色单体间常发生互换B.一对联会的同源染色体含有四条染色单体C.四分体是含染色单体的任意两条染色体D.一个四分体含有四条姐妹染色单体答案:B解析:减数分裂过程中,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生互换。一个四分体中含有四条染色单体,两对姐妹染色单体。
4.在适宜时期取材,能观察到同源染色体配对现象的实验材料是(　　)A.水稻根尖　　B.马蛔虫受精卵C.小麦花药D.人口腔上皮答案:C解析:水稻根尖和马蛔虫受精卵只能进行有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生同源染色体配对现象。人口腔上皮细胞已经高度分化,不再分裂。