高中人教版 (2019)一 减数分裂图文课件ppt
展开【主干知识梳理】一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1.实验原理根据细胞中的染色体 的变化,识别减数分裂的各个时期。2.实验流程
二、配子中染色体组合的多样性1.原因2.意义:导致了不同配子 的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,使同一双亲的后代必然呈现 。
三、受精作用1.概念:卵细胞与精子相互 、 成为受精卵的过程。2.过程
3.结果(1)受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目。(2)受精卵中的 一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。4.意义(1)后代呈现多样性,有利于生物 多变的自然环境,有利于生物在 中进化,体现了有性生殖的优越性。(2)保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中 的恒定,维持了生物遗传的稳定性。因此,减数分裂和受精作用对于生物的__________都具有重要意义。
【教材微点发掘】1.从减数分裂产生配子的角度分析教材第25页中“一母生九子,九子各不同”的原因。提示:亲代生殖细胞经减数分裂可产生多种多样的配子,每次生育时参与受精作用的配子的染色体组成不完全相同。
2.下图(教材第27页图27)为受精过程开始的扫描电镜照片,据图回答有关问题:(1)从细胞膜的成分分析,精子与卵细胞相互识别的物质基础是__________________。精子与卵细胞融合的过程与生物膜 有关。(2)一般来说,一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的,其原因是什么?提示:受精时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。因此,受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞,而细胞核中的遗传物质一半来自母亲一半来自父亲,所以一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的。
教材问题提示(一)探究·实践(教材第26页)活动二:问题思考1.细胞中至少需要2对染色体。2.有2种组合方式。假设分别用A、A′和B、B′表示2对染色体,则减数分裂Ⅰ时,非同源染色体的组合有2种:A、B和A′、B′;A、B′和A′、B。3.略。
活动三:讨论1.在减数分裂Ⅰ中,先后出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体中非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞的两极等行为变化;减数分裂Ⅰ结束,细胞中的染色体数目减半。在减数分裂Ⅱ中,每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,并分别移向细胞的两极,最终进入两个子细胞。减数分裂产生了多种多样的配子,配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性,并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲,减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。2.在减数分裂过程中,同源染色体分离、非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换,都会使减数分裂产生多种配子。3.略。
(二)思维训练(教材第27页)
新知探究(一) 配子中染色体组合的多样性【探究·深化】[问题驱动] 下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体,分析回答:
(1)情况1中,最终产生的4个子细胞有 种类型,分别为 ;情况2中,最终产生的4个子细胞有 种类型,分别为 ;因此,此原始生殖细胞产生的配子可能有 种类型。(2)据此推断:含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为 种。(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多,可能的原因是______________________________________。
同源染色体中非姐妹染色单体发生了互换
[重难点拨] 1.减数分裂与配子多样性(1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例,如图所示。
由图可知:①E和F、G和H的染色体组成完全相同,分别来自同一次级精母细胞C、D;②E(F)与G(H)中的染色体“互补”,来自同一个初级精母细胞。(2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换),如图所示。由图可知:①E和F、G和H的染色体组成大同小异,分别来自同一次级精母细胞C、D;②E、F与G、H中的染色体“互补”,来自同一初级精母细胞。
2.一般情况下减数分裂产生配子的种类(1)只考虑非同源染色体自由组合,不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体)(2)若考虑互换,会增加配子的种类,如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
【典题·例析】[例1] 果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d),在不发生互换的情况下,它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子( )A.2种 B.4种C.8种 D.16种[解析] 一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体,在不发生互换的情况下,经减数分裂都只形成2种类型的精子。故选A。[答案] A
[例2] 如图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的五个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是 ( )A.①和② B.②和④ C.③和⑤ D.①和④[解析] 减数分裂Ⅰ时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小部分颜色有区别。所以,图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②和④。故选B。
方法规律———————————————————————————根据染色体组成判断配子来源的方法————————————————————————————————
【应用·体验】1.下列符号代表精子的染色体,A 和 a 是一对同源染色体,依此类推,下列哪个选项中的四个精子来自同一个精原细胞的是( )A.Abc、Abc、abC、AbcB.aBc、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、Abc、aBCD.ABC、Abc、abc、aBC解析:由于A和a是一对同源染色体,其余类推,所以在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。由于一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞,进而产生2种基因型不同的精细胞,所以只有C项中Abc、aBC、Abc、aBC四个精子来自同一个精原细胞。答案:C
2.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑互换的情况下,下列相关叙述错误的是( )A.上述精细胞至少来自4个精原细胞B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞D.①⑦可能来自同一个精原细胞
解析:由于生殖细胞中含有3对同源染色体,最多能产生8种配子,如题图所示,每种精原细胞在不发生互换时,只能产生2种配子,所以上述细胞至少来自4个精原细胞、8个次级精母细胞,A、C正确;图中任何2个精细胞的染色体若能组合成AaCcDd,那么这2个细胞可能来自同一个精原细胞,如⑤与⑧、③与⑦等,B正确;①和⑦的染色体组合为AaCCDd,两者不可能来自同一个精原细胞,D错误。答案:D
新知探究(二) 减数分裂与有丝分裂过程【探究·深化】[问题驱动] 1.结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期(1)三个前期图的判断
①判断步骤②判断结果:A为 前期,B为 前期,C为 前期。(2)三个中期图的判断
①判断步骤②判断结果:A为 中期,B为 中期,C为 中期。(3)三个后期图的判断
①判断步骤②判断结果:A为 后期,B为 后期,C为 后期。
2.结合减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型判断细胞分裂方式(1)模型
(2)判断
[重难点拨] 1.每条染色体中DNA含量的变化
2.同源染色体对数的曲线
3.细胞分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形,反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中,染色体和核DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。如图所示:
【典题·例析】[例1] (2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
[解析] 有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程,也不会发生互换,不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象,A、B错误。根据题意,某动物基因型是Aa,经过间期复制,初级性母细胞中有AAaa四个基因,该动物的某细胞在四分体时期发生互换,涉及A和a的交换,交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因,减数第一次分裂时,同源染色体分开,两组Aa彼此分开进入次级性母细胞,至此减数第一次分裂完成,所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象;而在减数第二次分裂时,姐妹染色单体分离,导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞,C错误,D正确。[答案] D
[例2] 如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化图,下列相关说法错误的是( )A.有丝分裂发生在ae中,减数分裂发生在fl中B.cd段和gh段染色体数目都相等C.gh段都存在染色单体D.最后形成的精细胞中,染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半
[解析] 分析图中曲线变化可知,ae段核DNA分子数一次加倍一次减半,故有丝分裂发生在其中;fl段核DNA分子数一次加倍,连续两次减半,故减数分裂发生在其中,A正确。cd段包括有丝分裂前期、中期、后期,细胞内染色体数量为8条或16条;gh段为减数分裂Ⅰ,细胞内染色体数目为8条,存在染色单体,B错误,C正确。精细胞中,染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半,D正确。[答案] B
【应用·体验】1.某植物的正常细胞中含10条染色体、10个核DNA分子,且细胞中存在纺锤丝,则该细胞可能处于( )A.有丝分裂中期 B.有丝分裂末期C.减数分裂Ⅰ后期 D.减数分裂Ⅱ后期解析:由细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1∶1可知,细胞中没有染色单体,又由细胞中存在纺锤丝可知,该细胞可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。故选D。答案:D
2.下列三条曲线表示某生物细胞分裂过程中染色体数目变化情况,在如图甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色体数目减半,其中“减半”的原因完全相同的一组是( )A.①② B.①③C.②③ D.②④解析:①②下降的原因均是同源染色体分离后进入两个子细胞,③④下降均是由于着丝粒分裂。因此,①~④中染色体数目减半的原因完全相同的是①和②、③和④。故选A。
3.图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答下列问题:(1)图1中AB段形成的原因是__________________,CD段形成的原因是__________________。(2)图2中________细胞处于图1中的BC段,________细胞处于图1中的DE段。(3)就图2乙细胞分析可知,该细胞含有________条染色单体,染色体数与核DNA分子数之比为________,该细胞处于______________(填分裂时期)的________期,其产生的子细胞名称为______________________。
解析:(1)由图示可知,图1为细胞分裂各时期每条染色体上的DNA含量变化情况,AB段为分裂间期。图1中AB段形成的原因是细胞分裂间期DNA复制(或染色体复制),图1中CD段每条染色体上的DNA含量减半,是因为着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。(2)图2中甲细胞处于有丝分裂后期,每条染色体上只有1个DNA分子,应处于图1中的DE段;图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期,每条染色体都有2条染色单体,因此都有2个DNA分子,处于图1中的BC段。(3)图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,共有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA分子,染色体数与核DNA分子数之比为1∶2;乙细胞的细胞质不均等分裂,该细胞产生的子细胞是次级卵母细胞和(第一)极体。答案:(1)DNA复制(或染色体复制) 着丝粒分裂(2)乙、丙 甲 (3)8 1∶2 减数分裂Ⅰ 后 次级卵母细胞和(第一)极体
科学视野——受精作用与双胞胎的形成同卵双胞胎:一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后,受精卵一分为二变为2个一样的细胞,然后发育成为2个个体,因为2个个体源自同一个受精卵,所以叫同卵双胞胎。这种相似不仅外形相似,而且血型、智力、甚至某些生理特征,对疾病的易感性等都很一致。我们常说的连体婴儿,实际上就是这种单卵双胎,只是由于当初受精卵分裂时的不完全造成了某些部位相连。正是因为如此同卵双胞胎绝大部分是同性,一般不出现一个是男孩一个是女孩的现象。异卵双胞胎:妇女每月排卵1次,有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精,就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘,相互间没有什么联系,叫作异卵双胞胎。相貌方面生出来就像普通的兄弟姐妹。龙凤胎绝大部分是异卵双胞胎而不大可能是同卵双胞胎。
【素养评价】1.下列说法中,正确的是( )A.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞染色体数目一般相同,染色体组成一般不同B.一个卵细胞一般只能同一个精子结合形成受精卵,少数情况下也可以同2个精子结合发育形成双胞胎C.玉米体细胞中有10对染色体,经减数分裂后卵细胞中染色体为5对D.人的精子中有23条染色体,则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体,0、46、23条染色单体
解析:由于同一生物体在不同时刻产生精子或卵细胞的过程中,非同源染色体是随机组合的,所以染色体组成一般是不相同的;但染色体数目一般相同,都是体细胞的一半,A正确。一个卵细胞只能与一个精子结合形成受精卵,B错误。玉米体细胞中有10对同源染色体,经过减数分裂后,不含同源染色体,所以卵细胞中染色体数目为10条,不能表示为5对,C错误。人的精子中有23条染色体,为体细胞的一半,则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体,0、92、0条染色单体,D错误。答案:A
2.一对夫妇基因型均是AaBb(两对基因独立遗传),图1为其一种细胞分裂方式的DNA含量变化曲线图,图2为该夫妇产生一对双胞胎后代的示意图。下列有关叙述错误的是 ( )A.基因A与a、基因B与b的分离,A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在图1中的D时期B.胎儿甲基因型为AaBb的概率为1/4C.若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错,则胎儿甲和乙均出现突变性状D.该女士在此次生殖过程中,至少有2个卵原细胞进行减数分裂
解析:基因A与a、B与b的分离,A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在减数分裂Ⅰ后期,即图1中D时期,A正确;一对夫妇基因型均是AaBb,所以后代中个体基因型为AaBb的概率为4/16=1/4,B正确;若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错,但经减数分裂后卵细胞中不一定含有突变基因,所以胎儿甲和乙不一定出现突变性状,C错误;由于1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞,所以该女士在此次生殖过程中,至少有2个卵原细胞进行减数分裂,D正确。答案:C
3.某妇女在一次生殖过程中生出一对双胞胎,如图所示;(1)过程Y的细胞增殖方式是____________。(2)同一个体中细胞减数分裂Ⅰ和有丝分裂相比较,两者前期染色体数目________(填“相同”或“不相同”),两者中期核DNA分子数目________(填“相同”或“不相同”)。(3)若甲、乙两人成年后分别与一对同卵双胞胎女性结婚,这两对夫妇各有一个男孩,而这两个男孩的性状相差很大,主要原因是____________________。
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