人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂背景图课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂背景图课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了知识概览，实验流程，答案D，典例剖析等内容，欢迎下载使用。
目 标 素 养1.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,熟练掌握相关实验技能,培养科学思维能力和科学探究能力。2.通过“建立细胞减数分裂中染色体变化的模型”,加深对减数分裂过程的认识,理解配子中染色体组合多样性的原因。3.举例说明受精作用的过程。4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
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染色体的形态、位置和数目,识别减数分裂的各个时期。
微点拨 观察减数分裂实验时通常不选择雌性个体,原因有:①雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量;②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。
微思考1判断减数分裂各个时期的主要依据是什么?提示:有无同源染色体以及染色体的形态、位置和数目。
微训练1为了观察减数分裂各时期的特点,可选择下列实验材料中的(　　)①蚕豆的雄蕊　②桃花的雌蕊　③蝗虫的精巢　④小鼠的卵巢A.①②B.③④C.①③D.②④答案:C解析:蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢中的细胞能够完整地进行减数分裂且数量多;而桃花的雌蕊和动物的卵巢中进行减数分裂的细胞数量很少,并且减数分裂过程不完整,不易观察到减数分裂各时期。
二、配子中染色体组合的多样性与建立减数分裂中染色体变化的模型1.配子中染色体组合多样性的成因
2.意义:导致不同配子遗传物质的差异,使同一双亲的后代呈现多样性。3.建立减数分裂中染色体变化的模型(1)目的:通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型,加深对减数分裂过程及其特点的认识,理解配子中染色体组合的多样性,领悟减数分裂的意义。(2)模拟内容:减数分裂中染色体数目和主要行为的变化,非同源染色体的自由组合,四分体时期非姐妹染色单体间的互换。
微思考2在模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合时,假设细胞中有2对染色体,减数分裂Ⅰ时,非同源染色体有几种组合方式?提示: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两种:①A、B和A'、B';②A、B'和A'、B。
微判断1根据减数分裂的过程,判断下列表述是否正确。(1)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。(　　)(2)大熊猫的体细胞有42条染色体,一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子,染色体数目一般都是21条。(　　)(3)一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞,其染色体组合具有多样性。(　　)(4)正常情况下,一个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上各不相同。(　　)
三、受精作用1.概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
3.结果(1)受精卵中的染色体数目又恢复为体细胞中的数目。(2)受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
4.减数分裂和受精作用的意义(1)稳定性:减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。(2)多样性:减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
微判断2基于受精作用的原理和意义,判断下列表述是否正确。(1)受精作用的实质是细胞的融合。(　　)(2)受精卵中的DNA一半来自父方,一半来自母方。(　　)(3)未受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。(　　)(4)有性生殖有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化。(　　)
微训练2家鸽是进行有性生殖的生物,能保持染色体数目的恒定,是因为其在生殖过程中会进行(　　)A.减数分裂和受精作用B.有丝分裂和受精作用C.减数分裂和有丝分裂D.染色体的复制和平均分配答案:A解析:家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌、雄生殖细胞,通过受精作用,雌、雄配子结合形成受精卵,染色体数目恢复正常。
一 配子中染色体组合的多样性问题探究在不考虑染色体互换的情况下,分析下列细胞产生配子的种类。
1.若图甲所示为一个精原细胞,则能形成多少种精子?若图甲所示为一个卵原细胞,则能形成多少种卵细胞?提示: 2种精子:A和a。1种卵细胞:A或a。2.若图乙所示为一个精(卵)原细胞,则能形成多少种精子(卵细胞)?若图乙所示精(卵)原细胞数量足够多,则能产生多少种精子(卵细胞)?提示: 2种精子(1种卵细胞),AB和ab或Ab和aB(AB或ab或Ab或aB)。若图乙所示精(卵)原细胞数量足够多,则能产生4种精子(4种卵细胞),即AB、ab、Ab、aB(AB、ab、Ab、aB)。
3.含有n对同源染色体的精原细胞,且数量足够多,则可能产生多少种精子,产生每一种精子的比例是多少?提示:可能产生2n种精子,产生每一种精子的比例为1/2n。
归纳总结1.配子来源的判断方法(1)以某生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例,如下图所示。
由图可知:①E和F、G和H的染色体组成完全相同,分别来自同一个次级精母细胞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)在考虑互换的情况下,某生物一个精原细胞的减数分裂如下图所示。
由图可知:①E和F,G和H的染色体组成存在差异,分别来自同一个次级精母细胞C、D;②E(F)与H(G)中的染色体“互补”,来自同一个初级精母细胞。
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的自由组合,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。
典例剖析【例1】 下图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。下列相关叙述错误的是(　　)A.该个体的基因型为AaBbDdB.该细胞正在进行减数分裂C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律答案:C
解析:由题图中基因分布可知,该个体的基因型为AaBbDd,A项正确。题图中同源染色体正在联会,且下方的一对同源染色体上的非姐妹染色单体正在发生互换,可判定该细胞正在进行减数分裂,B项正确。题图中细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换,由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子,C项错误。A、a和D、d基因位于非同源染色体上,因此其遗传遵循自由组合定律,D项正确。
学以致用1.下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成分析,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:在不考虑互换的情况下,每个精原细胞产生2个不同的次级精母细胞,每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞,图中①④可能来自同一个精原细胞,②⑥可能来自同一个精原细胞,③⑦可能来自同一个精原细胞,⑤⑧可能来自同一个精原细胞,因此上述精细胞至少来自4个精原细胞,A、B两项正确。1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞,图中8个精细胞的基因型各不相同,至少来自8个次级精母细胞,C项正确。①⑦不可能来自同一个精原细胞,D项错误。
二 受精作用问题探究下图所示为生物体的有性生殖过程。
1.从减数分裂角度分析,生殖细胞与原始生殖细胞相比,染色体数目有何变化?提示:染色体数目减半,且不含同源染色体。2.从受精作用角度分析,受精卵与生殖细胞相比,染色体数目有何变化?提示:受精卵中的染色体数目恢复为体细胞的染色体数目,且有同源染色体。
3.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质?试分析原因。提示:不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方(卵细胞)。
归纳总结1.减数分裂结果分析:经减数分裂形成的成熟生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。配子中的染色体数目只有体细胞的一半,并且没有同源染色体。2.受精作用的细胞学基础(1)细胞膜的信息交流功能——同种生物的精子和卵细胞相互识别。(2)细胞膜的流动性——精子和卵细胞融合为受精卵。
3.受精作用结果分析:经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方),使受精卵中的染色体数目恢复为体细胞的染色体数目,且有同源染色体。4.同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因
(2)受精时卵细胞和精子的随机结合。
【例2】 下列关于高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的叙述,正确的是(　　)A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B.同源染色体进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵细胞C.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质D.雌、雄配子彼此结合的机会相等,因为它们的数量相等答案:C
解析:卵细胞的形成过程中细胞质进行不均等分裂,所以每个卵细胞继承的初级卵母细胞的细胞质应大于1/4,A项错误。同源染色体进入卵细胞的机会相等,B项错误。受精时,精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,而精子的头部主要含细胞核,因此进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质,C项正确。雌、雄配子彼此结合的机会相等,但它们的数量不相等,D项错误。
学以致用2.下图为某动物受精作用的示意图,据图判断,下列分析错误的是(　　)A.甲、乙分别表示精子、卵细胞B.甲、乙细胞先识别后融合C.丙表示受精卵,将进行有丝分裂D.丙中的全部遗传物质1/2来自甲,1/2来自乙答案:D
解析:丙中的细胞核遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞。
1.果蝇的体细胞中有8条染色体,其中4条来自母方,4条来自父方。果蝇经减数分裂产生配子,下列关于其中一个配子中染色体情况的说法,正确的是(　　)A.4条均来自父本或4条均来自母本 B.2条来自父本,2条来自母本C.1条来自一个亲本,另外3条来自另一个亲本D.以上情况都有可能答案:D
解析:果蝇的性母细胞中的染色体4条来自母方,4条来自父方。在进行减数分裂时,非同源染色体自由组合,因此,A、B、C 3种情况都有可能发生。
2.下列关于二倍体生物中精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述,正确的是(　　)①受精卵中的遗传物质主要来自染色体　②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞　③受精时精子全部进入卵细胞内　④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条　⑤受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方A.①②⑤　B.③④⑤C.①③④D.②③④答案:A
解析:染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是遗传物质的主要载体,所以受精卵中的遗传物质主要来自染色体,①正确;由于精子经过变形,几乎不含细胞质,所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,②正确;受精时精子的头部进入卵细胞内,③错误;精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条,④错误;受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,⑤正确。
3.在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是(　　)A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对C.模拟减数分裂Ⅰ后期时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同D.模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同答案:C
解析:将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体含有两条染色单体,A项正确。同源染色体一般大小相同,一条来自父方,一条来自母方(用不同颜色表示),所以将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B项正确。模拟减数分裂Ⅰ后期时,细胞同一极的橡皮泥条颜色可以相同也可以不同,表明非同源染色体自由组合,C项错误。模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,表明两者是复制关系,D项正确。
4.下图表示高等生物的生活史,据图回答下列问题。
(1)生物的个体发育是从　　　开始的,主要进行　　　分裂。(2)生物个体发育成熟后通过[　]　　　　产生配子,它发生在哺乳动物的　　　　　　　　中。 (3)图中B过程是　　　　　　　　　　　　　。 (4)A和B保证了亲子代体细胞中染色体数目的　　　　。