高考生物一轮复习 第五单元 遗传的基本规律及其细胞学基础 专题14 减数分裂和受精作用课件(必修2)

• 二、配子的形成过程及染色体组合多样性的原因 • 1．精卵形成的过程(N为细胞中染色体数)
2．卵细胞和精子形成过程的区别 (1)细胞质分裂方式不同：卵细胞形成过程中细胞质⑮ 不均等 分裂；精子形成过 程中细胞质⑯ 均等 分裂。 (2)所经时间和过程：精子形成所经时间⑰ 短 、过程连续， 卵细胞形成所经时间⑱ 长 。 (3)生殖细胞数目：一个精原细胞能形成4个精子，基因型一般有2种。一个卵原
• 实验专题探究
• 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
• 1．实验原理
• 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续 的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。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。
• 2．实验材料的选取
• 模拟实验：建立减数分裂中染色体变化的模型。
三、受精作用
1．概念：精子和卵细胞○25
相互识别
、融合成为受精卵的过程。实
质是精子和卵细胞的○26
染色体
会合在一起。
2．过程
(1)精子的○27 头部
进入卵细胞，尾部留在外面。
(2)卵细胞的○28 细胞膜 会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
(3)精子的○29 细胞核 与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的○30 染色体 会
2017高三一轮总复习
生物
必修2 遗传与进化
第五单元 遗传的基本规律及其细胞学基础
专题14 减数分裂和受精作用
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1 基础自主复习
2 考点分类透析
3 实验专题探究 4 热点题型讲练 5 易错易混警示 6 课时强化作业
• 基础自主复习
• 一、对减数分裂概念的理解
• 1．概念：减数分裂是进行① 有性 生殖的生物，在产生② 成熟生殖细胞 时 进行的③ 染色体 数目减半的细胞分裂。
• (4)单倍体、多倍体细胞分裂图像
• 名师提醒 • 1．一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细
胞质的分裂方式等。 • (1)细胞板隔裂→植物细胞分裂；细胞膜缢裂→动物细胞分裂。 • (2)矩形有壁为植物细胞；圆形无壁一般为动物细胞。
• 2．减数分裂过程中的数量关系。 • (1)染色体数＝着丝点数(直接观察所给图示获取)。 • (2)DNA数的计算公式：无论题目有无图，首先判断细胞是否
• (1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进 化，体现了有性生殖的优越性。
• 原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导 致不同配子的遗传物质有差异。
• ②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。
• (2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异 都具有重要的意义。
• 宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：
• (1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。
• (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次级卵母细胞， 只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。
• 3．实验流程 • (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程) • 解离→漂洗→染色→压片 • (2)显微观察
定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
• 考点分类透析
考 点 1 减数分裂与配子形成
• 1.精子与卵细胞的形成(以哺乳动物为例)
产生部位
精子 睾丸
过程
卵细胞 卵巢
精子
卵细胞
是否变形
不需变形
细胞质的分 配情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体分 裂均等，其他分裂皆不均等
精子
卵细胞
分裂结果
• (2)确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂 产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于 细胞分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数 第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级 精母细胞、精细胞、精原细胞。
• 热点题型讲练
•
例 1 (2015年天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时
前期 中期 后期 2N
4C 4N→ 2N
减Ⅱ
次级精(卵)母细胞 (或第一极体)
前期 中期 N
后期 2N
末期 N
2C
2C
C
2N
2N
→0
0
精细 胞Байду номын сангаас卵 细胞 和第 二极 体)
N
C
0
• 3.数目变化的曲线模型
• 处于减数第二次分裂后期的细胞，其染色体数目、DNA分子 数目与体细胞相等。
• 巧学助记
• 口诀记忆减数分裂过程
方式
时期
减数第一次分 裂
有同源染色体(染 色体必定成 对)
减数第二次分 裂
无同源染色体(染 色体可以不 成对)
前期 联会 无同源染色体
中期
后期
四分体排列在赤道 板上
同源染色体分离， 非同源染色体自 由组合
着丝点排列 在赤道板上
着丝点分裂
• (2)根据染色体形态的辨别方法：“三看法”
• (3)减数分裂过程中不同时期的图像识别
• 名师提醒
• 1．精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此 可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
• 2．实验成功的关键——正确选用实验材料
• 如题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，就要求我 们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实 验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。
• 2．减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础
• 减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离 —— 分离定律的基础，非同源染色体上的非等位基因伴随非同源 染色体的自由组合而自由组合——自由组合定律的基础。
3．减数分裂与可遗传变异的关系 (1)基因突变——减Ⅰ间期 DNA 复制时。
①减Ⅰ前期同源染色体上的非姐妹染色单体 2基因 交叉互换 重组 ②减Ⅰ后期非同源染色体上非等位基因自由
两次 ①联会形成四分体，非姐妹染色单
体交叉互换； ②同源染色体分离
一次
存在同源染色体，但不联会，不分 离，无交叉互换现象
比较项目
非同源染色体 的行为
子细胞染色体 数目
不 子细胞的名称 同 和数目 点 子细胞间的遗 传物质
DNA与染色 体数变化 模型
减数分裂 自由组合
减半 4个精子或1个卵细胞和3个极体
不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成
三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行
为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
• 【解析】 本题以图的形式考查减数分裂、有丝分裂和染色 体变异等相关知识，意在考查考生的识图能力、理解能力和 信息转换能力。根据题干信息可知，卵原细胞在减数第一次 分裂时不形成纺锤体，因此同源染色体不能移向两极，A错误； 由于减数第一次分裂时不形成纺锤体，所以形成的次级卵母 细胞中的染色体数目与体细胞相同，即次级卵母细胞在减数 第二次分裂后期时含有8条染色体，B正确；减数第二次分裂 形成的卵细胞中染色体数目为4条，C错误；染色体数目加倍 的卵细胞与精子结合发育成三倍体胚胎，因此该胚胎细胞有 丝分裂中期应含有6条染色体，三个染色体组，D错误。
合在一起。
3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 ○31 体 细胞中的数目，其中一
半染色体来自○32 精子 (父方)，一半来自○ 33 卵细胞
(母方)。
4．意义
(1)子代呈多样性，有利于生物在○34 自然选择 中进化，体现了有性生殖的优越
性。
(2)减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中○35 染色体 数目的恒
精(卵) 原细胞
初级精(卵) 母细胞
间期
前期
中期
后期
减Ⅱ 次级精(卵)母细胞
(或第一极体)
前期 中期 后期
染色 体 行 为
与体细 胞相 同
染色体复 制
同源 染色 体联 会， 形成 四分 体
四分 体排 列在 赤道 板上 (对称)
同源染色
染色
体分离， 体已
非同源 减半，
染
无同
色体自由 源染
组合
色体
着丝 点排 列于 赤道 板上
③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象
联系
原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂
• 2.不同分裂时期图像识别方法(以二倍体生物为例) • (1)有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的图像识别
方式
时期
前期
中期
后期
有丝 分裂
有同源染色 体(染色 体必定成 对)
不联会
着丝点排列 在赤道板上
着丝点分裂
• 3．明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点
• (1)临时装片制作应特别注意的几个关键环节
• ①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动 物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀， 染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便 能在一个平面上观察所有染色体形态。
• ②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间 的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开。 解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容 易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片
组合
(3)染色体变异：减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。
• 名师提醒
• 有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异，不发生基因 重组。
• 根据近几年的高考命题进行分析，预计明年的高考对本专题 的考查仍会集中在减数分裂的考查，也可能会以细胞分裂图 像、坐标曲线等为载体，可能会以有丝分裂、DNA复制和遗 传的基本规律以及变异综合起来进行命题，考查形式多以选 择题为主。
• 原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其 染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目，其染色体的变化关系可表示如下(设生 物体细胞的染色体数为2n)。
• 名师提醒
• (1)精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的 DNA传递给子代。
• (2)受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一 半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。
不一定相同
有丝分裂 不出现自由组合
不变 2个体细胞 一定相同(基本上)
比较项目
减数分裂
有丝分裂
意义
减数分裂和受精作用维持了每种生物 使生物的亲代细胞和子代细胞之 前后代体细胞中染色体数目的恒定 间保持了遗传性状的稳定性
①染色体都只复制一次；
相同点 ②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现过程；
含有姐妹染色单体。 • ①如果含有姐妹染色单体，则DNA数＝姐妹染色单体数； • ②如果不含有姐妹染色单体，则DNA数＝染色体数； • ③一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条姐妹染色单
体； • ④四分体数＝同源染色体对数。
考 点 3 减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与 遗传、变异的关系
• 1.减数分裂和受精作用的意义
相同点
(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在： ①染色体都是在减Ⅰ前的间期复制 ②减Ⅰ都发生同源染色体联会、均分 ③减Ⅱ都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开 (2)产生的子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目减半
• 2.减数分裂中染色体、DNA的规律性变化
减Ⅰ
时期 精(卵) 变化 原细胞
• 性原细胞作准备，初母细胞先联会；排板以后同源分，从此 染色不成对。次母似与有丝同，排板接着点裂匆，姐妹道别 两极去，再次质分各西东。
考点 2
有丝分裂与减数分裂的综合
• 1.减数分裂与有丝分裂的过程比较
比较项目
减数分裂
有丝分裂
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
不同 点
细胞分裂次数 同源染色体的行为
着丝点 一分 为
二，子 染色 体
分别
移向
两极
末期
染色 体进 入两 个核 中变 成染 色质
精细 胞(卵 细胞 和第 二极 体)
含体 细胞 一半 数目 的染 色体
精
时期 变化
(卵) 原 细
胞
染色体
数目
2N
DNA
数目
2C
染色单
体数目
0
精 (卵) 原细 胞 间期
2N
2C→ 4C 0→ 4N
减Ⅰ
初级精(卵) 母细胞
• 2．特点：在减数分裂过程中，染色体只复制④ 一次 ，而细胞连续分裂⑤ ___两__次___。
• 3．结果：产生的成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少⑥ __一__半____。
• 4．场所：高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官内。雌性动物的生殖器官为 ⑦ 卵巢 ，雄性动物的生殖器官为⑧ 精巢(睾丸) 。
细胞只能形成⑲ 1 个卵细胞和⑳ 3 个极体，卵细胞的基因型只有○21 一 种。
(4)是否变形：精细胞须经○22 变形 阶段形成精子，卵细胞不经变形。
• 3．配子中染色体组合的多样性
原因12同 同源 源染 染色 色体 体的 上分 的离 非和 姐非 妹同 染源 色染 单色 体体 的的○24 ○23交叉自互由换组合