四川省邻水县石永中学高2016级生物复习学案17
减数分裂和受精作用
一、考纲要求
1.细胞的减数分裂。2.动物配子的形成过程 。3.动物的受精过程 。4.实验:观察细胞的减数分裂。
二、基础必背
1.减数分裂的概念:进行________的生物,在产生____________时进行的染色体_ _的细胞分裂,减数分裂的特点是:染色体只复制____,而细胞分裂____。其结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少____。场所:高等动物的减数分裂发生在___________ ____。
2.同源染色体是指________分裂中配对的两条染色体,形态、大小一般都 ,一条来自 ,一条来自 ;联会是指减数第一次分裂过程中(前期)__________两两配对的现象;四分体是指联会后的每对__________含有________染色单体,叫做四分体,四分体中含有 条染色体, 条染色单体, 个DNA; 姐妹染色单体是指在一条 中,同一 连着的两条染色单体。
3.减数第一次分裂时 分开;减数第二次分裂时 分开,平均分配到两个子细胞中。染色体数目减半发生在 时期,减半的原因是 的分开。着丝点的分裂,染色体一分为二,发生在 时期
4.受精作用的概念:______和______相互识别、融合成为____ __的过程。体现了细胞膜的 功能。实质:精子的______与卵细胞的______相融合,使彼此的______会合在一起。结果:受精卵中的______数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自____________,另一半来自__________。
三、考点分析
(一)减数分裂中的三组概念辨析
(1)同源染色体是指在________分裂中配对的两条染色体, 、 一般都相同,一条来自 ,一条来自 。 如右图中的________为一对同源染色体,________是另一对同源染色体。
(2)非同源染色体是指形态、大小各不相同,且在______分裂过程中不配对的染色体。________________分别是非同源染色体。 2.联会和四分体
(1)联会:是指减数第一次分裂过程中(前期)_______ ___两两配对的现象。
(2)四分体:联会后的每对__________含有________染色单体,叫做四分体。图中含有________个四分体,即四分体的个数等于减数分裂中配对的_____ ____对数。
③一个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体= 个DNA分子= 条脱氧核苷酸链。
3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体:同一着丝点连着的两条染色单体。如上图中的________________________________。
(2)非姐妹染色单体:不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。
例题1 某动物的精子中有染色体16条,则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是( ) A.32、16、64、64、128 B.32、8、32、64、128 C.16、8、32、32、64 D.16、0、32、32、64
2.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其 载体(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是 ( ) A.Ⅱ所处阶段发生基因自由组合 B.Ⅲ代表初级精母细胞 C.②代表染色体
D.Ⅰ~Ⅳ中的DNA数量比是2∶4∶4∶1
(二 )减数分裂过程及精、卵细胞的形成过程
1.减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精原细胞为例) 时期 图像 主要特征
间期 减数第一 次分裂 前期 DNA___ _和有关蛋白质的 ,精原细胞体 积___ _,形成初级精母细胞 每条染色体含有____条染色单体,同源染色体发生联会、配对,形成______,非姐妹染色单体间可能 发生________ 染色体的 整齐的排列在赤道板的 细胞膜内陷,细胞开始缢裂,同源染色体____,非同源染色体________ 细胞中____同源染色体,染色体数目发生____ 染色体 分布在细胞中 染色体的______整齐的排列在细胞中央的赤道板上 形成场所 变形与否 减数第二 次分裂 中期 后期 末期 前期 减数第二 次分裂 中期 个次级卵母细胞(N)和____个第一极体(N) 一个次级卵母细胞(细胞质______分裂)形成一个____的卵细胞(N)和一个____的第二极体。第一极体分裂(____)成两个第二极体 无变形过程 —— 胞(N) 自由组合,细胞质分裂,子细胞______数目减半 ______分裂,一条染色体变成____条染色体,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞______数目不变 两个次级精母细胞分别分裂(____)形成四个同样大小的精细胞(N) 分裂结果 精细胞____,—— 形成精子 一个卵原细胞产生____个卵一个精原细胞产生____个精精子、卵细胞细胞(N)、三个极体(退化消失) 细胞,在无交叉互换时形 中染色体数成 种精子,有交叉互换时目____ 形成 种精子 后期 末期 着丝点分裂,____________分开,并移向细胞两极;染色体数目暂时____,恢复到体细胞染色体数目,3.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 细胞缢裂 名称 减数第一次分裂 项目 染色体数目较后期____,是体细胞染色体数目的一DNA 复制 半,每个________细胞分裂为两个精细胞 着丝点 染色体 图示 相同点 复制一次,每条染色体含有两条染色单体 同源染色体____形成四分体,同源染色体____,非同源染色体DNA数目 染色体主 要行为 不分裂 2n→n,减半 4n→2n,减半 同源染色体 联会、分离 减数第二次分裂 不复制 分裂 n→2n→n,不减半 2n→n,减半 染色单体分开 2.卵细胞和精子形成过程的异同(以二倍体生物为例) 不同点 比较项目 卵细胞的形精子的形成图示 成过程 过程 染色体复制 一个初级卵母细胞(2N)(细胞质不______分裂)产生____—— 一个初级精母细胞(2N)产生____个大小相同的____精母细4.精子和卵细胞分裂图像的辨析及判断方法 (1)图像 减数第一 次分裂
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(2)判断方法
例题 1.在减数第一次分裂过程中,染色体变化的顺序是( )
①同源染色体分离 ②染色体分配到两个细胞中③联会 ④交叉互换 A.③④①② B.①③④② C.③①②④ D.①③②④
2.右图为某高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是( ) A.发生了基因突变 B.发生了染色体互换
C.该细胞为次级卵母细胞 D.该细胞为次级精母细胞
3.下图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像,据图分析,下列叙述不正确的是( )
着丝点分裂,染色单体分开 子细胞中染色体数目的变化及时期 子细胞中核遗传物质的组成 分裂过程中形成纺锤体 二者联系 有,在减数第一次分裂前期 有,在减数第一次分裂后期 有,在减数第二次分裂后期 无 无 有,在后期 减半,在减数第一次分裂完成时 不变 不一定相同 有 一定相同 有 减数分裂是特殊方式的有丝分裂 2.减数分裂与有丝分裂细胞图像比较 (1)三个前期图的判断 判断步骤:
结果:A为有丝分裂前期,B为减数第一次分裂前期,C为减数第二次分裂前期。 (2)三个中期图的判断 判断步骤:
A.甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2,染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞
B.若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体,则丁细胞中不存在性染色体 C.丙→丁的实质是同源染色体的分离
D.丁细胞中染色体上的P、Q基因,在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律 (三)减数分裂与有丝分裂的比较 1.减数分裂与有丝分裂的区别 项目 染色体复制的次数及时期 细胞分裂次数 减数分裂 两次 有丝分裂 一次 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
结果:A为有丝分裂中期,B为减数第二次分裂中期,C为减数第一次分裂中期。 (3)三个后期图的判断 判断步骤:
结果:A为有丝分裂后期,B为减数第二次分裂后期,C为减数第一次分裂后期。 3、有丝分裂和减数分裂图像的判断 (1)动物细胞、植物细胞的辨别 看细胞质的分裂方式:由细胞板隔裂为植物细胞分裂,由中部向内凹陷缢裂为动物细胞分裂。 看细胞的外形特征:矩形有壁为植物细胞,圆形无壁一般为动物细胞。 (2)雄性、雌性减数分裂的辨别
看细胞质分裂是否均等:均等分裂为雄性减数分裂或雌性第一极体形成第二极体;不均等分 裂为雌性减数分裂(初级卵母细胞形成次级卵母细胞和次级卵母细胞形成卵细胞及第二极体)。
(3)时期的判断
特别提醒 单倍体、多倍体生物的细胞分裂图像不能以有无同源染色体作为判断标志。含有同源染色体的细胞分裂方式可能是减数分裂,也可能是有丝分裂。如四倍体生物的体细胞中相同的染色体有四条,在进行减数第二次分裂时也存在同源染色体。因此,没有特殊说明的均以二倍体生物为研究对象。
例题1.下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析可得出( )
①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂 ②L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关 ③GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的 ④MN段发生了核DNA含量的加倍
A.①②④ B.①②③ C.①③ D.②④
2.下图是与细胞分裂相关的坐标图(不考虑质DNA),下列说法正确的是( )
A.甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期
B.甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中,细胞肯定进行减数分裂 C.乙图中AB段细胞中染色体数、染色单体数、DNA数的比例为1∶2∶2 D.乙图中CD段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半
3.某生物兴趣小组观察了几种生物不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出甲、乙、丙三图。下列与图形有关的说法中正确的是( )
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现了赤道板 B.乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,此阶段发生同源染色体的分离 C.乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体着丝点发生分裂 D.如果丙图表示精巢内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并产生四分体 (四)图形解读
1.减数分裂中一个细胞内染色体和DNA数量变化 (1)DNA数目变化
①减数第一次分裂前的间期,DNA因复制而加倍。 ②减数第一次分裂结束因同源染色体分离而使细 胞中DNA减半。
③减数第二次分裂因着丝点分裂姐妹染色单体 分开,平分到两个子细胞中,DNA数目再减半。 (2)染色体数目变化
①减数第一次分裂时,因同源染色体分离而使子细胞中染色体数目减半。
②减数第二次分裂时,因着丝点分裂而使细胞内染色体数目暂时加倍,随后又分配到两个子细胞中,最终使子细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。 (3)染色体/DNA变化规律及原因: 1∶1DNA――→复制着丝点分裂间期1∶2减Ⅱ后期
――→1∶1 (4)每条染色体上DNA含量变化分析
如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下: 项目 A→B B→C C→D D→E 染色体的 变化特点 对应减数 减数第一次分减数第一次分裂和减数第二次分减数第二次分分裂时期 裂前的间期 减数第二次分裂的前期、中期 裂的后期 裂的后期和末期 对应有丝 分裂时期 间期 前期和中期 后期 后期和末期 2、有丝分裂与减数分裂曲线的判断方法 (1)首先区分核DNA和染色体的变化曲线
看“斜线”,曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线,不存在斜线的为染色体变化曲线。 (2)区分开核DNA和染色体的变化曲线后,再区分细胞增殖的方式 ①根据“染色体峰值”判断:染色体数目最大为4N的是有丝分裂;染色体数目最大为2N的是减数分裂。
②根据“DNA复制和分裂次数”判断:斜线代表DNA复制,竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次,而竖直下降2次的为减数分裂;斜线出现1次竖直下降1次的为有丝分裂。 ③根据“结果”判断:分裂完成后,染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂;若减半则为减数分裂。
3、细胞分裂过程中柱状图信息解读
(1)若图1表示减数分裂的连续过程,则甲为性原细胞;乙为初级性母细胞;丙为次级性母细胞;丁为性细胞。
(2)若图2表示二倍体动物分裂细胞,则A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞,以及性细胞;B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞;C表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。
4、DNA在细胞分裂过程中的去向分析
如果用3H标记细胞中的DNA分子,然后将细胞放在正常环境中培养,让其进行减数分裂,结果染色体中的DNA标记情况如下图所示:
减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次,但DNA只复制1次。 如果用3H标记细胞中的DNA分子,然后将细胞放在正常环境中培养,连续进行2次有丝分裂,与减数分裂过程不同,因为有丝分裂是复制1次分裂1次,因此这里实际上包含了2次复制。
例题1.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质