高中生物 第二章 基因和染色體的關(guān)系 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用Ⅱ

1、第,2,章,基因和染色體的關(guān)系,第,1,節(jié),減數(shù)分裂和受精作用,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識(shí)概覽,1,理解配子中染色體組合的多樣性,重、難點(diǎn),2,知道受精作用的過程,3,說出減數(shù)分裂和受精作用對(duì)生物遺,傳和變異的重要意義,重點(diǎn),4,學(xué)會(huì)使用高倍鏡觀察蝗蟲精母細(xì)胞,減數(shù)分裂固定裝片,自,主,預(yù),習(xí),探,新,知,一、觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,1,實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)細(xì)胞中的染色體,的變化，識(shí)別減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí),期,形態(tài)、位置和數(shù)目,2,實(shí)驗(yàn)流程,低倍鏡,觀察,在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片,識(shí)別,細(xì)胞,細(xì)胞和精細(xì)胞,高倍鏡,觀察,先在低倍鏡下依次找到減數(shù)第一次分裂,和,減數(shù)第二次分裂,的細(xì)胞，再在

2、高,倍鏡下仔細(xì)觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目,繪圖,根據(jù),盡可能多地繪制減數(shù)分裂不同時(shí)期的細(xì)胞簡(jiǎn)圖,初級(jí)精母,次精精母,中期、后期,中期、后期,觀察結(jié)果,二、配子中染色體組合的多樣性,1,原因,時(shí)期,圖示,染色體行為,減數(shù)第,一次分,裂前期,四分體中,之,間，可能發(fā)生交叉互換,非姐妹染色單體,減數(shù)第,一次分,裂后期,同源染色體分離，非同源染色,體,自由組合,2,意義,導(dǎo)致不同配子,有差異，使同一雙親的后代呈現(xiàn),多樣性,遺傳物質(zhì),三、受精作用,1,概念,卵細(xì)胞與精子相互,成為受精卵的過程,2,過程,圖示,說明,精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面,卵細(xì)胞的,發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng),阻止其他精,子再進(jìn)入,

3、精子的,與卵細(xì)胞的,相融合,使彼此的,染色體會(huì)合在一起,識(shí)別,融合,細(xì)胞膜,細(xì)胞核,細(xì)胞核,3,結(jié)果,1,受精卵中的,數(shù)目恢復(fù)為體細(xì)胞中染色體的數(shù)目,2,受精卵中的染色體一半來自精子,父方,另一半來自卵細(xì)胞,母方,4,意義,1,后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在,中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的,優(yōu)越性,2,對(duì)于維持每種生物,有性生殖的生物,前后代體細(xì)胞中,的恒,定，對(duì)于生物的,都具有重要意義,染色體,自然選擇,染色體數(shù)目,遺傳和變異,基礎(chǔ)自測(cè),1,判斷對(duì)錯(cuò),1,配子的多樣性只與非同源染色體的自由組合有關(guān),2,正常情況下,1,個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的,4,個(gè)精子在染色體組成上兩兩相同,3,受精時(shí)精子全部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)

4、,4,受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方,提示,1,配子的多樣性還與同源染色體中的非姐妹染色單體之間的,交叉互換有關(guān),2,3,受精時(shí)精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面,4,2,在顯微鏡下觀察動(dòng)物組織切片，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目有的是體細(xì),胞的一半，有的是體細(xì)胞的,2,倍，該切片取自,A,人的小腸表皮,B,家兔胚胎,C,綿羊肝臟,D,牛精巢,D,人的小腸、家兔胚胎及綿羊的肝臟,這些組織或器官的細(xì)胞所進(jìn)行,的細(xì)胞分裂方式都是有絲分裂,不可能出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的,一半的時(shí)期,而牛的精巢內(nèi),一部分精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂,一部分精原細(xì),胞進(jìn)行有絲分裂,合,作,探,究,攻,重,難,配子中

5、染色體組合的多樣性,背景材料,下圖中的,A,a,和,B,b,表示原始生殖細(xì)胞中的兩對(duì)同源染色體,思考交流,1,情況,1,中，最終產(chǎn)生的,4,個(gè)子細(xì)胞有,2,種類型，分別為,AB,ab,情,況,2,中，最終產(chǎn)生的,4,個(gè)子細(xì)胞有,2,種類型，分別為,Ab,aB,因此，此原始,生殖細(xì)胞產(chǎn)生的配子可能有,4,種類型,2,據(jù)此推斷：含有,n,對(duì)同源染色體的生物體可產(chǎn)生的配子類型為,2,n,種,3,配子具有多樣性的主要原因是什么,提示,減數(shù)分裂過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,4,含有,n,對(duì)同源染色體的生物體可產(chǎn)生的配子類型有時(shí)候要比上述結(jié)論,多，可能的原因是什么,提示,發(fā)生了同源染色體的

6、非姐妹染色單體之間的交叉互換,歸納總結(jié),1,含,1,對(duì)同源染色體,A,a,的精,卵,原細(xì)胞形成的配子,不考慮交叉互換,配子個(gè)數(shù),配子種類,1,個(gè)精原細(xì)胞,4,2,種,A,和,a,1,個(gè)卵原細(xì)胞,1,1,種,A,或,a,1,個(gè)生物體,2,種,A,和,a,2,含,n,對(duì)同源染色體的精,卵,原細(xì)胞形成的配子,不考慮交叉互換,配子個(gè)數(shù),配子種類,1,個(gè)精原細(xì)胞,4,2,種,多種情況,1,個(gè)卵原細(xì)胞,1,1,種,多種情況,1,個(gè)生物體,2,n,特別提醒,精子中染色體組合多樣性的兩點(diǎn)提醒,1,若不考慮交叉互換,理論上一個(gè)含兩對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞可形成,兩種精子,2,若考慮交叉互換,兩兩相同的姐妹染色單體

7、變得各不相同,一個(gè)含兩,對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞則形成四種精子,活學(xué)活用,1,A,和,A,B,和,B,分別代表細(xì)胞中的兩對(duì)同源染色體,下列來自同一個(gè),精原細(xì)胞的一組精子是,A,AB,AB,AB,AB,B,AB,AB,AB,AB,C,A,B,AB,AB,AB,D,AB,AB,AB,AB,B,由于減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體分離,非同源染色體自由組,合,一個(gè)精原細(xì)胞應(yīng)產(chǎn)生兩個(gè),互補(bǔ),類型的次級(jí)精母細(xì)胞,而減數(shù)第二次,分裂相當(dāng)于有絲分裂,因此最終產(chǎn)生的,4,個(gè)精細(xì)胞,精子,只有兩種類型,且互,補(bǔ),2,下列哪項(xiàng)不是動(dòng)物卵細(xì)胞形成與精子形成的不同之處,A,一個(gè)卵原細(xì)胞形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞,一個(gè)精原細(xì)胞形

8、成兩個(gè)次級(jí)精,母細(xì)胞,B,一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞形成一個(gè)卵細(xì)胞,一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成兩個(gè)精細(xì),胞,C,卵細(xì)胞不經(jīng)過變形，精細(xì)胞要經(jīng)過變形,D,減數(shù)分裂時(shí)，染色體復(fù)制的時(shí)期不同,D,一個(gè)卵原細(xì)胞形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè),第一,極體,一個(gè)精原細(xì),胞形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,A,正確；一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞形成一個(gè)卵細(xì)胞和一,個(gè),第二,極體,一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成兩個(gè)精細(xì)胞,B,正確；卵細(xì)胞不經(jīng)過變,形,精細(xì)胞要經(jīng)過變形形成精子,C,正確；減數(shù)分裂時(shí),染色體復(fù)制的時(shí)期,相同,都是減數(shù)第一次分裂前的間期,D,錯(cuò)誤,方法規(guī)律,根據(jù)染色體組成判斷配子來源的方法,1,若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體完全相同,則它們可能來自同一個(gè)次級(jí)精

9、母細(xì),胞。簡(jiǎn)記為,同為同一,次,2,若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好,互補(bǔ),則它們可能來自同一個(gè)初級(jí)精,母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為,補(bǔ)為同一,初,3,若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同,有的互補(bǔ),只能判定可能來自同,一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過程。簡(jiǎn)記為,同、補(bǔ)同一,體,減數(shù)分裂和受精作用,背景材料,如圖所示為生物體的有性生殖過程,思考交流,1,結(jié)合細(xì)胞膜的成分，討論精子與卵細(xì)胞相互識(shí)別的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么,精子與卵細(xì)胞融合的過程體現(xiàn)了生物膜的什么特性,提示,精、卵細(xì)胞相互識(shí)別的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜表面的糖蛋白。精卵細(xì),胞相互融合體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性,2,受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細(xì)胞

10、，是否意味著父,母雙方各為后代提供一半的遺傳物質(zhì)？分析原因,提示,不是。受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方,一半來自母方,但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自于卵細(xì)胞,歸納總結(jié),1,過程分析,1,減數(shù)分裂結(jié)果分析：經(jīng)減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞,精子或卵細(xì)胞,的染,色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。配子中的染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一,半，并且沒有同源染色體,2,受精作用結(jié)果分析：經(jīng)受精作用形成的受精卵中的染色體一半來自精,子,父方,一半來自卵細(xì)胞,母方,使受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)為體細(xì)胞染,色體數(shù)，且出現(xiàn)同源染色體,3,同一雙親的子代遺傳呈現(xiàn)多樣性的原因,配子的多樣性,非同源染色體的自由組合,同源染色體

11、中非姐妹染色單體的,交叉互換,受精時(shí)雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合,2,曲線分析,1,細(xì)胞中,DNA,含量變化曲線,ab,段為減數(shù)第一次分裂前的間期,bc,段為減數(shù)第一次分裂,cd,段為減,數(shù)第二次分裂，即,ad,段為減數(shù)分裂,e,點(diǎn)表示進(jìn)行受精作用,eg,段為受精卵的有絲分裂,其中,ef,段為有絲分裂間期,fg,段為分裂期,2,細(xì)胞中染色體數(shù)變化曲線,O,a,表示減數(shù)第一次分裂前的間期及減數(shù)第一次分裂,a,c,表示減數(shù),第二次分裂,d,點(diǎn)表示進(jìn)行受精作用,d,f,表示受精卵的有絲分裂,特別提醒,受精作用的兩點(diǎn)提醒,1,配子中染色體組合的多樣性、雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合可導(dǎo)致同一雙親的,子代具有多樣性,2,由于

12、細(xì)胞質(zhì)中含有少量,DNA,而受精作用過程中精子幾乎不提供細(xì)胞,質(zhì),故受精卵中的,DNA,并非一半來自父方,一半來自母方,活學(xué)活用,1,下列關(guān)于受精作用及結(jié)果的敘述，正確的是,A,精卵相互識(shí)別的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,B,后代從雙親各獲得一半的,DNA,C,使后代產(chǎn)生不同于雙親的變異,D,后代繼承了雙親的全部遺傳性狀,C,精卵融合的基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,相互識(shí)別依賴于細(xì)胞膜表面的,糖蛋白,A,錯(cuò)誤。后代從雙親各獲得一半細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì),而后代細(xì)胞,質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方,B,錯(cuò)誤。進(jìn)行有性生殖的生物,后代具,有更大的變異性,C,正確。精子和卵細(xì)胞分別只有父方和母方細(xì)胞核中遺傳,物質(zhì)的一半

13、,后代不可能繼承雙親的全部遺傳性狀,D,錯(cuò)誤,2,如圖表示細(xì)胞分裂和受精作用過程中核,DNA,含量的變化，有關(guān)分析,正確的是,導(dǎo)學(xué)號(hào),77782038,A,a,b,c,分別進(jìn)行減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂,B,CD,與,OP,的染色體數(shù)相同,C,JK,發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì)與分開,D,OP,的核,DNA,含量比,MN,增加,1,倍，原因是,NO,發(fā)生了受精作用,B,a,階段表示有絲分裂過程中核,DNA,含量變化規(guī)律,b,階段表示減數(shù),分裂過程中核,DNA,含量變化規(guī)律,c,階段表示受精作用和有絲分裂過程中核,DNA,含量變化規(guī)律,A,項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中,CD,和,OP,都表示有絲分裂前期、中期,和后期,

14、所以,CD,與,OP,的染色體數(shù)相同,B,項(xiàng)正確,JK,表示減數(shù)第二次分,裂末期,而同源染色體聯(lián)會(huì)與分開發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中,C,項(xiàng)錯(cuò)誤,OP,的核,DNA,含量比,MN,增加,1,倍,原因是,NO,發(fā)生了,DNA,的復(fù)制,D,項(xiàng),錯(cuò)誤,題后反思,1,染色體數(shù)量變化：減數(shù)分裂中染色體數(shù)量最大為,2,N,數(shù)量,變化為,2,N,N,2,N,N,有絲分裂中染色體數(shù)量最大為,4,N,數(shù)量變化為,2,N,4,N,2,N,2)DNA,數(shù)量變化：有絲分裂和減數(shù)分裂中,DNA,加倍都在間期,但有絲,分裂只有一次減半,減數(shù)分裂連續(xù)兩次減半,3,精子、卵細(xì)胞是親子代之間聯(lián)系的橋梁,它們將親代的,DNA,傳遞

15、給,子代,4,受精卵是新個(gè)體的第一個(gè)細(xì)胞,染色體一半來自父方,一半來自母方,但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方,當(dāng),堂,達(dá),標(biāo),固,雙,基,1,卵原細(xì)胞內(nèi)含有,Aa,Bb,兩對(duì)同源染色體，已知此卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分,裂形成卵細(xì)胞的染色體組成為,Ab,則其產(chǎn)生的,3,個(gè)極體的染色體組成分別為,A,AB,Ab,Ab,B,Aa,Bb,AB,C,Ab,aB,ab,D,Ab,aB,aB,D,由卵細(xì)胞的染色體組成為,Ab,推知次級(jí)卵母細(xì)胞形成的極體的染色,體組成為,Ab,第一極體形成的兩個(gè)極體的染色體組成均為,aB,因此,D,選項(xiàng),正確,2,下列選項(xiàng)中，屬于形成配子多樣性原因的一組是,交叉互換,同源染色體聯(lián)會(huì)

16、,同源染色體分離,非同源染色體,隨機(jī)組合,A,B,C,D,C,導(dǎo)致配子多樣性的原因有減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體上的非,姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換及減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,3,下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是,A,受精卵中全部遺傳物質(zhì)來自父母雙方的各占一半,B,受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合,C,受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同,D,受精卵中的染色體來自父母雙方的各占一半,A,因?yàn)檫z傳物質(zhì)并不是全部存在于染色體上,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體和,葉綠體中也有少量的遺傳物質(zhì),DNA,而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵,細(xì)胞,所以來自母方的遺傳物質(zhì)比

17、父方多,故,A,項(xiàng)錯(cuò)誤,4,下圖是某種動(dòng)物細(xì)胞分裂過程中染色體數(shù)目變化情況，下列相關(guān)敘述,正確的是,導(dǎo)學(xué)號(hào),77782039,A,圖中顯示了減數(shù)分裂、有絲分裂和受精作用過程,B,C,H,I,M,段可分別表示為一個(gè)細(xì)胞周期,C,A,I,段表示減數(shù)分裂,D,E,F,段發(fā)生了同源染色體的分離,A,依據(jù)曲線所表示染色體數(shù)目變化可知,A,G,段表示減數(shù)分裂,H,I,段表示受精作用,I,M,段表示有絲分裂,A,選項(xiàng)正確,C,選項(xiàng)錯(cuò)誤,C,G,為減數(shù)第二次分裂過程,C,H,不能表示為一個(gè)細(xì)胞周期,B,選項(xiàng)錯(cuò)誤,E,F,段表示減數(shù)第二次分裂后期,細(xì)胞中著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離形成染,色體,染色體數(shù)目加倍,D,選項(xiàng)錯(cuò)誤,5,下圖中甲是某高等生物在生殖發(fā)育過程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目變化曲,線，乙是該生物一個(gè)細(xì)胞的局部結(jié)構(gòu)模式圖。請(qǐng)分析回答問題,1,該生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是通過甲圖中的,_,形成的，在個(gè),體發(fā)育過程中進(jìn)行,_,過程,2,姐妹染色單體分離發(fā)生在,_,期和,_,期,3,乙圖細(xì)胞所處的分裂時(shí)期屬于甲圖中,填數(shù)字,階段,該生物細(xì)胞中,染色體數(shù)最多有,_,條,4,乙圖細(xì)胞的分裂方式與其他體細(xì)胞