2021届高考生物一轮复习 第四单元 细胞的生命历程 第二讲 减数分裂和受精作用课件 新人教版

第四单元细胞的生命历程第二讲减数分裂和受精作用课标展示素养链接1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。3.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。1.生命观念——结构与功能观：细胞结构与减数分裂的关系。2.科学思维——建立模型：减数分裂中染色体变化的特征；比较与分类：分析减数分裂和有丝分裂的异同。3.科学探究——实施计划，得出结论：观察细胞的减数分裂实验。考点一减数分裂和受精作用1．减数分裂的概念(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)时期：从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。(3)特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。2．精子的形成过程细胞名称时期图像主要变化精原细胞―→间期DNA复制有关蛋白质的合成↓前期同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换中期同源染色体排列在赤道板上后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合末期细胞一分为二，形成两个子细胞↓前期染色体散乱地分布在细胞中中期染色体着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极末期细胞一分为二，形成两个子细胞↓精细胞―→无同源染色体，染色体数目是体细胞的一半↓精子3．精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所睾丸卵巢细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂是否变形变形不变形不同点结果1个精原细胞→4个精细胞→4个精子1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体相同点染色体的行为变化相同4.配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。5．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。(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。(4)意义。①维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定。②雌、雄配子随机结合产生遗传的多样性。[边角拾遗](人教版必修2P25“想像空间”)子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中物质的需要。[诊断辨析]1．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。(×)提示：卵细胞中染色体不成对，应为10条。2．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂。(√)3．联会的同源染色体在后续的分裂过程中会相互分离。(√)4．人的初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体。(×)提示：次级精母细胞中可能不含Y染色体。5．人类的XYY综合征个体的形成与减数分裂同源染色体联会有关。(×)提示：XYY形成的原因是减数第二次分裂Y染色体没有分离，进入一个精子细胞中。6．减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体。(√)7．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。(×)提示：同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换，也会产生基因重组。8．精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。(√)9．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。(×)提示：染色体一半来自父方，一半来自母方。细胞核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质遗传物质绝大部分来自母方。10．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。(×)提示：受精作用中不同基因型的雌、雄配子的随机结合不属于基因重组。减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较比较项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制复制不复制分裂过程中细胞名称精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞→次级精(卵)母细胞(或极体)次级精(卵)母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞和极体着丝点变化不分裂分裂染色体数目变化2N→N(减半)N→2N→NDNA数目变化2N→4N→2N2N→N(减半)染色体主要行为有联会现象：四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，姐妹染色单体分开染色单体无(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体有(N对)无科学思维——演绎与推理1．减数分裂过程中一个细胞中核DNA和染色体数目变化的分析。(1)染色体加倍：只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝点分裂时(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)。(2)DNA加倍：只在间期DNA复制后加倍。(3)染色体和DNA减半：减数第一次分裂末期均减半，减数第二次分裂末期DNA减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时细胞中的染色体数目相同。(4)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系。DNA数∶染色体数＝2∶1的时期减数第一次分裂的前、中、后、末期减数第二次分裂的前、中期DNA数∶染色体数＝1∶1的时期：减数第二次分裂的后、末期2．思考染色体交叉互换的有关问题。(1)染色体交叉互换发生在哪一时期，是在哪些染色体之间发生？(2)染色体交叉互换产生的变异属于哪种变异类型？(3)一个染色体组成为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子？(4)某动物基因型为AaBb，两对基因在染色体上的位置如右图所示。若减数分裂过程中7.2%的初级精母细胞发生交叉互换，则该动物产生的重组类型配子的比例是多少？提示：(1)减数第一次分裂前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。(2)基因重组。(3)AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。(4)发生交换的每个初级精母细胞产生4个精子，其中两个AB，ab属于重组配子，因此重组型的配子的比例为3.6%。科学思维——归纳与概括3．基因的分离定律、基因的自由组合定律和基因重组所指的基因分别指的是哪些染色体上的基因？分别发生在什么过程中？提示：基因的分离定律、基因的自由组合定律所指基因分别是同源染色体上的等位基因和非同源染色体上的非等位基因；基因重组所指基因是非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因。三者均发生在减数分裂的第一次分裂过程中。4．从配子形成和受精作用两个方面，简要说明遗传的多样性和稳定性的原因。提示：配子形成过程中，由于减数第一次分裂的四分体时期，非姐妹染色单体间可能互换部分遗传物质；中期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此配子中染色体组合是多样的。受精作用又是精子和卵细胞的随机结合，因此，后代的性状是多样的。减数分裂产生了染色体数目减半的精子和卵细胞，受精作用时精子和卵细胞结合使受精卵及其发育的个体体细胞又恢复该生物染色体数目。性状是由染色体中的遗传物质控制的，生物前后代细胞中染色体数目恒定，保证了前后代遗传性状的相对稳定。考法1考查减数分裂的过程1．(2019·广西梧州联考)下列有关人的减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较，正确的是()A．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体B．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有姐妹染色体单体的分离C．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程染色体数目可能相同D．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程核DNA含量可能相同解析：在减数第二次分裂过程没有同源染色体，A项错误；在减数第一次分裂同源染色体没有分离，B项错误；减数第一次分裂与减数第二次分裂后期染色体数目相同，C项正确；减数第一次分裂过程中DNA含量是体细胞的两倍，减数第二次分裂过程中，核DNA与体细胞相同或者是体细胞的一半，D项错误。答案：C2．(2019·衡水中学二调)下列关于减数分裂过程的叙述中，错误的是()A．细胞质正在发生不均等分裂的时期，细胞中不一定有同源染色体B．染色单体和核DNA数目相等的时期，可能发生非同源染色体的自由组合C．染色体和核DNA数目相等的时期，每条染色体上没有姐妹染色单体D．染色体组数加倍的时期，可发生着丝点分裂，同源染色体分裂解析：减数分裂过程中，细胞质正在发生不均等分裂的时期，可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂，其中减数第二次分裂过程中是没有同源染色体的，A项准确；染色单体和DNA数目相等，说明姐妹染色单体还没有分离，可能处于减数第一次分裂后期，因此可能发生非同源染色体的自由组合，B项正确；染色体和DNA数目相等，说明DNA还没有复制或姐妹染色单体已经分离，因此此时每条染色体上没有姐妹染色单体，C项正确；染色体组数加倍的时期为减数第二次分裂后期，此时着丝点分裂、姐妹染色单体分离，但是细胞中是没有同源染色体的，D项错误。答案：D考法2考查减数分裂的异常3．(2019·深圳模拟)下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()A．基因型为AaXBXb的雌性个体产生AXB、AXb、aXB、aXb四种配子B．次级卵母细胞在减数第二次分裂后期含有2条X染色体C．基因型为AaXbY的雄性个体产生AaXb和Y的异常精子D．基因型为AaXBXb的某卵原细胞产生aXB、A、AXbXb的三个极体解析：基因型为AaXBXb的个体为雌性，符合基因的自由组合定律，能产生AXB、AXb、aXb、aXa四种配子，与减数第一次分裂后期染色体的异常行为无关，A项错误。初级卵母细胞在减数第一次分裂后，形成的次级卵母细胞均含有X染色体，当进行到减数第二次分裂后期时，姐妹染色单体分离，将含有2条X染色体，属于正常情况，B项错误。基因型为AaXbY的雄性个体进行减数第一次分裂，A与a所在的同源染色体未分离，导致形成AaXb和Y的次级精母细胞，然后进行正常的减数第二次分裂，将形成AaXb和Y的异常精子，符合减数第一次分裂后期染色体的异常行为，C项正确。基因型为AaXBXb的某卵原细胞进行正常的减数第一次分裂，形成AXb的第一极体和aXB的次级卵母细胞，而AXb的第一极体进行减数第二次分裂，Xb所在的姐妹染色单体未分离，形成A、AXbXb的两个第二极体，次级卵母细胞分裂正常，形成aXB的卵细胞和aXB的第二极体，因此属于减数第二次分裂后期染色体的异常行为，D项错误。答案：C4．(2019·广州模拟)遗传学家将白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交，所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，进一步研究表明，出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知果蝇的性别决定于X染色体的数目，含一条X染色体为雄性，含两条X染色体为雌性，含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死，以下分析错误的是()A．子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体B．子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体C．母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中D．与异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常解析：从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是卵原细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂异常，产生异常的卵细胞与正常精子结合形成的，则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO，A项正确；子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY，所以其体细胞处于有丝分裂后期时，最多含4条X染色体，B项正确；母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中，也可能发生在次级卵母细胞中，C项正确；如果母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中，则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常，D项错误。答案：D减数分裂产生异常配子的原因(以基因型为AaBB的精原细胞为例)考法3考查受精作用和遗传的多样性和稳定性5．(2019·广东六校联考)有关减数分裂和受精作用的叙述，正确的是()A．在减数第一次分裂后期过程中，并非所有非等位基因发生自由组合B．受精过程中，精子和卵细胞的随机结