2013届高考生物一轮复习讲义：2_1_3减数分裂和受精作用（学案）

2013届高考生物一轮复习讲义：2_1_3减数分裂和受精作用（学案）

精锐教育学科教师辅导讲义 学员编号： 年 级： 课 时 数：3‎ 学员姓名： 辅导科目：生物 学科教师：章培培 授课 类型 T (同步-减数分裂)‎ C （专题-受精作用）‎ T （能力-减数分裂和受精作用）‎ 授课日期时段 教学内容 ‎ 一、同步知识梳理 知识点一　减数分裂概念的理解 ‎1．概念：减数分裂是进行①________生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的②________数目减半的细胞分裂。‎ ‎2．特点：染色体只复制③________，而细胞连续分裂④________。‎ ‎3．结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少⑤________。‎ ‎4．场所：高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。‎ 想一想：动物的精子和卵细胞产生的具体器官分别是什么？‎ 知识点二　配子的形成过程及染色体组合多样性的原因 议一议：(1)同源染色体的形态、大小一定相同吗？举例说明。‎ ‎(2)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明。‎ 知识点三　受精作用 染色体 分析下图中的同源染色体、非同源染色体、四分体。‎ ‎1．同源染色体——1与2、3与4‎ ‎2．非同源染色体——1与3、1与4、2与3、2与4‎ ‎3．姐妹染色单体——a与a′、b与b′等 ‎4．非姐妹染色单体——a与b或a与b′，a′与b或a′与b′等 ‎5．四分体——图中1与2、3与4正在联会配对，形成两个四分体  ‎,精子与卵细胞的形成过程及受精作用 一、减数分裂过程分析与比较 ‎1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 ‎　　 名称 项目 ‎　减数第一次分裂 减数第二次分裂 着丝点 不分裂 分裂 染色体 ‎2n―→n，减半 n―→2n―→n，不减半 DNA ‎4n―→2n，减半 ‎2n―→n，再减半 染色体主要行为 同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合 染色单体分开 同源染色体 有 无 提醒　①减数第一次分裂的主要特点是 。‎ ‎ 减数第二次分裂的主要特点是 。‎ ‎ ②减数第一次分裂分开的是 ，减数第二次分裂分开的是 。‎ ‎2．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线 提醒　(1)减数分裂过程中染色体数目变化：‎ ‎ ‎ ‎①染色体数目减半发生在 ，是由于同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数 。‎ ‎②减Ⅱ后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。‎ ‎(2)染色体/DNA变化规律及原因：‎ ‎1∶11∶21∶1‎ ‎3．精子、卵细胞形成过程(以动物为例)的异同点 归纳　不同点：①细胞质分配是否均等；②是否变形；③结果：1个精原细胞―→4个有功能的精子，1个卵原细胞―→1个卵细胞(三个极体退化消失)。‎ 相同点：减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在：‎ ‎①减Ⅰ前期同源染色体联会，形成四分体 ‎②四分体时期，可发生交叉互换 ‎③减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合(这是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础)‎ ‎④减Ⅰ完成，染色体数目减半 ‎⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。‎ 二、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 ‎(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。‎ 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)。‎ 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。‎ ‎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．减数分裂与可遗传的变异的关系 ‎(1)基因突变——会发生在 时。‎ ‎(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。‎ 特别提醒　有丝分裂过程中可发生 和 ，不发生 。‎ ‎【典例1】►‎ ‎(2011·江苏卷)右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是(　　)。‎ A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组 ‎——变异条件下产生配子的种类分析 由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。‎ ‎【典例2】►(2012·沈阳模考)如图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答下列问题。‎ ‎(1)该细胞中DNA解旋主要发生在________段。‎ ‎(2)细胞中含有同源染色体的时期在________段。‎ ‎(3)EF段形成的原因是___________________________________________________________。‎ ‎(4)该细胞主要在________段可能发生等位基因分离；导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的变化可发生在________段。‎ ‎(5)从曲线的________点开始，单个细胞中可能不含Y染色体，单个细胞中可能含两个Y染色体的时期是________段。‎ ‎【训练1】►(2011·上海卷，28)下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 ,有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析 一、有丝分裂和减数分裂的比较(见下表)‎ ‎ ‎ 减数分裂 有丝分裂 不 同 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 点 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体的行为 ① 联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换 存在同源染色体，但不联会，无交叉互换现象 ‎②同源染色体分离 非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合 子细胞染色体数目 减半 不变 子细胞的名称和数目 ‎4个精细胞或1个卵细胞和3个极体 ‎2个体细胞 相 同 点 ‎①染色体都只复制一次　②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程　③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象 二、有丝分裂与减数分裂图像辨析(以二倍体生物为例)‎ ‎1．区分某分裂图像是动物细胞还是植物细胞 ‎2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(见下表)‎ ‎ ‎ 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前 期 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 中 期 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；‎ ‎①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 后 期 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎①与②比较：①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；‎ ‎②与①、③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体 ‎3.据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型 ‎【典例3】►(识图类)下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图像。请据图回答下面的问题。‎ ‎(1)按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来：________________；按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来：____________。‎ ‎(2)此动物的正常体细胞中有________对同源染色体，细胞核中一般有____________个DNA分子。‎ ‎(3)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图____________。‎ ‎(4)在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图________。‎ ‎(5)上述分裂图中，每条染色体上只含一个DNA分子的是图____________。‎ ‎(6)上述分裂图中，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在________图中。‎ ‎【典例4】►(绘图类)下图甲、乙分别表示某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。‎ 请据图回答下面的问题。‎ (1) 依据图乙，写出该种生物细胞分裂时，DNA数目的变化规律：‎ ‎_______________________________________________________ ‎ ‎(2)图甲所示细胞名称为________。该细胞中含同源染色体和等位基因分别为________对。若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别叫做________。‎ ‎(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的____________来实现的。‎ ‎(4)图乙中的横坐标各数字中，________表示基因b与b的分开时期。‎ ‎(5)请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞时期图像和其产生的配子示意图。‎ 提醒　以往高三学生本题出错率极高，试试你能全对吗？‎ ‎【训练2】►下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图，下列叙述正确的是(　　)。‎ A．甲、乙、丙中都有同源染色体 B．卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C．能够出现基因重组的是乙 D．丙的子细胞是精细胞 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 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 特别提醒　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。‎ ‎【典例】►(2009·山东理综，27)小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。‎ 供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。‎ ‎(1)取材 用________作实验材料。‎ ‎(2)制片 ‎①取少量组织低渗处理后，放在________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。‎ ‎②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。‎ ‎③一定时间后加盖玻片，________。‎ ‎(3)观察 ‎①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是________。‎ ‎②下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是________。‎ ,精子、卵细胞的形成过程及受精作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(2010·江苏卷)人类精子发生过程中，下列说法正确的是(多选)(　　)。‎ A．细胞中染色单体数最多可达92条 B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的 C．染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前 D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为 ‎2．(2010·安徽卷)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是(　　)。‎ A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同 B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同 C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同 D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同 ‎3．(2008·广东生物，9)以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是(　　)。‎ A．①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开 B．②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动 C．③同源染色体排列在赤道板上 D．④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上 ,减数分裂与生物变异 ‎4.(2011·山东卷，8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)。‎ ‎①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ‎②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ‎③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ‎④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ ‎5．(2011·江苏卷，22)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)(　　)。‎ A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 ‎6. (2009·江苏生物，16)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ ‎①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 ‎②乙图中出现的这种变异属于染色体变异 ‎③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 ‎④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验 A． ‎①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④‎ ,减数分裂过程的实验考查 ‎7．右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期(双选)(　　)。‎ A．是减数分裂第一次分裂的前期 B．是减数分裂第一次分裂的中期 C．非姐妹染色单体发生了互换 D．结束后，同源染色体发生联会 ‎ ‎