内容正文:
减数分裂和受精作用导学案
复习目标:
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。
一、减数分裂及其相关概念
1.减数分裂概念剖析
2.减数分裂过程中相关概念
(1)同源染色体:大小和形状______________,一条来自父方,一条来自母方的一对染色体。
(2)联会:减数分裂过程中,______________两两配对的现象。联会发生在____________(时期)。
(3)四分体:________后的每对同源染色体含有________染色单体,叫作四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。
(4)互换
①时期:________________(四分体时期)。
②范围:同源染色体中____________________之间交换片段。
③图示
④交换对象:等位基因(B-b)交换。
⑤结果及意义:导致基因重组,产生多种配子,若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生AB、ab(染色单体未交换)和Ab、aB(染色单体交换的结果)四种配子,产生可遗传变异。
二、精子的形成过程
1.精细胞的形成过程
时期
图像
主要特征
细胞名称
间期
_____复制, 合成,结果每条染色体上含有 条染色单体,细胞体积略增大
精原细胞
减数
分裂Ⅰ
前期
同源染色体发生 ,形成 ,四分体中的非姐妹染色单体可以发生____
_______
___细胞
中期
同源染色体成对排列在 两侧,每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
后期
同源染色体 ,非同源染色体 ,细胞均等分裂
末期
同源染色体平均分配到两个子细胞,染色体数目____
减数分裂Ⅱ
前期
染色体散乱分布在细胞中,细胞中 同源染色体
次级精
母细胞
中期
染色体的 排列在细胞中央的赤道板上
后期
着丝粒 ,染色单体分开成为 ,染色体数目暂时 ,细胞均等分裂
末期
细胞向内凹陷,一个细胞分裂为两个子细胞
2.精细胞变形形成精子
一个精原细胞经过减数分裂形成________个精细胞,精细胞经过复杂的变形后形成精子。精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有____________,尾长,能够摆动。
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化曲线
请结合减数分裂过程中的染色体变化,分析回答:
(2)核DNA数目变化曲线
结合减数分裂过程中的核DNA变化,分析回答:
(3)染色单体数目变化曲线
请结合减数分裂过程中的染色单体数目变化,分析回答:
三、精子与卵细胞形成过程的比较及受精作用
1.精子与卵细胞形成过程的比较
2.受精作用
(1)概念
受精作用是卵细胞和精子相互____________、________成为受精卵的过程。
(2)过程
图示
说明
精子的 进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的 发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入
精子的 与卵细胞的 融合,使彼此的染色体会合在一起
(3)结果
①受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目。
②受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
(4)有性生殖后代多样性的原因
①减数分裂形成的配子,其染色体组合具有________,导致了不同配子遗传物质的差异。
②受精过程中卵细胞和精子结合的________,使同一双亲的后代必然呈现________。
(5)减数分裂和受精作用的意义
保证了每种生物前后代________________的恒定,维持了生物遗传的稳定性。有性生殖后代具有多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中________,体现了有性生殖的优越性。
(6)细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别
受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半;受精卵的细胞质中有________,也含有DNA,其几乎全部来自________,因此,受精卵中的全部遗传物质并非从双亲中各获得一半,而是从母本中获得的更多一些。
四、练习巩固
1.有同源染色体是否就能形成四分体?
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2.同源染色体大小一定相同吗?大小形态相同的染色体一定是同源染色体吗?举例说明。
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3.经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点?
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4.1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系?(不考虑互换)
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5.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?
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6.蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即:减数分裂Ⅰ过程,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程,1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
(1)对雄蜂和蜂王来说,它们的1个精原细胞和1个卵原细胞产生的配子种类数分别为多少种,为什么?
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(2)请从染色体行为和细胞质分裂方式分析,蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点?
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(3)若一只雌蜂和一只雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,则亲本的基因型是什么?
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(4)蜜蜂中的雄蜂体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象?
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(5)卵细胞可保留大部分卵母细胞的物质,其意义是什么?
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答案:
一、1.有性 原始生殖 成熟生殖 分裂两次 一半
2.(1)一般相同 (2)同源染色体 减数分裂Ⅰ前期 (3)联会 四条 (4)①减数分裂Ⅰ前期 ②非姐妹染色单体
二、1.DNA 有关蛋白质 2 联会 四分体 互换 赤道板 分离 自由组合 减半 初级精母 没有 着丝粒 分裂 染色体 加倍
2.四 细胞核
3.(1)①同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色体数目减半 ②着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍到体细胞水平 ③着丝粒分裂后形成的染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色体数目减半
(2)①DNA复制,核DNA数目加倍 ②核DNA随同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中,核DNA数目减半 ③着丝粒分裂,染色体上的DNA分开,分别进入两个子细胞,数量再减半
(3)①DNA复制,染色单体形成 ②同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色单体数目减半 ③着丝粒分裂,染色单体消失
三、1.睾丸 卵巢 四个 一个 一次 减半
2.(1)识别 融合 (2)头部 细胞膜 细胞核 细胞核
(3)①染色体 (4)①多样性 ②随机性 多样性 (5)染色体数目 进化 (6)线粒体 母本
四、1.并非所有的细胞分裂都存在四分体,联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象,有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会,故不存在四分体。
2.同源染色体也有大小不同的,如人类男性体细胞中的X染色体和Y染色体;大小相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后形成的两条染色体。
3.两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态、大小一一对应、两两相同。
4.这4个精细胞是两种类型,且两两相同,两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体组成相同,来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。
5.基因的分离定律、基因的自由组合定律所指的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;基因重组所指的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(互换)。三者均发生在减数分裂Ⅰ过程中。
6.(1)1种、1种;因为雄蜂的1个精原细胞和蜂王的1个卵原细胞均只能产生1个配子。
(2)初级精母细胞没有同源染色体分离,而初级卵母细胞有;细胞质均为不均等分裂。
(3)雌蜂基因型是aabb,雄蜂基因型是AB。
(4)这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。
(5)为胚胎早期发育提供物质和能量。
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