内容正文:
减数分裂和受精作用
三、受精作用
一般情况下:1精子 + 1卵子 → 1受精卵
拓展1:双/多胞胎的形成
同卵双/多生:由于一个受精卵在分裂过程中,分离成两个或多个独立的胚胎细胞或细胞群体,它们分别发育成不同的个体。这种分裂产生的孪生子具有相同的遗传特征,因此,性别相同,性格和容貌酷似。
异卵双/多生:有两个卵泡同时或相继排出成熟的卵子,这些卵子同时或相继受精,因为胚胎是来自不同的卵子和精子,故具有不同的遗传特性,出生的婴儿相貌不同,性别也可能有所不同(即龙凤胎)。大多数双胞胎(约75%)属此。
拓展2:植物的双受精与果实的组成
四、观察细胞的减数分裂
(一)实验原理
1.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。
2.在减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,可据此识别减数分裂的各个时期。
(二)实验流程
减Ⅰ前
减Ⅱ后
减Ⅱ末
减Ⅰ后
减Ⅰ前的间期
深挖教材
1.本实验宜选用雄性个体生殖器官,其原因是什么?
2.制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些?
①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量;
②在大多数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,才继续完成减数第二次分裂。
精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
例.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是( )
A.可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象
D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象
D
拓展3:减数分裂产生配子的种类
以AaBb为例,不考虑基因突变和交叉互换
减数分裂
1个精原细胞
2种(4个)精子
分析产生配子种类时应特别注意“一个个体”还是“一个细胞”。
“两两相同,两两互补”
1种(1个)卵细胞
减数分裂
1个卵原细胞
减数分裂
(n为同源染色体的对数)
一个个体的性原细胞
?种配子
(一种生物)
2n
(不考虑基因突变和交叉互换)
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例.某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上,如图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
C
Aa →
AaBb →
1)有丝分裂
Aa →
AaBb →
2)减数分裂(不考虑交叉互换)
拓展4:与基因相联系
等位基因分离——
相同基因分离——
减Ⅰ后
着丝点分裂后
(减Ⅱ后期、有丝分裂后期)
拓展5:减数分裂与可遗传变异的关系
基因突变、基因重组、染色体变异
1、减数分裂与基因突变
在减Ⅰ前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变。
2、减数分裂与基因重组
非同源染色体上的非等位基因自由组合
同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换
——减Ⅰ后期
——减Ⅰ前期
(自由组合定律)
如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常;如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。
3、减数分裂与染色体变异
减数分裂异常——异常配子
异常个体的成因分析:
父方减Ⅱ异常,即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
①XXY个体成因
②XYY个体成因:
思考:21三体综合征?单体综合征?
1、分析XXX个体的成因:
2、 AaXbY的精原细胞产生一个AAaXb的精细胞,
则其他3个精细胞的基因型为?
母方:减Ⅰ后期同源染色体未分离、
减Ⅱ后期X染色体的着丝点分裂后,进入同一个细胞
父方:
21三体综合征呢?
减Ⅱ后期X染色体的着丝点分裂后,进入同一个细胞
aXb 、 Y 、 Y
减数分裂染色体数目异常情况
减Ⅰ后期——同源染色体未分离
减Ⅱ后期——着丝点分裂,姐妹染色单体分开后,移向同一极
例.一对正常的夫妇生育了一个性染色体组成为XXY且患红绿色盲的男孩,对其病因分析正确的是( )
A.精子形成过程中,减数第一次分裂时同源染色体未分离
B.精子形成过程中,减数第二次分裂时相同染色体未分开
C.卵细胞形成过程中,减数第一次分裂时同源染色体未分离
D.卵细胞形成过程中,减数第二次分裂时相同染色体未分开
D
例.如图是果蝇某精原细胞分裂过程中,每个细胞核中DNA含量的变化曲线。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图中仅有EF段可发生基因重组
B.图中AB段和DE段容易发生基因突变
C.若发现某个精细胞染色体数目异常,则另外至少还有一个精细胞异常
D.若图中EF段的染色体分配错误,则该细胞产生的精细胞中有1/2异常
D
减数分裂 vs 有丝分裂
图像鉴别
例.图中的5个细胞是某生物个体不同细胞分裂的示意图(假设该生物的体细胞只有4条染色体),请回答以下问题:
(1)A、B、C、D、E中属于有丝分裂的是_______,
属于减数分裂的是_______________。
有丝后
体细胞
减I中
初级性母细胞
有丝中
体细胞
减II后
次级性母细胞
减I前
初级性母细胞
A、C
B、D、E
有丝后
减I中
有丝中
减II后
减I前
(2)具有同源染色体的细胞有______________。
(3)染色体暂时加倍的细胞有______________。
A、B、C、E
A、D
(4)不具有姐妹染色单体的细胞有____________。
(5)A细胞经分裂形成的子细胞是_____________,
染色体有___条。
A、D
体细胞
4
1. 减数分裂过程中,哪个阶段是染色体数目减半的关键阶段?
A. 前期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
答案:A
解析:在减数分裂的前期,细胞的染色体经历了复制和配对,在接下来的分裂过程中,染色体数目会减半,因此前期是关键阶段。
2. 以下关于减数分裂的说法,哪一项是正确的?
A. 只发生在体细胞中 B. 每个细胞会形成四个子细胞
C. 产生的子细胞是基因组相同的 D. 结果是染色体数目减半
答案:D
解析:减数分裂的主要功能是产生生殖细胞,通过两次细胞分裂将染色体数目减半,从而保证了遗传物质在后代中的多样性。
3. 在受精作用中,精子与卵子结合形成的细胞称为?
A. 受精卵 B. 胚胎 C. 配子 D. 幼虫
答案:A
解析:受精作用是精子与卵子结合形成的细胞,称为受精卵。受精卵将继续分裂发育,形成新的个体。
4. 减数分裂中的交叉互换发生在何时?
A. 前期 I B. 中期 I C. 后期 I D. 末期 I
答案:A
解析:在减数分裂的前期 I,非姐妹染色单体之间发生交叉互换,这一过程促进了遗传多样性。
5. 以下哪种细胞在减数分裂后形成的细胞是单倍体?
A. 体细胞 B. 配子 C. 胚胎 D. 受精卵
答案:B
解析:减数分裂的结果是形成四个单倍体的配子,这些配子将在受精过程中结合,形成二倍体的受精卵。
6. 在减数分裂中,染色体的数目是如何变化的?
A. 先增后减 B. 先减后增 C. 不变化 D. 始终减半
答案:A
解析:在减数分裂过程中,首先进行一次DNA复制,随后进行两次细胞分裂,结果是细胞的染色体数目由二倍体减为单倍体。
7. 受精卵的发育过程通常开始于哪个阶段?
A. 胚胎发育 B. 细胞分裂 C. 形成配子 D. 组织分化
答案:B
解析:受精卵一旦形成后,首先经历的是细胞分裂,开始进行胚胎的发育过程。
8. 关于染色体的结构,以下哪一项是错误的?
A. 染色体由DNA和蛋白质组成 B. 染色体在细胞分裂前复制
C. 染色体可以在细胞周期中的所有阶段可见 D. 人类细胞中有46条染色体
答案:C
解析:染色体在细胞周期的间期时通常以染色质的形式存在,不容易观察到,只有在细胞分裂时才能清晰可见。
9. 在有性生殖中,减数分裂的主要目的是?
A. 产生体细胞 B. 产生遗传物质的多样性
C. 进行细胞的生长 D. 进行基因修复
答案:B
解析:减数分裂的主要目的是产生具有遗传多样性的配子,这为有性生殖提供了基因组合的基础。
10. 受精过程中,精子与卵子结合后会形成?
A. 胚胎 B. 配子 C. 受精卵 D. 体细胞
答案:C
解析:在受精过程中,精子和卵子结合形成的细胞称为受精卵,随后会进行细胞分裂和发育形成胚胎。
11. 下面哪项不属于减数分裂的结果?
A. 产生单倍体细胞 B. 基因重组
C. 染色体数目翻倍 D. 增加遗传变异
答案:C
解析:减数分裂的结果是染色体数目的减少,而不是翻倍,它通过产生单倍体细胞和基因重组来增加遗传变异。
12. 关于基因的说法,哪一项是正确的?
A. 基因是遗传的基本单位 B. 基因只存在于核酸中
C. 每个基因只能编码一种蛋白质 D. 基因不参与遗传
答案:A
解析:基因是遗传信息的基本单位,位于DNA上,负责遗传特征的传递和表现。
13. 减数分裂与有丝分裂的最大区别是什么?
A. 发生的细胞类型不同 B. 分裂后细胞数目不同
C. 复制染色体的方式不同 D. 参与的细胞器不同
答案:B
解析:减数分裂后形成四个单倍体细胞,而有丝分裂则形成两个相同的二倍体细胞,这是两者最显著的区别。
14. 下列哪个过程与遗传变异直接相关?
A. 有丝分裂 B. 减数分裂 C. 细胞分化 D. 细胞修复
答案:B
解析:减数分裂通过交叉互换和随机分配染色体等方式引入遗传变异,这是遗传多样性的来源之一。
15. 哪种细胞在体内的染色体数目与生殖细胞相同?
A. 神经细胞 B. 红细胞 C. 肌肉细胞 D. 配子
答案:D
解析:配子是通过减数分裂形成的细胞,其染色体数目是单倍体,与其他体细胞的二倍体染色体数目不同。
16. 减数分裂中,染色体在什么阶段会发生排列在细胞中间?
A. 前期 I B. 中期 I C. 后期 I D. 末期 I
答案:B
解析:在减数分裂的中期 I,配对的同源染色体会排列在细胞的赤道平面上,准备进行分裂。
17. 在减数分裂的末期,细胞发生什么变化?
A. 染色体复制 B. 染色体分离
C. 细胞核重组 D. 细胞膜开始收缩
答案:D
解析:在减数分裂的末期,细胞膜开始收缩并最终形成两个新的细胞,标志着细胞分裂的完成。
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