内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
课时2
学习目标:
1.运用结构与功能观,说明受精作用的意义;由非同源染色体的组合和受精作用,理解有性生殖的变化与稳定。(生命观念)
2.建构细胞减数分裂的模型,并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。(科学思维)
3.通过模拟减数分裂中染色体的变化,培养沟通合作能力。(科学探究)
四、 受精作用
“一母生九子,九子各不同”
(一)配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂Ⅰ后期:
非同源染色体的自由组合
2.减数分裂Ⅰ前期:
同源染色体上非姐妹染色单体的片段交换
1.减数分裂Ⅰ后期:
非同源染色体的自由组合
复制
模拟1个含2对同源染色体的个体在减数分裂中形成配子种类:
4种→22种
(一)配子中染色体组合的多样性
8种→23种
模拟1个含3对同源染色体的个体在减数分裂中形成配子种类:
一个个体含
同源染色体(对) 可能形成的配子类型(种)
2
3
n
22
23
2n
②一个精原细胞:
一个卵原细胞:
4个精子(2种)
人类成熟男性能产生精子种类:
223种
①1个个体(有多个精(卵)原细胞):
2n种(n代表同源染色体对数)
1个卵细胞(1种)
(一)配子中染色体组合的多样性
原因1:非同源染色体的自由组合
不发生交叉互换时
发生交叉互换时
原因2:同源染色体的非姐妹染色单体的互换
发生互换:
一个精(卵)原细胞:
4个精子(4种)、1个卵细胞(1种)
4个 2种
4个 4种
(一)配子中染色体组合的多样性
题型突破
根据染色体组成或基因组成判断配子来源
来自同一个次级精母细胞:
相同
来自同一个(精原细胞)初级精母细胞:
相同或互补
A
b
1
2
3
4
A
a
B
b
A
b
a
B
A
b
a
B
B
a
A
A
A
a
a
B
B
B
b
b
b
A
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
来自同一个次级精母细胞:
相同
来自同一个(精原细胞)初级精母细胞:
相同或互补
B
测评P35
AaBb
AB
ab
Ab
aB
AB
AB
ab
ab
Ab
Ab
aB
aB
【加固训练】1.如图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞,下列有关说法错误的是( )
A.①与②不可能来自同一个次级精母细胞
B.③与⑤可能来自同一个次级精母细胞
C.④与⑥可能来自同一个次级精母细胞
D.图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成
A
次级精母细胞
精细胞
初级精母细胞
测评P43
如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑交叉互换的情况下,下列相关叙述不正确的是( )
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞
B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D.①⑦可能来自同一个精原细胞
D
相同或互补
相同或互补
①④ ②⑥ ③⑦ ④⑧
相同
(1)减数分裂 Ⅰ 异常
(同源染色体未分离)
题型突破
减数分裂中的异常情况分析
(2)减数分裂 Ⅱ 异常
(姐妹染色单体未分离)
正常人有23对染色体。有种叫“21三体综合征”的遗传病,对患者进行染色体检查,发现患者的21号染色体不是正常的1对,而是3条。你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗?
教材课后习题·拓展应用 p28
(二)受精作用
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程:
精子入卵:
精子的 进入, 留在外面。
头部
尾部
卵细胞反应:
发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入。
细胞膜
精卵融合:
精子的 与卵细胞的 融合,使彼此的染色体会和在一起。
细胞核
细胞核
1、概念:
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
3、结果:
父=母(各一半)
染色体来源:
DNA(遗传物质)来源:
母>父
受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方)另一半来自卵细胞(母方)。
受精卵
细胞核:
细胞质:
精子的核+卵细胞核
几乎全由卵细胞提供
子代从双亲各继承一半的染色体,遗传物质也是各继承一半 吗?
4、减数分裂与受精作用的意义
1)减数分裂和受精作用保证了 每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性
2)子代呈现多样性,有利于生物适应多变的环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
①非同源染色体自由组合
②同源染色体中非姐妹染色体的交叉互换
(1)配子中染色体组合的多样性
(2)精卵时雌雄配子结合的随机性
同一双亲后代多样性原因:
2.实验步骤
1.实验原理
根据细胞中的染色体_____、______、_____ 的变化,加深对减数分裂过程的理解。
形态
位置
数目
六、实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后
期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高
倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时
期的细胞简图
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
蝗虫染色体数目较少,染色体较大,分裂各期容易观察。
3.实验材料的选取
宜选用雄性个体生殖器官,其原因为:
(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
(1)雄性个体产生精子数多于雌性个体产生卵细胞数。
4、制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些?
提示 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。
5、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
减Ⅱ中期
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
B
有同源染色体,无联会
有同源染色体,有联会
无同源染色体
七、有丝分裂和减数分裂图像的鉴别
1.结合图像分析细胞分裂的方式及特点
(1)三个前期图的判断
有同源,无联会:
有同源,有联会:
无同源:
前期:染色体散乱分布
有丝分裂:
减数分裂Ⅰ:
减数分裂Ⅱ:
减Ⅱ前
有丝分裂前
减Ⅰ前
有丝分裂前
减Ⅰ前
减Ⅱ前
1.结合图像分析细胞分裂的方式及特点
(2)三个中期图的判断
着丝粒在赤道板上:
同源在赤道板两侧:
无同源:
有丝分裂中
减Ⅱ中
减数Ⅰ中
减Ⅱ中
有丝分裂中
减数Ⅰ中
中期:赤道板
(3)三个后期图的判断
1.结合图像分析细胞分裂的方式及特点
后期:同源分(减Ⅰ后)或姐妹分(有丝或减Ⅱ后)
姐妹分开,无同源:
同源分:
减Ⅰ后
减Ⅱ后
姐妹分开,有同源:
有丝后
有丝后
减Ⅱ后
减Ⅰ后
(减Ⅰ后期)
初级精母细胞
(减Ⅰ后期)
初级卵母细胞
有丝分裂后期
次级精母细胞
或极体
(减Ⅱ后期)
次级卵母细胞
(减Ⅱ后期)
后期细胞名称及分裂后子细胞名称
次级精母细胞
次级卵母细胞和极体
体细胞
精细胞或极体
卵细胞和极体
雄性
雌性
雄性或雌性
雌性
A
减 Ⅱ后
有丝后
减Ⅰ后
D
有丝中
减Ⅰ中
减Ⅱ后
D
7.甲、乙、丙三图表示某一高等动物体内正在进行分裂的三个细胞,请据图回答下列相关问题:
(1)甲、乙、丙三图均是细胞分裂的后期,其中图甲细胞处于_______________ _,图乙细胞处于____________ _,图丙细胞处于_____________。
(2)根据图________分析可知该动物为雄性动物,理由是_____________
(3)甲、乙、丙三图中细胞内含有同源染色体的是图_____ ___;细胞内核DNA数目相同的是图_______。
减数分裂 Ⅰ 后期
有丝分裂后期
减数分裂 Ⅱ 后期
甲
甲细胞质均等分裂,为初级精母细胞
甲和乙
甲和乙
4N
2N
N
细胞分裂
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
细胞分裂
减Ⅱ前中
减Ⅱ后
间、减Ⅰ
八、减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA数目的变化曲线
1、染色体数目变化
2N→N→2N→N
染色体减半发生在减数分裂Ⅰ
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
精子或卵细胞
DNA复制
细胞分裂
细胞分裂
4N
2N
N
2、核DNA数目变化
2N→4N→2N→N
间
减Ⅰ
减Ⅱ
精子或卵细胞
DNA减半发生在减数分裂Ⅱ
4N
2N
N
细胞分裂
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
DNA复制
3、染色单体变化曲线
0→4N→2N→0
间
减Ⅰ
减Ⅱ
精子或卵细胞
4.每条染色体中DNA含量的变化
5.同源染色体对数的变化
有丝后
减Ⅱ后
减Ⅱ
6.受精作用曲线分析
(1)
①ab段为 ,bc段为 ,cd段
为 ,即ad段为 。
②e点表示进行 。
③eg段为受精卵的 ,其中ef段为有丝分裂 ,fg段为 。
减数分裂Ⅰ前的间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
减数分裂
受精作用
有丝分裂
间期
分裂期
(2)
①O~a表示 ,a~c表示 。
②d点表示进行 。
③d~f表示受精卵的 。
减数分裂Ⅰ前的间期及减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
受精作用
有丝分裂
DNA含量
下列图像的纵坐标分别表示什么?图像是减数分裂还是有丝分裂
①
②
③
④
快速区分:减数分裂和有丝分裂染色体、DNA的变化曲线
减数分裂DNA
有丝分裂DNA
减数分裂染色体
有丝分裂染色体
7.细胞分裂柱形图比较
A.有丝分裂发生在ae中,减数分裂发生在fl中
B.cd段和gh段染色体数目相等
C.gh段都存在染色单体
D.最后形成的精细胞中,染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半
B
精子或卵细胞
有丝分裂前中后
减Ⅰ
减 Ⅱ
A.A组细胞均无染色单体
B.B组细胞中有进行减数分裂的细胞
C.乙细胞属于B组,A组细胞均为次级性母细胞
D.C组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离
B
减 Ⅱ前中、精子
减 Ⅱ后、有丝前中
有丝后
减Ⅰ后
A
有丝后
减Ⅰ中
有丝中
减 Ⅱ后
✓
✘
B
C
a
a’
b
b’
c
c’
d
d’
A
B
C
D
4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂,识图回答问题。
(1)这个细胞正在进行哪种分裂?为什么?
(2)细胞中有几条染色体?几条染色单体?
(3)细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体?
(4)细胞中包含哪些姐妹染色单体?
(5)这个细胞在分裂完成后,子细胞中有几条染色体?
(6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。
这个细胞正在进行减数分裂,因为细胞中出现了四分体。
4条 8条
细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。
细胞中a与a`、b与b`、c与c`、d与d`是姐妹染色单体。
2条
间
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减 Ⅱ
减 Ⅱ
B
✓
✓
D
Lavf58.28.100
$