内容正文:
第三单元 细胞的生命历程
第10课 减数分裂和受精作用
回顾课本,梳理考点
判断正误,测试基础
例析考向,总结方法
题型突破,真题体验
一、减数分裂的相关概念
1.魏斯曼关于减数分裂的预测
在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目______一半。
减少
2.减数分裂的概念
减数分裂是进行__________的生物,在产生______________时进行的染色体______________的细胞分裂。
有性生殖
成熟生殖细胞
数目减半
N
2N
2N
2N
2N
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
(减数分裂)
(有丝分裂)
N
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一、减数分裂的相关概念
3.同源染色体与非同源染色体
(1) 同源染色体:减数分裂过程中______的两条染色体,形状和大小一般都______,一条来自______,一条来自______。
配对
相同
父方
母方
(2) 非同源染色体:形状、大小________,且在减数分裂过程中不进行______的染色体。
不相同
配对
4.联会和四分体
(1) 联会:在减数分裂过程中,同源染色体__________的现象。
两两配对
(2) 四分体:联会后的每对同源染色体含有____条染色单体,叫作四分体。
四
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二、精子的形成过程
1.场所:______。
睾丸
2.过程:
(1) 减数分裂前的间期:__________复制和有关________的合成。
DNA分子
蛋白质
(2) 减数分裂分裂期
① 减数分裂Ⅰ
四分体
互换
赤道板
分离
自由组合
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② 减数分裂Ⅱ
赤道板
着丝粒
二、精子的形成过程
2.过程:
(2) 减数分裂分裂期
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三、卵细胞的形成过程
1.形成场所:______。
卵巢
2.形成过程
复制
初级卵母细胞
极体
次级卵母细胞
极体
卵细胞
3.结果
一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个________,三个______都退化消失。
卵细胞
极体
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四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成________,再通过变形形成______。在此过程中,细胞中的染色体形态、______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。
精细胞
精子
位置
2.实验材料的选择:宜选用______个体的生殖器官。
雄性
3.实验步骤
初级精母
次级精母
精
形态、位置和数目
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四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
4.实验现象
在减数分裂Ⅰ中期,可以看到________有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒在赤道板上,这是与有丝分裂相区别的地方);在减数分裂Ⅱ过程中,________将会排列在赤道板上,次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的______,且次级精母细胞中没有____________。
染色体
着丝粒
一半
同源染色体
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五、受精作用
1.模拟配子中染色体组合的多样性
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (1)把做好的染色体放在画好的细胞内,让长度相同、__________的两条染色体配对,使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的__________,使两种颜色的染色体分离,分别移向细胞的两极
(2)在另一张纸上再画两个__________________的轮廓,并画出________和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中
颜色不同
着丝粒
次级精母细胞
中心体
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五、受精作用
1.模拟配子中染色体组合的多样性
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (3)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的________处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于________分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后,在两极有染色体的部分画出细胞轮廓,代表新细胞生成
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 将两对染色体横向排列在赤道板处,这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体,重复步骤(1)~(3),比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的__________________间的互换,重复步骤(1)~(3),比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异
赤道板
着丝粒
非姐妹染色单体
(1) 定义:________和______相互识别、融合成为________的过程。
(2) 实质:精子的________与卵细胞的________融合,使彼此的________会合在一起。
(3) 结果:受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自______(父方),另一半来自________(母方)。
3.减数分裂和受精作用的意义
(1) 子代呈现多样性,有利于生物在__________中进化,体现了__________的优越性。
(2) 对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中____________的恒定和生物的____________都具有重要意义。
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五、受精作用
2.受精作用
卵细胞
精子
受精卵
细胞核
细胞核
染色体
染色体
精子
卵细胞
自然选择
有性生殖
染色体数目
遗传和变异
1.根尖分生区能进行减数分裂。( )
2.细胞形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体,形状和大小不相同的两条染色体一定不是同源染色体。( )
3.减数分裂的特点是染色体复制一次,细胞分裂一次,导致染色体数目减半。( )
4.减数分裂Ⅰ时,同源染色体的分离导致染色体数目减半。( )
5.减数分裂Ⅱ后期,大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。( )
6.初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的。( )
7.建立减数分裂中染色体变化的模型实验中,大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。( )
8.配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。( )
9.受精卵细胞核中的染色体一半来自父方,一半来自母方。( )
10. 受精卵中的来自父方的DNA分子少于来自母方DNA分子。( )
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×
×
×
√
×
√
√
×
√
×
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考向一 精子的形成过程
①体积增大;
② 染色体复制;
③ 姐妹染色单体出现(呈染色质状态),DNA加倍;
④ 中心体复制。
1精原细胞→1初级精母细胞
分裂间期
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考向一 精子的形成过程
1初级精母细胞
减数分裂Ⅰ前期
①同源染色体配对——联会;
②形成四分体;
③交叉互换(相邻的非姐妹染色体之间);
④核膜、核仁解体消失;染色体、纺锤体形成;中心体分开。
分裂间期
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同源染色体:细胞中形状和大小一般相同;一个来自父方,一个来自母方的染色体,叫做同源染色体。
1.体细胞、原始生殖细胞、初级生殖母细胞中含有;
2.减数分裂过程中,出现配对——联会、四分体、相邻的非姐妹染色单体之间常发生部分交叉互换。
另一对同源染色体
四分体
交叉互换
一对同源染色体
考向一 精子的形成过程
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特别提示:
同源染色体一般形态、大小相同,减数分裂过程中可以发生联会。减数分裂过程中能够联会是同源染色体最关键的特征,因此X、Y染色体虽然大小、形态不同,但减数分裂过程中发生了联会,因此它们也是同源染色体。
一般来说,XY染色体的同源序列部分才能发生联会,非同源序列部分不发生联会。
田鼠XY染色体的联会
同源染色体
考向一 精子的形成过程
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考向一 精子的形成过程
1初级精母细胞
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ中期
①四分体排列在赤道板上;
②着丝点附着在纺锤丝上。
分裂间期
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考向一 精子的形成过程
1初级精母细胞
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
①同源染色体彼此分离,移向两极;
②每极只得到各对同源染色体中的一条(各有一套非同源染色体)。
分裂间期
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考向一 精子的形成过程
分裂间期
1初级精母细胞→2次级精母细胞
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ末期
①两套非同源染色体到达细胞两极;
②细胞膜向中间凹陷缢裂,形成两个次级精母细胞;
③核膜、仁重新出现;染色体、纺锤体消失。
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考向一 精子的形成过程
2次级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。
①细胞中没有同源染色体;
②其他与有丝分裂相同(核膜、仁消失;染色体、纺锤体出现;中心体分开等)。
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考向一 精子的形成过程
2次级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。
①细胞中没有同源染色体;
②其他与有丝分裂相同(染色体着丝点排列于赤道板等)。
减数分裂Ⅱ中期
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考向一 精子的形成过程
2次级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ中期
①细胞中没有同源染色体;
②其他与有丝分裂相同(着丝点分裂,单体分开,向两级移动,染色体加倍等)。
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考向一 精子的形成过程
2次级精母细胞→4精细胞
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅱ末期
①细胞中没有同源染色体;
②其他与有丝分裂相同(核膜、仁重新出现;染色体、纺锤体消失;细胞膜中间缢裂等)。
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考向一 精子的形成过程
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考向一 精子的形成过程
减数第一次分裂 初级精母细胞
精细胞
精子
减数第二次分裂 次级精母细胞
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考向一 精子的形成过程
精细胞变形中的主要变化:
1、细胞核
2、高尔基体
3、中心体
4、线粒体
5、细胞内其他物质
原生质滴随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落。
精子头的主要部分
头部的顶体
精子的尾
线粒体鞘(尾的基部)
原生质滴(球状)
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考向一 精子的形成过程
典例1 如图是某雄性动物的细胞分裂模式图,以下说法错误的是( )
A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.该细胞不含同源染色体
C.该细胞是次级精母细胞
D.该细胞分裂形成的子细胞是两个精子
变式训练1 同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的( )
A.减数分裂前的间期、减数分裂前的间期
B.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ
C.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ
D.减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ
D
B
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
卵原细胞
第一极体
次级卵母细胞
初级卵母细胞
卵细胞
第二极体
退化
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形期
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
卵细胞(受精卵)
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
第一极体(小)
第二极体(小)
分裂后退化 或直接退化
退化
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
1.归纳比较精子和卵细胞的形成的差异
(1)形成过程
比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
场所 睾丸 卵巢(卵巢和输卵管)
细胞质分裂方式 均等分裂 不均等分裂和均等分裂
是否变形 变形 不变形
结果 一个精原细胞
4个精子 一个卵原细胞
1个卵细胞、3个极体
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
(2)分裂图像
图1
图2
图3
图4
1.归纳比较精子和卵细胞的形成的差异
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
2.分析减数分裂产生配子的种类(分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”)
(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换)如图:
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考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
(2)具有n对同源染色体的个体与性原细胞产生配子情况(不考虑基因突变和互换)
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
1个精原细胞 2𝑛种 4个2种
1个雄性个体 2𝑛种 <m>2𝑛<种
1个卵原细胞 2𝑛种 1个1种
1个雌性个体 2𝑛种 2𝑛种
(3)若考虑互换,会增加配子的种类,如含有n对同源染色体的个体产生配子种类大于 2n种,含有 n 对同源染色体的一个精原细胞产生配子种类大于2种。
2.分析减数分裂产生配子的种类
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判断正误,测试基础
例析考向,总结方法
题型突破,真题体验
考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
典例2 如图1为某初级精母细胞(2N=4)中染色体组成情况,图2是该细胞产生的三个精细胞的染色体组成,则第四个精细胞的染色体组成是 ( )
图1
图2
A.&5& B.&6& C.&7& D.&8&
B
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判断正误,测试基础
例析考向,总结方法
题型突破,真题体验
考向二 精子、卵细胞形成过程的比较及配子的多样性
变式训练2 下图表示同一生物细胞分裂图像,在动物卵巢中见不到的是( )
A.&9& B.&10& C.&11& D.&12&
C
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例析考向,总结方法
题型突破,真题体验
1.下图甲→丁为某二倍体生物生殖器官中的一些细胞分裂图,有关判断正确的是( ) 。
A.若图中所示的细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁
B.甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为4、2 、1、1
C.若乙图中的基因组成为 AAaaBBbb,则丁的基因组成为 AaBb
D.乙是初级精母细胞或初级卵母细胞,丁可能为卵细胞
B
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判断正误,测试基础
例析考向,总结方法
题型突破,真题体验
2.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为 AaBb )卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )。
A. B. C. D.
A
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