减数分裂和受精作用(一)(知识讲解)-最新学习文档
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2.1 减数分裂和受精作用导学案(第一课时)编写:史小棉审核:高一生物组寄语:不要学花儿只把春天等待,要学燕子把春天衔来[学习目标]:1、知识方面:阐明细胞的减数分裂;说明精子的形成过程。
2、能力方面:通过对减数分裂过程中染色体数目和行为变化的学习,培养学生识别和分析分裂示意图的能力。
[学习重点]:(1)减数分裂的概念;(2)精子的形成过程。
[学习难点]:精子的形成过程。
[学习过程]:引入:我们上学期学过,真核细胞的分裂方式有三种,是哪三种?、、。
问题探讨:请看“问题探讨”中的图,仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?问:这个过程是通过有丝分裂实现的吗?有丝分裂的特点是什么?一、减数分裂配子的形成需要分裂后染色体数目减半,可见它不是通过普通的有丝分裂产生的,而是通过一种特殊方式的有丝分裂,即减数分裂产生的。
问:什么是减数分裂?减数分裂有何特点?(学生阅读教材P16,说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。
)减数分裂是进行的生物,在产生时进行的的细胞分裂。
在减数分裂过程中,染色体只复制,而细胞分裂。
减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的。
强调:(1)范围:进行的生物。
(无性生殖的生物不进行分裂)(2)特点:次,而细胞连续分裂次。
(3)结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目,比生殖细胞中的染色体数目减少了。
二、精子的形成过程下面我们结合哺乳动物精子的形成,介绍减数分裂的过程。
1、场所:_________,_____ ____是原始雄性生殖细胞。
每个精原细胞中的都与体细胞的相同2、过程:(1)减数第一次分裂:①间期:主要的变化是____________,精原细胞体积增大成为____________,复制的结果,每条染色体都由构成,它们由同一个连接即细胞中每个染色体均含有两个姐妹染色单体(染色体数目,DNA含量)。
也和有丝分裂间期一样,染色体是细丝状,用光学显微镜是看不到的。
②分裂期:间期复制完成后,细胞开始进行减数第一次分裂,此时的细胞叫所谓的同源染色体,指第一次分裂的前期,,叫联会。
第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
)二、减数分裂的过程1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)减数第一次分裂间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
有丝分裂细胞在进入减数分裂之前要经过一个较长的间期,称前减数分裂间期(premeiotic interphase)或前减数分裂期(premeiosis)。
前减数分裂期也可分为G1期、S期和G2期,在G1期和S期把麝香百合的花粉每细胞在体外培养,则发现细胞进行有丝分裂,将G2晚期的细胞在体外培养则向减数分裂进行,说明G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。
和有丝分裂不同的是,DNA不仅在S期合成,而且也在前期合成一小部分。
D. E. Wimber和W. Prensky(1963)认为合线期-粗线期合成大约2%的DNA。
Y. Hotta等人(1966)在百合属(Lilium)和延龄草属(Trillium)中发现,粗线期合成大约0.3%的DNA。
称为合线期DNA(zyg-DNA)或粗线期DNA(P-DNA)。
这些DNA的合成可能与联会复合体的形成有关前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
减数分裂的特殊过程主要发生在前期,通常人为划分为5个时期:①细线期(leptotene)、②合线期(zygotene)、③粗线期(pachytene)、④双线期(diplotene)、⑤终变期(diakinesis)。
必须注意的是这5个阶段本身是连续的,它们之间并没有截然的界限。
1)细线期:染色体呈细线状,具有念珠状的染色粒。
减数分裂和受精作用知识点总结1.课本知识点:(名词概念等)减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞。
减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一半。
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,每个体细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。
注:原始生殖细胞(指精原细胞和卵原细胞)既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂,目的不同。
第一个原始生殖细胞(指精原细胞和卵原细胞)是由早期胚胎的细胞经有丝分裂、分化过程形成的。
同源染色体:(对)a配对的两条染色体b形状和大小一般都相同(X、Y)c一条来自父方,一条来自母方联会:同源染色体两两配对的现象四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换2.课本知识点总结补充1、减数分裂的特点同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动发生在减数第一次分裂时期。
减数分裂过程中染色体的减半发生在减数第一次分裂。
每条染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色体也随之分开,成为两条染色体发生在减数第二次分裂时期。
在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞,经过减数第二次分裂,形成了四个精细胞,与初级精母细胞相比,每个精细胞都含有数目减半的染色体。
初级卵母细胞经减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫做次级卵母细胞,小的叫做极体,次级卵母细胞进行第二次分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体,因此一个初级卵母细胞经减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。
2、几组概念的区别与联系:(一)染色体、染色单体和DNA数目1、染色体的条数等于着丝点数,有几个着丝点就有几条染色体。
高一数学必修2第二单元知识点:减数分裂和受精作用(一)基本概念减数分裂、减数分裂第一次分裂、减数分裂第二次分裂;有性生殖器官、卵巢、睾丸、精巢;原始的生殖细胞、精原细胞、卵原细胞、初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞、精(卵)细胞、精子、极体;联会、四分体;染色体、同源染色体、姐妹染色单体;受精作用(二)知识网络(三)疑难解析减数分裂只有实行有性生殖的生物体内才有实行减数分裂的原始生殖细胞。
具有原始生殖细胞(性原细胞)的器官称为生殖腺,雌性动物是卵巢,雄性动物是睾丸。
减数分裂是一种染色体只复制一次,而细胞却连续分裂2次的分裂方式,分裂的结果是子细胞中的染色体数目比性原细胞(或体细胞)减少了一半。
对于减数分裂过程的理解要注意以下几点:一是染色体的复制时间在性原细胞发育成性母细胞的过程中,即在同源染色体联会之前早就已经复制完成了;二是联会发生在染色体缩短变粗的早期,发生联会的过程在光学显微镜下是看不到的,所以教材中的减数分裂图解表示联会的图中一个染色体中未画出2条染色单体;三是减数分裂第一次分裂的目的是同源染色体彼此分开实现染色体数目减半,在同源染色体彼此分开时非同源染色体之间要自由组合,同源染色体的染色单体之间还要发生交叉互换,这是三大遗传规律的细胞学基础;四是减数分裂第二次分裂的主要特征是着丝点分裂,实现染色单体彼此分开,所以分裂的结果是染色体数目未变,但DNA分子数减少一半;五是第二次分裂程的次级性母细胞的分裂类似有丝分裂过程,但与有丝分裂过程不同的是一般已不存有同源染色体。
关于减数分裂和有丝分裂的比较,重点是减数分裂第二次分裂过程与有丝分裂过程的比较。
①有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期的比较:在有丝分裂过程中自始至终存有着同源染色体,而在减数分裂第二次分裂过程中不存有同源染色体。
区分同源染色体的依据在高中生物阶段有两点:一是染色体的大小,同源染色体一般形成和大小相似或相同;二是着丝点位置,着丝点的位置有端着丝点,也有中间着丝点的,同源染色体的着丝点位置应是相同的。
2.1减数分裂和受精作用(第一课时)1.与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体的明显变化是()A.染色体移向细胞两极B.同源染色体配对C.出现纺锤体D.从着丝点分裂【答案】B【解析】有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,各自形成一条染色体;减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,各自形成一条染色体。
所以,二者均存在“染色体移向细胞两极”,A错误;同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期,形成四分体,B正确;有丝分裂前期出现纺锤体,减数第一次分裂前期也会出现纺锤体,C错误;分析如A选项,二者均会出现着丝点的分裂,D错误。
2.下列有关某雄性动物生物体细胞减数分裂示意图(如图)的叙述,正确的是()A.图①处于减数第一次分裂中期,细胞内有8条染色体B.图②处于减数第二次分裂后期,细胞内有2对姐妹染色单体C.图③处于减数第二次分裂前期,该生物的体细胞中染色体数目为8条D.该生物体精子形成过程可排序为①③②④【答案】D【解析】图①有4条染色体,2对同源染色体,且同源染色体配对排列在赤道板两侧,所以甲图是减数第一次分裂中期细胞,A错误;图②有4条染色体,无同源染色体,着丝点分裂姐妹染色单体分开,所以是减数第二次分裂后期,细胞内无姐妹染色单体,B错误;图③细胞中有两条染色体,无同源染色体,着丝点排列在赤道板上,所以是减数第二次分裂中期,该生物的体细胞中染色体数目为4条,C错误;该生物精子形成过程可排序为①③②④,D正确。
3.下列有关中心体的相关叙述正确的是()A.动物精原细胞进行减数分裂的过程中,中心体会进行两次复制B.植物细胞中不具有中心体C.中心体在分裂期复制,每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代D.所有动物细胞分裂,均需要中心体的参与【答案】A【解析】动物精原细胞进行减数分裂的过程中会经历减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,在这两次分裂过程中都需要中心体的参与,所以中心体需要复制两次,A正确;中心体是无膜结构的一种细胞器,主要存在于动物细胞以及低等的植物细胞中,B错误;分裂期包括前期、中期、后期和末期,不包括间期,而中心体是在间期进行复制的,C错误;动物细胞在分裂增殖的过程中不仅有有丝分裂,也有无丝分裂,例如蛙的红细胞,无丝分裂的过程中则不涉及纺锤丝的形成,所以不需要中心体的参与,D错误。
减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用是生物体繁殖过程中非常重要的两个过程。
减数分裂是有性生殖中染色体的减少和重新组合的过程,而受精作用是指两个生殖细胞(精子和卵子)的融合。
这两个过程共同作用,保证了生物的遗传信息能够在繁殖过程中传递和遗传,从而维持种群的多样性和进化。
以下是关于减数分裂和受精作用的详细介绍。
减数分裂是指有性生殖中生殖细胞(精子和卵子)在形成过程中,染色体数目减半的细胞分裂过程。
在原细胞分裂的基础上,减数分裂经历两次细胞分裂,形成四个单倍体的生殖细胞。
这个过程可以分为两个阶段:减数分裂一和减数分裂二在减数分裂二中,与有丝分裂类似,细胞核再次分裂并形成四个单染色体的生殖细胞。
这两个过程一起组成了减数分裂,最终形成四个单倍体的细胞。
受精作用是指两个生殖细胞(精子和卵子)的融合,形成一个受精卵。
这个过程也被称为受精或合子形成。
受精发生在动物和植物的繁殖中,是有性生殖的重要过程之一受精作用发生在生殖细胞结合的过程中,一般涉及精子和卵子的结合。
精子是雄性生殖细胞,由雄性生殖系统中的生殖细胞形成。
卵子是雌性生殖细胞,由雌性生殖系统中的生殖细胞形成。
精子和卵子都只有一个单倍体的染色体组成。
精子和卵子的结合一般在雌性体内发生,形成受精卵。
受精卵随后会发育成为一个新的生物体。
受精卵中的染色体数目是经过减数分裂减半的,保证了下一代细胞的遗传信息和基因组的稳定。
受精作用的结果是一个新的个体的形成,其遗传信息是来自于精子和卵子的结合。
减数分裂和受精作用共同作用,保证了生物体在繁殖过程中的遗传多样性和基因组的稳定。
减数分裂通过重组和交换遗传物质来产生新的染色体组合,增加遗传多样性;受精作用通过精子和卵子的结合产生新的个体,维持了物种的存在和进化。
这两个过程相互补充和促进,确保了生物体繁殖的成功和后代的遗传多样性。
减数分裂和受精作用(一)
【学习目标】
1、了解染色体的相关知识。
2、理解减数分裂的概念。
【要点梳理】 要点一、染色体 1、染色体的概念
当细胞处于分裂期,细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠,逐渐变成了棒状或杆状的染色体,它是细胞核内遗传物质的载体,因此染色质和染色体是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态,如下图所示为电镜下的人类染色体的电镜照片。
2、染色体的形态类型
根据染色体的大小、着丝点(粒)的位置分为三类:
3、细胞中染色体的数目
对于同一种生物,细胞内的染色体形态、大小和着丝点位置都是相对恒定的,染色体数目也是相对恒定的。
大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(用2n 表示),而在生殖细胞中则是成单存在的(用n 表示)。
所以就染色体数目而言,体细胞中的染色体数目是性细胞的两倍。
例如人的体细胞共有46条染色体(23对)生殖细胞中有23条。
要点二、染色体组型(染色体核型 ) 1、染色体组型的概念
某生物体细胞内全部染色体按大小、形态配对、分组、排列所构成的图像,体现了该生物染色体数目和形态特征全貌。
着丝点(粒)
姐妹染色单体
2、性染色体和常染色体
性染色体——与性别决定直接相关的染色体,如X和Y。
常染色体——除性染色体外的其他染色体,雌雄个体相同。
3、同源染色体
一条来自父方,一条来自母方,形态大小一般相同。
在减数分裂过程中能联会配对的一对染色体。
同源染色体
要点三、几组概念的区别和联系
1、染色体和染色单体
染色体的条数是以着丝点来计数的,有一个着丝点就有一条染色体;染色单体是染色体进行复制后,同一个
①一个着丝点;②一条染色体;③无姐妹染①一个着丝点;②一条染色体;③两条姐妹染
2、同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体是指在减数分裂过程中进行联会配对的两条染色体。
它们形状、大小相似,一条来自父方,一条来自母方,原因是受精卵是由来自父方的精子和来自母方的卵细胞结合而成的,配对的两条染色体相当于一条来自精子——父方,一条来自卵细胞——母方。
3、同源染色体上的姐妹染色单体与非姐妹染色单体
4、同源染色体与四分体
四分体是同源染色体的特殊存在形式,其特殊性在于减数分裂过程中同源染色体的联会配对,此时联会的一对同源染色体含有四条染色单体,故称四分体。
即联会以后的一对同源染色体可组成一个四分体。
5、概念之间的数量关系
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
要点四、减数分裂——特殊方式的有丝分裂
1、减数分裂的时间和部位特殊
2、减数分裂的概念
(1)发生的范围:进行有性生殖的生物。
(2)发生的时间:从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。
(3)特点:细胞连续分裂两次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次。
(4)结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞减少一半。
3、减数分裂的过程
以哺乳动物的精子形成为例(图示说明):
(1)精子形成的场所:睾丸的曲细精管
(2)母细胞:精原细胞
(3)减数分裂特点:细胞连续分裂二次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次
(4)减数分裂的过程:
注意识别几种处于减数分裂特定时期的细胞形态。
(5)结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目,比原始的生殖细胞减少了一半。
【典型例题】
类型一:同源染色体概念的考查
例1、下列关于同源染色体的叙述,最准确的是()
A.一条来自父方,一条来自母方的染色体
B.由一条染色体复制而成的两条染色单体
C.在减数分裂过程中联会的两条染色体
D.形状与大小完全相同的两条染色体
【答案】C
【解析】A.一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,如来自父方的第1号染色体和来自母方的第2号染色体,A错误;B.同源染色体不是复制而成的,而是一条来自父方、一条来自母方,B错误;C.同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体,C正确;D.形态和大小都相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝点分裂后形成的两条染色体,且同源染色体的形态和大小也可能不同,如性染色体X和Y,D错误。
故选C。
【点评】本题考查的是同源染色体的基础知识。
【举一反三】:
【变式】下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为有关的是()
①人类XYY综合征个体的形成
②三倍体西瓜植株不能产生种子
③线粒体DNA突变会导致变异的酵母菌
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比
⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体综合征个体
A.①②B.①⑤C.①④D.②④
【答案】D
类型二:减数分裂的概念与过程
例2、下列是某高等二倍体动物体内处于不同时期的细胞分裂图像,相关叙述错误的是()
A.甲细胞不可能代表效应B细胞或效应细胞毒性T细胞
B.乙细胞中有两个染色体组,不含有同源染色体
C.丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D.丁细胞不可能发生A和a、B和b等位基因的分离
【答案】C
【解析】甲细胞处于有丝分裂后期,而效应B细胞或效应细胞毒性T细胞不能进行分裂,故A正确;乙细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中没有同源染色体,B正确;丙细胞为减数第二次分裂中期,且题干中的信息是“某高等二倍体动物”,由乙细胞图像可推知,该动物为雌性动物,故丙细胞经减数分裂产生的子细胞只能是卵细胞或极体,不可能是精细胞,所以C错;由于丁细胞处于有丝分裂中期,而有丝分裂过程中不存在等位基因的分离,故D正确。
【点评】本题考查分裂的图像和过程。
【举一反三】:
【变式】
下图是动物细胞减数分裂各期的示意图,正确表示分裂过程顺序的是()。
A.③→⑥→④→①→②→⑤B.⑥→③→②→④→①→⑤
C.③→⑥→④→②→①→⑤D.③→⑥→②→④→①→⑤
【答案】D
【解析】减数分裂过程中,染色体的行为变化依次为:染色体复制→联会、形成四分体→四分体排列在赤道板上→同源染色体分离→染色体数目减半→着丝点分裂→姐妹染色单体分开;细胞数目变化为:1→2→4。