减数分裂与配子形成 (2)

遗传学：1.什么是有丝分裂，简述有丝分裂的时期。

有丝分裂是一种复杂的生物学过程，是形成体细胞的分裂方式，其主要特点是细胞核内的染色质形成染色体，经复制成两份的染色体，有规律地平均分配到两个子细胞中去，因而分裂后形成地两个子细胞内，所含的染色体数目都与母细胞的相同。

一次完整的有丝分裂经历2个时期：分裂间期和分裂期。

2.什么是减数分裂，简述减数分裂的时期。

减数分裂是性细胞的一种特殊有丝分裂。

在分裂过程中，染色体复制一次，连续分裂两次，最终形成子细胞的染色体数目只有原来的母细胞的一半，因而这种分裂方式称为减数分裂。

减数分裂也分成分裂间期和分裂期，其中分裂期有两次分裂，称为第一次减数分裂和第二次减数分裂，每次减数分裂都可分成前、中、后、末四期。

3.简述减数分裂的遗传学意义（1）减数分裂是有性生殖生物形成配子的必经阶段，它保证了有性生殖的生物有可能世代保持染色体数目的恒定。

（2）同源染色体在前期I的偶线期至粗线期进行联会，使得非姊妹染色单体之间出现各种交换（基因连锁交换）。

（3）非姊妹染色单体之间的交换进一步造成父方和母方的遗传性状在配子中的重组。

4.分离定律的实质和验证方法实质：遗传因子在体细胞中成对存在，各自独立，其中一个来自父本雄性配子，另一个来自母本雌性配子。

在配子形成过程中，成对的遗传因子互相分开，分别进入到不同的配子中去，每一个配子仅包含成对遗传因子的一个。

验证方法：测交法、系谱分析法、配子鉴定法等。

5.自由组合定律的实质和验证方法实质：形成配子过程中，遗传因子在分离时各自独立，不同对遗传因子的组合是完全自由随机的。

不同类型的精子和卵子在形成合子时也是随机自由组合的。

验证方法：测交法、自交法、四分子分析法等。

6.简述分离定律的意义和应用从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在，且在遗传上具有高度的独立性。

从理论上阐明了遗传因子与性状之间的关系，说明了是遗传因子在上下代间的传递，而不是性状的直接传递。

配子的形成原理
配子的形成原理是通过生殖细胞发生过程中的减数分裂来实现的。

减数分裂是一种特殊的细胞分裂过程，经过该过程，从一个母细胞细胞分裂形成四个分离的配子。

具体来说，配子的形成包括两个阶段：减数分裂I和减数分裂II。

在减数分裂I中，母细胞细胞核经过DNA复制后，进入减数分裂I。

这个阶段两个相同染色体连接在一起，形成一对同源染色体，这对同源染色体进行交换染色质的部分，称为交换。

随后，同源染色体分离，每个配子细胞都含有一对非同源染色体。

在减数分裂II中，每个配子细胞中的非同源染色体进一步分离，形成单一染色体的两个染色体。

最终，每个配子细胞中都包含一个单一的染色体。

这样，从母细胞最初的一个细胞核中，通过两次分裂，最终形成了四个包含单一染色体的配子细胞。

减数分裂的核心机制是染色体的复制、交换和分离。

通过染色体的复制确保每个配子细胞都包含一套完整的染色体，通过交换增加基因的多样性，通过分离保证每个配子细胞中只有一个染色体，从而实现配子的形成。

蝗虫减数分裂的制片与观察————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：实验四减数分裂与配子形成一、实验目的1、观察减数分裂过程并熟悉减数分裂各个时期的特征及染色体的形态、数目的变化，为研究遗传基本规律奠定细胞学基础。

2、学习并进一步掌握动、植物减数分裂玻片标本的制作方法和基本技能。

3、了解动、植物的生殖细胞的形成过程。

二、实验原理减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂,仅在配子形成过程中发生。

这一过程的特点是:连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形成四个核,每个核只含单倍数的染色体,即染色体数减少一半,所以称作减数分裂。

另外一个特点是前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色体的配对、交换、分离和非同源染色体的自由组合等。

在高等生物里雌雄性细胞形成的过程中，都是先由有性组织(如花药和胚珠、精巢和卵巢）中的某些细胞分化为孢母细胞（２n),以及精母与卵母细胞(n)。

进一步由这些细胞进行一种连续二次的减数分裂,即减数第一分裂和减数第二分裂,最终各自产生4个小孢子（ｎ)或精细胞(ｎ),或是分别产生一个大孢子或卵细胞(ｎ)与三个退化的极体（n)。

再经受精作用，雌、雄配子融合为合子,染色体数目恢复为2ｎ。

这样,在物种延续的过程中,确保了染色体数目的恒定,从而使物种在遗传上具有相对的稳定性。

在分裂过程中,可以详细地到染色体的形态、数目、组成和染色体的鉴定和分析等,从而为遗传学研究中远缘杂种的分析、染色体工程中的异系鉴别、常规的组型分析以及三个基本规律的论证，提出了直接与间接的依据和细胞学基础。

并可导致了各种遗传重组的发生,为生物的进化提供了物质基础。

三、实验材料小麦（Tritｉcｕｍaesｔｉvｕm Linｎ)幼穗，短角斑腿蝗（Cataｎtopsbracｈｙｃerus）精巢。

四、实验器具和药品试剂显微镜、解剖针、镊子、刀片、载玻片、盖玻片、吸水纸、小广口瓶等；卡诺氏固定液(Caｒnoy's Flｕiｄ）、45％醋酸和改良苯酚品红等。

配子的形成过程
减数分裂（复制一次，分裂两次）
↓有丝分裂获得
间期：1精原细胞：染色体复制（DNA加倍，染色体不变）
略
增I前：联会、四分体注意交叉互换
大I中：四分体在中央,着丝点在赤道板两侧减I：1初级精母细胞I后：同源染色体分开，非同源染色体自由组合联会
减四分体I末：1个细胞→2个
数同源染色体分开
分非同源染色体自由组合
数
减Ⅱ：2次级精母细胞Ⅱ前：染色体散乱分布
（等大）Ⅱ中：着丝点在赤道板中央
类似有丝分裂→（但是无同源染色体）
4个精细胞（等大）Ⅱ后：着丝点分裂单体→子染色体数目加倍↓变形Ⅱ末：2个细胞→4个
4个精子
1个四分体= 1对同源染色体= 4个染色单体= 4个DNA
精子和卵细胞形成的区别（是否均等、变形、生殖细胞数）两头大小
一个
．．．．
．．．．相互对应．．精原细胞（初级精母细胞）产生4个两种
．．精子两两相同
一个
．．次级精母细胞产生1．种．精子
一个
．．卵原细胞（次级卵母细胞）产生1个卵细胞
这种生物最多可产生2n种精子或卵细胞n代表等位基因（同源染色体）对数。

实验2 减数分裂与配子形成一、实验目的1.通过对动物精子形成过程中减数分裂的观察，了解动物生殖细胞形成的一般过程以及染色体在这一过程中的动态变化，深刻理解减数分裂的遗传学意义。

2.掌握制作玻片标本的技术二、实验原理减数分裂是有性生殖的生物在形成配子的过程中所进行的一种特殊形式的细胞分裂，与有丝分裂相比，减数分裂的前期很长，可以划分为5个时期。

细线期染色质浓缩、凝聚成染色体，DNA还不能看出双线结构，染色体之间缠绕扭曲，无法计数；偶线期同源染色体配对，形成二价体，比细线期要清楚，染色体比较细长，无法计数；粗线期染色体变粗变短，可以看到交叉，基本能够辨别染色体头尾，可以初步计数；双线期染色体进一步缩短；终变期染色体浓缩得最短，可以看到染色体团块。

三、实验用具及材料实验用具：显微镜、解剖针、镊子、解剖盘、吸水纸、载玻片、盖玻片、改良苯酚品红染液、材料：蝗虫精巢四、实验步骤1.将已经取出的蝗虫的精巢中分离出两根精细小管，放在干净的载玻片上，用吸水纸将上面的水吸净。

2.在精细小管的位置滴加1滴改良苯酚品红染液，在室温下染色10到15min。

3.盖上盖玻片，在盖玻片上垫上两层吸水纸，用解剖针的针柄轻敲盖片，使材料充分均匀分散开，使细胞分散压平。

4. 置于显微镜下观察，先用低倍镜（10×）观察，找到比较好的视野后转用高倍镜（40×）观察。

分辨减数分裂各个时期，特别是前期的各个时期，绘制所看到的分裂时期的图。

五、实验结果1.取材：我们取的是已经准备好的蝗虫精巢，所以不存在错取到肌肉组织或其他组织的可能。

虽然动物的精巢里不断进行着减数分裂，但是蝗虫的精细小管很多，有的精细小管里的正在分裂的细胞较多，而有的则含较多的精细胞。

我最初观察时，视野里全是很小的颗粒状细胞，还有很多梭形的精子，几乎没有看到分裂期的细胞，就是因为取材的时候取到了一根大部分细胞已完成减数分裂的精细小管。

幸好最初取材时取了两根精细小管，这时候才意识到为什么一开始老师让我们多取一根。

《减数分裂与配子形成》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《减数分裂与配子形成》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《减数分裂与配子形成》是高中生物必修二《遗传与进化》中的重要内容。

这部分知识不仅是遗传规律的细胞学基础，也为后续学习生物的变异和进化等内容奠定了基础。

在教材的编排上，先介绍了有丝分裂的过程，为学生理解减数分裂做了铺垫。

然后通过详细的图文并茂的方式，阐述了减数分裂各个时期的染色体行为变化，以及配子的形成过程。

教材注重培养学生的观察能力、思维能力和综合分析能力。

二、学情分析学生在之前已经学习了有丝分裂的相关知识，对细胞分裂的基本过程有了一定的了解，这为学习减数分裂奠定了一定的基础。

但减数分裂过程中染色体的行为变化较为复杂，需要学生具备较强的空间想象力和逻辑思维能力。

此外，学生对于抽象的概念和微观的结构理解起来可能存在一定的困难。

三、教学目标1、知识目标（1）阐明减数分裂的概念和过程。

（2）理解减数分裂过程中染色体的行为变化。

（3）掌握配子的形成过程。

2、能力目标（1）通过观察减数分裂过程的动画和图片，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

（2）通过小组讨论和交流，提高学生的合作能力和语言表达能力。

3、情感目标（1）使学生认识到生命的奥秘和神奇，激发学生对生物学的兴趣。

（2）培养学生严谨的科学态度和探索精神。

四、教学重难点1、教学重点（1）减数分裂的过程，包括减数第一次分裂和减数第二次分裂各个时期的特点。

（2）染色体的行为变化，如同源染色体的联会、四分体的形成、同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合等。

（3）配子的形成过程，包括精子和卵细胞的形成。

2、教学难点（1）同源染色体、联会、四分体等概念的理解。

（2）减数分裂过程中染色体行为变化的规律。

（3）减数分裂过程中染色体数目和 DNA 含量的变化。

专题08 遗传的基本规律1.（2019•全国1卷.5）某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。

该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。

控制这对相对性状的基因（B/b）位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。

下列叙述错误的是A. 窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子【答案】C【解析】XY型性别决定的生物中，基因型XX代表雌性个体，基因型XY代表雄性个体，含有基因b的花粉不育即表示雄配子X b不育，雌配子正常。

【详解】窄叶性状个体的基因型为X b X b或X b Y，由于父本无法提供正常的X b配子，故雌性后代中无基因型为X b X b的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中，A正确；宽叶雌株与宽叶雄株，宽叶雌株的基因型为X B X-，宽叶雄株的基因型为X B Y，雌株中可能有X b配子，所以子代中可能出现窄叶雄株，B正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株的基因型为X B X-，窄叶雄株的基因型为X b Y，由于雄株提供的配子中X b不可育，只有Y配子可育，故后代中只有雄株，C错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，故其母本只提供了X B配子，由于母本的X b是可育的，故该母本为宽叶纯合子，D正确。

故选C。

2.（2019•全国2卷.5）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。

某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下列四个实验。

①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1其中能够判定植株甲为杂合子的实验是A. ①或②B. ①或④C. ②或③D. ③或④【答案】B【解析】由题干信息可知，羽裂叶和全缘叶是一对相对性状，但未确定显隐性，若要判断全缘叶植株甲为杂合子，即要判断全缘叶为显性性状，羽裂叶为隐性性状。

实验2：减数分裂与配子形成1. 实验目的通过观察，了解减数分裂的过程中的动态变化；并学习制作装片。

2. 实验原理蝗虫的精巢中的精小管有大量的发生减数分裂的细胞，可染色并进行观察。

3. 实验用具及材料显微镜、改良苯酚品红染液、蝗虫、解剖用具、载玻片、盖玻片4. 实验方法及步骤5. 结果与讨论手绘图附于最后第一幅图：棒状物较粗，围成一个较为对称的圆周（没有缺口），且棒状物数量较多。

因为其棒状物较多，可以初步推断这个细胞处于减数分裂的一期。

由于其围成一个较为对称的圆周，推断其处于减一的中期。

因为如果是减一的后期，那么由于染色体的分开，会发生雄性x/0所导致的X 染色体分离滞后的现象，也会在圆周上产生一个缺口或者至少会有一处染色体之间的间隔比较明显比其他染色体之间的间隔稍大一些，破坏圆周的对称性。

而在第一幅图中，这种情况很明显没有出现，染色体之间的间隔很均一且分布非常密集，因此可以排除掉减一后期的可能性。

因此，我判断第一幅图为减一中期。

第二幅图：棒状物较粗，分布较为集中虽然其棒状物较粗，但是通过和视野中的其他分裂相进行比较（并未在手绘图中显示），其宽度并不处于一个极端的位置，也即既有比该棒状物粗的，也有比该棒状物细的。

并且其位置中央有棒状物的存在，棒状物的分布的方向较为无序，因此基本可以判断不是中期或者后期的图像（基本是因为还有很小的概率可能在这一时刻恰好以一种特殊的角度形成了这幅图）。

根据其不是最粗的这一特点，我判断这幅图位于双线期。

6. 思考与感悟对于规范的生物绘图首先构图，之后绘制草图，再绘制成图，最后用引线和文字注明各部分的名称。

应注意科学性和准确性，点线要清晰流畅，比例要正确，突出主要特征，纸面保持整洁并且有准确的标注。

对于减数分裂染色体数目减半发生的时期在减数第一次分裂的末期都会发生染色体数目的减半，同源染色体分开。

而减数第二次分裂的末期只是在着丝粒分来，染色体数目并没有变化。

课程学到的了解到科研在做出对一件事物的判断时应该的描述，分析的语言方法。

第一章遗传的分子基础一、解释下列名词:1、细菌的转化：指某一受体细菌通过直接吸收来自另一来自供体细菌游离DNA, 从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象.2、Chargaff 第一碱基当量定律：不同物种的DNA碱基组成显著不同,但腺嘌呤(A)的总摩尔数等于胸腺嘧啶(T),而鸟嘌呤(G)的总摩尔数等于胞啶啶(C).即3、Chargaff 第二碱基当量定律：在完整的单链DNA中，腺嘌呤(A)的总摩尔数等于胸腺嘧啶(T),而鸟嘌呤(G)的总摩尔数等于胞啶啶(C).4、启动子(promotor)是结构基因上游的一段DNA序列，是RNA聚合酶和基本转录因子的结合位点，包含着一个转录启始位点和TATA框(TATAAAAG)。

5、内含子和外显子6、增强子(enhancer)是活化因子结合的DNA序列，活化因子与增强子结合后，通过作用位于启动子的RNA聚合酶提高转录效率。

增强子有时与启动子间隔数万个bp。

7、断裂基因（split gene）：真核生物的结构基因的DNA序列由编码序列和非编码序列两部分组成，编码序列是不连续的，被非编码序列分割开来，故称为断裂基因（split gene）。

8、半保留复制：DNA复制时分别以两条链互为模板，而合成两条互补新链；每个子代DNA分子含有一条旧链和一条新链的方式。

9、复制起点：DNA复制的起始位置，具有特殊的序列，可以被复制先导酶识别。

10、复制子：从起点到终点的DNA复制单位。

四．简答题1、试述基因概念的发展历程。

2、试述DNA复制的一般过程.3、以大肠杆菌为例，试述DNA转录为mRNA 的一般过程。

4、以大肠杆菌为例，试述蛋白质生物合成的一般过程。

5、试述真核生物DNA复制的特点.6、试述真核生物mRNA 转录后加工的过程与作用。

7、蛋白质在细胞合成后还有哪些后加工过程?8、图示中心法则，并作简要说明。

遗传学课程复习题第二章细胞遗传学基础一．名词解释：1、染色体: 染色体是遗传物质的载体。

2021届高考生物一轮复习知识点讲解专题4-3 减数分裂和受精作用【考情分析】1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。

2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。

3.动物的受精过程(Ⅱ)。

4.实验：观察细胞的减数分裂。

【重点知识梳理】知识点一减数分裂和受精作用的基本过程1．减数分裂的概念(1)同源染色体和非同源染色体①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

如图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。

②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。

如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。

(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体①姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。

如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

②非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。

如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。

(3)联会和四分体①联会是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。

该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。

②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

③一个四分体含有1对同源染色体，含有2条染色体，含有4条染色单体，含有4个DNA分子，含有8条脱氧核苷酸链。

2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所睾丸卵巢时间初情期胚胎期开始，初情期完成细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂是否变形变形不变形结果1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)相同点染色体的变化行为相同3.配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。

(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。

专题强化演练八生物的变异和进化1．[2023·北京卷]抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。

为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。

以下措施不能实现上述目标的是( )A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带2．[2023·浙江6月]浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址，证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。

经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高。

尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种，创造水稻高产新记录，为我国粮食安全作出杰出贡献。

下列叙述正确的是( )A．自然选择在水稻驯化过程中起主导作用B．现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同C．驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状D．超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理3．[2023·浙江6月]某动物(2n＝4)的基因型为AaX B Y，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。

下列叙述错误的是( )A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异4．[2023·湖北卷]某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。

对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。

该种群中A3的基因频率是( )A.52%B．27%C．26%D．2%5．[2023·湖北卷]现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。

含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。

减数分裂和受精作用（二）减数分裂过程及受精作用【学习目标】1、阐明细胞的分裂，说明精子和卵细胞的形成过程。

2、比较精子和卵细胞形成过程的异同。

3、比较减数分裂和有丝分裂的异同。

4、掌握减数分裂过程中染色体数目和行为的变化及染色单体和DNA数目的规律性变化。

5、了解受精作用及其意义。

【要点梳理】要点一：精子和卵细胞的形成过程1、哺乳动物精子形成过程2、哺乳动物卵细胞的形成过程：1个卵原细胞（染色体数:2n）间期：细胞体积增大、染色体复制1个初级卵母细胞（染色体数:2n ）前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体1个次级卵母细胞（大）+1个第一极体（小）（染色体数:n）着丝点分裂，染色单体分离1个卵细胞（大）+3个第二极体（染色体数:n）3、减数分裂图解：4、精子和卵细胞形成过程的比较比较项目不同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制第一次分裂一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n）一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n）同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半两个次级精母细胞形成四个同样大小的精一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的染色体交叉互换时期：减数第一次分裂（四分体时期）对象：四分体中的非姐妹染色单体之间5、减数分裂和有丝分裂的比较要点二：减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化及图像1、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化2、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体变化的图像要点三：细胞分裂方式的鉴别——三看识别法一看：细胞中的染色体数目：如果细胞中染色体数目为奇数，一定是减数第二次分裂，而且细胞中一定没有同源染色体；如果是偶数，则进行二看。