2019版高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第三讲减数分裂与受精作用精选教案

第三讲 数分裂与受精作用

知识体系——定内容

核心素养——定能力

生命观念 通过比较减数分裂的过程及精卵细胞形成过程，理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点

理性思维 通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析，培养利用逻辑思维分析问题的能力

科学探究 通过观察细胞的减数分裂，掌握实验的操作技能

[基础知识·系统化]

知识点一 减数分裂

1．减数分裂的过程——精细胞的形成过程

2．减数分裂的过程——卵细胞形成过程

3．精子和卵细胞形成过程的异同点

比较项目 精子形成过程

卵细胞形成过程

场所 睾丸 卵巢

细胞质分裂方式 均等分裂 不均等分裂

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

4．对减数分裂概念的理解

知识点二 受精作用

[基本技能·问题化]

1．据图回答下列问题

(1)图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。

(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。

(3)图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期，从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。

2．精子形成过程中各时期的图像及主要特点(连线)

3．精子和卵细胞形成过程图像辨析

(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是B、C。

(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是A、C、D。

(3)图A分裂后产生的子细胞是卵细胞和极体，图C分裂后产生的子细胞可能是精细胞或极体。

考点一减数分裂过程与受精作用

1．关注同源染色体的三个易错点

(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。

(2)着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。

(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。

2．辨析减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别 名称

项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂

着丝点 不分裂 分裂

染色体 2n→n，减半 n→2n→n，不减半

DNA数目 4n→2n，减半 2n→n，减半

染色体主要行为 同源染色体联会、分离 姐妹染色单体分开

同源染色体 有 无

3．图解识记精子和卵细胞形成过程的异同

4．明确受精作用的两个细胞学基础和一个误区

(1)两个细胞学基础：

①细胞膜信息交流功能——不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。

②细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。

(2)一个误区：受精卵中遗传物质并非一半来自父方，一半来自母方，原因是细胞质DNA几乎全部来自母方，这也是母系遗传的细胞学基础。

[对点落实]

1．判断有关同源染色体叙述的正误

(1)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体(×)

(2)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体(×)

(3)同源染色体携带的遗传信息一定相同(×)

(4)在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体(√)

2．判断有关受精作用与受精卵叙述的正误

(1)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(×)

(2)受精的实质是精子进入卵细胞中(×)

(3)减数分裂和受精作用能够维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有重要意义(√)

(4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方(√)

3．假定某动物细胞染色体数目2N＝4，据图判断下列有关叙述正确的是(

)

A．⑤内有4个四分体，②内有2个四分体

B．②③④⑤均含同源染色体

C．②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期

D．⑥是次级精母细胞或第一极体

解析：选B ②是减数第一次分裂前期，③是有丝分裂中期，④是减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，所以④是初级精母细胞，⑤是有丝分裂后期，⑥是减数第二次分裂后期，只能是次级精母细胞。③～⑥都不含四分体。有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。

4．下面为高等动物的细胞分裂示意图。相关叙述正确的是(

)

A．图甲一定为次级精母细胞

B．图乙一定为初级精母细胞

C．图丙为次级卵母细胞或极体

D．图丙中的M、m为一对同源染色体

解析：选B 图甲处于减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体；图乙处于减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。

观察细胞的减数分裂

[对点落实]

5．(2018·铁岭第一次联考)下列关于观察减数分裂实验的叙述，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

解析：选D 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此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；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。

6．小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。

供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。

(1)取材：用________作实验材料。

(2)制片：

①取少量组织低渗处理后，放在________________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。

③一定时间后加盖玻片，________。

(3)观察：

①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是________________。

②下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是________。

解析：观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取睾丸。制片过程为“解离→漂洗→染色→压片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。A1正常，则A2为缺失，若A2正常，则A1为重复。

答案：(1)(小鼠)睾丸 (2)①解离固定液 ②醋酸洋红染液 ③压片(只要有压片的操作均可) (3)①次级精母细胞，精细胞，精原细胞 ②缺失

[易错提醒]

(1)宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因：

①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。

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，才能继续完成减数第二次分裂。

(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。

考点二减数分裂中相关数量变化与配子多样性

[典型图示] 减数分裂中染色体、DNA数量变化曲线

[问题设计]

(1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。

(2)曲线①表示减数分裂过程中DNA数量变化，曲线②表示染色单体数量变化，曲线③表示染色体数量变化。

(3)染色体数目减半发生在MⅠ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。

(4)MⅡ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。

(5)染色体/DNA变化规律及原因：

1∶1――→染色体复制间期1∶2――→着丝点分裂MⅡ后期1∶1

[对点落实]

1.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是( )

A．细胞中始终存在染色单体

B．细胞中始终存在同源染色体

C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1

D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源

解析：选A 据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此表示减数分裂过程中DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中O～a段表示减数第一次分裂前的间期，a～c段中b为减数第一次分裂末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段无同源染色体；c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程，a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体；细胞中染色体和核DNA数之比一直为1∶2；a～c段中，一般不会发生基因突变，可进行基因重组与染色体变异，而生物变异的根本来源为基因突变。

2．(2018·铁岭协作体联考)下图为某动物(体细胞染色体为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法错误的是(

)

A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂

B．基因重组发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中

C．丙可以代表体细胞，甲只能代表精子或卵细胞

D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体

解析：选C 乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色体数目加倍；在动物细胞内，基因重组发生在减数第一次分裂时期，即戊时期，此时每条染色体含有两条染色单体，基因突变发生在丙→戊过程(DNA复制)中；丙可以代表体细胞，甲中染色体只有丙的一半，可能代表精子、卵细胞或极体；丁和戊时期分别是有丝分裂后期和减数第一次分裂，处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体。

[易错提醒] 常考易混的相关物质或结构变化的原因

相关物质或结构变化

原因

DNA加倍

染色单体形成(由0→4N)

染色体与DNA数目之比由1∶1→1∶2 DNA分子复制

染色单体消失(变为零)

染色体数目加倍(2N→4N或N→2N)

染色体与DNA数目之比由1∶2→1∶1 着丝点分裂

染色体数目减半 同源染色体分离分别进入2个子细胞

染色体或DNA分别进入2个子细胞

数量减半(4N→2N或2N→N) 细胞一分为二

1．归纳总结具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)