高三生物一轮复习教案减数分裂中学教育高考_中学教育-高中教育.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 四、减数分裂和受精作用 一、减数分裂 1、减数分裂概念(1)条件:进行有性生殖的生物,产生成熟生殖细胞时。(2)主要特点:染色体只复制一次,细胞分裂两次。(3)结果:成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。(4)理解如下表:范围 进行有性生殖的生物 时期 从原始生殖细胞成熟生殖细胞 特点 染色体只复制一次,二细胞分裂两次 结果 染色体数目减少一半 场所 有性生殖器官 2、减数分裂的过程(1)间期:DNA 复制,有关蛋白质合成染色体复制、每条染色体含两条姐妹染色单体 (3)点拨:细胞的减数分裂是一个动态的渐变过程,每一个时期的转变都需要一定时间,所以判断不同时期时要根
2、据该时期的主要特征。(4)减数分裂的结果是核 DNA 随染色体数目减半而减半,但质 DNA 不一定平分,因此质 DNA 不一定减半。3、减数分裂过程中染色体的行为(以动物细胞为例)1减数第一次分裂过程(1)时期:前期(四分体时期)判断理由:同源染色体相互配对形成四分体(2)图像:时期:中期 判断理由:成对的同源染色体排列在细胞中央的赤道板上(3)图像:时期:后期 判断理由:成对的同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动 2减数第二次分裂(1)中期和后期的细胞分裂图:(2)写出上述两个时期染色体的行为变化:中期:染色体排列在赤道板上 后期:着丝点一分为二,染色单体变成染色体,染色体数目加倍 【例
3、1】一个含有 Aa、Bb、Cc 三对同源染色体的精原细胞,减数分裂形成 4 个精子,这四个精子的染色体学习必备 欢迎下载 组成可能是()ABbC Bbc AaC Aac BABc ABC aBC ABC CABc abC ABc abC DABC abc aBC Abc【解析】减数第一次分裂中“同源染色体分离、非同源染色体自由组合”。前者决定了次级精(卵)母细胞、极体以及配子中不可能有同源染色体;后者使配子中染色体组合多样,但本题中只有一个精原细胞,在 4 个配子最终只能存在两种组合【答案】C【例 2】一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了 4 个四分体,则次级精母细胞中期染色体、染色单体和
4、 DNA 分子数依次是()A4、8、8 B2、4、8 C8、16、16 D8、0、8【解析】一个四分体含一对同源染色体 4 条染单体、4 个 DNA 分子。那么 4 个四分体的动物的体细胞和精原细胞的染色体为 4 对共 8 条染色体。由精原细胞形成初级精母细胞含染色体 4 对 8 条、含染色单体是16 条、含 DNA 分子 16 个。因初级精母细胞形成 2 个次级精母细胞的过程中,同源染色体分离,着丝点不分裂,染色体和 DNA 分子数目都减半,所以形成次级精母细胞(前、中期)的染色体为 4 条,染色单体为 8 条,DNA 分子数为 8 个。处于减数分裂第二次分裂后期和末期的次级精母细胞,因着丝
5、点分裂,所以染色体数目加倍为 8,染色单体消失为 0,DNA 分子数不变,仍为 8。结果形成的每个精细胞中有 4 条染色体和 4 个 DNA 分子。【答案】A【例 3】(2008广东生物,9)以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图,正确的描述是()。A纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开 B纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动 C同源染色体排列在赤道板上 D减数第一次分裂染色体排列在赤道板上【解析】结合细胞分裂图像考查减数分裂过程与特点,属于考纲理解层次,难度适中。图表示同源染色体的分开;图无同源染色体;图表示同源染色体排列在赤道板上;图表示减数第二次分裂染色体排列在赤道板上。【答案】C 二、
6、动物配子的形成过程 1、精子的形成过程 2、卵细胞的形成过程 3、精子和卵细胞形成过程的比较 项目 精子的形成 卵细胞的形成 主要特点染色体只复制一次细胞分裂两次结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半理解如下表范围时期特点结果场所减数分裂的过程间期复制有关蛋白质合成染色体复制每条染色体含两条姐妹染色单体进行有性生殖胞的减数分裂是一个动态的渐变过程每一个时期的转变都需要一定时间所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征减数分裂的结果是核随染色体数目减半而减半但质不一定平分因此质不一定减半减数分裂过程中染色体的行为以动理由成对的同源染色体列在细胞中央的赤道板上图像时期后期判断理由成对的同
7、源染色体彼此分离分别向细胞两极移动减数第二次分裂中期和后期的细胞分裂图写出上述两个时期染色体的行为变化中期染色体列在赤道板上后期着丝学习必备 欢迎下载 不 同 点 场所 睾丸或精巢 卵巢 原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞 细胞质的分裂 方式 均等分裂 只有减数第二次分裂中第一极体 分裂均等,其他分裂皆不均等 结果 1 个精原细胞形成 4 个精子。在无交叉互换时形成 2 种精子,有交叉互换时形成 4 种精子 1 个卵原细胞形成 4 个子细胞,其中 1 个是卵细胞,3 个是极体 变形 是 否 相同点(1)染色体的行为和数目变化规律相同,表现在:1 染色体都在减数第一次分裂的间期复制 2 减数第一次
8、分裂同源染色体联会(可发生交叉互换)、均分,非同源 染色体的自由组合 3 减数第二次分裂都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开(2)产生的子细胞数目都是 4 个,且细胞中染色体数目减半 4.精(卵)母细胞 A B C A:初级精(卵)母细胞 B:次级精(卵)母细胞或极体 C:精细胞、卵细胞或极体 联会、四分体交叉互换、同源染色体分离。着丝点分裂、染色单体分开。5精子和卵细胞形成过程中的差异(1)细胞质分裂方式:精子形成过程:两次细胞质都是均等分裂。卵细胞形成过程:初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时不均等分裂,极体分裂时均等分裂。(2)生殖细胞数目:精细胞:4 个 卵细胞:1 个【例 1】下图次级卵母细
9、胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是()【解析】题中图 A是卵原细胞在减数分裂第一次分裂过程中处于后期的初级卵母细胞图,判断依据是每个四分体中的同源染色体已彼此分开,开始分别移向细胞两极,但细胞质的分配是不平均的;图 B是减数分裂第二次分裂后期的次级卵母细胞图,判断依据是着丝点已分裂,染色单体彼此分裂,这种特点只有两种可能,一是有丝分裂后期,二是减数分裂第二次分裂后期,但该图中已不存在同源染色体,所以只有第二种可能性;图 C是精原细胞在减数分裂第一次分裂后期的初级精母细胞图,判断依据是同源染色体已彼此分裂,正在移向细胞两极,但细胞质的分配是平均的;图 D有两种可能,一种可能是精原细胞进行减
10、数分裂第二次分裂后期图,第二种可能是卵原细胞减数分裂过程中第一极体的分裂后期图。【答案】B【例 2】右图为基因型 AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()。A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B此细胞中基因 a 是由基因 A经突变产生 C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D此动物体细胞内最多含有四个染色体组【解析】由图示可知,细胞中无同源染色体,处于减中期,此细胞为次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体,故 A错误;由体细胞基因型为 AABb知,细胞中的 a 是由 A突变产生的;该细胞完成减后,形成 AB和 aB两个子细胞,可能是两种精子或一种卵细胞和一种极体或两种极体;二
11、倍体细胞有丝分裂后期含有四个染色体组。【答案】A 主要特点染色体只复制一次细胞分裂两次结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半理解如下表范围时期特点结果场所减数分裂的过程间期复制有关蛋白质合成染色体复制每条染色体含两条姐妹染色单体进行有性生殖胞的减数分裂是一个动态的渐变过程每一个时期的转变都需要一定时间所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征减数分裂的结果是核随染色体数目减半而减半但质不一定平分因此质不一定减半减数分裂过程中染色体的行为以动理由成对的同源染色体列在细胞中央的赤道板上图像时期后期判断理由成对的同源染色体彼此分离分别向细胞两极移动减数第二次分裂中期和后期的细胞分裂图写出上
12、述两个时期染色体的行为变化中期染色体列在赤道板上后期着丝学习必备 欢迎下载【例 3】(2010江苏卷)人类精子发生过程中,下列说法错误的是()。A细胞中染色单体数最多可达 92 条 B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的 C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前 D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1223【解析】本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。人精子形成过程中,经过减数分裂,在减数第一次分裂过程中,染色体经过复制,染色单体可达到 92 条,A项正确;姐妹染色单体可发生交叉互换,带着遗传信息可能不同,B 项正确;姐妹染色单体可发生交叉互换发生在四分体时期,即同源染色体分开前
13、,C项正确;一个精原细胞产生两种类型 4 个精子,D项错误。【答案】D 三、减数分裂详解 1减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较 项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 间期是否复制 复制 不复制 分裂过程中细胞名称 性原细胞初级性母细胞次级性母细胞(或极体)次级性母细胞(或极体)精细胞或卵细胞和极体 着丝点变化 不分裂 分裂 染色体数目变化 2NN(减半)N2NN DNA 数目变化 2N4N2N 2NN(减半)染色体主要行为 有联会现象;四分体的非姐妹染色单体交叉互换;同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝点分裂,染色单体分开 染色单体 无(0)有(4N)有(2N)有(2N)无(0)同源染
14、色体 有(N对)无 2.一个细胞内的 DNA 和染色体数目变化曲线(1)染色体加倍:只在姐妹染色单体分开时加倍,即着丝点分裂时。(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)(2)DNA 加倍:只在间期 DNA 复制后加倍。(3)染色体和 DNA 减半:减数第一次分裂末期均减半,减数第二次分裂末期 DNA 减半,而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。(4)减数分裂过程中 DNA 与染色体数目的比例关系:精子和卵细胞种类和数目的计算方法 1 个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成 4 个精子,2 种类型。1 个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成 1 个
15、卵细胞,1 种类型。1 个含n对同源染色体的生物体,经过减数分裂能形成 2n种精子或卵细胞。【例 1】观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如右图所示。下列解释合理的是()A减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次【解析】该生物是含有 6 条染色体的二倍体,正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有 6 条染色体。分析图示知,着丝点分裂后分到两极的染色体各有 4 条,比正常时多一条,其原因可能是在减数第一次分裂时,一对同源染色体没有分开。【答案】A【例 2】下图为
16、某生物细胞处于不同分裂时期的示意图,下列叙述正确的是()。主要特点染色体只复制一次细胞分裂两次结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半理解如下表范围时期特点结果场所减数分裂的过程间期复制有关蛋白质合成染色体复制每条染色体含两条姐妹染色单体进行有性生殖胞的减数分裂是一个动态的渐变过程每一个时期的转变都需要一定时间所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征减数分裂的结果是核随染色体数目减半而减半但质不一定平分因此质不一定减半减数分裂过程中染色体的行为以动理由成对的同源染色体列在细胞中央的赤道板上图像时期后期判断理由成对的同源染色体彼此分离分别向细胞两极移动减数第二次分裂中期和后期的细胞分裂
17、图写出上述两个时期染色体的行为变化中期染色体列在赤道板上后期着丝学习必备 欢迎下载 A甲、乙、丙中都有同源染色体 B卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C能够出现基因重组的是乙 D丙的子细胞是精细胞【解析】甲图表示细胞有丝分裂中期的图像,乙图表示减数第一次分裂中期的图像,丙图表示次级卵母细胞减数第二次分裂后期的图像。丙图中正在发生两条姐妹染色单体的分开过程,此时没有同源染色体。这三个图像所表示的细胞可能同时出现在卵巢中,甲图表示卵原细胞的分裂增殖;乙图表示初级卵母细胞,丙图是次级卵母细胞,其判断依据是细胞质不均等分裂,所以其子细胞不可能是精细胞。【答案】C【例 3】下图甲、乙分别表示某基因组成为
18、AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。请据图回答下面的问题。(1)依据图乙,写出该种生物细胞分裂时,DNA 数目的变化规律:_ _。(2)图甲所示细胞名称为_。该细胞中含同源染色体和等位基因分别为_对。若 1 号染色体表示 X染色体,则 2 号和 4 号染色体分别叫做_。(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的_来实现的。(4)图乙中的横坐标各数字中,_表示基因 b 与 b 的分开时期。(5)请绘出与图甲的发生相对应的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞时期图像和其配子示意图。【解析】(1)图乙表示减数分裂过程中染色体
19、的数量变化,据此分析可确定 DNA数目变化规律为6 12 6 3。(2)图甲细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,因此该细胞为第一极体,该细胞内无同源染色体及等位基因。1 号和 4 号染色体由同一条染色体复制而来,若 1 号染色体表示 X染色体,则 2 号和 4 号染色体分别为常染色体和 X染色体。(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合来实现的。(4)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,即图乙中(5 6)时期,姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,即(8 9)时期。【答案】(1)6 12 6 3(2)第一极体 0、0 常染色体和
20、 X 染色体(3)同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合(4)8 9(5)如图 四、减数分裂和有丝分裂 1、减数分裂和有丝分裂的比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 染色体复制次数及时间 一次,减数第一次分裂间期 一次,有丝分裂的间期 细胞分裂次数 二次 一次 是否出现联会、四分体 出现在减数第一次分裂 不出现 有无同源染色体分离 有;发生于减数第一次分裂后期 无 着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期 子细胞的名称及数目 精细胞四个或卵细胞一个、极体 3 个 体细胞,2 个 子细胞中染色体变化 减半,发生于减数第一次分裂 保持不变 子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同 2 减数分裂与
21、有丝分裂的区分(1)三个前期图的判断:主要特点染色体只复制一次细胞分裂两次结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半理解如下表范围时期特点结果场所减数分裂的过程间期复制有关蛋白质合成染色体复制每条染色体含两条姐妹染色单体进行有性生殖胞的减数分裂是一个动态的渐变过程每一个时期的转变都需要一定时间所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征减数分裂的结果是核随染色体数目减半而减半但质不一定平分因此质不一定减半减数分裂过程中染色体的行为以动理由成对的同源染色体列在细胞中央的赤道板上图像时期后期判断理由成对的同源染色体彼此分离分别向细胞两极移动减数第二次分裂中期和后期的细胞分裂图写出上述两个时期染
22、色体的行为变化中期染色体列在赤道板上后期着丝学习必备 欢迎下载 判断步骤:是否出现四分体 有减数第一次分裂前期无细胞中是否具有同源染色体 有有丝分裂前期无减数第二次分裂前期 结论:A为有丝分裂前期;B为减数第一次分裂前期;C为减数第二次分裂前期。(2)三个中期图的判断:判断步骤:着丝点是否排列在赤道板上 否减数第一次分裂中期是细胞中是否具有同源染色体 有有丝分裂中期无减数第二次分裂中期 结论:A为有丝分裂中期;B为减数第二次分裂中期;C为减数第一次分裂中期。(3)三个后期图的判断:判断步骤:染色体是否含有染色单体 有减数第一次分裂后期无染色体中是否具有同源染色体 有有丝分裂后期无减数第二次分裂
23、后期 结论:A为有丝分裂后期;B为减数第二次分裂后期;C为减数第一次分裂后期。(4)“三看法”判断 【例 1】下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()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】图甲是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,A错误;图丙为减数第二次分裂后期,其细胞质是不均等分裂,应是次级卵母细胞,不可能为极体,C 错误;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,D错误;图乙是减数第一次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,所以应是初
24、级精母细胞,B正确。【答案】B【例 2】(2010安徽卷)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较 C1与 C2、S1与 S2细胞核中 DNA 数目及其贮存的遗传信息,正确的是()。ADNA 数目 C1与 C2相同,S1与 S2不同 B遗传信息 C1与 C2相同,S1与 S2不同 CDNA 数目 C1与 C2不同,S1与 S2相同 D遗传信息 C1与 C2不同,S1与 S2相同【解析】C1、C2是细胞有丝分裂形成的,而有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到主要特点染色体只复制一次细胞分裂两次
25、结果成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半理解如下表范围时期特点结果场所减数分裂的过程间期复制有关蛋白质合成染色体复制每条染色体含两条姐妹染色单体进行有性生殖胞的减数分裂是一个动态的渐变过程每一个时期的转变都需要一定时间所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征减数分裂的结果是核随染色体数目减半而减半但质不一定平分因此质不一定减半减数分裂过程中染色体的行为以动理由成对的同源染色体列在细胞中央的赤道板上图像时期后期判断理由成对的同源染色体彼此分离分别向细胞两极移动减数第二次分裂中期和后期的细胞分裂图写出上述两个时期染色体的行为变化中期染色体列在赤道板上后期着丝学习必备 欢迎下载 两个子细胞
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