遗传的细胞基础之减数分裂和受精作用.docx

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遗传的细胞基础之减数分裂和受精作用

遗传的细胞基础之减数分裂和受精作用

遗传的细胞基础---减数分裂和受精作用

考纲要求

1.细胞的减数分裂（Ⅱ）

2.动物配子的形成过程（Ⅱ）

3.动物受精过程（Ⅱ）

4.实验：

观察细胞的减数分裂

复习要求：

1．减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化与曲线分析

2．精子和卵细胞形成过程的比较

3．减数分裂与遗传规律，伴性遗传和人类遗传病的联系

基础自查

一、减数分裂的概念分析

1.概念：

2.特点：

3.结果：

4.场所：

高等动植物的减数分裂发生在内。

其中人与其他哺乳动物的精子是在中形成的，卵细胞是在中形成的。

二、精子的形成过程

1.观察过程图解尝试说出染色体行为变化和细胞变化

（1）间期

①染色体行为变化（或特点）：

②细胞变化：

（2）减数第一次分裂

①染色体行为变化（或特点）

②细胞的变化：

（3）减数第二次分裂

①染色体行为变化（或特点）

②细胞的变化：

（4）四个精细胞变形成为四个精子。

三、卵细胞的形成过程

。

四、受精作用

1．概念：

2．实质：

3.结果：

4.意义：

5．有性生殖后代多样性原因

课堂深化探究

一、减数分裂过程分析与比较

1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较

名称

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

着丝点

染色体

DNA

染色体主要行为

同源染色体

2．画图表示减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线

特别提醒

（1）减数分裂过程中染色体数目变化：

①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由于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n→2n→n，没有减半。

②减Ⅱ后期染色体数，DNA数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。

（2）染色体/DNA变化规律及原因：

1∶1染色体复制1∶2着丝点分裂1∶1

3．精子、卵细胞形成过程（以动物为例）的异同点

归纳不同点：

①细胞质分配是否均等；②是否变形；③结果：

1个精原细胞―→4个有功能的精子，1个卵原细胞―→1个卵细胞（三个极体退化消失）。

相同点：

减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在：

①减Ⅰ前期同源染色体联会，形成四分体

②四分体时期，可发生交叉互换

③减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合（这是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础）

④减Ⅰ完成，染色体数目减半

⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系

1．减数分裂和受精作用的意义

（1）同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

原因：

（2）对于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都具有重要的意义。

原因：

。

特别提醒

①精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。

②受精卵是新个体的第一个细胞，染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。

2．减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础

3．减数分裂与可遗传的变异的关系

（1）基因突变——时。

（2）基因重组

（3）染色体变异——。

（4）有丝分裂过程中可发生

三．有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析

（一）有丝分裂和减数分裂的比较（见下表）

减数分裂

有丝分裂

不

同

点

分裂的细胞

细胞分裂次数

同源染色体的行为

非同源染色体的行为

子细胞染色体数目

子细胞的名称和数目

相同点

（二）有丝分裂与减数分裂图像辨析（以二倍体生物为例）

1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较

有丝分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前

期

①

②

③

①与②的主要区别；①与③、②与③的主要区别在于

中

期

①

②

③

①与②的主要区别在于

①与③、②与③的主要区别在于

后

期

①

②

③

①与②比较：

；①与③比较：

②与①、③比较：

2据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型

四．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1．实验原理

2．实验材料的选取

宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：

3．实验流程

（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）

（2）显微观察

特别提醒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等不同的细胞分裂图像。

学案21遗传的细胞基础---减数分裂和受精作用

答案与解析

基础自查

一、1.概念：

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。

2.特点：

在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

3.结果：

成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

4.场所：

高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。

其中人与其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。

二、精子的形成过程

1.

（1）①染色体复制，每条染色体含两条姐妹染色单体。

②一个精原细胞一个初级精母细胞。

（2）①

前期：

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四条染色单体。

交叉互换：

同源染色体的非姐妹染色单体之间发生。

中期：

每对同源染色体排列在赤道板上。

后期：

同源染色体彼此分离，并移向细胞两极。

末期：

移到两极的染色体随细胞的分裂被分开，每个子细胞中的染色体数目是原来母细胞的一半。

②一个初级精母细胞两个次级精母细胞。

（3）①前期：

非同源染色体散乱排列，无同源染色体，有姐妹染色单体。

中期：

非同源染色体的着丝点排列在赤道板上。

后期：

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极。

末期：

核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质。

②两个次级精母细胞四个精细胞

（4）四个精细胞变形成为四个精子。

三、卵细胞的形成过程

1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体（3个极体退化消失）。

四、受精作用

1．概念：

卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2．实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

3．结果：

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。

4．意义：

（1）有利于生物在自然选择中进化。

（2）就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于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，都是十分重要的。

5．有性生殖后代多样性原因

（1）配子的多样性：

减Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。

（2）受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。

课堂深化探究

一、减数分裂过程分析与比较

1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较

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

4n―→2n，减半

2n―→n，再减半

染色体主要行为

同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合

染色单体分开

同源染色体

有

无

2．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线

二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系

1．减数分裂和受精作用的意义

（1）原因：

①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。

②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。

（2）原因：

减数分裂使生殖细胞（配子）中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。

其染色体的变化关系可表示如下（设生物体细胞的染色体数为2n）。

2．减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离（分离定律的基础），非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合（自由组合定律的基础）。

3．减数分裂与可遗传的变异的关系

（1）减Ⅰ间期DNA复制时。

（2）①减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染单体交叉互换②减Ⅰ后期非同源染色体上非等位基因自由组合

染减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。

（可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。

三．有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析

（一）

减数分裂

有丝分裂

不

同点

分裂的细胞

原始生殖细胞

体细胞或原始生殖细胞

细胞分裂次数

两次

一次

同源染色体的行为

①联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换

②同源染色体分离

存在同源染色体，但不联会，无交叉互换现象

非同源染色体的行为

自由组合

不出现自由组合

子细胞染色体数目

减半

不变

子细胞的名称和数目

4个精细胞或1个卵细胞和3个极体

2个体细胞

相同点

①染色体都只复制一次②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象

（二）

1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较）

有丝分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前

期

①

②

③

①与②的主要区别同源染色体的行为特点不同；

①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体

中

期

①

②

③

①与②的主要区别在于：

同源染色体的行为特点不同；

①与③、②与③的主要区别在于：

有无同源染色体

后

期

①

②

③

①与②比较：

①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；

①与③比较：

①中有同源染色体，③中无同源染色体；

②与①、③比较：

②中有染色单体，①③中无染色单体

四．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1．蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子减数第一次分裂和减数第二次分裂。

细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。

2．

（1）雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。

（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，才继续完成减Ⅱ分裂。

3．

（1）解离―→漂洗―→染色―→压片。