ZT 生 物 必修二
遗传与变异的细胞学基础
第一章 染色体在有性生殖中的变化
第一节减数分裂与配子形成
(教师用书独具)
●课标要求
1.概述细胞的减数分裂。
2.说明动物配子的形成过程。
●课标解读
1.阐明减数分裂的概念。
2.举例说明精子和卵细胞的形成过程,培养识别图表的能力和一定的空间想象能力。
3.观察细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。
●教学地位
本课时以必修一学过的细胞学知识、染色体知 ( http: / / www.21cnjy.com )识、有丝分裂知识和初中生殖种类知识为基础。是对有丝分裂知识的延伸和扩展,也是后面学习遗传和变异知识的基础,也为生物的进化奠定了细胞学基础,起着承上启下的重要作用。近三年的高考中,对精子与卵细胞形成过程的区别和减数分裂与有丝分裂的比较的考查尤为突出,题目多以坐标曲线、文字描述或图像辨析等呈现。
●教法指导
1.口诀记忆。(1)减数第一次分裂 (减Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )) 前Ⅰ:同源联会四分体, 中Ⅰ:总队两列赤道齐,后Ⅰ:同源分离均两级; 末Ⅰ:初级分裂成次级。 减数第二次分裂(减Ⅱ) 前Ⅱ:一组非源染色体; 中Ⅱ:形定数清赤道齐; 后Ⅱ:点裂数加均两级; 末Ⅱ:次级分裂成精子。(2)有丝同源不配对,减Ⅱ无源难成对。联会形成四分体,同源分离是减Ⅰ。
2.精子的形成过程是本节的教学难点,而减数 ( http: / / www.21cnjy.com )第一次分裂又是精子形成过程中的难点,采用两次观看减数第一次分裂视频动画的方法突破这一难点。第一次是学生带着两个问题观看,这两个问题是:减数第一次是什么发生了分裂?染色体有哪些行为变化?再由学生进行描述。第二次老师利用视频分步讲解。
3.注重课后实践。让学生以 ( http: / / www.21cnjy.com )小组为单位,用橡皮泥制作染色体模型,模拟减数分裂在各个时期过程。边构建边理解、边记忆,利用模型识别各时期特点,计数染色体数目,根据构建的模型(和视频动画)画出染色体数目变化曲线,这样更直观,更利于理解。
(教师用书独具)
●新课导入建议
假设有一对夫妇结婚多年没有怀孕,经医院 ( http: / / www.21cnjy.com )体检生殖功能正常,现在想通过试管婴儿技术获得自己的孩子,请各小组讨论医院该怎么做?学生会说出从母体取出卵细胞和父方的精子在试管完成受精。从细胞核中的染色体数目上看,精子和卵细胞与体细胞(如骨骼肌细胞)有何不同,精子和卵细胞是如何产生的?生殖细胞的染色体数目是体细胞的一半,产生生殖细胞—精子和卵细胞的过程是减数分裂过程。引出学习减数分裂。
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材相关内容,填 ( http: / / www.21cnjy.com )写【课前自主导学】,完成“思考交流”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】导出课题。 步骤2:以精细胞形成为例,课件动画展示分裂过程,结合【探究1】的重要概念加以分析强调。建议学生草纸上绘出四分体时期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期图。 步骤3:播放课件时指导学生思考分裂过程中染色体、DNA及单体的数量变化,对【例1】的【审题导析】进行点拨,学生作答【例2】。
步骤7:分组作答【当堂双基达标】, ( http: / / www.21cnjy.com )课下完成【课时作业】,作业题:绘出体细胞内含4条染色体的精原细胞的减数分裂过程图解。 步骤6:诵读【结论语句】,以小组为单位分工绘出精细胞和卵细胞的减数分裂过程图,交换图解进行评述。 步骤5:课件打出几个细胞分裂图(有丝分裂、减数分裂),由学生回答并给出判断的一般方法,指导学生阅读【探究3】的表格比较。 步骤4:课件展示卵细胞的形成过程,由学生思考精细胞和卵细胞形成过程的不同,参看【探究2】的知识点2,分析【例3】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.阐明减数分裂的概念。2.举例说明精子和卵细胞的形成过程,培养识别图表的能力和一定的空间想象能力。3.观察细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。 1.掌握减数分裂过程中DNA分子、染色体数目的变化及细胞形态的改变。(重难点)2.分析有丝分裂和减数分裂的区别与联系。(重难点)
减数分裂
1.范围:进行有性生殖的生物。
2.时期:产生成熟生殖细胞过程中。
3.特点:染色体复制一次,细胞分裂两次。
4.结果:染色体数目减少一半。
5.过程(以精细胞形成过程为例)
间期 细胞体积增大,染色体复制,形成姐妹染色单体
减Ⅰ )
减Ⅱ)
1.是否所有的精原细胞都进行减数分裂?减数分裂有细胞周期吗?
【提示】 部分精原细胞通过有丝分裂增加精原细胞的数量。减数分裂没有细胞周期。
2.减数分裂过程中染色体数目减半发生在哪个时期?【提示】 减数第一次分裂末期。
配子的形成(以高等动物为例)
1.精子的形成
(1)形成场所:睾丸。
(2)过程
精原细胞(减数分裂),精细胞形态变化,精子。
2.卵细胞的形成
(1)形成场所:卵巢。
(2)形成过程
1个卵原细胞(染色体数:2n)
减
Ⅰ)
减Ⅱ
3.卵原细胞发生减数分裂时,细胞质是否都是不均等分裂?
【提示】 初级卵母细胞和次级卵母细胞发生分裂时,细胞质都是不均等分配,但是第一极体分裂形成第二极体时,细胞质是均等分配的。
3.精子和卵细胞形成过程的区别(以哺乳动物为例)
(1)细胞质分裂方式:
①精子形成过程:两次细胞质都是均等分裂。
②卵细胞形成过程:初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时细胞质不均等分裂,极体分裂时细胞质均等分裂。
(2)生殖细胞数目:
①精细胞:4个。
②卵细胞:1个。
(3)是否变形(横线上填“经过”或“不经过”):
①精子的形成经过变形。
②卵细胞的形成不经过变形。
1.在减数分裂过程中,染色体复制次数和细胞分裂次数之比为1∶1。(×)
【提示】 染色体复制一次,细胞分裂两次。
2.交叉互换发生在非同源染色体的非姐妹染色单体之间。(×)
【提示】 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
3.精子和卵细胞形成过程中,细胞质都是均等分裂的。(×)
【提示】 减数第一次分裂和减数第二次分裂产生卵细胞的过程,细胞质为不均等分裂。
4.经减数分裂,一个精原细胞形成4个精子,而一个卵原细胞只能形成1个卵细胞。(×)
【提示】 一个精原细胞经减数分裂形成的是4个精细胞而不是4个精子,精细胞的变形不属于减数分裂过程。
减数分裂的相关概念
【问题导思】
①减数分裂过程中,染色体与DNA的数目始终保持一致吗?
②大小相同、来源相同的染色体就是同源染色体吗?
③同源染色体与四分体在数量上存在着什么关系?
1.染色体和染色单体
(1)染色体的条数等于着丝粒数,有几个着丝粒就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后,一个着丝粒上连接着两条相同的单体,这两条单体被称为姐妹染色单体,其整体是一条染色体。
见下表:
图形
说明 ①一个着丝粒;②一条染色体
①无姐妹染色单体②1个DNA分子 ①两条姐妹染色单体②2个DNA分子
2.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体
①在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。
②形态大小一般相同。
③一条来自父方,一条来自母方。
(2)非同源染色体:在减数分裂过程中不进行配对,它们形态大小一般不同。
见下表:
图形
说明 ①1和2、3和4分别属于一对同源染色体②1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体
3.联会和四分体
(1)联会:在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对的现象。
(2)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,即1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体。
有关同源染色体的理解误区
1.误区一:认为同源染色体一定大小、形状相同。
纠正:同源染色体的大小、形状一般相同,但也有例外,如男性体细胞中的X、Y这对性染色体,形状和大小差别较大,Y染色体比X染色体要小得多。
2.误区二:认为大小、形状相同的染色体一定是同源染色体。
纠正:大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体,如姐妹染色单体着丝点分裂后形成的两条染色体,大小、形状完全相同,但不是同源染色体。
3.误区三:认为同源染色体一定要联会,形成四分体。
纠正:联会的染色体一定为同源染色体,但同源染色体在有丝分裂过程中不联会。
4.误区四:认为进行有丝分裂的细胞不存在同源染色体。
纠正:体细胞进行有丝分裂,在体细胞中始终存在同源染色体,但不联会。
关于下图的叙述不正确的是( )
A.因为细胞无细胞壁有中心体⑨,所以可以判定该细胞为动物细胞
B.④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,它们通过一个着丝粒②相连
C.细胞中含有两对同源染色体,其中④和⑦为一对同源染色体
D.在后期时,移向同一极的染色体均含同源染色体
【审题导析】 (1)动植物细胞图像的识别方法。
(2)染色体的结构和同源染色体的对数的计数方法,并依此判断细胞所处的分裂时期。
(3)复制后的染色体④含有两姐妹染色单体①和③,共用一个着丝点②。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 图中细胞不具有细胞壁,但具有中心体⑨,故该细胞为动物细胞,A正确。
B ④是复制后的一条染色体,故含有两条姐妹染色单体,由着丝点②相连在一起,B正确。
C ④和⑦是一对同源染色体,⑤和⑥也是一对同源染色体,细胞中含两对同源染色体,故C正确。
D 图示细胞处于减数第一次分裂的中期,在后期时,同源染色体分离,分别移向细胞的两极,故移向同一极的染色体均不含同源染色体,故D错误。
【答案】 D
精、卵形成过程的异同
【问题导思】
①卵原细胞发生减数分裂时,细胞质是否都是不均等分配?
②一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂分别能产生几个、几种精子和卵细胞?
③如何用坐标曲线表示减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量的变化?
1.精子和卵细胞形成过程的比较
2.减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化的曲线分析
(1)变化曲线(以体细胞含2N条染色体为例)
(2)曲线解读
DNA的数目变化:①在间期,DNA因复制而加倍(2N→4N)。
②减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使每个子细胞中DNA数目减半(4N→2N)。
③减数第二次分裂因着丝粒分裂形成的子染色体平均分配到两个子细胞中,而使每个子细胞中的DNA数目再减半(2N→N)。
染色体的数目变化:①减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使子细胞中染色体数目减半(2N→N)。
②减数第二次分裂后期因着丝粒分裂而使细胞中染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体数目暂时恢复,随后分配到两个子细胞中,最终子细胞中的染色体数比正常细胞减少一半(N→2N→N)。
不同情况下产生的配子种类
1.1个精原细胞产生的精子种类是2种(不考虑交叉互换)。
2.1个次级精母细胞产生的精子种类是1种。
3.1种精原细胞产生的精子种类是2n种(n为同源染色体对数)。
4.1个卵原细胞产生1种卵细胞。
5.1个次级卵母细胞产生1种卵细胞。
6.1种卵原细胞产生2n种卵细胞。
(2011·江苏高考改编)下图为基因型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经突变产生的
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D.此细胞内不含有四分体
【审题导析】 解答本题的关 ( http: / / www.21cnjy.com )键是判断图示细胞所处的分裂时期。由图示可知,细胞中不含有同源染色体,每条染色体均含有两条姐妹染色单体且无规则地排列,可判断该细胞处于减数第二次分裂的前期。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 由于题干中没有说明动物的性别,故该细胞可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体,故A项错误。
B 此动物基因型为AABb,出现在姐妹染色单体相同位置的基因不同(A与a),故基因a就是由基因A经突变而产生的,B项正确。
C 若该细胞是次级精母细胞,则可产生两种精子(AB、aB);若该细胞是次级卵母细胞,可产生一个卵细胞(AB或aB)和一个极体,C项正确。
D 此细胞处于减数第二次分裂前期,不含有同源染色体,故不可以形成四分体,D项正确。
【答案】 A
细胞分裂图像的识别
【问题导思】
①同源染色体的行为在有丝分裂和减数分裂中有什么不同?
②怎样判定细胞分裂的方式及其所处的时期?
③如何根据细胞质的分配方式判断精子和卵细胞的分裂图像?
1.减数分裂与有丝分裂中染色体变化的典型图像
时
期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前
期
有同源染色体,无联会,染色体散乱分布,每条染色体含2条姐妹染色单体 有同源染色体,且有联会和四分体,每条染色体含2条姐妹染色单体 无同源染色体,无联会,染色体散乱分布,每条染色体含2条姐妹染色单体
中
期
有同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,每条染色体含2条姐妹染色单体 有同源染色体,同源染色体排列在赤道板两侧,每条染色体含2条姐妹染色单体 无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,每条染色体含2条姐妹染色单体
后
期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每一极细胞中均有同源染色体 同源染色体分开,每条染色体含2条姐妹染色单体,每一极细胞中均无同源染色体 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每一极细胞中均无同源染色体
2.细胞分裂方式的识别规律
一看染色体数))))
3.精子和卵细胞分裂图像的辨析
(1)减数第一次分裂后期:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)减数第二次分裂后期:
( http: / / www.21cnjy.com )
1.进行有丝分裂的细胞是体细胞,有同源染色体,中期染色体着丝粒排列在赤道板上;减数第一次分裂同源染色体排列在赤道板两侧。
2.有丝分裂形成的子细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )是体细胞,有同源染色体,细胞质均等分裂;减数分裂形成的子细胞是性细胞或极体,无同源染色体,精子形成过程中细胞质均等分裂,卵细胞形成时细胞质不均等分裂。
假定某动物体细胞染色体数目2n=4,据图指出②③④⑤⑥各细胞所处的分裂期正确的是( )
A.②为减数第一次分裂四分体时期,③为减数第二次分裂中期,④为减数第一次分裂后期,⑤为减数第二次分裂后期,⑥为减数第二次分裂末期
B.②③④为减数分裂,分别为减数第一次分裂的前、中、后期,⑤⑥为有丝分裂后期
C.②④⑥分别为减数第一次分裂四分体时期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,③⑤分别为有丝分裂中期、有丝分裂后期
D.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥,它们分别处于有丝分裂的中期、后期及末期
【审题导析】 正确解答应注意以下几点:
(1)正确分析各细胞内染色体的数目和行为特点。
(2)辨认同源染色体。
(3)区分有丝分裂和减数分裂。
【精讲精析】
选项 分析判断
A ②中有同源染色体联合,为减数第一次分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )前期;③中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,为有丝分裂中期;⑤两极有同源染色体,为有丝分裂后期;⑥中无同源染色体,无姐妹染色单体,为减数第二次分裂后期,故A项错误。
B 如A项中分析,③为有丝分裂中期,⑥为减数第二次分裂后期,B项错误。
C 如A项中分析,②④⑥分别为减数第一次分 ( http: / / www.21cnjy.com )裂前期(形成四分体)、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期;③⑤分别为有丝分裂中期和后期,C项正确。
D 图中③、⑤都含有同源染色体,⑥为减数第二次分裂后期,不含同源染色体,D项错误。
【答案】 C
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
减数分裂
减数第二次分裂))
结 论 语 句
1.减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成成熟生殖细胞(精子或卵细胞)的过程中。
2.1个四分体包含2条染色体,4条染色单体,4个DNA分子。
3.卵细胞形成过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的。
4.1个精原细胞能产生4个精子,而一个卵原细胞只能产生1个卵细胞。
5.减数分裂使配子中的染色体数目是体细胞中的一半。
6.减数分裂过程中,染色体数目变化为2N→N→2N→N,DNA数目变化为2n→4n→2n→n。
1.下列关于同源染色体的叙述,正确的是( )
A.减数分裂中配对的染色体
B.有丝分裂中配对的染色体
C.配子中两两配对的染色体
D.一条来自父方,一条来自母方的染色体
【解析】 同源染色体是指在减数分裂过程中配对的两条染色体,配对的两条染色体形态、大小相似,其中一条来自父方,另一条来自母方。
【答案】 A
2.(2013·济南高一期末)动物 ( http: / / www.21cnjy.com )的1个精原细胞在减数分裂中形成4个四分体,则在减数第二次分裂的中期可能含有的染色体数、染色单体数分别是( )
A.2条、4条 B.4条、8条
C.8条、0条 D.8条、16条
【答案】 B
3.基因型为Mm的动物,在精子形成过程中,基因M与M、m与m、M与m的分开,分别发生在( )
①精原细胞形成初级精母细胞时
②初级精母细胞形成次级精母细胞时
③次级精母细胞形成精细胞时
④精细胞形成精子时
A.①②③ B.③③②
C.②②② D.②③④
【解析】 基因型为Mm的动物,M与m的分 ( http: / / www.21cnjy.com )开为等位基因分开,发生在减数第一次分裂过程中,而M与M、m与m的分开则是染色单体上的基因分开,发生在减数第二次分裂过程中。
【答案】 B
4.右图是两个染色体正在进行联会,下列关于联会的说法不正确的是( )
A.联会的染色体不是随机的,具有专一性
B.减数第一次分裂中期不具有联会现象
C.联会开始于减数第一次分裂前期
D.在男性睾丸内,联会的染色体形态并非完全相同
【解析】 只有同源染色体之间发生联会 ( http: / / www.21cnjy.com ),联会具有专一性。染色体联会发生在减数第一次分裂前期和中期,在减数第一次分裂后期,联会的同源染色体分开。男性性染色体XY形态不同,减数分裂时发生联会。
【答案】 B
5.观察下图回答问题。
(1)图中序号代表的结构或物质分别是:
①、③________和②________组成④________。
(2)图中有染色体________条,同源染色体________对,DNA分子________个。
(3)减数分裂时可以联会的染色体为__ ( http: / / www.21cnjy.com )____________________,可以进入到同一生殖细胞的染色体组合为____________________。
(4)图中含有的四分体数为________。
【解析】 通过观察可知,图中有 ( http: / / www.21cnjy.com )2对同源染色体(④和⑦,⑤和⑥),4条染色体,8个DNA分子。减数分裂时④与⑦分离、⑤与⑥分离,分别进入到不同配子中,可形成④与⑤、④与⑥、⑤与⑦、⑥与⑦四种组合的配子。四分体特指同源染色体联会时,1对同源染色体含有4条染色单体。
【答案】 (1)姐妹染色单体 着丝粒 染色体
(2)4 2 8
(3)④与⑦、⑤与⑥ ④与⑤、④与⑥、⑦与⑤、⑦与⑥
(4)0
课时作业(一) 减数分裂与配子形成
一、选择题
1.A和B分别代表精细胞中的染色体数和DNA数,则初级精母细胞中的染色体数和DNA数分别是( )
A.2A和2B B.2A和4B
C.4A和4B D.4A和2B
【解析】 精子是经减数分裂产生的,其染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体数较正常体细胞及初级精母细胞减少一半,因此,初级精母细胞中染色体数为2A;精子中的DNA数目较体细胞减少一半,即体细胞(精原细胞)为2B,减数分裂过程中,精原细胞染色体(DNA)复制,即成为初级精母细胞,因此,初级精母细胞的DNA数目为4B。
【答案】 B
2.某动物的卵细胞中有6条染色体,在初级卵母细胞中出现四分体时的着丝粒数和四分体数分别是( )
A.6和12 B.6和3
C.12和6 D.12和12
【解析】 某种动物卵细胞有6条染色体,所以 ( http: / / www.21cnjy.com )体细胞有12条染色体。初级卵母细胞有12条染色体,共12个着丝粒,每两条染色体组成一个四分体,故四分体有6个。
【答案】 C
3.(2013·天桥区高一期末)某种生物体细胞中含有三对同源染色体,经减数分裂产生的配子中,同时含有三个父方染色体的配子占( )
A.1/2 B.1/6
C.1/8 D.1/12
【解析】 一对同源染色体中任 ( http: / / www.21cnjy.com )何一条染色体经减数分裂进入某个配子的可能性均为1/2,三条父方染色体同时进入一个配子的可能性为1/2×1/2×1/2=1/8。
【答案】 C
4.(2013·长清高一期末)全部发生在减数第一次分裂过程中的是( )
A.染色体复制、染色体数目加倍
B.联会、形成四分体、同源染色体分离
C.同源染色体分离、姐妹染色单体分开
D.着丝粒分裂、染色体数目减半
【解析】 染色体的复制发生在减数分裂前 ( http: / / www.21cnjy.com )的间期;联会、形成四分体、同源染色体分离、染色体数目减半都发生在减数第一次分裂过程中;姐妹染色单体分开、着丝粒分裂都发生在减数第二次分裂过程中。
【答案】 B
5.(2012·延安高一检测)下图是细胞分裂的不同时期示意图,不属于精子形成过程的是( )
【解析】 精子的形成包括初级精母细胞的 ( http: / / www.21cnjy.com )减数第一次分裂、次级精母细胞的减数第二次分裂、精子的变形过程,两次分裂均是均等分裂。C图表示次级卵母细胞的减数第二次分裂,属于不均等分裂。
【答案】 C
6.(2012·海南高考)在某植物根尖每 ( http: / / www.21cnjy.com )个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中,能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是( )
减数第二次分裂中期 减数第二次分裂后期
染色体/条 染色单体/条 染色体/条 染色单体/条
甲 10 20 20 10
乙 10 20 20 0
丙 20 40 20 10
丁 20 40 40 0
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解析】 该植物在有丝分裂后期的染色体数是4 ( http: / / www.21cnjy.com )0条,说明该植物体细胞中的染色体为20条,由于减数第一次分裂的同源染色体分离造成染色体数减半,故在减数第二次分裂中期染色体数为10条,染色单体数为20条;减数第二次分裂的后期由于着丝粒分裂,染色体数暂时恢复为20条,染色单体数为0。
【答案】 B
7.(2013·扬州高一期末)右图为 ( http: / / www.21cnjy.com )某二倍体高等动物的一个精原细胞,若该细胞在减数分裂过程中仅仅是a与a′没有分开,则形成的正常精细胞与异常精细胞的比值为( )
A.0∶4 B.1∶1 C.4∶0 D.3∶1
【解析】 a与a′为姐妹染色单体,若该 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞在减数分裂过程中仅仅是a与a′没有分开,说明有一个次级精母细胞分裂不正常,最终产生两个异常精细胞。
【答案】 B
8.如图表示一高等动物细胞分裂的不同时期,对此认识错误的是( )
A.③细胞内有2个四分体
B.②细胞中可发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合
C.若④细胞中的a为X染色体,则b为常染色体
D.①细胞为有丝分裂后期图像,睾丸中有可能同时存在上图所示的四种细胞
【解析】 ①、③属于有丝分裂,②、④属于 ( http: / / www.21cnjy.com )减数分裂。四分体是经过同源染色体的联会形成的,发生在减数第一次分裂前期,所以③不可能有四分体。②是减数第一次分裂后期,随着同源染色体的分离,非同源染色体发生自由组合,所以B说法正确。因为④是减数第二次分裂后期,只有X或Y,它们不可能同时存在,所以C说法也正确。
【答案】 A
9.(2012·济南高一检测)下图是与细胞分裂相关的坐标图(不考虑质DNA),下列说法正确的是( )
甲 乙
A.甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期
B.甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中,细胞肯定进行减数分裂
C.乙图中AB段细胞中染色体、染色单体、DNA的比例为1∶2∶2
D.乙图中的CD段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半
【解析】 甲图中的CD段表示染色体 ( http: / / www.21cnjy.com )的着丝粒分裂,为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,故A错。甲图中AB表示DNA复制,也可以发生在精巢的部分细胞进行有丝分裂时,故B错。乙图的CD段表示减数第二次分裂,其后期着丝粒分裂后,染色体加倍,染色体数目与体细胞的相等,故D错。
【答案】 C
10.(2013·延安高一期末)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵细胞中的染色体组成是( )
A.2、4 B.1、3
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
【解析】 由题意可知,某动物卵原细胞中 ( http: / / www.21cnjy.com )含两对同源染色体,即1和2,3和4,经减数分裂形成一个卵细胞和三个极体,若一个极体的染色体组成为1、3,则形成的次级卵母细胞的染色体组成是1、3或2、4,则卵细胞的染色体组成为1、3或2、4。
【答案】 C
二、非选择题
11.(2013·章丘高一期末)如图为处于不同分裂时期的某哺乳动物体内的细胞示意图,据图回答:
甲 乙 丙
(1)写出各细胞所处时期:
甲:______________,乙:__________________,丙:__________________。
(2)写出各细胞的名称:
甲:________,乙:____________,丙:____________。
(3)能够出现基因重组的是图________,该生物正常体细胞内的染色体数是________条。
【解析】 由图分析可知:(1 ( http: / / www.21cnjy.com ))甲为有丝分裂中期,因为其有同源染色体且着丝粒排列在赤道板上;乙为减数第一次分裂前期,因为图乙发生了联会现象;丙为减数第二次分裂后期,因为其没有同源染色体且着丝粒已分裂,姐妹染色单体向两极移动。
(2)由丙图细胞质的不均等分裂判断丙为次级卵母细胞,因此甲为体细胞,乙为初级卵母细胞。
(3)非同源染色体的随机组 ( http: / / www.21cnjy.com )合发生在减数第一次分裂过程中,有丝分裂中期染色体数与正常体细胞内的染色体数相同,因此能够出现非同源染色体的随机组合的是图乙,该生物正常体细胞内的染色体数是4条。
【答案】 (1)有丝分裂中期 减数第一次分裂前期 减数第二次分裂后期
(2)体细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞
(3)乙 4
12.(2012·平阴高一期末)图a表示细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图b表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答问题。
(1)治疗癌症的途径之一是用药物抑制图a中_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____段,此段主要的生理过程是________________,从而使癌细胞周期阻断在________期。
(2)在染色体复制过程中,首先要在________(细胞器)上通过________方式合成某种物质,合成该物质所需要的原料结构通式为________。
(3)图b中乙图是________细胞,处于________________期,处于图a中________段,其产生的子细胞名称为__________________。
(4)图b中甲、乙、丙图能否来自 ( http: / / www.21cnjy.com )同一细胞的分裂?________。为什么?________________________________________________________________________
__________。
【解析】 (1)治疗癌症的药物的原理是抑制有丝分裂间期DNA复制。
(2)在分裂间期染色体复制过程中,细胞将氨基酸以脱水缩合的方式在核糖体上合成蛋白质。氨基酸的结构通式为:CRHH2NCOOH。
(3)从图b中乙图可以看出,细胞质不均等分 ( http: / / www.21cnjy.com )裂,并且具有同源染色体,应处于减数第一次分裂后期,是初级卵母细胞。其含有染色单体,处于图a中的BC段,产生的子细胞为次级卵母细胞和极体。
(4)图b中甲、乙、丙图可以为同一卵原细胞有丝分裂后,经减数分裂形成卵细胞。
【答案】 (1)AB DNA复制 间
(2)核糖体 脱水缩合 CRHH2NCOOH
(3)初级卵母 减数第一次分裂后 BC 次级卵母细胞和极体
(4)能 可以是同一卵原细胞经有丝分裂增殖后,通过减数分裂形成卵细胞
13.[实验探究] 某生物小组要验证小鼠形成精子的器官中有三种分裂中期的细胞,请帮助他们选择合适的材料和试剂,完成实验。
供选材料及用具:小鼠的肝脏、睾丸、肾脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B染液、解离固定液。
(1)选材:用________作实验材料。
(2)制片:①取少量组织液低渗处理后,放在________中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织液放在载玻片上,滴加适量______________。
③一定时间后加盖玻片,________________________________________________________________________。
(3)观察结果:用显微镜观察时,能够观察到________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________。
【解析】 (1)小鼠形成精子的器官是睾丸,睾丸内的细胞既可以发生有丝分裂也可以发生减数分裂。
(2)制片时应遵循解离固定→染色→ ( http: / / www.21cnjy.com )压片的步骤。选择染色剂时应注意醋酸洋红染液可将细胞内的染色体染成红色,便于观察;而苏丹Ⅲ染液是鉴定脂肪的,詹纳斯绿B染液是染线粒体的。
(3)在显微镜下可以观察到处于有 ( http: / / www.21cnjy.com )丝分裂中期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期的三种细胞,产生的子细胞分别是精原细胞、次级精母细胞和精细胞。
【答案】 (1)小鼠睾丸
(2)①解离固定液 ②醋酸洋红染液 ③压片
(3)三 精原细胞、次级精母细胞、精细胞
第二节受精作用
(教师用书独具)
●课标要求
概述动物的受精过程。
●课标解读
1.结合图形,了解精子和卵细胞向输卵管转运的过程。
2.举例说明受精作用的过程。
3.通过构建受精过程中染色体变化模型,阐明减数分裂和受精作用对生物遗传、变异的重要性。
●教学地位
受精作用作为减数分裂与新生命形成的桥梁 ( http: / / www.21cnjy.com ),对生物的遗传和变异起着非常重要的作用,对于全面的理解生物多样性的原因以及其他遗传知识的学习具有一定影响。高考中,常综合减数分裂与生物变异的联系,如细胞中遗传物质复制时出现差错及通过减数分裂形成异常配子原因的分析等。
●教法指导
1.总结细胞分裂图像识别技巧。即先 ( http: / / www.21cnjy.com )“上看下看”,看赤道板两侧如是同源染色体分开则为减数第一次分裂,着丝粒分裂则是减数第二次分裂或有丝分裂;再“左看右看”,赤道板某一侧有同源染色体的是有丝分裂,没有同源染色体的是减数第二次分裂(因为减数第一次分裂同源染色体分开)。
2.点拨生物体与生殖细胞产生配子的种 ( http: / / www.21cnjy.com )类(含n对同源染色体的生物)。(1)一个生物体:2n种。(2)一个精原细胞:2种。(3)一个卵原细胞:1种。注意:一个精(卵)原细胞形成精子(卵细胞)的可能性有2n种,这种说法也是可以的。
(教师用书独具)
●新课导入建议
在日常生活中,我们经常会看到同卵双胞胎、三胞胎,他们如何形成,是一个卵细胞和多个精子结合而成的吗?可借助这个问题导入新课内容:受精作用。
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材相关内容,填写【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】,完成“思考交流”。 步骤1:情景导课:选择【新课导入建议】创设情景,激趣导出本课时课题——受精作用。 步骤2:结合教材内容:受精作用的概念,动画展示受精作用过程,指导学生阅读【探究】,学生分组讨论交流有关思考题。 步骤3:课件展示【例1】,由学生思考减数分裂和受精作用内容,并以【审题导析】找出突破点。
步骤5:构建本课时知识网 ( http: / / www.21cnjy.com )络,诵读【结论语句】,课下完成【课时作业】。 步骤4:采取板演形式绘出教材课后练习的坐标曲线图,并指出绘出的一般方法。完成【当堂双基达标】的1、2、3、5题。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.结合图形,了解精子和卵细胞向输卵管转运的过程。2.举例说明受精作用的过程。3.通过构建受精过程中染色体变化模型,阐明减数分裂和受精作用对生物遗传、变异的重要性。 1.理解配子中染色体组合的多样性及受精过程中染色体的变化。(重难点)2.说出减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要意义。(重点)
精子和卵细胞向输卵管的转运
1.卵细胞的转运
(1)通道:输卵管。
(2)动力:输卵管伞部的收缩及其上皮细胞纤毛的协调运动以及卵细胞放射冠的功能等。
2.精子的转运
通过子宫到达输卵管的壶腹部与卵细胞相遇。
1.精细胞在变形过程中,大部分细胞质都退化消失,只保留头部和一条长的尾部,这对精子的转运有何意义?
【提示】 这种变化减轻了精子的重量,便于精子的游动,使其能够迅速转运到输卵管处进行受精。
精子和卵细胞的结合
1.受精作用
一个精子与一个卵细胞融合而成为受精卵的复杂过程。
2.受精作用的场所
(1)人和其他哺乳动物:输卵管。
(2)鱼类和两栖类:水中。
3.受精作用过程
(1)精子与卵细胞的识别:卵细胞透明带上的糖蛋白,是精子特异识别的受体,具有种的特异性。
(2)精子头部进入卵细胞,尾部留在外面。
(3)精核和卵核的融合。
4.受精作用的结果
受精卵中的染色体数目又恢复到亲代体细胞的数目。
2.受精作用的实质是什么?
【提示】 精核和卵核的融合。
减数分裂与受精作用的意义
减数分裂和受精作用既保证了生物前后代遗传物质的稳定性,又使子代具有更大的变异性,大大提高了生物对环境的适应能力。
3.某人买了一只刚生下不久的小狗,经培养长成了一只大狗,这只狗个体发育的起点是什么?
【提示】 高等动物个体发育的起点是受精卵。
1.输卵管是卵细胞产生的场所,转运的通道和受精作用的场所。(×)
【提示】 卵细胞是在卵巢中形成的。
2.受精时,精子全部进入卵细胞。(×)
【提示】 精子头部进入卵细胞,尾部断裂留在卵细胞膜外。
3.受精时,精子对卵细胞的特异性识别依赖于卵细胞周围放射冠的蛋白水解酶。(×)
【提示】 卵细胞透明带上的糖蛋白是精子特异识别的受体。
4.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。(×)
【提示】 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方;细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
受精作用的过程和意义
【问题导思】
①精、卵识别的物质基础是什么?
②受精作用的实质是什么?
③减数分裂和受精作用有什么意义?
1.过程
(1)精子和卵细胞的识别
受精作用是从精子识别卵细胞开始的,卵细胞透明带上存在特殊的糖蛋白,它是精子特异识别的受体,具有种的特异性。
(2)精子进入卵细胞
当一个精子进入卵细胞后,卵细胞周围的放射冠立即释放蛋白水解酶,这些酶使透明带中的蛋白质变性,从而阻止其他精子穿过透明带与卵细胞结合。
(3)精核与卵核的融合
精子的头部进入卵细胞,而尾部断裂并留在卵细胞膜外水解消失,随后精核和卵核融合,形成受精卵。
(4)第一次卵裂的启动
受精作用完成之后,受精卵在向子宫移 ( http: / / www.21cnjy.com )动的过程中就开始卵裂。在子宫壁着床,然后完成一系列细胞分裂、组织分化、器官形成等的胚胎发育,直到形成成熟的胎儿,然后由母体娩出。
受精作用的实质是精、卵细胞核的融合。
2.意义
(1)同一双亲的后代遗传物质重组呈现多样性,有利于生物进化,体现了有性生殖的优越性。
(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定及生物的遗传和变异都具有重要的意义。
如下图所示:
受精作用的图像分析
1.卵细胞中的A、B染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体都是白色的,而精子中a、b染色体是黑色的,同一颜色的染色体表示来自父方或母方中的同一方,如A、B来自母方,a、b来自父方。
2.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。染色体A与a(B或b)是同源染色体,由于来自不同的亲本所以颜色不同。
3.受精卵发育成的个体将来形成配子 ( http: / / www.21cnjy.com )时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所产生配子的类型有AB、ab、Ab、aB,其中AB、ab的两条染色体均来自一个亲本,几率为1/2。
(2013·济南检测)以下对高等动物通过减数分裂形成雌雄配子以及受精作用的描述,正确的是( )
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中1/2的遗传物质
B.受精时,能够与卵细胞相遇的精子只有一个
C.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D.受精作用的实质是精子和卵细胞相互识别并结合形成受精卵的过程
【审题导析】 (1)卵细胞形成时遗传物质的变化规律。
(2)受精作用的过程及特点。
(3)受精作用的实质是精核和卵核的融合。
【精讲精析】
选项 分析判断
A 卵细胞中的遗传物质是体细胞的1/2,是初级卵母细胞的1/4,A项错误。
B 受精时,能够与卵细胞相遇的精子有多个,但一般只有一个精子能与卵细胞结合完成受精作用,B项错误
C 受精时,精子的头部(含有极少量细胞质)进入卵细胞,而尾部留在外面,C项正确
D 受精作用的实质是精核和卵核相融合的过程,D项错误
【答案】 C本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.人和其他哺乳动物受精作用的场所是输卵管。
2.受精作用的过程包括:精子和卵细胞的识别、精子进入卵细胞、精核和卵核的融合。
3.受精作用的实质是精核和卵核的融合。
4.被子植物特有的受精方式是双受精。
5.受精过程使配子中已经减半了的染色体数目恢复为受精卵中与亲代一样的染色体数,使遗传性状相对稳定。
1.正常情况下,人的受精作用和胚胎发育的场所分别是( )
A.卵巢和输卵管 B.子宫和输卵管
C.输卵管和子宫 D.卵巢和子宫
【解析】 人受精作用发生的场所是输卵管,胚胎发育的场所是子宫。
【答案】 C
2.维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定的重要过程是( )
A.遗传和变异 B.无丝分裂和有丝分裂
C.减数分裂和有丝分裂 D.减数分裂和受精作用
【解析】 减数分裂产生的配子染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体数目减少一半,雌雄配子结合,完成受精作用,染色体数目恢复到体细胞中的数目,因此,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代染色体数目恒定具有重要意义。无丝分裂和有丝分裂的结果是染色体数目不发生改变。
【答案】 D
3.(2013·济南高一期末)下列四项中,能用于观察四分体的试验材料是( )
A.蓖麻籽种仁 B.洋葱根尖
C.菠菜幼叶 D.蝗虫的精巢
【解析】 四分体出现在减数分裂过程中,题中只有精巢中精子形成过程中经历减数分裂。
【答案】 D
4.卵细胞比精子大得多,其生物学的意义是( )
A.有利于受精作用 B.有利于胚胎发育
C.有利于胚后发育 D.有利于减数分裂
【解析】 卵细胞体积大,内含丰富的营养物质,可以为胚胎发育提供营养和能量。
【答案】 B
5.(2012·潍坊高一检测)下图是高等动物的生殖发育周期图解(2N、N表示染色体数)。
试回答以下问题:
(1)由成体开始到受精卵的形成主要需要经过[ ]________和[ ]________过程。
(2)A过程发生在被子植物的________、________中,哺乳类动物的________、________中。
(3)受精卵经________和________最终发育为成体,此过程的细胞分裂方式为________,从而保持了亲子代之间的____________________。
(4)A、B两过程对于人类 ( http: / / www.21cnjy.com )的重要意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
其原因是________________________________________________________________________。
【解析】 由成体开始到受精卵的形成需 ( http: / / www.21cnjy.com )要通过减数分裂产生配子,通过受精作用形成受精卵。A是减数分裂,B是受精作用。被子植物减数分裂发生在雄蕊和雌蕊中。哺乳动物的减数分裂发生在睾丸和卵巢中。受精卵经过有丝分裂和细胞分化最终发育成个体,此过程中受精卵的分裂是有丝分裂,有丝分裂的意义是保持了遗传性状的稳定性。减数分裂使配子染色体数目减半,受精作用使细胞恢复了体细胞中染色体数目,保证了亲代和子代遗传物质的稳定性。减数分裂中会产生变异,对生物的进化具有十分重要的作用。
【答案】 (1)A 减数分裂 B 受精作用
(2)雄蕊 雌蕊 睾丸 卵巢
(3)细胞分裂 细胞分化 有丝分裂 遗传性状的稳定性
(4)保持人前后代体细胞中染色体数目的恒定性,对人的遗传和变异有重要意义 人的子代接受了父母双方的遗传物质课时作业(二) 受精作用
一、选择题
1.哺乳动物的卵细胞形成以后沿输卵管向子宫方向运动的动力不可能来自( )
A.输卵管的收缩
B.输卵管上皮细胞纤毛的运动
C.精子尾部的运动
D.卵细胞放射冠的功能
【解析】 卵细胞是在哺乳 ( http: / / www.21cnjy.com )动物的卵巢中形成的,卵细胞形成以后,从卵巢排出,从输卵管的伞部向输卵管的壶腹部运动,在输卵管壶腹部与精子相遇结合成受精卵,所以精子尾部的运动不可能为卵细胞在输卵管内的运动提供动力。
【答案】 C
2.下列能明显影响人的受精作用的一项手术是( )
A.切除子宫肌瘤
B.结扎精巢或卵巢的静脉
C.结扎输卵管或输精管
D.切除肾上腺
【解析】 受精作用是指精、卵结合形成受精卵的过程,结扎输卵管或输精管会阻止精卵的相遇。
【答案】 C
3.(2013·延安高一期末)受精作用的起点是( )
A.精子头部进入卵细胞 B.卵细胞识别精子
C.精子识别卵细胞 D.精核和卵核融合
【解析】 受精作用是从精子识别卵细胞开始的。
【答案】 C
4.下列关于精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述,正确的是( )
①受精卵中的遗传物质主要来自于染色体
②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
③受精时精子全部进入卵细胞
④精子和卵细胞的染色体结合在一起,数目变为4N
⑤受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方
A.①②⑤ B.③④⑤
C.①③④ D.②③④
【解析】 受精作用的实质 ( http: / / www.21cnjy.com )是精子的细胞核与卵细胞的细胞核的融合。受精时精子的头部进入卵细胞,只提供细胞核中的遗传物质,因此受精卵中的遗传物质主要来自精卵细胞核中的染色体,细胞质主要来自卵细胞。精子和卵细胞中染色体均为体细胞(2N)的一半,结合后恢复到2N。
【答案】 A
5.(2013·西安期末)青蛙的精、卵受精过程可分为下列步骤,其中体现受精实质的是( )
A.精子和卵细胞接触
B.精子头部进入卵细胞内
C.卵细胞形成受精膜
D.精核与卵核融合
【解析】 青蛙的受精过程比较复杂,要 ( http: / / www.21cnjy.com )经过一系列的生理生化反应,具体步骤如题中A→B→C→D。精子和卵细胞都是通过减数分裂过程产生的,其细胞核内染色体数目是正常体细胞的一半。经过受精作用,精子的细胞核与卵细胞的细胞核合二为一。因此在受精卵中,从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起,其中一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。这样,受精卵的染色体又恢复到体细胞的数目,这对于生物的遗传变异和进化都是十分重要的。由此可见,受精的实质就是精核与卵核的融合。
【答案】 D
6.(2013·济南检测)下列关于受精作用的叙述错误的是( )
A.受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
B.一旦卵细胞与一个精子结合后,卵细胞膜便会发生变化,以阻止其他精子再进入
C.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方;受精卵中的DNA也同样是一半来自父方,一半来自母方
D.受精前的卵细胞代谢较慢,受精后的卵细胞十分活跃
【解析】 受精卵中的染色体一半来自父方 ( http: / / www.21cnjy.com ),一半来自母方,但受精卵中的DNA不是一半来自父方,一半来自母方,因为细胞质DNA几乎全部来自于母方。
【答案】 C
7.人类的生育过程中,常常出现多胞胎现象,若要形成异卵四胞胎,在双亲体内至少有多少个卵原细胞和精原细胞同时参与减数分裂( )
A.4个;1个 B.4个;2个
C.4个;4个 D.1个;4个
【解析】 受精时,一个精子和一个卵细胞结 ( http: / / www.21cnjy.com )合形成一个受精卵,将来发育为一个个体。一个精原细胞经减数分裂可形成4个精子,而一个卵原细胞经减数分裂只能形成一个卵细胞。
【答案】 A
8.(2013·历城区高一期末)一个含 ( http: / / www.21cnjy.com )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4个精子的染色体组成可能是( )
A.BbC Bbc AaC Aac
B.ABc ABC aBC ABC
C.ABc abC ABc abC
D.ABC abc aBC Abc
【解析】 一个精原细胞产生4个精子,2种类型,所以染色体组成是两两相同,故选C项。
【答案】 C
9.下图表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.a过程没有姐妹染色单体
B.b过程细胞数目不变
C.c过程发生细胞融合
D.d过程没有同源染色体
【解析】 a过程为减数第一次分裂,b过程表示减数第二次分裂,c过程表示受精作用,d阶段为受精卵进行有丝分裂的过程。
【答案】 C
10.(2012·西安高一检测)进行有性生殖的高等动物的三个生理过程如图所示,则①、②、③分别为( )
A.有丝分裂、减数分裂、受精作用
B.有丝分裂、受精作用、减数分裂
C.受精作用、有丝分裂、减数分裂
D.减数分裂、受精作用、有丝分裂
【解析】 该图表示有性生殖的高等动物的三个生 ( http: / / www.21cnjy.com )理过程,①为配子形成受精卵的过程,是受精作用;②为受精卵发育成生物体的过程,是经有丝分裂完成的;③为生物体产生配子的过程,是减数分裂。
【答案】 C
二、非选择题
11.如图表示高等生物的生活史示意图,据图回答:
成体(Ⅰ)原始生殖细胞(Ⅱ) ( http: / / www.21cnjy.com )精子(Ⅲ)受精卵(Ⅳ)幼体(Ⅴ)卵细胞(Ⅲ)(1)过程A表示________________,它发生在哺乳动物的________________中。
(2)过程B表示________________,其实质是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果该图表示被子植物的生活史,那么个体发育的起点是从________开始的,主要进行________分裂。
(4)假设成体Ⅰ的染色体数目为20条,那么图中Ⅲ和Ⅳ的染色体数目依次为________________。
【解析】 生物体发育成熟后通过减数分裂产生有 ( http: / / www.21cnjy.com )性生殖细胞,有性生殖细胞再通过受精作用形成受精卵,受精卵是高等生物个体发育的起点,再经过有丝分裂和细胞分化形成完整的生物个体。减数分裂和受精作用维持了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定。
【答案】 (1)减数分裂 睾丸或卵巢
(2)受精作用 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合
(3)受精卵 有丝 (4)10条、20条
12.下图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解。请据图回答下列有关问题。
亲本受精卵幼体成体
(1)A、B过程为__________,C ( http: / / www.21cnjy.com )过程为________,A、B、C过程的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图①~④中能发生在A过程的有________,能发生在D、E过程的有________。
(3)图②所示的细胞染色体、染色单体、DNA之比为________。
(4)上述示意图的全过程既直接 ( http: / / www.21cnjy.com )体现了生物具有________的特点,又反映了细胞分裂是生物体________________________的基础。
【解析】 产生配子的分裂是减数分裂,通过受精 ( http: / / www.21cnjy.com )作用,精子和卵细胞结合成受精卵。减数分裂和受精作用保证了生物前后代遗传物质的稳定性,又使子代具有更大的变异性,大大提高了生物对环境的适应能力。图②细胞中染色体数目为4,染色单体数目为8,DNA数目为8,比例为1∶2∶2。
【答案】 (1)减数分裂 受精作用 既保证了生物前后代遗传物质的稳定性,又使子代具有更大的变异性,大大提高了生物对环境的适应能力
(2)②④ ①③
(3)1∶2∶2
(4)生殖和发育 生长、发育、繁殖和遗传
减数分裂过程中染色体数目和
DNA含量的变化规律
图1
图2
1.分析图1中DNA含量变化的原因
(1)BC段DNA含量加倍的原因是间期DNA分子的复制使DNA含量加倍。
(2)DE减半的原因是初级精(卵)母细胞一分为二,形成子细胞,每个子细胞中DNA含量减半。
(3)Hh减半是由于次级精(卵)母细胞一分为二,形成子细胞,每个子细胞中DNA含量减半。
综上所述DNA分子经过一次复制后加倍,初级精(卵)母细胞经过两次分裂后,DNA含量减少为原来的一半。
2.分析图1中染色体数目变化的原因
(1)de减半的原因是初级精(卵)母细胞一分为二,形成子细胞,每个子细胞中染色体数目减半。
(2)ff′染色体数目加倍是由于着丝粒分裂而形成的。
(3)Hh染色体数目减半是由于次级精(卵)母细胞一分为二,每个子细胞中染色体数目减半。
3.染色体与DNA分子数目的变化关系
(1)由图1中AB段的DNA分子没有复制与ab段的染色体数目之比为1∶1,对应图2中的OA段。
(2)由图1中可知由于BC段DNA分子的复制而导致DNA分子CF段与染色体cf段的数目之比为2∶1,对应于图2中的AB与BC段。
(3)由于图1中ff′段着丝粒的分裂使染色体数目加倍,所以FH段DNA分子数与fh段染色体数目之比为1∶1,对应图2中的CE段。
(2012·枣庄高一检测)如图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系,图2表示处于细胞减数分裂某个时期的细胞图像。下列说法中正确的是( )
图1 图2
A.图1中AB段形成的原因是DNA分子复制
B.图1中DE段可表示减数第一次分裂后期
C.图2细胞处于图1中的BC段
D.图2细胞含4条染色体、4个DNA分子、4条染色单体
【解析】 每条染色体上DN ( http: / / www.21cnjy.com )A含量的增加是DNA分子复制的结果;减数第一次分裂后期同源染色体分开后,每条染色体上DNA分子数目还是2个,没有减少,所以减数第一次分裂后期和末期对应BC段;图2细胞表示的是减数第二次分裂后期,对应于图1中的DE段;图2细胞含有4条染色体、4个DNA分子、0条染色单体。
【答案】 A
减数分裂与有丝分裂比较
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
分裂的细胞 原始生殖细胞 一般体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数 两次 一次
子细胞名称 精细胞或卵细胞和极体 体细胞或原始生殖细胞
子细胞的数目 1个精原细胞→4个精细胞1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体 1个母细胞→2个子细胞
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有,在减数第一次分裂前期 无
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 有,在减数第一次分裂后期 无
着丝粒分裂、染色单体分开 有,在减数第二次分裂后期 有,后期
子细胞中染色体数目的变化 减半,在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
如图表示某动物(2N)处于细胞分裂某一时期的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)。该图所示的细胞分裂方式及其时期为( )
A.有丝分裂前期或中期
B.有丝分裂后期
C.减数第一次分裂后期
D.减数第二次分裂后期
【解析】 据图可知,此时细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞内无单体存在,且染色体数目与体细胞的相同。有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂的细胞中都有单体。染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。有丝分裂后期染色体数和DNA分子数是体细胞的二倍。
【答案】 D
1.如图所示,横轴表示细胞分裂时期, ( http: / / www.21cnjy.com )纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是( )
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④
【解析】 无论是有丝分裂还是减数分裂,在 ( http: / / www.21cnjy.com )间期都进行DNA的复制,使DNA含量加倍,据图示分析,图中①和②都有间期倍增现象,因此,图①和图②是DNA变化的曲线。图①中,DNA数目先加倍又恢复原状,故图①表示有丝分裂中DNA的变化;图②中,DNA数目加倍后恢复原状后又减半,说明图②表示减数分裂中DNA的变化。图③和图④应是染色体数目变化图。图④曲线的变化是染色体数目倍增,然后又恢复原状,说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图;而图③中始终没有染色体在原有基础上倍增的现象,则一定是减数分裂中染色体的变化图。
【答案】 B
2.(2010·安徽高考)雄蛙的一 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
A.DNA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
C.DNA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与C2是由一个体细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )经有丝分裂形成的,细胞有丝分裂是将亲代细胞的DNA复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而C1与C2的DNA数目相同、遗传信息也相同。S1与S2是经过减数第一次分裂形成的,由于同源染色体分开分别移到两个子细胞中,二者核DNA数目相同,但同源染色体上可能存在等位基因,且非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以S1与S2贮存的遗传信息不同。
【答案】 B
3.如图表示在细胞分裂和受精作用过程中,一个细胞核内DNA含量和染色体数目的变化,据图分析不能得出的结论是( )
A.a阶段为有丝分裂,b阶段为减数分裂
B.L→M所示过程与细胞膜的流动性有关
C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D.MN段发生了核DNA含量的加倍
【解析】 图中AE段表示有丝 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂,FK段表示减数分裂,其中GH段属于减数第一次分裂阶段。LM段表示受精作用,MR段表示受精卵的有丝分裂,其中OP段为有丝分裂后期,染色体数目是GH段染色体数目的两倍。
【答案】 C
4.(2013·新课标全国卷Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( )
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
【解析】 有丝分裂间期和减数第一 ( http: / / www.21cnjy.com )次分裂前的间期都进行了DNA的复制,但染色体数目都没有加倍,两者前期染色体数目、DNA分子数目相同。有丝分裂前期染色体散乱排列,减数第一次分裂前期同源染色体联会、非姐妹染色单体交叉互换,两者染色体行为不同,A项错误。两者中期染色体数目、DNA分子数目相同,有丝分裂中期染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期四分体排列在赤道板上,两者染色体行为不同,B项错误。有丝分裂后期着丝点一分为二,染色体数目加倍,而减数第一次分裂后期只是同源染色体分开移向两极,染色体数目没有发生变化,两个过程的DNA分子数目没有发生变化,C项正确。有丝分裂末期,由同一条染色体分开形成的两条子染色体分别进入不同的子细胞,分裂结果是形成的两个子细胞中的染色体和DNA数目不变,而减数第一次分裂的末期,同源染色体分开进入不同的子细胞,形成的两个次级性母细胞中的染色体数目、DNA分子数目都减半,D项错误。
【答案】 C
5.在减数分裂和有丝分裂过程中,共同具有的过程变化不包括( )
A.都有染色体的复制和染色体数目加倍阶段
B.都有DNA的复制和DNA数目减半阶段
C.都有每个着丝粒分裂成两个的过程
D.都有同源染色体和同源染色体彼此分离阶段
【解析】 染色体数目加倍阶段出现在有 ( http: / / www.21cnjy.com )丝分裂的后期和减数第二次分裂后期。在减数分裂和有丝分裂过程中都有同源染色体,但只有减数第一次分裂有同源染色体彼此分离的现象。
【答案】 D
6.(2012·厦门高一检测)如图是3个细胞的分裂图像,请据图回答:
甲 乙 丙
(1)甲细胞处于________分裂的________期,乙细胞处于________分裂的________期。
(2)甲细胞分裂产生的子细胞是________细胞。
(3)乙细胞中有________条染色单体,分裂产生的子细胞叫______________。
(4)丙细胞中有________对同源染色体,该细胞所代表的生物的体细胞中有________条染色体。
【解析】 (1)观察细胞的一极,根据 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞的形态来判断是否含有同源染色体,甲图中含有同源染色体所以属于有丝分裂后期;丙图中没有同源染色体所以属于减数第二次分裂后期;乙图中是同源染色体的分离,属于减数第一次分裂后期。
(2)体细胞经有丝分裂产生的细胞仍然是体细胞。
(3)乙图中共有8条染色体,每条染色体上含有2条姐妹染色单体;减数第一次分裂后期细胞质的分裂是均等的,产生的子细胞应是次级精母细胞。
(4)观察细胞一极没有同源染色体,着丝粒分裂后含有8条染色体。
【答案】 (1)有丝 后 减数第一次 后
(2)体 (3)16 次级精母细胞 (4)0 8