课件43张PPT。 生物一轮复习新课标专用课件主编 :高邮市第一中学高三生物备课组
授课 : 王 敏 第二章 遗传的细胞基础和胚胎工程
第一节 减数分裂和受精作用新课标要求 :
●说出减数分裂的概念及发生的部位
●阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化
解释同源染色体、联会、四分体等名词
尝试模型建构方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化
说明减数分裂过程中的染色体和 DNA 的变化规律
概述减数第一次分裂的主要特征,减数第二次分裂的主要特征
区别减数分裂过程中各时期的典型图形, 识别减数分裂不同
阶段的染色体形态、数目和位置的变化
●解释配子形成过程中染色体组合的多样性
概述配子的形成与生物个体发育的联系
●举例说明受精过程 说明受精作用的概念、特点和意义
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用思考:有丝分裂过程中,
染色体复制了几次?细胞分裂了几次?
结果是一个细胞分裂成几个子细胞?
子细胞中染色体数目与母细胞相比如何?思考:产生生殖细胞(精子、卵细胞)的细胞分裂方式可能是我们前面学过的有丝分裂吗? 如果精子和卵细胞是通过有丝分裂的方式形成的?……有丝分裂图解?推理:错 误4N4N2N2N一、基础知识(一).减数分裂的概念 减数分裂是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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 范围 :
时期 :
特点 :
结果 :进行有性生殖的生物在从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程中染色体只复制一次,细胞连续分裂两次配子的染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半。(二)、精子的形成过程(以哺乳动物为例) 1、形成场所: 睾丸2、产生过程: Ⅰ.有丝分裂Ⅱ.减数分裂Ⅲ.变形初级精母细胞次级精母细胞 (2N)(N)精细胞(N)(I )有丝分裂(II)减数分裂结果:不断补充精原细胞 i.减数第一次分裂间期观看图形动物精子的形成过程精原细胞初级精母细胞 主要变化:DNA复制,蛋白质合成,染色体复制.
结果:形成染色单体,精原细胞变为初级精母细胞。【思考题】:设精原细胞中染色体数目为2n个=n对,则经过复制后的染色体的对数是 对 n(I )有丝分裂(II)减数分裂结果:不断补充精原细胞 i.减数第一次分裂间期ii.减数第一次分裂结果:精原细胞 初级精母细胞
染色体复制但不加倍,DNA加倍观看图形观看图形 联会:同源染色体的两两配对现象叫做联会。动物精子的形成过程精原细胞初级精母细胞 前期Ⅰ:主要变化:同源染色体 ;
有时非姐妹染色单体进行 ,导致 。
(与有丝分裂一样,也有两出现、两消失)联会同源染色体:是指在减数分裂过程中可以联会的两条染色体,分别来自父方和母方,一般形状和大小一般都相同。但是有形状和大小不一样的,例如X染色体和Y染色体。同源染色体:1和2、3和4非同源染色体:1和3、1和4、2和3、2和4姐妹染色单体:a和b、c和d、e和f、g和h【思考题】:来自父母双方的二条染色体一定是同源染色体 ?形态大小相同的二条染色体一定是同源染色体 ?因此,同源染色体的主要条件是: ,
。不一定不一定可以联会的两条染色体,分别来自父方和母方,
一般形状和大小一般都相同 联会:同源染色体的两两配对现象叫做联会。 四分体:在染色体发生联会后,每对同源染色体实际上含有4条染色单体,叫做四分体动物精子的形成过程精原细胞初级精母细胞四分体交叉互换 前期Ⅰ:主要变化:同源染色体 ;
有时非姐妹染色单体进行 ,导致 。
(与有丝分裂一样,也有两出现、两消失)联会交叉互换同源染色体联会 非姐妹染色单体
之间发生互换并
引起交叉 交叉互换使同源染
色体的两条非姐妹
染色单体发生遗传
物质的部分交换 联会:同源染色体的两两配对现象叫做联会。 四分体:在染色体发生联会后,每对同源染色体实际上含有4条染色单体,叫做四分体动物精子的形成过程精原细胞初级精母细胞四分体【思考题】:①、图中有几对同源染色体 ?
几条染色体 、几条染色单体 、几个DNA分子 ?
②、该细胞中有 个染色体组。
③、该细胞中有 个四分体 前期Ⅰ:主要变化:同源染色体 ;有时非姐妹染色单体进行 ,导致 。
(与有丝分裂一样,也有两出现、两消失)联会交叉互换基因重组2对4条8条8个22等于同源染色体的对数动物精子的形成过程 中期Ⅰ:主要变化:①、同源染色体的着丝点排列在赤道板的 ;②、每个着丝点的 与纺锤丝相连。(这是与有丝分裂不同的地方)精原细胞初级精母细胞四分体两侧一侧有丝分裂中期减数第一次分裂的中期动物精子的形成过程 中期Ⅰ:主要变化:①、同源染色体的着丝点排列在赤道板的 ;②、每个着丝点的 与纺锤丝相连。(这是与有丝分裂不同的地方)【思考题】:①、具有该图所示细胞的生物体,其染色体在该期的赤道板两侧有 种排列方式;每一个细胞只能实现其中的 种方式。精原细胞初级精母细胞四分体两侧一侧动物精子的形成过程 中期Ⅰ:主要变化:①、同源染色体的着丝点排列在赤道板的 ;②、每个着丝点的 与纺锤丝相连。(这是与有丝分裂不同的地方)【思考题】:①、具有该图所示细胞的生物体,其染色体在该期的赤道板两侧有 种排列方式;每一个细胞只能实现其中的 种方式。精原细胞初级精母细胞四分体两侧一侧21动物精子的形成过程【思考题】:①、此图所示细胞的每一极有 对同源染色体,有 个染色体组。
②、具有该图所示细胞的生物体非同源染色体自由组合的方式有 种;但每个细胞只能实现其中的 种。
③、该图所示细胞生物体能形成 种子细胞;该细胞能形成 种子细胞。精原细胞四分体初级精母细胞01 后期Ⅰ主要变化:①、同源染色体分离,并移向细胞的两极;
②、非同源染色体自由组合。动物精子的形成过程【思考题】:①、此图所示细胞的每一极有 对同源染色体,有 个染色体组。
②、具有该图所示细胞的生物体非同源染色体自由组合的方式有 种;但每个细胞只能实现其中的 种。
③、该图所示细胞生物体能形成 种子细胞;该细胞能形成 种子细胞。精原细胞四分体初级精母细胞0121动物精子的形成过程【思考题】:①、此图所示细胞的每一极有 对同源染色体,有 个染色体组。
②、具有该图所示细胞的生物体非同源染色体自由组合的方式有 种;但每个细胞只能实现其中的 种。
③、该图所示细胞生物体能形成 种子细胞;该细胞能形成 种子细胞。精原细胞四分体初级精母细胞01214动物精子的形成过程【思考题】:①、此图所示细胞的每一极有 对同源染色体,有 个染色体组。
②、具有该图所示细胞的生物体非同源染色体自由组合的方式有 种;但每个细胞只能实现其中的 种。
③、该图所示细胞生物体能形成 种子细胞;该细胞能形成 种子细胞。精原细胞四分体初级精母细胞012124减数分裂是遗传定律的细胞学基础1.遗传的第一定律:基因的分离定律 原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开导致位于其上的等位基因的分离2.遗传的第二定律:基因的自由组合定律 原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开时非同源染色体是自由组合的,导致位于其上的非等位基因自由组合动物精子的形成过程未期Ⅰ主要变化:细胞分裂二,染色体数目减半【思考题】:①、该图所示的细胞有 条染色体, 条染色单体, 对同源染色体,
个染色体组。精原细胞四分体初级精母细胞次级精母细胞2401减数第一次分裂(I )有丝分裂(II)减数分裂结果:不断补充精原细胞 i.减数第一次分裂间期ii.减数第一次分裂iii.减数第二次分裂结果:精原细胞 初级精母细胞
染色体复制但不加倍,DNA加倍观看图形结果:初级精母细胞 次级精母细胞
同源染色体(四分体)分离,染色体减半观看图形观看图形动物精子的形成过程减数第二次分裂精原细胞四分体初级精母细胞次级精母细胞精细胞请大家将减II和有丝分裂对比一下,能否发现一些共同的和不同的东西? 减II和有丝分裂基本相似,区别在于减II没有同源染色体(I )有丝分裂(II)减数分裂结果:不断补充精原细胞 i.减数第一次分裂间期ii.减数第一次分裂iii.减数第二次分裂结果:精原细胞 初级精母细胞
染色体复制但不加倍,DNA加倍观看图形结果:初级精母细胞 次级精母细胞
同源染色体(四分体)分离,染色体减半观看图形观看图形结果:次级精母细胞 精细胞
着丝点分裂,染色体数目不变(Ⅲ)变形观看图形(III)变形结果:精细胞 精子
增加精子的运动能力精细胞精子细胞核→精子头的主要部分
高尔基体→头部的顶体
中心体→精子的尾
线粒体聚集在尾的基部→线粒体鞘膜精 原 细 胞初级精母细胞次级精母细胞精 子 细 胞精 子复制
(交叉互换)
联会、四分体
同源染色体分离着丝点分裂
染色单体分开变形间期减数第一次分裂减数第二次分裂总结:精 原 细 胞有丝分裂【思考题】:减数分裂过程中,染色体的减半发生在 分裂,配子的种类取决于减数分裂的 .减数第一次分裂减数第一次分裂的后期(三)、减数第一次分裂与减数第二分裂的区别 不分裂分裂2n→n,减半n→2n→n,不变0→4n→2n2n→02a→4a→2a,减半2a→a,减半同源染色体联会、分离着丝点分裂,
染色单体分开(四)卵细胞的产生1.产生部位:卵巢2.产生过程:(I )有丝分裂(II)减数分裂观看图形动物卵细胞的形成过程卵原细胞初级卵母细胞第一极体卵细胞次级卵母细胞第二极体
(退化)四分体减数第一次分裂减数第二次分裂 染色体的行为变化相同:染色体复制了 次?细胞分裂了 次?结果是一个细胞分成了 个子细胞?子细胞中染色体数目与母细胞相比 ?1个精原细胞形成4个精子均等分裂
有变形过程1个卵原细胞生成1个卵细胞和3个极体
两次不均等分裂
无变形过程精子形成过程 卵细胞形成过程相同点不同点3.精子、卵细胞形成过程的异同(1)、内容的比较子细胞数目
细胞质
变 形124减半(2)、图像的比较【思考题】若A细胞完成整个的分裂过程,则能形成 个子细胞、 种子细胞,子细胞中有 对同源染色体;B细胞能形成 个子细胞、 种子细胞;若C细胞完成整个分裂过程,则能形成 个子细胞、 种子细胞, 个成熟的生殖细胞、 种成熟的子细胞, 成熟的子细 胞中有 对同源染色体,D细胞能形成 个子细胞、 种子细胞,其子细胞的名称叫 。241202411021第二极体和卵细胞1、内容的比较 一次一次两次一次存在且有联会和分离存在但无联会和分离比亲代细胞减半与亲代细胞相同有性生殖细胞体细胞个子细胞间不一定相同各子细胞间完全相同(五)有丝分裂和减数分裂的比较:全部真核生物进行有性生殖的生物各组织器官睾丸,卵巢(花药,胚囊)两个四个基因突变, 染色体变异基因突变, 基因重组, 染色体变异2、数目的比较(假设2N)2n 2n 2n 4n 2n 2n 2n 2n 2n n n n 2n n0→4n 4n 4n 0 0 0→4n 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0n n n 2n n n n n n 0 0 0 0 02a→4a 4a 4a 4a 2a 2a→4a 4a 4a 4a 2a 2a 2a 2a a时期2n4n染色体数染色单体数DNA分子数 减I减II减I前的间期3.减数分裂过程中几个规律性变化曲线图4、曲线的比较(以二倍体生物为例)【思考题】:①、A、B、C、D四个坐标曲线分别表示什么分裂的什么结构或物质的数量变化情况?请在图中分别标明。并在四个坐标中注明细胞分裂的时期。
②、 C坐标中:ab段的原因是 ;
cd段的原因是 ;
ef段的原因是 。
③、 D坐标中gh段的原因是 ;
ij段的原因是 ;
kl段的原因是 。DNA复制,DNA加倍细胞分裂为两个子细胞,细胞中的DNA减半细胞分裂为两个子细胞,细胞中的DNA减半细胞分裂为两个子细胞,细胞中的染色体减半着丝点一分为二,细胞中的染色体数目恢复细胞分裂为两个子细胞,细胞中的染色体减半谢谢莅临指导!第二章 遗传的细胞基础和胚胎工程
第一节 减数分裂和受精作用
【新课标要求】
1.说出减数分裂的概念及发生的部位
2.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化
解释同源染色体、联会、四分体等名词
尝试模型建构方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化,说明减数分裂的过程,说明减数分裂过程中的染色体和 DNA 的变化规律
概述减数第一次分裂的主要特征,减数第二次分裂的主要特征
区别减数分裂过程中各时期的典型图形,使用高倍镜,观察细胞的减数分裂,识别减数分裂不同阶段的染色体形态、数目和位置的变化
3.举例说明配子的形成过程, 区别精子与卵细胞的形成过程的差异
解释配子形成过程中染色体组合的多样性
概述配子的形成与生物个体发育的联系
4.举例说明受精过程 说明受精作用的概念、特点和意义
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用
【基础知识】
一、减数分裂和有性生殖细胞的形成
(一)、减数分裂的概念
1、范围: 。
2、时期: 。
3、过程: 。
4、特点: 。
5、结果: 。
【指点迷津】:
1、原始生殖细胞和成熟生殖细胞:
原始生殖细胞,如哺乳动物的精原细胞、卵原细胞,被子植物的小孢子母细胞、大孢子母细胞,原始生殖细胞是特殊的体细胞。与体细胞的相同点是:①、染色体数目相同,就二倍体生物而言,其染色体数目为2N;②、都能进行有丝分裂以增加自身的数目;与体细胞的不同点是原始生殖细胞还能进行减数分裂产生生殖细胞。成熟生殖细胞如精子、卵细胞。
2、减数分裂与有丝分裂
减数分裂包括连续的两次分裂,减数第一次分裂和减数第二次分裂,而每一次分裂也可以分为间期和分裂期,分裂期也可人为地分为前、中、后未四个时期。但要注意的是减Ⅱ分裂之前不出现间期或间期极短(即使出现间期,也无染色体的复制)
减数第一次分裂主要抓住同源染色体的行为和数量的变化:同源染色体联会形成四分体、非姐妹染色单体之间交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、染色体数目减半。减数第二次分裂与有丝分裂类似(对二倍体生物来说:有丝分裂有同源染色体但无同源染色体的行为和数量变化,减数第一次分裂有同源染色体也有同源染色体的行为和数量的变化,但减数第二次分裂无同源染色体),主要变化是染色体行为和数目的变化,染色体数目不减半。
(二)、精子的形成过程(以哺乳动物为例)
1、形成场所:
2、过程: Ⅰ.有丝分裂
Ⅱ.减数分裂
Ⅲ.变形
Ⅱ.减数分裂
1、减数第一次分裂
(1)、减数第一次分裂间期
主要变化: 。结果:每一条染色体上都有由一个着丝点连着的两条染色单体,精原细胞也变为了 。
【思考题】:设精原细胞中染色体数目为2n个=n对,则经过复制后的染色体的对数是 对。
【指点迷津】:同源染色体的三个条件:分别来自父母双方、形态和大小一般相同(性染色体XY不同)、能联会。
【思考题】:来自父母双方的二条染色体一定是同源染色体?形态大小相同的二条染色体一定是同源染色体?能联会的二个染色体一定是同源染色体?因此,同源染色体的主要条件是 。
(2)、前期Ⅰ:
主要变化:同源染色体 ;有时,非姐妹染色单体进行 ,导致 。(与有丝分裂一样,也有两出现、两消失)
【思考题】:①、图中有几对同源染色体?几条染色体、几条染色单体、几个DNA分子?
②、该细胞中有 个染色体组。
(3)、中期Ⅰ:
主要变化:①、同源染色体的着丝点排列在赤道板的 ;②、每个着丝点的 与纺锤丝相连。(这是与有丝分裂不同的地方)
【思考题】:①、具有该图所示细胞的生物体,其染色体在该期的赤道板两侧有 种排列方式;每一个细胞只能实现其中的 种方式。
(4)、后期Ⅰ
主要变化:①、同源染色体分离,并移向细胞的两极;②、非同源染色体自由组合。
【思考题】:①、此图所示细胞的每一极有 对同源染色体,有 个染色体组。
②、具有该图所示细胞的生物体非同源染色体自由组合的方式有 种;但每个细胞只能实现其中的 种。
③、具该图所示细胞的生物体能形成 种子细胞;该细胞能形成 种子细胞。
【指点迷津】:减数分裂是遗传定律的细胞学基础
1.遗传的第一定律:基因的分离定律
原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开导致位于其上的等位基因的分离
2.遗传的第二定律:基因的自由组合定律
原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开时非同源染色体是自由组合的,导致位于其上的非等位基因自由组合
(5)、未期Ⅰ
主要变化:细胞分裂二,染色体数目减半
【思考题】:①、该图所示的细胞有 条染色体, 条染色单体, 对同源染色体, 个染色体组。
2、减数第二次分裂
(1)、前期Ⅱ:与减Ⅰ末期相同 ,细胞叫 。
(2)、中期Ⅱ:染色体的行为与有丝分裂中期相同:着丝点排列在赤道板上,每个着丝点的两侧与纺锤丝相连。细胞的名称叫 。
(3)、后期Ⅱ:染色体的行为和数量与有丝分裂后期相同:染色体的着丝点一分为二,染色体数目暂时加倍,染色体平均分配并在纺锤丝的牵引下移向二极。细胞的名称叫 。
(4)、未期Ⅱ:染色体的行为与有丝分裂未期相同:染色体、纺锤体消失,重新出现核膜核仁,细胞缢裂为二(与减一前期大致相反)。细胞的名称叫 。
Ⅲ、变形:
精原细胞经减数分裂后形成的是精子细胞,精子细胞必须经过变形后才能形成精子,变形后头部含有细胞核和少量的细胞质,而在尾的基部有较多的细胞质(如线粒体),为尾部的摆动提供能量,从而保证受精作用的顺利实现;也是细胞质遗传特点之一(母系遗传)的基础之一。
【思考题】:减数分裂过程中,染色体的减半发生在 分裂,配子的种类取决于减数分裂的 分裂,
总结:
(三)、减数第一次分裂与减数第二分裂的区别
减数Ⅰ
减数Ⅱ
着丝点
不分裂
分裂
染色体
2n→n,减半
n→2n→n,减半
染色单体
0→4n→2n
2n→0
DNA
2n→4n→2n,减半
2n→n,减半
染色体主要行为
同源染色体联会、分离
着丝点分裂,染色单体分开
(四)、卵细胞的形成过程
1、场所:
2、过程:
3、精子与卵细胞形成过程的比较
(1)、内容的比较
精子形成过程
卵细胞形成过程
子细胞数目
细胞质的分裂
是否变形
相同点
染色体的行为变化相同:染色体复制了 次?细胞分裂了 次?结果是一个细胞分成了 个子细胞?子细胞中染色体数目与母细胞相比 ?
(2)、图像的比较
【思考题】:若A细胞完成整个的分裂过程,则能形成 个子细胞、 种子细胞,子细胞中有 对同源染色体;B细胞能形成
个子细胞、 种子细胞;若C细胞完成整个分裂过程,则能形成 个子细胞、 种子细胞, 个成熟的子细胞、 种成熟的子细胞,成熟的子细胞中有
对同源染色体,;D细胞能形成 个子细胞、 种子细胞,其子细胞的名称叫 。
(五)、有丝分裂与减数分裂比较
1、内容的比较
有丝分裂
减数分裂
发生范围
发生部位
发生时期
染色体复制次数
细胞分裂次数
子细胞染色体数
同源染色体
的主要行为
子细胞性质
子细胞数
子细胞间遗传物质
变异类型
2、数目的比较(以二倍体生物(2n)细胞核内的变化为例)
项 目
有丝分裂
子
细
胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
子
细
胞
?
间期
分裂期
前 中 后
间期
分裂期
前 中 后
间期
分裂期
前 中 后
① 染色体数
2n
2n 2n 4n
2n
2n
2n 2n 2n
n
n n 2n
n
② 染色单体数
0→4n
4n 4n 0
0
0→4n
4n 4n 4n
2n
2n 2n 0
0
③ 同源染色体对数
n
n n 2n
n
2n
2n 2n 2n
0
0 0 0
0
④ DNA分子数
2a→4a
4a 4a 4a
2a
2a→4a
4a 4a 4a
2a
2a 2a 2a
a
3.减数分裂过程中几个规律性变化曲线图
4、曲线的比较(以二倍体生物为例)
【思考题】:①、A、B、C、D四个坐标曲线分别表示什么分裂的什么结构或物质的数量变化情况?请在图中分别标明。并在四个坐标中注明细胞分裂的时期。
②、A、B中的实线和虚线各代表什么含义?
③、C坐标中:ab段的原
因是 ;Cd段的原因是
;ef段的原因是
。
④、D坐标中gh段的原因是 ;ij段的原因是 ;kl段的原因是 。
5、图像的比较
(1)、动物细胞、植物细胞分裂的辨别
看细胞质分裂方式:细胞板隔裂——植物细胞分裂;细胞膜缢裂——动物细胞分裂。
看细胞的外形特性:矩形有壁为植物细胞;圆形无壁一般为动物细胞。
(2)、雄性、雌性减数分裂的辨别
看细胞质分裂是否均等:均等分裂——雄性减数分裂或第一极体的分裂;不均等分裂——雌性减数分裂。
(3)、二倍体生物细胞分裂图像的鉴别
①、“三看识别法”(见右图)
一看染色体的数目(奇偶性);二看有无同源染色体;三看有无同源染色体的行为。这种方法简称“三看识别法”。
【指点迷津】:不要把有丝分裂后期和减数第二次分裂后期图像中姐妹染色单体分开后而形成的两个子染色体当作一对同源染色体。着丝点分裂的时期,看同源染色体应看细胞的每一极。
②、细胞分裂时期的辨别
有丝分裂
减数分裂
第一次分裂
第二次分裂
前
期
中
期
后
期
【思考题】:指出上述表格中各细胞分裂图像各是什么分裂的什么时期?各细胞分别叫什么名称?各细胞中的同源染色体对数、染色体数、染色单体数、DNA数、染色体组数分别是多少?
③、减数第二次分裂过程与有丝分裂过程的比较
A、有丝分裂中期的图像和减数第二次分裂中期的图像的比较:在有丝分裂过程中自始至终存在着同源染色体,而在减数第二次分裂过程中一般不存在同源染色体。
【指点迷津】:区分同源染色体的依据在高中生物阶段有两点:一是染色体的大小,同源染色体一般形状和大小相似或相同;二是着丝点位置,着丝点的位置有端着丝点,也有中间着丝点的,同源染色体的着丝点位置应是相同的。
有丝分裂中期(如图A)染色体数目一般是偶数,染色体两两相同,每个染色体中有2个染色单体,着丝点排列在赤道板的中央。
减数第二次分裂中期(如图B)染色体数目有奇数,也有偶数,但找不到两两相同的染色体,即不是大小不同,就是着丝点位置不同,说明没有同源染色体,但每个染色体中还有2个染色单体,如图B所示。
B、有丝分裂后期和减数分裂后期分裂图像的比较
有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的共同特征是:着丝点分裂,每个染色体的2条染色单体彼此分开成为2条染色体,在纺缍丝的牵引下分别移向细胞两极。
但不同之处是:有丝分裂后期的细胞中应有同源染色体(如图C),而减数第二次分裂后期的细胞中一般没有同源染色体(如图D)。在识图中应对移向同一方向(一极)的一组染色体进行分析。
(4)、单倍体和多倍体生物细胞分裂图像鉴别
【思考题】:左图所示的细胞可能是什么生物细胞什么分裂的什么时期?
。此图所示的细胞有 个染色体组;有 对同源染色体。
【思考题】:左图所示的细胞可能是什么生物细胞什么分裂的什么时期?
。此图所示的细胞有 个染色体组,此图代表的生物体的细胞分裂过程中最多会出现 个染色体组。若为胚乳细胞,则最多为 个染色体组。
【思考题】:左图所示的细胞可能是什么分裂的什么时期?细胞的名称叫什么?
。
【思考题】:左图所示的细胞可能是什么分裂的什么时期?细胞的名称叫什么?
【思考题】:左图所示细胞可能是什么生物的什么分裂的什么时期?
。
(六)、绘图
要能在理解减数分裂各期染色体行为和数量变化特点的基础上,科学、准确地绘制出四分体时期、中Ⅰ、后Ⅰ、中Ⅱ、后Ⅱ的图像。绘图的着重点在染色体行为和数量变化特点,细胞中的其他结构可省略。
二、受精作用
(一)、受精作用的概念: 。
(二)、受精作用的过程:精子的头部进入卵细胞、精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
(三)、受精作用的实质:精子核与卵细胞核融合的过程。
(四)、受精作用的细胞学基础
1、细胞膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
2、生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
【思考题】:防止多精入卵受精的屏障有 。
(五)、受精作用的特点:受精卵中的核物质(染色体)一半来自父方一半来自母方,而细胞质几乎全部来自卵细胞。
【思考题】:生殖细胞是上下代之间的桥梁,受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方,这就决定了细胞质遗传具有 特点。
【思考题】:(多选)下面是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,不正确的是
A、每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B、进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C、等位基因进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只产生一个卵细胞
D、雌雄配子的数量相等,且彼此结合的机会相等。
(六)减数分裂和受精作用的意义——对生物的遗传和变异都有重要意义
1、通过减数分裂和受精作用使生物亲、子代 保持恒定,对遗传有重要意义。
2、在减数分裂过程中存在基因突变、基因重组(前期Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,后期Ⅰ非同源染色体的非等位基因自由组合)和染色体变异,从而可以形成各种基因组成的生殖细胞,而雌雄生殖细胞的结合又是随机的,这样就可以形成各种基因型的合子,进而发育成各种变异类型的生物体,从而为生物的进化提供了大量的原始材料,有利于生物的的生存和进化,体现了有性生殖的优越性,也是生物界丰富多彩的重要原因之一。
【思考题】:如右图所示③过程进行的细胞分裂方式为 。①与③相比特有的变异是 。生物体经过如图所示过程产生的后代间性状存在差异的原因有
。同一双亲产生的后代间性状存在差异的主要原因是 。
第二章 遗传的细胞基础和胚胎工程
第一节 减数分裂和受精作用教案
一、新课标要求 :
●说出减数分裂的概念及发生的部位
●阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化
解释同源染色体、联会、四分体等名词
尝试模型建构方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化,说明减数分裂的过程,说明减数分裂过程中的染色体和 DNA 的变化规律
概述减数第一次分裂的主要特征,减数第二次分裂的主要特征
区别减数分裂过程中各时期的典型图形,使用高倍镜,观察细胞的减数分裂,识别减数分裂不同阶段的染色体形态、数目和位置的变化
●举例说明配子的形成过程, 区别精子与卵细胞的形成过程的差异
解释配子形成过程中染色体组合的多样性
概述配子的形成与生物个体发育的联系
●举例说明受精过程 说明受精作用的概念、特点和意义
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用
二、复习的重点和难点(复习知识目标)
从近几年的高考分析看,这部分内容的考查主要集中在:减数分裂过程中遗传物质的主要变化。考查的综合点有:减数分裂与有丝分裂的比较(判断细胞分裂方式、细胞中染色体数目、染色体组数目、同源染色体数目、DNA分子数目等的比较)以及与遗传规律的结合(遗传规律的细胞学基础)。
三、教学过程
向学生说明新课标要求:
1.减数分裂的过程:如减数分裂第一次分裂的主要特征,减数分裂第二次分裂的主要特征。
2.减数分裂中DNA、染色体、染色单体变化规律:DNA在分裂过程中复制一次减半两次;染色体复制一次减半一次;DNA和染色体变化曲线的分析。
3.减数分裂与有丝分裂的比较:减数第一次分裂与有丝分裂区别明显,第二次分裂与有丝分裂基本相似,但是减数第二次分裂中无同源染色体。
4.有丝分裂与减数分裂的图像的识别。
5.遗传规律的细胞学基础:如同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合。
6.减数分裂形成的有性生殖细胞的类型:如一个精原细胞产生的四个精子的情况。
问题引入(根据新课标要求知识点要求设计问题)
思考1:有丝分裂过程中,染色体复制了几次?细胞分裂了几次?结果是一个细胞分裂成几个子细胞?子细胞中染色体数目与母细胞相比如何
回答:1、1、2、相同
思考2:产生生殖细胞(精子、卵细胞)的细胞分裂方式可能是我们前面学过的有丝分裂吗?
回答:不是
思考3:如果精子和卵细胞是通过有丝分裂的方式形成的?……
回答:那么精子和卵细胞的染色体数与体细胞相同,都为2N,精卵结合形成的受精卵的染色体数就为4N,与事实不符。
思考4:如果上面的假设不合理,请你大胆地猜测一下精子和卵细胞中染色体是多少时能保证孩子的染色体数目与父母相同?
回答:为体细胞的一半(N)时。
思考5:导致有丝分裂过程中子细胞与母细胞染色体数目相同的原因是什么?
染色体复制1次,细胞分裂1次。
加倍——减半——恢复
思考6:那么,你认为染色体复制几次?细胞又分裂几次才能使精子和卵细胞中染色体数目减半?
回答:染色体复制一次,细胞分裂两次
根据以上的思考和分析,得出减数分裂的概念
减数分裂是指:细胞连续分裂两次,而染色体在细胞分裂的全部过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果,新产生的生殖细胞中染色体数目比原来的减少了一半。
(一)精子的产生(以哺乳动物为例)
1.产生部位:睾丸
2.产生过程:
(I )有丝分裂 结果:不断补充精原细胞
(II)减数分裂(i+ii+iii)
i.减数第一次分裂前的间期
结果:精原细胞→初级精母细胞。染色体复制但不加倍,DNA加倍
DNA复制,蛋白质合成,染色体复制,形成染色单体。
同源染色体: 是指在减数分裂过程中可以联会的两条染色体,分别来自父方和母方,一般形状和大小一般都相同。但是有形状和大小不一样的,例如X染色体和Y染色体。
ii.减数第一次分裂
结果:初级精母细胞 → 次级精母细胞。同源染色体(四分体)分离,染色体减半
联会:同源染色体的两两配对现象叫做联会。
四分体:在染色体发生联会后,每对同源染色体实际上含有4条染色单体,叫做四分体。
iii.减数第二次分裂
结果:次级精母细胞 → 精细胞。 着丝点分裂,染色体数目不变
问:请大家将减II和有丝分裂对比一下,能否发现一些共同的和不同的东西?
答:减II和有丝分裂基本相似,区别在于减II没有同源染色体
(III)变形
结果:精细胞→ 精子 使精子轻装上阵,加快精子的运动能力变成蝌蚪状
头部:保留了细胞核和少量的细胞质
尾部:保留了大量的线粒体,用于推动精子的运动
原始生殖细胞 → 精原细胞 → 初级精母细胞 → 次级精母细胞 → 精细胞 →精子
(2N=46) (2N=46) (N=23) (N=23) (N=23) (N=23)
(二)卵细胞的产生
产生部位:卵巢.产生过程:
(I )有丝分裂
(II)减数分裂(i+ii+iii)
原始生殖细胞 卵原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 卵细胞(N=23)
(N=46) (N=46) (N=46) (N= 23) 第二极体(N=23)
第一极体 第二极体(N=23)
第二极体(N=23)
(三)精子、卵细胞形成过程的异同不同点(省略)相同点染色体的行为变化相同:染色体复制了 1 次?细胞分裂了 2 次?结果是一个细胞分成了 4 个子细胞?子细胞中染色体数目与母细胞相比 1:2 ?
(四)减数分裂是遗传定律的细胞学基础
1.遗传的第一定律:基因的分离定律
原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开导致位于其上的等位基因的分离
2.遗传的第二定律:基因的自由组合定律
原因:减数分裂第一次分裂后期同源染色体的分开时非同源染色体是自由组合的,导致位于其上的非等位基因自由组合
(五)形成的生殖细胞的类型的问题I.精子的类型问:两对基因位于两对同源染色体上,一个AaBb的精原细胞能产生几种类型的精子?
答:2种,AB、ab或Ab、aB,4个精子两两相同(2+2)
问:两对基因位于两对同源染色体上,n个AaBb的精原细胞能产生几种类型的精子?
答:4种,因为有n个精原细胞,数量很大。所以形成的精子类型为22 。
总结:一个精(卵)原细胞产生的四个生殖细胞为两两相同(基因型)的细胞
(六)比较:减数分裂和有丝分裂(省略)
(七)减数分裂过程中几个规律性变化曲线图
(八)有丝分裂与减数分裂图像的区分
第一看染色体数目
奇数(一定是减II)
偶数:进入第二看有无看同源染色体
第二看有无看同源染色体
无:一定是减II
有:进入第三看同源染色体的行为第三看同源染色体的行为若有联会、配对、四分体,同源染色体着丝点位于赤道板两侧则是减II
无特殊行为:一定是有丝分裂
二、受精作用受精作用:是指精子与卵细胞结合成受精卵(合子)的过程。
三、减数分裂和受精作用的意义
1.通过减数分裂,使配子中染色体数目减少了一半,经过受精作用产生的合子,又恢复了亲代的染色体数目。
2.因此,减数分裂和受精作用对于维持不同种生物染色体数目的恒定,以及生物遗传性状的相对稳定都具有重要意义。
总结:减数分裂与有丝分裂的比较(判断细胞分裂方式、细胞中染色体数目、染色体组数目、同源染色体数目、DNA分子数目等的比较)