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1、減數(shù)分裂中的染色體行為
學(xué)習(xí)目標(biāo)
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.能說出精子與卵細(xì)胞的形成過程。
2.能理解受精作用的實(shí)質(zhì)。
3.會(huì)分析減數(shù)分裂的意義。
重點(diǎn):精子和卵細(xì)胞形成的異同。
難點(diǎn):精子和卵細(xì)胞形成的過程。
一、精子與卵細(xì)胞的產(chǎn)生和受精(以哺乳動(dòng)物為例)
1.精子的產(chǎn)生
(1)場(chǎng)所:哺乳動(dòng)物的睪丸。
(2)過程:當(dāng)雄性動(dòng)物性成熟后,睪丸里的一部分精原細(xì)胞(2n)通過減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(n),次級(jí)精母細(xì)胞再通過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生四個(gè)精細(xì)胞(n)。精細(xì)胞再經(jīng)過一系列的形態(tài)變化,最后形成四個(gè)精子(n)。
(3)數(shù)量變化:
1個(gè)精原細(xì)胞(2n)→1個(gè)初
2、級(jí)精母細(xì)胞(2n)→2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(n)→4個(gè)精細(xì)胞(n)→4精子(n)
2.卵細(xì)胞的產(chǎn)生
(1)場(chǎng)所:哺乳動(dòng)物的卵巢。
(2)過程:當(dāng)雌性動(dòng)物性成熟后,卵巢里的卵原細(xì)胞(2n)通過減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生一個(gè)較大的次級(jí)卵母細(xì)胞(n)和另一個(gè)較小的第一極體(n)。次級(jí)卵母細(xì)胞(n)再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂也產(chǎn)生兩個(gè)大小不同的細(xì)胞,大的為卵細(xì)胞(n),小的為第二極體(n);另外,第一極體也分裂為兩個(gè)第二極體,以后三個(gè)極體都退化消失。所以一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂后只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞(n)。
(3)數(shù)量變化:
1個(gè)卵原細(xì)胞(2n)→1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞(2n)→1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(n)→1個(gè)卵細(xì)胞
3、(n)
3.受精作用
(1)概念:精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過程。
(2)本質(zhì):細(xì)胞核的融合。
(3)染色體數(shù)目變化:恢復(fù)到原來體細(xì)胞的染色體數(shù)目。
預(yù)習(xí)交流
我國的國寶大熊貓是進(jìn)行有性生殖的生物,它之所以能保持前后代染色體數(shù)目的恒定,是因?yàn)樵谟行陨持幸M(jìn)行兩個(gè)重要的過程,這兩個(gè)過程是什么?
答案:減數(shù)分裂和受精作用。
二、減數(shù)分裂的意義
1.減數(shù)分裂和受精作用可保持生物染色體數(shù)目的恒定。
2.減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能,為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ),有利于生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和進(jìn)化。
預(yù)習(xí)交流
減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能,這是因?yàn)樵跍p數(shù)分裂時(shí),會(huì)產(chǎn)生很多種
4、類的配子,那么,形成配子多樣性的原因是什么?
答案:(1)減數(shù)第一次分裂后期,非同源染色體自由組合。
(2)減數(shù)第一次分裂前期(四分體時(shí)期),同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換。
一、精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生(以哺乳動(dòng)物為例)
1.產(chǎn)生精子的場(chǎng)所在哪里?
答案:在雄性性腺(睪丸)中。
2.產(chǎn)生精子的細(xì)胞是什么細(xì)胞?
答案:精原細(xì)胞。
3.請(qǐng)寫出精子的形成過程,并說明在精子形成過程中染色體的行為。
答案:1個(gè)精原細(xì)胞1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞4個(gè)精子
4.產(chǎn)生卵細(xì)胞的場(chǎng)所在哪里?
答案:在雌性性腺(卵巢)中。
5.產(chǎn)生卵細(xì)胞的細(xì)胞是什么細(xì)胞?
答案
5、:卵原細(xì)胞。
6.請(qǐng)寫出卵細(xì)胞的形成過程,并說明在卵細(xì)胞形成過程中染色體的行為。
答案:
下圖中,表示次級(jí)卵母細(xì)胞繼續(xù)分裂過程中染色體平均分配的示意圖是( ?。?。
答案:B
解析:次級(jí)卵母細(xì)胞繼續(xù)分裂到減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒一分為二,染色單體成為染色體在紡錘絲的牽引下向兩極移動(dòng),且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂。
精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生過程比較
二、減數(shù)分裂過程中核內(nèi)染色體和DNA
某生物體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N,核DNA數(shù)為2C,進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞過程中,染色體數(shù)、染色單體數(shù)、核DNA數(shù)會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化,請(qǐng)合作完成下列問題。
1.完成下列表格。
分裂
6、
時(shí)期
間期
減數(shù)第一次分裂
減數(shù)第二次分裂
前
中
后
末
前
中
后
末
染色體
2N
DNA
2C→4C
染色單體
0→4N
答案:
分裂
時(shí)期
間期
減數(shù)第一次分裂
減數(shù)第二次分裂
前
中
后
末
前
中
后
末
染色體
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
2N
2N→N
DNA
2C→4C
4C
4C
4C
4C→2C
2C
2C
2C
2C→C
染色單體
0→4N
4N
4
7、N
4N
4N
2N
2N
2N→
0
0
2.請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目變化曲線。
答案:
3.請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出減數(shù)分裂過程中DNA含量變化曲線。
答案:
初級(jí)精母細(xì)胞變成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)( )。
A.染色體數(shù)目減半,DNA分子數(shù)目減半
B.染色體數(shù)目減半,DNA分子數(shù)目加倍
C.染色體數(shù)目不變,DNA分子數(shù)目加倍
D.染色體數(shù)目不變,DNA分子數(shù)目減半
答案:A
解析:初級(jí)精母細(xì)胞變成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí),發(fā)生了減數(shù)第一次分裂。由于同源染色體分離并平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半,同時(shí)DNA分子數(shù)目也減半。
1.
8、減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂,兩者既有相似性,又有差異性,現(xiàn)列表比較如下:
比較項(xiàng)目
有絲分裂
減數(shù)分裂
不同點(diǎn)
分裂細(xì)胞類型
體細(xì)胞
動(dòng)物精巢或卵巢中的原始生殖細(xì)胞
同源染色體行為
無聯(lián)會(huì)
有聯(lián)會(huì),出現(xiàn)四分體
細(xì)胞分裂次數(shù)
1次
2次
子細(xì)胞數(shù)目
2個(gè)
雄為4個(gè),雌為1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體
最終子細(xì)胞染色體數(shù)
與親代細(xì)胞相同
比親代細(xì)胞減少了一半
子細(xì)胞類型
體細(xì)胞
精細(xì)胞或卵細(xì)胞
相同點(diǎn)
染色體復(fù)制一次,都出現(xiàn)紡錘絲
2.有絲分裂、減數(shù)分裂與受精作用過程中染色體數(shù)目和DNA含量的規(guī)律性變化
圖1
圖2
三、受精作用及減數(shù)分裂
9、的意義
1.受精卵中核遺傳物質(zhì)來源于哪里?
答案:受精卵中核遺傳物質(zhì)一半來自精子,一半來自卵細(xì)胞。
2.受精卵中全部遺傳物質(zhì)中來源于卵細(xì)胞的和精子的一樣多嗎?
答案:不一樣多。受精卵中全部遺傳物質(zhì)來自卵細(xì)胞的多于來自精子的。因?yàn)槭芫阎械募?xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。
3.減數(shù)分裂和受精作用有什么意義?
答案:(1)在受精卵內(nèi)精核和卵核發(fā)生融合,所以受精卵的染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來體細(xì)胞的染色體數(shù)目。
(2)減數(shù)分裂形成的配子的染色體組成具有多樣性,導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異;受精時(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合又具有隨機(jī)性,所以同一雙親的后代也必然出現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進(jìn)
10、化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。
下列有關(guān)受精作用的敘述中,錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( ?。?。
A.受精卵中的全部遺傳物質(zhì)來自父母雙方的各一半
B.受精時(shí),精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核相互融合
C.受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同
D.受精卵中的染色體來自父母雙方的各一半
答案:A
解析:受精作用是精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵的過程,在此過程中精子只有頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面。精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞以后,精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合在一起,形成受精卵的細(xì)胞核,所以受精卵中的染色體一半來自父方,一半來自母方,使受精卵的染色體恢復(fù)到本物種體細(xì)胞中染色體的數(shù)目;因?yàn)檫z傳物質(zhì)并不是全部存在于染
11、色體上,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體中也有少量的遺傳物質(zhì)(DNA),而受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞,所以母方比父方多提供細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)。
1.精子與卵細(xì)胞的數(shù)目和種類的歸納(不考慮交叉互換)
精子數(shù)目及種類
卵細(xì)胞數(shù)目及種類
一個(gè)精原細(xì)胞
雄性個(gè)體
一個(gè)卵原細(xì)胞
雌性個(gè)體
含兩對(duì)同源染色體
4個(gè),2種
多個(gè),4種
1個(gè),1種
多個(gè),4種
含n對(duì)同源染色體
4個(gè),2種
多個(gè),2n種
1個(gè),1種
多個(gè),2n種
2.生物體的細(xì)胞分裂與受精作用
1.卵細(xì)胞和精子在形成過程中的不同點(diǎn)是( ?。?
A.染色體復(fù)制 B.細(xì)胞質(zhì)的分裂
C.紡
12、錘絲的形成 D.染色體著絲粒分裂
答案:B
解析:精子的形成過程中細(xì)胞質(zhì)分裂方式是均等分裂;而初級(jí)卵母細(xì)胞形成次級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞形成卵細(xì)胞的過程中細(xì)胞質(zhì)則是不均等分裂。
2.某一性別的果蠅在減數(shù)分裂時(shí),僅考慮非同源染色體的自由組合,可形成多少種不同類型的配子?( ?。?
A.24 B.42 C.44 D.82
答案:A
解析:果蠅染色體數(shù)為2n=8,也就是每個(gè)性原細(xì)胞中有4對(duì)同源染色體,根據(jù)公式2n得出A選項(xiàng)正確。
3.下列關(guān)于精子的形成過程的敘述正確的是( ?。?。
A.精子的形成是在睪丸中完成的
B.精原細(xì)胞只能進(jìn)行減數(shù)分裂
13、C.減數(shù)分裂完成時(shí),即可形成精子
D.人的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),僅非同源染色體自由組合即可產(chǎn)生223種精子
答案:D
解析:哺乳動(dòng)物精子的形成是在睪丸中完成的。精原細(xì)胞既能進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生精原細(xì)胞,又能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生精子。減數(shù)分裂完成時(shí),形成的是精細(xì)胞,進(jìn)一步變形后才可成為精子。
4.在減數(shù)分裂后期Ⅰ,染色體在移向細(xì)胞兩極的過程中( )。
A.移向同一極的父方和母方染色體隨機(jī)地組合
B.通常母方染色體移向一極而父方染色體移向另一極
C.父方和母方染色體中各有一半移向一極,另一半移向另一極
D.未發(fā)生交叉互換的染色體移向一極,發(fā)生交叉互換的染色體移向另一極
答案:A
解
14、析:減數(shù)分裂后期Ⅰ,同源染色體彼此分離,此時(shí)非同源染色體自由組合,所以父方和母方染色體隨機(jī)組合。
5.下圖哪個(gè)不可能是正常情況下該生物(體細(xì)胞如下圖)所產(chǎn)生的生殖細(xì)胞( )。
生物體細(xì)胞
答案:A
解析:該生物產(chǎn)生的正常生殖細(xì)胞不可能含同源染色體。
6.如下圖所示,橫軸表示細(xì)胞周期,縱軸表示一個(gè)細(xì)胞中染色體或DNA分子的數(shù)目,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。
(1)表示有絲分裂細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的是圖______,核DNA分子數(shù)目變化的是圖______。
(2)表示減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的是圖______,核DNA分子數(shù)目變化的是圖______。
(3)圖中AB數(shù)目變
15、化的原因是______________________________。CD數(shù)目變化的原因是_________________________________________________________________________。
答案:(1)B C?。?)D A (3)著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為兩條染色體,因此染色體數(shù)目加倍 著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為兩條染色體,染色體上的DNA也隨之平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去,因此DNA數(shù)目減半
解析:有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,因此核DNA分子在間期就已經(jīng)增加了一倍,但由于復(fù)制的姐妹染色單體連在一個(gè)著絲粒上,因此染色體數(shù)目沒變。由此可知,圖A、C表示1個(gè)細(xì)胞中核DNA分子數(shù)目的變化。圖B、D表示的是染色體數(shù)目的變化。比較圖中的有絲分裂和減數(shù)分裂關(guān)鍵是看分裂最終形成的每個(gè)子細(xì)胞中染色體或核DNA分子的數(shù)目,若與分裂前的細(xì)胞一樣,那么表示有絲分裂;如果子細(xì)胞中的染色體或核DNA數(shù)目減半,則表示減數(shù)分裂。
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