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1、从受精卵谈起受精作用教学设计受精作用教学设计1前端分析1.1学习须要分析受精作用的过程属于事实性学问,须要学生进行识记。减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量改变规律属于原理、定理和规律类的规则,属于概念型学问,学生在习得这一规则之后,可迁移至相像情境中进行应用。1.2学生特性分析学生对于受精作用已经有了大致的认知,知道是1枚精子与1枚卵细胞结合形成受精卵的过程。学生原有的认知结构中,原始生殖细胞经过减数细胞形成的精子和卵细胞中只含有体细胞一半数目的染色体,以及精子和卵细胞的染色体组成类型的多样性等相关学问对于受精作用的学习具有很重要的价值,在学习时须要老师通过肯定的形式赐予适时激活。对
2、于数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量改变规律的学习,学生在必修一分子与细胞细胞增殖的学习中,已经习得了有丝分裂过程中各个不同时期,1个细胞(或1个细胞核)内染色体、染色单体和DNA分子数目以及每条染色体上DNA分子数目的改变规律,因此也须要老师在组织学生进行学习时,通过肯定的方式帮助学生激活、提取、整合和组织。1.3学习内容分析受精作用,是一个生物学的定义性概念,属于概念性学问。数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量改变规律,是一个原理、定理和规律,属于概念型学问。有丝分裂和减数分裂过程中细胞分裂图像的识别,属于才智技能的学习,是一种程序性学问。2.学习目标的阐明举例说明受精作用的
3、过程。理解减数分裂和受精作用的意义。能够在详细情境中应用减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量改变的数学模型解决问题。能够在详细情境中识别有丝分裂和减数分裂过程中各时期的细胞分裂图像。3.教学策略的制定与教学媒体的选择和应用先学习受精作用,再学习数量改变模型,最终学习图像的识别。3.1导入的策略与媒体的选择应用复习回顾上一课时学习的原始生殖细胞内同源染色体的对数n与减数第一次分裂后期染色体的排列组合方式的类型(2n-1)以及能产生的不同染色体组成配子的类型(2n)之间的关系,结合人体1个细胞内含有23对同源染色体的事实,让学生初步理解减数分裂与受精作用对有性生殖和生物的进化带来的主动意义,
4、使学生认同个体的独特性和优越性。3.2受精作用学习时的策略与媒体的选择应用受精作用发生的场所,受精作用发生时精子的筛选淘汰机制,受精作用的详细过程,受精卵细胞质的来源与细胞核内染色体(质)的来源。3.3减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量改变的数学模型学习的策略与媒体的选择应用首先,激活学生体内关于染色体的记述依据、染色单体的计数规则,以及1个细胞内、1个细胞核内和每条染色体上DNA分子数目等相像参数的不同含义,复习有丝分裂过程中3个指标的连续改变模型。接着,再引导学生建构减数分裂过程中1个细胞内染色体数目改变的数学模型,使学生理解减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。然后
5、,再按部就班的学习染色单体和DNA数量改变的数学模型,再进拓展至1个细胞核内的各种模型的学习。最终,再学习每条染色体上DNA分子数目的改变模型。在完成上述模型建构的过程中,要先选择建构表格类数学模型(数阵),再转化为坐标曲线的形式,甚至是柱形图的形式。在完成上述模型的建构之后,还要供应给学生各种梯度的变式训练,从而真正的转化为学生自己的实力。在进行上述矩阵的建构时,要留意引导学生从各项指标的关键改变点入手,分析不同指标改变的缘由和结果。如一个细胞内的染色体数目的改变包括加倍和减半两种关键改变点。加倍的缘由在于着丝点的分裂,而不在于间期染色体的复制,所以有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期染色
6、体数目都不发生改变,在有丝分裂的后期和减数其次次分裂的后期染色体数目短暂加倍;减半的缘由在于细胞彻底的一分为二,所以有丝分裂、减数第一次分裂和减数其次次分裂的末期结束时,一个细胞内的染色体数目均会减半。再如,假如分析的是一个细胞核内的染色单体的改变,仍要把握住其关键改变点,有3个,即单体出现点(间期DNA复制)、单体减半点(减数第一次分裂末期起先时)和单体消逝点(有丝分裂后期和减数其次次分裂的后期着丝点分裂)。3.4有丝分裂与减数分裂过程中细胞分裂图像识别学习的策略与媒体的选择应用引导学生建构有丝分裂和减数分裂图像识别的检索表或者流程图:3.4.1推断有无同源染色体通常有两种常用的方法:第一种
7、方法叫定义法,是指依据同源染色体的定义,通过推断细胞中是否存在大小相同、形态相同和来源不同的染色体来进行推断;其次种方法叫染色体数目法,是指依据同源染色体总是成对出现的特点,假如细胞内染色体的条数是奇数,则说明没有同源染色体,若为偶数,则不肯定有也不肯定无。除了这两种常见对的方法,也可以依据同源染色体的特别行为进行推断:假如出现了同源染色体的特别行为,则肯定有同源染色体且确定位于件数第一次分裂;若没有出现同源染色体的特别行为,就无法推断是有或者无同源染色体了。3.4.2对于同源染色体的特别行为的有无这一特征的回顾,首先让学生回忆减数第一次分裂过程中具有但有丝分裂过程不具有的特别现象,学生马上会
8、回忆起联会,接下来接着追问减数第一次分裂的前期还可能有哪些有丝分裂所不具有的特征,学生就会想起交叉互换,然后根据时间依次,依次引导学生回忆起减数第一次分裂的中期和后期的特别现象,即同源染色体的着丝点排布在平行于赤道板的两个平面上和同源染色体分别。最终,将这些特征归类为同源染色体的特别行为。4.教学反思4.1不借助于多媒体和导学案,干脆利用黑板,在绘制减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数目改变规律的表格时,耗费了较多的时间,同时,大多数学生也会马上将黑板上的表格整理到笔记或者课本上,耗费了很长的时间。应当同时克服ppt演示不利于学生整理笔记的缺点和板书板画耗费时间的缺点,提前印制导学案是
9、值得去实践的一种方法。4.2介于上述问题,同时,部分学生原有的相关学问遗忘也是这节课在规则和高级规则的变式训练上时间不够充裕,导致课堂效益不够好。这一问题,也值得去充分挖掘导学案的前测的测评和激活功能。2.1.2受精作用教学案 人教版必修二生物2.1.2受精作用教学案第2课时受精作用 一、配子中染色体组合的多样性(阅读教材P2324)在减数分裂过程中,配子中染色体组合的多样性:1同源染色体分别的同时,非同源染色体表现为自由组合。2同源染色体联会时,四分体中的非姐妹染色单体简单发生交叉互换。二、受精作用(阅读教材P2425)1定义:卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2过程3结果:受精卵
10、中的染色体数目又复原到体细胞中的数目,其中有一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。4意义(1)子代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。(2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)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意义。 重点聚焦1配子中染色体的组合为什么是多种多样的?2什么是受精作用?3受精作用对于生物的遗传有什么重要意义?共研探究某生物体细胞中有n对同源染色体。请分析作答:1若该动物为雄性(1)该生物体的一个精原细胞在减数分裂过程中若发生交叉互换,则可以产生4种类型的精子。(2)在不发生交叉互换的状况下,此生物体可产生精原细胞的种
11、类、次级精母细胞的种类、精子的种类分别是1、2n、2n。2若该动物为雌性(1)一个卵原细胞在减数分裂过程中若发生交叉互换,则可以产生1种类型的卵细胞。(2)一个卵原细胞在减数分裂过程中若不发生交叉互换,则可以产生1种类型的卵细胞。3从配子的形成分析,生物遗传的多样性的缘由有(1)四分体时期,非姐妹染色单体间互换部分遗传物质。(2)减数第一次分裂后期,非同源染色体的自由组合。 总结升华1减数分裂产生配子的种类(1)若是一个个体,则可产生2n种配子,n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)若是一特性原细胞,则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如YyRr基
12、因型的个体产生配子状况如下:项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)2.配子来源的推断方法(1)若两个精细胞中染色体完全相同,则它们可能来自于同一个次级精母细胞。(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”,则它们可能来自于同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。(3)若两个精细胞中的染色体有的相同,有的互补,只能判定它们可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。产生配子时,要看是否存在交叉互换,交叉互换会增
13、加配子的种类。如一个含n对同源染色体的生物,发生交叉互换时产生配子种类大于2n种。 对点演练1图1表示某动物的精原细胞,该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是图2中的()解析:选B细胞在减数分裂过程中发生同源染色体分别、非同源染色体自由组合;假如该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换,则一个精原细胞通过减数分裂过程连续两次细胞分裂后,会产生四个染色体各不相同的精子,选项C中的四个精子染色体没有发生互换;选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。共研探究结合教材P2425,探讨下列问题:1精细胞变形为蝌蚪状的精子,使细胞核内的染色体集中在头部,瘦长的尾部获
14、得运动实力,利于受精。2精卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白,相互融合体现了膜的流淌性。3受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,但不能认为父母双方各为后代供应一半的遗传物质,因为细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。4受精作用的实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。 总结升华1减数分裂与受精作用过程分析(1)减数分裂结果分析:经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞的削减一半。图示中配子的染色体数目只有体细胞的一半,并且没有同源染色体。(2)受精作用结果分析:经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)。图中受
15、精卵的染色体数复原为体细胞染色体数,且出现同源染色体。2曲线分析(1)细胞中核DNA含量改变曲线:ab段为减数第一次分裂前的间期,bc段为减数第一次分裂,cd段为减数其次次分裂,即ad段为减数分裂。e点表示正在进行受精作用。eg段为受精卵的有丝分裂,其中ef段为有丝分裂间期,fg段为分裂期。(2)细胞中染色体数改变曲线:a表示减数第一次分裂前的间期及减数第一次分裂,b表示减数其次次分裂。c表示受精作用。d表示受精卵的有丝分裂。(1)受精卵是新个体的第一个细胞,其分裂是新个体发育的起点。(2)精子和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。(3)受精作用中,精子和卵细胞的随机结
16、合是遗传规律的重要条件之一。 对点演练2推断正误(1)受精时,精子全部进入卵细胞中。()(2)受精时,可发生多个精子与一个卵细胞结合的现象。()(3)受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。()(4)就有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定有重要作用。()答案:(1)(2)(3)(4)3下列有关受精作用的叙述,错误的是()A精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面B精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合C受精后,卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢D受精后的卵细胞能阻挡其他精子的进入解析:选C受精前,卵细胞代谢缓慢,受精过程使卵细胞变得非常活跃,然后受精卵
17、快速进行细胞分裂、分化,起先个体发育的过程。 1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:选D减数分裂产生的配子染色体数目削减一半,雌雄配子结合,完成受精作用,染色体数目复原到体细胞的数目,因此,减数分裂和受精作用对于维持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变更。2精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程称为()A细胞识别B细胞融合C受精作用D细胞分化解析:选C受精作用就是指精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程,其实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合的过程
18、。3果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d),在不发生交叉互换状况下,它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子()A2种B4种C8种D16种解析:选A一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体,在不发生交叉互换状况下,减数分裂都只形成2种类型的精子。4如图为高等生物的生活史示意图,据图回答下列问题:(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)假如该图表示被子植物的生活史,那么个体发育的起点是从_起先的,主要进行_分裂。(4)假设成体的染色体数目为20条,那么图中和的染色体数目依次为_。解析:生物体发育成熟后通过减数分
19、裂产生有性生殖细胞,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。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 1地球上生物界绚丽多彩,体现了生物物种的多样性。下列与生物的多样性无关的是()ADNA分子和蛋白质分子的多样性B配子形成过程中染色体组合的多样性C受精作用过程中配子结合的随机性D组成生物体的化学元素种类的多样性解析:选D组成生物体的化学元素有许多种,但组成不同生物体的化学元素的种类基本相同。2减数分裂产生的配子内,染色体组成具有多样性,主要取决于(
20、)A同源染色体的复制B同源染色体的联会和分别C非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合D染色体着丝点的分裂解析:选C减数分裂过程中,联会时非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组合的多样性。3某雄性动物(基因型为AaBbCc,三对基因位于三对同源染色体上)的一个初级精母细胞在四分体时期,一对同源染色体的非姐妹染色单体上含A、a基因的部位发生了交叉互换。该细胞以后进行正常的减数分裂,产生的精子类型有()A1种B2种C4种D8种解析:选C解题时最好画出四分体时期的染色体组成,注明染色单体上的基因,含A、a的部位互换,姐妹染色单体上的基因有所不
21、同,用图解表示出减数分裂的过程,可得出一个精原细胞会产生4个精子,且有4种类型。440个初级卵母细胞和5个初级精母细胞,假如全部发育成熟,受精后最多可能产生的新个体的数目是()A10个B40个C15个D20个解析:选D一个初级卵母细胞最终形成一个卵细胞,而一个初级精母细胞最终形成4个精子,因此,40个初级卵母细胞形成40个卵细胞,5个初级精母细胞形成20个精子,受精后,最多能形成20个受精卵,发育成20个新个体。5下列有关受精作用的叙述,正确的是()A发生受精作用时,精子尾部的线粒体全部进入卵细胞B受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同C受精卵中的遗传物质,来自父母双方的各占一半D
22、雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关解析:选B发生受精作用时,只有精子的头部进入卵细胞,而尾部留在了外面,因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞,A项错误。经过减数分裂,产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半,再经过雌雄配子的结合,受精卵中染色体数目复原为正常体细胞中染色体数目,B项正确。受精卵中的核遗传物质,一半来自父方,一半来自母方,而细胞质中的遗传物质几乎全部来自于母方,C项错误。减数分裂形成的配子中染色体组成的多样性,再加上受精时雌雄配子的随机组合,必定导致产生的后代具有多样性,D项错误。6从某动物的睾丸中取出的两个精细胞,其染色体组成如图所示。假如不考虑染色体交叉互换,关于这两
23、个精细胞来源的揣测,错误的是() A可能来自同一个精原细胞B可能来自同一个初级精母细胞C可能来自两个初级精母细胞D可能来自同一个次级精母细胞解析:选D图中两个细胞的染色体形态不同,因此不行能来自同一个次级精母细胞。7精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵,在受精卵中()A细胞核的遗传物质完全来自卵细胞B细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞C细胞核和细胞质中的遗传物质都平均来自精子和卵细胞D细胞中的养分由精子和卵细胞各供应一半解析:选B受精卵的细胞核内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完全来自卵细胞;细胞的养分物质存在于细胞质中,绝大多数由卵细胞供应。8如图表示在动物不同生
24、命活动过程中,细胞内染色体的改变曲线,下列叙述正确的是()Aa过程没有姐妹染色单体Bb过程细胞数目不变Cc过程发生细胞识别和融合Dd过程没有同源染色体解析:选Cab过程中染色体数目减半,代表减数分裂,a过程属于减数第一次分裂,发生同源染色体的分别,含有姐妹染色单体,A错误;b过程是减数其次次分裂,细胞数目加倍,B错误;c过程染色体数目加倍,表示精卵细胞的融合,C正确;d过程表示受精卵进行有丝分裂,精卵结合后就会含有同源染色体,D错误。9下列关于高等动物减数分裂形成配子及受精作用的描述,正确的是()A每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B等位基因进入卵细胞的几率并不相等,因为一次减数分裂只
25、形成一个卵细胞C进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质D雌、雄配子彼此结合的几率相等,因为它们的数量相等解析:选C在卵细胞形成过程中,细胞质的安排是不均等的;在减数分裂过程中,等位基因进入配子的几率是相等的;高等动物进行减数分裂形成的雄配子数量要远远多于雌配子。10如图表示某个生物体(基因型为AaCcDd)的精细胞,依据细胞内基因的类型,推断其精细胞至少来自()A2个精原细胞B4个精原细胞C3个精原细胞D5个精原细胞解析:选B在不发生交叉互换的状况下,一个初级精母细胞可以产生两个基因型互补的次级精母细胞,一个次级精母细胞可产生两个相同的精细胞。依据分别定律和自由组合定律可知,和、和、和、和
26、分别来自同一个精原细胞,因此题干中的8个精细胞至少来自4个精原细胞。11同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换会增加产生配子的种类。若某基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了4个基因型分别为AB、aB、Ab、ab的精子,请推想这两对等位基因的位置()A位于两对同源染色体上B位于一对同源染色体上C无法推断D位于一对或两对同源染色体上解析:选D一般状况下,一个精原细胞减数分裂只能产生2种类型的精子,但位于一对同源染色体或两对同源染色体上的两对等位基因若发生交叉互换,都可产生4种类型的精子。12如图表示二倍体生物细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的改变,下列分析不正确的是()
27、AM点细胞中的DNA含量正好是L点细胞中的2倍B二倍体生物细胞中OP段染色体加倍的缘由是着丝点的分裂CLM段所示过程与细胞膜的流淌性有关D图中BC段、FG段可能会发生基因突变解析:选A细胞中的DNA包含了核DNA和细胞质DNA,受精作用使核DNA加倍,但细胞质DNA并未加倍;OP段为有丝分裂后期,染色体加倍的缘由是着丝点的分裂;LM段表示受精作用,精卵细胞的融合与细胞膜的流淌性有关;基因突变发生在DNA复制时(BC段、FG段)。13下列示意图分别表示某动物(2n4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答:(1)图1中a、b、c表示染色单
28、体的是_,图1中各时期对应的细胞中存在同源染色体的是_。(2)图1中的数量关系对应于图2中_,由变为,相当于图2中_过程。(3)图2中乙细胞产生的子细胞名称为_。解析:由题干及题图分析可知,该动物为雌性。(1)依据图1中a、b、c的数量改变可知,b从0840,由此表明b表示染色单体;由图1中各时期三种物质改变规律推断,表示卵原细胞,表示初级卵母细胞,表示次级卵母细胞或(第一)极体,表示卵细胞或极体,存在同源染色体的是、。(2)图1中的数量关系是染色体染色单体DNA488,对应于图2中的乙细胞,由变为表示减数第一次分裂过程,相当于图2中乙丙的过程。(3)图2中乙细胞中同源染色体分别,且细胞质不均
29、等分裂,该细胞是初级卵母细胞,分裂产生的子细胞是次级卵母细胞和极体。答案:(1)b、(2)乙乙丙(3)次级卵母细胞、极体14图1表示某夫妇的体细胞内A和a、B和b两对等位基因的分布状况,图2为妻子某细胞分裂过程中DNA含量改变曲线图,图3为该夫妇某一次生育过程的示意图。据图回答下列问题:(1)在图2中的D时期,细胞内A和a、B和b这两对等位基因可发生的行为是_。(2)依据图1,在方框内画出精子形成过程中基因a与a正在发生分别的分裂时期示意图。(3)与图2所示的细胞分裂方式相比较,图3中过程Y的细胞分裂方式具有的特征是_。过程Y所经验的细胞生命历程除细胞分裂外,还有_。(4)过程X的本质是_融合
30、。解析:(1)在减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因彼此分别,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)减数其次次分裂后期着丝点分裂,要显示出a与a分别,b与b分别或B与B分别,两极对应的2条染色体大小形态要基本一样。(3)过程Y为受精卵有丝分裂、分化形成新个体,细胞生命历程还有细胞苍老、细胞凋亡。(4)过程X是精子和卵细胞结合得到受精卵,其本质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。答案:(1)基因A与a、B与b分别,A与B(或b)、a与B(或b)随机结合(答出基因自由组合即可)(2)如图所示(即减数其次次分裂后期图) (要显示出a与a分别,b与b分别或B与B分别。两极对应的2条染色体大小
31、形态要基本一样)(3)亲代细胞染色体经复制后平均安排到两个子细胞中,分裂前后染色体数目保持不变细胞分化、细胞苍老、细胞凋亡(4)精子的细胞核与卵细胞的细胞核15如图表示果蝇体内细胞在分裂过程中某比值H(H染色体数核DNA含量)的改变曲线,f代表细胞分裂刚好结束。回答有关问题: (1)若该图为有丝分裂,则cd段中,细胞内有_对同源染色体;细胞内有8对同源染色体的细胞在_段。(2)若该图为减数分裂,在_段既具有含同源染色体的细胞,又具有不含同源染色体的细胞。(3)若该图为减数分裂,则基因的分别和自由组合都发生在_段。(4)cd段时,H的值为_。此时,细胞内染色体数DNA含量的值会比H值_(填“大”
32、“小”或“相等”)。解析:分裂间期DNA未复制前,每条染色体上含有1个DNA分子,DNA复制后每条染色体上含有2个DNA分子,直到有丝分裂后期或减数其次次分裂后期着丝点分裂,每条染色体上又复原为1个DNA分子。(1)果蝇体细胞中含有4对同源染色体。若该图为有丝分裂,cd段细胞内含有4对同源染色体;着丝点分裂后,细胞内有8对同源染色体,这样的细胞在ef段。(2)若该图为减数分裂,cd段既具有含同源染色体的细胞,又具有不含同源染色体的细胞。(3)若该图为减数分裂,减数第一次分裂过程发生基因的分别与自由组合,处于cd段。(4)cd段每条染色体上含有2个DNA分子,此时H1/2。由于线粒体还含有DNA
33、分子,故cd段细胞内染色体数DNA含量的值要小于1/2。答案:(1)4ef(2)cd(3)cd(4)1/2小 减数分裂和受精作用 第一节减数分裂和受精作用1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要依据着丝点推断。(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。(3)一对同源染色体=一个四分体=2条染色体=4条染色单体
34、=4个DNA分子。2.减数分裂过程中遇到的一些概念同源染色体:上面已经有了联会:同源染色体两两配对的现象。四分体:上面已经有了交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。减数分裂:是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。3.减数分裂特点:复制一次,分裂两次。结果:染色体数目减半,且减半发生在减数第一次分裂。场所:生殖器官内4.精子与卵细胞形成的异同点 5.识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数其次次分裂)(1)、方法(点数目、找同源、看行为)第1步:假如细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数其次次分裂某时期的细胞。第2步:看细
35、胞内有无同源染色体,若无则为减数其次次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第3步:在有同源染色体的状况下,若有联会、四分体、同源染色体分别,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。(2)例题:推断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。解析:甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分别等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体,且同源染色体分别,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。丙图不存在同源染色体,且每条染色体的
36、着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数其次次分裂后期。6.受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各供应一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞供应,因此后代某些性状更像母方。意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。7.配子种类问题由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样
37、,依据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数确定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。8.植物双受精(补充)被子植物特有的一种受精现象。花粉被传送到雌蕊柱头后,长出花粉管,伸达胚囊,管的先端裂开,放出两精子,其中之一与卵结合,形成受精卵,另一精子与两个极核结合,形成胚乳核;经过一系列发育过程,前者形成胚,后者形成胚乳,这种双重受精的现象称双受精。注:其中两个精子的基因型相同,胚珠中极核与卵细胞基因型相同。其次节基因在染色体上1.萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。2.、基因位于染色体
38、上的试验证据果蝇杂交试验3.一条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在染色体上呈线性排列4.基因分别定律的实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有肯定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分别,分别进入到两个配子中,独立地随着配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质:具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在F1(杂合体)形成配子时,同源染色体上的等位基因分别的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,第三节伴性遗传1.伴性遗传的概念2.伴性遗传特点:人类红绿色盲症(伴X染色体隐性遗传病)特点:男性患者多于女性患者。交叉遗传。即男
39、性女性男性。一般为隔代遗传。抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性遗传病)特点:女性患者多于男性患者。代代相传。3、人类遗传病的判定方法口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。第一步:确定致病基因的显隐性:可依据(1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性);(2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来推断(即有中生无为显性)。其次步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常,为常染色体上隐性遗传;在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病,为常染色体显性遗传。不管显隐性遗传,假如父亲正常儿子患病
40、或父亲患病儿子正常,都不行能是Y染色体上的遗传病;题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等可干脆确定。注:假如家系图中患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑伴Y遗传,无显隐之分。4、性别确定的方式XY型性别雌雄体细胞染色体组成为:2AXX、2A+XY;ZW型性别雌雄体细胞染色体组成为:2A+ZW、2A+ZZ。性细胞染色体组成为:A+X、A+X(Y);A+Z、A+W(Z)生物类型:人、哺乳类、果蝇及某些雌雄异株植物属XY型;鸟类、蛾蝶类ZW型章末典型最新例题例1.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代A.增加发生基因突变的概率B.
41、继承双亲全部的遗传性状C.从双亲各获得一半的DNAD.产生不同于双亲的基因组合本题考查了遗传变异的相关学问。进行有性生殖的生物,其变异的主要来源是基因重组,即在减数分裂过程中,由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的的交叉互换或减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合而发生基因重组,使后代产生不同于双亲的基因组合。D例2、以下图示为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂的先后依次,排序正确的是()A、B、C、D、解析:减数第一次分裂和其次次分裂的中期和后期具有不同的特征,图为减数第一次分裂后期(同源染色体分别,非同源染色体自由组合),图为减数第一次分裂中期。(同源染色体排
42、在赤道板两侧),图为减数其次次分裂后期(姐妹染色单体分别),图为减数其次次分裂中期(无同源染色体,染色体的着丝点排在赤道板上)。答案:B 例3.雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A、a)和伴Z染色体基因(ZB、Zb)共同确定,其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。基因组合A不存在,不管B存在与否(aaZZ?或aaZW)A存在,B不存在(A_ZbZb或A_ZbW)A和B同时存在(A_ZBZ?或A_ZBW)羽毛颜色白色灰色黑色(1)黑鸟的基因型有_种,灰鸟的基因型有_种。(2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配,子代中雄鸟的羽色是_,
43、雌鸟的羽色是_。(3)两只黑鸟交配,子代羽色只有黑色和白色,则母本的基因型为_,父本的基因型为_。(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,子代羽色有黑色、灰色和白色,则母本的基因型为_,父本的基因型为_,黑色、灰色和白色子代的理论分别比为_。解析:(1)由题意可知黑鸟的基因型为A_ZBZ或A_ZBW,其中A_ZBZ可以是AAZBZB、AAZBZb、AaZBZb、AaZBZB,而A_ZBW可以是AAZBW和AaZBW。由此可推出灰鸟有四种基因型。(2)纯合的灰雄鸟基因型为AAZbZb,杂合的黑雌鸟基因型为AaZBW,其后代为AAZBZbAAZbWAaZBZbAaZBW1111,则雄鸟为黑色,雌鸟为灰色
44、。(3)两只黑色鸟基因型为A_ZBZ和A_ZBW,子代要有白色aaZZ或aaZW,则亲本黑鸟必是AaZBZ和AaZBW。又因后代中无灰鸟ZbW出现,则亲本雄鸟为AaZBZB。(4)黑色雄鸟基因型A_ZBZ,灰色雌鸟基因型A_ZbW。因子代中有灰色和白色出现,则亲本的基因型为AaZbW和AaZBZb。利用分枝法可计算出后代黑色灰色白色332。答案:(1)64(2)黑色灰色(3)AaZBWAaZBZB(4)AaZbWAaZBZb332例4.就一对联会的同源染色体而言,其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是()A2、4和4B2、8和4C4、4和4D2、4和8四分体:每一对同源染色体就含有四个染色
45、单体,这叫做四分体。同源染色体:配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方。叫做同源染色体;四分体含有一对同源染色体或四条染色单体,每条染色单体一个双链DNA,一个双链DNA含有两条多核苷酸链。答案D与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型1、一般图像识别问题-利用上面的识别方法即可下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图。请依据图回答问题: (1)根据先后依次把有关减数分裂的号码排列起来。(2)此动物的正常体细胞中有对同源染色体。(3)在上述分裂图中,细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图。(4)在上述图中,属于初级精母细胞的是图。(5)上述分裂图
46、中,每条染色体上只含一个DNA分子的是图。解析:此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的,学生不仅要把各个图像精确的识别出,而且还要把它们按正确的依次排列起来,只要其中一个序号排错,这一步就不得分。依据上面的视图方法可得:是减前期,是有丝中期,是减中期,是减中期,是有丝后期是有丝后期,是有丝后期,是减后期,是减后期,是减前期答案:(1)-(2)2(3)(4)(5)2、柱形图下图中甲丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是()A甲图可表示减数第一次分裂前期B乙图可表示减数其次次分裂前期C丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段D丁图可表示有丝分裂后期解析:此类题通过柱形图的改变来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。首先,必需弄明白不同的柱形图所代表的含义。上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态,在有丝分裂和减分裂后期时,着丝点分裂,染色体从双线型变为单线型,染色单体消逝。所以,代表染色单体。在双线型的染色体中含两条染色单体,每一条单体含有一个DNA分子,因此,染色体:DNA=1:2。所以,表示染色体,表示DNA。其