金版人教生物必修二：21(课件).ppt

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。,2,同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生,。,五、受精作用,1,概念,：精子与卵细胞相互识别，融合成受精卵的过程。,2,实质,：精子的,与卵细胞的细胞核相融合，使彼此,会合在一起。,自由组合,交叉互换,细胞核,染色体,3,精子和卵细胞通过什么相互识别？,思考探讨提示,：,1,减数第一次分裂前期、后期。,2,减数分裂的实质是减数第一次分裂过程中，同源染色体彼此分离分别进入不同的子细胞，使每个细胞中染色体数目减少一半。,3,细胞膜上的糖蛋白。,一、精子和卵细胞的形成过程,1,精子和卵细胞形成过程的比较,精子的形成,卵细胞的形成,场所,精巢,(,睾丸,),卵巢,细胞质分裂方式,两次都均等分裂,初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂,产生的生殖细胞数,1,个精原细胞产生,4,个精细胞,1,个卵原细胞产生,1,个卵细胞,生殖细胞是否变形,需要经过变形,不需要变形,相同点,都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半,2.,减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较,(,设体细胞内染色体为,2,N,),项目,减数第一次分裂,减数第二次分裂,间期,复制,不复制,进行分裂,细胞名称,性原细胞复制初级性母细胞,次级性母细胞,(,或第一极体,),着丝点变化,不分裂,分裂,染色体数目,2,N,N,(,减半,),N,2,N,N,DNA,分子数目,2,N,4,N,2,N,2,N,N,(,减半,),染色体主,要行为,有联会、四分体现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合,着丝点分裂，染色单体分开,染色单体,无,(0),有,(4,N,),有,(2,N,),有,(2,N,),无,(0),同源染色体,有,(,N,对,),无,产生子细胞,次级性母细胞或第一极体,精细胞或卵细,胞和第二极体,(1),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末期，因同源染色体分开而减半；而减数第二次分裂后期暂时加倍，减数第二次分裂末期又减半，故减数第二次分裂前后染色体未变。,(2),减数分裂是有性生殖生物的遗传和变异的细胞学基础,减,间期复制,基因突变。,减,前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,基因重组。,另外，减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变染色体变异。,1,下图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图，,1,、,2,、,3,、,4,代表染色体，,a,、,a,、,b,、,b,代表染色单体。如果没有突变，不考虑同源染色体之间的交叉互换，则,(,),A,该细胞中有四分体,4,个、,DNA,分子,8,个,B,如果,a,上有,E,基因，,a,相同位置上的基因是,E,或,e,C,由于非同源染色体自由组合，此细胞分裂完成将得到四种子细胞,D,由于同源染色体分离，分裂后,a,与,b,不能共存于一个细胞,【,解析,】,四分体应为,2,个。,a,相同位置上的基因一定是,E,。此细胞分裂完成后得到两种类型的子细胞。,【,答案,】,D,2,(2010,年青岛模拟,),下图是来自于同一生物体内的、处于四个不同状态的细胞分裂图像。下列有关叙述中，正确的是,(,),A,该生物的正常体细胞中含有,16,条染色体,B,图与图所示细胞中,DNA,含量比例为,12,C,图、图所示过程仅发生在某些器官中,D,由图可知，该生物一定是雄性个体,【,解析,】,由图可知，此生物体细胞中应有,4,条染色体；图与图所示细胞中,DNA,含量比例为,11,；图、图所示过程为减数分裂，仅发生在精巢或卵巢中；图中的细胞处于减数第二次分裂的后期，细胞质均等分裂，可以是次级精母细胞，也可以是第一极体，该生物不一定是雄性个体。,【,答案,】,C,二、减数分裂过程中染色体、,DNA,、染色单体、染色体组数量变化,(,假设正常体细胞中染色体为,2,N,),1,具体数量变化,比较,项目,分裂,方式,染色体,数目,变化,DNA,数目,变化,染色单,体数目,变化,染色体,组数量,变化,同源染,色体对,数变化,减数分裂,第一次分裂,性原,细胞,2,N,2,N,4,N,0,4,N,2,N,前期,2,N,4,N,4,N,2,N,中期,2,N,4,N,4,N,2,N,后期,2,N,4,N,4,N,2,N,末期,N,2,N,2,N,1,0,第二次分裂,前期,N,2,N,2,N,1,0,中期,N,2,N,2,N,1,0,后期,2,N,2,N,0,2,0,性细胞,N,N,0,1,0,2.,染色体、,DNA,数量变化曲线,甲中：,AB,段表示减数第一次分裂末期；同源染色体分离，分别进入两个次级性母细胞，导致子细胞内染色体数目减半。,CD,段表示减数第二次分裂后期，着丝点分裂导致细胞内染色体数目暂时加倍。,乙中：,EF,段表示减数分裂间期；染色体复制导致细胞核内,DNA,数目暂时加倍。,GH,段表示减数第一次分裂末期，同源染色体分开分别进入两个子细胞，导致子细胞核内,DNA,数目减半。,IJ,段表示减数第二次分裂末期，分开后的姐妹染色单体，成为染色体，分别进入两个子细胞，导致精子细胞,(,或卵细胞,),核内,DNA,减半。,3,(2009,年南京模拟,),下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核,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,LM,点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,】,GH,段是减数第一次分裂的分裂期，细胞中染色体的数目为,2,N,，,OP,段是有丝分裂的后期，细胞中染色体数为,4,N,，两者不相等。,【,答案,】,C,4,(2010,年青岛模拟,),下图是某一生物个体的细胞分裂示意图,(,、,),和染色体、染色单体、,DNA,分子数目关系图,(),。请回答以下问题：,(1),若图,中的,2,和,6,表示两个,Y,染色体，,3,和,7,表示,X,染色体，则图,细胞的名称是,_,。,(2),该生物体细胞中染色体数最多有,_,条。,(3),若该体细胞的基因型是,AaBb,，图,分裂完成后形成了基因型为,AB,的子细胞，则同时产生的另外三个子细胞的基因型是,_,。,(4),图,中有,_,个染色单体，如果上某位点有基因,B,，上相应位点的基因是,b,，发生这种变化的原因可能有,_,。,(5),图,细胞中染色体、染色单体、,DNA,数量关系可用图,中的,_,表示。等位基因的分离发生在图,中的,_,。,【,答案,】,(1),体细胞,(2)8,(3)AB,、,ab,、,ab,(4)4,基因突变或染色体交叉互换,(5),乙甲,三、细胞分裂图像的判断,1,方法,三看识别法,2,根据细胞质的分裂方式判断何种细胞,3,图像识别,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,前,期,与,的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；,与,、,与,的主要区别在于有无同源染色体,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,中,期,与,的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；,与,、,与,的主要区别在于有无同源染色体,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,后,期,与,比较：,中染色单体分离，,中同源染色体分离；,与,比较：,中有同源染色体，,中无同源染色体；,与,、,比较：,中有染色单体，,中无染色单体,5,(2010,年东城模拟,),下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述正确的是,(,),A,图处于减数第一次分裂的中期，细胞内有,2,对姐妹染色单体,B,图处于减数第二次分裂的后期，细胞内有,2,对姐妹染色单体,C,图处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为,8,条,D,四幅图可排序为，出现在该生物体精子,(,或卵细胞,),的形成过程中,【,解析,】,图表示减数第一次分裂中期，其内含,2,对同源染色体；图表示减数第二次分裂后期，其内无姐妹染色单体；图表示减数第二次分裂中期，该生物体内染色体数为,4,条；此分裂过程可能是精子的形成过程，也可能是卵细胞的形成过程。,【,答案,】,D,6,(2010,年山东实验中学测试,),下图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是,(,),A,细胞中染色体数与,DNA,数的比例为,12,B,细胞产生的子细胞均有同源染色体,C,表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序,D,着丝粒数与染色体数的比例为,11,的细胞是,【,答案,】,D,(2009,年广东,),以下为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。,按分裂时期的先后排序，正确的是,(,),A,B,C,D,【,解析,】,本题考查减数分裂过程图像识别，减数第一次分裂后期，理由同源染色体分离，为减数第一次分裂中期，理由同源染色体排列在赤道板两侧。为减数第二次分裂后期，理由没有同源染色体，着丝点分裂。减数第二次分裂中期，理由没有同源染色体，着丝点排列在赤道板上。所以答案。,【,答案,】,B,(1),无纺锤体，染色体出现,无丝分裂,(1),有纺锤体，染色体出现,(2),(2),无同源染色体变化,有丝分裂,(2),有同源染色体变化,(3),(3),细胞质不均等分配,卵细胞形成过程,(3),细胞质均等分配,精子形成过程及极体的分裂,(2009,年广州调研,),如下图是细胞分裂过程图，下列有关图中,a,c,阶段,(,不含,a,、,c,两点,),的有关叙述正确的是,(,),A,细胞中始终存在同源染色体,B,细胞中始终存在姐妹染色单体,C,细胞中染色体数与,DNA,分子数的比由,12,变为,11,D,此期的染色体行为是生物变异的根本来源,【,解析,】,a,c,阶段,(,不含,a,、,c,两点,),包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。,A,错误，,bc,段不含同源染色体；,B,正确、,C,错误，,a,c,阶段，着丝点没有分裂，含姐妹染色单体，细胞中染色体数与,DNA,分子数的比一直是,12,；,D,错误，此期的染色体行为决定的是基因重组，而生物变异的根本来源是基因突变。,【,答案,】,B,1,假设,“,假设,”,，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如,“,孟德尔分离现象解释验证,”,的测交实验中，提出的假说是：,“,F,1,(Dd),产生配子时，因等位基因分离，使得,F,1,产生含基因,D,和基因,d,的两种配子，且其数目相等。,”,2,预期,“,预期,”,是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即,“,假如假设成立，则应有何种结果,”,，如,“,孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现,Dd,与,dd,为,11,的结果，即高茎与矮茎数量比应为,11,”,。,3,结果,结果应为实验实际出现的情况，如,“,孟德尔分离现象解释实验,”,中出现的结果为,“,得到的,64,株后代中，,30,株高茎，,34,株矮茎，两种性状分离比为,11,。,4,结论,结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或,“,假说成立,”,，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为,“,假说不成立,”,。,由此可知，,“,假设,”,应对应,“,结论,”,，,“,预期,”,应对应,“,结果,”,，在实验讨论时应注意描述的科学性即,“,如果出现何种结果，则应有何种结论,”,。,1,青虾细胞中染色体数目多而且形状较小，为确定其染色体数目，需要制备染色体标本。科研人员挑选若干组数量相等、每个体重,(50.2)g,、活动力强、性成熟的青虾，分别向腹肌注射,0.1 mL,质量分数不等的秋水仙素，对照组注射等量的生理盐水；,24 h,后，取出心脏等,6,种器官组织，分别制成装片，通过观察和统计，得出结论。以下是该实验的部分结果，请据此回答问题。,结果一：不同器官组织中处于分裂期细胞的比例,(%),结果二：用不同质量分数的秋水仙素处理后，处于有丝分裂中期的细胞比例和染色体形态,秋水仙,素质量,分数,0,1,10,3,2,10,3,3,10,3,4,10,3,5,10,3,6,10,3,有丝分,裂中期,细胞,(%),1.0,1.2,1.5,3.1,11.2,11.5,12.3,染色体,形态,正常,正常,正常,正常,正常,不正常,不正常,结果三：观察,127,个初级卵母细胞，出现不同四分体数目的细胞个数统计,一个细胞中,四分体数,48,49,50,51,52,53,54,55,初级卵母,细胞个数,1,1,1,7,102,10,3,2,(1),上述,6,种器官组织中，观察细胞分裂的最佳材料是,_,。注射秋水仙素的最佳质量分数是,_,，判断依据是,_,。,(2),从统计的角度分析结果三，可以确定青虾体细胞的染色体数为,_,条，判断的根据是,_,。,(3),制备青虾染色体标本过程中，还需要使用其他的实验材料，请在下列提供的部分材料中进行选择，并说明其用途。,材料：,A.,盐酸、酒精；,B.,纤维素酶；,C.,胰蛋白酶；,D.,二苯胺试剂；,E.,苏丹,染液；,F.,双缩脲试剂；,G.,醋酸洋红液。,选择,_,，用途,_,。,选择,_,，用途,_,。,【,解析,】,由于卵巢、精巢中处于分裂期细胞数多，故可用作观察细胞分裂的最佳材料。用,4,10,3,的秋水仙素处理后，处于中期的细胞数多且染色体形态正常。结果三中,52,个四分体的细胞最多，由此可推知，青虾染色体数为,104,。,【,答案,】,(1),卵巢和精巢,410,3,既保证了染色体形态的正常，又使细胞分裂处于中期的细胞比例最高,(2)104,出现,52,个四分体的细胞数目明显最多,(,出现其他数目四分体的细胞数目极少,),(3)C,使青虾组织细胞分散成单个细胞，便于制片观察,G,使青虾组织细胞内的染色体被染色，便于观察,2,高中生物课本中叙述：在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间可发生部分交换。某生物兴趣小组为了在显微镜下观察这一现象，便进行了研究。同学们在互联网上收集的资料如下。,资料一,将细胞置于含有某种,BrdU,的培养基中培养，细胞能不断增殖。当,DNA,复制时，,BrdU,可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到,DNA,子链中。,资料二,由于,BrdU,掺入的情况不同，经特殊染色后，着色的深浅也不同：在染色单体中，若,DNA,只有一条链掺有,Brdu,，则染色后着色深；若,DNA,的两条单链都掺有,BrdU,，则使,DNA,双螺旋程度降低，染色后着色浅。,资料三,将处于不同细胞周期的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后在显微镜下可观察到每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。,根据资料生物兴趣小组进行了如下实验操作：,(1),此实验的实验原理：一是根据,DNA,半保留复制原则；二是使用,_,的方法。,(2),实验步骤：,_,。,_,。,_,。,(3),实验结果分析：若要观察姐妹染色单体是否发生交换，应选择第二个细胞周期的中期细胞进行观察，请描述可能观察到的现象。,【,解析,】,(1),染色体是细胞水平的物质，可用光学显微镜观察染色体的形态。,(2),本实验的实验目的是为了观察姐妹染色单体之间发生部分交换。根据,DNA,半保留复制的实验原理，结合上述资料，本实验是在染色体上进行相互对照，所以设计实验步骤时，实验的准备阶段是配制含,BrdU,的细胞培养基；实验的进行阶段是将细胞在此培养基中培养，并取中期的细胞制片，因为中期的染色体形态最稳定、数目最清晰；实验的最后阶段是进行显微镜观察，结果分析。,(3),因为细胞在复制过程中要用到培养基中的,BrdU,，使子代,DNA,中着色深浅发生变化，经过半保留复制，在第二个细胞周期的中期细胞的姐妹染色单体中，由于姐妹染色单体发生了交叉互换，结果在着色较深的染色单体上有较浅的部分，在着色较浅的染色单体上有较深的部分。,【,答案,】,(1),显微镜观察,(2),配制含,BrdU,的细胞培养基将某细胞置于,BrdU,的培养基上，在适宜的条件下培养分别取不同细胞周期的中期细胞制成装片，并特殊染色，以便显微镜观察,(3),在染色体的姐妹染色单体中，一条染色单体染色较深的区域中有染色较浅的部分，而在另一条染色单体的染色较浅的区域中有染色较深的部分,1,(2009,年江苏卷,),对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因,A,、,a,都被标记为黄色，等位基因,B,、,b,都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是,(,),A,若这,2,对基因在,1,对同源染色体上，则有,1,个四分体中出现,2,个黄色、,2,个绿色荧光点,B,若这,2,对基因在,1,对同源染色体上，则有,1,个四分体中出现,4,个黄色、,4,个绿色荧光点,C,若这,2,对基因在,2,对同源染色体上，则有,1,个四分体中出现,2,个黄色、,2,个绿色荧光点,D,若这,2,对基因在,2,对同源染色体上，则有,1,个四分体中出现,4,个黄色、,4,个绿色荧光点,【,解析,】,本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成染色体。等位基因位于同源染色体上，若这,2,对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期,DNA,的复制，则,1,个四分体中有,2,个,A,2,个,a,2,个,B,2,个,b,，即,1,个四分体中出现,4,个黄色、,4,个绿色荧光点。若在,2,对同源染色体上，则四分体中只有,A,，,a,或者只有,B,，,b,，不能同时存在。,【,答案,】,B,2,(2009,年广东卷,),右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期,(,多选,)(,),A,是减数分裂第一次分裂的前期,B,是减数分裂第一次分裂的中期,C,非姐妹染色单体发生了互换,D,结束后，同源染色体发生联会,【,解析,】,据图可看到同源染色体配对的现象，所以为减数分裂前期，前期发生了非姐妹染色单体的交叉互换，联会就发生在减数第一次分裂的前期。,【,答案,】,AC,3,(2009,年北京,),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,继承双亲全部的遗传性状,C,从双亲各获得一半的,DNA,D,产生不同于双亲的基因组合,【,答案,】,D,4,(2008,年上海生物,),下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是,(,),A,甲、乙、丙中都有同源染色体,B,卵巢中不可能同时出现这三种细胞,C,能够出现基因重组的是乙,D,丙的子细胞是精细胞,【,解析,】,甲、乙、丙分别表示有丝分裂中期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂后期。甲、乙中有同源染色体，丙中无同源染色体；有些生物的卵巢中，卵原细胞通过有丝分裂的方式增殖，卵原细胞也能通过减数分裂形成卵细胞，由此在卵巢中可以同时出现甲、乙、丙三种细胞；减数第一次分裂过程中，随着同源染色体的分离，会出现非同源染色体上的基因的重组；丙细胞形成的子细胞是卵细胞和极体。,【,答案,】,C,5,(2008,年广东理基,),对右图减数分裂过程某阶段的描述，正确的是,(,),A,同源染色体移向两极,B,非姐妹染色单体交换结束,C,减数第二次分裂的中期,D,姐妹染色单体排列在赤道板上,【,解析,】,图示正处于减数第一次分裂中期，已完成了非姐妹染色单体间的交叉互换，此时同源染色体整齐地排列在赤道板上。,【,答案,】,B,