1、第五章生物的生殖和发育第五章生物的生殖和发育1.无性生殖与有性生殖2.减数分裂的概念3.精子和卵细胞的形成过程4.受精作用5.种子的形成和萌发、植株的生长和发育6.高等动物的胚胎发育与胚后发育 1.无性生殖和有性生殖的特点及其在育种中的应用2.减数分裂过程中染色体和DNA的行为、数目变化规律及图像识别3.种子各部分的来源及基因型、染色体组数的判断4.种子萌发过程中的生理变化及影响因素的实验探究5.动物的胚胎发育过程中的物质变化6.生物个体发育与基因表达和环境的关系 第一节生物的生殖第一节生物的生殖 判断下列说法是否正确1(2010江苏卷，21，D)一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为23(
2、)2(2009上海卷，26，A)通过有性生殖可增加遗传物质重组的机会()3减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂()4同源染色体的大小、形态一定相同()5无性生殖一定不产生生殖细胞()提示：1.2.3.4.5.一、无性生殖1概念：不经过 结合，由母体 产生新个体的生殖方式。2方式：、。3 特 点：新 个 体 含 有 与 母 本 相 同的 ，因而保持母本的 。4植物组织培养(1)理论基础：植物细胞的 。(3)优点：取材少，周期短，繁殖率高。(4)应用：快速繁殖花卉，培育 植株。生殖细胞生殖细胞直接直接分裂生殖分裂生殖出芽生殖出芽生殖孢子生殖孢子生殖营养生殖营养生殖遗传物质遗传物质优良
3、性状优良性状全能性全能性脱毒脱毒愈伤组织愈伤组织 二、有性生殖1概念：由亲本产生有性生殖细胞(也叫做配子)，经过 的结合成为合子，再由合子发育成为新个体的生殖方式。2被子植物有性生殖过程：两性生殖细胞两性生殖细胞3意义：后代具有两个亲本的遗传性，具有更大 ，有利于生物 。生活力和变异性生活力和变异性进化进化1无性生殖与有性生殖的区别是有无两性生殖细胞的形成和结合。无性生殖与有性生殖的区别是有无两性生殖细胞的形成和结合。三、减数分裂1概念理解(1)生物种类：进行有性生殖的生物。(2)细胞类型：成熟生殖细胞。(3)分裂特点：染色体复制 ，细胞连续分裂 。(4)分裂结果：生殖细胞中染色体数目是原始生
4、殖细胞中的 。原始生殖细胞原始生殖细胞一次一次两次两次一半一半2精子的形成过程(1)场所：哺乳动物的 中。(2)过程：减数第一次分裂前期，同源染色体联 会 形 成 四 分 体。每 个 四 分 体 含 2条 、4条 、8条脱氧核苷酸链。四分体的 之间可发生交叉互换。减数第一次分裂中期，排 列 于 赤 道 板 两 侧，后 期 分离移向两极。而减数第二次分裂中期，排列于赤道板上，后期 分离。睾丸睾丸同源染色体同源染色体姐妹染色单体姐妹染色单体非姐妹染色单体非姐妹染色单体同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体染色体的着丝点染色体的着丝点姐妹染色单体姐妹染色单体3卵细胞的形成(1)场所：哺乳动物的 中
5、。(2)过程卵巢卵巢2减数分裂过程中染色体数目减半一次，减半的原因是同源染色减数分裂过程中染色体数目减半一次，减半的原因是同源染色体分离，分别进入两个子细胞中；体分离，分别进入两个子细胞中；DNA分子数目减半两次。分子数目减半两次。四、受精作用1概念：精子和卵细胞融合为 的过程。2特点：(1)只有精子的 进入卵细胞内。(2)一个精子与一个卵细胞结合形成一个受精卵。(3)受精卵中的 一半来自精子，一半来自卵细胞。3 意 义：维 持 生 物 前 后 代 体 细 胞 中 数目的恒定，有利于生物的 。受精卵受精卵头部头部染色体染色体染色体染色体进化进化3受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
6、在一起。考题呈现 (2009上海卷)与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖()A可增加遗传物质重组的机会B可保持亲、子代遗传性状的一致C产生的子代都是二倍体D可在短时间内迅速增加子代数量自主解答_A_解题思路有性生殖指由亲本产生雌雄配子，经过雌雄配子的结合，成为合子(受精卵)，再由合子发育成为新的个体的生殖方式。有性生殖过程中会发生基因的组合，增加了变异的几率。深化认识无性生殖和有性生殖的比较梦想考场1如右下图表示哺乳动物生殖的过程，其中b为卵细胞，c为体细胞。下列叙述不正确的是()A形成的过程分别属于有性生殖和无性生殖B的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性C动物的性状与提供c的动
7、物个体完全相同Da、b、c三种细胞的形成过程，仅c为有丝分裂解析：动物是精子和卵细胞结合形成受精卵，然后发育成新个体，属于有性生殖，而动物是利用体细胞核移植技术形成的个体，属于无性生殖；虽然细胞核中含有个体发育的全部基因，但是由于基因突变和卵细胞中细胞质的影响以及环境条件的不同，的性状不可能与提供c的动物个体完全相同，故选C项。答案：C考题呈现 (2010江苏卷)人类精子发生过程中，下列说法正确的是(多选)()A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223自主解答_ABC_
8、解题思路人体体细胞含有46条染色体，染色体复制后最多有92条染色单体；减数分裂间期发生基因突变或四分体时期发生交叉互换都可能使姐妹染色单体携带的遗传信息不同；染色单体的交叉互换发生在四分体时期，在同源染色体分离之前；正常情况下，一个精原细胞产生4个精子，两两相同。深化认识1精子和卵细胞的形成过程的比较2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数为2N)思维拓展(1)一个精原细胞产生的配子种类为2种各2个；若发生交叉互换则形成4种各1个；若发生基因突变，则形成3种。一个卵原细胞产生的配子种类为1种一个次级精母(卵母)细胞产生的配子种类为1种一个生物体产生的配子种类为2n种(n为同
9、源染色体的对数)(2)减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础减数分裂中染色体的行为变化决定了染色体上基因的行为。遗传定律都发生在减数第一次分裂后期，其对应关系如下表：(3)卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，形成的卵细胞体积大，所含营养丰富，为受精卵的早期发育提供条件。染色体的行为基因的行为遗传定律同源染色体分离等位基因分离基因的分离定律非同源染色体自由组合非等位基因自由组合基因的自由组合定律梦想考场2下图为同一生物体的两细胞甲和乙进行细胞分裂的图像，有关叙述不正确的是()A甲是减数分裂图像，乙是有丝分裂图像B乙细胞所属动物的体细胞中有4条染色体C甲细胞的亲代细胞必为纯合子D甲细胞中，染色体、染色单
10、体、DNA数目依次是2、4、4答案：C3如下图表示某个生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞()A2个B3个C4个 D5个解析：解答本题的关键是要知道一个精原细胞可产生四个精细胞，但精细胞的基因型只有两种或一种。一个次级精母细胞可产生两个精细胞，由于是着丝点的分裂，故两个精细胞基因型必定相同。由等位基因分离定律和非同源染色体上的非等位基因自由组合定律可知：和、和、和、和分别来自同一个精原细胞，因此上述八个精细胞至少来自四个精原细胞。答案：C考题呈现 (2010湖北武汉)下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中，正确的是()A若图1表示减数分裂，则
11、图1的CD段表示同源染色体分开B若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0个或1个Y染色体C若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组D若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂自主解答_B_解题思路若图1表示减数分裂，CD段表示姐妹染色单体分开形成2条染色体；若图1表示减数分裂，BC段表示一条染色体上具有两个DNA分子，BC段处于减数第一次分裂或减数第二次分裂，若为减数第一次分裂，细胞中一定有1条Y染色体；若处于减数第二次分裂，次级精母细胞中有1条Y染色体或不含Y染色体；若两图均表示有丝分裂，图1DE段表示该细胞处于有丝分裂的后期和
12、末期，细胞中具有4个或2个染色体组，图2DE段表示该细胞处于有丝分裂的末期，细胞中具有2个染色体组；图1既可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂，图2只能表示有丝分裂，在图1的CD段发生着丝点分裂，在图2的CD段不发生着丝点分裂，发生核膜的形成。深化认识1染色体、DNA的数量2.变化曲线思维拓展(1)次级性母细胞在分裂的前期、中期、后期的染色体数之比为1 1 2，DNA分子数之比为1 1 1。(2)减数第二次分裂后期，此时细胞和正常体细胞中染色体数、染色体组数相同，且细胞中的染色体数与DNA数相等。(3)减数分裂过程中DNA在间期复制后数目加倍，连续两次减半。而染色体数间期复制后数目不变，减减半后
13、，减后期暂时加倍，最终减半。梦想考场4下图中A、B、C、D分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表()ADNA分子数、染色体数、染色单体数B染色体数、DNA分子数、染色单体数CDNA分子数、染色单体数、染色体数D染色单体数、染色体数、DNA分子数解析：染色体没有复制时，染色体与DNA之比为1 1，无染色单体(A)；染色体复制 后，染 色 体 染 色 单 体 D N A 1 2 2(B)，C表示减数第二次分裂，D为生殖细胞中染色体 DNA1 1，无染色单体。由此得出b为DNA数，c为染色体数，d为染色单体数。答案：A理论指导探究性课题的确
14、定探究课题的呈现形式一般为“探究对的影响”或“对是否有影响”等。课题中一般应呈现出以下三种信息：(1)探究因素(自变量)(2)实验对象(3)观察(测量)目标只要能从题干中准确地提取出这三种信息，则具有可操作性的探究课题也就确定出来了。针对训练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
15、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0110321033103410351036103有丝分裂中期细胞(%)1.01.21.53.111.211.512.3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体统计(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
16、。一个细胞中四分体数4849505152535455初级卵母细胞个数11171021032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：(1)卵巢中有分裂能力的细胞所占的比例最大(题目中未要求必须观察有丝分裂)；从结果二的数据可以得出结论，秋水仙素在4103浓度时，处于分裂中期的细胞的比例比较大，且染色体形态正常。(2)从结果三的数据看，有102个初级卵母细胞中四分体的数量为52个，其他初级卵母细胞是由于实验误差造成的，因此染色体的数量为104条。(3)制备青虾染色体标本过程中，要使用胰蛋白
17、酶，使组织分散成单个细胞；使用醋酸洋红液，给染色体染色，便于观察。答案：(1)卵巢4103处于分裂中期的细胞的比例比较大，且染色体形态正常(2)104四分体数为52的初级卵母细胞出现的比例最高(3)C使组织分散成单个细胞G染色1与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是()A后代继承了双亲的遗传物质B减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错C减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D更容易产生新的基因型解析：与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的变异性和生活能力，原因在于：有性生殖的后代具有双亲的遗传物质，而无性生殖的后代只有一个亲本的遗传物质；有性生殖还有一
18、种特有的可遗传的变异基因重组，更易产生新的基因型。但在无性生殖的有丝分裂和有性生殖的减数分裂过程中，DNA复制出现差错的概率(即基因突变率)几乎是相同的。答案：B2下列关于生物生殖的叙述正确的是()A进行无性生殖的生物也可能进行减数分裂B因减数分裂过程中容易发生基因突变，有性生殖增加了自然选择的原材料C酵母菌出芽生殖产生的子代之间基因型一定相同D栽种的蒜瓣培养成大蒜属于个体的发育，不属于生殖解析：要保持原有个体的优良性状，只能采取无性生殖，花粉是减数分裂产生的生殖细胞，在形成过程中，基因进行了重新的组合，通过花粉培育出来的个体会有多种类型，即后代产生变异。答案：D3(2010安徽理综)雄蛙的一
19、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()ADNA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遗传信息C1与C2相同，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，
20、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：B4细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。据图判断下列选项不正确的是()A图对应于图中的BC段，图对应于图中的DE段B若图是雌性动物体内的细胞分裂，该细胞定由次级卵母细胞分裂而成C若图是雄性动物睾丸里的一个细胞，下期将不会出现A和a、B和b等位基因的分离D若某植株的一个体细胞正在进行分裂如图，该植物可能是单倍体解析：若图是体细胞进行的有丝分裂，由于无同源染色体，故该植物可能是单倍体。图细胞中含有同源染色体且是着丝点排列在赤道板上
21、，处于有丝分裂中期，等位基因的分离只会发生在减数分裂过程中。图细胞可能是卵细胞，也可能是极体，可来自次级卵母细胞或第一极体。答案：B5.如右图所示人体内的细胞在分裂过程中每条染色体中DNA含量的变化曲线。下列有关叙述中，正确的是()A该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段某个时期B该图若为减数分裂，则cd时期的细胞都含 有23对同源染色体C该图若为有丝分裂，则赤道板和纺锤体都出现在bc时期D该图若为有丝分裂，则ef时期的细胞都含有两个染色体组答案：A6(2011南京调研)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，据图分析可得出()a阶段为有丝分裂、b阶段为
22、减数分裂L点M点所示过程与细胞膜的流动性有关GH段和OP段，细胞中含有染色体数是相等的MN段发生了核DNA含量的加倍A BC D解析：图中a段是有丝分裂过程，b段是减数分裂过程，LM段是受精作用过程，c段是有丝分裂过程。在受精过程中，精子与卵细胞的结合与细胞膜的流动性有关。MN段是有丝分裂的间期、前期、中期，发生了核DNA含量加倍。OP段是有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，是GH段染色体数目的2倍。解本题时，应注意两个指标(核DNA含量、染色体数目)是不对称的。答案：A7下列甲、乙、丙图分别是一些二倍体生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请分析回答：(1)
23、图甲的中，细胞结构显著不同于其他细胞的是_；处于有丝分裂中期的细胞是图_；含有一个染色体组的细胞是图_；图分裂产生的子细胞名称是_。(2)如果图丙中完成了图乙中AB段的变化，则图丙a、b、c中表示染色体的是_。图甲中细胞产生的子细胞内，a、b、c的数量分别为_。(3)图甲中存在的等位基因是_，造 成 这 一 结 果 的 可 能 原 因 有_。(4)某种抗癌药物能专一性地与DNA聚合酶发生不可逆结合。动物实验中，动物服用该种 抗 癌 药 物 后 其 癌 细 胞 将 在 图 乙 中 的_段受阻。解析：(1)由图可知，甲图细胞中，是植物细胞，其他都是动物细胞；图甲均为二倍体细胞分裂图；着丝点排列在赤
24、道板上，为细胞分裂中期，有同源染色体，属于有丝分裂中期，没有同源染色体，是减数第二次分裂中期；是减数第一次分裂后期，细胞质均等分开，为初级精母细胞，其子细胞为次级精母细胞。(2)由图乙可知，AB为细胞分裂间期，该过程细胞内DNA分子数加倍、染色单体出现、染色体数不变，图丙中a表示染色体，b表示染色单体，c表示DNA；为减数第二次分裂后期，其子细胞内DNA、染色体数是一般体细胞的一半，没有染色单体，产生的子细胞内a、b、c的数量分别为2、0、2。(3)由图可知，为减数第二次分裂的细胞，正常情况下，着丝点分开后的两条染色体上的基因相同，等位基因B、b出现的原因可能是基因突变或四分体时期交叉互换。(4)DNA分子复制过程中，DNA聚合酶催化合成子代DNA，若抗癌药物与DNA聚合酶特异性结合，细胞分裂将停滞在DNA分子的复制阶段。答案：(1)次级精母细胞(2)a2、0、2(3)B、b基因突变或在四分体时期曾经发生互换(4)AB练规范、练技能、练速度
