第1節減數分裂和受精作用第1課時減數分裂第2章基因和染色體的關系1.闡述同源染色體、四分體、聯會等概念。2.描述精子形成過程中各時期染色體的行為變化。3.闡明卵細胞的形成過程,并和精子的形成過程進行比較。4.闡述減數分裂的概念。「學習目標」預習案·自主學習一、減數分裂的相關概念1.同源染色體(1)行為:

過程中

的兩條染色體。(2)形狀:形狀和大小一般都

。(3)來源:一條來自

、一條來自

。2.聯會和四分體(1)聯會:在減數分裂過程中,同源染色體

的現象。(2)四分體:聯會后的每對同源染色體含有

。減數分裂配對相同父方母方兩兩配對四條染色單體二、精子的形成過程(以哺乳動物為例)1.場所及細胞名稱的變化(1)場所。人和其他哺乳動物的精子是在

中形成的。(2)細胞名稱的變化。初級精母細胞次級精母細胞睪丸2.減數分裂的過程聯會四分體非姐妹著絲粒著絲粒減數分裂后,精細胞要經過復雜的

才能成為精子。變形三、卵細胞的形成過程(以哺乳動物為例)1.形成場所:

。2.減數分裂過程初級卵母細胞極體卵細胞次級卵母細胞卵巢四、減數分裂的概念有性原始生殖細胞成熟生殖連續分裂兩次一半五、觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片1.實驗原理蝗蟲的精母細胞進行減數分裂可形成精細胞,再通過變形形成精子。在此過程中,細胞中染色體的

都在不斷發生變化,因而可據此識別減數分裂的各個時期。2.實驗材料的選擇宜選用

(填“雄性”或“雌性”)個體的生殖器官。形態、位置和數目雄性3.實驗步驟初級精母次級精母形態、位置和數目(1)同源染色體聯會形成四分體,四分體是減數分裂過程中特有的現象。(

)(2)精原細胞的增殖是通過減數分裂完成的。(

)提示:精原細胞通過有絲分裂進行增殖,通過減數分裂形成成熟的生殖細胞。(3)只有進行有性生殖的生物,才能進行減數分裂。(

)[正誤判斷]√×√提示:卵原細胞形成卵細胞和極體的過程中,初級卵母細胞和次級卵母細胞的細胞質都是不均分的,但經減數分裂Ⅰ形成的極體的細胞質是均等分裂的。(4)卵原細胞形成卵細胞和極體的過程中細胞質都是不均分的。(

)(5)正常人體精原細胞減數分裂過程中,最多可形成46個四分體。(

)提示:正常人體精原細胞中含有46條染色體,因此減數分裂過程中最多形成23個四分體。××(6)減數分裂Ⅰ的結果是染色體和核DNA分子的數目均為精原細胞的一半。(

)提示:減數分裂Ⅰ的結果是染色體數目為精原細胞的一半,但核DNA分子數目與精原細胞相同。(7)觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片時,在處于減數分裂Ⅰ前期的細胞中能觀察到四分體。(

)×√探究案·互動探究探究一減數分裂過程中相關概念辨析「問題情境」如圖表示細胞分裂某時期的圖像,請回答下列問題。(1)圖甲、乙所示細胞中,哪些是同源染色體?哪些是非同源染色體?提示:A與B、C與D為同源染色體,A與C、A與D、B與C、B與D為非同源染色體。(2)圖乙所示細胞中,a與哪些染色單體互為姐妹染色單體?與哪些染色單體互為非姐妹染色單體?提示:圖乙所示細胞中,a與a′互為姐妹染色單體,a與b、b′屬于同源染色體上的非姐妹染色單體,a與c、c′、d、d′為非同源染色體上的非姐妹染色單體。(3)圖乙中四分體、染色體、染色單體、核DNA分子各有多少個(條)?四分體、染色體、染色單體和核DNA分子數之間的數量關系是怎樣的?提示:圖乙中有2個四分體、4條染色體、8條染色單體、8個核DNA分子。1個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個核DNA分子。(4)圖乙中,互換能發生在哪些染色單體之間?提示:互換發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,如a與b、a與b′、a′與b、a′與b′以及c與d、c與d′、c′與d、c′與d′。歸納總結有關同源染色體認識的幾個誤區(1)大小、形狀不同的染色體可以是同源染色體,如男性體細胞中的X染色體和Y染色體,X染色體較大,Y染色體較小。大小相同的染色體不一定是同源染色體,如著絲粒分裂后形成的兩條染色體,因不是一條來自父方,一條來自母方,所以不叫同源染色體。只要聯會的兩條染色體,不管大小、形狀是否相同,都叫同源染色體。(2)同源染色體既可以是復制之前不含染色單體的染色體,也可以是復制之后含染色單體的染色體。(3)通常有絲分裂過程中細胞內始終存在同源染色體,但不出現同源染色體的聯會現象和四分體。1.下列關于四分體的敘述,錯誤的是(

)A.一個四分體包含四條染色單體B.一個四分體包含四個DNA分子C.一個四分體包含兩對染色體D.一個四分體由一對同源染色體構成「即時應用」C解析:四分體是由同源染色體兩兩配對形成的,因此每個四分體是由一對同源染色體構成,包含四條染色單體、四個DNA分子。2.下列一定屬于同源染色體的是(

)A.分別來自父方和母方的兩條染色體B.形狀和大小都相同的兩條染色體C.著絲粒分裂后形成的兩條染色體D.減數分裂中配對的兩條染色體D解析:一條來自父方、一條來自母方的染色體不一定是同源染色體,如來自父方的第2號染色體和來自母方的第3號染色體;形態和大小都相同的染色體不一定是同源染色體,如著絲粒分裂后形成的兩條染色體;著絲粒分裂形成的兩條子染色體是復制形成的,但同源染色體不是復制形成的,而是一條來自父方、一條來自母方;能聯會的兩條染色體一定是同源染色體。探究二精子的形成過程「問題情境」如圖為雄性動物體內減數分裂過程的示意圖。請據圖回答下列問題。(1)圖中A、C、G分別表示什么細胞?提示:初級精母細胞、次級精母細胞、精細胞。(2)細胞B或C中有沒有同源染色體?有沒有姐妹染色單體?提示:沒有同源染色體,可能有姐妹染色單體。(3)染色體數目減半和姐妹染色單體的消失分別發生在圖中的哪個過程?提示:染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ過程中,即甲過程中;姐妹染色單體的消失發生在減數分裂Ⅱ過程中,即乙過程中。(4)不考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換,細胞D、E的染色體組成是否相同?如果考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換呢?提示:不考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換,細胞D、E的染色體組成是相同的。如果考慮四分體中的非姐妹染色單體的互換,細胞D、E的染色體組成不一定相同。減數分裂過程中兩個分裂階段的比較(假設體細胞染色體數和核DNA分子數均為2n)歸納總結比較項目減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ分裂前的間期DNA的復制與否復制不復制同源染色體有無著絲粒變化不分裂分裂染色體主要行為①同源染色體聯會;②四分體中非姐妹染色單體可以發生互換;③同源染色體分離,非同源染色體自由組合著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為兩條染色體,分別移向細胞兩極染色體數目2n→nn→2n→n核DNA數目4n→2n2n→n染色單體數4n→2n2n→03.如圖是二倍體動物精巢細胞減數分裂某一時期,該細胞處于(

)A.減數分裂Ⅰ后期 B.減數分裂Ⅰ末期C.減數分裂Ⅱ后期 D.減數分裂Ⅱ末期「即時應用」C解析:題圖細胞無同源染色體,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極,處于減數分裂Ⅱ后期。4.已知一個精原細胞含有A、a,B、b,C、c三對同源染色體(不考慮染色單體互換),則該精原細胞經減數分裂產生一個aBc的精子,那么同時產生的其他三個精子中染色體的組成是(

)A.aBC、ABC、ABC B.Abc、aBc、ABcC.AbC、AbC、aBc D.Abc、AbC、aBcC解析:一個精子的染色體組成為aBc,則與其來自同一個次級精母細胞的精子染色體組成也為aBc,另一個次級精母細胞分裂產生的兩個精子染色體組成與其不同,均為AbC。長句應答減數分裂染色體數目減半發生在

,染色體數目減半的原因是

。減數分裂Ⅰ同源染色體分離,并進入兩個子細胞中探究三卵細胞的形成過程與精子形成過程的異同點「問題情境」觀察卵細胞形成過程示意圖,思考下列問題。(1)寫出圖中細胞的名稱:a.

,b.初級卵母細胞,c.

,d.

,e.

,f.卵細胞。卵原細胞極體次級卵母細胞極體(2)卵細胞形成過程中,哪些細胞分裂時細胞質是不均等分裂的?提示:卵細胞形成過程中初級卵母細胞、次級卵母細胞分裂時,細胞質都是不均等分裂的。(3)卵細胞形成過程中,為什么細胞質不均等分裂?提示:細胞質不均等分裂形成的卵細胞較大,保證了受精后能有充足的營養物質來滿足早期胚胎發育的需要。(4)依據圖中染色體和核DNA數目變化規律,用坐標圖形式畫出染色體、核DNA數目變化曲線。提示:精子和卵細胞形成過程的比較(以人和其他哺乳動物為例)歸納總結項目精子的形成過程卵細胞的形成過程場所睪丸卵巢細胞質分裂均等分裂極體均等分裂,初級卵母細胞、次級卵母細胞不均等分裂子細胞數目1個精原細胞→4個精子1個卵原細胞→1個卵細胞+3個極體(消失)是否變形是否5.下列關于哺乳動物精子和卵細胞形成的敘述,錯誤的是(

)A.卵細胞形成過程中同時形成了3個遺傳物質相同的極體B.1個含AaBb基因型的精原細胞可能形成2種基因型的精子C.精子和卵細胞形成過程中染色體的行為變化是相同的D.卵細胞形成的過程中,存在細胞質均等與不均等分配的情況「即時應用」A解析:一個卵原細胞形成1個卵細胞和3個極體,有1個極體的遺傳物質與卵細胞相同,另外2個極體的遺傳物質與卵細胞的不同;無染色單體互換的情況下,1個含AaBb基因型的精原細胞可形成2種基因型的精子;精子和卵細胞形成過程中染色體的行為變化是相同的,都經歷同源染色體的聯會和分離,姐妹染色單體分開等行為;卵細胞形成的過程中,存在細胞質均等與不均等分配的情況,一個卵原細胞最終形成三個較小的極體和一個較大的卵細胞。6.下圖為某生物細胞處于不同分裂時期的示意圖,下列敘述正確的是(

)A.甲、乙、丙中同源染色體都為2對B.卵巢中不可能同時出現這三種細胞C.即將出現同源染色體分離的是乙細胞D.丙的子細胞是精細胞或極體C解析:丙表示減數分裂Ⅱ后期的圖像,沒有同源染色體;甲細胞為有絲分裂中期的細胞,乙細胞為減數分裂Ⅰ中期的細胞,而丙處于減數分裂Ⅱ后期,此時細胞質不均等分裂,為次級卵母細胞,卵巢中的卵原細胞可同時進行有絲分裂和減數分裂,因此可同時出現這三種細胞;乙細胞處于減數分裂Ⅰ中期,該細胞即將出現同源染色體分離;丙處于減數分裂Ⅱ后期,此時細胞質不均等分裂,稱為次級卵母細胞,其分裂形成的子細胞是卵細胞和極體。方法技巧依據細胞質的分配方式判斷減數分裂中細胞的名稱課堂小結思維導圖金句必備1.減數分裂的特點是染色體復制一次,而細胞連續分裂兩次,結果是成熟生殖細胞中的染色體數目是原始生殖細胞的一半。2.減數分裂Ⅰ的主要特征:①同源染色體配對——聯會,形成四分體;②四分體中的非姐妹染色單體之間可以發生互換;③同源染色體分離,非同源染色體自由組合。3.減數分裂Ⅱ的主要特征:每條染色體的著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,分別移向細胞的兩極。隨堂檢測1.下列關于同源染色體的敘述,正確的是(

)A.染色體經復制后形成的兩條染色單體就是同源染色體B.在人的正常精子中沒有同源染色體C.進行有絲分裂的細胞中沒有同源染色體D.人的肌細胞中沒有X和Y這對同源染色體B12341234解析:染色體經復制后形成的兩條染色單體分開后形成相同的染色體,它們不屬于同源染色體;在減數分裂Ⅰ后期,同源染色體分離進入不同的次級精母細胞,故在人的正常精子中沒有同源染色體;一般來說,進行有絲分裂的細胞中有同源染色體;男性的肌細胞中含有X和Y這對同源染色體。2.下圖中,甲、乙、丙、丁分別表示某種哺乳動物細胞(2N)進行減數分裂的不同時期,請判斷a、b、c依次代表(

)A.核DNA分子數、染色體數、染色單體數B.染色體數、染色單體數、核DNA分子數C.核DNA分子數、染色單體數、染色體數D.染色單體數、染色體數、核DNA分子數2341B解析:b存在數量為0的時期,故b為染色單體數;a和c之間一個是核DNA,一個是染色體,核DNA存在是染色體2倍的時期,但不可能存在染色體數目是核DNA2倍的情況,所以a是染色體數,c是核DNA分子數。23413.如圖為某雄性動物正在進行分裂的細胞,下列相關判斷正確的是(

)A.細胞中有8條染色體,8個DNA分子B.細胞中a和a′、b和b′為同源染色體C.該動物精原細胞中有4條染色單體D.該動物精子細胞中有2條染色體D34123412解析:細胞中有4條染色體,8個核DNA分子;細胞中甲和乙、丙和丁為同源染色體;該動物精原細胞中無染色單體,在減數分裂前的間期,經染色體復制后形成染色單體;該動物精子細胞中染色體數目減半,有2條染色體。4.(多選)如圖為某實驗小組在觀察某動物細胞分裂后所繪的染色體示意圖。下列相關分析正確的是(

)A.圖中染色體所處細胞應取自該動物的生殖器官B.a染色體和b染色體一條來自父方,一條來自母方C.圖中屬于姐妹染色單體的是a1和a2、b1和b2D.圖中四分體正在發生姐妹染色單體之間的互換1234ABC1234解析:圖中染色