2016_2017学年高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修.docx

第一节减数分裂1阐明减数分裂的概念和过程，模拟减数分裂过程中染色体的变化。(重难点)2说明生殖细胞的形成过程，提高识图能力，培养一定的空间想象能力。(重点)3比较有丝分裂和减数分裂的过程，提高归纳、总结、比较的能力，培养求同、求异思维。(难点)细 胞 的 减 数 分 裂1减数分裂的概念(1)概念是指进行有性生殖的生物在形成生殖细胞的过程中所特有的细胞分裂方式。(2)概念理解发生范围：进行有性生殖的生物。发生时间：形成生殖细胞的过程中。(3)特征染色体复制次数：一次。细胞分裂次数：连续分裂两次。分裂结果：新产生的生殖细胞中染色体数目比正常体细胞中染色体数目减少一半。子细胞性质：形成生殖细胞。2减数分裂的过程3减数分裂的主要特征(1)减数第一次分裂中，同源染色体联会形成四分体；四分体中非姐妹染色单体有可能发生部分互换；着丝点不分裂，同源染色体分离；分裂结束时，细胞中染色体数目减半。(2)减数第二次分裂中，染色体不复制；着丝点分裂，染色单体变成染色体。下图表示染色体复制和联会的过程探讨：图中来自同一条染色体的结构有哪些？【提示】染色单体a与a、b与b、c与c、d与d。探讨：复制前后染色体数、DNA分子数与染色单体数的比各是多少？【提示】复制前：染色体数DNA分子数染色单体数110。复制后：染色体数染色单体数DNA分子数122。探讨：四分体中有哪些数量关系？【提示】1个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子。1减数分裂中几个核心概念比较(1)染色体与染色单体染色体数等于着丝点数a复制前：每条染色体上有1个DNA分子；b复制后：每条染色体上有2个DNA分子；c两种情况下每个细胞中都是含有4条染色体。染色单体的形成是DNA复制的结果，图中a与a为姐妹染色单体，a与b、b属于同源染色体上的非姐妹染色单体，a与c、c、d、d为非同源染色体上的非姐妹染色单体。(2)同源染色体与非同源染色体同源染色体a来源：一条来自父方，一条来自母方。b形状和大小：一般相同(X、Y不相同)。c关系：在减数分裂过程中进行两两配对。d实例：A与B为同源染色体，C与D也为同源染色体。非同源染色体除上述同源染色体外其他形状和大小一般不相同的染色体互称非同源染色体。图形说明a.1和2、3和4分别属于一对同源染色体b1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体(3)联会和四分体联会：在减数第一次分裂的前期，同源染色体两两配对的现象。四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫做四分体。即：1个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子。2细胞分裂图像的鉴别时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体，无联会，染色体散乱分布有同源染色体，且有联会和四分体无同源染色体，无联会，染色体散乱分布中期有同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上有同源染色体，四分体排列在赤道板上无同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞中有同源染色体同源染色体分开，每一极细胞中无同源染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞中无同源染色体三看法识别细胞分裂图3有丝分裂及减数分裂过程中染色体及DNA变化规律曲线分析由此可见：有丝分裂染色体、DNA下限均与起点平齐，且上限均为4n，但减数分裂中染色体、DNA下限均为n，为起点的一半，且染色体数目不会达到4n这是快速界定上述相关曲线图的重要标志。1(2016苏州高二检测)如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该图的叙述正确的是() 【导学号：21920001】A处于减数第一次分裂，有4个四分体B有四对同源染色体，8条染色单体C1和2、1和3之间均可能发生交叉互换现象D减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体【解析】该细胞为前期，有2个四分体；细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有两对同源染色体；染色体的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。【答案】D2如下曲线图表示某生物(2n4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。请据图回答下列问题。(1)曲线中段可表示细胞进行_分裂的_数量变化。(2)图ae中与曲线位置相对应的细胞分别是_。(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是_，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是_。(4)与体细胞相比，ae细胞中，核内DNA含量加倍的是_。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是_。【解析】本题考查的知识点是减数分裂、有丝分裂过程中遗传物质的变化情况。(1)由图中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故段为有丝分裂过程。(2)曲线位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，为4n，为2n，则曲线位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。(3)从细胞中染色体的行为和数量看，ae分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞，即a、d、e。从曲线上看，染色体数目减半，说明已经进入减数第二次分裂时期，处于时期的一个细胞内均不含同源染色体。(4)该生物体细胞内含有的染色体为2n，可知核中DNA分子数为2n，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体。【答案】(1)有丝染色体(2)e、b(3)a、d、e(4)a、d、e(5)着丝点分裂，染色单体分开成为染色体精 子 和 卵 细 胞 的 形 成1精子的形成过程(1)形成场所：睾丸。(2)形成过程精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子2卵细胞的形成过程(1)形成场所：卵巢。(2)形成过程(3)染色体的变化：与精子形成过程相同。(4)变化结果：一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。这是一张精卵细胞受精的图像。从图中可以看到精子的头部已经进入卵细胞内了。在生物体的有性生殖过程中，精子和卵细胞通常要融合在一起，才能发育成新个体。探讨：精子和卵细胞是怎样形成的？提示：精子是精原细胞通过减数分裂形成精细胞后变形形成的。卵细胞是卵原细胞通过减数分裂形成的。探讨：卵细胞形成过程中细胞质不均等分配有什么意义？【提示】使卵细胞中含有更多的营养物质，为受精后受精卵的早期发育提供营养。探讨：经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么不同？提示：两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态大小一一对应两两相同。探讨：在减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向细胞一极的染色体数目和形态结构相同吗？提示：数目相同，形态结构不同。初级精母细胞中染色体含有姐妹染色单体。1精子和卵细胞形成过程的比较类别关系精子的形成卵细胞的形成不同点场所精巢/睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂变形有无结果1个精原细胞4个精子2种精子(无交换)4种精子(有交换)1个卵原细胞相同点细胞质变化都有中心体、星射线、纺锤体出现细胞核变化染色体都只复制一次，细胞都连续分裂两次，结果性细胞染色体数目都减半染色体行为相同：复制联会(可交换)同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合而来，种类都为2n种(n为同源染色体对数)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法2细胞分裂中每条染色体上DNA含量的变化曲线分析图示：解读：该曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：ABBCCDDE特点及其变化减数分裂对应时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂的后期减数第二次分裂的末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期3.观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片(1)实验流程(2)实验材料的选择：一般来说，雄性个体产生雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性生殖器官(性腺)。另外，在动物卵巢内卵母细胞没有完成减数分裂，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞或初级卵母细胞，它们只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂，所以要观察减数分裂各时期的图像，特别是减数第二次分裂的图像，一般不选择雌性个体作为实验材料。1(2016江苏南京学测模拟)图1是某高等动物体内细胞分裂的示意图，图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量变化的曲线图。下列叙述错误的是() 【导学号：21920002】A该动物正常体细胞内有4条染色体B图1中表示减数分裂的是细胞甲C图2中cd是因为着丝点的分裂D图1中的细胞乙对应图2中的bc段【解析】图甲表示减数第一次分裂后期，图乙表示有丝分裂后期；该动物正常体细胞内有4条染色体；图2中ab段产生的原因是间期DNA的复制，cd段是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA数量减半；着丝点分裂发生在细胞分裂的后期，图乙表示有丝分裂的后期，即图乙可对应cd段。【答案】D2(2016北京顺义期末)下面图甲表示某雄性动物的细胞分裂图像，其中表示细胞中的染色体；图乙是某同学绘制的相关的坐标曲线图。(1)图甲所示细胞的名称为_，对应图乙的_段。(2)根据图甲推断，此动物正常体细胞最多有_条染色体。(3)理论上讲，图甲的细胞分裂结束产生的4个精子，其染色体组成共有_种。(4)若A、a、B、b分别位于染色体上，而此细胞分裂结束最终产生了AB、aB、Ab、ab 4种精子，其原因之一是减数分裂中同源染色体的_之间发生了交叉互换。(5)图乙中BC段和HI段都发生了核DNA增倍的现象，其原因分别是_。【解析】(1)图甲细胞中同源染色体成对排列在赤道板上是减中期的特征，又是雄性动物，因此该细胞的名称是初级精母细胞，对应图乙中的CD段。(2)初级精母细胞中的染色体数目和体细胞的染色体数目相同都为4条，体细胞在进行有丝分裂时后期的染色体数目是最多的，为8条。(3)从图甲的染色体排列位置看和移向一极，和移向另一极，因此形成的4个精子中染色体组成有两个是和，另外两个是和。(4)由于A、a、B、b分别位于染色体上，正常情况下两个是和，另外两个是和，即两个是AB，另外两个是ab，现在出现了aB、Ab说明在四分体时期发生了非姐妹染色单体之间的交叉互换。(5)AH段是减数分裂过程，HI是受精过程，IM段是有丝分裂过程，因此BC段和HI段发生DNA增倍的原因是DNA的复制和受精作用。【答案】(1)初级精母细胞CD(2)8(3)2(4)非姐妹染色单体(5)组成染色体的DNA复制和受精作用1(2016张家港高级中学高一检测)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在()A减数第一次分裂后期B减数第一次分裂结束时C减数第二次分裂后期D减数第二次分裂结束时【解析】减数第一次分裂，同源染色体分离，形成的子细胞染色体数目减半。【答案】B2同源染色体是指() 【导学号：21920003】A一条染色体复制形成的两条染色体B分别来自父方和母方的两条染色体C形态、大小大体相同的两条染色体D减数分裂过程中联会的两条染色体【解析】减数分裂联会时，联会的两条染色体即为同源染色体，它们的形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，但分别来自父方或母方的两条染色体也可能是非同源染色体，非同源染色体的形态、大小也可能大体相同。【答案】D3下图是减数分裂过程中某个时期的模式图。据图分析，该细胞有()A4个DNA分子 B4个四分体C8条染色体D2对同源染色体【解析】该图表示减数第一次分裂四分体时期，该细胞有2个四分体、2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子。【答案】D4下列是某种雄性动物睾丸内正在分裂的四个细胞示意图，其中属于次级精母细胞的是 ()【解析】A有成对同源染色体，染色体没有复制，为精原细胞，故A错误；B细胞两极有成对同源染色体，染色单体分开，为有丝分裂后期，为精原细胞，故B错误；C发生同源染色体分离，为初级精母细胞，故C错误；D细胞2条染色体为非同源染色体，为次级精母细胞，故D正确。【答案】D5如图所示各图中，横轴表示分裂时期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是 ()A BCD【解析】无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中都有间期倍增现象，因此，是DNA的变化曲线。图中，DNA数目又恢复原状，故表示有丝分裂中DNA的变化；图中，DNA数目恢复原状后又减半，说明图表示减数分裂中DNA的变化。由上面的分析可知，图和图应是染色体数目变化图。看图的变化曲线，在一个细胞周期的某一时期(后期)，染色体数目倍增，然后又恢复原状，说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图；而图中始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，则一定是减数分裂中染色体的变化图。【答案】B课堂小结：网络构建核心回扣1.减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成生殖细胞(配子)的过程中。2.减数分裂的间期，精原细胞染色体复制，成为初级精母细胞。3.减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会后分离，产生的子细胞中染色体数目减半。4.减数第二次分裂过程中，染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别进入两个子细胞中。5.1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。6.卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的。7.1个精原细胞能产生4个精子，而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。学业分层测评 (建议用时：45分钟) 学业达标1下列关于联会和四分体的说法正确的是()A联会的染色体经过复制形成四分体B联会的一对同源染色体组成一个四分体C联会时期的染色体是不含染色单体的D一个四分体含有四条染色体【解析】联会发生在染色体复制完成后，一个四分体含有四条染色单体，两条染色体。【答案】B2(2016北京顺义期末)下列关于减数分裂的叙述中，不正确的是()A染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期B染色体数目的减半发生在减数第一次分裂C减数分裂时染色体复制一次细胞连续分裂两次D受精卵进行的细胞分裂一定是减数分裂【解析】减数分裂是有性生殖的生物产生配子的分裂方式，受精卵进行的是有丝分裂。【答案】D3为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是()蚕豆的雄蕊桃花的雌蕊蝗虫的精巢小鼠的卵巢ABCD【解析】要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢能够完整地进行减数分裂；桃花的雌蕊中减数分裂已经完成，形成了卵细胞等生殖细胞，观察不到整个减数分裂的过程；动物的卵巢中卵子的生成只能分裂到减数第二次分裂的中期，进行分裂的细胞数量较少，也观察不到整个过程。【答案】C4下图中甲图表示某精子，乙图中可表示该精子形成过程的是 ()甲乙A BCD【解析】图可表示精细胞形成过程的四分体时期；为初级卵母细胞不均等分裂过程；表示有丝分裂后期；可表示减数第二次分裂中期，故中只有、可表示该精子形成过程的某时期。【答案】D5(2016南通高一检测)某生物的体细胞染色体数为2n。该生物减数第二次分裂与有丝分裂相同之处是()A分裂开始前，都进行染色体的复制B分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2nC分裂过程中，每条染色体的着丝点都分裂成为两个D分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n【解析】减数第二次分裂不进行染色体的复制；减数第一次分裂同源染色体分离，染色体数目减半；在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，每条染色体的着丝点都分裂使染色体数目暂时加倍；有丝分裂结束后子细胞染色体数为2n。【答案】C6下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是() 【导学号：21920004】甲乙丙A图甲一定为次级精母细胞B图乙一定为初级精母细胞C图丙为次级卵母细胞或极体D图丙中的M、m为一对同源染色体【解析】图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确。【答案】B7从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图所示。如果不考虑染色体互换，关于这两个精细胞的来源，描述不正确的是()A可能来自一个精原细胞B可能来自一个初级精母细胞C可能来自两个初级精母细胞D可能来自一个次级精母细胞【解析】一个次级精母细胞形成的两个精细胞染色体大小、形态应该相同，图中两个精细胞中染色体大小、形态不同，故D项叙述错误。【答案】D8(2016南京高一检测)对右图减数分裂过程某阶段的描述，正确是()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】图示细胞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换，此时同源染色体整齐地排列在赤道板上。【答案】B9某生物体细胞中染色体数为2N。下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A B CD【解析】有丝分裂中期细胞中染色体数为2N，染色单体数为4N，DNA分子数为4N；减数第二次分裂后期的染色体数为2N，无染色单体存在，DNA分子数为2N。可见图表示有丝分裂中期，图表示减数第二次分裂后期。【答案】C10下图表示某动物生殖细胞的形成过程，表示细胞。请回答：(1)过程中细胞核内发生的主要变化是_；过程中染色体的主要行为变化是_。(2)细胞中DNA、染色体和染色单体的数量之比是_。(3)图中细胞的名称是_，该细胞中的每条染色体含有_条脱氧核苷酸链。(4)在该动物卵巢内，有些细胞中的染色体数与体细胞相同，染色体数与DNA分子数之比为11，则这些细胞可能对应于图中的_(填序号)细胞。【解析】识图知，细胞为初级卵母细胞，为极体，为次级卵母细胞，为卵细胞。过程中细胞核内发生的主要变化是DNA的复制，过程中染色体的主要行为变化是同源染色体分开，进入两个子细胞；细胞为初级卵母细胞，细胞中DNA、染色体和染色单体的数量之比是212；卵巢内有些细胞中的染色体数与体细胞相同，染色体数与DNA分子数之比为11，则这些细胞是减数第二次分裂后期的细胞。【答案】(1)DNA的复制同源染色体分开，进入两个子细胞(2)212(3)次级卵母细胞4(4)和能力提升11下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述中正确的是 ()A细胞中同源染色体分别有4、2、2、2对B所处的时期发生交叉互换，可能形成4种不同类型的生殖细胞C细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞D一般不用该生物的性腺作为观察细胞减数分裂的实验材料【解析】为有丝分裂，为减数分裂，根据图判断该动物为雌性。中没有同源染色体，为减数第一次分裂中期图像，交叉互换发生在减数第一次分裂前期；动物细胞分裂过程中不形成细胞板；雌性哺乳动物一次成熟的生殖细胞数量有限，不适合用于观察减数分裂。【答案】D12下图中表示一个2n4的生物细胞的染色体。下列叙述中正确的是()如果1号染色体来自父方，则2号染色体来自母方如果1号和2号染色体来自父方，则3号和4号来自母方在减数第一次分裂过程中，1号和2号染色体若移向一极，3号和4号染色体则移向另一极在减数第一次分裂过程中，1号和3号染色体若移向一极，2号和4号染色体则移向另一极A B CD【解析】1和2,3和4的形态、大小相同可判定为同源染色体。如果1号来自父方，则2号来自母方，同理3号和4号也分别来自父方和母方，所以是正确的，是错误的。在减数第一次分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以1和2,3和4要分离，并移向细胞两极，因此是错误的，是正确的。【答案】B13下图表示雄果蝇细胞分裂过程中核DNA含量的变化。下列叙述正确的是()A图甲的BC段某个细胞中不可能含有0条Y染色体B若图甲表示减数分裂，则BC段中会发生交叉互换C两图的CD段都发生着丝点分裂D甲图DE段一个细胞内最多只含2个大小形态相同的染色体【解析】图甲的BC段中处于减数第二次分裂的细胞可能含有0条Y染色体；若图甲表示减数分裂，则BC段中减数第一次分裂会发生交叉互换；甲图的CD段表示着丝点分裂，乙图的CD段表示细胞一分为二；若甲图表示有丝分裂，DE段的细胞中两条同源染色体各自分裂成为两条相同的子染色体