2019_2020学年高中生物第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用（Ⅰ）教学案新人教版.docx

第1节减数分裂和受精作用()学 习 目 标核 心 素 养1.描述精子的形成过程。(重、难点)2.比较精子与卵细胞的形成。3.理解减数分裂过程中DNA分子、染色体数目变化及细胞形态的改变。(难点)1.通过列表法比较减数分裂与减数分裂的异同、精子形成与卵细胞形成的异同。2.通过识图、绘图法分析减数分裂各时期细胞中染色体形态、数目、行为的变化特征。一、精子的形成过程1场所及细胞名称的变化(1)场所(2)细胞名称的变化2染色体的变化(1)减数分裂前的间期一部分精原细胞的体积增大，染色体复制成为初级精母细胞，此时的染色体呈染色质丝的状态。(2)减数分裂时间图示相关变化前期中期后期同源染色体联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间常发生缠绕，并交换相应的片段同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上在纺锤丝的牵引下，同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动(3)同源染色体、联会与四分体的概念同源染色体联会：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四条染色单体。(4)减数分裂每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞两极移动，随细胞的分裂进入两个子细胞中。二、卵细胞的形成1场所：卵巢。2过程3精子和卵细胞形成过程的差异精子形成过程卵细胞形成过程场所睾丸卵巢细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞4个精子一个卵原细胞1个卵细胞、3个极体三、减数分裂的概念判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1只有进行有性生殖的生物， 才能进行减数分裂。()2精原细胞是通过减数分裂形成的。()3减数分裂过程中，配对的染色体一定是同源染色体。()4精子所含染色体数与次级精母细胞相同。()5在卵细胞形成过程中，姐妹染色单体的分离发生在初级卵母细胞中。()6一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的个数比为11。()7精子和卵细胞形成中，细胞质都是均等分配的。()提示：1.2精原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂形成成熟的生殖细胞。34在减数分裂后期，着丝粒分裂导致染色体数加倍，此时次级精母细胞中染色体数为精子中染色体数的二倍。5姐妹染色单体的分离发生在减数分裂过程中，初级卵母细胞进行减数分裂。6一个精原细胞可以产生四个精子，而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。7卵细胞形成中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质是不均等分配的。减数分裂的相关概念问题探究在减数分裂过程中，染色体发生了一系列变化，因而产生了几组相似的概念，下面结合图示对这几组相关概念加以辨析。 甲 乙1同源染色体一定大小、形状相同吗？提示：不一定，如X、Y染色体。2减数分裂过程中，一直存在同源染色体吗？提示：二倍体生物体的减数分裂过程中不存在同源染色体。3在四分体时期，同源染色体、四分体、染色体之间的数量关系是怎样的？提示：1对同源染色体1个四分体2条染色体。1同源染色体与非同源染色体(1)同源染色体概念：形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如图甲中A和B，C和D为同源染色体。(2)非同源染色体概念：形状和大小一般不相同，来源可能相同，也可能不同。2姐妹染色单体与非姐妹染色单体姐妹染色单体：连在同一个着丝粒上的染色单体。如图乙中1和2、3和4、5和6、7和8为姐妹染色单体；而1和3、4、5、6、7、8为非姐妹染色单体。3联会和四分体(1)联会：同源染色体两两配对的现象。(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。(3)相互关系：同源染色体四分体(4)数量关系：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。易错提醒：同源染色体的三个认识误区(1)不要认为有丝分裂过程中不存在同源染色体，实际上有丝分裂过程中存在同源染色体，只是同源染色体不联会、不形成四分体，也没有同源染色体的分离过程。(2)不要认为减数分裂过程中都存在同源染色体，实际上减数分裂过程中存在同源染色体，减数分裂过程中不存在同源染色体。(3)不要认为同源染色体形态和大小都相同，实际上男性的两条性染色体形态和大小不同，但二者在减数分裂过程中能联会，为同源染色体。1下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述，正确的是()A同源染色体在细胞分裂过程中一定能够配对B含有四条姐妹染色单体的一定是四分体C一个四分体一定是一对同源染色体D一对同源染色体一定是一个四分体C互为同源染色体的两条染色体只在减数分裂前期发生配对，有丝分裂过程不发生配对，A错误；复制后的两条非同源染色体含有四条姐妹染色单体，但不是四分体，B错误；四分体是由同源染色体联会形成的，一个四分体一定是一对同源染色体，C正确；同源染色体联会后才形成四分体，在有丝分裂过程中同源染色体不发生联会，此时一对同源染色体不是一个四分体，D错误。2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()A处于减数分裂，有4个四分体B有4对同源染色体，8条染色单体C1和2、1和3之间均可能发生互换现象D减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体D该细胞处于减数分裂前期，有2个四分体，A错误；细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有2对同源染色体，B错误；互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，C错误；减数分裂完成产生的生殖细胞中染色体数目减半，每个子细胞中只有2条染色体，D正确。精子的形成过程问题探究1减数分裂后期的初级精母细胞和减数分裂后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：减数分裂后期分配到两极的两组染色体之间是同源染色体，而减数分裂后期的是形态、大小相同的子染色体。2如图是某种动物细胞分裂不同时期的图像。(1)图甲是什么细胞？含有几对同源染色体？提示：初级精母细胞；两对同源染色体。(2)图乙是什么细胞？含有几对同源染色体？其子细胞的名称是什么？提示：次级卵母细胞；不含同源染色体；卵细胞和第二极体。(3)图丙可能是什么细胞？提示：次级精母细胞或(第一)极体。1减数分裂和减数分裂过程的比较(假设体细胞内染色体数为2N)项目减数分裂减数分裂分裂过程中细胞名称初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或极体)次级精(卵)母细胞(或极体)精细胞或卵细胞(或极体)着丝粒变化不分裂分裂染色体数目变化2NN(减半)N2NNDNA数目变化4N2N2NN(减半)染色体主要行为有联会现象；四分体的非姐妹染色单体互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，染色单体分开染色单体有(4N)有(2N)有(2N)无(0)同源染色体有(N对)无2.精子和卵细胞形成过程的区别精子的形成过程卵细胞的形成过程相同点染色体的行为变化相同：即在间期染色体复制，在减数分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂结束后染色体数目减半；减数分裂时着丝粒分裂，姐妹染色单体分离不同点场所睾丸卵巢细胞质分裂均等分裂主要是不均等分裂子细胞数目1个精原细胞4个精子1个卵原细胞1个卵细胞3个极体(消失)是否变形是否1(2017课标)已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是()A B C DD减数分裂后期等位基因随同源染色体的分离而分开进入不同的子细胞，减数分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离平均移向细胞两极。如图，A、B项所示为处于减数分裂的次级性母细胞图像，细胞中无大小、形态相同的同源染色体，A、B均正确；C、D所示图像为减数分裂结束形成的生殖细胞，D项图中含有大小、形态相同的同源染色体，故D错误。2下列不属于动物卵细胞形成与精子形成的不同之处的是()A一个卵原细胞形成一个次级卵母细胞，一个精原细胞形成两个次级精母细胞B一个次级卵母细胞形成一个卵细胞，一个次级精母细胞形成两个精细胞C卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形D减数分裂时，染色体复制的时期不同D一个卵原细胞形成一个次级卵母细胞和一个(第一)极体，一个精原细胞形成两个次级精母细胞，A正确；一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个(第二)极体，一个次级精母细胞形成两个精细胞，B正确；卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子，C正确；减数分裂时，染色体复制的时期相同，都是减数分裂前的间期，D错误。细胞分裂图像和曲线分析常见的前期、中期、后期的分裂图像(以2N4为例)比较时期有丝分裂减数分裂减数分裂前期有同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，且有联会和四分体，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体中期有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体有同源染色体，四分体排列在赤道板两侧，每条染色体含2条姐妹染色单体无同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均有同源染色体同源染色体分开，每条染色体含2条姐妹染色单体，每一极细胞中均无同源染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均无同源染色体1鉴别细胞分裂图像的常用方法(1)前期的鉴别 (2)中期的鉴别 (3)后期的鉴别2减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化(1)曲线变化(2)曲线分析染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量已加倍。在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂后期着丝粒分裂之后(FH段和fh段)，染色体DNA11。在间期完成DNA复制之后到减数分裂后期着丝粒分裂之前(CF段和cf段)，染色体核DNA12。BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制，核DNA含量加倍，但是染色体数目不变。DE(de)段表示减数分裂结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内核DNA和染色体数目均减半。ff段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是核DNA含量不变。H(h)点表示减数分裂结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中。方法规律：曲线判断方法3每条染色体中DNA含量的变化对上图曲线的解释：ABBCCDDE减数分裂对应时期间期减数分裂全过程和减数分裂前期、中期减数分裂后期减数分裂末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期4.同源染色体对数的曲线5细胞分裂过程中染色体和核DNA数量变化曲线的变式直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中，染色体和DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如图所示：有丝分裂减数分裂图注1如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化图，下列相关说法不正确的是()A有丝分裂发生在AE中，减数分裂发生在FL中BCD段和GH段染色体数目都相等CGH段都存在染色单体D最后形成的精细胞中，染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半B分析曲线变化可知，AE段核DNA分子数一次加倍一次减半，故有丝分裂发生在其中；FL段核DNA分子数一次加倍，连续两次减半，故减数分裂发生在其中，A正确。CD段包括有丝分裂前、中、后期，细胞内染色体数量为8条或16条，GH段为减数分裂，细胞内染色体数目为8条，存在染色单体，B错误，C正确。最后形成的精细胞中，染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半，D正确。2图1表示某基因型为AaBb(两对基因分别位于两对同源染色体上)的动物组织切片显微图像，图2表示该动物细胞分裂过程中不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系。分析回答：图1图2(1)图1中，具有同源染色体的细胞是_。(2)图1中，细胞的名称为_，该细胞产生的子细胞的基因型可能为_。(3)图2中，_(填字母)表示染色单体数。图1中的细胞_(填序号)处于图2中的甲时期。(4)在图2中丙处绘出细胞产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。解析由图可知，细胞处于减数分裂前期，细胞处于减数分裂后期，细胞处于减数分裂前期，细胞处于有丝分裂中期。(1)进行有丝分裂和减数分裂的细胞含有同源染色体。(2)细胞中无染色单体，细胞质不均等分裂，故细胞表示次级卵母细胞，其子细胞不会含有等位基因，非同源染色体上的非等位基因可自由组合，故其子细胞基因型可能为AB或Ab或aB或ab。(3)图2中只有b的数目可以为0，所以b表示染色单体数目；甲的染色体、染色单体和核DNA分子数目分别为4、8、8，则图1中的处于图2中的甲时期。(4)细胞产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数分别为2、0、2。答案(1)(2)次级卵母细胞AB或Ab或aB或ab(3)b(4)如图所示：课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.减数分裂前染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，导致染色体数目减半。2.精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精细胞。3.减数分裂的主要特征：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。4.减数分裂的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。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.卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质分裂是不均等的。1下列关于减数分裂的叙述，正确的是()A只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有细胞周期B高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中C减数分裂过程中染色体复制两次，细胞分裂一次D玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中有5对染色体B减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，但无细胞周期，A错误；高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中，B正确；减数分裂前染色体只复制一次，细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，C错误；玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，同源染色体分离，染色体数目减半，所以卵细胞中染色体数为10条，没有成对的染色体，D错误。2关于右图的叙述不正确的是()A在前期时，与、与联会，形成两个四分体B在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体C是一条染色体，包含两条染色单体和，它们通过一个着丝粒相连D细胞中含有两对同源染色体，其中和为一对同源染色体B图中和为一对同源染色体，和也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝粒均位于赤道板两侧，表示处于减数分裂中期；在减数分裂前期时，同源染色体两两配对，发生联会，形成四分体；在减数分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。3下列有关两个细胞分裂图像的说法正确的是()A均是卵细胞形成过程中的细胞B中均含两对同源染色体C能产生4种类型的生殖细胞D能产生1种类型的生殖细胞D由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，细胞是初级精母细胞，正处于减数分裂后期，含两对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)；细胞是次级卵母细胞，正处于减数分裂后期，不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。4若细胞分裂过程中一条染色体上DNA数量的变化情况如图所示。有关图示信息的叙述中，不正确的是()AAB可表示染色体复制BBC可表示有丝分裂前期和中期CCD可表示染色体的着丝粒分裂DDE可表示减数分裂全过程D图中AB段表示每条染色体上的DNA数目由1变为2，这是由于间期DNA复制形成的，即进行染色体复制；BC段表示DNA复制完成而染色单体未发生分离，既可表示有丝分裂前期和中期，也可以表示减数分裂过程和减数分裂前期、中期；CD段表示每条染色体上的DNA数目由2变为1，这是由后期着丝粒分裂导致的；DE表示每条染色体含有1个DNA分子，即染色单体已发生分离，可表示有丝分裂后期和末期，也可表示减数分裂后期和末期。5如图曲线表示某生物(2n4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中某些物质含量的变化。ae分别表示分裂过程中的某时期的细胞分裂图。请据图回答下列问题。(1)曲线中段可表示细胞进行_分裂过程中的_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中具有同源染色体的是_，曲线中不含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(1)题图曲线可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，故可表示有丝分裂过程。(2)曲线中时期染色体数量均加倍，说明此时细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，为4n、为2n，则表示有丝分裂后期，表示减数分裂后期，分别对应e、b细胞。(3)ae细胞分别表示减数分裂四分体时期、减数分裂后期、减数分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期的图像，含有同源染色体的有a、d、e。曲线中从开始，染色体数目减半，说明已经进入减数分裂时期，处于时期的细胞内均不含同源染色体。(4)与体细胞相比，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粒分裂，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)着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体教材课后练习与应用教材P23一、概念检测1(1)(2)2.B3.C4(1)提示