1、第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第1课时 减数分裂 学 习 目 标核 心 素 养 1.说出减数分裂、同源染色体等基本概念。(重点)2.描述精子的形成过程。(重、难点)3.比较精子与卵细胞的形成。1.通过列表法比较减数第一次分裂与减数第二次分裂的异同、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。自 主 预 习 探 新 知 一、与减数分裂相关的概念 1减数分裂的概念 2同源染色体、联会与四分体(1)同源染色体形状和大小：一般_来源：一条来自，一条来自行为：减数分裂中进行(2)联会：两两配对的现象。(3)四分体：联
2、会后的每对同源染色体含有。相同父方母方配对同源染色体四条染色单体二、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 睾丸2染色体的变化(1)减数第一次分裂 时间图示相关变化 染色体，相关蛋白质的合成(同有丝分裂)同源染色体联会形成，同源染色体的之间常发生交叉互换 复制四分体非姐妹染色单体_成对排列在赤道板上_分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极同源染色体同源染色体(2)减数第二次分裂 中期后期 图示 特点_排列在赤道板上_分裂，_分开，并移向细胞两极 着丝点着丝点姐妹染色单体三、卵细胞的形成过程 1场所：。2过程 卵巢3精子和卵细胞形成过程的差异 精子形成过程卵
3、细胞形成过程 场所睾丸卵巢 细胞质分裂方式_是否变形_不变形 结果一个精原细胞 _个精子一个卵原细胞 _个卵细胞、_个极体 均等分裂不均等分裂变形413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。()提示：1.2 精原细胞可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。3 4 在减数第二次
4、分裂后期，着丝点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 姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂过程中，初级卵母细胞进行减数第一次分裂。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。合 作 探 究 攻 重 难 减数分裂过程中的相关概念辨析问题探究 观察细胞中染色体模式图，结合教材回答下列问题：图 1 图 2 1同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，其形状、大小一般都，一条来自，一条来自。如图 1中的为一对同源染色体，为一对同源染色体。(2)非同源染色体：形状、大小各不相同，且在分裂过程中不配对的染色体。是非同
5、源染色体。2联会和四分体(如图 2 所示)(1)联会：减数分裂过程中(前期)两两配对的现象。(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条，叫做四分体。图 1 中含有个四分体，其中形成一个四分体，形成一个四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的对数。3姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如图 1 中的。(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如图 1中的 a 和 b(b)、a和 b(b)等。(3)若发生交叉互换，则可发生在哪些染色单体之间？。4相关数量关系 1 个四分体对同源染色体条染色体条染色单体个 DNA 分子8 条脱氧核苷酸链。提示：
6、1.(1)相同 父方 母方 1 和 2 3 和 4(2)减数 1 和 3或 1 和 4(或 2 和 3 或 2 和 4)2(1)同源染色体(2)染色单体 两 1、2 3、4 同源染色体 3(1)a 和 a、b 和 b、c 和 c、d 和 d(3)a 和 b(b)、a和 b(b)、c 和 d(d)、c和 d(d)41 2 4 4 归纳总结 染色(单)体、DNA、同源染色体数目的判断方法 1确定染色体数(1)若以有丝分裂或减数分裂图示形式出现，可根据“着丝点数染色体数”来确定。(2)若已知体细胞染色体数，判断其他各时期染色体数。有丝分裂只有后期染色体暂时加倍，其他各时期与体细胞染色体数一致。若是减
7、数分裂，则减数分裂 后期时与体细胞染色体数一致，减数分裂 之后染色体数目为体细胞的一半(减数分裂 后期，着丝点分裂，染色体暂时加倍)。2确定染色单体数(1)染色单体出现在复制后，着丝点分裂前这段时期，染色单体数染色体数2。(2)在 DNA 复制前和着丝点分裂后的时期，染色单体数为零。3确定核 DNA 数(1)有染色单体时，核 DNA 数染色单体数。(2)无染色单体时，核 DNA 数染色体数。4确定同源染色体数(1)有丝分裂全过程都有同源染色体。(2)减数分裂后，受精作用前无同源染色体，其他各时期均含同源染色体。(3)同源染色体的对数等于染色体数的一半。5确定四分体数 只有减数分裂前期同源染色体
8、联会时才有四分体，四分体数同源染色体的对数。如图所示：1下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是()A同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B人的 X 染色体和 Y 染色体大小不同，不是同源染色体 C四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现 D四分体中的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换 D 在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫联会，联会的两条染色体是同源染色体，一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，A 错误；同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的 X 染色体和 Y 染色体是同源染色体，但大小不同，B 错误；有丝分裂过程中没有四分体，C
9、错误；四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换，D 正确。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，实际上减数第一次分裂过程中存在同源染色体，减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。(3)不要认为同源染色体形状和大小都相同，实际上男性的两条性染色体形状和大小不同，但二者在减数分裂过程中能联会，为同源染色体。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处于减数第一次分裂时期，有 4 个四
10、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 D 该细胞处于减数第一次分裂前期，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；交叉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。精子和卵细胞的形成过程问题探究 1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分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：减数第
11、一次分裂后期分配到两极的两组染色体之间是同源染色体，而减数第二次分裂后期的是形态、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；卵细胞和极体(或第二极体)。(3)图丙可能是什么细胞？提示：次级精母细胞或(第一)极体。归纳总结 1减和减过程的比较(假设体细胞内染色体数为 2N)项目减数第一次分裂减数第二次分裂 染色体间期是否复制复制不复制 分裂过程中细胞名称性原细胞初级性母细胞次级性母细胞(或极体)次级性母
12、细胞(或极体)精细胞或卵细胞(或极体)着丝点变化不分裂分裂 染色体数目变化 2NN(减半)N2NN 核 DNA 数目变化2N4N2N2NN(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(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，在减数第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第一次分裂结束后染
13、色体数目减半；减数第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离 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)不同点是否变形是否 3.减数分裂与有丝分裂过程中细胞分裂图像辨析 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两侧无同源染色体，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，有同源染色体同源染色体分离，每条染色体含 2
14、 条姐妹染色单体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，无同源染色体 1下列关于精子进行减数分裂的叙述，正确的是()减数分裂包括两次连续的细胞分裂 在次级精母细胞中存在同源染色体 着丝点在第一次分裂后期一分为二 减数分裂的结果，染色体数减半，DNA 数不变 同源染色体的分离，导致染色体数目减半 联会后染色体复制，形成四分体 染色体数目减半发生在第二次分裂的末期 A B CD A 减数分裂时染色体复制一次而细胞分裂两次，正确；由于减数第一次分裂同源染色体分离，因此次级精母细胞中没有同源染色体，错误；着丝点在减数第二次分裂后期一分为二，错误；减数分裂的结果是 DNA 和染色体都减半，错误；染色体数目减半的原
15、因是同源染色体分离，正确；染色体复制发生在联会之前，错误；染色体数目减半发生在减数第一次分裂，错误。故选 A。2下列哪项不是动物卵细胞形成与精子形成的不同之处()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
16、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，都是减数第一次分裂前的间期，D 错误。3下图表示某种动物不同个体中某些细胞的分裂过程，下列有关叙述错误的是()甲 乙丙 丁A四个细胞中均有同源染色体 B与减中期相比，乙、丁细胞中染色体数目暂时加倍 C甲、丙均可表示处于减数第一次分裂后期的细胞 D丁细胞可表示次级精母细胞或第一极体 A 四个细胞中，甲与丙均有同源染色体，乙与丁没有同源染色体，A 错误；与减中期相比，乙、丁细胞均处于减数第二次分裂后期，二者细胞中的染色体数目都暂时加倍，B 正确；甲、丙都是同源染色体分离，均可表示处于减数第一次分裂后期的细胞，C 正确；丁细胞处于减数第
17、二次分裂后期，进行均等分裂，因此丁细胞可表示次级精母细胞或第一极体，D 正确。方法规律：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 减数分裂过程中相关曲线分析1.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)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH 段和 fh 段)，染色体DNA11。在间期完成 DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF
18、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)段表示减数第一次分裂结束时，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段表示着丝点分裂，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)点表示减数第二次分裂结束后，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 2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M前的间期M全过程和M前期、M中期M后期 M末期 有丝分裂对应时期
19、间期前期和中期后期末期 3.同源染色体“对”数的曲线变化 4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点的分裂而消失，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如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列叙述错误的是()A该过程表示精原细胞进行的减数分裂 B表示染色单体数，表示DNA数 C阶段细胞中含有8条染色体、4对同源染色体 D交叉互换发生在
20、和所处阶段 D 根据染色体、DNA减半，可判断该过程表示精原细胞进行的减数分裂过程，可代表示精原细胞，可代表初级精母细胞，可代表次级精母细胞，可代表精细胞，A正确；图中为染色体，为染色单体，为DNA，B正确；阶段细胞中没有染色单体，染色体DNA11，且染色体数目与体细胞数目相同，可代表体细胞或原始生殖细胞，细胞中含有8条染色体、4对同源染色体，C正确；交叉互换发生在减数第一次分裂的前期(四分体时期)，应属于所处阶段，D错误。2如图甲、乙、丙表示某二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中 DNA 含量的变化，请据图回答下列问题：甲 乙 丙(1)各图中 ab 段上升的原因相同，均为。(2)图甲中 b
21、c 段，若为有丝分裂过程，则可能是有丝分裂的期；若为减数分裂过程，那么处于该期的细胞(填“有”“没有”或“不一定有”)同源染色体。(3)图甲、乙、丙中的 DNA 在 cd 段均发生减半，但图(填“甲”“乙”或“丙”)与另外两图相比，发生减半的原因不同。(4)细胞在 de 段时仍有姐妹染色单体的是图(填“甲”“乙”或“丙”)，一定无同源染色体的是图(填“甲”“乙”或“丙”)。解析(1)图中 ab 段上升的原因均是 DNA 的复制(或染色体复制)。(2)图甲中 bc 段表示每条染色体含有 2 条姐妹染色单体，即染色体与核 DNA 的数目之比为 12，可表示有丝分裂的前期和中期；图甲 bc 段可表示
22、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，因此细胞中不一定有同源染色体。(3)图甲中 cd 段下降的原因是着丝点分裂；图乙、丙中，cd 段下降的原因是细胞质分裂。(4)图甲 de 段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期，其中有丝分裂后期和末期含有同源染色体，减数第二次分裂后期和末期细胞中不含同源染色体，但是都没有染色单体；图乙 de 段表示有丝分裂末期，此时细胞中含有同源染色体，但是不含姐妹染色单体；图丙中 de 段表示减数第二次分裂前期、中期，此时细胞中不含同源染色体，含染色单体。答案(1)DNA 复制(形成姐妹染色单体)(2)(间)前、中 不一定有(3)甲(4)丙 丙 课堂小结
23、 知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳 1.减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次，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.减数第一次分裂的主要特征：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交叉互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。4.减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝点分裂，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分裂是不均等的。当 堂 达 标 提 素 养 1下列关于减数分裂的
24、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(精巢)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(精巢)或卵巢中，B 正确；减数分裂过程中染色体只复制一次，细胞分裂两次，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
25、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，它们通过一个着丝点相连 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，且染色体的着丝点均位于赤道板两侧，表示处于减数第一次分裂中期；在减数第一次分裂前期时，同源染色体两两配对，发生联会，形成四分体；在减数第一次分裂后期时，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
26、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()AAE 段表示有丝分裂，FL 段表示减数分裂 BCD 段和 GH 段染色体数目都相等
27、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，应表示有丝分裂；FL 段核 DNA 分子数一次加倍，连续两次减半，应表示减数分裂，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 段为减数第一次分裂，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。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
28、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，表示减数第二次分裂后期，分别对应 e、b 细
29、胞。(3)ae 细胞分别表示减数第一次分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、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，说明已经进入减数第二次分裂时期，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点分裂，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)着丝点分裂，染色单体分开成为染色体 点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
