1、1 新情境激趣引航由亲本经减数分裂产生有性生殖细胞(也叫配子)，经过两性生殖细胞(如卵细胞和精子)的结合(受精作用)，成为合子(如受精卵)，再由合子发育成为新个体的生殖方式，叫做有性生殖。有性生殖中基因组合的广泛变异能增加子代适应自然选择的能力。有性生殖能促进有利突变在种群中的传播。由于上述原因，有性生殖加速了生物进化的进程。现存 150 余万种生物中，从细菌到高等动植物，能进行有性生殖的种类占 93%以上，就说明了这一点。2 新课堂预习探索学习目标 1.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2.举例说明配子的形成过程。3.举例说明受精过程。4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传和变异
2、的重要性。新知预习一、减数分裂1范围：进行有性生殖的生物。2时期：在产生成熟生殖细胞时。3特点：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。4结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。二、精子的形成过程(以哺乳动物为例)1场所人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。2过程(1)间期染色体行为变化：染色体复制，每条染色体含两条姐妹染色单体。细胞变化：一个精原细胞一个初级精母细胞。(2)减数第一次分裂染色体行为变化。(3)减数第二次分裂染色体行为变化：各个时期的细胞中无(填“有”或“无”)同源染色体；在减数第二次分裂后期染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体
3、，并移向细胞两极，移到两极的染色体，随细胞的分裂被分开，每个子细胞中的染色体数目是初级精母细胞的一半。细胞的变化：两个次级精母细胞四个精细胞。(4)精子的成熟由一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞。精细胞变形后形成四个精子。思考探讨 1：精子的形成过程中，染色体数目减半发生在减数第几次分裂？提示：减数第一次分裂。三、卵细胞的形成(以哺乳动物为例)1场所人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。2过程1 个卵原细胞思考探讨 2：一个卵原细胞经过减数分裂能产生几个成熟的卵细胞？提示：1 个卵细胞。四、受精作用(以哺乳动物为例)1配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体分离和非同源染色体的自由
4、组合。(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。2受精作用(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。(2)过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面；与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入；精子细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。(3)结果：受精卵中染色体数目又恢复到体细胞中的数目。思考探讨 3：人是由一个受精卵发育来的，受精卵是由精子和卵细胞融合在一起形成的，那么，经过一代又一代的繁殖，受精卵内的染色体数目会不会一代比一代多，最终把受精卵的细胞核撑破？提示：不会把细胞核撑破。因为精子和卵细胞的形成都要经过减数分裂，形成的精子和卵细
5、胞的细胞核内染色体数目减半。3 新课堂互动探究知识点一减数分裂过程中几组概念的比较 细解教材1染色体、染色单体和 DNA 数目(1)染色体与 DNA 的数目染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。不含染色单体的染色体上，每条染色体含有 1 个 DNA 分子；含有染色单体的染色体上，每条染色体含有 2 个 DNA 分子和 2 条染色单体。(2)染色单体姐妹染色单体：染色体复制之后，着丝点分裂之前，同一着丝点连接着两条相同的染色单体。非姐妹染色单体：由不同着丝点连接着的染色单体。(3)比较见下表图形染色体1、2 表示两条染色体，包含2 个 DNA 分子1、2 表示两条染色体，包含4
6、个 DNA 分子染色单体无染色单体a 与 a或 b 与 b互为姐妹染色单体a(a)与b(b)为非姐妹染色单体2.同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体来源：一条来自父方，一条来自母方。形状和大小：一般相同(X、Y 染色体不相同)。关系：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。(2)非同源染色体来源：可以相同也可以不同。形状和大小：一般不相同。关系：在减数分裂中不进行配对的染色体。图形说明1 和 2、3 和 4 分别属于一对同源染色体1 和 3、2 和 4、1和 4、2 和 3 分别属于非同源染色体5 和 6(或 7 和 8)不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一对姐妹染色单体分开后形成的两
7、条相同的子染色体3.联会和四分体(1)联会：在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象。(2)四分体：是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中，联会后的一对同源染色体才可称为四分体，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。特别提醒有丝分裂过程中有同源染色体，但是无联会和四分体的形成。典例精析 2015西安一中期中下列关于四分体的叙述，正确的是()每个四分体包含一对同源染色体的 4 条染色单体 四分体就是四条染色单体 复制后的同源染色体都能形成四分体 只有减时期形成四分体 四分体时期可发生交叉互换现象进一步丰富了配子类型 四分体时期的下一个时期是联
8、会 细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体A BCD【解析】减数分裂第一次分裂前期成对同源染色体联会形成四分体，每条染色体含 2 条染色单体，正确。如果是 2 条非同源染色体的四条染色单体，不是四分体，错。有丝分裂和减数分裂都有同源染色体的复制，但四分体只出现在减数分裂第一次分裂前期，有丝分裂没有，错，正确。四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，导致部分遗传物质互换，形成不同基因型的配子，正确。先联会后形成四分体，错。1 对同源染色体联会形成 1 个四分体，正确。综上所述，A 正确。【答案】A跟踪练习1下列关于同源染色体的叙述，最准确的是()A一条来自父方，一条来自母方的染色体
9、B由一条染色体复制而成的两条染色单体C在减数分裂过程中联会的两条染色体D形状与大小完全相同的两条染色体【解析】同源染色体是指减数分裂过程中联会的两条染色体，C 正确；一条来自父方，一条来自母方的染色体必须能联会形成四分体才是一对同源染色体，A 错误；由一条染色体复制而成的两条染色单体是一对姐妹染色单体，B 错误；形状与大小完全相同的两条染色体原本是一对姐妹染色体，D 错误。【答案】C1精、卵细胞形成过程的比较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)变化曲线(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 D
10、NA 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 和 fh 段)，染色体：核 DNA：1。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 和 cf 段)，染色体：核 DNA：2。BC(bc)段表示间期 DNA(染色体)的复制，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 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 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
11、两条子染色体分别分配到两个子细胞中去。特别提醒1减数分裂过程中，染色体复制 1 次、细胞分裂 2 次、着丝点分裂 1 次、染色体减半 1 次、DNA 减半 2 次。2在减数分裂过程中，核 DNA 数量最大值为 4N，而染色体数量最大值为 2N。2015鄂尔多斯期末图甲是某高等雄性动物正在进行分裂的细胞，图乙是此动物一个精原细胞在减数分裂过程中染色体数量变化的曲线图(注为分裂间期)。请据图回答：(1)图 甲 细 胞 正 在 进 行 _ 分 裂，判 定 依 据_。(2)图 甲 细 胞 中 有 _ 对 同 源 染 色 体，有_条染色单体，_个四分体。(3)图甲细胞分裂时，要分离的染色体是_(填序号)
12、。(4)图甲细胞分裂后，可能形成的染色体组合是_(填序号)。(5)图乙中 8 时期细胞的名称是_。图甲细胞发生等位基因分离是_(填数字)时期，发生基因自由组合定律的是_(填数字)时期。减数同源染色体联会282和、和和、和 或 和、和次级精母细胞24(或 4)24(或 4)【解析】(1)据图分析，图甲中有同源染色体联会形成的四分体，则其是减数分裂；(2)据图观察，图甲细胞中有 2 对同源染色体，有 8 条染色单体，2 个四分体；(3)图甲细胞分裂时，同源染色体分开，即和、和分离；(4)图甲细胞分裂时，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，即组合方式有和、和 或 和、和；(5)据图分析，8 时期为
13、减数第二次分裂的后期，因是精子形成过程的图像，则该时期的细胞为次级精母细胞；图甲细胞发生基因的分离定律的是减数第一次分裂的后期，同源染色体的分离，伴随着等位基因的分离，则位于图乙的 4 时期；发生基因的自由组合定律是减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合，伴随着非等位基因的自由组合，则位于图乙的 4 时期。跟踪练习2.2015天水一中期末下图是同一种生物三个不同时期的细胞分裂图，请据图回答：(1)图 A 处于 _期。细胞中有_ 个四分体。(2)图 B 处于 _期，此细胞的名称是_。此 细 胞 分 裂 后 的 子 细 胞 为_。(3)图 C 处于_ 期，此细胞的名称是_，它分裂后得到的子细
14、胞为_。(4)A、C 两图中染色体数之比为 _，DNA数量之比为 _。减数第一次分裂前期2减数第一次分裂后期初级精母细胞次级精母细胞减数第二次分裂后期次级卵母细胞卵细胞和第二极体:1:1【解析】(1)图 A 中同源染色体联会形成四分体，表明该细胞处于减数第一次分裂前期，图 A 中有 2 个四分体。(2)图 B 表示同源染色体分离移向细胞两极，因此该细胞处于减数第一次分裂后期，由于细胞质均等分裂，说明该细胞是初级精母细胞，分裂完成后产生的子细胞是次级精母细胞。(3)图 C 中没有同源染色体，且染色体移向细胞两极，说明该细胞处于减数第二次分裂后期，由于细胞质不均等分裂，说明该细胞是次级卵母细胞，分
15、裂完成产生的子细胞是卵细胞和第二极体。(4)图 A 和 C 中都有 4 条染色体，图 A 中有 8 个 DNA 分子，图C 中有 4 个 DNA 分子。知识点三细胞分裂图像的鉴别细解教材1精子和卵细胞分裂图像的辨析(1)减数第一次分裂后期：2有丝分裂与减数分裂图像的辨析根据上述图文简要归纳如下：第一看染色体数目 2015西安一中期中下图为某雄性动物的某种细胞连续分裂过程中一个核中的染色体含量变化曲线图。据图回答：(1)同源染色体上等位基因分离发生在_，姐妹染色单体的分离发生在_。(均用图中字母表示)(2)表示有丝分裂过程的是_，其中间期是_，(均用图中字母表示)此时细胞中发生的主要变化是_。(
16、3)存在同源染色体的时期有_。(均用图中字母表示)(4)请将下列图像与之相应的曲线区段写在下面gd 和 iaeaDNA 复制和有关蛋白质的合成agd g c i【解析】(1)ae 为精原细胞有丝分裂生成新精原细胞，fj 为精原细胞减数分裂生成精子。故同源染色体上等位基因分离发生在减数分裂第一次分裂后期(g)。姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期(d)和减数分裂第二次分裂后期(i)。(2)表示有丝分裂过程的是 ae，a 为间期，bcdef 分别表示分裂期的前期、中期、后期、末期。间期主要进行 DNA 复制和有关蛋白质的合成，结果染色体复制。(3)整个有丝分裂周期都有同源染色体，在减数分裂第一次分离
17、后期同源染色体分离，故减数分裂第二次分裂无同源染色体，即 ag有同源染色体存在。(4)单体分离，细胞两极有成对同源染色体，为有丝分裂后期，对应 d。发生联会，为减数分裂第一次分裂前期，对应 g。有成对同源染色体，着丝点排列在赤道板，为有丝分裂中期，对应 c。染色单体分离，细胞无同源染色体，为减数分裂第二次分裂后期，对应 i。跟踪练习3.2015吉林实验中学期中下图是表示某种生物个体内的三个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题。(1)甲图表示_分裂_期细胞，该细胞的名称为_。图甲中有染色体_条，DNA 分子_个，在其四分体时期有四分体_个。(2)乙图表示_分裂_期细胞，有同源染色体_对，姐妹染
18、色单体_条，其子细胞为_(精原细胞/精细胞/卵细胞)，子细胞中含有染色体_条。(3)丙图表示_分裂_ 期 细 胞，丙 图 所 在 生 物 的 性 别 为_，该 生 物 的 体 细 胞 中 染 色 体 数 为_条，丙图细胞分裂形成的子细胞为_。减数第一次后初级精母细胞482有丝后40精原细胞4减数第二次 后雌性4卵细胞和(第二)极体【解析】(1)甲图正在发生同源染色体分离，表示减数分裂第一次分裂后期，由于细胞质均等分裂，所以该细胞的名称为初级精母细胞。图甲中有染色体 4 条，DNA 分子 8 个，在其四分体时期有四分体2 个。(2)乙图中有同源染色体，正在进行着丝点分裂，表示有丝分裂后期细胞，有
19、同源染色体 4 对，姐妹染色单体 0 条，其子细胞为精原细胞，子细胞中含有染色体 4 条。(3)丙图中没有同源染色体，正在进行着丝点分裂，表示减数第二次分裂后期细胞；由于丙图的细胞质不均等分裂，此细胞属于次级卵母细胞，所以该生物的性别为雌性，该生物的体细胞中染色体数为 4条，丙图细胞分裂形成的子细胞为卵细胞和(第二)极体。4新思维随堂自测1.下列有关同源染色体的叙述，正确的是()A着丝点分裂后形成的两条染色体B减数分裂中配对的两条染色体C性染色体 X、Y 不是同源染色体D复制后形成两条完全一样的姐妹染色单体【解析】配对的两条染色体，形态大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体
20、，故 B 正确；着丝点分裂后的两条染色体尽管大小相同，但来自一条染色体，故 A 错；X 和 Y 染色体属于同源染色体，故 C 错；染色体复制后，染色体的数目没变，而同源染色体是指两条染色体，故 D 错。【答案】B2初级精母细胞变成次级精母细胞时()A染色体数目减半，DNA 分子数目减半B染色体数目减半，DNA 分子数目加倍C染色体数目不变，DNA 分子数目加倍D染色体数目不变，DNA 分子数目减半【解析】初级精母细胞变成次级精母细胞时，完成减数第一次分裂，形成的子细胞中，染色体和 DNA 的数量都减半，故 A 正确。【答案】A3下列有关减数分裂的描述中，正确的是()A第一次分裂，着丝点分裂，同
21、源染色体不配对B第一次分裂，着丝点不分裂，同源染色体配对C第二次分裂，着丝点分裂，同源染色体配对D第二次分裂，着丝点不分裂，同源染色体不配对【解析】减数第一次分裂时，前期同源染色体两两配对，着丝点不分裂，故 A 错误，B 正确；减数第二次分裂过程中，着丝点分裂，没有同源染色体，故 C、D 错误。【答案】B4右图所示细胞正在进行()A减数分裂B有丝分裂C受精作用D细胞分化【解析】由图可知，为精子与卵细胞结合形成受精卵过程，选C。【答案】C5家兔是进行有性生殖的生物，它之所以能保持前、后代染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行()A减数分裂和有丝分裂B有丝分裂和受精作用C减数分裂和受精作用D染
22、色体复制和平均分配【解析】进行有性生殖的生物经减数分裂后，染色体数目减半；经受精作用后染色体数目就恢复正常。【答案】C6某动物体细胞中 DNA 含量为 2n。下图分别为雄性动物生殖细胞形成过程中 DNA 含量变化的曲线图和细胞示意图。请回答：(1)细胞 A 的名称是_，与之相对应的时期是_(以横轴上的数字表示)。(2)细胞 C 的名称是_，C 细胞最终能形成_个成熟生殖细胞。(3)曲 线 段2 3时 期DNA含 量 变 化，是 由 于_的结果。在时期 4 处 DNA 含量减半是由于_的结果。次级精母细胞45初级精母细胞4DNA 复制同源染色体平均分到两个子细胞中【解析】23 表示 DNA 复制
23、，34 表示减数第一次分裂过程，同源染色体分开，子细胞中无同源染色体有单体，染色体数目减半，45 表示减数第二次分裂过程，着丝点分裂，姐妹染色单体分离成为染色体，细胞 A 中无同源染色体有单体，为减数第二次分裂过程细胞是次级精母细胞，细胞 B 中无同源染色体无单体，为精细胞，细胞 C中有同源染色体且发生联会行为，为减数第一次分裂前期的初级精母细胞，一个初级精母细胞一次减数分裂形成 4 个精细胞。6新视点名师讲座减数分裂与配子种类数的计算1一个含 AA、BB、CC三对同源染色体的精原细胞，能产生几种配子？无论有几对都只能产生两种，并且两两相同。因为在减数分裂第一次分裂后期随同源染色体的分离，非同源染色体之间的自由组合也就完成了。新的组合一旦形成就没有其他可能性了，第二次分裂时，姐妹染色单体分开平均分配到子细胞中去，所以每个次级精母细胞产生的两个精子是完全一样的。两个次级精母细胞产生的四个精子两两相同。2一个含 AA、BB、CC三对同源染色体的卵原细胞，能产生几种配子？因为一个卵原细胞只能产生一个卵细胞，无论有多少种可能性都可能是其中的一种。3一个含 AA、BB、CC三对同源染色体的生物体，由于含有许多原始的生殖细胞(精原细胞或卵原细胞)可以产生含不同非同源染色体的配子，种类为 2n238(种)(如：ABC、ABC、ABC等)，n 为同源染色体的对数。
