1、第1课时 减数分裂和受精作用(一)课前自主预习案一、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)同源染色体形态和大小: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(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细胞形成
2、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413一、连线二、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。()提示:2精原细胞是通过减数分裂形成的。()提示: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减数分裂过程中,配对的染色体一定是同源染色体。()提示:4精子所含染色体数与次级精母细胞相同。()提示:在减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致染色体数暂时加倍,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
3、细胞中。()提示:姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂过程中,初级卵母细胞只进行减数第一次分裂。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 1:1。()提示: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。课堂互动探究案课程标准阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代素养达成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。(科学思维)2通过比较减数分裂的过程及精卵细胞形成过程,理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点。(生命观念)3通过总结配子多样性的原因和分析细胞
4、分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析,培养利用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维)4通过观察细胞的减数分裂,掌握实验的操作技能。(科学探究)5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。(科学思维)路易丝布郎作为试管婴儿的第一人,凝聚了人们太多的目光。路易丝的父母长期不育,科学家便从路易丝妈妈的卵巢中取出成熟的卵细胞,并用路易丝爸爸的精子与之进行体外受精,6 天后,受精卵开始分裂,发育成一个多细胞的胚胎,又被移入路易丝妈妈的子宫内继续发育,十月怀胎之后,路易丝来到了人间。请思考问题:(1)精子和卵细胞是如何产生的?(2)受精又是怎么回事?探究点一 减数分裂的
5、相关概念【师问导学】一、对减数分裂概念的理解1观察教材 P16 果蝇体细胞和配子的染色体图,分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。提示:配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。2判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由:(1)大肠杆菌:(2)果蝇:(3)变形虫:提示:不能。大肠杆菌是原核生物,不能进行有性生殖。提示:能。果蝇是能进行有性生殖的真核生物。提示:不能。变形虫是真核生物,但不能进行有性生殖。二、减数分裂中有关概念的比较 结合甲、乙两图对下列几组概念进行辨析。1同源染色体和非同源染色体同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体,其形态、大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。非同
6、源染色体是指形态、大小不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体。甲图中的同源染色体有,非同源染色体有。1 和 2、3 和 41 和 3、1 和 4、2 和 3、2 和 42联会和四分体(1)联会:是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成染色体复制,染色单体已形成,但螺旋程度低,观察不到。(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。甲图中含有个四分体,即 1 个四分体对同源染色体条染色单体。两143姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体是由同一着丝点连着的两条染色单体。这两条染色单体是由同一条染色体复制而来的,如甲图中的。(2)非姐妹染
7、色单体是由不同着丝点连接着的两条染色单体,如甲图中的。a 和 a、b 和 b、c 和 c、d 和 da 和 b(b)、a和 b(b)4请分析四分体、染色体、染色单体和 DNA 分子数之间的数量关系。提示:1 个四分体2 条染色体4 条染色单体4 个 DNA分子。5遗传物质的主要载体是染色体,此外还分布在哪里?这些场所的遗传物质是否和染色体上的遗传物质一样也遵循孟德尔遗传规律?提示:线粒体和叶绿体也有遗传物质,这些遗传物质不遵循孟德尔定律,只有染色体上的遗传物质才遵循。6形态、大小相同的染色体是否是同源染色体?减数分裂过程中,同源染色体形态、大小是否相同?提示:不一定,若一条来自父方,一条来自母
8、方,且可以发生联会,则为同源染色体,否则不是。同源染色体形态、大小不一定相同,如高等动物的性染色体。7据图回答下列问题。(1)图 1 中、各是一对同源染色体,1 和 3、1 和 4、是非同源染色体。(2)图 1 中共含有个四分体,1 个四分体中含有个 DNA分子,条脱氧核苷酸链。1 和 23 和 42 和 3、2 和 4248(3)图 2 表现现象,从时间上看,该过程发生于,从范围上看,发生在同源染色体的之间。(4)由图 2 可知,等位基因可位于同源染色体和交叉互换减数第一次分裂前期非姐妹染色单体姐妹染色单体上。【智涂笔记】易错提醒:同源染色体的几个认识误区误区 1.同源染色体大小一定相同同源
9、染色体的形态、大小“一般”都相同,但存在例外,如X、Y 性染色体,大小不同,但属于同源染色体。误区 2.同源染色体一定会形成四分体同源染色体只有在减数第一次分裂前期才会形成四分体,有丝分裂中不会形成四分体。误区 3.同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体,只是没有出现联会、四分体这些特殊的行为变化而已。误区 4.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。误区 5.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
10、的分离过程。【师说核心】1减数分裂概念的理解(1)范围:进行有性生殖的生物。(2)时期:产生生殖细胞时。(3)特点:染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。(4)结果:新产生的成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。2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。(1)同源染色体与非同源染色体。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。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
11、同一个着丝点上的染色单体。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。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 4 条染色单体。相互关系:同源染色体复制、联会四分体数量关系: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。【检测反馈】1下列关于减数分裂的叙述,正确的是()A减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有细胞周期B染色体复制两次,细胞分裂一次C产生的子细胞中染色体数目减半D精(卵)原细胞只可进行减数分裂解析:减数分裂是指在原始生殖细胞(如
12、动物的精原细胞或卵原细胞)发展为成熟的生殖细胞(如精子或卵细胞)的过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,使新产生的生殖细胞中染色体数目减半的过程。精(卵)原细胞自身的增殖方式是有丝分裂。答案:C2下列关于同源染色体和四分体的叙述,不正确的是()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四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期C同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体D每个四分体包含一对同源染色体的 4 条染色单体解析:一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体,两条姐妹染色单体的着丝点一分为二后,是相同的染色体,并非同源染色体;四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构,出现在同源
13、染色体联会后,即前期和中期,在后期同源染色体分开,四分体消失;在减数第一次分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫做联会,配对的染色体称为同源染色体;在减数第一次分裂过程中,同源染色体联会后形成四分体,所以每个四分体含有一对同源染色体的 4 条染色单体。答案:A3下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述中,错误的是()A染色体是遗传物质的主要载体,一条染色体上只有一个DNA 分子B有同一个着丝点的染色单体属于姐妹染色单体C联会的结果是形成四分体,人的配子形成过程中会出现23 个四分体D染色单体因为着丝点的分裂而消失解析:染色体是遗传物质的主要载体,一条染色体上有 1个或 2 个 DNA 分子
14、,A 错误;染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体,有同一个着丝点,B 正确;联会形成四分体,有几对同源染色体就有几个四分体,因为人体细胞中有 23 对同源染色体,所以在配子形成过程中会形成 23 个四分体,C 正确;着丝点分裂导致姐妹染色单体彼此分离,各自成为一条染色体,D正确。答案:A4如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂,下列有关该图的叙述,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 条染色体解析:该细胞处于减数第一次分裂前期,有 2 个四分体,A错误
15、;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。答案:D探究点二 配子的形成过程【师问导学】一、精子的形成过程1观察教材 P17 图 22,讨论并分析下列问题:(1)减数第一次分裂前的间期,染色体进行复制后,其数目和形态结构有何变化?提示:染色体数目不发生变化;染色体结构发生变化,一条染色体中有两条姐妹染色单体。(2)染色体数目减半发生在哪个分裂期?减半的原因是什么?提示:染色体数目减半发生在减数第一次分裂的末
16、期;原因是同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中。(3)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。(4)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。初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。(5)1 个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子?说明原因。提示:两种类型。原因是由于同源染色体分离。二、卵细胞的形成过程1阅读教材 P19 内容,观察分析教材 P20 图 25,探讨下列问题:(1)试从染色体
17、的行为、数目变化角度,比较精子和卵细胞形成过程的相同点。提示:.行为变化:染色体复制;联会、形成四分体、交叉互换;同源染色体分离,非同源染色体自由组合;减数第二次分裂后期染色体着丝点分裂,姐妹染色单体分开。.数目变化:减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目减半;减数第二次分裂形成的子细胞中染色体数目不变。(2)精子和卵细胞形成过程中,细胞质分裂有哪些异同点?提示:精子形成过程中两次细胞分裂细胞质均为均等分裂;卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时,细胞质都是不均等分裂,但极体分裂时,细胞质是均等分裂的。【智涂笔记】1同源染色体的判断方法(1)看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分体的
18、染色体为同源染色体。(2)看有无交叉互换的发生。发生交叉互换的染色体为同源染色体。(3)看染色体的大小、形状,如果不是减数第二次分裂,则:有丝分裂后期:每一极中,大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。其他时期:大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。2染色体和染色单体的判断方法(1)染色体的条数等于着丝点的个数,有几个着丝点就有几条染色体。(2)染色体复制后,一个着丝点上连接着两条姐妹染色单体,其整体是一条染色体。【师说核心】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
19、性母细胞(或极体)次级性母细胞(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)N2NNDNA 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,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
20、数第一次分裂结束后染色体数目减半;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三、如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图,请据图思考下列问题:(1)如图所示的是精子形成过程还是卵细胞的形成过程?请简述判断的理由。提示:精子,因为减数第一次分裂末期形成的两个子细胞细胞质是均等分开的。(2)请按照减数分裂过程的先后顺序将图中的图像排序_(用数字和箭头)。(3)非姐妹染色单体的交叉互换发生于哪个图所处时期?提示:。提示:。(4)同源染色体的分离和非同源染色体的
21、自由组合发生于图中的哪个图像中?两种变化是否同时发生?(5)减数第二次分裂中还有同源染色体吗?试分析原因。提示:,同时发生。提示:没有。因为减数第一次分裂后,同源染色体已分离。(6)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。四、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?(3)图丙可
22、能是什么细胞?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)。提示:次级精母细胞或(第一)极体。【检测反馈】1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解析: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
23、,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,都是减数第一次分裂前的间期,D 错误。答案:D2人的体细胞有 23 对同源染色体,减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体()A46 个 B92 个C184 个D23 个解析:一个四分体含有一对同源染色体。由题意可知人的体细胞有 23 对同源染色体,减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体 23 个。答案:D3在减数分裂过程中,没有染色单体的时期是()A减后期 B减后期C减前期 D分裂间期解析:减数第二次分裂后期由于着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成染色体,所以不存在染色单体。答案:B4初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中都会
24、出现()A同源染色体分离B着丝点分裂C细胞质不均等分裂 D染色体复制解析:同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期,即只在初级卵母细胞中出现;着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期,即只在次级卵母细胞中出现;初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂;染色体的复制发生在减数第一次分裂前的间期,在初级卵母细胞和次级卵母细胞中都不会出现。答案:C5动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是()次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂 一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞 一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞 卵细胞不经过变形阶段 一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等 卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的
25、一半A BC D解析:准确解答本题的关键是识记精子和卵细胞形成过程中的不同点。或可用排除法来解答:是错误的说法,先排除选项B 和 D,而和是精子和卵细胞形成过程中的相同特征,可排除选项 C。答案:A6下面是某种动物细胞分裂不同时期的示意图,其中一定不是精子形成过程的是()解析:由图示染色体行为、数目及细胞质分裂方式可知,D图发生细胞质不均等分裂,该图是次级卵母细胞减数第二次分裂后期图。答案:D探究点三 细胞分裂图像和曲线分析【师问导学】一、如图为有丝分裂和减数分裂各个时期的细胞分裂图像(不是同一种生物的细胞分裂图像),请据图思考下列问题:(1)图中哪些属于前期、中期和后期的分裂图像?(2)哪些
26、是有丝分裂的图像?哪些是减数第一次分裂和减数第二次分裂的图像?(3)请用字母表示出减数分裂的分裂过程(只表示分裂期)。提示:前期:CFG,中期:ADI,后期:BEH。提示:有丝分裂:ABC;减数第一次分裂:EFI;减数第二次分裂:DGH。提示:FIEGDH。二、在减数分裂过程中,染色体和核 DNA 均发生了变化,但是变化规律不同,请找出它们的不同。1细胞中染色体、染色单体、核 DNA 数量变化规律(1)染色体数目的变化在下列坐标中画出减数分裂过程中的染色体数目变化。(2)染色单体数目的变化请在下列坐标中画出减数分裂过程中染色单体的数目变化。(3)核 DNA 数目的变化在下列坐标中画出减数分裂过
27、程中核 DNA 的数目变化。2下图表示细胞分裂过程中核 DNA 的数目变化,图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。请据图思考下列问题:(1)图中的 m 和 n 分别表示哪种方式的细胞增殖?(2)图中哪段表示减数分裂?哪点表示受精作用?哪段表示有丝分裂?(3)DNA 数目增加的原因是什么?染色体是在哪种结构的牵引下才平均分配到细胞两极的?提示:m 表示有丝分裂,n 表示减数分裂。提示:ae 段表示减数分裂,e 点表示受精作用,eh 段表示有丝分裂。提示:DNA 数目增加的原因是 DNA 的复制;染色体是在纺锤丝的牵引下移向细胞两极的。3下图表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处
28、于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题:(1)图中分别表示什么含义(染色体/核DNA/染色单体)?(2)图中可以表示哪种细胞增殖的哪个时期?哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化?提示:表示染色体,表示染色单体,表示核DNA。提示:可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期和末期。和。【智涂笔记】分裂图像的判别(1)三看识别法(2)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法有丝分裂和减数分裂中染色体、核 DNA 数量变化判断(1)染色体数量变化:减数分裂中染色体数量最大为 2N,数量变化为 2NN2NN。有丝分裂中染色体数量最大为 4N,数量变化为 2N4N2N。(2)核 D
29、NA 数量变化:有丝分裂和减数分裂中核 DNA 加倍都在间期,但有丝分裂只有一次减半,减数分裂两次减半。(3)染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离。减数第二次分裂后期,染色体数目暂时加倍到与体细胞一样,原因是着丝点分裂,姐妹染色单体分开。(4)染色单体形成于减数第一次分裂前的间期,可见于减数第一次分裂前、中、后、末期以及减数第二次分裂前、中期,消失于减数第二次分裂后期。(5)核 DNA 数目的加倍发生在减数第一次分裂前的间期,原因是 DNA 分子的复制。核 DNA 数目减半发生了两次,原因分别是:减数第一次分裂,同源染色体分开分别进入两个子细胞,导致子细胞核 DNA 数目减
30、半;减数第二次分裂,分开后的姐妹染色单体,成为染色体,分别进入两个子细胞,导致子细胞核DNA 数目减半。方法规律:曲线判断方法【师说核心】一、细胞分裂图像鉴别1常见的前期、中期、后期的分裂图像(以 2N4 为例)比较2.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 二、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
31、 fh 段),染色体:DNA1:1。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 段和 cf 段),染色体:核 DNA1:2。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。三、每条染色体中 DNA 含量的变化对上图曲线的解释:ABBCCD
32、DE 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间期前期和中期后期末期四、同源染色体“对”数的曲线变化五、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【检测反馈】1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
33、 种类型的生殖细胞解析: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)。答案:D2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。下列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点分裂DDE 可表示减数第二次分裂全过程解析:图中 AB 段表示每条染色体上的 DNA 数目由 1 变为 2,
34、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,也可以表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期;CD 段表示每条染色体上的 DNA 数目由 2 变为 1,这是由后期着丝点分裂导致的;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,也可表示减数第二次分裂后期和末期。答案:D3下图中横坐标甲、乙、丙、丁表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中 a、b、c 表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化,可以与图中甲、乙、丙、丁相对应的细胞是()A
35、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子B精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞C卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体D卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体解析:由图可知,c 的数目可以为 0,则 c 表示染色单体;当细胞中存在染色单体时,染色单体数目核 DNA 分子数目2染色体数目,则 a 表示核 DNA 分子数目,b 表示染色体数目;初级精(卵)母细胞、处于减数第二次分裂前期和中期的次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体数目:核 DNA 分子数目:染色单体数目1:2:2,但初级精(卵)母细胞中的染色体数是次级精(卵)母细胞(或第一极体)中的 2 倍,故乙、丙对应的细
36、胞分别是初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体);DNA 复制前的精(卵)原细胞中无染色单体,染色体数目和核 DNA 分子数目相同,精细胞(精子)或卵细胞、第二极体中无染色单体,且染色体数是精(卵)原细胞的一半,故甲、丁分别对应精(卵)原细胞、精细胞(精子)或卵细胞、第二极体。答案:B4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解析:分析曲线变化可知,AE 段核 DN
37、A 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。答案:B5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。分析并回答下列问题:图 1图 2(1)图 1 中,具有
38、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。次级卵母细胞AB 或 Ab 或 aB 或 abb解析:由图可知,细胞处于减数第一次分裂前期,细胞处于减数第二次分裂后期,细胞处于减数第二次分裂前期,细胞处于有丝分裂中期。(1)进行有丝分裂和减数第一次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
39、,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。【网络建构】【主干落实】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
40、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。51 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。教材课后习题 一、基础题1(1)(2)(3)(4)2.B 3.D4(1)提示:这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。提示:该细胞有 4 条染色体,8 条染色单体。提示:该细胞有 2 对同源染色体。其中染色体 A 与 C,A 与 D,B 与C,B 与 D 是非同源染色体。提示:细胞中 a 与 a,b 与 b,c 与
41、c,d 与 d是姐妹染色单体。提示:该细胞分裂完成后,子细胞中有 2 条染色体。提示:参见教材 P17 图 22 和 P20 图 25。(2)4 B,D B,C二、拓展题 提示:不一定。可能存在例外。若减数分裂过程中发生异常情况,比如减数第一次分裂时联会的同源染色体,有一对或几对没有分别移向两极而是集中到一个次级精(卵)母细胞中,再经过减数第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的多一条或几条。再如减数分裂过程(无论第一次分裂还是第二次分裂)中,染色体已移向细胞两极,但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞,这样就有可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果上述现象出现,则受精卵中染色体数目就会出现异常,由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体,生物体的性状又是由遗传物质控制的,那么当该个体的遗传物质出现异常时,该个体的性状也会是异常的。例如,人类的“21 三体综合征”遗传病患者就是由含有 24条染色体(其中 21 号染色体是 2 条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。