1、生物必修2（人教版）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 减数分裂目标导航 1.掌握减数分裂过程中 DNA 分子、染色体数目的变化及细胞形态的改变(重、难点)。2.会区分精子和卵细胞形成的不同点(重点)。一、减数分裂概念二、精子的形成1场所：人和哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。2过程。(1)减数第一次分裂。细胞变化。染色体的变化。间期：染色体复制，每条染色体都包含有两条姐妹染色单体。分裂期：三、卵细胞的形成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(如图)。四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片实验步骤1目的要求：识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和
2、数目。2方法步骤。判断正误1同源染色体两两配对的现象叫联会。()2卵原细胞是通过减数分裂增殖的。()提示：应为有丝分裂。3减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂的后期。()提示：发生于减数第一次分裂的末期。4哺乳动物的一个次级精母细胞在减数第二次分裂中无同源染色体。()5同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换发生于减数第一次分裂的前期。()6一个卵原细胞经减数分裂后，只能产生一个卵细胞。()7极体在进行减数第二次分裂时，细胞质均等分裂。()要点一 减数分裂的相关概念1精原细胞增殖及形成精细胞时分裂方式相同吗？是否均有细胞周期？2形态、大小相同的染色体是否是同源染色体？组成同源染色体的
3、两条染色体的形态、大小一定相同吗？3请分析一个四分体、一条染色体、一条染色体所含 DNA 分子数之比一定为 421 吗？归纳提升 减数分裂中的三组概念辨析概念解释图像及分析同源染色体来源：一条来自父方，一条来自母方形态、大小：一般相同(X、Y不相同)关系：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体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非同源染色体来源：可以相同，也可以不同形态、大小：一般不相同关系：在减数分裂过程中不进行配对的染色体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姐妹染色单体同一着丝点连着的两条
4、染色单体a和a、b和b、c和c，d和d是姐妹染色单体；a和b是非姐妹染色单体非姐妹染色单体连接在不同着丝点上的两条染色单体联会在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象1和2是一个四分体；3和4是一个四分体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分子有关同源染色体的两个易错点(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
5、裂过程中不存在同源染色体。【典例 1】右图表示某动物的一个正在分裂的细胞，请判断下列说法正确的是()A该细胞中有 2 个四分体B该细胞中 1 与 2、3 与 4 是同源染色体C该细胞中有两对姐妹染色单体，1 与 2，3 与 4D该细胞中，如果 1 是 Y 染色体，则 2 也是 Y 染色体解析：该细胞中 1 与 2、3 与 4 是着丝点分裂、姐妹染色单体分离形成的染色体，不是同源染色体，则细胞中没有四分体，A、B 项错误；该细胞中无姐妹染色单体，C 项错误；该细胞中 1 和 2 是由同一个着丝点分裂后形成的两条染色体，如果 1 是 Y 染色体，则 2 也是 Y 染色体，D 项正确。答案：D同源染
6、色体的判断方法(1)一看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分体的染色体为同源染色体。(2)二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)三看染色体的大小、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同源染色体)；其他时期，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。即时演练1下列两条染色体中，一定是同源染色体的为()A一条染色体复制形成的两条染色体B一条来自父方，一条来自母方的两条染色体C形状和大小大体相同的两条染色体D在减数第一次分裂过程中联会的两条染色体解析：一条染色体复制形成的两条染色体来源相同，或者
7、都来自父方，或者都来自母方，故一定不是同源染色体，A 错误；这样的两条染色体形状和大小一定相同，但不是同源染色体，C 错误。一条来自父方，一条来自母方的任意两条染色体不一定是同源染色体，B 错误。答案：D2下列有关四分体的叙述，正确的是()A每个四分体包含一对同源染色体的 4 条染色单体B经过复制的同源染色体都能形成四分体C四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换D四分体出现在减数第一次分裂的每个时期解析：四分体由一对同源染色体联会形成，含有 4条染色单体，A 项正确；四分体只在减数分裂过程中存在，有丝分裂过程含有同源染色体，其复制后不联会，不形成四分体，B 项错误；四分体内的非姐妹染色单体
8、之间可发生交叉互换，C 项错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离，四分体消失，D 项错误。答案：A要点二 精子、卵细胞形成过程的比较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？2某动物的生殖细胞在进行减数第二次分裂时细胞质均等分裂，生殖细胞一定为精原细胞吗？分析原因。归纳提升哺乳动物精、卵形成过程的比较比较项目相同点不同点精子的形成卵细胞的形成产生部位睾丸卵巢减数第一次分裂染色体数目变化规律相同都有联会、四分体、交叉互换(可能发生)等行为子细胞中染色体数目减半减数第二次分裂着丝点分裂，染色单体分开子细胞中染色体数目不变是否变形
9、变形不变形分裂结果得到四个子细胞，并且染色体数 目减半一个精原细胞形成四个精子一个卵原细胞形成一个卵细胞(三个极体消失)精子和卵细胞形成过程的分裂图像辨析 典例 如图为高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是()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：图甲处于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 错误；图乙处于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；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C 错误；图丙
10、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 错误。答案：B即时演练3下图为某哺乳动物的一个器官中一些处于分裂状态的细胞图像，下列叙述错误的是()A该器官为睾丸B甲为次级精母细胞C甲是丙的子细胞D乙分裂产生的细胞不可能是精原细胞解析：由细胞分裂图像可知，三者均处于后期，丙细胞含有染色单体，且同源染色体移向细胞两极，应为减数第一次分裂后期，而且该哺乳动物为雄性，A 项正确；甲中无染色单体，且无同源染色体，应为减数第二次分裂后期，即次级精母细胞，次级精母细胞来自初级精母细胞，B、C 项正确；乙中无染色单体，但含有同源染色体，应为有丝分裂后期，精原细胞可进行有丝分裂，D
11、 项错误。答案：D4如图是一高等生物细胞某个分裂时期的示意图，下列分析正确的是()A是动物细胞减数第二次分裂后期图，将产生精细胞或极体B是动物细胞有丝分裂后期图，同源染色体已经分离C是动物细胞有丝分裂后期图，含 10 条染色体D是动物细胞减数第二次分裂后期图，将产生次级卵母细胞和极体解析：细胞中没有同源染色体，着丝点分裂，属于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，所以将产生精细胞或极体。答案：A要点三 减数分裂中染色体、核 DNA 数量变化规律1若某生物正常，精原细胞中染色体数为 2N，则该细胞进行减数分裂，形成的次级精母细胞中、精细胞中染色体数分别是多少？2若某生物正常卵原细胞中含核 DNA
12、 数为 2a，尝试绘出减数分裂过程中核 DNA 的变化曲线图。归纳提升减数分裂过程中染色体、DNA 数量变化分析1变化曲线。2曲线分析。(1)染色体数目的变化和 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暂时不加倍，而DNA 分子含量加倍。(2)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。(3)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DNA12。(4)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。(5)
13、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。(6)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。(7)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到了两个子细胞中。染色体、DNA 变化模型的判断技巧【典例 3】如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA 变化相对值。下列有关 ac 段(不含 a、c 点)的叙述正确的是()A细胞中始终存在染色单体B细胞中始终存在同源染色体C细胞中染色体和核 DNA 数之比由 12 变为 11D此时期表示初级性母细胞解析：据图可知，图
14、中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此该虚线应表示减数分裂过程中 DNA 的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中 Oa 表示减数分裂的间期，b 为减数第一次分裂末期，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，bc段处于次级性母细胞阶段，无同源染色体，c 点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。ac 段(不含 a、c 点)细胞中始终存在染色单体，并且染色体和核 DNA 数之比一直为 12。答案：A细胞分裂过程中核 DNA 变化曲线分析如图所示，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
15、、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即时演练5在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有 40 条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()选项减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条A10202010B20402010C1020200D2040400解析：由某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有 40 条染色体，可知该植物体细胞中染色体数应为 20条(10 对)。减数第二次分裂中期由于同源染色体已经分离，此时的细胞中应含有 10 条染色体，包括
16、 20 条染色单体；减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，此时细胞中应含有 20 条染色体，0 条染色单体。C 正确。答案：C6下图中横坐标 A、B、C、D 分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中 a 表示细胞数目。请判断 b、c、d 依次代表的是()ADNA 分子数、染色体数、染色单体数BDNA 分子数、染色单体数、染色体数C染色体数、DNA 分子数、染色单体数D染色单体数、染色体数、DNA 分子数解析：A 表示染色体没有复制时，染色体数与 DNA分子数之比为 11，无染色单体；B 表示染色体复制后，染色体数 染色单体数DNA 分子数122；C 表示减数第二
17、次分裂前、中期，染色体数染色单体数DNA 分子数122；D 表示生殖细胞，染色体数DNA 分子数11，无染色单体。由此得出 b 为 DNA 分子数，c 为染色体数，d 为染色单体数。答案：A【网络构建】填充：初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 卵细胞 极体 2【必背语句】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。3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。41 个四分体包含 2 条染色体，4 条染色单体，4 个DNA 分子。5减数分裂过程中，染色体数目变化为 2nn2nn，DNA 数目变化为 2n4n2nn。6精子形成过程中细胞名称和数量变化为：1 个精原细胞1 个初级精母细胞2 个次级精母细胞4 个精细胞4 个精子。7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。81 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。