资料简介
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
一、减数分裂的猜测及其概念
1.魏斯曼关于减数分裂的猜测:
在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程
使染色体数目_____一半。减少
2.减数分裂的概念解读:
范围 进行_________的生物
时期 原始生殖细胞产生_____生殖细胞的过程
过程 染色体复制___次,细胞分裂两次
结果 最终产生的子细胞中染色体的数目_____
有性生殖
成熟
一
减半
【激疑】 原核生物能进行减数分裂吗?
提示:原核生物一般不进行有性生殖,不能进行减数分
裂。
二、精子的形成过程
1.场所:_____。
2.过程:
(1)间期:____复制和有关_______的合成。
(2)分裂期。
睾丸
DNA 蛋白质
①减数第一次分裂:
②减数第二次分裂:
三、卵细胞的形成过程
1.场所:卵巢。
2.分裂期过程:
【激疑】
在卵细胞形成过程中,所有细胞的细胞质都进行不均等
分裂吗?
提示:不是。在减数第一次分裂过程中形成的极体,在
减数第二次分裂过程中细胞质均等分裂。
四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
结合“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”相关实
验,下列叙述错误的有_____。
①可选用植物成熟的花粉粒作为观察减数分裂的材料
②观察一个精原细胞即可看到减数分裂的连续变化
①②
③在蝗虫初级精母细胞的固定装片中,可观察到处于联
会状态的同源染色体
④根据细胞中染色体的形态、位置和数目辨认不同时
期的细胞
⑤根据不同时期细胞的特点推测出减数分裂过程中染
色体的连续变化
知识点一 减数分裂的相关概念及过程
1.与减数分裂有关的三组概念:
(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。如图甲中A和C、A和D为非同源染
色体。
(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。
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。
2.精卵形成过程的比较:
(1)不同点:
(2)相同点:
①染色体都在减数第一次分裂前的间期复制一次。
②减数第一次分裂是同源染色体分开。
③减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。
④形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。
【思考·讨论】
1.在卵细胞形成过程中,由于细胞质不均等分裂,导致
卵细胞的体积较大、含有较多的细胞质,请分析这种变
化有何意义。(生命观念)
提示:卵细胞含有较多的细胞质,可为受精卵发育提供
营养。
2.某同学学完“减数分裂”相关内容后,写下“我弟弟
细胞内的每一对同源染色体大小都是相同的”这样一
句话,该说法正确吗?(科学思维)
提示:不正确;同源染色体一般大小相同,但人体的两条
性染色体X、Y,大小不同,但属于同源染色体。
【素养案例】
(2019·天津高一检测)若图O表示某精子,下列叙述不
正确的是 世纪金榜导学号( )
A.A细胞内含有4条染色体和两个四分体
B.C细胞含有4个DNA分子和两对同源染色体
C.D细胞可以是极体或次级精母细胞,其中含有4条染色
单体
D.图中B细胞不属于该精子形成的过程
【解题导引】分析图像,判断细胞分裂时期:
A细胞中同源染色体联会,含有两对同源染色体:减 Ⅰ
前。
B细胞中同源染色体分离,且细胞质不均等分裂,应为初
级卵母细胞:减 Ⅰ 后。
C细胞中不含同源染色体,且发生着丝点分裂:减 Ⅱ 后。
D细胞中不含同源染色体,且着丝点排列在赤道板上:减
Ⅱ 中。
【解析】选B。四分体是由同源染色体联会形成的,A细
胞内含两个四分体,即两对同源染色体、4条染色体、
8条染色单体,A项正确;C细胞中不含同源染色体,且着丝
点分裂,姐妹染色单体分离,故该细胞中含有4条染色体
和4个DNA分子,B项错误;D细胞中不含同源染色体,染色
体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,可以是
极体或次级精母细胞,含有2条染色体、4条染色单体,
C项正确;图中B细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞
质不均等分裂,应为初级卵母细胞,不属于该精子形成
的过程,D项正确。
【素养·探究】——母题追问
(1)科学思维——归纳与概括
上题表示该精子形成过程的图像,按照发生的先后顺序
排列。
提示:A→D→C→O。
(2)科学思维——批判性思维
上题图O可为图C的子细胞,你认为这种说法正确吗?
提示:正确。依据图中染色体组成可判断,图O可为图C
的子细胞。
【素养·迁移】
（2019·江苏高考）如图为初级精母细胞减数分裂时
的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考
虑突变的情况下，下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基
因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因
1～8
C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二
次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【解析】选B。题图中1与2是相同基因，1与3或4是等
位基因，1与6、7、8互为非等位基因，A项错误；精原
细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精
母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相
同，均含有基因1～8，B项正确；若不考虑交叉互换，
1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分离
而分离，1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色
单体的分离而分离，若考虑交叉互换，则1与2可能会
在减数第一次分裂的后期分离，1与3可能在减数第二
次分裂的后期分离，C项错误；正常情况下，减数第一
次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂姐妹染色单
体分离，所以1与6、7、8分离进入不同配子中，不能
形成重组型的配子，D项错误。
【补偿训练】
与卵细胞形成过程相比,精子形成过程特有的是( )
A.染色体数目减半 B.非同源染色体自由组合
C.精子细胞的变形 D.同源染色体两两配对
【解析】选C。精子和卵细胞形成过程中都有染色体数
目的减半,A不符合题意;精子和卵细胞的形成过程中都
有非同源染色体的自由组合,B不符合题意;精子形成过
程需要变形,而卵细胞不需要,C符合题意;精子和卵细
胞的形成过程中都有同源染色体两两配对,D不符合题
意。
知识点二 减数分裂的相关总结
1.染色体和DNA的数目变化:
(1)核DNA分子的数目变化:
①间期核DNA分子因为复制而数目加倍。
②减数第一次分裂结束时,同源染色体分离,使细胞核
中DNA分子数目减少一半。
③减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,姐妹染色
单体分开,并且平均分配到两个子细胞中,核DNA分子数
目减少一半。
(2)染色体的数目变化:
①减数第一次分裂结束时,因为同源染色体分离,使细
胞中染色体数目减少一半。
②减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,使细胞中
染色体数目暂时加倍;随着染色体平均分配到两个子细
胞中,最终子细胞中染色体数目为正常体细胞中的一半。
(3)染色体数/核DNA分子数的变化规律及原因:
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像的分析:
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前
期
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不
同;①、②与③的主要区别在于有无同源染色体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
中
期 ①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点
不同;①、②与③的主要区别在于有无同源染色
体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
后
期 ①与②比较:①中姐妹染色单体形成的子染色体分离
,②中同源染色体分离;
①与③比较:①中有同源染色体,③中无同源染色体;
②与①、③比较:②中有染色单体,①③中无染色单
体
3.精子与卵细胞形成过程中细胞分裂图像的判断:
(1)细胞图像:
(2)判断方法:
【思考·讨论】
1.若M和N分别代表卵细胞中的染色体数目和核DNA分子
数目,则初级卵母细胞中的染色体数目和核DNA分子数
目分别是多少?(科学思维)
提示:2M和4N。
2.若正常体细胞中含有5对同源染色体的生物,某个处
于分裂后期的细胞中含有10个核DNA分子,请思考:(科
学思维)
(1)该细胞处于_________________期。
(2)判断理由:____________________________________
_______________________________________________
__________________________。
减数第二次分裂后
减数第二次分裂后期核DNA分子数与正常
体细胞的相等,则正常体细胞中应为10个核DNA分子、
10条染色体即5对同源染色体
【素养案例】
(2018·山东学考真题)如图为哺乳动物细胞分裂的示
意图,下列有关该细胞叙述错误的是 ( )
世纪金榜导学号
A.存在两对同源染色体
B.可能为次级精母细胞
C.处于减数第二次分裂后期
D.分裂后的两个子细胞基因组成不同
【解题导引】
分析图像:细胞中的染色体形状、大小不同,即细胞中
不含同源染色体。
【解析】选A。由图可知,该细胞中不含同源染色体,正
发生着丝点分裂、染色单体分离,处于减数第二次分裂
后期,A项错误、C项正确;该细胞的细胞质均等分裂,其
可为次级精母细胞或极体,B项正确;图中两条分离的染
色单体上所含基因不同,分别为AB、aB,则该细胞分裂
后的两个子细胞基因组成不同,D项正确。
【方法规律】“三看法”识别细胞分裂图像
【素养·探究——情境迁移】
小磊观察蝗虫细胞分裂的相关固定装片后,绘制了处于
分裂后期某细胞中染色体(a)和核DNA分子(b)的含量柱
形图,如图所示:
(1)该细胞中能否发生非同源染色体的自由组合?请说
明理由。(科学思维)
提示:不能。非同源染色体的自由组合发生在减数第一
次分裂后期,因为该细胞中染色体数∶DNA分子数
=1∶1,不含染色单体,不可能处于减数第一次分裂后期。
(2)若上图表示减数第二次分裂后期,请绘制该细胞上
一时期染色体(a)和核DNA分子(b)的含量柱形图。(科
学思维)
提示:减数第二次分裂中期,细胞中染色体数∶核DNA分
子数=1∶2,如图所示:
【素养·迁移】
(2019·龙岩高一检测)如图表示某二倍体动物卵原细
胞减数分裂过程中某结构的数量变化曲线,以下有关叙
述不正确的是 ( )
A.图中曲线表示同源染色体的数量变化
B.AB段细胞内染色体数与DNA分子数之比为1∶2
C.BC段细胞的细胞质存在不均等分裂
D.AB段细胞中的染色体数均为BC段细胞中染色体数的2
倍
【解析】选D。图中纵轴表示“对数”,并且B点由N降
到0,在减数第一次分裂结束时,由于同源染色体分离,
同源染色体的对数变为0,说明曲线表示同源染色体的
数量变化,A项正确;AB段细胞中含有同源染色体,可表
示减数第一次分裂,该时期细胞内染色体数与DNA数之
比为1∶2,B项正确;BC段细胞中不含同源染色体,应为
减数第二次分裂,由题干信息“卵原细胞减数分裂”可
知,BC段次级卵母细胞的细胞质存在不均等分裂,C项正
确;减数第二次分裂后期的染色体数目和减数第一次分
裂时期的相等,D项错误。
【补偿训练】
在下图中,能表示人的受精卵在分裂过程中DNA含量变
化以及精细胞在形成过程中染色体数目变化的曲线图
分别是 ( )
A.①和② B.①和③
C.②和③ D.④和③
【解析】选B。受精卵进行有丝分裂,实质为染色体
(DNA)的复制与平分,可见①代表有丝分裂过程中DNA含
量的变化。精细胞的形成过程为减数分裂,在减数第一
次分裂过程结束后,染色体数量为n;在减数第二次分裂
过程中,染色体数量由n经过着丝点分裂变为2n,最后由
于细胞一分为二又变为n,图③符合该过程。
【课堂回眸】
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