第2章 第1节 第1课时 精子的形成过程

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第2章
理解
教材
新知
把握
热点
考向
知识点一
知识点二
考向一
应用创新演练
随堂基础巩固
课时跟踪训练
第1节
考向二
第1课时
第1课时　精子的形成过程
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
裂形成精子。
3．减数第一次分裂的主要特征：①同源染色
体联会形成四分体；②四分体中的非姐妹染
色单体发生交叉互换；③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．减数分裂过程中，染色体数目变化为
2n→n→2n→n，DNA数目变化
为2n→4n→2n→n。
7．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。
[自读教材·夯基础]
1．减数分裂[填空]
2．同源染色体、联会和四分体[填空]
(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四条 叫做四分体。
同源染色体
染色单体
1．是否所有的精原细胞都进行减数分裂？减数分裂有细胞周期吗？
提示：(1)
(2)减数分裂没有细胞周期。
2．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，配对的两条染色体是否是同源染色体？
提示：不一定，若一条来自父方，一条来自母方，则是同源染色体，否则不是。配对的两条染色体是同源染色体。
3．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。
[跟随名师·解疑难]
1．姐妹染色单体和非姐妹染色单体(如右图所示)
(1)姐妹染色单体：同一个着丝点连着的两条染色单体。如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连着的两条染色单体。如图中的a′和b等。
(3)染色体、染色单体与DNA的数量关系：在不含染色单体的染色体上，每条染色体含有1个DNA分子；在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．同源染色体和非同源染色体
同源染色体 非同源染色体
来源 一条来自父方，一条来自母方 既可来自父方，也可来自母方
形态
大小 一般相同(X染色体和Y染色体例外) 一般不相同
关系 在减数分裂过程中进行两两配对的两条染色体 在减数分裂过程中不能配对的染色体
同源染色体 非同源染色体
比较
①1和2、3和4分别属于一对同源染色体;
②1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体;
③5和6(7和8)不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是由一对姐妹染色单体分开后形成的两条相同的子染色体
[特别提醒]　有丝分裂和减数分裂过程中都有同源染色体存在，但联会和四分体只存在于减数分裂过程中。
[自读教材·夯基础]
1．场所及细胞名称的变化[填空]
(1)场所： 。
(2)细胞名称的变化：
睾丸
2．染色体的变化[填图]
(1)减数第一次分裂：
间期：染色体
前期：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
中期： 排列在赤道板上
同源染色体
后期： 分离，并移向细胞两极
同源染色体
(2)减数第二次分裂：
中期： 排列在赤道板上
着丝点
后期： 分裂， 分开，并移向细胞两极
着丝点
姐妹染色单体
1．阅读教材P17图2－2，思考：
(1)减数分裂过程中，染色体的数目减半发生在哪个分裂时期？
提示：减数第一次分裂末期。
(2)减数第二次分裂中还有同源染色体吗？试分析原因。
提示：没有。因为减数第一次分裂后，同源染色体已分离。
2．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是同源染色体分离；减数第二次分裂后期是姐妹染色单体分开。
3．减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么？在分裂过程中染色体数和DNA数的变化规律是什么？(设精原细胞染色体数为2N)
提示：①减数第一次分裂发生了联会、同源染色体分离等现象，减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开，且没有同源染色体。
②染色体数目变化规律：2N―→N―→2N―→N；
DNA数目变化规律：2N―→4N―→2N―→N。
[跟随名师·解疑难]
1．减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化
(1)细胞中染色体和核DNA数量变化规律：
精原
细胞 初级精
母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子
前期、中期 后期
染色体
数目 2N 2N N 2N N N
核DNA
数目 2N 4N 2N 2N N N
(2)减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线分析：
①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∶1。
②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＝1∶2。
③各关键点变化的原因：
BC段——DNA复制；
DE(de)段——同源染色体分离；
ff′段——着丝点分裂，姐妹染色单体分开；
H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分别分配到了两个子细胞。
[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。
[例1]　关于下图的叙述不正确的是 (　　)
.
A．因为细胞无细胞壁有中心体⑨，所以可以判定该细胞为动物细胞
B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝点②相连
C．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
D．在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体
[思路点拨]
[精讲精析]　图中细胞无细胞壁，有中心体⑨，可判定为动物细胞。④和⑦为一对同源染色体，⑤和⑥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。
[答案]　D
减数第二次分裂后期(如右图)移向两极的两条染
色体虽然形态、大小相同，但却是由同一条染色
体复制而来的(即来源相同)，因此不是同源染色体。
[例2]　(2011·上海高考)下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(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是 (　　)
A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
[思路点拨]
[精讲精析]　分析图示可知：Ⅰ为精原细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减Ⅰ过程中可发生基因的自由组合；Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞；①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA，在Ⅰ～Ⅳ中③(DNA)的数量比是2∶4∶2∶1。
[答案]　A
有丝分裂和减数分裂中染色体、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2N→N→2N→N。有丝分裂中染色体数量最大为4N，数量变化为2N→4N→2N。
(2)DNA数量变化：
有丝分裂和减数分裂中DNA加倍都在间期，但有丝分裂只有一次减半，减数分裂连续两次减半。
如图所示，横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是
(　　)
A．④②①③　　　　　　　　　 B．①④②③
C．④①②③ D．①②③④
解析：无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中①和②都有间期倍增现象，因此，图①和图②是DNA变化的曲线。图①中，DNA数目先加倍又恢复原状，故图①表示有丝分裂中DNA的变化；图②中，DNA数目加倍后恢复原状后又减半，说明图②表示减数分裂中DNA的变化。图③和图④应是染色体数目变化图。图④曲线的变化是染色体数目倍增，然后又恢复原状，说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图；而图③中始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，则一定是减数分裂中染色体的变化图。
答案：B
1．设计模型模拟减数分裂中染色体的行为
变化。
2．探究染色体数目异常与减数分裂的关系。
典例剖析
正常人的体细胞中含有23对同源染色体，分别编号为1～23号。在人类的遗传病中，有一种叫21三体综合征，也叫先天性愚型，是一种常见的染色体异常遗传病，表现为智力低下，身体发育缓慢。患儿常表现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌样痴呆。对患者染色体进行检查，发现患者比正常人多了一条21号染色体。
(1)请从减数分裂和受精作用的角度完善21三体综合征患者产生的可能原因。有以下几种情况：
①异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合形成的。
②正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合形成的异常卵细胞。
(2)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配，他们的后代发病率是________，原因是_____________________
__________________________________________________。
[解析]　(1)由题干信息可知，21三体综合征的病因是细胞中多了一条21号染色体，即体内有47条染色体。形成原因应是由含23条染色体的配子和含24条染色体的配子结合发育而来的，而异常配子可能是精子，也可能是卵细胞，可发生在减数第一次分裂后期，也可能发生在减数第二次分裂后期。(2)21三体综合征患者减数分裂产生的配子一半是正常的，一半是异常的，因此后代的发病率为1/2。
[答案]　(1)①a.后期　同源染色体
b．后期　染色体的姐妹染色单体
②a.后期　同源染色体
b．后期　姐妹染色单体
(2)1/2　患者产生的配子一半正常(23条)，一半异常(24条)
归纳拓展
有关同源染色体的理解误区
(1)误区一：认为同源染色体一定大小、形状相同。
纠正：同源染色体的大小、形状一般相同，但也有例外，如男性体细胞中的X、Y这对性染色体，形状和大小差别较大，Y染色体比X染色体要小得多。
(2)误区二：认为大小、形状相同的染色体一定是同源染色体。
纠正：大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体，如姐妹染色单体着丝点分裂后形成的两条染色体，大小、形状完全相同，但不是同源染色体。
(3)误区三：认为同源染色体一定要联会，形成四分体。
纠正：联会的染色体一定为同源染色体，但同源染色体在有丝分裂过程中不联会。
(4)误区四：认为进行有丝分裂的细胞不存在同源染色体。
纠正：体细胞进行有丝分裂，在体细胞中始终存在同源染色体，但不联会。
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