【课件版同步学案】人教版（2019）必修二 2.1 减数分裂和受精作用 第1课时 减数分裂(共78张PPT)

(共78张PPT)
第二章　基因和染色体的关系
1　减数分裂和受精作用
第1课时　减数分裂(含实验)
2019版新人教必修2学案
①理解减数分裂的概念。
②结合细胞分裂图像掌握精子的形成过程。
③比较精子和卵细胞形成过程的异同。
④学会观察减数分裂。
⑤了解染色体与基因具有的平行关系。
⑥掌握摩尔根关于果蝇眼色杂交实验。
⑦了解伴性遗传的概念。
⑧了解伴性遗传的类型及特点。
⑨掌握伴性遗传在生产实际中的应用。
4个重点：①精子和卵细胞的形成过程；
②根据细胞分裂图像或坐标曲线图判断减数分裂过程；
③掌握摩尔根关于果蝇眼色杂交实验过程、解释和验证；
④伴性遗传的类型及其应用。
3个难点：①精子和卵细胞形成过程的判断和比较；
②果蝇杂交实验的应用；
③伴性遗传的类型及其应用。
4个考点：①细胞分裂图像的判断；
②减数分裂相关坐标曲线图分析；
③基因位置的实验判断；
④伴性遗传的相关分析。
第1课时　减数分裂(含实验)
课标要点 学法指导
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 1.科学思维：掌握精子的形成过程
2．科学思维：掌握卵细胞的形成过程
3．科学探究：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识记减数分裂各时期的特点
知识导图
1．场所：________。
2．过程：
(1)在减数分裂前，每个精原细胞的________复制一次，而细胞在________过程中连续分裂______次。
精子的形成过程
睾丸
染色体　
减数分裂　
两　
(2)减数分裂
①减数分裂Ⅰ：
【答案】①四分体　互换　赤道板　分离　自由组合　
②减数分裂Ⅱ：
【答案】　②赤道板　着丝粒
提示：四个、两种类型。
一般情况下，一个精原细胞经过减数分裂形成几个、几种类型的精细胞？
判断下列叙述的正误。
(1)减数分裂和有丝分裂一样，都要进行DNA的复制和蛋白质的合成。 (　　)
(2)一个四分体中有两条染色体和四条染色单体。 (　　)
(3)染色体的着丝粒分裂发生在减数第一次分裂后期。 (　　)
(4)同源染色体彼此分离的同时，非同源染色体自由组合。(　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
1．场所：卵巢。
2．减数分裂过程
①减数分裂Ⅰ：
卵细胞的形成过程
初级卵母
②减数分裂Ⅱ：
次级卵母　
卵
提示：不是。
在卵细胞的形成过程中，所有细胞的细胞质都进行不均等分裂吗？
判断下列叙述的正误。
(1)一个卵原细胞通过减数分裂只能形成一个卵细胞。 (　　)
(2)卵原细胞在减数分裂过程中细胞质都发生了不均等的分裂。 (　　)
(3)卵细胞和精子形成过程中都发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。 (　　)
(4)卵细胞和极体都可以参与受精作用。 (　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
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 细胞分裂______次
结果 最终产生的子细胞中染色体的数目______
减数分裂的概念
有性生殖　
成熟　
两　
减半
提示：不是。
人体中是不是各种器官中的细胞都可以进行减数分裂？
1．实验原理
根据细胞中的染色体形态、位置和数目的变化，识别减数分裂的各个时期。
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
2．实验步骤
【答案】初级精母　次级精母　不同时期
提示：有无同源染色体以及染色体的数量、分布和行为。
判断减数分裂各个时期的主要依据是什么？
1．染色体的主要行为变化与染色体、DNA、染色单体数目变化的关系
减数分裂的概念及相关过程
[知识归纳]
2．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同源染色体的概念：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如上图甲中A和B、C和D为同源染色体。
②非同源染色体的概念：形状和大小一般不相同，来源可能相同，也可能不同，在减数分裂中不进行配对。如上图甲中A和C、B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：连在同一个着丝粒上的染色单体。如上图乙中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．精子、卵细胞形成过程的比较
(1)不同点：
(2)相同点：
①染色体都在减数分裂前的间期复制一次。
②减数分裂Ⅰ时同源染色体分开。
③减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开。
④形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。
1．下面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)上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。
(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在哪个图所处时期？
(4)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图中的哪个图像中？两种变化是否同时发生？
提示：(1)精子，因为减数第一次分裂末期形成的两个子细胞的细胞质是均等分裂的。
(2)③→⑥→②→④→①→⑤
(3)③
(4)②，同时发生。
2．某高等动物的基因型是AaBb，则：
(1)一个精原细胞能形成几个精子？请写出它们的基因型。
(2)一个卵原细胞能形成几个卵细胞？请写出它们的基因型。
(3)请写出该种动物的一个个体产生的精子或卵细胞的基因型。
提示：(1)四个，AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB。
(2)一个，AB或ab或Ab或aB。
(3)都是四种：AB、ab、Ab、aB。
[对点精练]
1．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 (　　)
【答案】D　
【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。
2．精子和卵细胞的形成过程有一些不同之处，下列说法不正确的是 (　　)
A．精原、卵原细胞是通过减数分裂产生的
B．一个初级精母细胞可形成4个精子，而一个初级卵母细胞只形成一个卵细胞
C．精细胞经变形形成精子，而卵细胞的形成没有变形过程
D．在卵细胞的形成过程中有极体产生，而在精子的形成过程中无极体产生
【答案】A　
【解析】精原、卵原细胞经过减数分裂形成精细胞和卵细胞，但是精原、卵原细胞是通过有丝分裂产生的。
1．减数分裂变化的关键点
减数分裂的相关知识总结
[知识归纳]
2．染色体和核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减数分裂Ⅰ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减数分裂Ⅱ过程中，因为着丝粒分裂，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减数分裂Ⅰ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减数分裂Ⅱ过程中，因为着丝粒分裂，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
3．减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化
(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。
(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成；cd段是存在染色单体的时期(减数分裂Ⅰ前、中、后、末期和减数分裂Ⅱ前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de变化的原因是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。
4．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像的分析
5．精子与卵细胞形成过程中细胞分裂图像的判断
注：若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
1．下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化，图Ⅱ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Ⅰ中的m和n分别表示哪种方式的细胞增殖？
(2)图Ⅱ中哪段表示减数分裂？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：(1)m表示有丝分裂，n表示减数分裂。
(2)ae段表示减数分裂，eh段表示有丝分裂。
(3)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。
2．下图Ⅰ～Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题：
(1)图中①②③分别表示什么含义(染色体/DNA/染色单体)
(2)图中Ⅱ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：(1)①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA。
(2)Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前期、中期和后期。Ⅲ和Ⅳ。
【方法技巧】“三看法”判断细胞所处的时期：
[对点精练]
1．假定某动物体细胞染色体数目2n＝4，下列关于图中②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是 (　　)
A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B．②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C．④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期
D．②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍
【答案】C　
【解析】若体细胞染色体数目2n＝4，则可判断②为减数第一次分裂四分体时期，③为有丝分裂中期，④为减数第一次分裂后期，⑤为有丝分裂后期，⑥为减数第二次分裂后期。只有⑥不含同源染色体，④表示同源染色体的分离，染色体数目不加倍。
2．下面是某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是 (　　)
A．图②与图③表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像
B．图①发生在图③所示过程之后
C．图⑤所表示的时期可以是有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
D．在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程
【答案】A　
【解析】根据染色体的数目以及行为判断：①是有丝分裂后期，②是减数第一次分裂后期，③是有丝分裂中期，④是减数第二次分裂后期，⑤是细胞分裂间期；图②与图③表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像；图①有丝分裂后期发生在图③有丝分裂中期之后；有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期都是进行DNA复制和有关蛋白质的合成；动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂。
3．下图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对本图的解释完全正确的是 (　　)
A．同源染色体的联会发生在d～e的初期
B．e点染色体数目为c，f点染色体数目又出现短时间的加倍
C．e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂
D．a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
【答案】D　
【解析】细胞分裂间期，染色体完成复制，进入分裂期后，同源染色体出现联会现象，应发生在c～d初期，e点完成减数第一次分裂，同源染色体发生了分离，染色体数目变为c；f点完成减数第二次分裂，每个子细胞中染色体数目仍为c条；e点表示进入减数第二次分裂，即次级精母细胞形成；f点表示进入减数第二次分裂末期，即精细胞形成；a～c段完成DNA的复制，表示间期；c～f段DNA连续两次减半，表示分裂期；f～g段表示完成分裂后精细胞变形为精子。
4．下图中，甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(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(　　)
A．DNA分子数、染色体数、染色单体数
B．染色体数、DNA分子数、染色单体数
C．DNA分子数、染色单体数、染色体数
D．染色单体数、染色体数、DNA分子数
【答案】A　
【解析】据图分析，甲、丁中d的数量为零，细胞进行减数分裂过程中只有染色单体的数目有可能为零，因此，d为染色单体数，可排除C、D选项。图乙、丙中的b为c的两倍，在细胞的减数分裂过程中，DNA分子数有可能为染色体数的两倍，反之不成立，因此b应为DNA分子数，c应为染色体数。
课堂·延伸提分
易错易混1：关注同源染色体的三个易错点
(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
(2)着丝粒分裂后，染色单体变成的染色体，尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。
(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
例1　判断有关同源染色体叙述的正误。
(1)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体。 (　　)
(2)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体。 (　　)
(3)同源染色体携带的遗传信息一定相同。 (　　)
(4)在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
易错易混2：减数第二次分裂是否还有“复制”？其间同源染色体是否全为“0”？
减数第一次分裂与减数第二次分裂3个关键点归纳：
(1)减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制，复制后着丝粒一直未分裂，故减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制(即不存在染色体复制)，然而，减数分裂Ⅰ结束后，进入减数分裂Ⅱ前还需进行“中心体”复制，以便形成纺锤体。
(2)减数分裂Ⅰ发生同源染色体分开，但着丝粒不分裂，减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂。
(3)减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为)，减数分裂Ⅱ整个时期无同源染色体，即便是减数分裂Ⅱ后期，染色体加倍为2N时，同源染色体也为“0”。
易错易混3：常考易混的相关物质或结构变化的原因
例2　下列有关人的减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较，正确的是 (　　)
A．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体，且都进行一次DNA复制
B．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中染色体数目可能相同
C．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有姐妹染色体单体的分离
D．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量可能相同
【答案】B　
【解析】减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中不含同源染色体，且减数第二次分裂中不再进行DNA复制，A错误；减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目相同，B正确；在减数第一次分裂过程中没有姐妹染色体单体的分离，C错误；减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量不可能相同，D错误。
小练 · 素养达成
1．下列是减数分裂过程中的几个步骤，正确的顺序是(　　)
①形成四分体　②同源染色体分离
③交叉互换　④细胞质分离　⑤联会
⑥染色体复制　⑦染色单体分离
A．②①③④⑤⑥⑦④ B．④⑥③②⑤⑦①④
C．⑥⑤①③②④⑦④ D．⑥⑤③④⑦②①③
【答案】C　
【解析】减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂。在时间顺序上依次是减数第一次分裂：染色体复制、联会、形成四分体、交叉互换、同源染色体分离和细胞质分离；减数第二次分裂：染色单体分离和细胞质分离。
2．人的体细胞中共有46条染色体，在四分体时期，每个细胞内同源染色体、四分体和姐妹染色单体的数目依次为 (　　)
A．23对、46个、92条 B．23对、23个、92条
C．46对、46个、92条 D．46对、23个、46条
【答案】B　
【解析】46条染色体即23对同源染色体，一对同源染色体形成一个四分体，一个四分体中含有4条染色单体。
3．下面是某同学构建的减数分裂过程中染色体变化的模型图，其中建构正确的是 (　　)
A．①③④ B．②③④
C．①②④ D．①②③
【答案】D　
【解析】①②建构的是减数第二次分裂后期的模型图，由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，故产生的次级精母细胞(或极体)中2条非同源染色体可能是1条来自父方、1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或母方，如图②。③建构的是减数第一次分裂后期的模型图，④不符合同源染色体分离的情况。
4．下图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞 (　　)
A．肝细胞 B．初级卵母细胞
C．第一极体 D．卵细胞
【答案】C　
【解析】因为哺乳动物体细胞和初级卵母细胞中的染色体应该是成对的，有同源染色体，所以图示细胞不是肝细胞和初级卵母细胞；卵细胞是减数分裂产生的细胞，细胞中没有染色单体；由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，则在减数第二次分裂时期的细胞，如第一极体中就会出现大小不一、形态各异的一组非同源染色体。
5．若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如下图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是 (　　)
A．A→B可表示DNA复制
B．B→C可表示有丝分裂前期和中期
C．C→D可表示染色体的着丝粒分裂
D．D→E可表示减数第二次分裂全过程
【答案】D　
【解析】D→E表示着丝粒分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝粒分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。
6．下图表示高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、DNA(c)三者之间的数量关系。正常情况下，此时细胞内不可能发生 (　　)
A．染色体在星射线的牵引下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，非姐妹染色单体交叉互换
D．无同源染色体联会，着丝粒排列在赤道板上
【答案】B　
【解析】从题图中可看出，该细胞的每条染色体含两条染色单体，可能处于有丝分裂前、中期，减数第一次分裂和减数第二次分裂前、中期。在减数第一次分裂的后期同源染色体分离，即染色体在星射线的牵引下移向细胞两极，在每一极的染色体数目只能为N，不可能为2N；在减数第一次分裂的四分体时期发生同源染色体联会，此时可能出现同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；如果该细胞进行的是有丝分裂，不会出现同源染色体联会现象，在有丝分裂的中期着丝粒排列在赤道板上。