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新人教(2019)生物必修2同步学案
2.1 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂的相关概念、精子的形成过程
一、减数分裂的相关概念
1.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体:减数分裂过程中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
(2)非同源染色体:形状、大小不相同,且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。
2.联会和四分体
(1)联会:在减数分裂过程中,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四条染色单体,叫作四分体。
(1)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,同样具有周期性( )
(2)对于雄性哺乳动物来说,同源染色体只存在于精原细胞中,而不存在于其他体细胞中( )
(3)细胞内的同源染色体都会形成四分体( )
答案 (1)× (2)× (3)×
易错警示 同源染色体不只存在于精原细胞或卵原细胞中,对大多数生物来讲,精原细胞、卵原细胞还有正常的体细胞中都存在成对的同源染色体,但仅在减数分裂过程中才会出现联会现象。
下图表示细胞分裂某时期的图像,请分析:
(1)图示染色体中属于同源染色体的是哪些?哪些是非同源染色体?
提示 A、B是一对同源染色体;C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有:A、C,A、D,B、C,B、D。
(2)四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的?乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)
提示 1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
(3)甲图中有染色单体吗?乙图中的a、a′是什么关系?a、b是什么关系?
提示 甲图中没有染色单体。乙图中的a、a′是姐妹染色单体。a、b是同源染色体中的非姐妹染色单体。
二、精子的形成过程
1.形成场所
人和其他哺乳动物的睾丸(曲细精管)。
2.染色体的主要行为
(1)精原细胞是特殊的体细胞,既能通过有丝分裂增殖,又能通过减数分裂产生精子( )
(2)玉米体细胞中有10对同源染色体,经减数分裂后,花粉中有5对同源染色体( )
(3)减数分裂Ⅱ后期,大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
1.请就减数分裂过程中两个分裂阶段进行比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否 复制 不复制
同源染色体 有 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体主要行为 ①同源染色体联会; ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换; ③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
2.不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成是否相同?如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢?
提示 不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成是相同的;如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成不相同。
1.减数分裂Ⅰ过程中染色体的主要行为有:同源染色体联会形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换;同源染色体排列在赤道板两侧;同源染色体分离,进入两个子细胞,导致染色体数目减半。
2.减数分裂Ⅱ过程与有丝分裂相似,染色体的主要行为有:染色体的着丝粒排列在赤道板上,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍。
3.减数分裂Ⅰ过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会是减数分裂中特有的染色体行为。
4.联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。一对同源染色体形成一个四分体。
5.减数分裂Ⅰ过程中,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
1.减数分裂过程中的四分体是指( )
A.1对同源染色体配对时的4条染色单体
B.细胞中有4条配对的染色体
C.体细胞中每1对同源染色体含有4条染色单体
D.细胞中有4对染色体
答案 A
解析 在减数分裂Ⅰ过程中,同源染色体发生联会,联会后的1对同源染色体含有4条染色单体,称为1个四分体。因此,1个四分体就是指1对同源染色体配对时的4条染色单体。
2.在减数分裂前及分裂过程中,染色体的行为变化顺序是( )
A.复制→分离→联会→分裂 B.联会→复制→分离→分裂
C.联会→复制→分裂→分离 D.复制→联会→分离→分裂
答案 D
解析 减数分裂前及分裂过程中,染色体的行为变化是:复制(减数分裂前的间期)→联会(减数分裂Ⅰ前期)→(同源染色体)分离(减数分裂Ⅰ后期)→(着丝粒)分裂(减数分裂Ⅱ后期)。
3.如图为某动物细胞分裂的示意图。该细胞处于( )
A.有丝分裂前期 B.有丝分裂后期
C.减数分裂Ⅰ后期 D.减数分裂Ⅱ后期
答案 C
解析 据图分析可知,分别位于细胞两极的染色体是一对同源染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,说明染色体的着丝粒没有分裂,并且非姐妹染色单体之间发生了互换,这表明配对的同源染色体分离,分别移向细胞的两极,该细胞应处于减数分裂Ⅰ后期。
4.(2019·云南中央民族大学附属中学期中)在减数分裂前及分裂过程中,下列有关染色体变化的叙述,正确的是( )
A.着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂,染色体数目加倍
B.在减数分裂前,染色体只复制一次
C.在减数分裂Ⅱ过程中,同源染色体分离
D.细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍
答案 B
解析 着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期,A项错误;在减数分裂前的间期,染色体复制一次,细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,B项正确;同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,C项错误;细胞中同源染色体分离并分别进入两个子细胞,使得细胞中染色体数目减半,导致染色体数目加倍的是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,D项错误。
5.下列细胞内没有同源染色体的是( )
A.体细胞 B.精原细胞
C.初级精母细胞 D.次级精母细胞
答案 D
解析 初级精母细胞进行减数分裂Ⅰ时同源染色体分离,形成两个次级精母细胞,所以次级精母细胞中没有同源染色体。
6.根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图,回答下列问题:
(1)A图表示细胞分裂的方式是________,处于________________期。细胞中有________条染色体,________条染色单体。
(2)B图所示细胞分裂产生的细胞名称是________,每个子细胞中有________条染色体。
(3)A、B两个细胞中,具有同源染色体的细胞是________,A、B两图中DNA分子数之比为________。
答案 (1)减数分裂 减数第一次分裂后 6 12 (2)精细胞 3 (3)A 2∶1