《学霸笔记 同步精讲》第2章 基因和染色体的关系 第1节 第1课时　减数分裂（课件）高中生物学人教版必修二

(共63张PPT)
第1节　减数分裂和受精作用
课标定位
1.减数分裂
说出同源染色体、四分体、联会等概念,理解减数分裂的含义;概述精子和卵细胞的形成过程,并比较二者的异同点。
2.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,学会识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目,加深对分裂过程的理解。
课标定位
3.配子中染色体组合的多样性
构建减数分裂过程中染色体数目和行为变化的模型,加深对减数分裂过程及其特点的认识,理解配子中染色体组合的多样性,领悟减数分裂的意义。
4.受精作用
概述受精作用的概念,分析受精作用对于生物的遗传有什么重要意义。
素养阐释
1.结合对蝗虫精母细胞减数分裂装片的观察,运用细胞减数分裂的模型,阐明遗传信息在生物有性生殖中的传递规律。
2.运用稳态与平衡观,阐释生物细胞染色体数目恒定对物种稳定的重要作用。
3.关注配子形成和受精作用对有性生殖生物的重要作用,尝试将生物有性生殖的规律应用到生产实践中。
第1课时　减数分裂
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
自主预习·新知导学
一、减数分裂的概念
德国动物学家魏斯曼从理论上预测:在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以恢复正常。这个特殊的过程实际上是一种特殊方式的有丝分裂,叫作减数分裂。减数分裂过程被其他科学家通过显微镜观察所证实。
二、精子的形成过程
1.人和其他哺乳动物的精子
(1)形成场所:睾丸(曲细精管)。
2.过程:在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和
减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。
3.同源染色体、联会与四分体的概念
(2)联会:在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
(3)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
4.精子的形成过程
5.结果:一个精原细胞经减数分裂形成四个精细胞,精细胞再经过变形,形成四个成熟的生殖细胞——精子。
【思考】
在精子形成过程中,细胞的名称发生了怎样的变化
三、卵细胞的形成过程
1.人和其他哺乳动物的卵细胞的形成场所:卵巢。
2.细胞分裂过程及细胞名称变化
3.结果:一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞,三个极体都退化消失。
四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.目的要求:识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2.方法步骤
【预习检测】
1.判断正误。
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
(　　)
(2)减数分裂过程中,DNA复制一次,染色体复制两次。(　　)
(3)形态、大小相同的两条染色体一定为同源染色体。(　　)
(4)同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。(　　)
(5)减数分裂Ⅱ后期染色体数目暂时加倍是因为着丝粒的分裂。(　　)
√
×
×
√
√
(6)一个精原细胞经过减数分裂可以形成四个精细胞,但一个卵原细胞只能形成一个卵细胞和三个极体。(　　)
(7)卵原细胞进行减数分裂的过程中,细胞质不会发生均等分配的现象。(　　)
(8)观察染色体数目和形态最好的时期是中期。(　　)
√
×
√
2.连线。
3.下列关于减数分裂的叙述,错误的是(　　)
A.只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂
B.高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中
C.减数分裂过程中染色体只复制1次
D.玉米体细胞中有10对染色体,经减数分裂后,精细胞中染色体数目仍为10对
答案:D
解析:减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,所以只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂;高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官(睾丸或卵巢)中;减数分裂过程中染色体只复制1次,细胞分裂2次;玉米体细胞中有10对染色体,经减数分裂后,染色体数目减半,精细胞中染色体数目为10条。
4.在减数分裂过程中,同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在(　　)
A.减数分裂前的间期、减数分裂前的间期
B.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ
C.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ
D.减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ
答案:B
解析:减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体的分离;减数分裂Ⅱ后期发生着丝粒的分裂。
5.下列关于同源染色体的叙述,错误的是(　　)
A.在减数分裂过程中配对
B.形状和大小一般相同
C.一条来自父方,一条来自母方
D.由一条染色体复制而成
答案:D
解析:同源染色体是指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。
合作探究·释疑解惑
知识点一
知识点二
减数分裂有关概念辨析
问题引领
请根据下图回答下列问题。

图1　　　　　　　　 图2
(1)图1中哪些是同源染色体 哪些是非同源染色体
提示:同源染色体: 1和2,3和4。非同源染色体:1和3,1和4,2和3,2和4。
(2)联会的结果是形成四分体,图1中有　　　个四分体。
答案:2
(3)图1中哪些是姐妹染色单体 哪些是同源染色体的非姐妹染色单体
提示:姐妹染色单体:a和a‘,b和b’,c和c‘,d和d’。同源染色体的非姐妹染色单体:a和b,a和b',a'和b,a'和b',c和d,c和d',c'和d,c'和d'。
(4)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子之间的数量关系是怎样的 图1中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)
答案: 1个四分体=2条染色体=4条染色单体(含4个核DNA分子)。图1中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
(5)图2表示染色体　　　　现象,该过程发生于　　　　　　,发生在　　　　　　　的　　　　　　　　　　　　之间。
答案:互换　减数分裂Ⅰ前期　同源染色体　非姐妹染色单体
归纳提升
1.关于同源染色体的3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,但X染色体较大,Y染色体较小。
(2)着丝粒分裂后,染色单体分开形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(基因的碱基序列发生改变)或同源染色体的非姐妹染色单体间的互换造成的]
(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。
2.“三看法”判断同源染色体
(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象:配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)看细胞所处的时期
①减数分裂Ⅱ过程中一般不存在同源染色体。
②减数分裂Ⅱ后期,上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体,而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。
(3)看染色体的大小、形状,如果不是减数分裂Ⅱ,则是:
①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);
②其他时期(除有丝分裂后期外),大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
3.染色体和染色单体的判断方法
(1)染色体的数目等于着丝粒的数目,有几个着丝粒就有几条染色体。
(2)染色体复制后,一个着丝粒上连接着两条姐妹染色单体,其整体是一条染色体。
典型例题
下列关于右图的叙述,错误的是(　　)
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,包含两条姐妹
染色单体①和③,它们通过一个着丝粒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.在下一时期,移向同一极的染色体均含同源染色体
答案:D
解析:题图所示细胞无细胞壁,有中心体⑨,可判定其为动物细胞。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,且染色体的着丝粒均位于赤道板两侧,表示处于减数分裂Ⅰ中期。在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,移向同一极的染色体均不含同源染色体。
【变式训练】
1.人的体细胞内含有46条染色体,在减数分裂Ⅰ前期,细胞内四分体的数量是(　　)
A.184个　 B.92个
C.46个 D.23个
答案:D
2.下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述,错误的是(　　)
A.染色体是遗传物质的主要载体,1条染色体上只有1个DNA分子
B.2条姐妹染色单体由1个共同的着丝粒连接着
C.联会的结果是形成四分体,人的配子形成过程中会形成23个四分体
D.染色单体因为着丝粒的分裂而消失
答案:A
解析:染色体是遗传物质的主要载体,1条染色体上有1个或2个DNA分子。染色体复制的结果是形成2条姐妹染色单体,它们由1个共同的着丝粒连接着。同源染色体联会形成四分体,有几对同源染色体就形成几个四分体。因为人体细胞中有23对同源染色体,所以在配子形成过程中会形成23个四分体。着丝粒分裂导致姐妹染色单体彼此分开,各自成为1条染色体。
精子和卵细胞的形成过程
问题引领
1.精子和卵细胞的形成过程
(1)与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体有哪些特殊行为
提示: ①同源染色体联会;②四分体中的非姐妹染色单体常发生互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
(2)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在哪个时期
提示:染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期;姐妹染色单体的消失发生在减数分裂Ⅱ后期。
(3)减数分裂Ⅱ过程中还有同源染色体吗 试分析原因。
提示:没有。因为减数分裂Ⅰ完成时,同源染色体已分离。
(4)处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和处于减数分裂Ⅱ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:处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞中分配到两极的是同源染色体分离后形成的两组染色体。处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中分配到两极的是姐妹染色单体分开后形成的两组染色体。
2.下图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图,请据图回答下列问题。
(1)上图表示精子的形成过程还是卵细胞的形成过程 请简述理由。
提示:精子。因为减数分裂Ⅰ末期细胞质是均等分配的。
(2)请按照减数分裂的过程排序(用序号和箭头表示)。
提示:③→⑥→②→④→①→⑤。
(3)同源染色体的非姐妹染色单体的互换发生于　　　(填序号)时期。
答案:③
(4)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生于
　　　　(填序号)时期。
这两个过程是否同时发生 　　　(填“是”或“否”)。
答案:②　是
3.若某高等动物的基因型是AaBb,A、a和B、b独立遗传,请回答下列问题。
(1)若该动物为雄性,则其产生的精子有哪几种类型 一个精原细胞能产生几种类型的精子 (不考虑互换)
提示:该个体产生四种类型的精子,基因型为AB、Ab、aB、ab。一个精原细胞只能产生两种类型的精子,基因型为AB和ab或Ab和aB。
(2)若该动物为雌性,则其产生的卵细胞有哪几种类型 一个卵原细胞能产生几种类型的卵细胞 (不考虑互换)
提示:该个体产生四种类型的卵细胞,基因型为AB、Ab、aB、ab。一个卵原细胞只能产生一种类型的卵细胞,基因型为AB或ab或Ab或aB。
归纳提升
1.精子和卵细胞形成过程的异同点
2.分裂图像的辨析
(1)减数分裂Ⅰ后期
(2)减数分裂Ⅱ后期
3.观察减数分裂装片的注意事项
(1)宜选用雄性个体的生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因:
①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量;
②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞。只有与精子相遇后,在精子的刺激下,次级卵母细胞才能继续完成减数分裂Ⅱ。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到染色体数目为n、2n、4n的细胞分裂图像。
典型例题
1.下图是减数分裂过程中各阶段的示意图,下列相关叙述正确的是(　　)
A.减数分裂的先后顺序为甲→丙→戊→丁→乙→己
B.含有同源染色体的细胞有甲、丙、丁和戊
C.若在戊细胞中有一对同源染色体未分开,则形成的4个子细胞可能都异常
D.戊细胞的名称为初级精母细胞或初级卵母细胞,在减数分裂过程中有存在2条Y染色体的可能
答案:C
解析:由题中各阶段的分裂图像可知,减数分裂的先后顺序为甲→丙→戊→乙→丁→己。丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期,无同源染色体。若在戊细胞中有一对同源染色体未分开,则形成的2个次级精母细胞都异常,若正常进行减数分裂Ⅱ,则形成的4个精细胞都异常。戊细胞中正在发生同源染色体的分离,且细胞质均等分配,因此该细胞的名称为初级精母细胞,在减数分裂Ⅱ后期可能有2条Y染色体共存。
2.下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.图乙一定为初级卵母细胞
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
答案:B
解析:图甲处于减数分裂Ⅱ后期,其细胞质是均等分配的,可能为次级精母细胞或极体。图乙处于减数分裂Ⅰ后期,其细胞质是不均等分配的,所以应是初级卵母细胞。图丙处于减数分裂Ⅱ后期,其细胞质是不均等分配的,应是次级卵母细胞,不可能为极体。图丙中的M、m不是同源染色体,而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。
【变式训练】
1.下列是某动物细胞减数分裂过程中的不同时期及与之对应的变化,正确的是(　　)
答案:C
解析:减数分裂前的间期染色体经过复制只是出现了染色单体,染色体的数目并未增加。联会不会导致非同源染色体自由组合。减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体。
2.精子和卵细胞形成过程中有一些不同之处。下列有关叙述正确的是(　　)
A.相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数量比为1∶1
B.精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象
C.精子形成过程中细胞质分配与卵细胞完全相同
D.精子和卵细胞的形成均需要变形
答案:B
解析:1个精原细胞经减数分裂产生4个精子,1个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞,因此,相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数量比为4∶1,A项错误。精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象,B项正确。精子形成过程中细胞质是均等分配的,与卵细胞不完全相同,C项错误。精子的形成需要变形,而卵细胞的形成不需要变形,D项错误。
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