第1課時 減數(shù)分裂的相關(guān)概念、精子的形成過程
[學(xué)習(xí)目標] 1.理解并闡明減數(shù)分裂的過程及相關(guān)概念。2.描述精子的形成過程。
一、減數(shù)分裂的相關(guān)概念
1．同源染色體與非同源染色體
(1)同源染色體：減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。
(2)非同源染色體：形狀、大小不相同，且在減數(shù)分裂過程中不進行配對的染色體。
2．聯(lián)會和四分體
(1)聯(lián)會：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
(2)四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。
判斷正誤
(1)減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂，同樣具有周期性( )
(2)對于雄性哺乳動物來說，同源染色體只存在于精原細胞中，而不存在于其他體細胞中( )
(3)細胞內(nèi)的同源染色體都會形成四分體( )
答案 (1)× (2)× (3)×
任務(wù)一：辨析減數(shù)分裂的相關(guān)概念
如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請分析并回答下列問題：
(1)圖甲染色體中屬于同源染色體的是哪些？哪些是非同源染色體？
提示 A、B是一對同源染色體；C、D是另一對同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。
(2)圖乙中，a、a′的關(guān)系是姐妹染色單體。
a、b的關(guān)系是同源染色體中的非姐妹染色單體。
a、c的關(guān)系是非同源染色體之間的非姐妹染色單體。
a、a′和b、b′合稱四分體。
(3)四分體、染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系是怎樣的？圖乙中四分體、染色體、染色單體各有幾個(條)?
提示 1個四分體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個核DNA分子。圖乙中有2個四分體、4條染色體、8條染色單體。
(4)互換(結(jié)合圖丙作答)
①時期：減數(shù)分裂Ⅰ前期。
②范圍：同源染色體中非姐妹染色單體之間交換一部分片段。
1．下列關(guān)于同源染色體的敘述，錯誤的是( )
A．同源染色體的形狀、大小不一定相同
B．形狀、大小相同的染色體不一定是同源染色體
C．在減數(shù)分裂中配對的兩條染色體是同源染色體
D．一條來自父方一條來自母方的染色體一定是同源染色體
答案 D
2．下列關(guān)于同源染色體和四分體“一定”的敘述，正確的是( )
A．四分體時期一定不會發(fā)生非姐妹染色單體的互換
B．含有四條姐妹染色單體的一定是四分體
C．一個四分體一定是一對同源染色體
D．一對同源染色體一定是一個四分體
答案 C
解析 四分體時期可能發(fā)生非姐妹染色單體的互換，A錯誤；復(fù)制后的兩條非同源染色體也含有四條姐妹染色單體，但不是四分體，B錯誤；四分體是由同源染色體聯(lián)會形成的，一個四分體一定是一對同源染色體，C正確；同源染色體聯(lián)會后才形成四分體，在有絲分裂過程中同源染色體不會發(fā)生聯(lián)會，此時一對同源染色體不是一個四分體，D錯誤。
二、精子的形成過程
1．形成場所：人和其他哺乳動物的睪丸(曲細精管)。
2．染色體的主要行為
判斷正誤
(1)精原細胞是特殊的體細胞，既能通過有絲分裂增殖，又能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子( )
(2)玉米體細胞中有10對同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂后，花粉中有5對同源染色體( )
(3)減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體可以被稱為同源染色體( )
答案 (1)√ (2)× (3)×
解析 (2)玉米的花粉中不含有同源染色體。
(3)減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體來源于同一條染色體，它們不是同源染色體。
任務(wù)二：比較減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ(二倍體為例)
3．在減數(shù)分裂前及分裂過程中，下列有關(guān)染色體變化的敘述，正確的是( )
A．著絲粒在減數(shù)分裂Ⅰ后期分裂，染色體數(shù)目加倍
B．在減數(shù)分裂前，染色體只復(fù)制一次
C．在減數(shù)分裂Ⅱ過程中，同源染色體分離
D．細胞中同源染色體分離導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍
答案 B
解析 著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，A錯誤；在減數(shù)分裂前的間期，染色體復(fù)制一次，細胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)分裂兩次，B正確；同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，C錯誤；細胞中同源染色體分離并分別進入兩個子細胞，使得細胞中染色體數(shù)目減半，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的是減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，D錯誤。
4．如圖①～⑥為細胞分裂模式圖。下列各項中能正確表示同種生物減數(shù)分裂過程順序的是( )
A．②⑤④① B．⑤③①⑥
C．⑤①④⑥ D．①③②⑥
答案 B
題組一 減數(shù)分裂的相關(guān)概念
1．下列關(guān)于同源染色體和四分體的敘述，正確的是( )
A．同源染色體是一條染色體經(jīng)復(fù)制后形成的兩條染色體
B．同源染色體的大小一定相同
C．四分體在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中均可出現(xiàn)
D．四分體中的非姐妹染色單體之間可發(fā)生互換
答案 D
解析 在減數(shù)分裂過程中，能聯(lián)會的兩條染色體是同源染色體，一條染色體復(fù)制后形成的是兩條姐妹染色單體，A錯誤；同源染色體的形狀、大小一般都相同，但也有大小不同的，B錯誤；有絲分裂過程中沒有四分體出現(xiàn)，C錯誤。
2．下列關(guān)于同源染色體概念的敘述，最合理的是( )
A．構(gòu)成一個四分體的兩條染色體
B．分別來自父母雙方的兩條染色體
C．減數(shù)分裂Ⅱ時向兩極移動的兩條染色體
D．形狀、大小相同的兩條染色體
答案 A
解析 減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會后形成四分體，A正確；分別來自父母雙方的兩條染色體可能是非同源染色體，B錯誤；減數(shù)分裂Ⅱ時向兩極移動的兩條染色體原來是姐妹染色單體，C錯誤；形狀、大小一般相同的兩條染色體可能是姐妹染色單體，分開后形成的兩條染色體，D錯誤。
3．(2023·福建泉州高一檢測)下列關(guān)于四分體的敘述，正確的是( )
A．一個四分體由4條染色體組成
B．一個四分體有4條姐妹染色單體
C．一個四分體有4個核DNA分子
D．含有四分體的細胞中，染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相等
答案 C
解析 一個四分體由2條染色體組成，A錯誤；一個四分體含有4條染色單體，這4條染色單體并非都是姐妹染色單體，連接在同一個著絲粒上的2條染色單體才能稱為姐妹染色單體，B錯誤；在四分體中，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2，D錯誤。
題組二 精子的形成過程
4．(2023·江西吉安高一期中)減數(shù)分裂的最重要特征是分裂形成的子代細胞中染色體數(shù)目是親代的一半，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半的原因是( )
A．染色體復(fù)制形成姐妹染色單體
B．四分體時期同源染色體聯(lián)會
C．減數(shù)分裂Ⅰ發(fā)生了同源染色體的分離
D．減數(shù)分裂Ⅱ發(fā)生了著絲粒的分裂
答案 C
解析 減數(shù)分裂是指染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次的分裂，其結(jié)果是分裂形成的子代細胞中染色體數(shù)目是親代的一半。而染色體數(shù)目減半的根本原因是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，同源染色體分離并分別進入兩個子細胞中，C符合題意。
5．在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，不會出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )
A．出現(xiàn)紡錘絲
B．著絲粒一分為二
C．非同源染色體的自由組合
D．同源染色體分離
答案 B
解析 著絲粒一分為二發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，B符合題意。
6.關(guān)于如圖的敘述，不正確的是( )
A．在減數(shù)分裂Ⅰ前期，④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會，形成兩個四分體
B．在減數(shù)分裂Ⅰ后期，移向同一極的染色體均含同源染色體
C．④是一條染色體，包含兩條染色單體①和③，它們通過一個著絲粒②相連
D．細胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體
答案 B
解析 減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細胞的每一極都不再具有同源染色體，B錯誤。
7．精細胞的形成過程如圖所示，下列敘述錯誤的是( )
A．過程①是原始生殖細胞的增殖過程，增殖方式為有絲分裂
B．過程①②中均會形成姐妹染色單體
C．過程③同源染色體聯(lián)會，形成四分體，著絲粒排列在細胞板兩側(cè)
D．過程①④中均有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開的過程
答案 C
解析 分析圖示可知，過程①是原始生殖細胞的增殖過程，包括有絲分裂前的間期和有絲分裂，A正確；②表示減數(shù)分裂前的間期，與①中有絲分裂前的間期一樣，完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，從而形成姐妹染色單體，B正確；過程③中，形成四分體后，著絲粒會排列在赤道板兩側(cè)，C錯誤；①有絲分裂和④減數(shù)分裂Ⅱ過程中均有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開的過程，D正確。
8．如圖是某種生物的精細胞，根據(jù)圖中染色體類型和數(shù)目，則來自同一個次級精母細胞的是( )
A．①③ B．②⑤ C．③④ D．①④
答案 D
解析 減數(shù)分裂Ⅰ時，因為同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以一個初級精母細胞能產(chǎn)生2種不同的次級精母細胞；減數(shù)分裂Ⅱ類似于有絲分裂，因此每個次級精母細胞產(chǎn)生2個相同的精細胞，則圖中來自同一個次級精母細胞的是染色體組成相同的①④，D符合題意。
9．一個初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ正常。另一個初級精母細胞的減數(shù)分裂Ⅰ正常，在減數(shù)分裂Ⅱ時有一個次級精母細胞的1條染色體的姐妹染色單體沒有分開。上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂的最終結(jié)果應(yīng)是( )
A．兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常
B．前者產(chǎn)生一半不正常的配子，后者產(chǎn)生的配子都不正常
C．兩者都產(chǎn)生一半不正常的配子
D．前者產(chǎn)生的配子都不正常，后者只產(chǎn)生一半不正常的配子
答案 D
解析 一個初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的2個次級精母細胞均不正常(一個次級精母細胞多一條染色體，另一個次級精母細胞少一條染色體)，因此這兩個次級精母細胞形成的4個精細胞均不正常；另一個初級精母細胞減數(shù)分裂Ⅰ正常，減數(shù)分裂Ⅱ時，有一個次級精母細胞的1條染色體的姐妹染色單體沒有分開，則這個次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ形成的兩個精細胞均不正常，而另一個次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ形成的兩個精細胞均正常。
10．聯(lián)會復(fù)合體(SC)是減數(shù)分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結(jié)構(gòu)。如果在減數(shù)分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質(zhì)合成，則SC不能形成，并將導(dǎo)致同源染色體的配對過程受阻，也不會發(fā)生同源染色體的互換。研究發(fā)現(xiàn)，用RNA酶處理可使SC結(jié)構(gòu)破壞，在減數(shù)分裂Ⅰ前期的晚期聯(lián)會復(fù)合體解體消失。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A．細胞減數(shù)分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA
B．SC在姐妹染色單體分離時發(fā)揮重要作用
C．SC只會在減數(shù)分裂過程中發(fā)揮作用
D．SC的基本組成單位中可能有氨基酸
答案 B
解析 SC是減數(shù)分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結(jié)構(gòu)，而姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，此時細胞中無同源染色體，故SC在姐妹染色單體分離時不存在，B錯誤；據(jù)題干信息，如果在減數(shù)分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質(zhì)合成，則SC不能形成，因此SC的組成成分可能有蛋白質(zhì)，基本組成單位中可能有氨基酸，D正確。
11．(2023·江蘇常州高一檢測)如圖為精細胞形成過程中幾個時期的細胞模式圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A．精細胞形成過程的順序為甲→丙→乙→丁
B．圖甲細胞中不含同源染色體
C．圖乙細胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2
D．圖丙細胞中有2個四分體
答案 B
解析 分析題圖可知，甲細胞為精原細胞，乙細胞為次級精母細胞(處于減數(shù)分裂Ⅱ前期)，丙細胞為初級精母細胞(處于減數(shù)分裂Ⅰ前期)，丁細胞為精細胞，故精細胞形成過程的順序為甲→丙→乙→丁，A正確；圖甲細胞中含有兩對同源染色體，B錯誤；圖乙細胞中，每條染色體上都含有2個DNA分子，此時染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2，C正確；1個四分體是由1對同源染色體兩兩配對形成的，因此圖丙細胞中有2個四分體，D正確。
12．(2023·吉林白城高一檢測)蜜蜂中工蜂和蜂王是由受精卵發(fā)育而來的，體細胞含有32條染色體(2n＝32)；雄蜂由親代雌蜂的卵細胞發(fā)育而來，體細胞含有16條染色體(n＝16)，雄蜂可通過一種特殊的減數(shù)分裂方式形成精子，如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．一個初級精母細胞中含有16個核DNA分子
B．雄蜂的體細胞有絲分裂前期含有16條非同源染色體
C．在精子形成過程中，著絲粒會發(fā)生一分為二的現(xiàn)象
D．若不考慮其他變異，一只雄蜂只能產(chǎn)生一種類型的精子
答案 A
解析 一個初級精母細胞中DNA已經(jīng)完成復(fù)制，含有32個核DNA分子，A錯誤；雄蜂是由未受精的卵細胞發(fā)育而來的，其體細胞中有16條染色體，且沒有同源染色體，雄蜂的體細胞有絲分裂前期含有16條非同源染色體，B正確；在精子形成過程中，減數(shù)分裂Ⅱ后期，著絲粒會發(fā)生一分為二的現(xiàn)象，C正確；由題圖可知，若不考慮其他變異，減數(shù)分裂Ⅰ時，所有的染色體都分配到一極，形成一個次級精母細胞，然后一個次級精母細胞分裂成兩個精細胞，這兩個精細胞的染色體組合相同，一只雄蜂只能產(chǎn)生一種類型的精子，D正確。
13．如圖為細胞分裂某一時期的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：
(1)此細胞處于________________期，此時有四分體________個。
(2)減數(shù)分裂過程中，可以和“1”染色體自由組合的是__________(填數(shù)字)染色體。
(3)此細胞分裂后產(chǎn)生的2個子細胞中，每個子細胞含有同源染色體________對。子細胞染色體的組合為______________________。
(4)染色體主要是由________和________組成的。光學(xué)顯微鏡觀察細胞中的染色體，需先用______________染色。
答案 (1)減數(shù)分裂Ⅰ前 2 (2)3或4 (3)0 1、3和2、4或1、4和2、3 (4)DNA 蛋白質(zhì) 甲紫溶液
解析 (1)圖示細胞正在進行同源染色體的聯(lián)會，因此處于減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時期)；四分體是同源染色體兩兩配對形成的，即一個四分體就是一對聯(lián)會的同源染色體，因此該細胞含有2個四分體。(2)減數(shù)分裂過程中，非同源染色體可以自由組合，故1可以與3自由組合，也可以與4自由組合。(3)減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，因此該細胞分裂形成的子細胞中不含同源染色體。根據(jù)自由組合定律，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，則子細胞的染色體組合為1、3和2、4或1、4和2、3。
(4)染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的。染色體可以被堿性染料染成深色，如甲紫溶液，染色之后可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到。
14．如圖中的A表示某雄性動物的體細胞，B、C分別表示處于不同分裂狀態(tài)的細胞圖像。請據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖中數(shù)字分別表示不同的生理過程，它們分別是①_________________________________、②_____________________________________________________________________________、
③____________________。
(2)C細胞的名稱是________________，它含有同源染色體________對。
(3)在上面方框中繪出D→F細胞分裂后期染色體行為的簡圖， 請注意染色體的形態(tài)和數(shù)目。
答案 (1)有絲分裂 減數(shù)分裂Ⅰ
減數(shù)分裂Ⅱ (2)次級精母細胞 0
(3)如圖所示
解析 圖A表示某雄性動物個體的體細胞；圖B中含有8條染色體，含有同源染色體，不含染色單體，處于有絲分裂后期，因此①表示有絲分裂；圖C中含有2條染色體，4條染色單體，但是不含同源染色體，處于減數(shù)分裂Ⅱ中期，因此②表示減數(shù)分裂Ⅰ，③表示減數(shù)分裂Ⅱ。C和D是由A經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體分離所形成的，所以C、D中含有的染色體應(yīng)該是“互補”的關(guān)系。比較項目
減數(shù)分裂Ⅰ
減數(shù)分裂Ⅱ
分裂前的間期DNA復(fù)制與否
復(fù)制
不復(fù)制
同源染色體
有
無
著絲粒變化
不分裂
分裂
染色體主要行為
①同源染色體聯(lián)會；
②四分體中非姐妹染色單體可以發(fā)生互換；
③同源染色體分離，非同源染色體自由組合
著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，分別移向細胞兩極

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一 減數(shù)分裂

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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