
目 標(biāo) 素 養(yǎng)1.通過列表法比較減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ的異同、精子形成過程與卵細(xì)胞形成過程的異同,培養(yǎng)比較與歸納能力。2.通過識(shí)圖、繪圖法分析減數(shù)分裂各時(shí)期細(xì)胞中染色體形態(tài)、數(shù)目、行為的變化特征,闡明減數(shù)分裂過程中染色體發(fā)生自由組合和互換的意義,形成結(jié)構(gòu)與功能觀。3.歸納概括減數(shù)分裂的概念,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。
一、精子的形成過程1.場(chǎng)所及細(xì)胞名稱的變化(1)場(chǎng)所:睪丸。(2)細(xì)胞名稱的變化
微判斷1.基于精子的形成過程,判斷下列表述是否正確。(1)大腸桿菌能進(jìn)行減數(shù)分裂。( )(2)精原細(xì)胞通過減數(shù)分裂增殖并形成精子。( )(3)高等動(dòng)植物細(xì)胞的減數(shù)分裂發(fā)生在生殖器官內(nèi)。( )(4)每個(gè)精原細(xì)胞中的染色體數(shù)目都是體細(xì)胞的一半。( )(5)一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂最后形成四個(gè)精細(xì)胞。( )
二、卵細(xì)胞的形成過程1.形成場(chǎng)所:卵巢。2.形成過程
3.結(jié)果:一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂,只形成一個(gè)卵細(xì)胞,三個(gè)極體都退化消失。
微思考在卵細(xì)胞的形成過程中,所有細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)都進(jìn)行不均等分裂嗎?提示:不是。極體的分裂是均等分裂的。
微判斷2基于對(duì)卵細(xì)胞的形成過程和減數(shù)分裂概念的理解,判斷下列表述是否正確。(1)一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅰ形成一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)極體。( )(2)經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ形成的極體經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成一大一小兩個(gè)極體。( )(3)卵細(xì)胞的形成過程都是不均等分裂,而精子的形成過程都是均等分裂。( )(4)卵細(xì)胞和極體中都含有數(shù)目減半的染色體。( )
(5)玉米體細(xì)胞中有10對(duì)染色體,經(jīng)過減數(shù)分裂后,卵細(xì)胞中染色體數(shù)目為5對(duì)。( )(6)減數(shù)分裂的特點(diǎn)是染色體復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。( )
減數(shù)分裂過程中的相關(guān)概念辨析問題探究資料1 1883年,貝爾登觀察到馬蛔蟲的受精卵中染色體的數(shù)目為4條,而卵細(xì)胞與精子中的染色體數(shù)都為2條。資料2 圖1是減數(shù)分裂過程中某細(xì)胞中染色體的組成、形態(tài)示意圖,圖2是減數(shù)分裂過程中染色體互換照片和示意圖。
請(qǐng)回答下列問題。1.根據(jù)資料1細(xì)胞中染色體數(shù)目推測(cè),配子中遺傳物質(zhì)含量具有什么特點(diǎn)?與孟德爾同時(shí)代的德國(guó)動(dòng)物學(xué)家魏斯曼從理論上預(yù)測(cè)的減數(shù)分裂具體內(nèi)容有哪些?提示:配子中遺傳物質(zhì)減半。魏斯曼推測(cè):①在精子和卵細(xì)胞成熟的過程中,必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半;②受精時(shí),精子和卵細(xì)胞融合,染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。
2.資料2圖1中哪些是同源染色體?哪些是非同源染色體?同源染色體的大小、形態(tài)是否一定相同?大小、形態(tài)都相同的一定是同源染色體嗎?提示:同源染色體為1和2、3和4。非同源染色體為1和3、1和4、2和3、2和4。同源染色體的大小、形態(tài)不一定相同,如性染色體X和Y。大小、形態(tài)都相同的也不一定是同源染色體,如減數(shù)分裂Ⅱ后期因著絲粒分裂,兩條姐妹染色單體分開后形成的兩條染色體不屬于同源染色體。
3.資料2圖1中,a、a'是什么關(guān)系?a、b是什么關(guān)系?a、c是什么關(guān)系?提示: a、a'是姐妹染色單體,a、b是同源染色體中的非姐妹染色單體,a、c是非同源染色體中的非姐妹染色單體。4.資料2圖1中有幾個(gè)四分體?分析四分體、染色體、染色單體和DNA分子之間的數(shù)量關(guān)系。提示: 2個(gè)。1個(gè)四分體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。
5.資料2圖2表示的現(xiàn)象發(fā)生在什么時(shí)期?發(fā)生在什么染色體之間?提示:圖2表示染色體互換,發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ前期,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。
歸納總結(jié)1.減數(shù)分裂過程中幾組概念的比較(1)同源染色體與非同源染色體
(2)同源染色體與四分體①四分體是同源染色體的特殊存在形式,在減數(shù)分裂過程中,配對(duì)后的一對(duì)同源染色體因含有四條染色單體被稱為四分體。②在有絲分裂過程中始終存在同源染色體,復(fù)制后每一對(duì)同源染色體也含有四條染色單體,但由于不發(fā)生同源染色體的配對(duì),所以細(xì)胞中不存在四分體。
(3)姐妹染色單體和非姐妹染色單體①姐妹染色單體:連接在同一著絲粒上的兩條染色單體。②非姐妹染色單體:連接在不同著絲粒上的兩條染色單體。
(4)聯(lián)會(huì)和四分體的相互關(guān)系
聯(lián)會(huì)是同源染色體兩兩配對(duì)的過程,而四分體是聯(lián)會(huì)的結(jié)果,是同源染色體的特殊存在形式。由上圖可知:1個(gè)四分體=1對(duì)同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。
2.同源染色體的判斷依據(jù)(1)據(jù)配對(duì)現(xiàn)象判斷:細(xì)胞中出現(xiàn)染色體兩兩配對(duì)現(xiàn)象時(shí),說明細(xì)胞中一定含有同源染色體。(2)據(jù)染色體數(shù)目判斷:當(dāng)正常細(xì)胞中染色體數(shù)目為奇數(shù)時(shí),說明細(xì)胞中無同源染色體。(3)據(jù)染色體的形狀和大小判斷:一個(gè)細(xì)胞中的每條染色體在該細(xì)胞中均有一條形狀、大小與之相同的染色體時(shí),說明細(xì)胞中可能有同源染色體。
典例剖析【例1】 下列關(guān)于同源染色體和四分體的敘述,錯(cuò)誤的是( )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.四分體出現(xiàn)在減數(shù)分裂Ⅰ的前期和中期C.同源染色體是在減數(shù)分裂過程中能聯(lián)會(huì)的兩條染色體D.每個(gè)四分體包含一對(duì)同源染色體的四條染色單體答案:A
解析:一條染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體,兩條姐妹染色單體的著絲粒一分為二后,形成的是相同的染色體,并非同源染色體。四分體是減數(shù)分裂Ⅰ過程中所特有的結(jié)構(gòu),出現(xiàn)在同源染色體聯(lián)會(huì)后,即前期和中期,在后期同源染色體分開,四分體消失。在減數(shù)分裂Ⅰ過程中,同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象叫作聯(lián)會(huì),只有配對(duì)的染色體才能稱為同源染色體。在減數(shù)分裂Ⅰ過程中,復(fù)制后的同源染色體聯(lián)會(huì)后形成四分體。
學(xué)以致用1.下列關(guān)于四分體的敘述,正確的是( )①每個(gè)四分體包含一對(duì)同源染色體的4條染色單體 ②四分體就是4條染色單體?、蹚?fù)制后的同源染色體都能形成四分體 ④只有減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期形成四分體?、菟姆煮w時(shí)期可發(fā)生互換現(xiàn)象,進(jìn)一步豐富了配子的類型?、匏姆煮w的下一個(gè)時(shí)期是聯(lián)會(huì) ⑦細(xì)胞中有幾個(gè)四分體,就有幾對(duì)同源染色體A.①④⑤⑦ B.①②③⑦C.④⑤⑥⑦D.③④⑤⑦
解析:每個(gè)四分體包含一對(duì)同源染色體2條染色體上的4條染色單體,①正確;四分體必須是聯(lián)會(huì)的同源染色體上的4條染色單體,②錯(cuò)誤;復(fù)制后的同源染色體在有絲分裂過程中不發(fā)生聯(lián)會(huì),則不能形成四分體,③錯(cuò)誤;由于同源染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期,所以只有減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期形成四分體,④正確;四分體時(shí)期同源染色體上的非姐妹染色單體之間可發(fā)生互換現(xiàn)象,進(jìn)一步豐富了配子的類型,⑤正確;聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期,聯(lián)會(huì)后形成四分體,所以四分體的下一個(gè)時(shí)期是減數(shù)分裂Ⅰ中期,⑥錯(cuò)誤;由于一對(duì)同源染色體聯(lián)會(huì)形成1個(gè)四分體,所以細(xì)胞中有幾個(gè)四分體,就有幾對(duì)同源染色體,⑦正確。
二 精子的形成過程與卵細(xì)胞的形成過程問題探究進(jìn)行有性生殖的生物通過減數(shù)分裂在性腺中產(chǎn)生配子,雄性動(dòng)物產(chǎn)生精子,雌性動(dòng)物產(chǎn)生卵細(xì)胞。請(qǐng)結(jié)合教科書中的內(nèi)容思考回答下列問題。1.性腺中的性原細(xì)胞形成配子時(shí),染色體復(fù)制幾次?細(xì)胞分裂幾次?提示:染色體復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。
2.減數(shù)分裂Ⅰ的主要特征有哪些?減數(shù)分裂Ⅱ的主要特征是什么?試比較減數(shù)分裂Ⅱ與有絲分裂有何不同之處。提示:減數(shù)分裂Ⅰ:同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體;四分體中的非姐妹染色單體可以發(fā)生互換;同源染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極。減數(shù)分裂Ⅱ:每條染色體的著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,分別移向細(xì)胞的兩極。處于減數(shù)分裂Ⅱ過程中的細(xì)胞不含同源染色體,分裂后產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細(xì)胞。
3.試比較精子和卵細(xì)胞形成過程有哪些不同點(diǎn)。提示:①細(xì)胞質(zhì)的分裂方式不同,精子形成過程細(xì)胞質(zhì)均等分裂,初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞質(zhì)不均等分裂;②形成的生殖細(xì)胞數(shù)量不同,精子形成過程最終形成4個(gè)精子,卵細(xì)胞形成過程最終形成1個(gè)卵細(xì)胞;③精子形成過程需要變形,而卵細(xì)胞形成過程不需要變形。
歸納總結(jié)1.減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ的比較(假設(shè)體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為2n)
2.減數(shù)分裂過程中的相關(guān)曲線圖與直方圖(以精子形成為例)
3.精子的形成過程與卵細(xì)胞的形成過程的比較
典例剖析【例2】 下列有關(guān)精子和卵細(xì)胞形成的說法,正確的是( )A.兩者形成過程中都出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體分離、非同源染色體自由組合現(xiàn)象B.兩者形成過程中都有染色體的復(fù)制和均分,兩者所含遺傳物質(zhì)均是正常體細(xì)胞的一半C.精子和卵細(xì)胞形成過程中除精子需變形、卵細(xì)胞不需變形外,其余完全相同D.形成100個(gè)受精卵,至少需要100個(gè)精原細(xì)胞和100個(gè)卵原細(xì)胞
解析:精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)均是正常體細(xì)胞的一半,而卵細(xì)胞在形成的過程中細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)多于正常體細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)的一半,精子則幾乎不含細(xì)胞質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤。精子與卵細(xì)胞形成過程中除精子需變形、卵細(xì)胞不需變形外,還有細(xì)胞質(zhì)的分配情況不同、分裂結(jié)果不同等,C項(xiàng)錯(cuò)誤。1個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)精子,至少需要25個(gè)精原細(xì)胞,才能產(chǎn)生100個(gè)精子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列關(guān)于減數(shù)分裂過程的敘述,錯(cuò)誤的是( )A.細(xì)胞質(zhì)正在發(fā)生不均等分裂的時(shí)期,細(xì)胞中不一定有同源染色體B.染色單體和核DNA分子數(shù)目相等的時(shí)期,可能發(fā)生非同源染色體的自由組合C.染色體數(shù)目和核DNA分子數(shù)目相等的時(shí)期,染色體上沒有姐妹染色單體D.染色體數(shù)目加倍的時(shí)期,可發(fā)生著絲粒分裂,同源染色體分離
解析:細(xì)胞質(zhì)正在發(fā)生不均等分裂的時(shí)期為減數(shù)分裂Ⅰ后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期,所以細(xì)胞中不一定有同源染色體;染色單體數(shù)目和核DNA分子數(shù)目相等的時(shí)期為減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ前期、中期,其中在減數(shù)分裂Ⅰ后期,發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合;染色體數(shù)目和核DNA分子數(shù)目相等的時(shí)期,著絲粒已經(jīng)分裂,此時(shí)染色體上沒有姐妹染色單體;染色體數(shù)目加倍的時(shí)期為減數(shù)分裂Ⅱ后期,此時(shí)發(fā)生了著絲粒分裂,但細(xì)胞中不含同源染色體,所以不會(huì)發(fā)生同源染色體分離。
三 細(xì)胞分裂圖像的辨析問題探究研究人員對(duì)某高等生物(2n)細(xì)胞分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目進(jìn)行了觀察分析,得到如下圖所示的圖像。請(qǐng)結(jié)合該圖解回答下列問題。
1.圖中含有同源染色體的細(xì)胞有哪些?正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞有哪些?提示:圖A、B、C、E所示細(xì)胞;圖A、C所示細(xì)胞。2.請(qǐng)依據(jù)細(xì)胞分裂圖判斷該生物是雄性還是雌性,判斷依據(jù)是什么?提示:雄性。圖B為減數(shù)分裂Ⅰ后期,細(xì)胞質(zhì)均等分裂。3.非姐妹染色單體的互換發(fā)生在哪個(gè)圖所處時(shí)期?提示:圖E。
4.同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合發(fā)生在哪個(gè)圖所處時(shí)期?兩種變化是否同時(shí)發(fā)生?提示:圖B,是。
歸納總結(jié)有絲分裂與減數(shù)分裂分裂圖像的比較
方法技巧 細(xì)胞分裂圖像題的兩種判斷方法
(1)根據(jù)染色體的特點(diǎn)辨別細(xì)胞分裂方式——“三看法”
口訣:一看數(shù),二看體,三看行為比一比。
(2)依據(jù)細(xì)胞質(zhì)分配識(shí)別減數(shù)分裂不同時(shí)期的圖像
典例剖析【例3】 下列有關(guān)某生物體各細(xì)胞分裂示意圖的敘述,正確的是( )
A.圖①所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ的中期,細(xì)胞內(nèi)有2對(duì)姐妹染色單體B.圖②所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ的后期,細(xì)胞內(nèi)有2對(duì)姐妹染色單體C.圖③所示細(xì)胞處于有絲分裂的中期,該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目恒為8條D.上圖可排序?yàn)棰佗邰冖?出現(xiàn)在該生物體精子(或卵細(xì)胞)的形成過程中答案:D
解析:圖①所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ中期,細(xì)胞內(nèi)有2對(duì)同源染色體,4條染色體,共8條姐妹染色單體,A項(xiàng)錯(cuò)誤。圖②所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,著絲粒分裂,細(xì)胞中無姐妹染色單體,B項(xiàng)錯(cuò)誤。圖③所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ中期,含有2條染色體,該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目為4條,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)題圖所處細(xì)胞分裂的時(shí)期,可排序?yàn)棰佗邰冖?且圖中細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂,所以出現(xiàn)在該動(dòng)物體精子(或卵細(xì)胞)的形成過程中,D項(xiàng)正確。
學(xué)以致用3.下圖為某生物細(xì)胞處于不同分裂時(shí)期的示意圖。下列敘述正確的是( )
A.甲、乙、丙中都有同源染色體B.卵巢中不可能同時(shí)出現(xiàn)這三種細(xì)胞C.能夠出現(xiàn)自由組合的是圖乙所示細(xì)胞D.丙的子細(xì)胞是精細(xì)胞答案:C
解析:圖甲表示細(xì)胞有絲分裂中期的圖像,圖乙表示減數(shù)分裂Ⅰ中期的圖像,圖丙表示次級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ后期的圖像,沒有同源染色體。題圖所示三種細(xì)胞可能同時(shí)出現(xiàn)在卵巢中。圖丙所示細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,所以其子細(xì)胞不可能是精細(xì)胞。圖乙所示細(xì)胞可出現(xiàn)非同源染色體的自由組合。
1.下列細(xì)胞中既含有同源染色體,又含有染色單體的是( )①有絲分裂中期細(xì)胞?、谟薪z分裂后期細(xì)胞?、蹨p數(shù)分裂Ⅰ中期細(xì)胞?、軠p數(shù)分裂Ⅱ中期細(xì)胞?、轀p數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞 ⑥減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞A.①③⑤B.②③④C.①③④D.④⑤⑥答案:A解析:有絲分裂后期及減數(shù)分裂Ⅱ后期,著絲粒分裂,染色單體消失;減數(shù)分裂Ⅱ中期雖有染色單體,但不含同源染色體。
2.下列有關(guān)四分體的敘述,正確的是( )A.四分體中的姐妹染色單體間常發(fā)生互換B.一對(duì)聯(lián)會(huì)的同源染色體含有四條染色單體C.四分體是含染色單體的任意兩條染色體D.一個(gè)四分體含有四條姐妹染色單體答案:B解析:減數(shù)分裂過程中,聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體,叫作四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間可以發(fā)生互換。一個(gè)四分體中含有四條染色單體,兩對(duì)姐妹染色單體。
3.下圖表示某二倍體生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞。下列關(guān)于此圖的說法,正確的是( )A.是次級(jí)精母細(xì)胞,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B.含2對(duì)同源染色體、4個(gè)DNA分子、0條染色單體C.正在進(jìn)行同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合D.分裂后形成的2個(gè)細(xì)胞,僅1個(gè)具有生殖功能答案:D
解析:題圖所示細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不均等分裂且細(xì)胞中無同源染色體,由此可知該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,其特點(diǎn)為著絲粒一分為二,結(jié)果是分裂為1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)極體。
4.下圖是發(fā)生在某生物體內(nèi)的細(xì)胞減數(shù)分裂部分過程模式圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。
(1)由圖可知該生物屬于 (填“動(dòng)物”或“植物”),該過程發(fā)生的場(chǎng)所是 。?(2)減數(shù)分裂過程的正確順序是 (用甲、乙、丙、丁和箭頭表示)。?(3)圖丙中,細(xì)胞含有 條染色單體,有 對(duì)同源染色體。?(4)圖丁中,細(xì)胞含有 個(gè)四分體。?
答案:(1)動(dòng)物 卵巢(2)丁→甲→乙→丙(3)0 0(4)2
這是一份人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》一 減數(shù)分裂背景圖課件ppt,共48頁(yè)。PPT課件主要包含了知識(shí)概覽,實(shí)驗(yàn)流程,答案D,典例剖析等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章 基因和染色體的關(guān)系第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用一 減數(shù)分裂說課課件ppt,共56頁(yè)。PPT課件主要包含了有性生殖器官內(nèi),初級(jí)精母細(xì)胞,染色質(zhì)絲,四分體,同源染色體,自由組合,②減數(shù)分裂Ⅱ,不再?gòu)?fù)制,散亂地,赤道板等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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