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1、第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一减数分裂第1课时【学习目标】1.说出减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念。2 .描述精子的形成过程。3 .理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律。4 .归纳总结各概念之间的关系。【学习重点】精子的形成过程及同源染色体、四分体、联会等概念。【学习难点】理解精子的形成过程的动态变化。学习任务一关于果蝇及魏斯曼理论预测【合作探究】1.在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇是苍蝇吗？果蝇作为遗传学上常用的实验材料有什么优点？【答案】果蝇和苍蝇同属双翅Fl昆虫但果蝇的个体与苍蝇相比就小多了，他们是属于同目但不同种属的生物,两者的生活习性有很
2、大差异。果蝇作为遗传学上常用的实验材料优点有：生长周期短、繁殖快、染色体少且易观察、容易饲养等。2 .下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？【答案】配子中的染色体数目是体细胞中的一半；配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。3 .如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样？【答案】后代染色体数目会成倍增加，生物的前后代染色体数目不能保持稳定。如果某种生物染色体数Ol是2N,配子形成与体细胞增殖一样，也是通过有丝分裂，那么配子的染色体数目是2N,受精后子一代的染色体数目是4N。依次类推，子二代为8N
3、,子三代为16N4 .与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼的理论预测是什么？【答案】在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。5 .其他科学家通过显微镜观察证实魏斯曼预言是否正确？【答案】其他科学家通过显微镜观察证实魏斯曼预言是正确的。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。6 .回顾有丝分裂染色体复制几次？细胞分裂几次？子细胞与母细胞染色体数目是什么关系？【答案】有丝分裂染色体复制1次。细胞分裂1次。子细胞与母细胞染色体数目是相等的。学习任务二精子的形成过程【自主梳理】一、精子的形成过程1.精子形
4、成的场所：高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在里丸（曲细精管）中形成的。2 .植原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂增殖。3 .每个精原细胞的染色体数目都与体细胞蛔。4 .在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制二次，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1（也叫减数第一次分裂）和减数分裂II（也叫减数第二次分裂）。精细胞再经过逊，就形成了成熟的雄性生殖细胞楂壬。5 .精子的形成过程经历的阶段：减数分裂前的回期、减数笫二次分裂（减数分裂_!_）、减数第二次分裂（减数分裂ID、变形。其中属于减数分裂阶段的是减数笫一
5、次分裂（减数分裂I）、减数第二次分裂（减数分裂II）。6 .精细胞的形成过程时期图像主要特征细胞名称间期I）NA复制,有关蛋臼质合成,结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大精原细胞减数分裂I前.期同源染色体发生联会，形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换初级精母细胞中期同源染色体成对排列在赤道场两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上后期同源染色体a宣，非同源染色体且由组合，细胞均等分裂末期同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半减数分裂II前期(g)染色体散乱分布在细胞中，细胞中没有同源染色体次级精母细胞中期染色体的直丝拉排列在细胞中央的赤道板上后期着丝粒会裂，染色
6、单体分开成为鎏色煌，染色体数目暂时加倍，细胞均等分裂末期建细胞向内凹陷，一个细胞分裂为两个子细胞7 .精细胞变形形成精子一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞，精细胞经过复杂的变形后形成植土。精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核,尾长，能够摆动。8 .减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂I。9 .减数分裂1的主要特征：同源染色体配对一一联会:四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;回遮染色体分离，分别移向细胞的两极。10 .减数分裂II的主要特征：每条染色体的直丝拉分裂，姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。二、几个重要概念1 .同源染色体与非同源染色体(D同源染色体：减数分裂过程中
7、醛!的两条染色体，形状和大小一般都相同,一条来自g左，一条来自母左。(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、四分体和互换(1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体西西配对的现象。联会发生在减数分裂I前期(时期)。(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。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。(3)互换时期：减数分裂I前期（四分体时期）。对象：同源染色体上的非姐妹染色单体之间。范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换一部分片段。结果：增加了配子的遗传包性。【合作探究】1.如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列
8、问题：（1）图甲染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？【答案】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、Do（2）图乙中，a、a的关系是姐妹染色单体。a、b的关系是同源染色体中的非姐妹染色单体。a、c的关系是非同源染色体之间的非姐妹染色单体。aaz和b、b,合称四分体。（3）四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？图乙中四分体、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=4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。2 .经减数分裂I形成的两个次级
9、精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点？【答案】两个次级精母细胞中染色体（一般情况下）形态、大小一一对应、两两相同。3 .1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系？（不考虑互换）【答案】这4个精细胞是两种类型，且两两相同，两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。4 .比较减数分裂1和减数分裂11（染色体数2n为例）比较项目减数分裂I减数分裂II分裂前的间期DNA复制与否复制不复制同源染色体直无着丝粒变化不分裂分裂染色体主要行为同源染色体联会；四分体中非姐妹染色单体着丝粒分裂，姐妹染色单体
10、分开成为两条染色体，分别可以发生互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合移向细胞两极【自查自纠】正误判断：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11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】（I）J（2）X（3）X【解析】（2）玉米的花粉中不含有同源染色体。（3）减数分裂11后期，大小、形状相同的两条染色体来源于同一条染色体，它们不是同源染色体。【典例】如图为细胞分裂模式图。下列各项中能正确表示同种生物减数分裂过程顺序的是（）A.B.C.D
11、.【答案】B【解析】为减数分裂II前期，为有丝分裂后期，减数分裂I后期，为有丝分裂中期，减数分裂I前期，为减数分裂H后期。【习题巩固】1 .下列关于四分体的叙述，正确的是（）A. 一个四分体由4条染色体组成B. 一个四分体有4条姐妹染色单体C. 一个四分体有4个核DNA分子D.含有四分体的细胞中，染色体数目与核DNA数目相等【答案】C【解析】一个四分体由2条染色体组成，A错误：一个四分体含有4条染色单体，这4条染色单体并非都是姐妹染色单体，连接在同一个着丝粒上的2条染色单体才能称为姐妹染色单体，B错误；在四分体中，染色体数：核DNA数=1：2,D错误。2 .精细胞的形成过程如图所示，下列叙述错
12、误的是（）A.过程是原始生殖细胞的增殖过程，增殖方式为有丝分裂B.过程中均会形成姐妹染色单体C.过程同源染色体联会，形成四分体，着丝粒排列在细胞板两侧D.过程中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程【答案】C【解析】分析图示可知，过程是原始生殖细胞的增殖过程，包括有丝分裂前的间期和有丝分裂，A正确；表示减数分裂前的间期，与中有丝分裂前的间期一样，完成DNA复制和有关蛋白质的合成，从而形成姐妹染色单体，B正确；过程中，形成四分体后，着丝粒会排列在赤道板两侧，C错误：有丝分裂和减数分裂II过程中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程，D正确。3 .如图是减数分裂过程中某个时期的模式图。下列有关叙述
13、错误的是（）A.该过程发生于减数分裂I过程中B.配对后的染色体将进行复制C.只有同源染色体才能配对D.配对后形成的每个四分体中含有4个DNA分子【答案】B【解析】配对后的染色体将不进行复制，减数分裂只在减数分裂I前的间期复制1次。4 .如图为精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图。下列有关叙述错误的是（）.精细胞形成过程的顺序为甲一丙一乙一丁B.图甲细胞中不含同源染色体C.图乙细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1:2D.图丙细胞中有2个四分体【答案】B【解析】分析题图可知，甲细胞为精原细胞，乙细胞为次级精母细胞（处于减数分裂11前期），丙细胞为初级精母细胞（处于减数分裂I前期），丁细胞为精细胞
14、，故精细胞形成过程的顺序为甲一丙一乙一丁，A正确：图甲细胞中含有两对同源染色体，B错误；图乙细胞中，每条染色体上都含有2个DNA分子，此时染色体数与核DNA分子数之比为1：2,C正确；1个四分体是由1对同源染色体两两配对形成的，因此图丙细胞中有2个四分体，D正确。5.减数分裂产生染色体数量减半的精细胞。下列有关减数分裂的相关叙述中,合理的是。染色体复制一次,细胞分裂两次所有细胞都能进行减数分裂减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也具有细胞周期四分体中的姐妹染色单体之间可发生互换与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体最显著的变化之一是同源染色体联会【解析】选。【解析】减数分裂过程中，染色体只复制一次,但细胞连续分裂两次,故子细胞中染色体数减半,正确;进行有性生殖的生物，能够产生配子的原始生殖细胞才能进行减数分裂,错误;减数分裂不能连续分裂，故不具有细胞周期,错误;互换发生在四分体的非姐妹染色单体之间,错误;有丝分裂过程中，同源染色体不联会,而减数分裂过程中，同源染色体联会,正确。
