2020版高中生物第二章基因和染色体的关系1.1减数分裂课件（新人教版必修2）

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第1课时 减 数 分 裂  一、减数分裂的猜测及其概念 1.魏斯曼关于减数分裂的猜测: 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_____一半。减少 2.减数分裂的概念解读: 范围 进行_________的生物 时期 原始生殖细胞产生_____生殖细胞的过程 过程 染色体复制___次,细胞分裂两次 结果 最终产生的子细胞中染色体的数目_____ 有性生殖 成熟 一 减半 【激疑】 原核生物能进行减数分裂吗? 提示:原核生物一般不进行有性生殖,不能进行减数分 裂。 二、精子的形成过程 1.场所:_____。 2.过程: (1)间期:____复制和有关_______的合成。 (2)分裂期。 睾丸 DNA 蛋白质 ①减数第一次分裂: ②减数第二次分裂: 三、卵细胞的形成过程 1.场所:卵巢。 2.分裂期过程: 【激疑】 在卵细胞形成过程中,所有细胞的细胞质都进行不均等 分裂吗? 提示:不是。在减数第一次分裂过程中形成的极体,在 减数第二次分裂过程中细胞质均等分裂。 四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 结合“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”相关实 验,下列叙述错误的有_____。 ①可选用植物成熟的花粉粒作为观察减数分裂的材料 ②观察一个精原细胞即可看到减数分裂的连续变化 ①② ③在蝗虫初级精母细胞的固定装片中,可观察到处于联 会状态的同源染色体 ④根据细胞中染色体的形态、位置和数目辨认不同时 期的细胞 ⑤根据不同时期细胞的特点推测出减数分裂过程中染 色体的连续变化 知识点一 减数分裂的相关概念及过程 1.与减数分裂有关的三组概念: (1)同源染色体与非同源染色体。 ①同源染色体概念:形状和大小一般都相同,一条来自 父方,一条来自母方。如图甲中A和B,C和D为同源染色 体。 ②非同源染色体概念:形状和大小一般不相同,来源可 能相同,也可能不同。如图甲中A和C、A和D为非同源染 色体。 (2)姐妹染色单体与非姐妹染色单体。 姐妹染色单体:连在同一个着丝点上的染色单体。如图 乙中1和2、3和4、5和6、7和8为姐妹染色单体;而1和3、 4、5、6、7、8为非姐妹染色单体。 (3)联会和四分体。 ①联会: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4条染色单体。 ③相互关系: 同源染色体 四分体 ④数量关系:1个四分体=1对同源染色体=2条染色体= 4条染色单体=4个DNA分子。 2.精卵形成过程的比较: (1)不同点: (2)相同点: ①染色体都在减数第一次分裂前的间期复制一次。 ②减数第一次分裂是同源染色体分开。 ③减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。 ④形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。 【思考·讨论】 1.在卵细胞形成过程中,由于细胞质不均等分裂,导致 卵细胞的体积较大、含有较多的细胞质,请分析这种变 化有何意义。(生命观念) 提示:卵细胞含有较多的细胞质,可为受精卵发育提供 营养。 2.某同学学完“减数分裂”相关内容后,写下“我弟弟 细胞内的每一对同源染色体大小都是相同的”这样一 句话,该说法正确吗?(科学思维) 提示:不正确;同源染色体一般大小相同,但人体的两条 性染色体X、Y,大小不同,但属于同源染色体。 【素养案例】 (2019·天津高一检测)若图O表示某精子,下列叙述不 正确的是 世纪金榜导学号(  ) A.A细胞内含有4条染色体和两个四分体 B.C细胞含有4个DNA分子和两对同源染色体 C.D细胞可以是极体或次级精母细胞,其中含有4条染色 单体 D.图中B细胞不属于该精子形成的过程 【解题导引】分析图像,判断细胞分裂时期: A细胞中同源染色体联会,含有两对同源染色体:减 Ⅰ 前。 B细胞中同源染色体分离,且细胞质不均等分裂,应为初 级卵母细胞:减 Ⅰ 后。 C细胞中不含同源染色体,且发生着丝点分裂:减 Ⅱ 后。 D细胞中不含同源染色体,且着丝点排列在赤道板上:减 Ⅱ 中。 【解析】选B。四分体是由同源染色体联会形成的,A细 胞内含两个四分体,即两对同源染色体、4条染色体、 8条染色单体,A项正确;C细胞中不含同源染色体,且着丝 点分裂,姐妹染色单体分离,故该细胞中含有4条染色体 和4个DNA分子,B项错误;D细胞中不含同源染色体,染色 体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,可以是 极体或次级精母细胞,含有2条染色体、4条染色单体, C项正确;图中B细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞 质不均等分裂,应为初级卵母细胞,不属于该精子形成 的过程,D项正确。 【素养·探究】——母题追问 (1)科学思维——归纳与概括 上题表示该精子形成过程的图像,按照发生的先后顺序 排列。 提示:A→D→C→O。 (2)科学思维——批判性思维 上题图O可为图C的子细胞,你认为这种说法正确吗? 提示:正确。依据图中染色体组成可判断,图O可为图C 的子细胞。 【素养·迁移】 （2019·江苏高考）如图为初级精母细胞减数分裂时 的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考 虑突变的情况下，下列叙述正确的是( ) A.1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基 因 B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因 1～8 C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二 次分裂分离 D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子 【解析】选B。题图中1与2是相同基因，1与3或4是等 位基因，1与6、7、8互为非等位基因，A项错误；精原 细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精 母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相 同，均含有基因1～8，B项正确；若不考虑交叉互换， 1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分离 而分离，1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色 单体的分离而分离，若考虑交叉互换，则1与2可能会 在减数第一次分裂的后期分离，1与3可能在减数第二 次分裂的后期分离，C项错误；正常情况下，减数第一 次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂姐妹染色单 体分离，所以1与6、7、8分离进入不同配子中，不能 形成重组型的配子，D项错误。 【补偿训练】 与卵细胞形成过程相比,精子形成过程特有的是(  ) A.染色体数目减半  B.非同源染色体自由组合 C.精子细胞的变形 D.同源染色体两两配对 【解析】选C。精子和卵细胞形成过程中都有染色体数 目的减半,A不符合题意;精子和卵细胞的形成过程中都 有非同源染色体的自由组合,B不符合题意;精子形成过 程需要变形,而卵细胞不需要,C符合题意;精子和卵细 胞的形成过程中都有同源染色体两两配对,D不符合题 意。 知识点二 减数分裂的相关总结 1.染色体和DNA的数目变化: (1)核DNA分子的数目变化: ①间期核DNA分子因为复制而数目加倍。 ②减数第一次分裂结束时,同源染色体分离,使细胞核 中DNA分子数目减少一半。 ③减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,姐妹染色 单体分开,并且平均分配到两个子细胞中,核DNA分子数 目减少一半。 (2)染色体的数目变化: ①减数第一次分裂结束时,因为同源染色体分离,使细 胞中染色体数目减少一半。 ②减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,使细胞中 染色体数目暂时加倍;随着染色体平均分配到两个子细 胞中,最终子细胞中染色体数目为正常体细胞中的一半。 (3)染色体数/核DNA分子数的变化规律及原因: 2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像的分析: 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前 期 ①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不 同;①、②与③的主要区别在于有无同源染色体 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 中 期 ①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点 不同;①、②与③的主要区别在于有无同源染色 体 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 后 期 ①与②比较:①中姐妹染色单体形成的子染色体分离 ,②中同源染色体分离; ①与③比较:①中有同源染色体,③中无同源染色体; ②与①、③比较:②中有染色单体,①③中无染色单 体 3.精子与卵细胞形成过程中细胞分裂图像的判断: (1)细胞图像: (2)判断方法: 【思考·讨论】 1.若M和N分别代表卵细胞中的染色体数目和核DNA分子 数目,则初级卵母细胞中的染色体数目和核DNA分子数 目分别是多少?(科学思维) 提示:2M和4N。 2.若正常体细胞中含有5对同源染色体的生物,某个处 于分裂后期的细胞中含有10个核DNA分子,请思考:(科 学思维) (1)该细胞处于_________________期。 (2)判断理由:____________________________________ _______________________________________________ __________________________。 减数第二次分裂后 减数第二次分裂后期核DNA分子数与正常 体细胞的相等,则正常体细胞中应为10个核DNA分子、 10条染色体即5对同源染色体 【素养案例】 (2018·山东学考真题)如图为哺乳动物细胞分裂的示 意图,下列有关该细胞叙述错误的是 (  ) 世纪金榜导学号 A.存在两对同源染色体 B.可能为次级精母细胞 C.处于减数第二次分裂后期 D.分裂后的两个子细胞基因组成不同 【解题导引】 分析图像:细胞中的染色体形状、大小不同,即细胞中 不含同源染色体。 【解析】选A。由图可知,该细胞中不含同源染色体,正 发生着丝点分裂、染色单体分离,处于减数第二次分裂 后期,A项错误、C项正确;该细胞的细胞质均等分裂,其 可为次级精母细胞或极体,B项正确;图中两条分离的染 色单体上所含基因不同,分别为AB、aB,则该细胞分裂 后的两个子细胞基因组成不同,D项正确。 【方法规律】“三看法”识别细胞分裂图像 【素养·探究——情境迁移】 小磊观察蝗虫细胞分裂的相关固定装片后,绘制了处于 分裂后期某细胞中染色体(a)和核DNA分子(b)的含量柱 形图,如图所示: (1)该细胞中能否发生非同源染色体的自由组合?请说 明理由。(科学思维) 提示:不能。非同源染色体的自由组合发生在减数第一 次分裂后期,因为该细胞中染色体数∶DNA分子数 =1∶1,不含染色单体,不可能处于减数第一次分裂后期。 (2)若上图表示减数第二次分裂后期,请绘制该细胞上 一时期染色体(a)和核DNA分子(b)的含量柱形图。(科 学思维) 提示:减数第二次分裂中期,细胞中染色体数∶核DNA分 子数=1∶2,如图所示: 【素养·迁移】 (2019·龙岩高一检测)如图表示某二倍体动物卵原细 胞减数分裂过程中某结构的数量变化曲线,以下有关叙 述不正确的是 (  ) A.图中曲线表示同源染色体的数量变化 B.AB段细胞内染色体数与DNA分子数之比为1∶2 C.BC段细胞的细胞质存在不均等分裂 D.AB段细胞中的染色体数均为BC段细胞中染色体数的2 倍 【解析】选D。图中纵轴表示“对数”,并且B点由N降 到0,在减数第一次分裂结束时,由于同源染色体分离, 同源染色体的对数变为0,说明曲线表示同源染色体的 数量变化,A项正确;AB段细胞中含有同源染色体,可表 示减数第一次分裂,该时期细胞内染色体数与DNA数之 比为1∶2,B项正确;BC段细胞中不含同源染色体,应为 减数第二次分裂,由题干信息“卵原细胞减数分裂”可 知,BC段次级卵母细胞的细胞质存在不均等分裂,C项正 确;减数第二次分裂后期的染色体数目和减数第一次分 裂时期的相等,D项错误。 【补偿训练】 在下图中,能表示人的受精卵在分裂过程中DNA含量变 化以及精细胞在形成过程中染色体数目变化的曲线图 分别是 (  ) A.①和②         B.①和③ C.②和③ D.④和③ 【解析】选B。受精卵进行有丝分裂,实质为染色体 (DNA)的复制与平分,可见①代表有丝分裂过程中DNA含 量的变化。精细胞的形成过程为减数分裂,在减数第一 次分裂过程结束后,染色体数量为n;在减数第二次分裂 过程中,染色体数量由n经过着丝点分裂变为2n,最后由 于细胞一分为二又变为n,图③符合该过程。 【课堂回眸】