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“减数分裂”专题突破
由于减数分裂的知识内容比较抽象、繁杂,学生往往较难理解相关概念和分裂过程,并且不能有效地将知识进行广泛的联系和迁移。根据多年来的复习课教学经验,笔者认为可围绕减数分裂这一核心概念进行专题知识的构建,以帮助学生理顺知识脉络,提升认知水平。
一、重难点概念分组辨析
1.有丝分裂与减数分裂
有丝分裂与减数分裂都属于真核细胞的增殖方式,两者既有较多的相似之处,也有一定的差异。下面就比较典型的几处差异进行比较,见下表:
染色体复制次数
细胞分裂次数
子细胞个数
子细胞染色体数
有无同源染色体
有无联会和交叉等现象
有无细胞周期
子、母细胞核遗传物质是否相同
有丝
分裂
一次
一次
两个
与母细胞相同
有
无
有
相同
减数
分裂
一次
两次
四个
母细胞的一半
减I有减II无
减I有减II无
无
不同
特别提醒:减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,其特殊之处体现在以下几个方面:①发生时间--生物进行有性生殖时会出现减数分裂,如处于青春期的人以及处于花蕾期的高等植物。②发生场所—减数分裂发生在被子植物尚未成熟的胚囊和雄蕊的花药以及动物的精巢和卵巢中。③分裂结果—生物进行减数分裂会产生有性生殖细胞,如高等植物的大、小孢子以及动物的精、卵细胞。
2.同源染色体与姐妹染色单体
同源染色体具有三个方面的特征:一是形态大小一般相同,即着丝点所处的位置和染色体臂的长短一般相同,用“一般”来描述,表明存在特例,如男性体细胞的X染色体和Y染色体,虽然构成一对同源染色体,但形态大小不同,并且就其遗传组成而言有着同源区段和非同源区段的差别;二是来源相同,即互为同源染色体的两条染色体均来自同一物种的父母双方或来自同一物种。三是在减数第一次分裂前期,能两两配对(联会)并形成四分体。姐妹染色单体则指一条染色体上的两条染色单体,即共着丝点的两条染色单体,两条并列着的姐妹染色单体在形态大小上完全相同。
特别提醒:一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条姐妹染色单体;四分体数=同源染色体对数。
3. 精(卵)原细胞、初级精(卵)母细胞以及次级精(卵)母细胞
精(卵)原细胞、初级精(卵)母细胞以及次级精(卵)母细胞都是与减数分裂过程相关联的重要概念,可将它们的关系用图解表示如下:
特别提醒:①精(卵)原细胞:有同源染色体,但没有联会现象,没有姐妹染色单体。②初级精(卵)母细胞:有同源染色体,有姐妹染色单体。③次级精(卵)母细胞和第一极体:没有同源染色体,减Ⅱ后期前有姐妹染色单体,减Ⅱ后期和减Ⅱ后期后无姐妹染色单体。
④配子(精子和卵细胞)和第二极体:没有同源染色,没有姐妹染色单体
体 , 没有姐妹染色单体。
二、分裂过程多角度探析
1.减I与减II各期特点比较
间期
前期
中期
后期
末期
减I
时间长,有染色体复制
有联会、交叉等现象
二价体排列于赤道区
同源染色体分离,分别移向细胞两极
初级变次级,子细胞染色体数目减半
减II
时间短暂,无染色体复制
不存在同源染色体
染色体排列于赤道面
姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极
次级变配子,子细胞染色体数目不减半
2.染色体与DNA分子的数量变化曲线
特别提醒:①胞内染色体数和DNA分子数的减半点为均为减I和减II末期结束时。②实际上减数分裂的起点是初级精(卵)母细胞,终点是精(卵)细胞。③DNA分子数关系式:初级精(卵)母细胞:次级精(卵)母细胞:精(卵)细胞=4:2:1。④有染色单体存在时,染色体数:DNA分子数=1:2;无染色单体存在时,染色体数:DNA分子数=1:1。
3.细胞分裂图像的判定
分裂方式的判定方法分析如下:
特别提醒:①细胞中染色体数为奇数(注意分裂后期只数细胞一极),这种情况一定是减数第二次分裂。②分裂时期的判定:间期染色体复制;前期染色体散乱分布;中期染色体排列在赤道板上;后期染色体移向细胞两级;末期染色体解旋变丝。③细胞质分裂不均匀一定是减数第一次分裂或减数第二次分裂的后期,且为卵细胞的形成过程。若减数第一次分裂后期细胞质均等分裂一定是精子形成过程。
三、关联知识点深层归析
1.与遗传的联系
遗传规律
细胞学基础
基因行为
分离定律
减I后期同源染色体分离
等位基因分离
自由组合定律
减I后期非同源染色体自由组合
非同源染色体上非等位基因自由组合
母系遗传规律
细胞质不均等分配
质基因的非孟德尔式遗传
特别提醒:1个精原细胞1次减数分裂后得到2种配子或4种(考虑交叉互换);1个卵 原细胞1次减数分裂后得到1种配子(因为只有1个卵细胞); 1个生物个体含n对同源染色体,则 配子(精子或卵细胞)种类数为:2n(不考虑同源