内容正文:
第二章 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
精子的形成过程
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1.精子的形成过程
2.几个重要概念
(1)同源染色体
(2)联会:减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。
(3)四分体:联会后的每对同源染色体都含有4条染色单体,称为1个四分体。
(4)互换
(1)减数分裂Ⅰ时,同源染色体的分离导致染色体数目减半。(√)
(2)减数分裂Ⅱ后期,大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。(×)
提示:减数分裂Ⅱ后期不存在同源染色体。
(3)精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。(×)
提示:精原细胞通过有丝分裂增殖,通过减数分裂形成精子。
[典例1] (2021·湖南名校联考改编)下列关于四分体的叙述,正确的是( )
A.有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体
B.一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子
C.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
D.人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体
答案 D
解析 在减数分裂Ⅰ前期,联会后的每对同源染色体叫四分体,含有四条染色单体,而有丝分裂过程中不会出现四分体,A错误;一个四分体中含有两条染色体、四条染色单体和四个DNA分子,B错误;次级精母细胞中不存在四分体,C错误;人的精原细胞中含有23对同源染色体,在减数分裂前的间期,一部分精原细胞的体积增大,染色体复制后成为初级精母细胞,此时细胞中的染色体数目不变,因此人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体,D正确。
[对点练1] (2021·辽宁本溪期中)下列有关某生物(2n)处于减数分裂不同时期的体细胞的叙述,正确的是( )
A.①细胞处于减数分裂Ⅰ中期,细胞内有2对姐妹染色单体
B.②细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞内有2对姐妹染色单体
C.③细胞处于减数分裂Ⅱ中期,该生物体细胞中染色体数目恒定为8条
D.四个细胞可排序为①③②④,可出现在该生物体精子的形成过程中
答案 D
解析 ①细胞含有同源染色体,且同源染色体成对地排列在赤道板两侧,处于减数分裂I中期,细胞内有2对同源染色体、4对姐妹染色单体,A错误;②细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移向细胞两极,处于减数分裂Ⅱ后期,由于染色体的着丝粒已分裂,细胞中没有染色单体,B错误;③细胞不含同源染色体,且染色体排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期,含有2条染色体,则正常情况下该生物体细胞中染色体数目为4条,C错误;根据四个细胞所处细胞分裂的时期,可排序为①③②④,细胞进行的是减数分裂且细胞质均等分裂,因此可能出现在精子的形成过程中,D正确。
【归纳总结】
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
有无同源染色体
有
有
无
1个细胞内染色体数目
2N→4N→2N
2N→N
N→2N→N
染色体行为变化
前期
散乱分布
联会、四分体、互换
散乱分布
中期
“排一列”
“排两列”
“排一列”
后期
姐妹染色单体分开
同源染色体分离
姐妹染色单体分开
末期
细胞一分为二
细胞一分为二
细胞一分为二
联想质疑
精子的形成过程图解(假设某二倍体生物体细胞中染色体数为2n)
(1)减数分裂Ⅰ的实质是同源染色体分离,染色体数目减半。
(2)减数分裂Ⅱ的实质是姐妹染色单体分离。
(3)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。
(4)DNA数目减半发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。
1.进行减数分裂的细胞有没有细胞周期?
提示:没有,因为不能进行连续分裂。
2.精子形成过程中,染色体数目减半是发生在减数第一次分裂还是减数第二次分裂?为什么?
提示:减数第一次分裂。减数第一次分裂过程中同源染色体分离,分别进入两个子细胞,导致产生的次级精母细胞的染色体数目只有初级精母细胞染色体数目的一半;而减数第二次分裂过程中着丝粒分裂,染色体数目先加倍再减半,精细胞与处于减数第二次分裂前期、中期的次级精母细胞中的染色体数目相同。
3.为什么同源染色体的形状“一般”相同,而不是一定相同?
提示:高等生物有性染色体,例如人的X、Y两条性染色体为一对同源染色体,但形状、大小均不同,X染色体比Y染色体大得多。
4.形状和大小相同的染色体一定是同源染色体吗?
提示:不一定,例如一条染色体的着丝粒分裂后得到的两条染色体的形状和大小相同,但不是同源染色体。
“三看法”判断同源染色体
卵细胞的形成过程
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1.卵细胞的形成过程
(1)卵细胞形成过程示意图
减数分裂Ⅱ
(2)卵细胞形成过程图解