内容正文:
人教版《高中生物》必修二
第1课时
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
1
知识目标
1.理解并阐明减数分裂的过程及相关概念。
2.描述精子的形成过程,归纳、概括精子和卵细胞形成过程的区别。
3.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等的含量变化的数学模型。
4.辨析有丝分裂与减数分裂各时期的图像。
5.模拟减数分裂中染色体的变化,阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
6.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
1.减数分裂的相关概念
减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
一、减数分裂
2.精子的形成过程
(1)场所:人和其他哺乳动物的睾丸(精巢)。
(2)过程及特点
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
精原细胞
完成DNA分子的复制
有关蛋白质的合成,复制后的每条染色质含2个DNA分子
前期:同源染色体联会,形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换
中期:成对同源染色体排列在赤道板两侧
后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合
末期:细胞膜从中间向内凹陷,细胞均分为两个子细胞,染色体数目减半
减数分裂Ⅰ
前期:染色体散乱地分布在细胞中
中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成染色体,染色体数目暂时加倍
末期:染色体分别移向细胞两极,细胞膜从中间向内凹陷,一个细胞均分为两个子细胞,细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半形成4个精细胞
减数分裂Ⅱ
精细胞:4个精细胞经过变形形成4个精子
(3)减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体 有 无
着丝粒 不分裂 分裂
染色体主要行为 ①同源染色体联会;②四分体中非姐妹染色单体可以发 生互换;③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别移向细胞两极,染色体行为变化同有丝分裂
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
项目 同源染色体 非同源染色体
来源 一条来自父方,一条来自母方 可以相同,也可不同
形状和大小 一般相同 一般不相同
关系 在减数分裂过程中两两配对 在减数分裂过程中不进行配对
实例 A与B、C与D A与C、D, B与C、D
3.同源染色体与非同源染色体
4.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
染色单体的形成是DNA 复制的结果,
姐妹染色单体是指同一着丝粒连接的染色单体,
非姐妹染色单体是指不被同一着丝粒连接的染色单体。
图中a与a,为姐妹染色单体,a与b、b,属于同源染色体上的非姐妹染色单体。
5.联会、四分体与交叉互换
联会:在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体两两配对的现象
四分体:同源染色体的特殊存在形式,在减数分裂过程中,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,如图2:A与B,C与D。
对象:同源染色体上的非姐妹染色单体之间
时间:减数分裂联会时
范围:相同位置对等互换片段
结果:增加配子的遗传多样性
交叉互换
1个四分体中含有1对同源染色体,2条染色体,4 条染色单体(含8条脱氧核苷酸链)
6.四分体、同源染色体与染色单体的数量关系
随堂练习
1.下列关于减数分裂的叙述,正确的是( )
A.减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有细胞周期
B.染色体复制两次,细胞分裂一次
C.产生的子细胞中染色体数目减半
D.精(卵)原细胞只可进行减数分裂
C
解析:连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期,减数分裂没有细胞周期,A错误。减数分裂前的间期染色体复制一次,减数分裂过程中,细胞分裂两次,B错误。
减数分裂产生的子细胞中,染色体数目是原来的一半,C正确。
精原细胞和卵原细胞既可以进行有丝分裂增加自身的数目,也可以进行减数分裂产生生殖细胞,D错误。
2.下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A.在减数分裂过程中能发生联会的两条染色体一定是同源染色体
B.同源染色体的形态、大小一定相同
C.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体
D.一个四分体一定是一对同源染色体,但一对同源染色体不一定形成四分体
B
解析:在减数分裂过程中,同源染色体联会形成四分体,所以在减数分裂过程中能发生联会的两条染色体一定是同源染色体,A正确。
同源染色体的形态、大小一般相同,但也有特殊的,如X染色体和Y染色体,虽然形态和大小不同,但它们在减数分裂过程中,也会发生联会配对,所以是同源染色体,B错误。
一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体,也可能是非同源染色体,C正确。
一个四分体一定是一对同源染色体,但一对同源