内容正文:
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 精子与卵细胞的形成
1.阐述减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念(生命观念)。
2.归纳、概括精子和卵细胞形成过程的区别(科学思维)。
探究任务一 精子的形成过程
1.魏斯曼关于减数分裂的预测
(1)在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。
(2)受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以恢复正常。
2.精子的形成过程
(1)场所
(2)精子形成过程中各时期的变化
点拨: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。
3.同源染色体、联会与四分体
(1)
(2)联会:在减数分裂过程中,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含有四条染色单体。
点拨: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。
【概念辨析】
(1)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,同样具有周期性。(×)
(2)细胞内的同源染色体都会形成四分体。(×)
(3)一个初级精母细胞可形成4个精子。(√)
(4)减数分裂Ⅰ时,同源染色体的分离导致染色体数目减半。(√)
讨论一 与减数分裂有关的概念辨析
结合下图探究以下问题:
甲 乙
(1)图甲、乙所示细胞中,哪些是同源染色体?哪些是非同源染色体?
提示:A与B、C与D为同源染色体,A与C、A与D、B与C、B与D为非同源染色体。
(2)图乙所示细胞中,a与哪些染色单体互为姐妹染色单体?与哪些染色单体互为非姐妹染色单体?
提示:图乙所示细胞中,a与a′互为姐妹染色单体,a与b、b′属于同源染色体上的非姐妹染色单体,a与c、c′、d、d′为非同源染色体上的非姐妹染色单体。
(3)四分体、染色体、染色单体和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)?
提示:1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
讨论二 精子形成的过程和特点
下图是动物精巢中减数分裂的过程示意图,请分析回答:
(1)和有丝分裂相比,甲过程染色体有哪些特殊行为?
提示:同源染色体联会;四分体中的非姐妹染色单体间常发生互换;同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。
(2)细胞B、C中有没有同源染色体?有没有姐妹染色单体?
提示:没有同源染色体,但是有姐妹染色单体。
(3)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程?
提示:染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ过程中,即甲过程;姐妹染色单体的消失发生在减数分裂Ⅱ的后期,即乙过程。
(4)不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,细胞D、E的染色体组成是否相同?如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢?
提示:不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,细胞D、E的染色体组成是相同的;如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,细胞D、E的染色体组成不一定相同。
讨论三 减数分裂染色体和DNA数量变化
1.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n,核DNA数为2c)。
细胞分
裂图像
相关时期
染色
体数
核DNA数
染色单
体数
间期
2n
2c→4c
0→4n
减数分裂Ⅰ
______
______
4c
4n
______
______
4c
4n
______
______
______
4n
末期
2n→n
4c→2c
4n→2n
减数分裂Ⅱ
前期
______
______
2n
中期
______
2c
2n
______
______
______
0
末期
2n→n
2c→c
0
提示:前期 2n 中期 2n 后期 2n 4c n 2c n 后期 2n 2c
2.结合上表数据,在给出的坐标系中画出染色体数目和核DNA含量的变化曲线。
提示:如图
1.同源染色体和非同源染色体的比较
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,也可以不同
形状和大小
一般相同(X、Y染色体不相同)
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
2.联会和四分体
(1)相互关系:同源染色体四分体。
(2)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。
3.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ比较
项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期DNA
复制与否
复制
不复制
同源
染色体
有,分离
无
着丝粒
变化
不分裂
分裂
染色体
主