第2章 第1节 第1课时 减数分裂的概念、精子的形成过程（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2024）

第2章　基因和染色体的关系 第1节　减数分裂和受精作用 [课标要求]1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞(生命观念)。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代(生命观念)。3.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化(科学思维)。 第1课时　减数分裂的概念、精子的形成过程 知识点1　减数分裂 1．范围：进行有性生殖的生物。 2．时期：产生__成熟生殖细胞__时。 3．特点：染色体复制__一次__，细胞连续分裂__两次__。 4．结果：染色体数目__减少一半__。 知识点2　减数分裂的相关概念 1．同源染色体与非同源染色体 (1)同源染色体：减数分裂过程中__配对__的两条染色体，形状和大小一般都__相同__，一条来自__父方__，一条来自__母方__。 (2)非同源染色体：形状、大小__不同__，且在减数分裂过程中不进行__配对__的染色体。 2．联会和四分体 (1)联会：在减数分裂过程中，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，叫作四分体。 知识点3　精子的形成过程 1．形成场所 哺乳动物的__睾丸__中。原始的雄性生殖细胞叫__精原细胞__。 2．染色体的变化 (1)减数分裂前的间期：染色体__复制__，每条染色体都包含__两条__姐妹染色单体，成为初级精母细胞。 (2)减数分裂Ⅰ(初级精母细胞) 每对同源染色体排列在__赤道板__两侧 __同源染色体__分离，并移向细胞两极 细胞从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞 在两组染色体到达细胞两极时，一个初级精母细胞分裂成了两个次级精母细胞，染色体数目减半。 (3)减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间的间期：通常没有或时间很短，染色体不再复制。 (4)减数分裂Ⅱ(次级精母细胞→精细胞) (5)精细胞的__变形__：减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。精子呈蝌蚪状。 3．细胞质分裂情况：均等分裂。 思考：减数分裂过程中染色体数目的减半发生在什么时期？为什么？ 提示　减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。在分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。 1．(教材P18“问题探讨”)果蝇是遗传学常用实验材料的原因是？ 提示　果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体数目少且容易观察。 2．(教材P18“问题探讨”)如图是果蝇体细胞和配子的染色体，配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别？ 提示　①配子的染色体数是体细胞的染色体数的一半。②配子的染色体是从体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。 3．(教材P19“旁栏思考”)如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的， 结果会怎样？ 提示　配子中含有与体细胞数目一样的染色体。 探究点1　减数分裂的相关概念 1．染色体、同源染色体和四分体之间的关系 项目 解析 图像及分析 同源 染色体 (1)来源：一条来自父方，一条来自母方，来源不同 (2)形态、大小：一般相同(X、Y染色体不相同) (3)关系：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体 1和2、3和4分别属于一对同源染色体；1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体 非同源 染色体 (1)来源：可以相同，也可以不同 (2)形态、大小：一般不相同 (3)关系：在减数分裂过程中不进行配对的染色体 姐妹染 色单体 同一着丝粒连着的两条染色单体 a和a、b和b、c和c、d和d是姐妹染色单体；a和b、c和d是非姐妹染色单体 非姐妹 染色 单体 连接在不同着丝粒上的两条染色单体 四分体 (1)联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫作四分体； (2)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 1和2是一个四分体，3和4是一个四分体 2．减数分裂过程中染色体的行为变化 行为变化 发生时期 特点 复制 减数分裂前的间期 每条染色体形成了由一个着丝粒相连的两条姐妹染色单体 联会 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体两两配对，形成四分体 分离 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离是成熟的生殖细胞染色体数目减半的原因 分裂 减数分裂Ⅱ后期 连接两条姐妹染色单体的着丝粒分裂，染色单体消失，实现了复制的遗传物质的平分 【例1】 下列关于同源染色体的叙述，不正确的是(　　) A．在减数分裂Ⅰ时期配对的两条染色体 B．形态和大小一般都相同 C．一条来自父方，一条来自母方 D．一条染色体复制形成的两条染色体 答案　D 解析　减数分裂时配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫作同源染色体。D项中的两条染色体只符合形态、大小相同，但不能配对，也不是一条来自父方、一条来自母方，而是两条完全相同的染色体。 【例2】 与有丝分裂相比，减数分裂过程中染色体行为最显著的变化之一是(　　) A．染色体移向细胞两极 B．同源染色体联会 C．染色质丝螺旋缠绕成为染色体 D．染色体复制 答案　B 解析　有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期，都有着丝粒分裂，染色体移向细胞两极的变化，A项错误；减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体，而有丝分裂中没有此变化，B项正确；有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期，都有染色质丝螺旋缠绕成染色体，C项错误；有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期都有染色体复制，D项错误。 探究点2　精子的形成过程 1．精子形成过程图示 2．减数分裂过程中两个分裂阶段的比较 项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 同源染色体 有，分离 无 着丝粒变化 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交换相应片段； 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 染色体数目 2n→n(减半) n→2n→n(不减半) DNA数目 2n→4n→2n 2n→n 染色单体数 0→4n→2n 2n→0 【例3】 下列关于下图的叙述，不正确的是(　　) A．在前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体 B．在后期，移向同一极的染色体均含同源染色体 C．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连 D．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体 答案　B 解析　配对的两条染色体，形状、大小一般都相同的为一对同源染色体，则图中④与⑦、⑤与⑥为两对同源染色体，该细胞同源染色体排列在赤道板两侧，说明处于减数分裂Ⅰ中期，则在前期时两对同源染色体联会形成两个四分体，A、D项正确；减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，分别移向细胞的两极，则每一极只得到每对同源染色体中的一条，B项错误；染色体④由染色单体①和③通过一个着丝粒②相连而形成，C项正确。 【例4】 (2021·天津)如图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂，则下列哪种情况不可能出现(　　) A 　 B　 C　 D 答案　D 解析　若该细胞进行正常的有丝分裂，则后期会出现如图A所示的情况，A不符合题意；图B为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，B不符合题意；图C为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，C不符合题意；正常分裂时，形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离，该图所示的减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体，D符合题意。 核心知识小结 [网络构建] [答题必备] 1．减数分裂Ⅰ过程中染色体的主要行为：同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换；同源染色体排列在赤道板两侧；同源染色体分离，进入两个子细胞，导致染色体数目减半。 2．减数分裂Ⅱ过程与有丝分裂相似，染色体的主要行为：染色体的着丝粒排列在赤道板上，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍。 3．减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会，联会是减数分裂中特有的染色体行为。 4．联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。一对同源染色体形成一个四分体。 1．下列关于减数分裂的叙述，不正确的是(　　) A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期 B．减数分裂的范围是能进行有性生殖的生物 C．减数分裂的结果是成熟生殖细胞中染色体数目减半 D．减数分裂的特点是细胞中染色体复制一次，而细胞连续分裂两次 答案　A 解析　连续分裂的细胞才有细胞周期。减数分裂产生的精子和卵细胞都不再分裂，因此减数分裂是不连续的细胞分裂过程，不具有细胞周期。减数分裂是进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时进行的细胞分裂。减数分裂过程中，原始生殖细胞的染色体复制一次，细胞连续分裂两次，最终产生成熟的有性生殖细胞，结果是细胞内染色体数目减半。 2．(2023·北京)武昌鱼(2n＝48)与长江白鱼(2n＝48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是(　　) A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 答案　D 解析　精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A项不符合题意；精原细胞在减数分裂Ⅰ前期将发生染色体两两配对的现象，即联会，B项不符合题意；精原细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并移向细胞两极，在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开并移向细胞两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极的现象，C项不符合题意；精原细胞在减数分裂Ⅰ前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D项符合题意。 3．在某植物根尖，每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中能正确表示该植物减数分裂Ⅱ中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是(　　) 选项 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ后期 染色体/条 染色单体/条 染色体/条 染色单体/条 A 10 20 20 10 B 10 20 20 0 C 20 40 20 10 D 20 40 40 0 答案　B 解析　在有丝分裂后期，由于着丝粒分裂，染色单体分开成为子染色体，使染色体数目加倍，因此该生物体细胞内有染色体20条。减数分裂Ⅰ结束后，染色体数目减半，在减数分裂Ⅱ后期之前，着丝粒未分裂，这时染色体为10条，染色单体为20条。在减数分裂Ⅱ后期染色单体分开成为子染色体，染色体为20条，无染色单体。 4．减数分裂过程中不会出现的是(　　) A．DNA分子数随着丝粒的分裂而加倍 B．染色体复制一次，细胞分裂两次 C．同源染色体的非姐妹染色单体互换 D．染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ 答案　A 解析　减数分裂过程中，着丝粒分裂，DNA分子数目不会加倍，但染色体数目会加倍，A项符合题意；减数分裂过程的特点是遗传物质复制一次，细胞连续分裂两次，B项不符合题意；减数分裂Ⅰ前期会出现同源染色体的联会现象，此时同源染色体上的非姐妹染色单体有可能发生互换，C项不符合题意；染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ后期，D项不符合题意。 5．如图为某生物五个不同细胞分裂的图像(2N＝4)，请回答： (1)图中属于有丝分裂的是________，属于减数分裂的是________。 (2)A细胞有________条染色体，处于____________期。 (3)具有同源染色体的细胞是__________。 (4)不具有姐妹染色单体的细胞是________。 (5)A细胞分裂形成的子细胞是________，有____条染色体。 (6)此图5个细胞发生的先后顺序是________________(用字母和箭头表示)。 解析　由题图分析可知，细胞A中有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；细胞B同源染色体完成联会，整齐地排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期；细胞C中同源染色体不发生联会，整齐地排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞D中无同源染色体，着丝粒已经分裂，处于减数分裂Ⅱ后期；细胞E中同源染色体正在发生联会，处于减数分裂Ⅰ前期。(1)由上述分析可知，题图中属于有丝分裂的是AC，属于减数分裂的是BDE。(2)A细胞有8条染色体，8个DNA分子，处于有丝分裂后期。(3)题图中具有同源染色体的细胞是ABCE。(4)题图中不具有姐妹染色单体的细胞是AD。(5)A细胞处于有丝分裂后期，经分裂形成的子细胞是体细胞，子细胞中有染色体4条。(6)精原细胞可进行有丝分裂增加数量，因此题图5个细胞发生的先后顺序是C→A→E→B→D。 答案　(1)AC　BDE　(2)8　有丝分裂后　 (3)ABCE　(4)AD　(5)体细胞　4　(6)C→A→E→B→D 学科网（北京）股份有限公司 $$