第1章 第1节 第1课时 减数分裂产生精子或卵细胞(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（苏教版2019）

第一节　减数分裂和受精作用 第1课时　减数分裂产生精子或卵细胞 [学习目标] 1．通过模拟多种形态的染色体，掌握计数染色体数目的方法。 2．通过建构精子形成过程的模型，描述减数分裂中染色体的动态变化。 3．通过比较精子和卵细胞形成过程的异同，阐明减数分裂的概念以及各时期的特征。 4．通过观察植物细胞的减数分裂，总结有性生殖的后代具有遗传的稳定性和多样性的原因及意义。 知识点一　减数分裂产生精子 新知梳理　素养奠基 1．减数分裂的意义 (1)子代既能有效地获得父母双方的遗传物质，确保遗传的稳定性，又能保持遗传的多样性，增强子代适应环境变化的能力。 (2)减数分裂是生物有性生殖的基础，也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。 2．精子产生过程 (1)减数分裂前间期 ①物质准备 间期的精原细胞经过生长发育，体积增大，细胞核中染色体复制(包括DNA复制和有关蛋白质合成)后，发育成为初级精母细胞。 ②复制后染色体特点 复制后的每条染色体都含有两条姐妹染色单体，它们呈染色质状，由一个着丝粒连接。 (2)相关概念 ①同源染色体是指分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。 ②同源染色体两两配对，称为联会。联会的同源染色体因含有四条染色单体，又称为四分体。 ③联会时，同源染色体中的非姐妹染色单体之间可能发生对等片段的交换，这时通过显微镜可以观察到这种交换后的交叉现象。 (3)精子形成过程 结合教材P6～P8，完成精子的形成过程。 a．①处于间期，精原细胞的细胞核中染色体进行复制，体积增大，发育成为初级精母细胞。 b．②③④均称为初级精母细胞。②处于前期Ⅰ，其特征为：每条染色体含有两条姐妹染色单体；同源染色体发生配对、联会，形成四分体；四分体内非姐妹染色单体间可能发生对等片段的交换；③处于中期Ⅰ，其特征为：成对的同源染色体排列在细胞的赤道面的位置上；④处于后期Ⅰ，其特征为：同源染色体分离，非同源染色体自由组合； c．⑤处于末期Ⅰ，其特征为：细胞缢裂，细胞中无同源染色体，染色体数量发生减半。 d．⑥⑦⑧均称为次级精母细胞。⑥处于前期Ⅱ，其特征为：非同源染色体散乱分布在细胞中；⑦处于中期Ⅱ，其特征为：染色体的着丝粒整齐地排列在细胞赤道面的位置上；⑧处于后期Ⅱ，其特征为：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，并分别移向细胞两极，染色体数量暂时加倍，恢复到体细胞染色体数量。 e．⑨处于末期Ⅱ，其特征为：细胞缢裂，染色体数量较后期减半，是体细胞染色体数量的一半，每个次级精母细胞分裂为两个精细胞。⑩为精子，由精细胞变形而成。 【判断正误】 1．减数分裂是一种特殊的有丝分裂。(√) 2．一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体。(×) 3．减数分裂包括两次连续的细胞分裂。(√) 4．减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数量比体细胞的减半。(√) 探究学习　素养形成 1．据图回答下列问题： (1)图1中哪些是同源染色体？哪些是非同源染色体？ 提示：同源染色体：1和2、3和4；非同源染色体：1和3、1和4、2和3、2和4。 (2)联会的结果是形成四分体，图1中有几个四分体？ 提示：2个四分体。 (3)图1中哪些是四分体内的姐妹染色单体和非姐妹染色单体？ 提示：姐妹染色单体：a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。非姐妹染色单体：a和b、a和b′、a′和b、a′和b′、c和d、c和d′、c′和d、c′和d′。 (4)图2表示什么现象？如何发生的？ 提示：图2表示对等片段的交叉互换现象。该过程发生于减数第一次分裂前期，联会时，同源染色体的非姐妹染色单体之间。 2．同源染色体是否大小、形态一定相同？大小、形态都相同的是否就是同源染色体？并举例证实自己的观点。 提示：同源染色体的形态、大小不一定相同，如性染色体X和Y。大小、形态都相同的也不一定就是同源染色体，如减数第二次分裂后期因着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离形成的两条染色体不属于同源染色体。 3．精子形成过程——分析教材图1－1－2，并回答下列问题。 (1)减数分裂过程中，染色体数量减半和染色体数量暂时加倍分别发生在什么时期？ (2)减数分裂的结果是形成精子吗？ (3)如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图，请按照减数分裂过程的先后顺序将图中的图像排序(用序号和箭头表示)。 提示：(1)染色体数量减半发生在减数第一次分裂结束(完成)时，染色体数量暂时加倍发生在减数第二次分裂后期。 (2)不是，减数分裂的结果是形成精细胞。精细胞需要分化(变形)才能形成精子，而此过程不属于减数分裂。(3)③→⑥→②→④→①→⑤。 【归纳总结】 1．染色体、染色单体、DNA之间的关系 (1)有关染色单体 ①姐妹染色单体：染色体复制之后，着丝粒分裂之前，同一着丝粒连接着的两条相同的染色单体。 ②非姐妹染色单体：由不同着丝粒连接着的染色单体。 ③比较染色体和染色单体 图形 染色体 1、2表示两条染色体，包含2个DNA分子 1、2表示两条染色体，包含4个DNA分子 染色单体 无染色单体 ①a与a′或b与b′互为姐妹染色单体。 ②a(a′)与b(b′)为非姐妹染色单体 (2)四分体、同源染色体、染色体、染色单体、DNA之间的数量关系 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 2．减数分裂过程中染色体的主要行为 (1)减数第一次分裂前期同源染色体两两配对，形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体可能发生对等片段的交换。 (2)减数第一次分裂后期，同源染色体分离，分别移向细胞的两极，而非同源染色体则随机组合。 (3)减数第二次分裂过程中没有同源染色体存在，后期着丝点分裂，姐妹染色单体成为染色体，并向细胞两极移动。 题组通关　素养案例 1．如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是(　　) A．上述①、②、③细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2 B．细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体 C．表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→① D．④细胞之前的一个时期，细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2 解析　①为有丝分裂后期，②为减数第一次分裂后期，③为有丝分裂中期，故C项不正确。细胞中染色体与DNA分子数目的比例为1∶2的图形中，应有染色单体，据图可知①中无染色单体，只有②③符合，故A项不正确。④为减数第二次分裂后期，此细胞之前的一个时期，细胞中有染色单体，染色体与DNA分子数目比例为1∶2，故D项正确。有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体，②产生的子细胞无同源染色体，而⑤图是分裂间期，看不出是有丝分裂还是减数分裂间期，故B项不正确。 答案　D 2．如图为某动物减数分裂某时期细胞示意图，下列叙述正确的是(　　) A．细胞正在发生同源染色体分离 B．细胞处于减数第一次分裂后期 C．细胞中含有2对同源染色体 D．该动物体细胞最多含有8条染色体 解析　图示细胞着丝粒分裂，不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期，正常体细胞应有4条染色体，有丝分裂后期则有8条染色体。 答案　D 知识点二　观察植物细胞的减数分裂及染色体、DNA的变化 新知梳理　素养奠基 1．选材：植物花药中的花粉母细胞。 2．方法步骤 3．减数分裂 (1)概念：指进行有性生殖的生物在形成成熟的生殖细胞时所特有的细胞分裂方式。 (2)结果：通过减数分裂形成的成熟的生殖细胞在染色体数量上是体细胞的一半。 【判断正误】 1．观察植物细胞的减数分裂可选取桃花的子房。(×) 2．观察染色体数量和形态最好的时期是中期。(√) 3．显微镜下可观察到同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象。(×) 4．通过减数分裂形成的成熟生殖细胞在DNA数量上是体细胞的一半。(×) 5．减数分裂只能发生于能进行有性生殖的生物体内。(√) 探究学习　素养形成 1．宜选用植物的花药作为观察减数分裂实验材料的原因是什么？ 提示：花药中经常产生数量较多的精子，容易观察到减数分裂过程的各个时期。 2．观察蚕豆花粉母细胞减数分裂永久装片时，只能看到进行减数分裂的细胞吗？ 提示：不是。有的细胞没有发生分裂，有的可能发生有丝分裂，有的发生减数分裂。 3．将下面植物细胞的减数分裂图像排序，总结动植物细胞的减数分裂过程中出现的异同。 (1)正确排序________________________________。 (2)由上述图像结合动物细胞的减数分裂过程，看出植物细胞的减数分裂过程除无________，而有细胞壁外，动植物减数分裂过程中染色体的变化________(填“相同”或“不同”)。 提示：(1)ABCEFGDH　(2)中心体　相同 4．根据下表的提示分析，减数分裂的各个时期细胞内染色体、染色单体和DNA数量的变化。(假设体细胞中的染色体数量为2N，DNA数量为2C) 时期 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 精 子 前 期 中 期 后 期 末 期 前 期 中 期 后 期 末 期 染色体 数量 2N 染色单 体数量 0→4N DNA 数量 2C→4C 提示：2N　2N　2N　2N→N　N　N　2N　2N→N　N　4N　4N　4N　4N→2N　2N　2N　0　0　0　4C　4C　4C　4C→2C　2C　2C　2C　2C→C　C 5．下图Ⅰ～Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题： (1)图中①②③分别表示什么含义(染色体/DNA/染色单体)? (2)图中Ⅱ可以表示哪种细胞分裂的哪个时期？哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化？ 提示：(1)①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA。 (2)Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前期、中期和后期。Ⅲ和Ⅳ。 【归纳总结】 三看法识别细胞分裂图像 题组通关　素养案例 下列关于如图所示的叙述不正确的是(　　) A．该细胞为减数第一次分裂中期的动物细胞 B．④的①和③在减数第二次分裂后期分开 C．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 D．在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体 解析　低等植物或动物细胞中含有中心体，该细胞有中心体，无细胞壁，为动物细胞。减数第一次分裂中期特征是：每对同源染色体排列在赤道面上。染色体的数目＝着丝点的数目；能进行联会的两条染色体为同源染色体，能进行同源染色体联会的细胞分裂方式一定是减数分裂；在减数第一次分裂后期的细胞中，移向同一极的染色体都是非同源染色体，因为同源染色体发生了分离。 答案　D [材料情境] 雄蜂是直接由未受精的卵细胞发育而来，其体细胞中的染色体只有雌蜂的一半。雌蜂是由受精卵发育而来的，其体细胞中含有正常数目的染色体。卵细胞是经正常的减数分裂而来，但由于雄蜂体细胞中染色体数目只有正常数目的一半，那么雄蜂如何形成精子呢？如图是雄蜂形成精子的过程图解： 探究： (1)雄蜂在形成精子的过程中，是否存在同源染色体的行为变化？说明理由。 提示：不存在。因为雄蜂是直接由卵细胞发育而来的，体细胞中不含同源染色体，所以在进行减数分裂Ⅰ时，不存在同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。 (2)根据图解，描述雄蜂产生精子的过程和人体产生精子过程的不同点。 提示：①雄蜂减数分裂Ⅰ后期，没有同源染色体的分离，只产生一个次级精母细胞；人体减数分裂Ⅰ后期，有同源染色体的分离，产生两个次级精母细胞。②雄蜂中次级精母细胞进行减数分裂Ⅱ后期时，细胞质不均等分裂，且最终只产生一个精细胞；人体中次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，且最终产生4个精细胞。 [课堂小结] 1．减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致染色体数目减半。 2．减数第一次分裂的主要特征：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。 3．减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。 4．1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。 学科网（北京）股份有限公司 $$