第2章 第1节 第1课时 减数分裂（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版2019 不定项）

第2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 栏目索引 自主落实 掌握必备知识 合作探究 提升关键能力 学以致用 发展核心素养 素养训练 评价学习效果 课时 目标 1．结合精子、卵细胞的形成过程，理解细胞生命活动的动态变化，建立辩证统一的观点。(生命观念) 2．通过列表法比较减数分裂 Ⅰ 与减数分裂 Ⅱ 的异同、精子形成与卵细胞形成的异同，并且通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析，培养利用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维) 3．通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，掌握实验的操作技能。(科学探究) 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 一、减数分裂的相关概念 1．同源染色体：减数分裂过程中______的两条染色体，__________ 一般都相同，一条来自______、一条来自______，叫作同源染色体。 2．联会和四分体 (1)联会：在减数分裂过程中，___________________________的现象叫作联会。 (2)四分体：联会后的每对同源染色体含有__________________，叫作四分体。 配对 形状和大小 父方 母方 同源染色体两两配对 四条染色单体 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 二、精子的形成过程(以哺乳动物为例) 1．场所：______。 2．过程 (1)减数分裂前的间期：一部分精原细胞的体积_________，染色体______，成为____________细胞。 睾丸 增大 复制 初级精母 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 (2)减数分裂过程 ①减数分裂 Ⅰ 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 ②减数分裂 Ⅱ 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 三、卵细胞的形成过程(以哺乳动物为例) 1．场所：______。 2．过程 卵巢 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 (1)过程A细胞发生的主要变化：卵原细胞______，_______________。 (2)细胞质不均等分裂的过程有_________(填字母)。 (3)染色体数目减半发生在___(填序号)，着丝粒分裂发生在___(填序号)。 增大 染色体复制 B、D ② ③ 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 四、减数分裂的概念 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 五、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．目的要求：识别减数分裂不同时期染色体的_________________ _______，加深对减数分裂过程的理解。 2．方法步骤 形态、位置和 数目 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 ◆视野拓展 雄蜂和雌蜂 (1)雄蜂是直接由未受精的卵细胞发育而来的，其体细胞中的染色体只有雌蜂的一半。 (2)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。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 ◆名师点睛 1．同源染色体分离发生在减数分裂 Ⅰ 后期，姐妹染色单体分开发生在减数分裂 Ⅱ 后期。 2．精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。变形过程中细胞各结构的变化： (1)细胞核：变成精子头的主要部分。 (2)高尔基体：发育为头部的顶体。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 (3)中心体：演变为精子的尾。 (4)线粒体：集中在尾的基部形成线粒体鞘。 3．卵细胞形成过程中细胞质的分裂也可能是均等的，如减数分裂 Ⅱ 极体的分裂。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 ◆思维启迪 1．减数分裂时，染色体数目“减半”发生在哪个时期？ 提示：发生在减数分裂 Ⅰ ，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，导致染色体数目减半。 2．在形成卵细胞时，初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行不均等分裂有什么意义？ 提示：通过不均等分裂，可以使卵细胞保留更多的营养物质。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 3．减数分裂过程中，含有与体细胞相同的染色体数，但不含同源染色体，应处于什么分裂时期？ 提示：减数分裂 Ⅱ 后期。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 ◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”) 1．只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂。(　　 　　) 2．精原细胞是通过减数分裂形成的。(　　 　　) 提示：精原细胞可通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂形成成熟的生殖细胞。 3．减数分裂过程中，配对的染色体一定是同源染色体。(　　 　　) √ × √ 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 4．精子所含染色体的数目与次级精母细胞相同。(　　 　　) 提示：在减数分裂 Ⅱ 后期，着丝粒分裂导致染色体数加倍，此时次级精母细胞中染色体数为精子中染色体数的2倍。 5．在卵细胞形成过程中，姐妹染色单体的分离发生在初级卵母细胞中。(　　 　　) 提示：姐妹染色单体的分离发生在减数分裂 Ⅱ 过程中，初级卵母细胞进行减数分裂 Ⅰ 。 × × 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 6．一个精原细胞和一个卵原细胞所产生的成熟生殖细胞的个数比为1∶1。(　　 　　) 提示：一个精原细胞可以产生四个精子，而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。 × 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 任务一 减数分裂过程中相关概念的辨析 1．下图为果蝇体细胞和配子的染色体示意图。 分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系？ 答案：配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2．形状、大小相同的染色体是否为同源染色体？同源染色体的形状、大小是否相同？ 答案：形状、大小相同的染色体不一定为同源染色体，若一条来自父方，一条来自母方，且可以发生联会，则为同源染色体，否则不是。同源染色体形状、大小不一定相同，如高等动物的性染色体。 3．四分体、同源染色体、染色单体与核DNA分子之间存在何种数量关系？ 答案：1个四分体＝1对同源染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 1．减数分裂相关概念的辨析 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 第一组 同源染色体 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。如图甲中的A和B、C和D 非同源染色体 形状和大小一般不相同，来源可能相同也可能不同。如图甲中的A和C、A和D 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 第二组 姐妹染色单体 连在同一个着丝粒上的染色单体。如图乙中的1和2、3和4、5和6、7和8 非姐妹染 色单体 连在不同的着丝粒上的染色单体。如图乙中的1和3、4、5、6、7、8 第三组 联会 同源染色体两两配对的现象 四分体 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。如图乙中A和B构成一个四分体，C和D构成一个四分体 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2.减数分裂相关概念的图解 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 3．联会和四分体的相互关系 联会是同源染色体两两配对的过程，而四分体是联会的结果，是同源染色体的特殊存在形式。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 同源染色体的三个认识误区 (1)误区一：同源染色体一定会形成四分体。 同源染色体只有在减数分裂 Ⅰ 前期才会通过配对形成四分体，有丝分裂过程中不会形成四分体。 (2)误区二：同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中。 进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体，只是没有出现联会、互换这些特殊的行为变化。 (3)误区三：同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序。 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 1．(2024·济南高一检测)如图为减数分裂过程中一对染色体的结构示意图，A/a、B/b表示基因，①②表示染色体，下列说法错误的是(　　) A．染色体①和②为一对同源染色体 B．图中A和a、B和b为两对等位基因 C．图中有4条姐妹染色单体 D．同源染色体形态、大小一定相同 D 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 图中①②染色体形态、大小相同，颜色互补，两条染色体的相同位置为一对等位基因A/a或B/b，所以①和②是一对同源染色体，A正确；图中A/a或B/b位于同源染色体的相同位置，控制一对相对性状，是等位基因，B正确；图中每条染色体上都有2条姐妹染色单体，共有4条姐妹染色单体，C正确；同源染色体形态、大小一般相同，但性染色体XY或ZW不相同，D错误。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2．下列有关四分体的叙述，正确的是(　　) A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 B．经过复制的同源染色体都能形成四分体 C．四分体时期可能发生姐妹染色单体间的互换 D．四分体出现在减数分裂 Ⅰ 的每个时期 A 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 四分体由一对同源染色体联会形成，含有4条染色单体，A正确；四分体只在减数分裂过程中存在，有丝分裂过程中含有同源染色体，但其复制后不联会，不形成四分体，B错误；四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换，C错误；四分体出现在减数分裂 Ⅰ 的前期，D错误。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 3．（不定项）(2024·哈尔滨高一检测)下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述，不正确的是(　　) A．联会的染色体经过复制形成四分体 B．由同一个着丝粒连接的染色单体属于姐妹染色单体 C．联会的结果是形成四分体，人的配子形成过程中会出现22个四分体 D．染色单体因为着丝粒的分裂而消失 AC 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 [答题指导] 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 复制后的同源染色体经联会形成四分体，A错误；染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体，由同一个着丝粒连接，B正确；联会形成四分体，有几对同源染色体就有几个四分体，因为人体细胞中有23对同源染色体，所以在配子形成过程中会形成23个四分体，C错误；着丝粒分裂导致姐妹染色单体彼此分离，各自成为一条染色体，D正确。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 任务二 精子和卵细胞的形成过程 下图是动物精巢中精原细胞减数分裂过程的示意图。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 [问题探究] 1．图中A、C、G分别表示什么细胞？ 答案：初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞。 2．与有丝分裂相比，甲过程中染色体的特殊行为有哪些？ 答案：甲过程中染色体的特殊行为：同源染色体联会；四分体中的非姐妹染色单体发生互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合等。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 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？ 答案：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．卵细胞形成过程中，细胞质是均等分裂的吗？ 答案：卵细胞形成过程中，初、次级卵母细胞分裂时，细胞质都是不均等分裂的；极体分裂时，细胞质是均等分裂的。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 1．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 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 项目 减数分裂 Ⅰ 减数分裂 Ⅱ 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 染色体数目 2N→N(减半) N→2N→N(不减半) 核DNA数目 (2N→)4N→2N 2N→N 染色单体数目 (0→)4N→2N 2N→0 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2.精子和卵细胞形成过程的比较 项目 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 不同点 场所 睾丸 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 不均等分裂(极体均等分裂) 是否变形 是 否 子细胞数目 1个精原细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞＋3个极体(消失) 相同点 染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体和核DNA数均减半 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 有关减数分裂过程的两点提醒 (1)减数分裂过程中，染色体复制一次、细胞分裂两次、着丝粒分裂一次，结果是染色体数目减半、核DNA数目减半。 (2)在减数分裂过程中，核DNA数目最大值为4N，而染色体数目最大值为2N。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 1．(2024·兰州高一检测)如图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．丙的子细胞是精细胞 B．卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C．甲、乙、丙中都有同源染色体 D．能够出现非同源染色体自由组合的是乙图所示细胞 D 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 丙细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质不均等分裂，故丙的子细胞是卵细胞和极体，A错误；卵巢中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂，故卵巢中可能同时出现这三种细胞，B错误；丙细胞不含同源染色体，C错误；甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于减数第一次分裂中期，丙细胞处于减数第二次分裂后期，因此能够出现非同源染色体自由组合的是乙图所示细胞，D正确。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2．(2024·南京高一检测)在下图中，一定不属于精子形成过程的是(　　) C 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： A项图示为变形后形成的精子，属于精子的形成过程；B项图示细胞处于减数分裂 Ⅱ 后期，且细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞，属于精子的形成过程；C项图示细胞处于减数分裂 Ⅱ 后期，细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，不属于精子的形成过程；D项图示细胞处于减数分裂 Ⅰ 前期，可能为初级精母细胞，属于精子的形成过程。故选C。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 精子和卵细胞形成过程细胞分裂图像的判断 (1)细胞图像 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 (2)判断方法 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 “常规”与“逆反”减数分裂——科学思维 研究人员在细胞减数分裂研究中有一些新发现，如图1所示。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 设计1：考查知识迁移能力 (1)上图中呈现了_________________细胞的形成过程(部分染色体未标出)，细胞②中________________________之间常常发生互换。 设计2：考查长句表达能力与科学思维 (2)与“常规”减数分裂相比，“逆反”减数分裂中染色体变化的特征是_____________________________________________________________。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 设计3：考查问题解决能力与科学思维 (3)经过对大量样本的统计研究，研究人员发现了染色体的分配规律，如图2所示。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 染色体的这种分配规律及其生物学意义是_______________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)卵　同源染色体的非姐妹染色单体 (2)M Ⅰ (减数分裂 Ⅰ )姐妹染色单体分开，M Ⅱ (减数分裂 Ⅱ )同源染色体分离 (3)卵细胞获得重组染色体的概率高，后代具有更多的变异性 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： (1)在图示减数分裂过程中细胞质的分配是不均等的，因此是卵细胞的形成过程。②是初级卵母细胞，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。(2)由题图1可知，与“常规”减数分裂相比，“逆反”减数分裂中染色体变化的特征是M Ⅰ (减数分裂 Ⅰ )姐妹染色单体分开，M Ⅱ (减数分裂 Ⅱ )同源染色体分离。(3)由题图2可知，经过M Ⅱ (减数分裂 Ⅱ )形成的卵细胞含有重组染色体的概率高，含有非重组染色体的概率低，增加了配子多样性，后代具有更多的变异性。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 1．下列关于高等动物体内减数分裂过程的表述，不正确的是(　　) A．联会发生于DNA复制之后 B．一个卵原细胞经减数分裂后只能得到一个卵细胞 C．联会期间，同源染色体的姐妹染色单体之间可能发生互换 D．在动物的精巢中，既能观察到减数分裂也能观察到有丝分裂 C 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 联会期间，同源染色体的非姐妹染色单体之间(而不是姐妹染色单体)可能发生互换，C错误。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 2．右图是某动物细胞分裂过程中染色体联会模式图，该时期处于(　　) A．减数分裂 Ⅰ 前期 B．减数分裂 Ⅰ 后期 C．有丝分裂后期 D．减数分裂 Ⅱ 末期 A 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 据图可知，细胞中同源染色体发生联会现象，故处于减数分裂 Ⅰ 前期，A正确。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 3．下图表示某动物的精子形成过程，以下叙述错误的是(　　) A．过程①为精原细胞的有丝分裂 B．过程②中进行了染色体复制 C．过程③中染色体数目加倍 D．过程④为减数分裂 Ⅱ C 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 过程③表示减数分裂 Ⅰ ，染色体数目减半，C错误。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 4．(2024·石家庄高一检测)动物的卵细胞与精子在形成过程中的不同点是(　　) ①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂 ②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞 ③一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞 ④卵细胞不经过变形阶段 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ B 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 次级卵母细胞和次级精母细胞都不能再进行普通的有丝分裂，①不符合题意；一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞，而一个精原细胞最终形成4个精子，②符合题意；一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞，一个精原细胞经染色体复制后也形成一个初级精母细胞，③不符合题意；卵细胞不经过变形阶段，而精子的形成需要经过变形阶段，④符合题意。故选B。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 5．(2024·梧州高一检测)下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的叙述，错误的是(　　) A．低倍镜识别初级精母细胞 B．高倍镜识别精细胞 C．低倍镜下找到减数分裂不同时期细胞 D．高倍镜下观察染色体形态、数目 B 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，A正确、B错误；先在低倍镜下依次找到减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目，C、D正确。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 6．(2024·北京高一检测)吸烟的危害已被公认。探究香烟烟雾水溶物对小鼠卵母细胞体外减数分裂的影响，结果如下图。下列叙述错误的是(　　) A 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 A．第一极体中染色体数目与卵原细胞相同 B．第一极体由初级卵母细胞不均等分裂产生 C．带过滤嘴香烟烟雾水溶物抑制作用强于无过滤嘴 D．吸烟可能导致育龄妇女可育性降低 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： 第一极体中染色体数目是卵原细胞染色体数目的一半，A错误；初级卵母细胞不均等分裂产生次级卵母细胞和第一极体，B正确；由甲、丙结果对照可知，带过滤嘴香烟烟雾水溶物比无过滤嘴香烟烟雾水溶物的第一极体形成率低很多，因此带过滤嘴香烟烟雾水溶物抑制作用强于无过滤嘴，C正确；由甲、乙、丙和对照组结果比较可知，香烟烟雾水溶物会降低第一极体成活率，因此吸烟可能导致育龄妇女可育性降低，D正确。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 7．甲、乙、丙三图表示某一高等动物体内正在进行分裂的三个细胞，请据图回答下列相关问题： (1)甲、乙、丙三图均是细胞分裂的后期，其中图甲细胞处于_______ _________，图乙细胞处于________________，图丙细胞处于__________ ______。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 (2)根据图________分析可知该动物为雄性动物，理由是__________ ______________________________________。 (3)甲、乙、丙三图细胞内含有同源染色体的是图__________；细胞内核DNA数相同的是图______________。 答案：(1)减数分裂 Ⅰ 后期　有丝分裂后期　减数分裂 Ⅱ 后期 (2)甲　甲细胞质均等分裂，为初级精母细胞 (3)甲和乙　甲和乙 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 解析： (1)图甲细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期，图乙细胞处于有丝分裂后期，图丙细胞处于减数分裂 Ⅱ 后期。(2)图甲细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期，该细胞的细胞质均等分裂，说明该动物的性别为雄性。(3)图甲、乙细胞内含有同源染色体；图甲细胞含有8个核DNA分子，图乙细胞含有8个核DNA分子，图丙细胞含有4个核DNA分子，因此细胞内核DNA数相同的是图甲、乙。 第2章　基因和染色体的关系 生物学 必修2 R 返回导航 课时梯级训练（5） 谢谢观看！ $$