第2章 第1节 第1课时 减数分裂-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版 单选版）

第1节　减数分裂和受精作用 【学习目标】 1.通过观察精子或卵细胞的形成过程示意图,归纳、概括减数分裂的概念及过程;　 2.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;　 3.理解配子中染色体组合的多样性;　 4.描述受精作用的过程。 第1课时　减数分裂 聚焦·学案一　精子的形成过程 [学案设计] (一)理清精子形成的场所及细胞名称的变化 1.场所 2.细胞名称的变化 (二)辨清减数分裂过程中的几个重要概念 1.概念 概念 含义 同源染 色体 形状和大小:一般相同 来源:一条来自父方,一条来自母方 行为:减数分裂Ⅰ前期进行两两配对 联会 在减数分裂过程中,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 2.图示解读 图示 解读 (1)图示细胞中,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)图示细胞中含有2个四分体,4条染色体,8条染色单体,8个核DNA分子 (三)探明精子形成的基本过程 |探|究|学|习| 　　如图为雄性动物体内减数分裂过程的示意图,A~G代表细胞,甲、乙代表过程。请分析回答下列问题: (1)图中细胞A、C、G的名称分别是什么? 提示:A为初级精母细胞,C为次级精母细胞,G为精细胞。 (2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在哪一时期? 提示:减数分裂Ⅰ后期。 (3)染色体数目减半和染色单体消失分别发生在图中哪个过程? 提示:染色体数目减半发生在图中甲过程,染色单体消失发生在图中乙过程。 (4)细胞B、C中有没有同源染色体和染色单体? 提示:细胞B、C中没有同源染色体,但有染色单体。 (5)细胞B与C的染色体组成是否相同? 提示:细胞B与C的染色体组成不同。 (6)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:相同;不一定相同。 |认|知|生|成| 1.减数分裂过程中染色体或细胞的主要行为 微点拨:同源染色体不只存在于精原细胞或卵原细胞中,正常的体细胞中也存在成对的同源染色体,但仅在减数分裂Ⅰ过程中才会出现联会现象。 2.减数分裂过程中两个分裂阶段的比较 阶段 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 2N→N(减半) N→2N→N(不减半) 核DNA数 (2N→)4N→2N 2N→N 染色单体数 (0→)4N→2N 2N→0 　　[典例]　如图是一个正处于分裂期的细胞,关于该细胞的叙述错误的是 (　　) A.④是一条染色体,包含两条姐妹染色单体①和③,它们通过着丝粒②相连 B.细胞中含有两对同源染色体,其中⑤和⑥为一对同源染色体 C.在减数分裂Ⅰ后期时,移向细胞同一极的染色体均不含同源染色体 D.该细胞是动物细胞,其名称是初级精母细胞 [解析]　分析图示,图中含有两对同源染色体(④和⑦、⑤和⑥),且配对的同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数分裂Ⅰ中期,④是一条染色体,包含两条姐妹染色单体①和③,它们通过着丝粒②相连,A、B正确;在减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体分离,移向细胞同一极的染色体是非同源染色体,故均不含同源染色体,C正确;该细胞无细胞壁有中心体(⑨),因而可以判定该细胞为动物细胞,但不确定雌雄,则其名称可能是初级精母细胞,也可能是初级卵母细胞,D错误。 [答案]　D [易错提醒] 关于同源染色体的三个认识误区 (1)大小、形状不同的染色体可以是同源染色体,如男性体细胞中的X染色体和Y染色体,X染色体较大,Y染色体较小。大小相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后形成的两条染色体,因不是一条来自父方,一条来自母方,所以不叫同源染色体。只要能联会的两条染色体,不管大小、形状是否相同,都叫同源染色体。 (2)同源染色体既可以是复制之前不含染色单体的染色体,也可以是复制之后含染色单体的染色体。 (3)有丝分裂过程中存在同源染色体,但不出现同源染色体的联会现象和四分体。 [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)对于雄性哺乳动物来说,同源染色体只存在于精原细胞中,而不存在于其他体细胞中。 (×) (2)细胞内的同源染色体都会形成四分体。 (×) (3)精原细胞能通过有丝分裂增殖,又能通过减数分裂产生精细胞。 (√) (4)玉米体细胞中有10对同源染色体,经减数分裂后,花粉中有5对染色体。 (×) (5)减数分裂Ⅱ后期,大小、形状相同的两条染色体是一对同源染色体。 (×) 2.(教材P20“图2-3”发掘训练)如图表示一个四分体的互换过程,则下列叙述正确的是 (　　) A.四分体的互换过程发生在减数分裂Ⅰ的联会时期 B.互换发生在同源染色体上的姐妹染色单体之间 C.同源染色体是一条染色体经间期复制后形成的两条染色体 D.一个四分体含有一对同源染色体,4条染色单体,2个DNA分子 解析:选A　四分体的互换发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间,发生在减数分裂Ⅰ的联会时期,A正确;同源染色体之间的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,B错误;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,叫作同源染色体,C错误;一个四分体包含一对(2条)同源染色体,4条染色单体,4个DNA分子,D错误。 3.如图为某动物细胞中部分染色体示意图,图中Ⅰ、Ⅱ表示染色体,①②③④表示染色单体。下列叙述错误的是 (　　) A.图中共含有2个四分体 B.①②为一对姐妹染色单体 C.③④之间可能发生非姐妹染色单体交换 D.此图发生在减数分裂Ⅱ 解析:选D　图中细胞正在联会,处于减数分裂Ⅰ的前期(四分体时期),含有两对同源染色体,共有2个四分体,A正确,D错误;①②为染色体Ⅱ上的一对姐妹染色单体,B正确;③④是一对同源染色体上的非姐妹染色单体,可能会交换相应片段,C正确。 4．下列有关人的减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较，正确的是(　　) A．在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有同源染色体 B．在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有姐妹染色单体的分离 C．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中染色体数目可能相同 D．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量可能相同 解析：选C　减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，因此减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体，A错误；在减数分裂Ⅰ过程中没有姐妹染色单体的分离，B错误；减数分裂Ⅱ后期和减数分裂Ⅰ染色体数目相同，C正确；减数分裂过程中，核DNA只复制一次，细胞连续分裂两次，故减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量不相同，D错误。 聚焦·学案二　卵细胞的形成过程 [学案设计] (一)理清卵细胞形成过程中的主要变化 (二)多角度辨析精子和卵细胞形成过程的异同 |探|究|学|习| 　　下图是某种哺乳动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像,请分析回答下列问题: (1)一定属于卵细胞形成过程的图像有哪些?细胞的名称分别是什么? 提示:D和E;分别是次级卵母细胞和初级卵母细胞。 (2)一定属于精子形成过程的图像有哪些?细胞的名称分别是什么? 提示:B和G;分别是初级精母细胞和精子。 (3)A中发生的现象叫什么?C中有无同源染色体? 提示:A中发生的现象叫联会;C处于减数分裂Ⅱ中期,细胞中无同源染色体。 (4)F细胞的具体名称是什么? 提示:次级精母细胞或极体。 (5)胚胎发育早期分裂活动旺盛,却不从外界摄取营养物质。据此分析,卵原细胞进行不均等分裂,最终只产生一个卵细胞的意义是什么? 提示:形成的卵细胞较大,便于储存丰富的营养物质。 |认|知|生|成| 1.精子和卵细胞形成过程异同的比较 (以人和其他哺乳动物为例) 2.精子和卵细胞形成过程中分裂图像的辨析 根据细胞质分配特点和有无同源染色体快速判断几种细胞分裂图像 (三)建模分析减数分裂过程中染色体数、染色单体数与核DNA分子数的变化 时期 相关变化 间期 核DNA(染色体)复制:①核DNA分子数加倍;②形成染色单体;③染色体与核DNA分子数之比由1∶1→1∶2 减数分裂Ⅰ 结束时 ①同源染色体分别进入两个子细胞;②核DNA分子数、染色体数以及染色单体数均减半 减数分裂Ⅱ 后期 着丝粒分裂:①姐妹染色单体分开,染色单体消失;②染色体数加倍;③染色体与核DNA分子数之比由1∶2→1∶1 减数分裂Ⅱ 结束后 ①染色体和核DNA分别分配到两个子细胞中;②核DNA分子数再次减半 　　[典例]　图甲表示某哺乳动物生殖细胞形成过程中细胞核内 DNA 含量变化情况,图乙表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。回答下列问题: (1)图甲中BC时期核DNA 含量变化是由于　　　　　　　　。分裂过程中同源染色体相应区段互换,发生在图甲中的　　　　时期。  (2)根据图乙中的细胞　　　　可以判断该动物的性别,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。图乙中b细胞的名称为　　　　　　细胞,对应图甲中的　　　　时期。图乙中含有同源染色体的细胞是　　　　。  (3)请在图丙中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线(MⅠ、MⅡ分别指减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ,请标出纵坐标、画出曲线)。 [解析]　(1)图甲中BC时期核DNA 含量变化是由于DNA(染色体)复制。分裂过程中同源染色体中的非姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ前期有时会发生互换,发生在图甲中的CD时期。(2)根据图乙中的细胞d可以判断该动物的性别,因为该细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等分裂,处于精子的形成过程中,因此该动物是雄性动物。图乙中b细胞中没有同源染色体,且染色体的着丝粒排在赤道板上,为减数分裂Ⅱ的中期,b细胞的名称为次级精母细胞,对应图甲中的DE时期。图乙中含有同源染色体的细胞是c和d。(3)该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线见答案。 [答案]　(1)DNA(染色体)复制　CD　(2)d　该细胞处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等分裂　次级精母　DE　c和d (3) [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的。 (×) (2)精子和卵细胞形成过程中,细胞质都是均等分裂的。 (×) (3)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。 (×) (4)正常情况下,一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的个数比为1∶1。 (×) 2.右图是某二倍体生物细胞分裂示意图,该细胞的名称或所处时期正确的是 (　　) A.初级精母细胞 B.次级卵母细胞 C.减数分裂Ⅰ后期 D.有丝分裂后期 解析:选B　据题图可知,图中细胞无同源染色体,且着丝粒分裂,细胞处于减数分裂Ⅱ后期,且此时细胞质不均等分裂,处于雌性动物形成生殖细胞的过程中,细胞名称是次级卵母细胞,B符合题意。 3．下列关于哺乳动物卵细胞与精子形成过程的叙述，错误的是(　　) A．与精子形成过程不同的是，卵细胞的形成不需要变形 B．精子和卵细胞形成过程中都会出现同源染色体联会的现象 C．一个原始生殖细胞经减数分裂Ⅰ后都只形成两个子细胞 D．一个原始生殖细胞经过减数分裂最终都只形成一个成熟的生殖细胞 解析：选D　卵细胞的形成不需要变形，而精子的形成需要变形，A正确；动物卵细胞与精子形成过程均经过了减数分裂过程，该过程中都会出现同源染色体联会的现象，B正确；一个精原细胞经过减数分裂Ⅰ后形成两个次级精母细胞，而一个卵原细胞经过减数分裂Ⅰ后形成一个次级卵母细胞和一个极体，C正确；一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个成熟的生殖细胞，而一个精原细胞经减数分裂能产生四个成熟的细胞，D错误。 4．下图为高等动物的部分细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　) A．甲产生的子细胞一定是精细胞 B．乙产生的子细胞一定是次级精母细胞 C．丙为次级卵母细胞或极体 D．丙中的M、m为一对同源染色体 解析：选B　甲细胞均等分裂，且无同源染色体，产生的子细胞可能是精细胞或极体，A错误；乙细胞均等分裂，且同源染色体正在分离，该细胞为初级精母细胞，产生的子细胞一定是次级精母细胞，B正确；丙细胞不均等分裂，且无同源染色体，为次级卵母细胞，C错误；丙中的M、m由一对姐妹染色单体分开形成，不是一对同源染色体，D错误。 5．下图中，横轴表示细胞周期，纵轴表示相关物质数目的变化情况。能表示减数分裂过程中，一个细胞核中染色体数目和 DNA含量变化情况的曲线分别是(　　) A．①③ B．①④ C．③② D．④① 解析：选C　减数分裂过程中，核DNA(染色体)复制一次，细胞连续分裂两次。其中在减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体分离，染色体和核DNA数目发生减半；在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂染色体暂时加倍，核DNA数目不变；减数分裂Ⅱ末期完成后，暂时加倍的染色体数目减半，核DNA数目再次减半。故表示减数分裂过程中，一个细胞核中染色体数目和 DNA含量变化情况的曲线分别是③和②，C正确。 　　　　　　　　　　　　　　　　 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.果蝇体细胞染色体数目为8条(2n=8),经过减数分裂Ⅰ形成的次级精母细胞内染色体数目为4条,其主要原因是初级精母细胞在进行减数分裂Ⅰ时,同源染色体彼此分离,分别进入2个次级精母细胞,染色体数目减半。 2.猫的体细胞有30条染色体(2n=30),观察到某细胞正处于分裂过程,其特点是移向细胞每一极各有15条染色体,没有染色单体,细胞质均等分裂。由此不能(填“能”或“不能”)判断该猫的性别,原因是由此特点可以判断该细胞处于减数分裂Ⅱ后期,可能是次级精母细胞或者是极体。 三、综合检测反馈 1.下列关于同源染色体和联会的说法,正确的是 (　　) A.同源染色体在细胞分裂过程中都会形成四分体 B.形状和大小大体相同的两条染色体都是同源染色体 C.同源染色体在减数分裂过程中可以发生联会 D.四分体中的姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应的片段 解析:选C　同源染色体在有丝分裂过程中不会形成四分体,A错误;形状和大小大体相同的两条染色体可能是同源染色体,也可能是两条姐妹染色单体分开后形成的染色体,B错误;同源染色体在减数分裂过程中可以发生联会,C正确;四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应的片段,D错误。 2.图1是某动物减数分裂过程中细胞核内染色体数变化曲线,图2、图3是该动物某器官中细胞分裂不同时期的图像。下列有关说法错误的是 (　　) A.图1中CD段染色体和核DNA数量之比为1∶2 B.据图2中细胞质不均等分裂可知,该细胞为初级卵母细胞 C.图2所示细胞处于图1中AB段,图3所示细胞则处于图1中EF段 D.图3细胞处于减数分裂Ⅱ后期,为次级精母细胞或极体 解析:选D　图1中CD段染色体数目减半,为减数分裂Ⅱ前期和中期,细胞内着丝粒还没有断裂,每条染色体上含有两个DNA分子,故细胞内染色体和核DNA数量之比为1∶2,A正确。图2细胞中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,细胞质不均等分裂,说明该细胞为初级卵母细胞,B正确。图2所示细胞为减数分裂Ⅰ后期,细胞内的染色体数与体细胞相同,处于图1中AB段;图3细胞中不存在同源染色体且发生了着丝粒的分裂,细胞处于减数分裂Ⅱ后期,处于图1中EF段,C正确。由以上分析可知,该动物为雌性,因此图3由于细胞质均等分裂,应为(第一)极体,D错误。 3．下图为某动物精原细胞(染色体数目为2n，核DNA数目为2a)形成精子过程示意图。设①②细胞都处于后期。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) A．①细胞的着丝粒分裂，染色体数目加倍为4n，核DNA数目为4a B．②细胞中无姐妹染色单体，染色体数目和体细胞染色体数目相等，核DNA数目为2a C．②细胞为次级精母细胞，此时着丝粒分裂，染色体数目为2n，核DNA数目为2a D．由①细胞分裂到②细胞，两时期细胞内染色体的数目相等 解析：选A　①②细胞都处于后期，则①为减数分裂Ⅰ后期，因此①细胞的着丝粒未分裂，染色体数目为2n，核DNA数目为4a，A错误；②细胞处于减数分裂Ⅱ后期，没有染色单体，核DNA数目为2a，B正确；②细胞为次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期，此时着丝粒分裂，染色体数目为2n，核DNA数目为2a，C正确；①细胞处于减数分裂Ⅰ后期，②细胞处于减数分裂Ⅱ后期，两时期细胞内染色体的数目均为2n，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $