高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修2.docx

高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修2.docx

《高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修2.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂学案苏教版必修2

第一节　减数分裂

学习目标

知识概览（教师用书独具）

1．阐明减数分裂的概念和过程，模拟减数分裂过程中染色体的变化。

（重难点）

2．说明生殖细胞的形成过程，并比较精子和卵细胞的形成过程。

（重点）

3．比较有丝分裂和减数分裂的过程。

（难点）

4．弄清减数分裂过程中染色体、DNA数量变化规律。

[自主预习·探新知]

一、细胞的减数分裂

1．减数分裂的概念

范围

进行有性生殖的生物

时间

形成成熟的生殖细胞的过程中

特点

染色体复制一次，细胞连续分裂两次

结果

子细胞的染色体数目是体细胞的一半

2.减数分裂的过程（以动物细胞减数分裂为例）

（1）间期

①主要变化：

完成染色体的复制（包括DNA的复制和有关蛋白质的合成）。

②结果：

复制后的每条染色体都含有2条姐妹染色单体。

（2）减数第一次分裂

时期

图像

特征

前期Ⅰ

①染色质螺旋化形成染色体

②同源染色体联会，形成四分体

③四分体中非姐妹染色单体间可能发生对等片段的交换

④出现纺锤体，核仁消失，核膜解体

中期Ⅰ

①同源染色体成对地排列在赤道板的位置上

②每条染色体的着丝点分别与纺锤丝相连

后期Ⅰ

①在纺锤丝的牵引下，同源染色体分开

②非同源染色体自由组合

③着丝点不分裂

末期Ⅰ

①染色体解螺旋逐渐变为染色质

②核膜、核仁重建

③细胞缢裂，形成2个子细胞

④子细胞中染色体数目减半

（3）减数第二次分裂（以1个子细胞减数第二次分裂图示为例）

时期

图像

特征

前期Ⅱ

①染色质再次螺旋化变成染色体

②核膜解体，核仁逐渐消失

中期Ⅱ

在纺锤丝的牵引下，染色体再次排列在细胞的赤道板位置上

后期Ⅱ

①着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体

②分开的染色体分别移向细胞两极

末期Ⅱ

①细胞缢裂，最终形成2个子细胞

②子细胞中染色体数目为体细胞的一半

3.植物中花粉的形成

（1）场所：

花药中。

（2）过程：

植物细胞减数分裂的过程与动物细胞基本相似。

（3）结果：

一个花粉母细胞经过减数分裂形成4个花粉细胞。

二、生殖细胞的形成

1．哺乳动物（包括人类）精子的形成过程

（1）形成场所：

睾丸。

（2）形成过程

2．哺乳动物（包括人类）卵细胞的形成过程

（1）形成场所：

卵巢。

（2）形成过程

（3）染色体的变化：

与精子形成过程相同。

（4）变化结果：

一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。

[基础自测]

1．判断对错

（1）分裂间期染色体复制，染色体数和核DNA分子数均加倍。

（　　）

（2）姐妹染色单体分开后形成的2条染色体是一对同源染色体。

（　　）

（3）一个花粉母细胞经过减数分裂形成四个花粉细胞。

（　　）

（4）一个精原细胞形成的4个精子染色体组成完全相同。

（　　）

（5）次级卵母细胞与极体的细胞质都是不均等分裂。

（　　）

（6）同一种生物的精子和卵细胞中，染色体数目相同。

（　　）

提示：

（1）×　分裂间期，染色体复制，染色体数不变，核DNA数加倍。

（2）×　姐妹染色单体分开形成的2条染色体来自一个亲本，不是同源染色体。

（3）√

（4）×　一个精原细胞形成的4个精子，两两相同。

（5）×　极体的细胞质分裂是均等的。

（6）√

2．如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该图的叙述正确的是（　　）

【导学号：

01632010】

A．处于减数第一次分裂，有4个四分体

B．有四对同源染色体，8条染色单体

C．1和2、1和3之间均可能发生交叉互换现象

D．减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体

D　[该细胞为前期Ⅰ，有2个四分体；细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有两对同源染色体；染色体的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。

]

3．若某动物细胞内有两对同源染色体，分别用A和A′、B和B′表示。

下列各组精子中由同一个精原细胞经减数分裂形成的是（　　）

A．AB、A′B′、A′B′、AB　　　

B．AB、A′B、A′B、AB

C．AB、AB′、A′B、A′B′

D．A′B、A′B、A′B′、A′B

A　[减数第一次分裂时，由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种不同类型的次级精母细胞，即AB和A′B′或A′B、AB′；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此，每个次级精母细胞产生2个染色体组成完全相同的精细胞。

由此可见，一个精原细胞减数分裂形成4个精子，其染色体组成只有两种“互补”类型：

AB、A′B′、AB、A′B′或A′B、AB′、A′B、AB′，选项A正确。

]

[合作探究·攻重难]

细胞的减数分裂

背景材料

下图表示染色体复制和联会的过程。

[思考交流]

1．图中来自同一条染色体的结构有哪些？

提示：

染色单体a与a′、b与b′、c与c′、d与d′。

2．复制前后染色体数、DNA分子数与染色单体数的比各是多少？

提示：

复制前：

染色体数∶DNA分子数∶染色单体数＝1∶1∶0。

复制后：

染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2。

3．四分体中有哪些数量关系？

提示：

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。

4．联会是减数分裂特有的现象，减数分裂与有丝分裂的染色体行为的主要区别是什么？

提示：

减数分裂过程中染色体复制一次，连续分裂两次，结果染色体数减半；有丝分裂过程中，染色体复制一次，分裂一次，结果染色体数不变。

1．减数分裂中几个核心概念比较

（1）染色体与染色单体

①染色体数等于着丝点数

a．复制前：

每条染色体上有1个DNA分子；

b．复制后：

每条染色体上有2个DNA分子；

c．两种情况下每个细胞中都是含有4条染色体。

②染色单体的形成是DNA复制的结果，图中a与a′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。

（2）同源染色体与非同源染色体

①同源染色体

a．来源：

一条来自父方，一条来自母方。

b．形状和大小：

一般相同（X、Y不相同）。

c．关系：

在减数分裂过程中进行两两配对。

d．实例：

A与B为同源染色体，C与D也为同源染色体。

②非同源染色体

实例：

A和C、A和D、B和C、B和D为非同源染色体。

（3）联会和四分体

①联会：

在减数第一次分裂的前期，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，叫做四分体。

即：

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．细胞分裂图像的鉴别

时期

有丝分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前期

有同源染色体，无联会，染色体散乱分布

有同源染色体，且有联会和四分体

无同源染色体，无联会，染色体散乱分布

中

期

有同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上

有同源染色体，同源染色体成对地排列在赤道板上

无同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上

后

期

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞中有同源染色体

同源染色体分开，每一极细胞中无同源染色体

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞中无同源染色体

3.有丝分裂及减数分裂过程中染色体及DNA变化规律曲线分析

由此可见：

有丝分裂染色体、DNA下限均与起点平齐，且上限均为4n，但减数分裂中染色体、DNA下限均为n，为起点的一半，且染色体数目不会达到4n——这是快速界定上述相关曲线图的重要标志。

4．细胞分裂中每条染色体上DNA含量的变化曲线分析

图示：

解读：

该曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：

A→B

B→C

C→D

D→E

特点及其变化

减数分裂对应时期

减数第一次分裂的间期

减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期

减数第二次分裂的后期

减数第二次分裂的末期

有丝分裂对应时期

间期

前期和中期

后期

末期

方法规律：

三看法识别细胞分裂图

[典例通关]

下列关于如图所示的叙述不正确的是（　　）

【导学号：

01632011】

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

[技巧点拨]　有⑨中心体、无细胞壁⇒动物的细胞、①和③互为姐妹染色单体，④和⑦、⑤和⑥互为同源染色体。

D　[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板上。

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。

]

　该细胞中染色体、染色单体、四分体及DNA的数量分别是多少？

提示：

该细胞中有四条染色体、八条染色单体、两个四分体和八个DNA分子。

[活学活用]

1.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

D　[图示细胞着丝点分裂，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。

]

2．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（　　）

【导学号：

01632012】

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

D　[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。

]

1．下列关于减数分裂的说法，不正确的是（　　）

A．减数分裂包括连续两次的细胞分裂

B．所有的生物都可以进行减数分裂

C．减数分裂产生的成熟生殖细胞中染色体数目减半

D．减数分裂产生有性生殖细胞

B　[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，只有进行有性生殖的生物才进行。

]

2.如图是动物细胞进行减数分裂某时期的示意图，图中细胞（　　）

A．含有4对同源染色体

B．含有4条染色单体

C．正在发生同源染色体分离

D．正在发生姐妹染色单体分离

C　[图示细胞处于MⅠ后期，正在发生同源染色体的分离，有2对同源染色体，8条染色单体。

]

题后反思：

判断细胞分裂图像时，先根据染色体的位置确定所处的时期，再看有无同源染色体，如果没有就是减数第二次分裂，如果有同源染色体，再看是否有联会、四分体排列在赤道板、同源染色体分离等行为，如果有则是减数第一次分裂，如果没有则是有丝分裂。

生殖细胞的形成

背景材料

人类细胞具有不同的形状和大小，并执行着多项不同的功能，精细胞是人体最小的细胞，只有5×3微米，卵子是人体中最大的细胞，直径约为120微米。

精子和卵细胞是怎样产生的？

它们形成的过程相同吗？

[思考交流]

1．精子和卵细胞是怎样形成的？

提示：

精子是精原细胞通过减数分裂形成精细胞后变形形成的。

卵细胞是卵原细胞通过减数分裂形成的。

2．卵细胞形成过程中细胞质不均等分配有什么意义？

提示：

使卵细胞中含有更多的营养物质，为受精后受精卵的早期发育提供营养。

3．经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么不同？

提示：

两个次级精母细胞中染色体（一般情况下）形态大小一一对应两两相同。

4．在减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向细胞一极的染色体数目和形态结构相同吗？

提示：

数目相同，形态结构不同。

初级精母细胞中染色体含有姐妹染色单体。

1．精子和卵细胞形成过程的比较

类别

关系　　

精子的形成

卵细胞的形成

不

同

点

场所

精巢/睾丸

卵巢

细胞质分裂方式

均等分裂

不均等分裂

变形

有

无

结果

相

同

点

细胞质变化

都有中心体、星射线、纺锤体出现

染色体变化

①染色体都只复制一次，细胞都连续分裂两次，结果性细胞染色体数目都减半；

②染色体行为相同：

复制联会（可交换）同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂；

③性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合而来，种类都为2n种（n为同源染色体对数）

2.观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片

（1）实验流程

（2）实验材料的选择：

一般来说，雄性个体产生雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性生殖器官（性腺）。

另外，在动物卵巢内卵母细胞没有完成减数分裂，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞或初级卵母细胞，它们只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂，所以要观察减数分裂各时期的图像，特别是减数第二次分裂的图像，一般不选择雌性个体作为实验材料。

[方法技巧]

卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法

[典例通关]

对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了如图所示示意图。

下列分析不正确的是（　　）

【导学号：

01632013】

A．甲、丙、丁细胞都含有同源染色体

B．如对卵巢切片进行显微观察，能看到和乙细胞形态特点相同的细胞

C．丁细胞中染色体的互换区段内相同位点上的基因不一定相同

D．甲、丁细胞都可称为初级精母细胞

[技巧点拨]　抓住题干关键信息“精巢”和准确识图判断甲、乙、丙、丁的各个时期的特点是解题关键。

B　[据图分析，甲、丙、丁细胞中均含有同源染色体，A正确；由于卵细胞进行减数第二次分裂的场所是输卵管，如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期，B错误；丁细胞中两条染色体发生了交叉互换，如果是纯合体，则染色体的互换区段内的基因相同；如果是杂合体，则染色体的互换区段内的基因不同，C正确；甲、丁细胞均处于减数第一次分裂，所以在精巢中称为初级精母细胞，D正确。

]

（1）甲、乙、丙、丁各处于什么时期？

提示：

甲处于减数第一次分裂中期，乙处于减数第二次分裂后期，丙处于有丝分裂后期，丁处于减数第一次分裂后期。

（2）若题干中无精巢的叙述，能否据甲—丁四图判断非洲爪蟾的性别？

提示：

能。

可据丁图判断是雄性个体。

[活学活用]

1．下图为哺乳动物的细胞分裂示意图。

下列叙述正确的是（　　）

甲　　　乙　　　　　　丙

A．图甲一定为次级精母细胞

B．图乙一定为初级精母细胞

C．图丙为次级卵母细胞或极体

D．图丙中的M、m为一对同源染色体

B　[图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确。

]

2．如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法正确的是（　　）

【导学号：

01632014】

A．①②③④都具有同源染色体

B．动物睾丸或卵巢中不可能同时出现以上细胞

C．④的子细胞是精细胞或极体

D．上述细胞中有8条染色单体的是①②③

C　[①细胞两极各有2对同源染色体，染色单体已分离，为有丝分裂后期，②细胞同源染色体联会形成的四分体排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂中期，③着丝点排列在细胞赤道板上，每条染色体含2条染色单体，为有丝分裂中期，④细胞两极都没有同源染色体，为减数第二次分裂后期，A错误。

动物睾丸的精原细胞或卵巢中的卵原细胞可以进行有丝分裂生成新的精原细胞和卵原细胞，也可以进行减数分裂生成精子和卵细胞，B错误。

④细胞质平均分配，为次级精母细胞或第一极体，子细胞是精细胞或第二极体，C正确。

②③细胞都含4条染色体，每条染色体含2条染色单体，都含8条染色单体，①④染色单体分开成为染色体，不存在染色单体，D错误。

]

题后反思：

卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法：

若是不均等分裂一定是卵细胞的形成过程，有同源染色体的是初级卵母细胞，没有的是次级卵母细胞；若是均等分裂，有同源染色体的是初级精母细胞，没有同源染色体的可能是次级精母细胞或者极体；卵母细胞不均等分裂，卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。

[当堂达标·固双基]

1．在减数分裂过程中，染色体数目减半最早发生在（　　）

A．减数第一次分裂后期

B．减数第一次分裂结束时

C．减数第二次分裂后期

D．减数第二次分裂结束时

B　[减数第一次分裂，同源染色体分离，形成的子细胞染色体数目减半。

]

2．同源染色体是指（　　）

【导学号：

01632015】

A．一条染色体复制形成的两条染色体

B．分别来自父方和母方的两条染色体

C．形态、大小大体相同的两条染色体

D．减数分裂过程中联会的两条染色体

D　[减数分裂联会时，联会的两条染色体即为同源染色体，它们的形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，但分别来自父方或母方的两条染色体也可能是非同源染色体，非同源染色体的形态、大小也可能大体相同。

]

3．下图是减数分裂过程中某个时期的模式图。

据图分析，该细胞有（　　）

A．4个DNA分子　　　　B．4个四分体

C．8条染色体D．2对同源染色体

D　[该图表示减数第一次分裂四分体时期，该细胞有2个四分体、2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子。

]

4．如图所示各图中，横轴表示分裂时期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。

请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是（　　）

【导学号：

01632016】

A．④②①③B．①④②③

C．④①②③D．①②③④

B　[无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中①②都有间期倍增现象，因此，①②是DNA的变化曲线。

①图中，DNA数目又恢复原状，故①表示有丝分裂中DNA的变化；②图中，DNA数目恢复原状后又减半，说明图②表示减数分裂中DNA的变化。

由上面的分析可知，图③和图④应是染色体数目变化图。

看图④的变化曲线，在一个细胞周期的某一时期（后期），染色体数目倍增，然后又恢复原状，说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图；而图③中始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，则一定是减数分裂中染色体的变化图。

]

5．如下曲线图表示某生物（2n＝4）的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。

a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。

请据图回答下列问题：

（1）曲线中①～③段可表示细胞进行________分裂的________数量变化。

（2）图a～e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________。

（3）细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是________，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是________。

（4）与体细胞相比，a～e细胞中，核内DNA含量加倍的是________。

（5）就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是___________________

_________________________________________________________。

[解析]　本题考查的知识点是减数分裂、有丝分裂过程中遗传物质的变化情况。

（1）由图中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在②阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①～③段为有丝分裂过程。

（2）曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，②为4n，⑤为2n，则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。

（3）从细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞，即a、d、e。

从曲线上看，④染色体数目减半，说明已经进入减数第二次分裂时期，处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。

（4）该生物体细胞内含有的染色体为2n，可知核中DNA分子数为2n，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。

（5）就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体。

[答案]　

（1）有丝　染色体

（2）e、b　（3）a、d、e　④⑤⑥

（4）a、d、e

（5）着丝点分裂，染色单体分开成为染色体

[核心语句归纳]

1．减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成生殖细胞（配子）的过程中。

2．减数第一次分裂的间期，精原细胞染色体复制，成为初级精母细胞。

3．减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会后分离，产生的子细胞中染色体数目减半。

4．减数第二次分裂过程中，染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别进入两个子细胞中。

5．1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。

6．卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的。

7．1个精原细胞能产生4个精子，而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。