高中生物第二章减数分裂和有性生殖第一节减数分裂第1课时教学案苏教版.docx

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高中生物第二章减数分裂和有性生殖第一节减数分裂第1课时教学案苏教版

第1课时　细胞的减数分裂

[学习导航]　1.说出减数分裂的概念。

2.结合教材P8～9，概述减数分裂的基本过程。

3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，学会判断减数分裂图像。

[重难点击]　1.减数分裂的过程。

2.减数分裂中染色体的变化特征。

我们知道，进行有性生殖的多细胞生物体都是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化发育而来的，有性生殖的生物在性成熟后都要产生精子和卵细胞，精子和卵细胞是通过什么分裂方式产生的呢？

本课时将探讨这方面的内容。

一、减数分裂的相关概念

1.减数分裂的概念

2.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、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。

3.联会和四分体

（1）联会：

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。

下图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：

1.图示染色体中属于同源染色体的是哪些？

哪些是非同源染色体？

答案　A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。

属于非同源染色体的有：

AC、BC、AD、BD。

2.四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的？

乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个（条）?

答案　1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。

乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。

3.甲图中有染色单体吗？

乙图中的aa′是什么关系？

ab是什么关系？

答案　甲图中没有染色单体；乙图中的aa′是姐妹染色单体，ab是同源染色体中的非姐妹染色单体。

4.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？

答案　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点分裂由两条姐妹染色单体变成的两条染色体。

知识整合　同源染色体的形态、大小一般相同（性染色体X和Y大小不同），一条来自父方，一条来自母方，减数分裂时联会形成四分体；1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。

同一着丝点连着的两条染色单体是姐妹染色单体，否则是非姐妹染色单体。

1.下面关于同源染色体的叙述中，不正确的是（　　）

A.同源染色体一条来自父方，一条来自母方

B.同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体

C.同源染色体的形状和大小一般都相同

D.一对联会的同源染色体称为一个四分体

答案　B

解析　同源染色体是指在减数分裂中配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同；由一条染色体经复制形成的是两条姐妹染色单体；联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫四分体。

2.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

答案　B

解析　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减数分裂。

题后归纳　减数分裂发生在真核生物有性生殖的过程中，虽然包括连续两次的细胞分裂，但是产生的生殖细胞不再分裂，因此减数分裂没有细胞周期。

二、减数分裂的过程

1.动物细胞减数分裂的过程

（1）减数第一次分裂

①分裂间期

②前期Ⅰ

③中期Ⅰ

④后期Ⅰ

⑤末期Ⅰ

（2）减数第二次分裂

时期

前期Ⅱ

中期Ⅱ

后期Ⅱ

末期Ⅱ

细胞图像

主要特征

染色质再次螺旋化变成染色体，核膜解体、核仁逐渐消失

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

着丝点分裂，连接在同一着丝点上的2条染色单体分开，并分别移向细胞的两极

细胞缢裂，最终形成4个子细胞。

子细胞中染色体数目减少一半

2.植物细胞减数分裂的过程

植物细胞减数分裂的过程与动物细胞基本相似，也分为减数第一次分裂和减数第二次分裂，在间期染色体复制一次，经过两次分裂后染色体数目减半。

1.结合上述减数分裂过程回答以下问题：

（1）减数分裂过程中，染色体的数目减半发生在哪个分裂时期？

答案　减数第一次分裂末期。

（2）减数第二次分裂中还有同源染色体吗？

试分析原因。

答案　没有。

因为减数第一次分裂后，同源染色体已分离。

（3）减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么？

答案　减数第一次分裂发生了联会、同源染色体分离等现象；减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开，且没有同源染色体。

2.有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂既有共性也有区别，下面列出的变化中，它们分别具有其中的哪一些？

①DNA的复制

②姐妹染色单体分离

③同源染色体联会、交叉互换现象

④染色体的着丝点排列在赤道板上

⑤同源染色体分离

答案　有丝分裂具有①②④；减数第一次分裂具有①③⑤；减数第二次分裂具有②④。

知识整合　和有丝分裂相比，减数第一次分裂过程有同源染色体联会、四分体中的非姐妹染色单体间交叉互换、同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合的特殊现象，减数第二次分裂没有同源染色体。

不考虑交叉互换和突变，减数分裂产生的四个细胞染色体组成是“两两相同”的。

3.在减数第一次分裂中不出现的是（　　）

A.形成纺锤体

B.着丝点一分为二

C.非同源染色体的自由组合

D.同源染色体分离

答案　B

解析　减数第一次分裂前期形成纺锤体，后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合，A、C、D三项在减数第一次分裂都会出现。

而着丝点一分为二出现在减数第二次分裂后期，故选B项。

4.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

答案　D

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。

一题多变

（1）该细胞处于哪种分裂方式的哪个时期？

判断的理由是什么？

答案　该细胞处于减数第一次分裂的中期。

理由是有同源染色体联会形成的四分体，且四分体分布于赤道板上。

（2）该细胞中染色体、染色单体、四分体及DNA的数量分别是多少？

答案　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。

三、观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片

1.实验原理

（1）蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

（2）雄性蝗虫初级精母细胞的染色体数为2n＝23（22＋X），在同源染色体联会时，会观察到11个不同的四分体，X染色体单个存在。

2.实验过程

1.观察减数分裂实验时通常不选择雌性个体，原因是什么？

答案　

（1）雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。

（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。

2.结合下列内容，归纳细胞分裂图像的判断方法：

（1）前期：

染色体散乱排列在细胞中，无核膜、核仁。

①A1属于什么时期？

判断的依据是什么？

答案　A1为减数第二次分裂前期，因为没有同源染色体。

②A2属于什么时期？

判断的依据是什么？

答案　A2为减数第一次分裂前期，因为有同源染色体联会现象。

③A3属于什么时期？

判断的依据是什么？

答案　A3为有丝分裂，因为含有同源染色体，但是不联会。

（2）中期：

染色体排列在细胞中部。

①B1有什么特殊之处？

属于什么时期？

答案　B1同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂中期。

②B2和B3的着丝点都排列在赤道板上，如何区分？

答案　B2含有同源染色体，属于有丝分裂中期；B3无同源染色体，属于减数第二次分裂中期。

（3）后期：

染色体移向两极，动物细胞膜开始凹陷。

①C1和C2均含有染色单体，都为减数第一次分裂后期，细胞的名称分别是什么？

答案　C1细胞质均等分裂，是初级精母细胞；C2细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞。

②观察C3、C4、C5中移向一极的染色体，含有同源染色体的是哪个？

属于什么时期？

答案　C3有同源染色体，是有丝分裂后期。

③C4、C5属于什么时期？

分别是什么细胞？

答案　C4、C5无同源染色体，为减数第二次分裂。

C4细胞质均等分裂，是次级精母细胞或者第一极体；C5细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞。

知识整合　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。

5.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是（　　）

A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂

B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象

C.能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象

D.用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象

答案　D

解析　只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；桃花的雄蕊比雌蕊多，故用雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。

6.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细胞分裂前，细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2

答案　D

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，此细胞分裂前，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。

方法链接　“三看法”判定细胞的分裂图像

1.下列对一个“四分体”的描述，不正确的是（　　）

A.含有4个DNA分子

B.含有一对同源染色体

C.四分体中的姐妹染色单体之间可发生交叉互换

D.四分体的形成与DNA分子的复制有关

答案　C

解析　四分体是一对同源染色体，因为每条染色体含有2条姐妹染色单体，因此有4条染色单体，故称为四分体，故A、B正确；交叉互换发生在同源染色体上相邻的非姐妹染色单体之间，故C错误；姐妹染色单体是经过DNA复制得来的，故D正确。

2.经过减数第一次分裂后形成的细胞是（　　）

答案　D

解析　初级性母细胞经过减数第一次分裂后形成的细胞是次级