学年高中生物浙科版浙江专版必修二学案第二章 第一节 减数分裂中的染色体行为 Word版含答案.docx

1、学年高中生物浙科版浙江专版必修二学案第二章 第一节 减数分裂中的染色体行为 Word版含答案第一节减数分裂中的染色体行为1精(卵)原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子(卵细胞)。2同源染色体概念中“同”指的是形态大小相同；“源”指来源，两条染色体中一条来自父方，一条来自母方。3减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半。复制发生在减数第一次分裂前的间期，同源染色体配对发生在前期，同源染色体分离发生在后期，着丝粒分裂发生在后期。4染色体数量减半发生在第一次分裂结束时；后期染色体数量与体细胞相同，但该细胞中没有同源染色体。5一个精原细胞经减数分裂胞质均等分裂形

2、成四个等大的精细胞，再经变形而形成精子； 一个卵原细胞经减数分裂胞质不均等分裂形成一个卵细胞(大而富含营养)和三个极体。6对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 染色体 (1)染色体的结构图示：(2)染色体的类型(依据着丝粒的位置划分)： (3)染色体的主要成分：由DNA和蛋白质组成。(4)功能上：染色体是细胞核内遗传物质DNA的载体。(5)数量上：每种生物细胞核中染色体的形态和数目是相对恒定的。大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的；生殖细胞中则是成单存在的。1怎样表述染色体和染色质之间的关系？提示

3、：它们是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态。2识别染色体的标志有哪些方面？提示：同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的，它们是识别染色体的重要标志。1染色体与染色质染色体在间期以细丝状的染色质状态存在，有利于DNA分子的复制和有关蛋白质的合成；在分裂期以螺旋状的染色体状态存在，有利于染色体的平均分配和遗传物质的平均分配。在形态上有染色体与染色质的明显区分，其他情况下统称染色体，如染色体复制。2染色体、姐妹染色单体、着丝粒、DNA的关系(1)染色体的条数等于着丝粒数，有几个着丝粒就有几条染色体。(2)染色单体是染色体复制后，一个着丝粒上连接的两条相同的单体，这两条单体

4、被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。染色单体在S期形成，在前期显微镜下可见。(3)比较见下表： 项目图形着丝粒染色体姐妹染色单体DNA1个1条无1个1个1条2条2个3姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：由同一着丝粒连着的两条染色单体，如图中的a和a、b和b、c和c、d和d。(2)非姐妹染色单体：不同着丝粒连着的两条染色单体，如图中的a和b、a和c等。特别提醒(1)不管一个着丝粒是否含有染色单体，细胞中染色体的数目都是以着丝粒的数目来确定的。(2)存在染色单体的时期是S期染色体复制之后、后期着丝粒分裂之前的一段时期，如有丝分裂的前期、中期，整个减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期

5、、中期。减数分裂过程中的染色体行为1减数分裂的概念范围进行有性生殖的真核生物时期在原始生殖细胞发展成为成熟生殖细胞的过程中场所以动物为例：睾丸 () 或卵巢 ()特点染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次结果新产生的生殖细胞中，染色体数目减半 2减数分裂过程中的染色体行为(1)间期：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(分子水平)、染色体复制 (细胞水平)。(2)减数分裂第一次分裂：前期：同源染色体配对后形成四分体，在同源染色体的两条非姐妹染色单体之间常发生交叉互换。中期：配对的同源染色体排列在赤道面上。后期：同源染色体分离，分别移向细胞的两极；最终细胞两极都只有各对同源染色体中的一条；同时非同源

6、染色体发生自由组合。末期：胞质分裂形成两个子细胞，每个子细胞中染色体数只有母细胞的一半，且无同源染色体存在。(3) 减数分裂第二次分裂：前期：时间很短，每条染色体都有2条染色单体。中期：所有染色体的着丝粒排列在赤道面上。后期：着丝粒分裂，染色单体分开，染色体数目暂时加倍。末期：两个子细胞各自分裂，最终形成4个子细胞。1是不是所有的生物都能进行减数分裂？是不是有性生殖的生物的所有细胞都能进行减数分裂？提示：不是所有的生物都能进行减数分裂，只有有性生殖的生物才进行减数分裂。进行有性生殖的生物并非所有细胞都能进行减数分裂，只有原始的生殖细胞(动物的精原细胞、卵原细胞)才有可能进行减数分裂。2是否所有

7、的原始生殖细胞如精原细胞都进行减数分裂？减数分裂有细胞周期吗？提示：(1) 不是。精原细胞有的进行减数分裂产生精细胞，有的进行有丝分裂增加精原细胞的数量。(2)减数分裂没有细胞周期。3形态、大小相同的染色体是否一定是同源染色体？同源染色体是在什么时期配对和分开的？提示：(1)不一定，若一条来自父方，一条来自母方，则是同源染色体，否则不是。配对的两条染色体是同源染色体。(2)同源染色体的两两配对发生在前期；同源染色体的分开则发生在后期。4减数分裂中一个细胞内核DNA分子数比体细胞(2a)中数量减半是如何发生的？提示：减数分裂过程中一个细胞内核DNA分子数比体细胞中数量减半的时期是减数第二次分裂的

8、末期，原因是间期核DNA复制增倍(4a)，减数第一次分裂后细胞一分为二，使核DNA回到原来最初数量状态(2a)，减数第二次分裂细胞又一分为二，使核DNA减少到体细胞中数量的一半(a)。1减数分裂过程中几组概念的比较(1)同源染色体和非同源染色体：项目同源染色体非同源染色体核心概念减数分裂中能配对的染色体减数分裂中不能配对的染色体来源一条来自父方，一条来自母方可以相同也可不同形态大小一般相同 (但X、Y不相同)一般不同(着丝粒分裂的子染色体相同)图形说明1和2、3和4分别属于一对同源染色体1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体5和6不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体中

9、的两条染色单体分开后形成的两条一模一样(相同)的子染色体。(2)同源染色体与四分体：四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中配对后的一对同源染色体因含有4条染色单体被称为四分体。在有丝分裂过程中始终存在同源染色体，复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生同源染色体的配对，所以细胞中不存在四分体。概念之间的数量关系：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减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数为2n，核DNA数为2a)项目减数第一次分裂减数第二次分裂分裂前是否复制复制不复制起始细胞名称初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或第一极

10、体)染色体数目变化2nn(减半)n2nn(不变)核DNA数目变化4a2a(减半)2aa(减半)染色体主要行为染色体复制、同源染色体配对、四分体(交叉互换)、同源染色体分离、非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开同源染色体含有(n对)无(一般称0对)子细胞名称次级精(卵)母细胞(或第一极体)精细胞、卵细胞(或第二极体)3减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化(1)细胞中染色体数目和核DNA含量的变化规律：项目精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子前期、中期后期染色体数目2N2NN2NNN核DNA数目2a4a2a2aaa(2)减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线分析：在

11、间期DNA复制之前(AB段和ab段)和后期着丝粒分裂之后(FH和fh段)，染色体核DNA11。在间期完成DNA复制之后到后期着丝粒分裂之前(CF和cf段)，染色体核DNA12。各关键点变化的原因：BC段DNA复制； DE(de)段同源染色体分离；ff段着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。特别提醒(1)减数分裂过程中，染色体复制1次、细胞分裂2次、着丝粒分裂1次、染色体减半1次、DNA减半2次。(2)在减数分裂过程中，核DNA数量最大值为4N，而染色体数量最大值为2N。4减数分裂过程中染色体的行为(1)复制。实际上是核DNA复制加倍和有

12、关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。复制的结果是每条染色体含有两条并列着的姐妹染色单体(由一个共同的着丝粒相连)，并使核DNA数目加倍(2a4a)。(2)同源染色体配对，形成四分体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对(配对时每条染色体已复制但仍处于染色质状态，细丝状的非姐妹染色单体易交叉)，在配对的基础上，染色质高度螺旋化，形成在显微镜下能看到的两两配对的染色体，因每对同源染色体均含有四条染色单体，所以叫四分体。(3)交叉互换。在减数分裂的前期(四分体时期)往往发生同源染色体的两条非姐妹染色单体片段的交叉互换现象。(4)分离和组合。后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合(这是基因

13、分离定律和自由组合定律的细胞学基础)。(5)平均分配，数目减半。由于同源染色体分离，导致减数第一次分裂结束后，每个子细胞中染色体数目减半。(6)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。后期时着丝粒分裂，连在一个着丝粒上的两条姐妹染色单体分开，各成为一条子染色体，使染色体数目暂时加倍，后平分到子细胞中去。精子与卵细胞的产生1精子的产生2卵细胞的产生1某精原细胞内染色体数如下图所示，请绘图推演精细胞中的染色体的组成是怎样的？提示：2试用减数分裂中的染色体行为简单分析卵细胞和精子中染色体组合多样性的原因？提示：(1)同源染色体分离时的非同源染色体的组合是随机的。(2)同源染色体间非姐妹染色单体可发生交叉互换。

14、3减数分裂第一次分裂和第二次分裂在染色体方面最主要的区别是什么？后期初级精(卵)母细胞和后期次级精(卵)母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：(1)减数第一次分裂发生了同源染色体先配对后分离的现象，减数第二次分裂发生了着丝粒分裂、姐妹染色单体分开的现象。后期是同源染色体分离，后期则是姐妹染色单体分开。1精子与卵细胞形成过程比较项目精子卵细胞形成部位动物睾丸、植物花药动物卵巢、植物胚囊原始生殖细胞精原细胞(或小孢子母细胞)卵原细胞(或大孢子母细胞)细胞质的分裂与分配情况两次分裂都均等只有减数第二次分裂中第一极体均等分裂，其他分裂皆不均等分裂结果1个精原细胞4个精细胞(生殖细胞)

15、1个卵原细胞1个卵细胞(生殖细胞)3个极体(消失)是否变形需要变形不需变形相同点染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：a.染色体都是在减前的间期完成复制b减过程都发生同源染色体配对形成四分体、同源染色体分离c减过程都有着丝粒的分裂，姐妹染色单体的分开产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半2同源染色体的判断依据(1)据配对现象判断：细胞中有染色体两两配对现象时，说明细胞中一定含同源染色体。(2)据染色体数目判断：当正常细胞中染色体数目为奇数时，说明细胞中无同源染色体。(3)据染色体的形态和大小判断：一个细胞中的每条染色体在该细胞中均有一条形态、大小与之相同的染色体时，说明细胞中

16、可能存在同源染色体。3含n对同源染色体的精(卵)原细胞、生物体形成的配子(无交叉互换)精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞42种(多种情况)1个卵原细胞11种(多种情况)m个精原细胞4m2nm个卵原细胞m2n1个生物体2n特别提醒(1)一个精原细胞经过减数分裂可以形成四个等大的精细胞，经过变形形成四个两种染色体组成不同的精子，这四个精子染色体组成的特点是“由同一个次级精母细胞分裂来的两两相同”。(2)一个卵原细胞只形成一个一种卵细胞3个极体。极体中几乎没有细胞质，细胞质主要分配到卵细胞中，细胞质中贮存有大量的受精卵发育所需要的营养物质。(3)胞质均等分裂的不一定是精子形成过程，如后期

17、第一极体的胞质是均等分裂的；胞质不均等分裂一定是卵细胞形成过程。受精作用与减数分裂的意义 1配子中染色体组合多样性的原因(1)后期：同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。(2)前期：同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。2受精作用判断(1)受精时，精子全部进入卵细胞中。()(2)受精时，可发生多个精子与一个卵细胞结合的现象。()(3)受精的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。()(4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。()3减数分裂的意义(1)就有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定有重要作用。(2)减数分裂为生物的变异提供了

18、可能。1结合细胞膜的有关知识分析，精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的哪种成分有关，精子和卵细胞融合的过程体现了膜的什么特性？提示：精、卵细胞的相互识别与细胞膜表面的糖蛋白有关。二者相互融合体现了膜的流动性。2受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？试分析原因。提示：不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。3减数分裂和受精作用为什么可维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定？提示：经过减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比体细胞减少一半，而受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到体细

19、胞的染色体数目。1受精作用的细胞学基础(1)质膜的识别功能：一般来说，只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别，进行融合完成受精作用。(2)生物膜的流动性：使两性生殖细胞融合为一个受精卵。2有性生殖产生的后代呈现多样性的原因(1)配子中染色体组合具有多样性：后期非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。前期四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类增多。(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。3减数分裂与受精作用的意义有利于生物在自然选择中的进化；维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。其过程可用下图表示：

20、特别提醒受精卵的细胞核中的遗传物质(核DNA)一半来自父方，一半来自母方；但由于受精过程中精子的细胞质几乎不参与受精卵的形成，因此受精卵的细胞质中的遗传物质DNA几乎全来自母方。 以图示为载体，考查减数分裂中的基本概念例1关于右图的叙述不正确的是()A在前期时，与、与联会，形成两个四分体。B在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体C是一条染色体，包含两条染色单体和，它们通过一个着丝粒相连D细胞中含有两对同源染色体，其中和为一对同源染色体思路点拨精讲精析图中和为一对同源染色体，和也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝粒均位于赤道面两侧，表示处于减数第一次分裂中期；

21、在减数第一次分裂前期时，同源染色体两两配对，发生联会，形成四分体；在减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。答案B减数第二次分裂后期(如右图)移向两极的两条染色体虽然形态、大小相同，但却是由同一条染色体复制而来的(即来源相同)，因此不是同源染色体。1下面关于同源染色体的叙述中，正确的是()同源染色体一条来自父方，一条来自母方同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体同源染色体的形状和大小一般都相同在减数分裂中配对的两条染色体A BC D解析：选C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；由一条染色体复制

22、形成的两条姐妹染色单体，分开后成为两条染色体，它们的来源是相同的。以图示为载体，考查减数分裂的过程例2下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是()A BC D思路点拨精讲精析根据细胞中染色体行为的变化可判断处于后期，此时染色体的着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，在纺锤丝的牵引下移向两极且无同源染色体；处于后期，此时细胞中同源染色体分开；处于前期，此时细胞中同源染色体配对，形成四分体；是减数第一次分裂产生的次级精母细胞，处于前期；处于末期，细胞分裂完成，产生了四个生殖细胞；处于中期，此时细胞中同源染色体成对地排列在细胞的赤道面上，可得出这些细胞的分裂顺序为。答案D(1)减

23、数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。(2)减数第一次分裂分开的是同源染色体，第二次分裂分开的是姐妹染色单体。(3)第一次分裂导致染色体数减半，第二次分裂前后染色体数未变(相当于一次有丝分裂)。两次分裂都导致DNA数减半。2处于下列各时期的细胞中既含同源染色体，又含染色单体的是()后期前期有丝分裂后期有丝分裂中期中期 后期A B C D解析：选C后期同源染色体分离，形成的子细胞内不再存在同源染色体，故无同源染色体；染色体复制后，同一个着丝粒上连着两条染色单体，当着丝粒分裂后染色单体分开形成染色体，着丝粒在有丝分裂后期或后期分裂，故不存在

24、染色单体，既含同源染色体，又含染色单体的是。以柱形图为载体，考查减数分裂过程中染色体数目与DNA分子数目的变化例3下图中甲丁为某动物(染色体数2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例，关于此图叙述错误的是() A代表染色单体 B甲所处阶段发生基因的自由组合C甲丁中DNA的数量比是4221 D丁图可表示有丝分裂后期思路点拨精讲精析由图中数量变化关系可知：代表染色体，代表染色单体，代表DNA；甲表示减时期，故在甲阶段可发生基因的自由组合；由图中可知甲丁中DNA的数量比为4221；丁中染色体数和DNA数都是n，无染色单体，染色体数是体细胞中染色体数的一半，应该是减结束时

25、，而有丝分裂后期染色体数和DNA数都是4n。答案 D减数分裂过程中各时期一个细胞内染色体、核DNA、染色单体的数量变化(设正常体细胞染色体数为2N，核内DNA含量为2a)项目减数分裂间期减数分裂减数分裂前期中期后期末期前期中期后期末期染色体数2N2N2N2N2NNNN2N2NN核DNA含量2a4a4a4a4a4a2a2a2a2a2aa染色单体数04N4N4N4N4N2N2N2N00(1)染色单体消失在后期，此时开始染色单体数为零。(2)处于后期的细胞中，染色体数DNA分子数。(3)处于减数分裂前的间期的G2期、前期中期时，染色体DNA染色单体122。3下图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化

26、相对值。下列有关ac段(不含a、c点)的叙述正确的是() A细胞中始终存在染色单体B细胞中始终存在同源染色体C细胞中染色体和核DNA数之比由12变为11D此时期表示初级精(卵)母细胞解析：选A据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此该虚线应表示减数分裂过程中DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中Oa表示减数分裂的间期，b为减数第一次分裂末期，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，bc段处于次级性母细胞阶段，无同源染色体，c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。ac段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，并且染色体和核DNA数之比一直为12。以过程图为载体，考查精子与

27、卵细胞的产生例4动物的卵细胞形成过程如下图所示，请据图回答：(1)该过程发生的场所是_。(2)是_细胞，有染色单体_条，四分体_个。用中的数字表示该细胞分裂时，一定要分离的染色体是_；在该分裂过程中，非同源染色体的组合是_。(3)指出下列过程各发生在减数分裂的哪个时期，并在括号内注明相应的序号。同源染色体配对：_。同源染色体分离：_。染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开_。思路点拨精讲精析染色体的复制发生在减数第一次分裂前的间期，同源染色体的分开发生在后期，而后期则完成了着丝粒的分裂，使染色体数目暂时加倍。本题重在考查卵细胞的形成过程，在解本题时常遇到的错误是混淆卵细胞与精子的形成过程，混淆减数分裂各个阶段的特点及DNA、染色体数目的变化。可见，要正常解答本题应该对减数分裂各阶段的特点及分裂过程中DNA、染色体的变化趋势记忆深刻。答案(1)卵巢(2)初级卵母821和2、3和41和3、2和4或1和4、2和3(3)前期 后期 后期精子与卵细胞形成过程中有关细胞的判断判断规律：4下面为某高等哺乳动物体内五个不同细胞分裂时期的图像。下列说法不正确的是()A图中DNA数目是染色体数目二倍的细胞为乙、丙、戊，不含染色单体的细胞为甲、丁B从图丁可确定该动物一定是雄性个体，其体细胞内的染色体数目为4条C图中含有同源染色体的细胞是甲、乙、丙、戊，含有