2020-2021学年第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一 减数分裂第1课时导学案及答案

这是一份2020-2021学年第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一 减数分裂第1课时导学案及答案，共15页。学案主要包含了精子的形成过程，卵细胞的形成过程，减数分裂概念的理解等内容，欢迎下载使用。
第1节　减数分裂和受精作用第1课时　减数分裂课标内容要求核心素养对接阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。1．生命观念：理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律。2．科学思维：归纳总结各概念之间的关系。一、精子的形成过程1．场所：睾丸。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：在减数分裂过程中，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四条染色单体，叫作四分体。4．过程(1)减数分裂前间期：DNA复制和有关蛋白质的合成。(2)减数分裂过程①减数分裂Ⅰ前期：同源染色体联会形成四分体；同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段　中期：联会的同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都依附在纺锤丝上　后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极②减数分裂Ⅱ二、卵细胞的形成过程1．形成场所：卵巢。2．形成过程三、减数分裂概念的理解判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)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。 (　　)3．减数分裂过程中，配对的染色体一定是同源染色体。 (　　)4．精子所含染色体数与次级精母细胞相同。 (　　)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。                             (　　)6．一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。                             (　　)提示：1．√2．×　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．√4．×　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二倍。5．×　姐妹染色单体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。6．×　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。　减数分裂的相关概念辨析甲　　　　　　　　乙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。如图乙中A和B构成一个四分体，C和D构成一个四分体1．四分体、同源染色体、染色单体与DNA分子之间存在何种数量关系？提示：1个四分体＝1对同源染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。2．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。1．下列关于同源染色体与四分体的叙述，正确的是  (　　)A．两条染色体复制后形成一个四分体B．一对同源染色体就是一个四分体C．同源染色体联会后形成四分体D．X染色体和Y染色体不是同源染色体C　[四分体是指联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体。选项A中两条染色体不一定是同源染色体，选项B中的一对同源染色体不一定经过联会，选项D中X染色体和Y染色体是同源染色体。]2．如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图，下列相关叙述不正确的是(　　)a　　　　　　　b　　　　　　　cA．a、b、c细胞中都有2条染色体，且都有染色单体B．a、b、c细胞中都有1对同源染色体C．c细胞中有1个四分体D．a细胞中有2个核DNA分子，b、c细胞中均有4个核DNA分子A　[a、b、c细胞中都有2条染色体，其中a细胞不含染色单体，b和c细胞都含有染色单体，A错误。]　精子和卵细胞的形成过程及比较1．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程的比较(假设体细胞内染色体数目为2N)项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ分裂过程中细胞名称初级性母细胞→次级性母细胞(或极体)次级性母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞(或极体)着丝粒变化不分裂分裂染色体数目变化2N→N(减半)N→2N→N核DNA数目变化2N→4N→2N2N→N(减半)染色体主要行为有联会现象；四分体中的非姐妹染色单体交换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色单体有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体有(N对)无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主要是不均等分裂子细胞数目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)是否变形是否相同点染色体的行为变化相同：在减数分裂前染色体复制，在减数分裂Ⅰ时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂Ⅰ结束后染色体数目减半；减数分裂Ⅱ时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开如图甲、乙、丙是三种处于减数分裂过程中的细胞，完成有关问题：甲　　　　乙　　　 丙(1)图甲细胞的名称是什么？请写出判断理由。提示：初级精母细胞；该细胞同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期，而细胞质均等分裂。(2)图乙细胞中含有多少对同源染色体？子细胞的名称是什么？提示：0；极体和卵细胞。(3)图丙细胞得到的子细胞的名称是什么？提示：精细胞或极体。1．如图为高等动物细胞的分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)甲　　　　乙　　　　　丙A．甲一定为次级精母细胞B．乙一定为初级精母细胞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B　[甲处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体；乙处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂，是初级精母细胞；丙处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞；丙中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条染色体。]2．(不定项)下列哪几项是动物卵细胞形成与精子形成的不同之处(　　)A．一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞B．一个次级卵母细胞形成一个卵细胞，一个次级精母细胞形成两个精细胞C．卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子D．染色体复制的时期不同ABC　[一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个(第一)极体，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞，A符合题意；一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个(第二)极体，一个次级精母细胞形成两个精细胞，B符合题意；卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子，C符合题意；减数分裂时，染色体复制的时期相同，都是减数分裂前的间期，D不符合题意。]　细胞分裂图像的判断和曲线分析1．鉴别细胞分裂图像的常用方法(1)前期的鉴别 (2)中期的鉴别 (3)后期的鉴别2．减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化(如图)曲线分析(1)染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量已加倍。(2)在DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH段和f′h段)，染色体∶核DNA＝1∶1。(3)在完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF段和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。(4)BC(bc)段表示DNA(染色体)的复制，核DNA含量加倍，但是染色体数目不变。(5)DE(de)段表示减数分裂Ⅰ结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内核DNA和染色体数目均减半。(6)ff′段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是核DNA含量不变。(7)H(h)点表示减数分裂Ⅱ结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中。1．如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像。①　　　②　　　③　　　④　　　⑤⑥　　　⑦　　　⑧　　　⑨　　　⑩其中一定属于减数分裂的有哪些？提示：③④⑤⑧⑨⑩。2．如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化图，据图回答下列问题：(1)试分析AE段、FK段分别发生的分裂方式。提示：分析曲线变化可知，AE段核DNA分子数一次加倍一次减半，应包含有丝分裂过程，FK段核DNA分子数一次加倍，连续两次减半，应包含减数分裂过程。(2)CD段和GH段的染色体数都相等吗？说明理由。提示：不都相等。CD段包括有丝分裂前、中、后期，细胞内染色体数目为8条或16条，GH段为减数分裂Ⅰ，细胞内染色体数目为8条。1．研究人员对某哺乳动物细胞分裂中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1和图2为其细胞分裂两个不同时期的示意图(仅示部分染色体)，图3表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA分子的数目比。下列叙述正确的是(　　)图1　　　图2　　　　　图3A．图1细胞为处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞B．若图2细胞来自图1细胞，则其产生的子细胞是卵细胞和极体C．图3中B→C的原因是DNA复制，E→F的原因是膜向内凹陷缢裂D．图1细胞处于图3中的CE段，图2细胞处于图3中的FG段B　[分析图1，细胞中同源染色体正在分离，且细胞质不均等分裂，所以为处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，A错误；分析图2，细胞中不含同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，所以处于减数分裂Ⅱ中期，若图2细胞来自图1细胞，根据染色体组成可判断为次级卵母细胞，其产生的子细胞是卵细胞和极体，B正确；图3中B→C的原因是DNA复制，E→F的原因是着丝粒分裂，C错误；图1细胞处于图3中的CE段，图2细胞也处于图3中的CE段，D错误。]2．图1表示含有两对同源染色体的动物组织切片显微图像，图2表示该动物细胞分裂过程中不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系。分析回答：图1图2(1)图1中，含有同源染色体的细胞是________。细胞②的名称为____________。(2)图2中，________(填字母)表示染色单体数。图1中的细胞________(填序号)处于图2中的甲时期。(3)在图2中丙处绘出细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。[解析]　由图可知，细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，细胞②处于减数分裂Ⅱ后期，细胞③处于减数分裂Ⅱ前期，细胞④处于有丝分裂中期。(1)进行有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞含有同源染色体。细胞②中无染色单体，细胞质不均等分裂，故细胞②表示次级卵母细胞。(2)图2中，只有b的数目可以为0，所以b表示染色单体数目；甲的染色体、染色单体和核DNA分子数目分别为4、8、8，则图1中的①④处于图2中的甲时期。(3)细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数分别为2、0、2。[答案]　(1)①④　次级卵母细胞　(2)b　①④　(3)如图所示：雄蜂是直接由未受精的卵细胞发育而来的，体细胞含有16条染色体(n＝16)。雌蜂是由受精卵发育而来的，体细胞含有32条染色体(2n＝32 )。卵细胞是经正常的减数分裂而来，雄蜂体细胞中染色体数目只有正常数目的一半，雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子。如图是雄蜂形成精子的过程图解：通过雄蜂形成精子的过程图分析可知，经减数分裂Ⅰ仅形成一个次级精母细胞，经减数分裂Ⅱ仅形成一个精子，与教材中哺乳动物精子形成过程相比较，从而归纳出其不同点。1．据图判断：雄蜂在形成精子的过程中，存在同源染色体的行为变化吗？说明理由。(科学思维)提示：不存在。因为雄蜂是直接由卵细胞发育而来的，体细胞中不含同源染色体，所以在进行减数分裂Ⅰ时，不存在同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。2．据图描述雄蜂产生精子的过程和人体产生精子过程的两个不同点。(科学思维)提示：(1)雄蜂减数分裂Ⅰ后期，没有同源染色体的分离，只产生一个次级精母细胞；人体减数分裂Ⅰ后期，有同源染色体的分离，产生两个次级精母细胞。(2)雄蜂中次级精母细胞进行减数分裂Ⅱ后期时，细胞质不均等分裂，且最终只产生一个精细胞；人体中次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，且最终产生4个精细胞。[课堂小结]知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1.减数分裂的特点是染色体在减数分裂前复制一次，而细胞分裂两次，导致染色体数目减半。2.精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精细胞。3.减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生交换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。4.减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。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.卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。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经常发生交换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　[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)可能发生交换，C错误。]2．如图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它可能属于下列何种细胞(　　)A．肝细胞　 B．初级卵母细胞C．第一极体 D．卵细胞C　[肝细胞含有同源染色体，而该细胞不含同源染色体，A错误；初级卵母细胞含有同源染色体，而该细胞不含同源染色体，B错误；该细胞不含同源染色体，应该处于减数分裂Ⅱ，可能是极体，C正确；该细胞中着丝粒还未分裂，说明减数分裂还未结束，因此该细胞不可能是卵细胞，D错误。]3．下图表示某动物的精子形成过程，以下叙述错误的是(　　)A．①过程为精原细胞的有丝分裂B．②过程中进行了染色体复制C．③过程中染色体数目加倍D．④过程为减数分裂ⅡC　[③表示减数分裂Ⅰ，染色体数目减半，C错误。]4．在不考虑交换的情况下，基因型为Aa的1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，其中3个极体的基因型可能是(　　)①　　　②　　　　③　　　　 ④A．①或② B．①或③C．②或④ D．②或③C　[在不考虑交换的情况下，基因型为Aa的1个卵原细胞经减数分裂，如果形成的卵细胞基因型是A，则另外三个极体的基因型分别是A、a、a，即如图②；如果形成的卵细胞基因型是a，则另外三个极体的基因型分别是a、A、A，即如图④，C正确。]5．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：甲　　　　　乙　　　　　 丙(1)甲、乙、丙三图均是细胞分裂的后期，其中甲图处于________，乙图处于________，丙图处于________。(2)根据图________分析可知该动物为雄性动物，理由是________________________________________。(3)甲、乙、丙三图细胞内均含有同源染色体的是____________；细胞内核DNA数相同的是________。[解析]　(1)甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，乙细胞处于有丝分裂后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期。(2)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)甲、乙细胞含有同源染色体。甲含有4条染色体(每条染色体含有两条姐妹染色单体)，含8个DNA分子，乙含有8条染色体，8个DNA分子，丙含有4个DNA分子。因此细胞内DNA数相同的是甲、乙。[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