学年高一生物人教版必修二学案第2章 第1节 减数分裂和受精作用 第1课时 减数分裂 Word版含答案.docx

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学年高一生物人教版必修二学案第2章第1节减数分裂和受精作用第1课时减数分裂Word版含答案

第1课时　减数分裂

一、减数分裂的概念

二、精子、卵细胞的形成过程

【记忆技法】　精子形成过程

精原略增复并列，同源联会四分体；

两两并列赤道板，数目减半向两极。

次级精母再分裂，染色单体相分离；

数目同前四细胞，复杂变形四精子。

三、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1．在低倍镜下观察装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

2．先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞。

3．再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。

4．绘制减数分裂不同时期的细胞简图。

重点聚焦

1．什么是减数分裂？

2．配子的形成为什么必须经过减数分裂？

3．减数分裂是怎样进行的？

[共研探究]

　观察细胞中染色体模式图，结合教材回答下列问题：

1．同源染色体和非同源染色体

（1）同源染色体：

减数分裂中配对的两条染色体，其形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

如图1中的1和2为一对同源染色体，3和4为一对同源染色体。

（2）非同源染色体：

形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。

1和3或1和4或2和3或2和4是非同源染色体。

2．联会和四分体

（1）联会：

减数第一次分裂过程中（前期）同源染色体两两配对的现象。

（2）四分体：

①联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。

图1中含有两个四分体，其中1、2形成一个四分体，3、4形成一个四分体。

②四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

（3）联会和四分体的关系（如图2所示）

3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体

（1）姐妹染色单体：

同一着丝点连着的两条染色单体。

如图1中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

（2）非姐妹染色单体：

不同着丝点连接着的两条染色单体。

如图1中的a和b（b′）、a′和b（b′）等。

4．相关数量关系

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＝8条脱氧核苷酸链。

[总结升华]

染色（单）体、DNA、同源染色体数目的判断方法

1．确定染色体数

（1）若以有丝分裂或减数分裂图示形式出现，可根据“着丝点数＝染色体数”来确定。

（2）若已知体细胞染色体数，判断其他各时期染色体数。

有丝分裂只有后期染色体暂时加倍，其他各时期与体细胞染色体数一致。

若是减数分裂，则减数第二次分裂后期时与体细胞染色体数一致，减数第一次分裂之后染色体数目为体细胞的一半（减数第二次分裂后期，着丝点分开，染色体暂时加倍）。

2．确定染色单体数

（1）染色单体出现在复制后，着丝点分开前这段时期，染色单体数＝染色体数×2。

（2）在DNA复制前和着丝点分裂后的时期，染色单体数为零。

3．确定DNA数

（1）有染色单体时，DNA数＝染色单体数。

（2）无染色单体时，DNA数＝染色体数。

4．确定同源染色体数

（1）有丝分裂全过程都有同源染色体。

（2）减数第一次分裂后，受精作用前无同源染色体，其他各时期均含同源染色体。

（3）同源染色体的对数等于染色体数的一半。

5．确定四分体数

只有减数第一次分裂前期同源染色体联会时才有四分体，四分体数＝同源染色体的对数。

如图所示：

【易错易混】

（1）大小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，如着丝点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。

[对点演练]

1．某动物的精子中有16条染色体，则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是（　　）

A．32、16、64、64、128　　　　B．32、8、32、64、128

C．16、8、32、32、64D．16、0、32、32、64

解析：

选A　精子是精原细胞经过两次分裂得到的，其染色体数目是精原细胞的一半，因此精原细胞中有16对同源染色体；初级精母细胞是精原细胞复制产生的，1条染色体含2条染色单体，2个DNA分子，4条DNA单链。

[共研探究]

1．观察教材P17图2－2“哺乳动物精子的形成过程图解”，回答下列问题：

（1）减数第一次分裂前的间期，染色体进行复制，染色体数目不发生变化，一条染色体有两条姐妹染色单体。

（2）减数第一次分裂的末期，同源染色体分离并分别进入两个子细胞中，染色体数目减半。

（3）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相同，形态结构不同。

因为初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。

（5）减数分裂过程中，由于同源染色体分离，1个精原细胞产生两种类型的精子。

2．观察卵细胞形成过程示意图，思考下列问题：

（1）卵细胞的形成场所是卵巢。

（2）写出图中各种细胞的名称：

a.卵原细胞，b.初级卵母细胞，c.极体，d.次级卵母细胞，e.极体，f.卵细胞。

（3）卵细胞形成过程中，细胞质都是不均等分裂吗？

提示：

不是。

卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时，细胞质都是不均等分裂，但极体分裂时，细胞质是均等分裂的。

3．试从染色体的行为、数目变化角度，比较精子和卵细胞形成过程中的相同点。

提示：

（1）行为变化：

①染色体复制；②联会、形成四分体、交叉互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

（2）数目变化：

①减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目减半；②减数第二次分裂形成的子细胞中染色体数目不变。

4．根据精子、卵细胞形成过程中染色体的变化特点，分析核DNA、染色体数目变化规律，完成下列问题。

（1）假设体细胞的染色体数为2N，核DNA分子数为2C，填表分析它们在精子和卵细胞形成过程中的数目变化。

时期

间期

减数第一次分裂

减数第二次分裂

生殖细胞

前期

中期

后期

前期

中期

后期

染色体

2N

2N

2N

2N→N

N

N

N→2N

N

核DNA

2C→4C

4C

4C

4C→2C

2C

2C

2C

C

（2）依据上表数目变化，用坐标图形式画出染色体、核DNA数目变化曲线。

提示：

[总结升华]

1．减Ⅰ和减Ⅱ过程的比较（假设体细胞内染色体数为2N）

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

染色体间期

是否复制

复制

不复制

分裂过程中

细胞名称

性原细胞→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）

着丝点变化

不分裂

分裂

染色体数目

变化

2N→N（减半）

N→2N→N

DNA数目变化

2N→4N→2N

2N→N（减半）

染色体主要

行为

有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合

着丝点分裂，染色单体分开

染色单体

无（0）→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区别

精子的形成过程

卵细胞的形成过程

相同点

染色体的行为变化相同：

即在间期染色体复制，在减数第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第一次分裂结束后染色体数目减半；减数第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离

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

[对点演练]

2．判断正误

（1）减数分裂过程中染色体数目减半的根本原因是减数第一次分裂过程中同源染色体的分离。

（　　）

（2）在减数第一次分裂前期，联会的同源染色体一定一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小一定相同。

（　　）

（3）减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向两极的染色体互为同源染色体。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）×　（3）×

3．在减数第一次分裂过程中，染色体变化的顺序是（　　）

①同源染色体分离　②染色体分配到两个细胞中　③联会　④交叉互换

A．③④①②　　　　　　　B．①③④②

C．③①②④D．①③②④

解析：

选A　减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会、后分离。

[共研探究]

1．如图表示细胞分裂的不同时期，请把细胞分裂图像与所对应的时期用线连接起来。

2．图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数目比的变化关系；图2表示某动物细胞不同分裂时期的图像。

请据图分析作答：

（1）由图1得：

BC段形成的原因是DNA复制，DE段形成的原因是着丝点分裂。

（2）由图2得：

①丙、丁细胞处于图1中的CD段。

②具有同源染色体的是甲、乙、丙细胞，乙细胞中的a和a′是一对同源染色体。

③丙细胞含有8条染色单体，该细胞处于减数第一次分裂后期。

④丁细胞的名称为次级精母细胞，若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换（基因重组）或基因突变。

[总结升华]

1．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

（1）变化曲线

（2）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在间期DNA复制之前（AB段和ab段）和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后（FH段和fh段），染色体∶DNA＝1∶1。

③在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前（CF段和cf段），染色体∶DNA＝1∶2。

④BC（bc）段表示间期DNA（染色体）的复制，DNA含量加倍，但是染色体数目不变。

⑤DE（de）段表示减数第一次分裂结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内DNA和染色体数目均减半。

⑥ff′段表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是DNA含量不变。

⑦H（h）点表示减数第二次分裂结束后，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。

2．细胞分裂图像鉴别

（1）常见的前期、中期、后期的分裂图像（以2N＝4为例）比较

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，每条染色体含2条姐妹染色单体

有同源染色体，且有联会和四分体，每条染色体含2条姐妹染色单体

无同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体

中期

有同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体

有同源染色体，四分体排列在赤道板两侧，每条染色体含2条姐妹染色单体

无同源染色体，染色体的着丝点排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体

后期

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均有同源染色体

同源染色体分开，每条染色体含2条姐妹染色单体，每一极细胞中均无同源染色体

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均无同源染色体

（2）鉴别图像的常用方法

【方法技巧】　分裂图像的判断

（2）根据细胞质分配判断细胞类型

[对点演练]

4．如图为同一生物不同分裂时期的细胞示意图，下列说法不正确的是（　　）

A．图①中含有四对同源染色体，不含姐妹染色单体

B．图②中染色体数目等于正常体细胞中染色体数目的一半

C．图③中染色体、染色单体、核DNA的数目之比为1∶2∶2

D．若发生染色体的交叉互换，等位基因的分离也可发生在图④中

解析：

选B　图②处于减数第一次分裂中期，此时含有的染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等。

1．下列关于减数分裂的叙述，正确的是（　　）

①减数分裂包括两次连续的细胞分裂　②在次级精母细胞中存在同源染色体　③着丝点在减数第一次分裂后期一分为二　④减数分裂的结果是染色体数减半，DNA分子数不变　⑤同源染色体分离，导致染色体数目减半　⑥联会后染色体复制，形成四分体　⑦染色体数目减半发生在减数第二次分裂末期

A．①②③　　　　　　　　B．④⑤⑥

C．①⑤D．⑥⑦

解析：

选C　次级精母细胞中，不存在同源染色体，②错误；着丝点在减数第二次分裂后期分裂，③错误；减数分裂的结果是染色体数、DNA数均减半，④错误；染色体在间期复制，⑥错误；染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期，⑦错误。

2．在初级精母细胞中不可能出现的染色体行为是（　　）

A．联会B．交叉互换

C．同源染色体分离D．着丝点分裂

解析：

选D　着丝点分裂属于次级精母细胞中的染色体行为，发生在减数第二次分裂后期。

3．如图甲表示某精子，图乙中不属于该精子形成过程中细胞图像的是（　　）

解析：

选B　B中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此B不属于该精子形成过程中的细胞图像。

4．如图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞，请据图回答下列问题：

（1）图甲表示________细胞，处于________期，有______条染色单体，分裂产生的子细胞名称是________________________________________________________________________。

（2）图乙表示________期细胞，有________对同源染色体，产生的子细胞名称是________。

（3）图丙处于____________期，名称是__________，有________对同源染色体。

（4）在方框中画出图甲细胞最终产生的生殖细胞染色体的组成图。

解析：

（1）图甲中发生细胞质不均等分配，且包含同源染色体，可以确定细胞处于减数第一次分裂后期，细胞名称是初级卵母细胞，其产生的细胞中体积小的为极体，体积大的为次级卵母细胞。

（2）图乙中着丝点分裂，且细胞的两极均有成对的同源染色体，可确定是体细胞有丝分裂后期图像，含4对同源染色体。

（3）图丙中无同源染色体，且无姐妹染色单体，细胞质均等分配，又由图甲可知该动物为雌性个体，所以图丙为极体，处于减数第二次分裂后期。

（4）图甲减数第一次分裂产生的次级卵母细胞染色体组成如图1所示，再经减数第二次分裂产生的卵细胞内染色体组成如图2所示。

答案：

（1）初级卵母　减数第一次分裂后　8　极体和次级卵母细胞　

（2）有丝分裂后　4　体细胞　（3）减数第二次分裂后　极体　0　

（4）如图

【基础题组】

1．为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是（　　）

①蚕豆的雄蕊　②桃花的雌蕊　③蝗虫的精巢　④小鼠的卵巢

A．①②　　　　　　　　　B．③④

C．①③D．②④

解析：

选C　要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程且进行减数分裂的细胞数量多。

蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢中的细胞能够完整地进行减数分裂且数量多；而桃花的雌蕊和动物的卵巢中进行减数分裂的细胞数量很少，并且减数分裂过程不完整，不易观察到。

2．下列关于减数分裂的叙述，正确的是（　　）

A．同源染色体经过复制形成了四分体

B．相对于正常体细胞而言，染色体数目减半发生在减数第一次分裂，DNA分子数目减半发生在减数第二次分裂

C．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期

D．1个四分体含有4条染色体

解析：

选B　减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，A错误；减数分裂形成的生殖细胞不能连续分裂，所以减数分裂没有细胞周期，C错误；1个四分体含有2条染色体。

3．人的一个精原细胞在减数分裂中可形成23个四分体，则在减数第一次分裂中期的细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数分别是（　　）

A．46、92、92B．46、0、46

C．23、46、46D．92、92、92

解析：

选A　23个四分体即23对同源染色体，有46条染色体，92条染色单体，92个DNA分子。

减数第一次分裂时着丝点未分裂。

4．若观察到一个动物细胞正处于染色体两两配对阶段，你认为正确的判断是（　　）

A．该细胞可能来自肝脏

B．此时细胞的染色体上含有染色单体

C．此时细胞中的染色体数和DNA分子数均为体细胞的两倍

D．染色单体的形成和染色单体变成染色体发生在同一个细胞中

解析：

选B　染色体两两配对发生在减数第一次分裂前期，每一条染色体都含有两条染色单体，染色体的数量没有改变，此时的细胞是初级性母细胞；染色单体变成染色体是减数第二次分裂后期，那时的细胞是次级性母细胞。

5．以下细胞中既含有同源染色体，又含有染色单体的是（　　）

①有丝分裂中期细胞　②有丝分裂后期细胞　③减数第一次分裂中期细胞　④减数第二次分裂中期细胞　⑤减数第一次分裂后期细胞　⑥减数第二次分裂后期细胞

A．①③⑤B．②③④

C．①③④D．④⑤⑥

解析：

选A　有丝分裂后期及减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失；减数第二次分裂中期虽有染色单体，但不含同源染色体。

6.如图表示某高等动物细胞（2N）在分裂过程中某一时期的染色体（a）、染色单体（b）、DNA（c）三者之间的数量关系，此时细胞内不可能发生（　　）

A．染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极

B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N

C．同源染色体联会，四分体内非姐妹染色单体交叉互换

D．无同源染色体联会，染色体着丝点排列在赤道板上

解析：

选B　图示表明此时细胞内的每条染色体都是由两条姐妹染色单体通过着丝点结合在一起组成的。

对于染色体数目为2N的高等动物细胞而言，如果存在于细胞中某一极的染色体数为2N，则此时染色体的着丝点已经分裂，姐妹染色单体已经分开，不可能存在图示的数量关系。

7．某动物体细胞中的染色体数为2N，将该动物的精巢切片置于显微镜下，观察到的细胞中染色体数目可能是（　　）

A．N和2NB．2N和3N

C．N、2N和4ND．2N、3N和4N

解析：

选C　精巢中的细胞有些进行有丝分裂，有些进行减数分裂。

有丝分裂过程中，染色体数目可能为2N或4N；减数分裂过程中，染色体数目可能为2N或N。

所以共有三种可能，即4N、2N和N。

8．在减数分裂的整个过程中，细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体数减半次数、DNA分子数减半次数依次是（　　）

A．1、2、2、1、2B．1、1、1、2、1

C．2、1、1、2、1D．2、1、1、1、2

解析：

选D　减数分裂过程中染色体复制1次，细胞分裂2次，着丝点分裂1次，染色体数减半1次，DNA分子数减半2次。

【能力题组】

9．动物卵细胞形成与精子形成的不同点是（　　）

①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂　②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞　③一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞　④卵细胞不经过变形阶段　⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等　⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半

A．②④⑤B．①③⑤

C．②③⑥D．①④⑥

答案：

A

10．图中甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞（2N）进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞。

请判断b、c、d依次代表（　　）

A．DNA分子、染色体、染色单体

B．染色体、DNA分子、染色单体

C．DNA分子、染色单体、染色体

D．染色单体、染色体、DNA分子

解析：

选A　据图分析，甲、丁中d的数量为零，细胞进行减数分裂过程中只有染色单体的数目有可能为零，因此，d为染色单体。

乙、丙中的b为c的两倍，在细胞的减数分裂过程中，DNA分子数有可能为染色体数的两倍，因此b应为DNA分子，c应为染色体。

11．下面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①②③细胞中染色体与DNA的数目比均为1∶2

B．细胞①②③⑤产生的子细胞中均有同源染色体

C．图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①

D．④细胞中染色体与DNA的数目比为1∶1

解析：

选D　①为有丝分裂后期图像，有同源染色体，且染色体与DNA的数目比为1∶1，其与③产生的子细胞均为体细胞，有同源染色体；②为减数第一次分裂后期图像，有同源染色体，染色体与DNA的数目比为1∶2，其产生的子细胞为次级精母细胞，无同源染色体；③为有丝分裂中期图像，有同源染色体，染色体与DNA的数目比为1∶2；④为减数第二次分裂后期图像，染色体与DNA的数目比为1∶1；⑤为分裂间期图像，其可以是有丝分裂间期也可以是减数第一次分裂前的间期，其产生的子细胞可以为体细胞，也可以为配子，若⑤表示有丝分裂间期，则表示有丝分裂的细胞及分裂顺序是⑤→③→①。

12.（2016·荆州高一检测）向某动物卵巢中注射含3H的脱氧核苷酸后，检测细胞在减数分裂和有丝分裂过程中染色体的放射性变化。

如图为处于不同分裂时期的细胞示意图，有关叙述不正确的是（　　）

A．甲、乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性

B．丙细胞中有2条染色体具有放射性

C．三个细胞中均含有2个染色体组

D．丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞

解析：

选B　根据DNA分子复制的特点可知，复制后形成的子代DNA分子均具有放射性，甲、乙、丙细胞中DNA分子都已经完成复制；由题图可知，甲、乙、丙细胞中均含有2个染色体组；丙细胞是次级卵母细胞，正常情况下，产生的两个子细胞的基因型相同，但若间期发生基因突变或减数第一次分裂前期发生交叉互换，产生的两个子细胞的基因型可能会不同。

13.如图是雌性动物的一个细胞，请据图回答下列问题：

（1）图中细胞的名称是________，处在减数分裂的________（填具体时期）。

（2）图中有________对同源染色体，它们是__________________________________。

（3）形成配子时，非同源染色体有________种组合的可能性。

而一个这样的细胞，最后实际只能产生________种配子。

（4）发生交叉互换时，a可能与________交换片段，增加配子种类的多样性。

解析：

（1）由图可知，A与B联会，C与D联会，说明细胞正处于减数第一次分裂的四分体时期，细胞名称为初级卵母细胞。

（2）图中有两对同源染色体，分别是A和B，C和D。

（3）该细胞分裂时，非同源染色体自由组合，可以有A与C、B与D或A与D、B与C四种组合。

如果只有一个初级卵母细胞，最后只形成一种卵细胞，即上述四种组合中的一种。

（4）同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可增加配子种类的多样性。

答案：

（1）初级卵母细胞　四分体时期（减数第一次分裂前期）　

（2）两　A和B、C和D　

（3）四　一　（4）b或b′

14.如图甲、乙、丙表示某二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量的变化。

请回答相关问题：

（1）图中ab段上升的原因相同，均是____________________________________。

（2