2020-2021學年高中生物 第一章 遺傳的細胞基礎 1.1 減數(shù)分裂產(chǎn)生精子或卵細胞哺乳動物生殖細胞的形成學案 蘇教版必修2

1、2020-2021學年高中生物 第一章 遺傳的細胞基礎 1.1 減數(shù)分裂產(chǎn)生精子或卵細胞哺乳動物生殖細胞的形成學案 蘇教版必修22020-2021學年高中生物 第一章 遺傳的細胞基礎 1.1 減數(shù)分裂產(chǎn)生精子或卵細胞哺乳動物生殖細胞的形成學案 蘇教版必修2年級：姓名：- 18 -第一課時 減數(shù)分裂產(chǎn)生精子或卵細胞哺乳動物生殖細胞的形成必備知識自主學習一、精子的形成過程1.場所:睪丸。2.過程:(1)減數(shù)分裂前間期:dna復制和有關蛋白質(zhì)合成。(2)減數(shù)分裂過程:減數(shù)第一次分裂:減數(shù)第二次分裂:睪丸內(nèi)精原細胞的增殖方式是什么?提示:有絲分裂。二、卵細胞的形成過程判一判:通過比較卵細胞和精子形成的

2、過程,判斷下列說法的正誤:1.卵細胞是在卵巢中形成的。()2.形成卵細胞的過程中染色體的變化與形成精細胞過程中染色體變化不同。()提示:染色體的變化相同。3.在形成卵細胞過程中減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂都是不均等分裂。()提示:極體進行減數(shù)第二次分裂時均等分裂。4.一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成4個生殖細胞。()提示:一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成3個極體和1個卵細胞,3個極體退化消失,最終只形成1個卵細胞。5.卵細胞和精細胞一樣,需要變形。()提示:卵細胞不需要變形。6.染色體的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。()7.染色體減半的原因是染色體復制兩次,細胞連續(xù)分裂兩次。()提示:染色體減半的原因是

3、染色體復制一次,細胞連續(xù)分裂兩次。8.在減數(shù)分裂過程中,會出現(xiàn)染色體和紡錘體。()分析在形成卵細胞時,初級卵母細胞和次級卵母細胞都進行不均等分裂有什么意義。提示:通過不均等分裂,可以使卵細胞保留更多的營養(yǎng)物質(zhì)。三、減數(shù)分裂的概念范圍進行有性生殖的生物時期產(chǎn)生成熟生殖細胞時特點染色體復制一次、細胞連續(xù)分裂兩次結果成熟的生殖細胞中染色體數(shù)量比原始生殖細胞的減少一半四、觀察植物細胞的減數(shù)分裂選一選:結合“觀察植物細胞的減數(shù)分裂”實驗,下列敘述錯誤的有。觀察一個花粉母細胞即可看到減數(shù)分裂的完整過程在蠶豆花粉母細胞的裝片中,可觀察到處于聯(lián)會狀態(tài)的同源染色體可以選用成熟的植物花粉粒細胞作為觀察減數(shù)分裂的材

4、料根據(jù)細胞中染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目辨認不同時期的細胞根據(jù)不同時期細胞的特點推測出減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化能否選用蝗蟲的精母細胞觀察減數(shù)分裂過程?為什么?提示:能。蝗蟲的精母細胞也可以進行減數(shù)分裂。關鍵能力合作學習知識點一 減數(shù)分裂的相關概念及過程1.減數(shù)分裂的三組相關概念辨析:第一組同源染色體配對的兩條染色體,形狀和大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方。如圖甲中的a和b,c和d非同源染色體形狀和大小一般不相同,來源可能相同也可能不同。如圖甲中的a和c、a和d第二組姐妹染色單體連在同一個著絲粒上的染色單體。如圖乙中的1和2、3和4、5和6、7和8非姐妹染色單體連在不同的著絲粒上的染

5、色單體。如圖乙中的1和3、4、5、6、7、8第三組聯(lián)會同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象四分體聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體。如圖乙中a和b構成一個四分體,c和d構成一個四分體特別提醒:同源染色體的形態(tài)大小一般相同,但有些同源染色體形態(tài)大小不同,如人類的x染色體和y染色體。染色體互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的同源染色體的非姐妹染色單體之間。一個四分體含有2條染色體,4條染色單體,4個dna分子。2.染色體、dna、染色單體數(shù)目變化的關系:圖形染色體數(shù)1條1條1條1條+1條dna數(shù)1個2個2個1個+1個染色單體數(shù)0條2條2條0條特別提醒:染色體數(shù)目由著絲粒數(shù)目決定,染色體數(shù)目始終等于著絲粒數(shù)目。著

6、絲粒分裂與紡錘絲的牽引作用無關。染色體的復制發(fā)生在減數(shù)分裂前間期,縮短變粗發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。 3.生殖細胞的形成過程圖(以精子的形成為例):4.精子和卵細胞形成過程的比較(1)不同點:(2)相同點:染色體都在減數(shù)分裂前間期復制一次。減數(shù)第一次分裂時同源染色體分開。減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開。形成的精子和卵細胞中染色體數(shù)目都減半。特別提醒:在卵細胞形成過程中,也存在細胞質(zhì)均等分裂過程,即極體在減數(shù)第二次分裂時,細胞質(zhì)均等分裂。精子和卵細胞形成過程中,染色體的行為變化完全相同:聯(lián)會同源染色體分離姐妹染色單體分離?！局R拓展】精細胞變形形成精子時相關

7、結構的變化(1)精細胞精子:精子形成,也稱為精細胞分化。下列有關某生物體各細胞分裂示意圖的敘述,正確的是()a.圖處于減數(shù)第一次分裂中期,細胞內(nèi)有2對姐妹染色單體b.圖處于減數(shù)第二次分裂后期,細胞內(nèi)有4條姐妹染色單體c.圖處于減數(shù)第二次分裂中期,該生物體細胞中染色體數(shù)目為8條d.四幅圖可排序為,出現(xiàn)在該動物體精子(或卵細胞)的形成過程中【解題思維】解答本題需突破兩個關鍵點:【解析】選d。分析圖像可知,圖處于減數(shù)第一次分裂中期,細胞內(nèi)有2對同源染色體,4對姐妹染色單體,a項錯誤;圖處于減數(shù)第二次分裂后期,細胞內(nèi)有4條染色體,沒有姐妹染色單體,b項錯誤;圖處于減數(shù)第二次分裂中期,該生物體細胞中染色

8、體數(shù)目為4條,c項錯誤;圖為生殖細胞,四幅圖可排序為,出現(xiàn)在該動物體精子(或卵細胞)的形成過程中,d項正確?！緦彺鹫`區(qū)】本題常見錯因有兩種:(1)不能準確判斷染色單體數(shù)目:中染色單體數(shù)為8條,中染色單體數(shù)為0條。(2)不能判斷形成配子細胞的類型:處于減數(shù)第二次分裂后期,細胞質(zhì)均等分裂,既可以為極體,也可以為次級精母細胞?！灸割}追問】(1)上題圖中dna數(shù)和染色單體數(shù)相同嗎?各為多少?提示:相同。中dna數(shù)為8個,染色單體數(shù)為8條。(2)上題圖中,與體細胞中染色體數(shù)相同的是和。1.動物卵細胞的形成與精子形成過程中相同點的描述不正確的是()a.都是染色體復制一次,而細胞分裂兩次b.減數(shù)第一次分裂后

9、期都有同源染色體分離c.都形成四個大小相同的生殖細胞d.都會出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會的現(xiàn)象【解析】選c。動物卵細胞的形成與精子的形成都是減數(shù)分裂的過程,該過程中染色體復制一次,細胞連續(xù)分裂兩次,故a正確;減數(shù)第一次分裂后期都存在同源染色體的分離,故b正確;一個精原細胞減數(shù)分裂形成的四個精細胞大小相同,一個卵原細胞減數(shù)分裂形成一個體積較大的卵細胞和三個體積較小的極體,故c錯誤;在減數(shù)第一次分裂前期都會出現(xiàn)同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象,故d正確。2.若圖o表示某精子,下列敘述不正確的是()a.a細胞內(nèi)含有4條染色體和兩個四分體b.c細胞含有4個dna分子和兩對同源染色體c.d細胞可以是極體或次級精母細胞,其中含

10、有4條染色單體d.圖中b細胞不屬于該精子形成的過程【解析】選b。四分體是由同源染色體聯(lián)會形成的,a細胞內(nèi)含有兩個四分體,即兩對同源染色體、4條染色體、8條染色單體,a項正確;c細胞中不含同源染色體,且著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,故該細胞中含有4條染色體和4個dna分子,b項錯誤;d細胞中不含同源染色體,染色體排列在赤道板上,處于減數(shù)第二次分裂中期,可以是極體或次級精母細胞,含有2條染色體、4條染色單體,c項正確;圖中b細胞處于減數(shù)第一次分裂后期,且細胞質(zhì)不均等分裂,應為初級卵母細胞,不屬于該精子形成的過程,d項正確。知識點二 減數(shù)分裂相關知識總結1.減數(shù)分裂變化的關鍵點:2.細胞中染色體和d

11、na的數(shù)目變化曲線:特別提醒:減數(shù)分裂過程染色體和dna的變化染色體出現(xiàn)在減數(shù)分裂前間期,消失在減數(shù)第二次分裂末期。在減數(shù)第二次分裂過程中,dna數(shù)目最多為4n,而染色體數(shù)目最多為2n。減數(shù)第二次分裂后期,因為著絲粒的分裂,染色體數(shù)目暫時加倍,但dna數(shù)目不變。在減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,而dna數(shù)目的減半在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂各發(fā)生一次。3.有絲分裂與減數(shù)分裂主要時期細胞分裂圖像的分析:有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期與的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同;、與的主要區(qū)別在于有無同源染色體中期與的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同;、與的主要區(qū)

12、別在于有無同源染色體后期與比較:中姐妹染色單體形成的子染色體分離,中同源染色體分離;與比較:中有同源染色體,中無同源染色體;與、比較:中有染色單體,中無染色單體特別提醒:在有絲分裂過程中,也存在同源染色體,只是沒有同源染色體的行為變化。在有絲分裂得到的子細胞中,染色體數(shù)目不變;在減數(shù)分裂得到的子細胞中,染色體數(shù)目減半。4.精子與卵細胞形成過程中細胞分裂圖像的判斷:(1)細胞圖像:(2)判斷方法:如圖為某哺乳動物的一個細胞示意圖,它可能屬于下列何種細胞()a.肝細胞b.初級卵母細胞c.極體d.卵細胞【解題思維】解答本題需突破兩個關鍵點:【解析】選c。肝細胞含有同源染色體,而該細胞不含同源染色體,

13、a錯誤;初級卵母細胞含有同源染色體,而該細胞不含同源染色體,b錯誤;該細胞不含同源染色體,應該處于減數(shù)第二次分裂,可能是極體,c正確;該細胞中著絲粒還未分裂,說明減數(shù)分裂還未結束,因此該細胞不可能是卵細胞,d錯誤。【審答誤區(qū)】常見以下兩種錯誤:(1)無法正確判斷細胞分裂圖像:由于含有4條染色體,容易判斷成有絲分裂或減數(shù)第一次分裂而錯選b。(2)不能正確判斷細胞名稱:無同源染色體但有染色單體,所以不可能是卵細胞?！痉椒ㄒ?guī)律】細胞分裂圖像的識別要點及判斷方法(1)區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂的關鍵點:有絲分裂過程中始終都有同源染色體,但是同源染色體沒有特殊的行為。(2)“三看”識別法判斷細胞分裂時期:1

14、.2020年非洲沙漠飛蝗泛濫成災,2月底侵入印度和巴基斯坦。雄性蝗蟲體細胞中有23條染色體,均為端著絲粒,其性染色體組成為xo型。雌性蝗蟲的性染色體組成為xx型。如圖顯示的是蝗蟲精巢不同區(qū)域細胞分裂中期圖像,據(jù)圖分析以下敘述正確的是()a.圖1細胞繼續(xù)分裂產(chǎn)生的兩個子細胞核中的遺傳物質(zhì)相同b.圖1細胞發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換c.來源于圖2細胞的精子與卵細胞結合后發(fā)育的子代均為雌性d.圖1細胞中染色體數(shù)和核dna數(shù)與圖2細胞中不相同【解析】選a。分析題圖可知,圖1細胞進行的是有絲分裂,因此有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞核中的遺傳物質(zhì)相同,a正確;圖1細胞進行的是有絲分裂,只有減數(shù)第一次

15、分裂前期時才會發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換,b錯誤;根據(jù)題意可知,雄性非洲沙漠飛蝗的性染色體組成為xo型,因此來源于圖2細胞的精子可能為x或o型,與卵細胞結合后發(fā)育的子代可能是xo型,為雄性,也可能是xx型,為雌性,c錯誤;圖1細胞中染色體數(shù)和核dna數(shù)與圖2細胞中相同,染色體數(shù)都是2n,dna數(shù)都是4n,d錯誤。2.如圖為某動物細胞分裂某一時期示意圖,1、2、3、4代表染色體,a、a、b、b代表染色單體。如果沒有突變,不考慮同源染色體之間的交叉互換,則 ()a.該細胞中有4個四分體,8個dna分子b.如果a上有e基因,a相同位置上的基因是e或ec.此細胞繼續(xù)完成分裂,則1、2、3

16、、4染色體分別進入4個子細胞d.此細胞繼續(xù)完成分裂,則由a、a、b、b形成的染色體分別進入4個子細胞【解析】選d。該細胞中有2個四分體、8個dna分子,a錯誤;a和a是間期復制形成的,互為姐妹染色單體,在沒有突變的情況下,兩者應該含有相同的基因,如果a上有e基因,則a相同位置上的基因也是e,b錯誤;此細胞繼續(xù)完成分裂,則1和2分離、3和4分離,分別進入2個子細胞,c錯誤;此細胞繼續(xù)完成分裂,則由a、a、b、b形成的染色體分別進入4個子細胞,d正確。3.如圖表示果蠅(2n=8)細胞減數(shù)分裂過程中每條染色體的dna含量變化曲線。下列有關敘述中正確的是()a.cd段各時期細胞的染色體數(shù)均相同b.同源

17、染色體分離發(fā)生在de段c.bc段變化原因是發(fā)生了dna分子的復制d.ef段的細胞中含有2對同源染色體【解析】選c。分析曲線圖:在細胞中,每條染色體上的dna含量為1,在細胞分裂的間期,復制后變?yōu)?;當著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,每條染色體上的dna含量由2變?yōu)?。bc段形成的原因是dna分子的復制;cd段可表示減數(shù)第一次分裂過程和減數(shù)第二次分裂前期、中期;de段形成的原因是著絲粒分裂;ef段表示減數(shù)第二次分裂后期和末期。cd段可表示減數(shù)第一次分裂過程和減數(shù)第二次分裂前期、中期,減數(shù)第一次分裂過程中染色體數(shù)是減數(shù)第二次分裂前期、中期的2倍,a錯誤;同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,即cd段,

18、b錯誤;bc段變化原因是發(fā)生了dna分子的復制,使一條染色體上的dna由一個變成兩個,c正確;ef段表示減數(shù)第二次分裂后期和末期,細胞中不含同源染色體,d錯誤。核心素養(yǎng)情境探究1.【材料情境】雄蜂是直接由未受精的卵細胞發(fā)育而來,其體細胞中的染色體只有雌蜂的一半。雌蜂是由受精卵發(fā)育而來的,其體細胞中含有正常數(shù)目的染色體。卵細胞是經(jīng)正常的減數(shù)分裂而來,但由于雄蜂體細胞中染色體數(shù)目只有正常數(shù)目的一半,那么雄蜂如何形成精子呢?如圖是雄蜂形成精子的過程圖解:探究:(1)雄蜂在形成精子的過程中,是否存在同源染色體的行為變化?說明理由。(科學思維)提示:不存在。因為雄蜂是直接由卵細胞發(fā)育而來的,體細胞中不含

19、同源染色體,所以在進行減數(shù)第一次分裂時,不存在同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。(2)根據(jù)圖解,描述雄蜂產(chǎn)生精子的過程和人體產(chǎn)生精子過程的不同點。(科學思維)提示:雄蜂減數(shù)第一次分裂后期,沒有同源染色體的分離,只產(chǎn)生一個次級精母細胞;人體減數(shù)第一次分裂后期,有同源染色體的分離,產(chǎn)生兩個次級精母細胞。雄蜂中次級精母細胞進行減數(shù)第二次分裂后期時,細胞質(zhì)不均等分裂,且最終只產(chǎn)生一個精細胞;人體中次級精母細胞減數(shù)第二次分裂后期細胞質(zhì)均等分裂,且最終產(chǎn)生4個精細胞。2.【材料情境】在腐爛的水果周圍常看到飛舞的果蠅,果蠅的生長周期短,繁殖快,染色體少且容易觀察,是遺傳學上常用的遺傳學材料。如圖是黑

20、腹果蠅雌雄個體體細胞和配子的染色體組成。探究:雄果蠅的一個精原細胞通過減數(shù)分裂(不發(fā)生互換),從染色體的角度分析能產(chǎn)生幾種類型的精細胞,說明理由。(科學思維)提示:兩種。來源于同一個次級精母細胞的兩個精細胞染色體組成相同,因為是姐妹染色單體分離形成的,而減數(shù)第一次分裂中同源染色體分離形成兩種次級精母細胞。課堂檢測素養(yǎng)達標1.減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細胞或卵細胞。下列有關減數(shù)分裂的相關敘述中,合理的是_。染色體復制一次,細胞分裂兩次所有細胞都能進行減數(shù)分裂減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂,也具有細胞周期四分體中的姐妹染色單體之間可發(fā)生互換與有絲分裂相比,減數(shù)分裂過程中染色體最顯著的變化之一是同

21、源染色體聯(lián)會【解析】選。減數(shù)分裂過程中,染色體只復制一次,但細胞連續(xù)分裂兩次,故子細胞中染色體數(shù)減半,正確;進行有性生殖的生物,能夠產(chǎn)生配子的原始生殖細胞才能進行減數(shù)分裂,錯誤;減數(shù)分裂不能連續(xù)分裂,故不具有細胞周期,錯誤;互換發(fā)生在四分體的非姐妹染色單體之間,錯誤;有絲分裂過程中,同源染色體不聯(lián)會,而減數(shù)分裂過程中,同源染色體聯(lián)會,正確。2.下列關于同源染色體和四分體的敘述,不正確的是()a.同源染色體是一條染色體經(jīng)復制后形成的兩條染色體b.在減數(shù)第一次分裂的前期和中期都能看到四分體c.同源染色體是在減數(shù)分裂過程中能發(fā)生聯(lián)會的兩條染色體d.每個四分體包含一對同源染色體的4條染色單體【解析】選

22、a。一條染色體經(jīng)復制后形成的兩條染色體是相同染色體,a錯誤;四分體是在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會的兩條同源染色體,所以出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂的前期和中期,b正確;同源染色體是在減數(shù)分裂過程中能發(fā)生聯(lián)會的兩條染色體,聯(lián)會后形成四分體,c正確;四分體是同源染色體兩兩配對后形成的,所以一個四分體是一對同源染色體,含4條染色單體,d正確。3.在減數(shù)分裂過程中,含有與體細胞相同的染色體數(shù),但不含同源染色體的時期是()a.減數(shù)第一次分裂中期b.減數(shù)第一次分裂后期c.減數(shù)第二次分裂前期d.減數(shù)第二次分裂后期【解析】選d。減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分離,次級性母細胞中的染色體數(shù)目減少一半。減數(shù)第二次分裂的后期,由于

23、著絲粒分裂,導致染色體暫時加倍,與體細胞染色體數(shù)相同,此時細胞內(nèi)沒有同源染色體。4.(2020龍巖高一檢測)如圖1是某生物的一個初級精母細胞,圖2是該生物的五個精細胞。根據(jù)圖中的染色體類型和數(shù)目,判斷最可能來自同一個次級精母細胞的是()a.b.c.d.【解析】選b。減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體分離,同一個次級精母細胞產(chǎn)生的精細胞中的染色體是相同的。圖中和中染色體的組成是相同的,說明是來自同一個次級精母細胞。5.(2020哈爾濱高一檢測)下列關于減數(shù)分裂和有絲分裂的比較,錯誤的是()a.減數(shù)分裂特有的過程,同源染色體發(fā)生分離b.減數(shù)分裂特有的最終結果,染色體數(shù)目減半c.有絲分裂后期和減數(shù)第一次分裂后期都發(fā)生染色體數(shù)目加倍d.有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期染色體都排列在赤道面上【解析】選c。只有減數(shù)第一次分裂后期同源染色體才會分離,a正確;有絲分裂產(chǎn)生的子細胞染色體數(shù)目和體細胞相同,減數(shù)分裂染色體復制一次,細胞連續(xù)分裂兩次,染色體數(shù)目減半,b正確;有絲分裂后期著絲粒分裂,染色單體分離,染色體暫時加倍,減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,染