2024年高中生物新教材同步必修第二冊 第2章　第1節(jié)　第1課時　減數(shù)分裂的相關概念、精子的形成過程

第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用第1課時減數(shù)分裂的相關概念、精子的形成過程[學習目標]1.理解并闡明減數(shù)分裂的過程及相關概念。2.描述精子的形成過程。一、減數(shù)分裂的相關概念1．同源染色體與非同源染色體(1)同源染色體：減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。(2)非同源染色體：形狀、大小不相同，且在減數(shù)分裂過程中不進行配對的染色體。2．聯(lián)會和四分體(1)聯(lián)會：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。(2)四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。判斷正誤(1)減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂，同樣具有周期性()(2)對于雄性哺乳動物來說，同源染色體只存在于精原細胞中，而不存在于其他體細胞中()(3)細胞內(nèi)的同源染色體都會形成四分體()答案(1)×(2)×(3)×任務一：辨析減數(shù)分裂的相關概念如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請分析并回答下列問題：(1)圖甲染色體中屬于同源染色體的是哪些？哪些是非同源染色體？提示A、B是一對同源染色體；C、D是另一對同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。(2)圖乙中，a、a′的關系是姐妹染色單體。a、b的關系是同源染色體中的非姐妹染色單體。a、c的關系是非同源染色體之間的非姐妹染色單體。a、a′和b、b′合稱四分體。(3)四分體、染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)之間的數(shù)量關系是怎樣的？圖乙中四分體、染色體、染色單體各有幾個(條)?提示1個四分體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個核DNA分子。圖乙中有2個四分體、4條染色體、8條染色單體。(4)互換(結合圖丙作答)①時期：減數(shù)分裂Ⅰ前期。②范圍：同源染色體中非姐妹染色單體之間交換一部分片段。1．下列關于同源染色體的敘述，錯誤的是()A．同源染色體的形狀、大小不一定相同B．形狀、大小相同的染色體不一定是同源染色體C．在減數(shù)分裂中配對的兩條染色體是同源染色體D．一條來自父方一條來自母方的染色體一定是同源染色體答案D2．下列關于同源染色體和四分體“一定”的敘述，正確的是()A．四分體時期一定不會發(fā)生非姐妹染色單體的互換B．含有四條姐妹染色單體的一定是四分體C．一個四分體一定是一對同源染色體D．一對同源染色體一定是一個四分體答案C解析四分體時期可能發(fā)生非姐妹染色單體的互換，A錯誤；復制后的兩條非同源染色體也含有四條姐妹染色單體，但不是四分體，B錯誤；四分體是由同源染色體聯(lián)會形成的，一個四分體一定是一對同源染色體，C正確；同源染色體聯(lián)會后才形成四分體，在有絲分裂過程中同源染色體不會發(fā)生聯(lián)會，此時一對同源染色體不是一個四分體，D錯誤。二、精子的形成過程1．形成場所：人和其他哺乳動物的睪丸(曲細精管)。2．染色體的主要行為判斷正誤(1)精原細胞是特殊的體細胞，既能通過有絲分裂增殖，又能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子()(2)玉米體細胞中有10對同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂后，花粉中有5對同源染色體()(3)減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體可以被稱為同源染色體()答案(1)√(2)×(3)×解析(2)玉米的花粉中不含有同源染色體。(3)減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體來源于同一條染色體，它們不是同源染色體。任務二：比較減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ(二倍體為例)比較項目減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ分裂前的間期DNA復制與否復制不復制同源染色體有無著絲粒變化不分裂分裂染色體主要行為①同源染色體聯(lián)會；②四分體中非姐妹染色單體可以發(fā)生互換；③同源染色體分離，非同源染色體自由組合著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，分別移向細胞兩極3．在減數(shù)分裂前及分裂過程中，下列有關染色體變化的敘述，正確的是()A．著絲粒在減數(shù)分裂Ⅰ后期分裂，染色體數(shù)目加倍B．在減數(shù)分裂前，染色體只復制一次C．在減數(shù)分裂Ⅱ過程中，同源染色體分離D．細胞中同源染色體分離導致染色體數(shù)目加倍答案B解析著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，A錯誤；在減數(shù)分裂前的間期，染色體復制一次，細胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)分裂兩次，B正確；同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，C錯誤；細胞中同源染色體分離并分別進入兩個子細胞，使得細胞中染色體數(shù)目減半，導致染色體數(shù)目加倍的是減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，D錯誤。4．如圖①～⑥為細胞分裂模式圖。下列各項中能正確表示同種生物減數(shù)分裂過程順序的是()A．②⑤④① B．⑤③①⑥C．⑤①④⑥ D．①③②⑥答案B題組一減數(shù)分裂的相關概念1．下列關于同源染色體和四分體的敘述，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．同源染色體的大小一定相同C．四分體在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中均可出現(xiàn)D．四分體中的非姐妹染色單體之間可發(fā)生互換答案D解析在減數(shù)分裂過程中，能聯(lián)會的兩條染色體是同源染色體，一條染色體復制后形成的是兩條姐妹染色單體，A錯誤；同源染色體的形狀、大小一般都相同，但也有大小不同的，B錯誤；有絲分裂過程中沒有四分體出現(xiàn)，C錯誤。2．下列關于同源染色體概念的敘述，最合理的是()A．構成一個四分體的兩條染色體B．分別來自父母雙方的兩條染色體C．減數(shù)分裂Ⅱ時向兩極移動的兩條染色體D．形狀、大小相同的兩條染色體答案A解析減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會后形成四分體，A正確；分別來自父母雙方的兩條染色體可能是非同源染色體，B錯誤；減數(shù)分裂Ⅱ時向兩極移動的兩條染色體原來是姐妹染色單體，C錯誤；形狀、大小一般相同的兩條染色體可能是姐妹染色單體，分開后形成的兩條染色體，D錯誤。3．(2023·福建泉州高一檢測)下列關于四分體的敘述，正確的是()A．一個四分體由4條染色體組成B．一個四分體有4條姐妹染色單體C．一個四分體有4個核DNA分子D．含有四分體的細胞中，染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相等答案C解析一個四分體由2條染色體組成，A錯誤；一個四分體含有4條染色單體，這4條染色單體并非都是姐妹染色單體，連接在同一個著絲粒上的2條染色單體才能稱為姐妹染色單體，B錯誤；在四分體中，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2，D錯誤。題組二精子的形成過程4．(2023·江西吉安高一期中)減數(shù)分裂的最重要特征是分裂形成的子代細胞中染色體數(shù)目是親代的一半，導致染色體數(shù)目減半的原因是()A．染色體復制形成姐妹染色單體B．四分體時期同源染色體聯(lián)會C．減數(shù)分裂Ⅰ發(fā)生了同源染色體的分離D．減數(shù)分裂Ⅱ發(fā)生了著絲粒的分裂答案C解析減數(shù)分裂是指染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次的分裂，其結果是分裂形成的子代細胞中染色體數(shù)目是親代的一半。而染色體數(shù)目減半的根本原因是在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，同源染色體分離并分別進入兩個子細胞中，C符合題意。5．在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，不會出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A．出現(xiàn)紡錘絲B．著絲粒一分為二C．非同源染色體的自由組合D．同源染色體分離答案B解析著絲粒一分為二發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，B符合題意。6.關于如圖的敘述，不正確的是()A．在減數(shù)分裂Ⅰ前期，④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會，形成兩個四分體B．在減數(shù)分裂Ⅰ后期，移向同一極的染色體均含同源染色體C．④是一條染色體，包含兩條染色單體①和③，它們通過一個著絲粒②相連D．細胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體答案B解析減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細胞的每一極都不再具有同源染色體，B錯誤。7．精細胞的形成過程如圖所示，下列敘述錯誤的是()A．過程①是原始生殖細胞的增殖過程，增殖方式為有絲分裂B．過程①②中均會形成姐妹染色單體C．過程③同源染色體聯(lián)會，形成四分體，著絲粒排列在細胞板兩側D．過程①④中均有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開的過程答案C解析分析圖示可知，過程①是原始生殖細胞的增殖過程，包括有絲分裂前的間期和有絲分裂，A正確；②表示減數(shù)分裂前的間期，與①中有絲分裂前的間期一樣，完成DNA復制和有關蛋白質(zhì)的合成，從而形成姐妹染色單體，B正確；過程③中，形成四分體后，著絲粒會排列在赤道板兩側，C錯誤；①有絲分裂和④減數(shù)分裂Ⅱ過程中均有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開的過程，D正確。8．如圖是某種生物的精細胞，根據(jù)圖中染色體類型和數(shù)目，則來自同一個次級精母細胞的是()A．①③B．②⑤C．③④D．①④答案D解析減數(shù)分裂Ⅰ時，因為同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以一個初級精母細胞能產(chǎn)生2種不同的次級精母細胞；減數(shù)分裂Ⅱ類似于有絲分裂，因此每個次級精母細胞產(chǎn)生2個相同的精細胞，則圖中來自同一個次級精母細胞的是染色體組成相同的①④，D符合題意。9．一個初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ正常。另一個初級精母細胞的減數(shù)分裂Ⅰ正常，在減數(shù)分裂Ⅱ時有一個次級精母細胞的1條染色體的姐妹染色單體沒有分開。上述兩個初級精母細胞減數(shù)分裂的最終結果應是()A．兩者產(chǎn)生的配子全部都不正常B．前者產(chǎn)生一半不正常的配子，后者產(chǎn)生的配子都不正常C．兩者都產(chǎn)生一半不正常的配子D．前者產(chǎn)生的配子都不正常，后者只產(chǎn)生一半不正常的配子答案D解析一個初級精母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ時，有一對同源染色體不發(fā)生分離，所形成的2個次級精母細胞均不正常(一個次級精母細胞多一條染色體，另一個次級精母細胞少一條染色體)，因此這兩個次級精母細胞形成的4個精細胞均不正常；另一個初級精母細胞減數(shù)分裂Ⅰ正常，減數(shù)分裂Ⅱ時，有一個次級精母細胞的1條染色體的姐妹染色單體沒有分開，則這個次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ形成的兩個精細胞均不正常，而另一個次級精母細胞減數(shù)分裂Ⅱ形成的兩個精細胞均正常。10．聯(lián)會復合體(SC)是減數(shù)分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結構。如果在減數(shù)分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質(zhì)合成，則SC不能形成，并將導致同源染色體的配對過程受阻，也不會發(fā)生同源染色體的互換。研究發(fā)現(xiàn)，用RNA酶處理可使SC結構破壞，在減數(shù)分裂Ⅰ前期的晚期聯(lián)會復合體解體消失。下列有關敘述錯誤的是()A．細胞減數(shù)分裂Ⅰ前期可能合成某些DNAB．SC在姐妹染色單體分離時發(fā)揮重要作用C．SC只會在減數(shù)分裂過程中發(fā)揮作用D．SC的基本組成單位中可能有氨基酸答案B解析SC是減數(shù)分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結構，而姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期，此時細胞中無同源染色體，故SC在姐妹染色單體分離時不存在，B錯誤；據(jù)題干信息，如果在減數(shù)分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質(zhì)合成，則SC不能形成，因此SC的組成成分可能有蛋白質(zhì)，基本組成單位中可能有氨基酸，D正確。11．(2023·江蘇常州高一檢測)如圖為精細胞形成過程中幾個時期的細胞模式圖。下列有關敘述錯誤的是()A．精細胞形成過程的順序為甲→丙→乙→丁B．圖甲細胞中不含同源染色體C．圖乙細胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2D．圖丙細胞中有2個四分體答案B解析分析題圖可知，甲細胞為精原細胞，乙細胞為次級精母細胞(處于減數(shù)分裂Ⅱ前期)，丙細胞為初級精母細胞(處于減數(shù)分裂Ⅰ前期)，丁細胞為精細胞，故精細胞形成過程的順序為甲→丙→乙→丁，A正確；圖甲細胞中含有兩對同源染色體，B錯誤；圖乙細胞中，每條染色體上都含有2個DNA分子，此時染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2，C正確；1個四分體是由1對同源染色體兩兩配對形成的，因此圖丙細胞中有2個四分體，D正確。12．(2023·吉林白城高一檢測)蜜蜂中工蜂和蜂王是由受精卵發(fā)育而來的，體細胞含有32條染色體(2n＝32)；雄蜂由親代雌蜂的卵細胞發(fā)育而來，體細胞含有16條染色體(n＝16)，雄蜂可通過一種特殊的減數(shù)分裂方式形成精子，如圖所示。下列說法不正確的是()A．一個初級精母細胞中含有16個核DNA分子B．雄蜂的體細胞有絲分裂前期含有16條非同源染色體C．在精子形成過程中，著絲粒會發(fā)生一分為二的現(xiàn)象D．若不考慮其他變異，一只雄蜂只能產(chǎn)生一種類型的精子答案A解析一個初級精母細胞中DNA已經(jīng)完成復制，含有32個核DNA分子，A錯誤；雄蜂是由未受精的卵細胞發(fā)育而來的，其體細胞中有16條染色體，且沒有同源染色體，雄蜂的體細胞有絲分裂前期含有16條非同源染色體，B正確；在精子形成過程中，減數(shù)分裂Ⅱ后期，著絲粒會發(fā)生一分為二的現(xiàn)象，C正確；由題圖可知，若不考慮其他變異，減數(shù)分裂Ⅰ時，所有的染色體都分配到一極，形成一個次級精母細胞，然后一個次級精母細胞分裂成兩個精細胞，這兩個精細胞的染色體組合相同，一只雄蜂只能產(chǎn)生一種類型的精子，D正確。13．如圖為細胞分裂某一時期的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)此細胞處于________________期，此時有四分體________個。(2)減數(shù)分裂過程中，可以和“1”染色體自由組合的是__________(填數(shù)字)染色體。(3)此細胞分裂后產(chǎn)生的2個子細胞中，每個子細胞含有同源染色體________對。子細胞染色體的組合為______________________。(4)染色體主要是由________和________組成的。光學顯微鏡觀察細胞中的染色體，需先用______________染色。答案(1)減數(shù)分裂Ⅰ前2(2)3或4(3)01、3和2、4或1、4和2、3(4)DNA蛋白質(zhì)甲紫溶液解析(1)圖示細胞正在進行同源染色體的聯(lián)會，因此處于減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時期)；四分體是同源染色體兩兩配對形成的，即一個四分體就是一對聯(lián)會的同源染色體，因此該細胞含有2個四分體。(2)減數(shù)分裂過程中，非同源染色體可以自由組合，故1可以與3自由組合，也可以與4自由組合。(3)減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，因此該細胞分裂形成的子細胞