2.1减数分裂(第1课时)（原卷版）

第2章第1节第1课时减数分裂课程标准学习目标阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异1.说出减数分裂发生的过程过程。2.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。3.阐述染色体所发生的自由组合和交叉互换。4.举例说明减数分裂、同源染色体、四分体的概念。自主梳理1．在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。2.有丝分裂染色体复制_____次，细胞分裂_____次，使得亲代细胞与子代细胞的染色体数目_________。减数分裂过程中，染色体复制____次，细胞分裂____次，才能使成熟生殖细胞比原始生殖细胞的染色体数目。3.高等动物细胞的减数分裂发生在内，人和其他哺乳动物的精子在中形成。哺乳动物的精原细胞过增殖，通过形成精细胞。4.下图是哺乳动物精子形成过程示意图。图中①表示，②表示，③表示，④表示。5.下图是哺乳动物精子形成过程中的细胞和重要过程示意图。图A表示的细胞是，图中有对同源染色体，分别是；图B表示的细胞是，图中有对同源染色体；图C表示。图A有条染色单体，图B中有染色单体，图C所示过程发生在。6.的现象叫做联会，如图A中的。联会后的每对染色体因含有条染色单体而叫做四分体。相关数量关系是：1个四分体＝对同源染色体＝个着丝点＝条染色体＝条染色单体＝个DNA分子。之间经常发生缠绕，并交换一部分染色体片段的现象称为。7.减数分裂各时期特点（以体细胞染色体数为2n生物为例）分裂时期同源染色体对数主要特征减数分裂Ⅰ间期Ⅰ前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ减数分裂Ⅱ间期Ⅱ前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ预习检测（限时10分钟）1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是()A．同源染色体在细胞分裂过程中一定能够配对B．同源染色体的大小、形状一定都相同C．一个四分体一定是一对同源染色体D．一对同源染色体一定是一个四分体2.精原细胞增殖的方式是（）A.减数分裂 B.有丝分裂C.无丝分裂 D.有丝分裂和减数分裂3．人的一个精原细胞在减数分裂中可形成23个四分体，则在减数分裂Ⅰ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、92 B．46、0、46C．23、46、46 D．92、92、924.人的体细胞内有46条染色体，在其形成配子的减数分裂Ⅰ过程中，细胞内四分体的数量是（）A.184个 B.92个C.46个 D.23个5.下列说法正确的是()A.减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，同样具有周期性B.在四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间可能发生互换C.在减数分裂Ⅱ中期，染色体的着丝粒整齐排列在细胞板上D.减数分裂过程中，染色体复制一次，而细胞要连续分裂两次，导致成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半6．下列有关减数分裂的叙述不正确的是()A．减数分裂过程中，着丝粒分裂一次，核DNA分子含量减半两次B．减数分裂Ⅰ过程中同源染色体彼此分离，是染色体数目减半的原因C．初级精母细胞中染色体的数目和核DNA分子数目相同D．任何一种哺乳动物细胞中，染色体数目与着丝粒数目始终相同7.仅在减数分裂过程中出现,而在有丝分裂过程中不出现的是 ()A.分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成B.姐妹染色单体分离,分别进入两个子细胞C.联会后非姐妹染色单体发生部分互换D.细胞质均等分裂,形成两个子细胞8．在减数第一次分裂过程中，染色体的主要行为变化的顺序是()①同源染色体分离②染色体分配到两个子细胞中③联会④同源染色体的非姐妹染色单体发生互换A．③④①② B．①③④②C．③①②④ D．①③②④9.如图是雄性动物的一个细胞，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。10.下面是某雄性动物生殖细胞形成过程中的部分时期细胞示意图，请回答下列问题：(1)图中属于次级精母细胞的是_________。(2)④中有_____条染色体，此时期每条染色体中有_____个DNA分子。(3)图中含有同源染色体的细胞是______。图中不含染色单体的是______。►探究观察蝗虫精母细胞的分裂装片【情景材料】蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。1．制作蝗虫精母细胞减数分裂装片2．在低倍镜下一次找到减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下自习观察染色体的形态、数目和位置。3.绘制不同时期的细胞简图。【问题探究】1.蝗虫精母细胞装片的制作需要经过哪些过程？2.为什么要先在低倍镜下识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞？3.减数分裂Ⅰ中期与减数分裂Ⅱ中期，染色体的不同点是什么？4.能否在显微镜下看到完整的分裂过程？为什么？5.实验为什么选择雄性个体的生殖器官而不选择雌性生殖器官？要点归纳1.精子的形成过程2.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较3.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型4.减数分裂过程中相关物质变化(1)染色体数目变化及原因(2)核DNA数目变化及原因(3)染色单体数目变化及原因【注意问题】①同源染色体的形状、大小未必都相同。②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。③二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。④联会：减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。⑤四分体减数分裂Ⅰ特有的现象：联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体。⑥1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。⑦四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。⑧染色体互换减数分裂Ⅰ前期四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。其意义是进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。⑨同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。典例精讲【例1】某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①~④表示染色体，a~h表示染色单体。下列叙述正确的是（

）A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期ⅡB．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期ⅡC．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16【答案】D【解析】根据形成四分体可知，该时期处于前期Ⅰ，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16，D正确。【例2】减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（

）A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9【答案】A【解析】基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。【例3】减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是（

）A．卵细胞基因组成最多有5种可能B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或eeC．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能【答案】C【解析】正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒（点）分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、__（表示没有相应的基因），若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和__，B错误；C、卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体，为E，另外两个极体为e或ee、__，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第1极体只能是Ee，综合以上，第一极体为Ee和EE两种，D错误。1.精子的形成过程2.观察蝗虫精母细胞的分裂装片1．下列各种细胞中，不含同源染色体的是()①口腔上皮细胞②受精卵③精细胞④子叶细胞⑤初级精母细胞⑥次级精母细胞⑦种皮细胞A．①③④B．③⑥C．④⑤D．⑥⑦2．关于下图的叙述，不正确的是()A．在前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体B．在后期，移向同一极的染色体均含同源染色体C．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连D．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体3.图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是（）A.图中各行为出现的先后顺序是①③②④B.图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生C.图③所示行为发生的同时，非同源染色体自由组合D.发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞4．如图①～⑥为细胞分裂模式图。其中能正确表示同种生物减数分裂过程顺序的是()A．②⑤④① B．⑤③①⑥C．⑤①④⑥ D．①③②⑥5.一个染色体(质)中的DNA数可以随DNA的复制和着丝粒的分裂而发生改变。若一条染色体(质)中只含有一个DNA时，则该细胞发生的变化不可能是()A.细胞核体积增大，染色质收缩B.着丝粒分裂，染色体移向两极C.纺锤体消失，出现新的核膜和核仁D.同源染色体的非姐妹染色单体互换6.下列关于减数分裂的叙述，正确的是()A.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体B.减数分裂过程中，不会发生染色体数目的暂时加倍C.染色体数目加倍时，核DNA分子数目也一定加倍D.含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体7.观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了某种精细胞如下图所示。下列解释合理的是（）A.精细胞中发生了同源染色体的交叉互换B.减数第二次分裂中一对染色单体没有相互分离C.减数第二次分裂前期两条染色体多复制一次D.