2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第2章 基因和染色體的關(guān)系 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用（Ⅰ）學(xué)案 新人教版必修第二冊

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1、第1節(jié)　減數(shù)分裂和受精作用(Ⅰ) 1．闡述同源染色體、四分體、聯(lián)會(huì)等概念。(核心素養(yǎng))　2.描述精子和卵細(xì)胞形成過程中各時(shí)期染色體的行為變化。(核心素養(yǎng))　3.闡明減數(shù)分裂的概念。(生命觀念) 一、魏斯曼關(guān)于減數(shù)分裂的預(yù)測 在卵細(xì)胞和精子成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半。 二、精子的形成過程 1．場所：睪丸。 2．過程 (1)減數(shù)分裂前的間期：DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。 (2)減數(shù)分裂分裂期 三、卵細(xì)胞的形成過程 1．場所：卵巢。 2．過程 3．圖解(假設(shè)體細(xì)胞中染色體數(shù)為2n) 四、減數(shù)分裂的概念

2、知識(shí)點(diǎn)一　與減數(shù)分裂有關(guān)的概念辨析 在減數(shù)分裂過程中，染色體發(fā)生了一系列變化，因而產(chǎn)生了幾組相似的概念，下面結(jié)合圖示對這幾組相關(guān)概念加以辨析。 1．同源染色體與非同源染色體 項(xiàng)目 同源染色體 非同源染色體 來源 一條來自父方，一條來自母方 可以相同，也可不同 形狀和大小 一般相同(X、Y染色體不相同) 一般不相同 關(guān)系 在減數(shù)分裂過程中兩兩配對 在減數(shù)分裂過程中不進(jìn)行配對 實(shí)例 A與B；C與D A與C、D；B與C、D 2.姐妹染色單體與非姐妹染色單體 染色單體的形成是DNA復(fù)制的結(jié)果，圖中a與a′為姐妹染色單體，a與b、b′屬于同源染色體上的非

3、姐妹染色單體，a與c、c′、d、d′為非同源染色體上的非姐妹染色單體。 3．聯(lián)會(huì)與四分體 (1)聯(lián)會(huì)：在減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。 (2)四分體：同源染色體的特殊存在形式，在減數(shù)分裂過程中，聯(lián)會(huì)后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體，如A′與B′。 (3)四分體、同源染色體與染色單體的數(shù)量關(guān)系 1個(gè)四分體＝1對同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體(含4個(gè)DNA分子)。 　染色體和染色單體的判斷方法 (1)染色體的條數(shù)等于著絲粒的個(gè)數(shù)，有幾個(gè)著絲粒就有幾條染色體。 (2)染色體復(fù)制后，一個(gè)著絲粒上連接著兩條姐妹染色單體，其整體是一條染色體。 1．下列

4、關(guān)于同源染色體的敘述，不正確的是(　　) A．一條來自父方、一條來自母方的染色體是同源染色體 B．同源染色體上的非姐妹染色單體間能交換相應(yīng)片段 C．在人的正常精子中沒有同源染色體 D．減數(shù)分裂中聯(lián)會(huì)的染色體是同源染色體 解析：選A。一條來自父方、一條來自母方的染色體可能是同源染色體，也可能是非同源染色體。 2．(2019·揚(yáng)州高一檢測)下列有關(guān)四分體的敘述，正確的是(　　) A．每個(gè)四分體包含一對同源染色體的4條染色單體 B．經(jīng)過復(fù)制的同源染色體都能形成四分體 C．四分體時(shí)期姐妹染色單體間可能交換相應(yīng)片段 D．四分體出現(xiàn)在減數(shù)分裂Ⅰ的每個(gè)時(shí)期 解析：選A。四分體由一對同源

5、染色體聯(lián)會(huì)形成，含有4條染色單體，A項(xiàng)正確；四分體只在減數(shù)分裂過程中存在，有絲分裂過程中含有同源染色體，其復(fù)制后不聯(lián)會(huì)，不形成四分體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；四分體中的非姐妹染色單體之間可能交換相應(yīng)片段，C項(xiàng)錯(cuò)誤；減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離，四分體消失，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 知識(shí)點(diǎn)二　減數(shù)分裂過程分析 1．減數(shù)分裂過程中兩個(gè)分裂階段的比較 項(xiàng)目 減數(shù)分裂Ⅰ 減數(shù)分裂Ⅱ 同源染色體 有，分離 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(huì)； ②四分體中非姐妹染色單體可以交換相應(yīng)片段； 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 項(xiàng)目 減

6、數(shù)分裂Ⅰ 減數(shù)分裂Ⅱ 染色體數(shù)目 2N→N(減半) N→2N→N(不減半) DNA數(shù)目 2N→4N→2N 2N→N 染色單體數(shù) 0→4N→2N 2N→0 2.精子和卵細(xì)胞形成過程的差異 項(xiàng)目 精子形成過程 卵細(xì)胞形成過程 場所 睪丸 卵巢 細(xì)胞質(zhì)分裂方式 均等分裂 不均等分裂 是否變形 變形 不變形 結(jié)果 1個(gè)精原細(xì)胞 ↓ 4個(gè)精子 1個(gè)卵原細(xì)胞 ↓ 1個(gè)卵細(xì)胞、 3個(gè)極體 3．同源染色體的分離和著絲粒的分裂分別發(fā)生在減數(shù)分裂的(　　) A．減數(shù)分裂前的間期、減數(shù)分裂前的間期 B．減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ C．減數(shù)分裂Ⅰ、

7、減數(shù)分裂Ⅰ D．減數(shù)分裂Ⅱ、減數(shù)分裂Ⅱ 解析：選B。減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生同源染色體的分離；減數(shù)分裂Ⅱ過程中發(fā)生著絲粒的分裂。 4．在下圖中，不屬于精子形成過程的是(　　) 解析：選C。卵細(xì)胞與精子的產(chǎn)生過程基本相同，它們的不同點(diǎn)主要集中在產(chǎn)生部位、分裂后形成的生殖細(xì)胞的數(shù)量、細(xì)胞質(zhì)的分配特點(diǎn)及是否變形等。卵細(xì)胞形成過程中的兩次分裂后期細(xì)胞質(zhì)都是不均等分裂。 5. 右圖是某生物的細(xì)胞分裂模式圖，以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A．該細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期 B．該細(xì)胞不含同源染色體 C．該細(xì)胞是次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞 D．該細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞不一定是兩個(gè)精細(xì)胞 解析

8、：選C。該細(xì)胞分裂模式圖中不存在同源染色體，也不存在姐妹染色單體，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，故A、B正確；細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行的是均等分裂，則該細(xì)胞可能是次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體，故C錯(cuò)誤，D正確。 核心知識(shí)小結(jié) [要點(diǎn)回眸] [規(guī)范答題] 減數(shù)分裂的特點(diǎn)是染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。 精原細(xì)胞通過有絲分裂增殖，通過減數(shù)分裂形成精子。 減數(shù)分裂Ⅰ的主要特征：①同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體；②四分體中的非姐妹染色單體可以交換相應(yīng)片段；③同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極。 減數(shù)分裂Ⅱ的主要特征：每條染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞兩極。

9、1個(gè)四分體包含2條染色體，4條染色單體，4個(gè)DNA分子。 [隨堂檢測] 1．下列關(guān)于減數(shù)分裂的說法，不正確的是(　　) A．減數(shù)分裂包括兩次細(xì)胞分裂 B．所有的生物都可以進(jìn)行減數(shù)分裂 C．減數(shù)分裂產(chǎn)生的成熟生殖細(xì)胞染色體數(shù)目減半 D．減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞 解析：選B。減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的細(xì)胞分裂，只有進(jìn)行有性生殖的生物才進(jìn)行減數(shù)分裂。 2．若要表示某動(dòng)物細(xì)胞(2n)減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束時(shí)形成的細(xì)胞，下列示意圖中正確的是(　　) 解析：選D。A細(xì)胞含有同源染色體，且同源染色體正在聯(lián)會(huì)配對，應(yīng)該處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，A錯(cuò)誤；B細(xì)胞不含同源染

10、色體和姐妹染色單體，應(yīng)該是減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束時(shí)形成的細(xì)胞，B錯(cuò)誤；C細(xì)胞含有同源染色體，而減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束形成的細(xì)胞不含同源染色體，C錯(cuò)誤；D細(xì)胞不含同源染色體，但含有姐妹染色單體，是減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束時(shí)形成的子細(xì)胞，D正確。 3．下列有關(guān)圖示的敘述不正確的是(　　) A．在前期時(shí)，④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會(huì)，形成兩個(gè)四分體 B．在后期時(shí)，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(gè)著絲粒②相連 D．細(xì)胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體 解析：選B。題圖中④和⑦為一對同源染色體，⑤和⑥也為一對同源染色體。每條染色體均包含兩條姐妹染色單

11、體，且染色體的著絲粒均位于赤道板兩側(cè)，圖中細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ中期；在減數(shù)分裂Ⅰ前期時(shí)，同源染色體兩兩配對，發(fā)生聯(lián)會(huì)，形成四分體；在減數(shù)分裂Ⅰ后期時(shí)，同源染色體分離，移向同一極的染色體均不含同源染色體。 4．卵巢中的5個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂，形成的結(jié)果是(　　) A．20個(gè)卵細(xì)胞 B．10個(gè)卵細(xì)胞和10個(gè)極體 C．5個(gè)卵細(xì)胞和15個(gè)極體 D．5個(gè)卵細(xì)胞和5個(gè)極體 解析：選C。根據(jù)卵原細(xì)胞減數(shù)分裂的過程及特點(diǎn)可知，1個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂形成1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體，故5個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂形成5個(gè)卵細(xì)胞和15個(gè)極體。 5．(2019·河北卓越聯(lián)盟高一期中)四分體時(shí)期常會(huì)發(fā)

12、生互換，下列可正確表示互換的是(　　) 答案：B 6．下圖表示同一生物細(xì)胞分裂圖像，在動(dòng)物卵巢中見不到的是(　　) 解析：選C。初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期時(shí)發(fā)生細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，而C所示發(fā)生的是均等分裂。 7．根據(jù)下面的某雄性動(dòng)物生殖器官細(xì)胞分裂圖，回答下列問題： (1)圖A表示細(xì)胞分裂的方式是________，處于__________________________期。細(xì)胞中有________條染色體，________條染色單體。 (2)圖B所示細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞名稱是________，每個(gè)子細(xì)胞中有________條染色體。 (3)圖A、B兩個(gè)細(xì)胞中，具有同源染

13、色體的細(xì)胞為圖________，圖A、B中核DNA分子數(shù)之比為________。 答案：(1)減數(shù)分裂　減數(shù)分裂Ⅰ后　6　12 (2)精細(xì)胞　3　(3)A　2∶1 [課時(shí)作業(yè)] 1．下列對一個(gè)四分體的敘述，正確的是(　　) A．有兩條姐妹染色單體　　　 B．有四個(gè)DNA分子 C．有兩對同源染色體 D．有四條染色體 答案：B 2．在初級(jí)精母細(xì)胞中不可能出現(xiàn)的染色體行為是(　　) A．聯(lián)會(huì) B．互換 C．同源染色體分離 D．著絲粒分裂 解析：選D。著絲粒分裂屬于次級(jí)精母細(xì)胞中的染色體行為。 3．減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離與非同源染色體自由組合發(fā)生的時(shí)期是(　　)

14、 A．減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ后期都出現(xiàn) B．同時(shí)發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ后期 C．同時(shí)發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅱ后期 D．分離發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ，自由組合發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅱ 解析：選B。減數(shù)分裂過程中同源染色體分離與非同源染色體自由組合只發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，減數(shù)分裂Ⅱ發(fā)生著絲粒分裂，姐妹染色單體分離。 4．下圖為動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂過程示意圖，下列各項(xiàng)能正確表示分裂過程順序的是(　　) A．③→⑥→④→①→②→⑤ B．⑥→③→②→④→①→⑤ C．③→⑥→④→②→①→⑤ D．③→⑥→②→④→①→⑤ 解析：選D。①圖中有2個(gè)細(xì)胞，各細(xì)胞中著絲粒已經(jīng)分裂，且無同源染色體，屬于減數(shù)分裂Ⅱ后期。②圖中

15、有同源染色體，同源染色體移向兩極，屬于減數(shù)分裂Ⅰ后期。③圖中形成四分體，但四分體不在赤道板兩側(cè)，屬于減數(shù)分裂Ⅰ前期。④圖中有2個(gè)細(xì)胞，細(xì)胞中均沒有同源染色體，但含有染色單體，染色體不在赤道板上，屬于減數(shù)分裂Ⅱ前期。⑤圖中有4個(gè)細(xì)胞，屬于減數(shù)分裂Ⅱ末期。⑥圖中含有四分體，且各對同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)，屬于減數(shù)分裂Ⅰ中期。 5．(2019·江西九江一中期中)下圖所示為某高等生物細(xì)胞局部結(jié)構(gòu)模式圖。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該細(xì)胞內(nèi)含有8個(gè)DNA分子 B．該生物細(xì)胞中，染色體最多有8條 C．要鑒定圖中1的某成分，鑒定試劑可能是雙縮脲試劑 D．該細(xì)胞中沒有同源染色

16、體的存在 解析：選B。每條染色體上含有2個(gè)DNA分子，A正確；該細(xì)胞(含有4條染色體)所含染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半，因此該生物體細(xì)胞含有8條染色體，該生物細(xì)胞中染色體數(shù)目在有絲分裂后期達(dá)到最大值，即16條，B錯(cuò)誤；染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，其中蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，C正確；該細(xì)胞中沒有兩條形態(tài)、大小相同的染色體，所以沒有同源染色體，D正確。 6．下列各圖所示細(xì)胞均來自同一生物體，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．屬于有絲分裂過程的是③④⑤ B．細(xì)胞①的形成過程：④→③→⑤→②→⑥→① C．①和②可能來自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞 D．③④⑤⑥中都具有同源染色體 解析

17、：選C。題圖中屬于有絲分裂過程的是④⑤，A錯(cuò)誤；細(xì)胞①的形成過程：④→③→②→⑥→①，B錯(cuò)誤；細(xì)胞⑥處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，不含同源染色體，D錯(cuò)誤。 7. 右圖為某二倍體高等雄性動(dòng)物細(xì)胞示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)該細(xì)胞處于__________________期，產(chǎn)生的子細(xì)胞為__________________。 (2)該細(xì)胞中有________條染色體，________條染色單體，有________對同源染色體。 (3)該動(dòng)物體細(xì)胞中染色體數(shù)目最多的時(shí)期為__________________。 (4)該動(dòng)物精巢細(xì)胞中的染色體數(shù)目可能為__________。 (5)圖中

18、A、B的關(guān)系為________；a、a′的關(guān)系為__________________，它們是在__________________期形成的。 (6)圖中A與B彼此分離發(fā)生在____________________期，a與a′彼此分離發(fā)生在______________________期。 (7)若該細(xì)胞僅是在減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)，A、B未分開，則其形成的正常和異常精子的比例為________________________________________________________________________； 若僅是在減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)，a、a′未能分開，則其形成的正常和異常精子的比例為___

19、_____。 答案：(1)減數(shù)分裂Ⅰ前(四分體時(shí))　次級(jí)精母細(xì)胞 (2)4　8　2　(3)有絲分裂后期　(4)2條或4條或8條 (5)同源染色體　姐妹染色單體　減數(shù)分裂前的間 (6)減數(shù)分裂Ⅰ后　減數(shù)分裂Ⅱ后　(7)0∶4　1∶1 8．下圖為某動(dòng)物精細(xì)胞形成過程中幾個(gè)時(shí)期的細(xì)胞模式圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)染色體復(fù)制發(fā)生在圖________，稱為________細(xì)胞。 (2)精子形成過程的順序?yàn)開_______________________(用圖中字母和箭頭表示)。 (3)圖B稱為________細(xì)胞，該圖中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為________。 (4)圖C中染色體1和2或3和4的分離發(fā)生在______________________期。 答案：(1)A　精原　(2)A→C→B→D　(3)次級(jí)精母 1∶2　(4)減數(shù)分裂Ⅰ后 12