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第一节　染色体通过配子传递给子代
第一课时　减数分裂过程及精细胞、卵细胞的形成
学习目标
　1.举例说明每种生物的染色体形态与数目相对恒定。
　2.概述精子、卵细胞的产生过程,并分析其产生过程中的异同。
　3.归纳概括减数分裂的概念。
一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定
1.染色体的形态、结构及功能
(1)分裂间期: 状态→分裂期: 状态(染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体)。
(2)每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位。一般情况下,着丝粒将一条染色体分为 。
(3)功能:细胞核内遗传物质的载体。
2.染色体的类型及特点
(1)分类依据:根据染色体上 的位置。
(2)染色体的类型。
(3)染色体的特点。
①对于同一种生物,细胞内染色体的 、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。
②大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(染色体数用 表示),而在生殖细胞中则是成单存在的(染色体数用 表示)。
(1)染色体的形态、大小和着丝粒的位置是人们识别染色体的重要标志。( )
(2)通过光学显微镜不能观察到细胞核中的染色体。( )
(3)每种生物的细胞核内,染色体的数目都是相对恒定的,形态具有差异。( )
二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞
1.减数分裂的概念
指进行有性生殖的生物,在产生配子时通过 复制一次、细胞分裂 实现染色体数目减半的细胞分裂。
2.减数分裂过程(以精子的形成过程为例)
时期 图像 主要特征
(MⅠ) 前期Ⅰ 同源染色体相互配对形成 ,在两个同源染色体之间常有 的现象
中期Ⅰ 各对同源染色体排列在细胞中央的 上,每对同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的 相连
后期Ⅰ 每对同源染色体的两条染色体彼此分开,分别向细胞的 移动
末期Ⅰ 形成2个子细胞,子细胞内的染色体数目只有母细胞中的
(MⅡ) 前期Ⅱ 时间很短,每个染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ 染色体的着丝粒与纺锤丝相连,并排列在子细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ 每个染色体的着丝粒都一分为二,原来的染色单体成为 ,在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ 染色体到达两极,2个子细胞各自分裂,最终形成 个子 细胞
3.精、卵细胞形成比较
(1)细胞在减数分裂过程中,染色体复制两次,着丝粒分裂一次。( )
(2)减数分裂中染色体数目真正意义上减半发生在MⅡ。( )
(3)某生物体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,生殖细胞中染色体数目为5对。( )
(4)精原细胞通过减数分裂产生精子,卵原细胞通过减数分裂产生卵细胞。( )
(5)卵原细胞减数分裂过程均为不均等分裂,精原细胞减数分裂过程均为均等分裂。( )
三、减数分裂模型的制作研究
1.实验目的
制作减数分裂模型来演示减数分裂过程,加深对减数分裂的理解。
2.方法步骤
(1)制作染色单体:颜色和长短 的橡皮泥表示染色单体。
(2)制作同源染色体:颜色 ,大小、形态 的橡皮泥表示同源染色体。
(3)绘制纺锤体:模拟减数第一次分裂绘制1个纺锤体,模拟减数第二次分裂绘制2个纺锤体,第二次绘制的纺锤体要与第一次绘制的纺锤体 。
(4)减数分裂产生的细胞绘制:在移动到一起的染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画 个圆圈。
3.讨论
(1)一个细胞经过减数分裂形成了 个子细胞。减数分裂过程中细胞内的染色体数目 。
(2)具有两对染色体的细胞,经过减数分裂可以形成 种子细胞。
(1)“减数分裂模型的制作研究”中,若制作4对同源染色体,则需要4种颜色的橡皮泥。( )
(2)模拟减数第二次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同。( )
(3)用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来,代表配对完成的同源染色体。( )
任务一　理解同源染色体、四分体、交叉互换的概念
1.同源染色体
同源染色体,是指一条来自父方,另一条来自母方,其形态、大小基本相同的一对染色体,否则为非同源染色体。如图,A、B和C、D各表示一对同源染色体。
(1)同源染色体可以含有染色单体,也可以不含有染色单体。如下图:
(2)有丝分裂过程中虽存在同源染色体,但不会发生同源染色体的相互配对,因而不会发生交叉互换。
2.配对与四分体
在减数第一次分裂前期,同源染色体相互配对。配对时每对同源染色体有4条染色单体,称为四分体。
3.交叉互换
在减数第一次分裂前期,两个同源染色体相互配对之后,在两个同源染色体之间常有交叉的现象,这是因为同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换。
4.数量关系
(1)一对同源染色体含2条染色体,2个或4个DNA分子,0条或4条染色单体。
(2)一对同源染色体形成一个四分体。
[迁移应用]
[典例1] (嘉兴月考)减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体,下列有关同源染色体和四分体的叙述,正确的有( )
①每个四分体包含4条染色单体　②一条来自父方,一条来自母方的染色体为同源染色体　③四分体时期可发生交叉互换现象　④只有MⅠ时期形成四分体　⑤有丝分裂前期不存在同源染色体
A.两项 B.三项
C.四项 D.五项
任务二　减数分裂过程中相关数量变化分析
1.减数分裂各时期相关数量变化
时期 染色体数 核DNA数 染色 单体数 同源染色 体对数
G1 2n 2n 0 n
S 2n 2n→4n 0→4n n
G2 2n 4n 4n n
前期Ⅰ 2n 4n 4n n
中期Ⅰ 2n 4n 4n n
后期Ⅰ 2n 4n 4n n
末期Ⅰ 2n→n 4n→2n 4n→2n n→0
前期Ⅱ n 2n 2n 0
中期Ⅱ n 2n 2n 0
后期Ⅱ 2n 2n 0 0
末期Ⅱ 2n→n 2n→n 0 0
注:四分体时期指前期Ⅰ,此时因同源染色体相互配对形成四分体,n对同源染色体即n个四分体。
2.减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA的物质变化模型分析
模型分析(以精子形成过程为例):
(1)甲为精原细胞,乙为初级精母细胞,丙、丁为次级精母细胞,戊为精细胞。
(2)染色体数目减半发生在末期Ⅰ,是同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,MⅡ时染色体数目变化为n→2n→n,没有减半。
(3)后期Ⅱ细胞中染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。
(4)染色体/核DNA的值变化规律及原因。
1∶11∶21∶1
[迁移应用]
[典例2-1] 某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点,其中正确的是( )
A.次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B.减数第二次分裂后期的染色体数目是正常体细胞中染色体数目的一半
C.初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D.4个四分体中有16条染色体,32个DNA分子
[典例2-2] (钱塘联盟改编)图1是某高等动物体内某一器官中细胞分裂的三个示意图。图2为该动物体内正常细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系图。请据图分析并回答下列问题。
(1)该高等动物体内正常体细胞中含有 条染色体。是 (填“雌”或“雄”)性。
(2)丙细胞所处时期是 ,其名称是 。
(3)图1中甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为 ;图2中Ⅲ可表示
时期。
(4)图1中的甲处于 (分裂和时期),该细胞内含同源染色体 对,染色体、染色单体与核DNA的数量关系可用图2中的 (填序号)表示。
(2)图1中丙细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,故丙细胞处于减数第二次分裂后期,且丙细胞均等分裂,故丙细胞的名称为第一极体。
(3)据图1可知,甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为8、8、4;图2中Ⅲ染色体数目减半,根据染色体、染色单体、核DNA的数量关系可知,Ⅲ可表示前期Ⅱ或中期Ⅱ。
(4)图1中的甲处于减数第一次分裂后期,该细胞内含2对同源染色体,染色体、染色单体与核DNA的数量关系为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相等,可用图2中的Ⅱ来表示。
(2)减数第二次分裂后期　第一极体
(3)8、8、4　前期Ⅱ或中期Ⅱ
(4)减数第一次分裂后期　2　Ⅱ
任务三　精、卵细胞形成过程中的图形分析
1.细胞质分配方式及图形分析
A　B　C　D
2.减数分裂过程中配子来源的判断(以精细胞为例)
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同,有的互补,只能判定可能来自同一生物不同精原
细胞。
[迁移应用]
[典例3-1] 如图甲、乙表示哺乳动物(2n=78)体内某个细胞处于不同分裂时期的细胞,图中只表示出部分染色体。下列叙述正确的是( )
A.该哺乳动物为雄性
B.甲细胞中含有39对同源染色体
C.乙细胞中含有78个DNA分子,无同源染色体
D.与乙细胞同时产生的另一个细胞为第二极体
[典例32] 如图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①与② B.②与③
C.①与③ D.②与④
任务四　减数分裂模型的制作研究
减数分裂模型制作过程中的细节分析
颜色 与大小 (1)颜色相同、大小相同的橡皮泥捆扎在一起表示姐妹染色单体; (2)颜色不同、大小相同的橡皮泥表示同源染色体; (3)颜色和大小均不相同的橡皮泥表示非同源染色体(或非姐妹染色单体)
纺锤体 的数量 减数第一次分裂前期画一个纺锤体,减数第二次分裂前期画两个纺锤体,减数第二次分裂时期所绘制纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直
细胞 数目 减数分裂最终形成4个子细胞,故白纸上需绘制4个子细胞
铁丝的 捆绑与 解开 当模拟染色体完成复制后,将颜色与大小相同的单体用铁丝捆绑在一起;当模拟减数第二次分裂后期时,将铁丝解开,表示着丝粒分裂
[典例4] (金华一中期中)某兴趣小组尝试构建雄果蝇(2n=8)减数分裂过程中染色体变化的模型。下列叙述正确的是( )
A.该活动若用橡皮泥模拟染色体,可用2种颜色、5种不同长度的橡皮泥
B.将颜色不同、长度相同的2条染色单体中部用铁丝扎起来,代表复制完成的一条染色体
C.将所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,可表示减数第一次分裂中期染色体行为模型
D.模拟减数第一次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥颜色和数目与另一极的橡皮泥相同第一节　染色体通过配子传递给子代
第一课时　减数分裂过程及精细胞、卵细胞的形成
素养测练
基础达标练
题组一　减数分裂相关概念
1.(舟山阶段检测)减数分裂过程中,一个DNA分子复制的两个子代DNA分子分别位于两个( )
A.同源染色体上
B.非同源染色体上
C.非姐妹染色单体上
D.姐妹染色单体上
2.如图为三种形态的染色体,下列叙述错误的是( )
A.染色体主要由DNA和蛋白质组成
B.乙为端着丝粒染色体,丙为近端着丝粒染色体
C.染色体复制后甲有4个DNA分子,乙有2个DNA分子
D.同种生物体细胞中染色体的数目一般相同
3.减数分裂过程中每个四分体具有( )
A.2个着丝粒
B.4条染色体
C.2条染色单体
D.2对同源染色体
题组二　减数分裂过程与特点
4.(宁波三锋教研联盟期中)如图为某动物细胞(2n=6)分裂某一时期,该细胞处于( )
A.减数第一次分裂后期
B.有丝分裂后期
C.减数第二次分裂后期
D.有丝分裂末期
5.如图是减数分裂过程中某个时期的模式图。下列有关叙述错误的是( )
A.该过程发生于减数第一次分裂过程中
B.配对后的染色体将进行复制
C.只有同源染色体才能配对
D.配对后形成的每个四分体含有4个DNA分子
6.(金华月考)如图为某染色体数目为2n的植物减数分裂形成花粉的过程中几个阶段的显微照片。下列叙述正确的是( )
A.图中减数分裂的顺序为d→c→a→b
B.图a所示细胞中含有同源染色体
C.图c所示细胞中正在进行同源染色体分离
D.图d所示细胞处于减数第一次分裂后期
题组三　形成配子的类型和数目
7.一个含2对同源染色体的精原细胞和一个同样的卵原细胞,不考虑同源染色体交叉互换,各自经减数分裂产生的精细胞、卵细胞的数目和种类数分别是( )
A.2个、1个和2种、1种
B.4个、4个和2种、2种
C.4个、1个和2种、1种
D.2个、2个和2种、2种
8.(浙江7月学考)某雄性动物的体细胞中染色体数目为2n。在减数分裂过程中,细胞中的1对同源染色体发生了如图所示的变化,其中1～4表示染色单体。下列叙述错误的是( )
A.该动物的精细胞中染色体数目为n
B.图中变化发生于减数第一次分裂
C.图中变化发生在非姐妹染色单体之间
D.1可与3或4随机组合分配到正常配子中
题组四　减数分裂模型的制作
9.下列有关“减数分裂模型的制作研究”活动的叙述,正确的是( )
A.模拟过程中,解开每个染色体上的铁丝,表示同源染色体分开
B.制作两对同源染色体,一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥
C.模拟减数分裂过程,最少需要红色和蓝色橡皮泥制作的染色体各2条
D.在模拟减数第二次分裂时,构建的两个纺锤体应与第一个纺锤体平行
题组五　减数分裂中相关物质的数量变化
10.如图表示某生物精原细胞减数分裂不同时期每条染色体上DNA分子数变化。下列叙述错误的是( )
A.AB段进行DNA的复制
B.BC段发生了非同源染色体的自由组合
C.CD段细胞处于减数第二次分裂末期
D.形成的精细胞中核DNA数是精原细胞的一半
11.(台州期中)如图是对某二倍体动物细胞减数分裂时染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计图。下列有关说法错误的是( )
A.图中a表示染色体数
B.②可以用于表示减数第二次分裂后期
C.①细胞中没有同源染色体
D.③到①表示减数分裂前的间期,染色体复制
12.(杭州浙里特色联盟期中)如图是某成年雌性哺乳动物体内发生的部分细胞分裂过程模式图,请分析并回答下列问题。
(1)该动物体细胞内有 　　条染色体,图②所示的细胞中的核DNA与染色体数量之比为 　　　　　　,图中③所示的细胞有 　　对同源染色体,图中具有四分体的是　　　　　　(填图中序号)。
(2)图②所示细胞的名称是　　　　　。表示减数第二次分裂的是图　　　　　(填图中序号),表示同源染色体分开的是图　　　　　(填图中序号)。图⑤能否在卵巢中发生 　　　　(填“能”或“不能”)。
综合提升练
13.图1是某高等动物体内细胞分裂的示意图,图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量变化的曲线图。下列叙述错误的是( )
A.该动物正常体细胞内有4条染色体
B.图1中表示减数分裂的是细胞甲
C.图2中c→d是因为着丝粒分裂
D.图1中的细胞乙对应图2中的bc段
14.(金华一中期中)编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的某生物(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
A.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→④→⑤
B.将成熟的花粉置于载玻片上,滴加碱性染料染色制成临时装片可观察到图示现象
C.图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.图②细胞正发生非同源染色体自由组合现象
15.(宁波三锋教研联盟期中)下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息,请据图分析回答下列问题。
(1)图1中A1B1段细胞内分子水平的主要变化是 　　　　　　。
(2)图3细胞中有 　　　对同源染色体,①和⑤在前一时期是 　　　　　　;图4细胞的名称是　　　　　　　　,其中核DNA有 　　　个。
(3)图5细胞对应于图1中的 　　　　(填字母)段和图2中的 　　　　(填字母)段,图5子细胞的名称为 　　　　　　　　　,基因的自由组合定律实质在 　　　　(填“图3”“图4”或“图5”)时期体现。 第一节　染色体通过配子传递给子代
第一课时　减数分裂过程及精细胞、卵细胞的形成
学习目标
　1.举例说明每种生物的染色体形态与数目相对恒定。
　2.概述精子、卵细胞的产生过程,并分析其产生过程中的异同。
　3.归纳概括减数分裂的概念。
一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定
1.染色体的形态、结构及功能
(1)分裂间期:染色质状态→分裂期:染色体状态(染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体)。
(2)每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位。一般情况下,着丝粒将一条染色体分为两
个臂。
(3)功能:细胞核内遗传物质的载体。
2.染色体的类型及特点
(1)分类依据:根据染色体上着丝粒的位置。
(2)染色体的类型。
(3)染色体的特点。
①对于同一种生物,细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。
②大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(染色体数用2n表示),而在生殖细胞中则是成单存在的(染色体数用n表示)。
(1)染色体的形态、大小和着丝粒的位置是人们识别染色体的重要标志。(　√　)
(2)通过光学显微镜不能观察到细胞核中的染色体。(　×　)
提示:染色体能被碱性染料染成深色,可以通过光学显微镜观察染色体。
(3)每种生物的细胞核内,染色体的数目都是相对恒定的,形态具有差异。(　×　)
提示:每种生物的细胞核内,染色体的形态和数目都是相对恒定的。
二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞
1.减数分裂的概念
指进行有性生殖的生物,在产生配子时通过染色体复制一次、细胞分裂两次实现染色体数目减半的细胞分裂。
2.减数分裂过程(以精子的形成过程为例)
时期 图像 主要特征
(MⅠ) 前期Ⅰ 同源染色体相互配对形成四分体,在两个同源染色体之间常有交叉的现象
中期Ⅰ 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道面上,每对同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的纺锤丝 相连
后期Ⅰ 每对同源染色体的两条染色体彼此分开,分别向细胞的两极移动
末期Ⅰ 形成2个子细胞,子细胞内的染色体数目只有母细胞中的一半
(MⅡ) 前期Ⅱ 时间很短,每个染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ 染色体的着丝粒与纺锤丝相连,并排列在子细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ 每个染色体的着丝粒都一分为二,原来的染色单体成为染色体,在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ 染色体到达两极,2个子细胞各自分裂,最终形成 4个子 细胞
3.精、卵细胞形成比较
(1)细胞在减数分裂过程中,染色体复制两次,着丝粒分裂一次。(　×　)
提示:细胞在减数分裂过程中,染色体复制一次,着丝粒分裂一次。
(2)减数分裂中染色体数目真正意义上减半发生在MⅡ。(　×　)
提示:减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期形成子细胞的过程中。
(3)某生物体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,生殖细胞中染色体数目为5对。(　×　)
提示:该生物体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,生殖细胞中染色体数目为10条,但不能表示为5对。
(4)精原细胞通过减数分裂产生精子,卵原细胞通过减数分裂产生卵细胞。(　×　)
提示:精原细胞通过减数分裂产生精细胞,经过变形后才形成精子。
(5)卵原细胞减数分裂过程均为不均等分裂,精原细胞减数分裂过程均为均等分裂。(　×　)
提示:卵原细胞减数分裂过程中,第一极体均等分裂产生两个第二极体。
三、减数分裂模型的制作研究
1.实验目的
制作减数分裂模型来演示减数分裂过程,加深对减数分裂的理解。
2.方法步骤
(1)制作染色单体:颜色和长短相同的橡皮泥表示染色单体。
(2)制作同源染色体:颜色不同,大小、形态相同的橡皮泥表示同源染色体。
(3)绘制纺锤体:模拟减数第一次分裂绘制1个纺锤体,模拟减数第二次分裂绘制2个纺锤体,第二次绘制的纺锤体要与第一次绘制的纺锤体垂直。
(4)减数分裂产生的细胞绘制:在移动到一起的染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画4个圆圈。
3.讨论
(1)一个细胞经过减数分裂形成了4个子细胞。减数分裂过程中细胞内的染色体数目减半。
(2)具有两对染色体的细胞,经过减数分裂可以形成 4种子细胞。
(1)“减数分裂模型的制作研究”中,若制作4对同源染色体,则需要4种颜色的橡皮泥。(　×　)
提示:“减数分裂模型的制作研究”中,若制作4对同源染色体,则需要2种颜色的橡皮泥。
(2)模拟减数第二次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同。(　√　)
(3)用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来,代表配对完成的同源染色体。(　×　)
提示:用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来,代表一条染色体上的两条姐妹染色单体。
任务一　理解同源染色体、四分体、交叉互换的概念
1.同源染色体
同源染色体,是指一条来自父方,另一条来自母方,其形态、大小基本相同的一对染色体,否则为非同源染色体。如图,A、B和C、D各表示一对同源染色体。
(1)同源染色体可以含有染色单体,也可以不含有染色单体。如下图:
(2)有丝分裂过程中虽存在同源染色体,但不会发生同源染色体的相互配对,因而不会发生交叉互换。
2.配对与四分体
在减数第一次分裂前期,同源染色体相互配对。配对时每对同源染色体有4条染色单体,称为四分体。
3.交叉互换
在减数第一次分裂前期,两个同源染色体相互配对之后,在两个同源染色体之间常有交叉的现象,这是因为同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换。
4.数量关系
(1)一对同源染色体含2条染色体,2个或4个DNA分子,0条或4条染色单体。
(2)一对同源染色体形成一个四分体。
[迁移应用]
[典例1] (嘉兴月考)减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体,下列有关同源染色体和四分体的叙述,正确的有(　B　)
①每个四分体包含4条染色单体　②一条来自父方,一条来自母方的染色体为同源染色体　③四分体时期可发生交叉互换现象　④只有MⅠ时期形成四分体　⑤有丝分裂前期不存在同源染色体
A.两项 B.三项
C.四项 D.五项
解析:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,因此每个四分体包含4条染色单体,①正确;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,只有在MⅠ的前期能够配对的染色体才是同源染色体,②错误;四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换现象,③正确;只有MⅠ时期同源染色体两两配对才形成四分体,④正确;有丝分裂是体细胞的分裂方式,体细胞中存在同源染色体,因此有丝分裂前期的细胞中存在同源染色体,⑤错误。
任务二　减数分裂过程中相关数量变化分析
1.减数分裂各时期相关数量变化
时期 染色体数 核DNA数 染色 单体数 同源染色 体对数
G1 2n 2n 0 n
S 2n 2n→4n 0→4n n
G2 2n 4n 4n n
前期Ⅰ 2n 4n 4n n
中期Ⅰ 2n 4n 4n n
后期Ⅰ 2n 4n 4n n
末期Ⅰ 2n→n 4n→2n 4n→2n n→0
前期Ⅱ n 2n 2n 0
中期Ⅱ n 2n 2n 0
后期Ⅱ 2n 2n 0 0
末期Ⅱ 2n→n 2n→n 0 0
注:四分体时期指前期Ⅰ,此时因同源染色体相互配对形成四分体,n对同源染色体即n个四分体。
2.减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA的物质变化模型分析
模型分析(以精子形成过程为例):
(1)甲为精原细胞,乙为初级精母细胞,丙、丁为次级精母细胞,戊为精细胞。
(2)染色体数目减半发生在末期Ⅰ,是同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,MⅡ时染色体数目变化为n→2n→n,没有减半。
(3)后期Ⅱ细胞中染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。
(4)染色体/核DNA的值变化规律及原因。
1∶11∶21∶1
[迁移应用]
[典例2-1] 某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点,其中正确的是(　C　)
A.次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B.减数第二次分裂后期的染色体数目是正常体细胞中染色体数目的一半
C.初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D.4个四分体中有16条染色体,32个DNA分子
解析:减数分裂前的间期DNA进行复制,核DNA数目加倍,减数第一次分裂结束后核DNA数目又减半,因此次级精母细胞中核DNA分子数目和正常体细胞中核DNA分子数目及染色体数目相同;减数第一次分裂后期同源染色体的分离导致染色体数目减半,但减数第二次分裂后期,由于着丝粒的分裂导致染色体数目短暂加倍,因此减数第二次分裂后期的染色体数目等于正常体细胞中的染色体数目;初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同,且都等于正常体细胞的核DNA分子数目及染色体数目;一对同源染色体联会后形成一个四分体,所以4个四分体中有8条染色体,16个DNA分子。
[典例2-2] (钱塘联盟改编)图1是某高等动物体内某一器官中细胞分裂的三个示意图。图2为该动物体内正常细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系图。请据图分析并回答下列问题。
(1)该高等动物体内正常体细胞中含有　　　　　条染色体。是　　 　　(填“雌”或“雄”)性。
(2)丙细胞所处时期是　 ,其名称是　　　　　　。
(3)图1中甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为　　　　　　;图2中Ⅲ可表示
　　　　　　　　　　时期。
(4)图1中的甲处于　　　　　　　　　　(分裂和时期),该细胞内含同源染色体　　　　对,染色体、染色单体与核DNA的数量关系可用图2中的　　　　　　(填序号)表示。
解析:(1)据图1可知,该高等动物正常体细胞中含有4条染色体,且由于甲细胞的细胞质不均等分裂,所以该动物为雌性动物。
(2)图1中丙细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,故丙细胞处于减数第二次分裂后期,且丙细胞均等分裂,故丙细胞的名称为第一极体。
(3)据图1可知,甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为8、8、4;图2中Ⅲ染色体数目减半,根据染色体、染色单体、核DNA的数量关系可知,Ⅲ可表示前期Ⅱ或中期Ⅱ。
(4)图1中的甲处于减数第一次分裂后期,该细胞内含2对同源染色体,染色体、染色单体与核DNA的数量关系为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相等,可用图2中的Ⅱ来表示。
答案:(1)4　雌
(2)减数第二次分裂后期　第一极体
(3)8、8、4　前期Ⅱ或中期Ⅱ
(4)减数第一次分裂后期　2　Ⅱ
任务三　精、卵细胞形成过程中的图形分析
1.细胞质分配方式及图形分析
A　B　C　D
2.减数分裂过程中配子来源的判断(以精细胞为例)
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同,有的互补,只能判定可能来自同一生物不同精原
细胞。
[迁移应用]
[典例3-1] 如图甲、乙表示哺乳动物(2n=78)体内某个细胞处于不同分裂时期的细胞,图中只表示出部分染色体。下列叙述正确的是(　B　)
A.该哺乳动物为雄性
B.甲细胞中含有39对同源染色体
C.乙细胞中含有78个DNA分子,无同源染色体
D.与乙细胞同时产生的另一个细胞为第二极体
解析:由甲细胞的不均等分裂可知,该哺乳动物为雌性;图甲处于减数第一次分裂后期,细胞中含有78条染色体(39对同源染色体);图乙含有78个核DNA,不存在同源染色体;根据图甲细胞中染色体颜色判断,图乙表示次级卵母细胞,与该细胞同时产生的为第一极体。
[典例32] 如图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是(　B　)
A.①与② B.②与③
C.①与③ D.②与④
解析:在MⅠ过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后,同一个着丝粒上连着的两条染色单体,绝大部分相同,小部分不相同,因此来自同一次级精母细胞的有②与③、①与④。
任务四　减数分裂模型的制作研究
减数分裂模型制作过程中的细节分析
颜色 与大小 (1)颜色相同、大小相同的橡皮泥捆扎在一起表示姐妹染色单体; (2)颜色不同、大小相同的橡皮泥表示同源染色体; (3)颜色和大小均不相同的橡皮泥表示非同源染色体(或非姐妹染色单体)
纺锤体 的数量 减数第一次分裂前期画一个纺锤体,减数第二次分裂前期画两个纺锤体,减数第二次分裂时期所绘制纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直
细胞 数目 减数分裂最终形成4个子细胞,故白纸上需绘制4个子细胞
铁丝的 捆绑与 解开 当模拟染色体完成复制后,将颜色与大小相同的单体用铁丝捆绑在一起;当模拟减数第二次分裂后期时,将铁丝解开,表示着丝粒分裂
[典例4] (金华一中期中)某兴趣小组尝试构建雄果蝇(2n=8)减数分裂过程中染色体变化的模型。下列叙述正确的是(　A　)
A.该活动若用橡皮泥模拟染色体,可用2种颜色、5种不同长度的橡皮泥
B.将颜色不同、长度相同的2条染色单体中部用铁丝扎起来,代表复制完成的一条染色体
C.将所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,可表示减数第一次分裂中期染色体行为模型
D.模拟减数第一次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥颜色和数目与另一极的橡皮泥相同
解析:同源染色体分别来自父本和母本,用红色橡皮泥和蓝色橡皮泥制作的2种染色体分别表示来自不同亲本,果蝇体细胞含有4对同源染色体,由于该果蝇是雄果蝇,因此细胞内有5种形态的染色体,因此需要5种不同长度的橡皮泥;将颜色和长度均相同的橡皮泥条捆扎在一起代表完成复制的染色体,颜色不同、长度相同的表示的是同源染色体;将4 对同源染色体排列在赤道面两侧,可表示减数第一次分裂中期染色体行为模型;减数第一次分裂后期同源染色体分离,细胞一极的橡皮泥颜色与另一极的橡皮泥颜色不同,数目相同。(共50张PPT)
第一节　染色体通过配子传递给子代
第一课时　减数分裂过程及精细胞、卵细胞的形成
第二章　染色体与遗传
[学习目标]
1.举例说明每种生物的染色体形态与数目相对恒定。
2.概述精子、卵细胞的产生过程,并分析其产生过程中的异同。
3.归纳概括减数分裂的概念。
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一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定
1.染色体的形态、结构及功能
(1)分裂间期: 状态→分裂期: 状态(染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体)。
(2)每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位。一般情况下,着丝粒将一条染色体分为 。
(3)功能:细胞核内遗传物质的载体。
染色质
染色体
两个臂
2.染色体的类型及特点
(1)分类依据:根据染色体上 的位置。
(2)染色体的类型。
着丝粒
中间
近端
端
(3)染色体的特点。
①对于同一种生物,细胞内染色体的 、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。
②大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(染色体数用 表示),而在生殖细胞中则是成单存在的(染色体数用 表示)。
形态
2n
n
·思维点拨·
(1)染色体的形态、大小和着丝粒的位置是人们识别染色体的重要标志。
(　 　)
(2)通过光学显微镜不能观察到细胞核中的染色体。(　 　)
√
×
提示:染色体能被碱性染料染成深色,可以通过光学显微镜观察染色体。
(3)每种生物的细胞核内,染色体的数目都是相对恒定的,形态具有差异。
(　 　)
×
提示:每种生物的细胞核内,染色体的形态和数目都是相对恒定的。
二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞
1.减数分裂的概念
指进行有性生殖的生物,在产生配子时通过 复制一次、细胞分裂
实现染色体数目减半的细胞分裂。
染色体
两次
2.减数分裂过程(以精子的形成过程为例)
时期 图像 主要特征
(MⅠ) 前期Ⅰ 同源染色体相互配对形成 ,在两个同源染色体之间常有 的现象
中期Ⅰ 各对同源染色体排列在细胞中央的
上,每对同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的 相连
后期Ⅰ 每对同源染色体的两条染色体彼此分开,分别向细胞的 移动
末期Ⅰ 形成2个子细胞,子细胞内的染色体数目只有母细胞中的
四分体
交叉
赤道面
纺锤丝
两极
一半
(MⅡ) 前期Ⅱ 时间很短,每个染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ 染色体的着丝粒与纺锤丝相连,并排列在子细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ 每个染色体的着丝粒都一分为二,原来的染色单体成为 ,在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ 染色体到达两极,2个子细胞各自分裂,最终形成 个子细胞
染色体
4
3.精、卵细胞形成比较
精原
初级精母
次级精
母
卵原
初级卵
母
次级卵
母
第二
·思维点拨·
(1)细胞在减数分裂过程中,染色体复制两次,着丝粒分裂一次。(　 　)
×
提示:细胞在减数分裂过程中,染色体复制一次,着丝粒分裂一次。
(2)减数分裂中染色体数目真正意义上减半发生在MⅡ。(　 　)
×
提示:减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期形成子细胞的过程中。
(3)某生物体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,生殖细胞中染色体数目为5对。(　 　)
×
提示:该生物体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,生殖细胞中染色体数目为10条,但不能表示为5对。
(4)精原细胞通过减数分裂产生精子,卵原细胞通过减数分裂产生卵细胞。
(　 　)
×
提示:精原细胞通过减数分裂产生精细胞,经过变形后才形成精子。
(5)卵原细胞减数分裂过程均为不均等分裂,精原细胞减数分裂过程均为均等分裂。(　 　)
×
提示:卵原细胞减数分裂过程中,第一极体均等分裂产生两个第二极体。
三、减数分裂模型的制作研究
1.实验目的
制作减数分裂模型来演示减数分裂过程,加深对减数分裂的理解。
2.方法步骤
(1)制作染色单体:颜色和长短 的橡皮泥表示染色单体。
(2)制作同源染色体:颜色 ,大小、形态 的橡皮泥表示同源染色体。
(3)绘制纺锤体:模拟减数第一次分裂绘制1个纺锤体,模拟减数第二次分裂绘制2个纺锤体,第二次绘制的纺锤体要与第一次绘制的纺锤体 。
相同
不同
相同
垂直
(4)减数分裂产生的细胞绘制:在移动到一起的染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画 个圆圈。
3.讨论
(1)一个细胞经过减数分裂形成了 个子细胞。减数分裂过程中细胞内的染色体数目 。
(2)具有两对染色体的细胞,经过减数分裂可以形成 种子细胞。
4
4
减半
4
·思维点拨·
(1)“减数分裂模型的制作研究”中,若制作4对同源染色体,则需要4种颜色的橡皮泥。(　 　)
×
提示:“减数分裂模型的制作研究”中,若制作4对同源染色体,则需要2种颜色的橡皮泥。
(2)模拟减数第二次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同。
(　 　)
√
(3)用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来,代表配对完成的同源染色体。(　 　)
×
提示:用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来,代表一条染色体上的两条姐妹染色单体。
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任务一　理解同源染色体、四分体、交叉互换的概念
1.同源染色体
同源染色体,是指一条来自父方,另一条来自母方,其形态、大小基本相同的一对染色体,否则为非同源染色体。如图,A、B和C、D各表示一对同源染
色体。
(1)同源染色体可以含有染色单体,也可以不含有染色单体。如下图:
(2)有丝分裂过程中虽存在同源染色体,但不会发生同源染色体的相互配对,因而不会发生交叉互换。
2.配对与四分体
在减数第一次分裂前期,同源染色体相互配对。配对时每对同源染色体有
4条染色单体,称为四分体。
3.交叉互换
在减数第一次分裂前期,两个同源染色体相互配对之后,在两个同源染色体之间常有交叉的现象,这是因为同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换。
4.数量关系
(1)一对同源染色体含2条染色体,2个或4个DNA分子,0条或4条染色单体。
(2)一对同源染色体形成一个四分体。
[迁移应用]
[典例1] (嘉兴月考)减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体,下列有关同源染色体和四分体的叙述,正确的有(　 　)
①每个四分体包含4条染色单体　②一条来自父方,一条来自母方的染色体为同源染色体　③四分体时期可发生交叉互换现象　④只有MⅠ时期形成四分体　⑤有丝分裂前期不存在同源染色体
A.两项 B.三项
C.四项 D.五项
B
解析:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,因此每个四分体包含4条染色单体,①正确;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,只有在MⅠ的前期能够配对的染色体才是同源染色体,②错误;四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换现象,③正确;只有MⅠ时期同源染色体两两配对才形成四分体,④正确;有丝分裂是体细胞的分裂方式,体细胞中存在同源染色体,因此有丝分裂前期的细胞中存在同源染色体,⑤错误。
任务二　减数分裂过程中相关数量变化分析
1.减数分裂各时期相关数量变化
时期 染色体数 核DNA数 染色 单体数 同源染色
体对数
G1 2n 2n 0 n
S 2n 2n→4n 0→4n n
G2 2n 4n 4n n
前期Ⅰ 2n 4n 4n n
中期Ⅰ 2n 4n 4n n
后期Ⅰ 2n 4n 4n n
末期Ⅰ 2n→n 4n→2n 4n→2n n→0
前期Ⅱ n 2n 2n 0
中期Ⅱ n 2n 2n 0
后期Ⅱ 2n 2n 0 0
末期Ⅱ 2n→n 2n→n 0 0
注:四分体时期指前期Ⅰ,此时因同源染色体相互配对形成四分体,n对同源染色体即n个四分体。
2.减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA的物质变化模型分析
模型分析(以精子形成过程为例):
(1)甲为精原细胞,乙为初级精母细胞,丙、丁为次级精母细胞,戊为精细胞。
(2)染色体数目减半发生在末期Ⅰ,是同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,MⅡ时染色体数目变化为n→2n→n,没有减半。
(3)后期Ⅱ细胞中染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。
[迁移应用]
[典例2-1] 某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点,其中正确的是(　 　)
A.次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B.减数第二次分裂后期的染色体数目是正常体细胞中染色体数目的一半
C.初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D.4个四分体中有16条染色体,32个DNA分子
C
解析:减数分裂前的间期DNA进行复制,核DNA数目加倍,减数第一次分裂结束后核DNA数目又减半,因此次级精母细胞中核DNA分子数目和正常体细胞中核DNA分子数目及染色体数目相同;减数第一次分裂后期同源染色体的分离导致染色体数目减半,但减数第二次分裂后期,由于着丝粒的分裂导致染色体数目短暂加倍,因此减数第二次分裂后期的染色体数目等于正常体细胞中的染色体数目;初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同,且都等于正常体细胞的核DNA分子数目及染色体数目;一对同源染色体联会后形成一个四分体,所以4个四分体中有8条染色体,16个DNA分子。
[典例2-2] (钱塘联盟改编)图1是某高等动物体内某一器官中细胞分裂的三个示意图。图2为该动物体内正常细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系图。请据图分析并回答下列问题。
(1)该高等动物体内正常体细胞中含有　　　条染色体。是　　　 (填“雌”或“雄”)性。
4
雌
解析:(1)据图1可知,该高等动物正常体细胞中含有4条染色体,且由于甲细胞的细胞质不均等分裂,所以该动物为雌性动物。
(2)丙细胞所处时期是　 ,其名称是　　　　　　。
减数第二次分裂后期
第一极体
解析: (2)图1中丙细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,故丙细胞处于减数第二次分裂后期,且丙细胞均等分裂,故丙细胞的名称为第一极体。
(3)图1中甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为　　　　　　;图2中Ⅲ可表示　　　　　　　　　　时期。
8、8、4
前期Ⅱ或中期Ⅱ
解析:(3)据图1可知,甲、乙、丙细胞中含有的核DNA分子数分别为8、8、4;图2中Ⅲ染色体数目减半,根据染色体、染色单体、核DNA的数量关系可知, Ⅲ可表示前期Ⅱ或中期Ⅱ。
(4)图1中的甲处于　　 　　　　　　　　(分裂和时期),该细胞内含同源染色体　 　对,染色体、染色单体与核DNA的数量关系可用图2中的　 　(填序号)表示。
减数第一次分裂后期
2
Ⅱ
解析:(4)图1中的甲处于减数第一次分裂后期,该细胞内含2对同源染色体,染色体、染色单体与核DNA的数量关系为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相等,可用图2中的Ⅱ来表示。
任务三　精、卵细胞形成过程中的图形分析
任务三　精、卵细胞形成过程中的图形分析
2.减数分裂过程中配子来源的判断(以精细胞为例)
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同,有的互补,只能判定可能来自同一生物不同精原细胞。
[迁移应用]
[典例3-1] 如图甲、乙表示哺乳动物(2n=78)体内某个细胞处于不同分裂时期的细胞,图中只表示出部分染色体。下列叙述正确的是(　 　)
A.该哺乳动物为雄性
B.甲细胞中含有39对同源染色体
C.乙细胞中含有78个DNA分子,无同源染色体
D.与乙细胞同时产生的另一个细胞为第二极体
B
解析:由甲细胞的不均等分裂可知,该哺乳动物为雌性;图甲处于减数第一次分裂后期,细胞中含有78条染色体(39对同源染色体);图乙含有78个核DNA,不存在同源染色体;根据图甲细胞中染色体颜色判断,图乙表示次级卵母细胞,与该细胞同时产生的为第一极体。
[典例3-2] 如图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是(　 　)
A.①与② B.②与③
C.①与③ D.②与④
B
解析:在MⅠ过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后,同一个着丝粒上连着的两条染色单体,绝大部分相同,小部分不相同,因此来自同一次级精母细胞的有②与③、①与④。
任务四　减数分裂模型的制作研究
减数分裂模型制作过程中的细节分析
颜色 与大小 (1)颜色相同、大小相同的橡皮泥捆扎在一起表示姐妹染色单体;
(2)颜色不同、大小相同的橡皮泥表示同源染色体;
(3)颜色和大小均不相同的橡皮泥表示非同源染色体(或非姐妹染色单体)
纺锤体 的数量 减数第一次分裂前期画一个纺锤体,减数第二次分裂前期画两个纺锤体,减数第二次分裂时期所绘制纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直
细胞 数目 减数分裂最终形成4个子细胞,故白纸上需绘制4个子细胞
铁丝的 捆绑与 解开 当模拟染色体完成复制后,将颜色与大小相同的单体用铁丝捆绑在一起;当模拟减数第二次分裂后期时,将铁丝解开,表示着丝粒分裂
[典例4] (金华一中期中)某兴趣小组尝试构建雄果蝇(2n=8)减数分裂过程中染色体变化的模型。下列叙述正确的是(　 　)
A.该活动若用橡皮泥模拟染色体,可用2种颜色、5种不同长度的橡皮泥
B.将颜色不同、长度相同的2条染色单体中部用铁丝扎起来,代表复制完成的一条染色体
C.将所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,可表示减数第一次分裂中期染色体行为模型
D.模拟减数第一次分裂后期时,细胞一极的橡皮泥颜色和数目与另一极的橡皮泥相同
A
解析:同源染色体分别来自父本和母本,用红色橡皮泥和蓝色橡皮泥制作的
2种染色体分别表示来自不同亲本,果蝇体细胞含有4对同源染色体,由于该果蝇是雄果蝇,因此细胞内有5种形态的染色体,因此需要5种不同长度的橡皮泥;将颜色和长度均相同的橡皮泥条捆扎在一起代表完成复制的染色体,颜色不同、长度相同的表示的是同源染色体;将4 对同源染色体排列在赤道面两侧,可表示减数第一次分裂中期染色体行为模型;减数第一次分裂后期同源染色体分离,细胞一极的橡皮泥颜色与另一极的橡皮泥颜色不同,数目
相同。第一节　染色体通过配子传递给子代
第一课时　减数分裂过程及精细胞、卵细胞的形成
素养测练
基础达标练
题组一　减数分裂相关概念
1.(舟山阶段检测)减数分裂过程中,一个DNA分子复制的两个子代DNA分子分别位于两个(　D　)
A.同源染色体上
B.非同源染色体上
C.非姐妹染色单体上
D.姐妹染色单体上
解析:姐妹染色单体是染色体复制形成的,由一个着丝粒连接着,所以一个DNA分子复制的两个子代DNA分子分别位于两个姐妹染色单体上。
2.如图为三种形态的染色体,下列叙述错误的是(　C　)
A.染色体主要由DNA和蛋白质组成
B.乙为端着丝粒染色体,丙为近端着丝粒染色体
C.染色体复制后甲有4个DNA分子,乙有2个DNA分子
D.同种生物体细胞中染色体的数目一般相同
解析:染色体的主要成分为蛋白质和DNA;乙为端着丝粒染色体,丙为近端着丝粒染色体;每条染色体复制后,DNA均由1个变成2个;同种生物体细胞中染色体的数目一般相同。
3.减数分裂过程中每个四分体具有(　A　)
A.2个着丝粒
B.4条染色体
C.2条染色单体
D.2对同源染色体
解析:每个四分体由两条染色体构成,只有2个着丝粒;每个四分体由一对复制后的同源染色体组成,有2条染色体;每个四分体由一对复制后的同源染色体组成,有4条姐妹染色单体;一个四分体是指一对正在配对的同源染色体。
题组二　减数分裂过程与特点
4.(宁波三锋教研联盟期中)如图为某动物细胞(2n=6)分裂某一时期,该细胞处于(　C　)
A.减数第一次分裂后期
B.有丝分裂后期
C.减数第二次分裂后期
D.有丝分裂末期
解析:该动物为二倍体,而该细胞中无同源染色体,并且处于着丝粒分裂状态,因此是处于减数第二次分裂后期。
5.如图是减数分裂过程中某个时期的模式图。下列有关叙述错误的是(　B　)
A.该过程发生于减数第一次分裂过程中
B.配对后的染色体将进行复制
C.只有同源染色体才能配对
D.配对后形成的每个四分体含有4个DNA分子
解析:分析题图可知,细胞含有同源染色体,(同源染色体两两配对形成四分体)处于减数第一次分裂前期;减数第一次分裂前的间期,染色体进行复制。
6.(金华月考)如图为某染色体数目为2n的植物减数分裂形成花粉的过程中几个阶段的显微照片。下列叙述正确的是(　C　)
A.图中减数分裂的顺序为d→c→a→b
B.图a所示细胞中含有同源染色体
C.图c所示细胞中正在进行同源染色体分离
D.图d所示细胞处于减数第一次分裂后期
解析:题图中,a能观察到两个细胞且染色体排列在赤道面上,细胞处于减数第二次分裂中期;b能观察到4个细胞,细胞处于减数第二次分裂末期;c中同源染色体分离,细胞处于减数第一次分裂后期;d观察到两个细胞,每个细胞中染色单体分离形成染色体,分别在细胞的两极,细胞处于减数第二次分裂后期。题图中减数分裂的顺序依次是c(减数第一次分裂后期)→a(减数第二次分裂中期)→d(减数第二次分裂后期)→b(减数第二次分裂末期);图a是减数第二次分裂中期,细胞中没有同源染色体;图c所示细胞中正在进行同源染色体分离,细胞处于减数第一次分裂后期。
题组三　形成配子的类型和数目
7.一个含2对同源染色体的精原细胞和一个同样的卵原细胞,不考虑同源染色体交叉互换,各自经减数分裂产生的精细胞、卵细胞的数目和种类数分别是(　C　)
A.2个、1个和2种、1种
B.4个、4个和2种、2种
C.4个、1个和2种、1种
D.2个、2个和2种、2种
解析:减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合(不考虑同源染色体交叉互换),所以一个初级精母细胞能产生2个不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个相同的精细胞;由此可见,一个精原细胞减数分裂形成4个精细胞,但只有2种类型。一个卵原细胞减数分裂只能产生1个卵细胞,因此只有1种。
8.(浙江7月学考)某雄性动物的体细胞中染色体数目为2n。在减数分裂过程中,细胞中的1对同源染色体发生了如图所示的变化,其中1～4表示染色单体。下列叙述错误的是(　D　)
A.该动物的精细胞中染色体数目为n
B.图中变化发生于减数第一次分裂
C.图中变化发生在非姐妹染色单体之间
D.1可与3或4随机组合分配到正常配子中
解析:分析题意,该雄性动物体细胞中染色体数目为2n,则其精细胞中染色体数目减半为n;分析图示可知,图示过程发生在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换;图示中1和3(或4),两者所在的染色体在减数第一次分裂后期分离,1与3或4不能进入同一个配子中。
题组四　减数分裂模型的制作
9.下列有关“减数分裂模型的制作研究”活动的叙述,正确的是(　C　)
A.模拟过程中,解开每个染色体上的铁丝,表示同源染色体分开
B.制作两对同源染色体,一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥
C.模拟减数分裂过程,最少需要红色和蓝色橡皮泥制作的染色体各2条
D.在模拟减数第二次分裂时,构建的两个纺锤体应与第一个纺锤体平行
解析:模拟过程中,解开每个染色体上的铁丝,表示一条染色体上的两条姐妹染色单体分开;同源染色体分别来自父方和母方,用红色橡皮泥和蓝色橡皮泥制作的两条染色体表示来自不同的亲本;模拟减数分裂过程,最少需要红色和蓝色橡皮泥制作的染色体各2条,用于模拟非同源染色体的自由组合;在模拟减数第二次分裂时,构建的两个纺锤体应以减数第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直。
题组五　减数分裂中相关物质的数量变化
10.如图表示某生物精原细胞减数分裂不同时期每条染色体上DNA分子数变化。下列叙述错误的是(　C　)
A.AB段进行DNA的复制
B.BC段发生了非同源染色体的自由组合
C.CD段细胞处于减数第二次分裂末期
D.形成的精细胞中核DNA数是精原细胞的一半
解析:题图中,AB段上升的原因是染色体的复制即DNA复制,一条染色体含有两条染色单体,含有两个DNA分子;BC段包括减数第一次分裂,发生了非同源染色体的自由组合;CD段发生了着丝粒的分裂,处于减数第二次分裂后期;染色体复制一次,但细胞连续分裂两次,故减数分裂形成的精细胞中核DNA数是精原细胞的一半。
11.(台州期中)如图是对某二倍体动物细胞减数分裂时染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计图。下列有关说法错误的是(　D　)
A.图中a表示染色体数
B.②可以用于表示减数第二次分裂后期
C.①细胞中没有同源染色体
D.③到①表示减数分裂前的间期,染色体复制
解析:图中b时有时无,表示染色单体数,a可以是c的一半,a表示染色体数,c表示DNA分子数;②染色体数和DNA分子数相同,可以用于表示减数第二次分裂后期;①中染色体数是DNA分子数的一半,结合题图可知,①表示减数第二次分裂的前期和中期,细胞中没有同源染色体;③表示生殖细胞,①表示减数第二次分裂的前期和中期。
12.(杭州浙里特色联盟期中)如图是某成年雌性哺乳动物体内发生的部分细胞分裂过程模式图,请分析并回答下列问题。
(1)该动物体细胞内有 　　条染色体,图②所示的细胞中的核DNA与染色体数量之比为 　　　　　　,图中③所示的细胞有 　　对同源染色体,图中具有四分体的是　　　　　　(填图中序号)。
(2)图②所示细胞的名称是　　　　　。表示减数第二次分裂的是图　　　　　(填图中序号),表示同源染色体分开的是图　　　　　(填图中序号)。图⑤能否在卵巢中发生 　　　　(填“能”或“不能”)。
解析:(1)图①所示细胞处于减数第一次分裂后期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,因此该动物体细胞内有4条染色体;图②所示的细胞中每条染色体含有2个DNA分子,因此核DNA与染色体数量之比为2∶1;图中③所示的细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期;图中具有四分体的是④(减数第一次分裂前期)。
(2)根据图①和图③细胞的不均等分裂可知,该生物的性别为雌性。图②细胞处于减数第二次分裂中期,名称是次级卵母细胞。由以上分析可知,表示减数第二次分裂的是图②③,表示同源染色体分开的是图①(减数第一次分裂后期)。图⑤细胞进行的是有丝分裂,卵巢中的卵原细胞可以进行有丝分裂,因此该图能在卵巢中发生。
答案:(1)4　2∶1　0　④
(2)次级卵母细胞　②③　①　能
综合提升练
13.图1是某高等动物体内细胞分裂的示意图,图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量变化的曲线图。下列叙述错误的是(　D　)
A.该动物正常体细胞内有4条染色体
B.图1中表示减数分裂的是细胞甲
C.图2中c→d是因为着丝粒分裂
D.图1中的细胞乙对应图2中的bc段
解析:乙细胞为有丝分裂后期,染色体加倍后为8条染色体,所以该动物正常体细胞内有4条染色体;图1中甲所示细胞同源染色体发生分离表示的是减数分裂;图2中c→d是因为着丝粒的分裂,染色单体分开,每条染色体上只有1个 DNA分子;图1中的细胞乙,着丝粒分裂,染色单体分开,每条染色体上只有1个DNA分子,对应图2中的de段。
14.(金华一中期中)编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的某生物(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是(　D　)
A.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→④→⑤
B.将成熟的花粉置于载玻片上,滴加碱性染料染色制成临时装片可观察到图示现象
C.图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.图②细胞正发生非同源染色体自由组合现象
解析:据题图分析,①细胞处于减数第一次分裂前的间期,②细胞处于减数第一次分裂后期(同源染色体分离,分布在细胞两极),③细胞处于减数第一次分裂前期(同源染色体联会),④细胞处于减数第二次分裂末期(存在4个细胞核),⑤细胞处于减数第二次分裂后期(染色体分布在细胞两极且下一个时期能形成4个子细胞),故细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→⑤→④;花粉属于成熟的生殖细胞,不再进行分裂,将花粉制成装片无法观察到图示现象;③细胞处于减数第一次分裂前期,DNA已经完成了复制,细胞核中含有48个DNA,24条染色体,但细胞质也有少量的DNA,因此图③中的细胞DNA数大于48个;②细胞处于减数第一次分裂后期,正发生非同源染色体自由组合现象。
15.(宁波三锋教研联盟期中)下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息,请据图分析回答下列问题。
(1)图1中A1B1段细胞内分子水平的主要变化是 　　　　　　。
(2)图3细胞中有 　　　对同源染色体,①和⑤在前一时期是 　　　　　　;图4细胞的名称是　　　　　　　　,其中核DNA有 　　　个。
(3)图5细胞对应于图1中的 　　　　(填字母)段和图2中的 　　　　(填字母)段,图5子细胞的名称为 　　　　　　　　　,基因的自由组合定律实质在 　　　　(填“图3”“图4”或“图5”)时期体现。
解析:(1)图1中A1B1段形成的原因是DNA的复制,使每条染色体上的DNA分子由1变
为2。
(2)图3细胞中含有4对同源染色体;①和⑤是间期复制形成的,该细胞的前一时期,着丝粒还未分裂,它们是一条染色体上的两条姐妹染色单体。图4细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞,该细胞中含有4条染色体,8个核DNA分子。
(3)图5的细胞处于减数第二次分裂的后期,该时期的特点是着丝粒分裂,染色单体分开,细胞中的染色体暂时加倍,对应于图1的D1E1和图2中的E2F2。图5细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞,所以其子细胞的名称为第二极体和卵细胞。基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,对应图4细胞。
答案:(1)DNA复制
(2)4　姐妹染色单体　初级精母细胞　8
(3)D1E1　E2F2　卵细胞和(第二)极体　图4

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