2022高中生物（教材知识详析+知识能力提升+综合能力测评）第二章第一节 减数分裂深度解析（pdf）苏教版必修2.pdf

第二章 减数分裂和有性生殖 民不畏死, 奈何以死惧之? 老 子 减减减数数数分分分裂裂裂和和和有有有性性性生生生殖殖殖 第二章与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼从理论上预测: 在卵细胞和精子成熟的过程中, 必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半, 在受精时, 精子和卵细胞融合, 恢复正常的染色体数目。那么, 科学上的预测、 推测是不是凭空想像? 魏斯曼的这一预言不是空穴来风, 而是科学家在对大量事实进行观察、 分析的基础上, 凭借敏锐的洞察力所做的大胆推测。这个天才的预见在1 9世纪8 0年代被其他科学家的显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊过程就是一种特殊方式的有丝分裂, 叫做减数分裂。那么, 减数分裂有什么特点呢? 它和有丝分裂之间有何区别和联系? 卵细胞和精子又是怎样形成的呢?本章将学习:专题一、 减数分裂重点:1.描 述 细 胞 的 减 数 分 裂 过 程, 识 别 各 个 时 期 的图解;2.比较动植物细胞减数分裂过程的异同点;3.判断减数分裂过程中各个时期染色体和D NA的变化规律。专题二、 有性生殖重点:1.说明受精过程及其意义;2.通过有性生殖过程的学习, 说明植物细胞有性生殖存在着特殊的双受精现象, 描述脊椎动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。第1节: 运用比较法, 通过减数分裂各个时期染色体的数目变化、 行为变化的观察, 能识别减数分裂各个时期, 掌握减数分裂过程中染色体和D NA的变化规律, 同时应用分析比较的方法掌握动物与植物细胞有丝分裂的异同点及有丝分裂与减数分裂的异同点。第2节: 运用知识串联法, 以下图有性生殖的概念为主线,总结有性生殖过程包括亲代进行减数分裂产生有性生殖细胞、 两性生殖细胞两两结合形成合子、 再由合子发育成新个体, 从图中可见个体发育的起点是受精卵, 终点是性成熟的个体。第一节 减 数 分 裂 1.阐明细胞的减数分裂过程, 辨认减数分裂各个时期的图像变化, 模拟减数分裂过程中染色体的变化。 2.比较雄性生殖细胞与雌性生殖细胞的形成过程, 说出两者的异同点; 比较有丝分裂与减数分裂的异同点,能辨认不同的细胞分裂图像。 要点1 细胞的减数分裂1.概念细胞的减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中, 染色体只复制一次, 而细胞连续分裂两次, 新产生的生殖细胞中的染色体数目与体细胞相比减少一半。2.过程(1) 分裂间期: 染色体(D NA) 进行复制。(2) 减数第一次分裂减数第一次分裂前期: 同源染色体两两配对, 称为联会, 形成四分体。非姐妹染色单体之间有可能发生对等片段的交换。减数第一次分裂中期: 同源染色体成对排列在赤道板的位置上, 染色体的着丝粒和纺锤丝相连。减数第一次分裂后期: 纺锤丝牵引同源染色体分别移向细胞两极。减数第一次分裂末期: 形成两个子细胞, 染色体数目减半。(3) 减数第二次分裂分裂间期: 短暂, 但不进行染色体的复制。减数第二次分裂前期: 伸展的染色质又变成染色体。减数第二次分裂中期: 在纺锤丝的牵引下, 染色体的着丝粒排列到细胞的赤道板位置上。减数第二次分裂后期: 着丝粒分裂, 同一着丝粒上的两第一节 减 数 分 裂奋斗乃万物之父。 陶行知条染色单体分别移向细胞的两极。减数第二次分裂末期: 每个细胞再次分裂, 形成两个子细胞。 【 案例1】 关于减数分裂的描述, 下列哪一种是正确的?( ) 。A.第一次分裂, 着丝粒分裂, 同源染色体不配对B.第一次分裂, 着丝粒不分裂, 同源染色体配对C.第二次分裂, 着丝粒分裂, 同源染色体配对D.第二次分裂, 着丝粒不分裂, 同源染色体不配对 【 精析】 在减数第一次分裂过程中发生联会和同源染色体彼此分离的现象, 在减数第二次分裂过程中发生着丝粒分裂现象。 【 解答】 B 要点2 减数分裂过程的观察1.种子植物花药中发生的减数分裂观察(1) 采集刚现蕾的花序( 刚现蕾的蚕豆花药中有花粉母细胞, 经过减数分裂形成小孢子) 置于卡诺氏固定液( 由3份无水乙醇和1份冰醋酸配制而成) 中处理花药3h, 换入7 0%的乙醇中。若需保存较久, 可放在保存液(7 0%乙醇1份、 甘油1份的溶液) 中。(2) 取已固定好的花序, 按其花蕾大小, 排列在小培养皿中。取中等大小的花蕾, 剥开花蕾取出花药, 放在载玻片上。(3) 加一滴醋酸洋红染液在花药上, 进行染色。(4) 加上盖玻片, 上面再放吸水纸, 用拇指适当加压, 把周围的染色液吸干, 制成临时标本。(5) 置于显微镜下观察。2.蝗虫精巢的观察(1) 根据蝗虫物种的不同, 采集时间有变化。江苏地区一般在四月至十月都可采到蝗虫。(2) 采集方法: 可用手捉或用扫网捕捉。如短角斑腿蝗喜温暖, 可在十月左右, 在晴天阳光下的草地上用扫网捕捉。(3) 用镊子夹住雄虫尾部向外拉, 可见到一团黄色组织块, 这就是蝗虫的精巢。剔除精巢上的其他组织, 将其放到卡诺氏固定液中固定1. 52h, 再放入7 0%酒精溶液中。(4) 将醋酸洋红滴在染色板内, 取固定好的精巢放入染液中染色1 5m i n以上。(5) 用解剖针从精巢上挑取几条丝状物( 精细管) 放在载玻片上, 加一滴染液, 压片, 制成临时标本。(6) 用显微镜观察。 【 案例2】 观察植物细胞的减数分裂, 最好用下列材料中的( ) 。A.幼嫩的花药切片B.雌蕊柱头切片C.成熟的花药切片D.子房切片 【 精析】 在花药和子房中都有可能找到正在进行减数分裂的细胞, 子房中的胚珠数量有限, 进行减数分裂的细胞数量少, 而花药中产生的花粉数量多, 所以选用花药。幼嫩的花药是指正在发育的花药, 其中原始的生殖细胞通过减数分裂过程发育成熟。而成熟的花药一般是指已经完成了减数分裂的花药。 【 解答】 A 要点3 生殖细胞的形成1.发生时间: 凡是进行有性生殖的生物, 在原始的生殖细胞发育为成熟的生殖细胞的过程中, 都要进行减数分裂。2.发生场所: 哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。精原细胞进行有丝分裂形成初级精母细胞, 初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞, 次级精母细胞再经过减数第二次分裂形成精细胞, 精细胞经过复杂的形态变化形成精子。哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。卵原细胞进行有丝分裂形成初级卵母细胞, 再经过减数第一次分裂形成1个次级卵母细胞和1个极体, 次级卵母细胞经过减数第二次分裂形成1个卵细胞和1个极体。3.精( 卵) 原细胞的特点: 从根本上讲, 精( 卵) 原细胞是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的, 所以, 它具有与其他体细胞完全相同的染色体组成。在减数第一次分裂的分裂间期, 精( 卵) 原细胞的染色体进行复制后即成为初级精( 卵) 母细胞。4.初级精( 卵) 母细胞的特点: 在初级精( 卵) 母细胞进行减数第一次分裂过程中, 细胞内始终具有同源染色体, 且每个染色体上有两个姐妹染色单体, 只是由于在纺锤丝的牵引下染色体在细胞中的位置不断移动而划分出不同时期。由于减数第一次分裂过程中同源染色体的彼此分离, 因此, 每个次级精( 卵) 母细胞直至每个精( 卵) 细胞中的一个重要特征就是细胞内不存在同源染色体。在减数第一次分裂过程中, 同源染色体彼此分离时, 一对同源的两个染色体各移向细胞的哪一极是随机的, 也就是说,最终移到细胞同一极的非同源染色体之间是自由组合的。由此, 若生物体细胞中含有n对同源染色体, 则在减数第一次分裂后期, 非同源染色体自由组合方式可能有2n-1种, 每种组合方式下最终产生染色体组成两两相同的4个精子(2种) , 则该生物可能产生2n种精子( 卵细胞) 。而事实上,1个精原细胞进行减数分裂时, 只能是其中的一种自由组合方式, 最终产生2种(4个) 精子;1个卵原细胞进行减数分裂时, 只能产生1种(1个) 卵细胞。 【 案例3】 假设下图为某动物精巢内的一个精原细胞在减数分裂过程中染色体数量变化的曲线图。( 减数分裂过程1为精原细胞的分裂间期)图1图2(1) 请根据图1中的内容回答下列问题。第二章 减数分裂和有性生殖 鸟之将死, 其鸣也哀; 人之将死, 其言也善。 孔 丘图中24时期的细胞名称是 , 该细胞有 条染色体, 有 对同源染色体。图中8时期, 是减数分裂 期, 细胞的名称是 。图中4发 展至5时 期, 染 色 体 数 目 发 生 变 化 是 由 于 分离, 并分别进入到两个子细胞。图中7发 展至8时 期, 染 色 体 数 目 发 生 变 化 是 由 于 分离, 并分别进入到两个子细胞, 其子细胞9的名称是 。(2) 请在本题图2的空白坐标上画出该细胞减数分裂过程D NA分子数目变化曲线图。 【 精析】 通过读曲线图, 寻找相关数量变化规律, 判断处于减数分裂过程中不同时期的细胞名称、 染色体数目变化及变化原因。考查了学生读图、 作图, 根据曲线图分析判断, 得出结论的能力, 要求较高。这里答案中的“ 精子细胞” 或“ 精细胞” 不能写成“ 精子” , 因为精( 子) 细胞只有通过变形才能形成精子。 【 解答】 (1)初级精母细胞 2 0 1 0 第二次分裂后 次级精母细胞 同源染色体 姐妹染色单体 精细胞 (2) 如下图 拓展点1 减数分裂过程中的规律性变化1.减数分裂概念的理解范围进行有性生殖的生物时期从原始生殖细胞成熟生殖细胞特点染色体复制一次, 细胞分裂两次结果染色体数目减少一半场所有性生殖器官 2.减数分裂各时期染色体行为比较时期主要特征分裂间期染色体复制; 染色质状态减数第一次分裂前期同源染色体联会、 形成四分体; 四分体中非姐妹染色单体交叉互换中期四分体排列在赤道板上( 对称)后期同源染色体分离, 非同源染色体自由组合末期染色体数目减半,D NA数目减半减数第二次分裂前期中期后期末期染色体减半,无同源染色体染色体排列散乱染色体着丝粒整齐地排列在赤道板上着丝粒分裂, 染色体数目加倍恢复染色质状态 3.减数分裂过程中染色体、 染色单体、D NA、 同源染色体的规律性变化图表。比较项目减数第一次分裂( 减)减数第二次分裂( 减)间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体数2n2n2n2nnnn2nn染色单体数0 4n4n4n4n2n2n2n00D N A分子数2n 4n4n4n4n2n2n2n2nn同源染色体对数nnnn00000 4.( 二倍体) 生物减数分裂过程中细胞核内染色体数目、D NA含量的大致变化图解。5.减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较比较项目减数第一次分裂( 减)减数第二次分裂( 减)着丝粒不分裂分裂染色体2nn( 减半)n2nn( 不变)D NA2n4n2n( 不变)2nn( 减半)染色单体04n2n2n0染色体的主要行为四分体时期非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换; 同源染色体分离,非同源染色体自由组合着丝粒断裂, 染色单体分开成为两条子染色体 【 案例1】 以下为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序, 正确的是( ) 。A.B.C.D. 【 精析】 本题考查减数分裂过程图像识别, 判断减数分裂的图像主要是看染色体的行为,图中同源染色体分离, 为减数第一次分裂后期,图中同源染色体成对排列在赤道板两侧, 为减数第一次分裂中期,图中没有同源染色体, 着丝粒分裂, 是减数第二次分裂后期,图中没有同源染色体, 着丝粒排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期, 所以答案为。 【 解答】 B 拓展反思 减数第二次分裂时, 染色体数有两种形式;当有染色单体时:D NA数和染色单体数一致, 是染色体数的2 教材全析第一节 减 数 分 裂青春就像黄金, 你想做成什么, 就能成为什么。 高尔基倍; 当无染色单体时:D NA数和染色体数一致。 拓展点2 动物精子和卵细胞形成比较1.动物精子形成流程图解一个精原细胞2n染色体(D NA)复制一个初级精母细胞2n联会、 四分体、 非姐妹染色单体交叉互换( 常常)同源染 色 体 分 离, 非 同源染色体自由组合两个次级精母细胞n着丝粒一分为二,染色单体分开,成为两条子染色体四个精细胞n变形四个精子n 减数第一次分裂 减数第二次分裂 2.动物的卵细胞的形成过程一卵原细胞2n染色体(D NA)复制一个初级卵母细胞2n联会、 四分体、 非姐妹染色单体交叉互换( 常常)同源染色体分离, 非同源染色体自由组合一个次级卵母细胞着丝粒一分为二,染色单体分开,成为两条子染色体一个卵母细胞一个第二极体 一个第一极体n着丝粒一分为二, 染色单体分开, 成为两条子染色体两个第二极体n 减数第一次分裂 减数第二次分裂 顿有所悟 精子和卵细胞的形成过程中染色体的行为和数目变化过程是一样的。3.动物精子和卵细胞形成过程的比较精子和卵细胞形成过程的比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点发生场所睾丸或精巢卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞分裂均等分裂只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等,其他分裂皆不均等减数第一次分裂1个初级精母细胞2个大小相同的次级精母细胞1个初级卵母细胞1个大的次级卵母细胞和1个小的极体减数第二次分裂1个次级精母细胞4个大小相同的次级精母细胞1个次级卵母细胞和1个极 体1个 大 的 卵母 细 胞 和3个 小 的极体变形是否分裂结果1个精原细胞形成4个具有生殖能力的可以运动的精子1个卵原细胞形成1个有功 能 的 卵 细 胞 和3个极体, 极体退化消失相同点染色体的行为和数目变化规律完全相同, 表现在:间期进行染色体复制;减数第一次分裂同源染色体联会( 可发生交叉互换) 、 四分体、 均分, 非同源染色体的自由组合, 染色体数目减半;减数第二次分裂后期着丝粒分裂, 姐妹染色单体分开, 染色体数目加倍;产生的子细胞数目都是4个, 且成熟的生殖细胞染色体和D NA数目是原始生殖细胞的一半 【 案例2】 卵细胞形成特点不同于精子形成特点的是( ) 。卵细胞的形成过程无变形期一个初级卵母细胞只形成一个卵细胞卵细胞形成过程中无联会现象卵细胞形成过程中不出现四分体A.B.C.D. 【 精析】 精子的形成过程与卵细胞的形成过程主要的区别是:1个精原细胞形成4个精子,1个卵原细胞形成1个卵细胞。精子的形成需要经过变形, 卵细胞不需要。形成精子的两次分裂中细胞质是均等分裂, 形成卵细胞的两次分裂中细胞质是不均等分裂。精子在动物的精巢、 植物的花药中形成, 卵细胞在动物的卵巢、 植物的胚囊中形成。其他各项在精子的形成过程与卵细胞的形成过程中基本相同。 【 解答】 D 归纳整理 精原细胞经减数分裂后形成的是精细胞,精细胞必须经过变形后才能形成精子, 变形的过程中细胞质大量丢失。卵细胞的形成没有变形过程, 卵细胞体积很大, 细胞质中贮存有大量的营养物质, 这是为受精卵的发育准备的。减数分裂过程中细胞数目变化的不同1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体 拓展点3 减数分裂和有丝分裂的比较及图像识别1.有丝分裂和减数分裂的比较项目有丝分裂减数分裂相同点染色体复制一次, 出现纺缍体、 染色体、 均有核模、 核仁的消失和重建过程意义使细胞的 亲子代细胞之间保 持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细 胞 中 染 色 体 数 目 的恒定不同点母细胞体细胞( 受精卵)精( 卵) 原细胞分裂次数一次两次分裂过程前期染色体散 乱地分布在细胞中央, 有同源染色体同源染色体联 会 (配对) , 出现四分体, 有 交叉互换现象染色体散乱分布, 无同源染色体中期染色体的着丝粒, 有规律地排 列在赤道板上, 有同源染色体四 分 体 排列 在 赤 道板的两侧与 有 丝 分裂相同, 但无 同 源 染色体后期着丝粒分裂, 姐妹染色单体分开, 有同源染色体同 源 染 色体分开, 并移向两极与 有 丝 分裂相同, 但无 同 源 染色体第二章 减数分裂和有性生殖 杀父母比杀人要邪恶, 但是自杀是最邪恶的。 奥古斯丁续表项目有丝分裂减数分裂不同点同 源 染 色体的行为无同源染 色体的配对, 不出现非姐妹染色单体之 间的交叉互换及同 源染色体的分离有同源染色体的联会, 出现四分体, 出现非姐妹染色单体之间的交叉互 换及同源染色体的分离子细胞数目2个雄性:4个( 精子)雌性:1个 ( 卵 细 胞)+3个( 极体)子细胞类型体细胞成熟的生殖细胞( 精子或卵细胞)子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞少一半( 减半发生在减数第一次分裂)D NA复制时间分裂间期减 数 第 一 次 分 裂 前 的间期着丝粒分裂时间分裂后期减数第二次分裂后期同源染色体有, 但 不 联 会, 不 出现四分体, 也不分开同源染色体有联会行为,且分开分别进入不同 的配子, 配子中只含每对同源染色体中的一条 2.有丝分裂与减数分裂图像的区别( 重点是前、 中、 后三个时期)“ 三看” 识别法: 点数目、 找同源、 看行为。这种识别方法简便, 可快速地得出结论。一看细胞中染色体数目的奇偶性: 如果细胞中染色体数为奇数, 则为减数第二次分裂, 而且这时细胞中没有同源染色体存在; 如果染色体数为偶数, 则进行第二看。二看细胞中有无同源染色体: 如果没有同源染色体, 则为减数第二次分裂; 如果有同源染色体, 则进行第三看。三看细胞中同源染色体的行为: 若出现联会、 四分体; 着丝粒“ 画” 在“ 两个平面” 上; 有同源染色体分离等现象, 则为减数第一次分裂。若无上述特殊行为, 则为有丝分裂。染色体奇数减或生殖细胞偶数同源染色体有配对不有丝有减无减3.根据细胞分裂各时期的特点识别这种识别方法可根据染色体的行为, 准确地判断出细胞所处的具体时期。首先, 根据是否有同源染色体判断, 如果无同源染色体,则为减数第二次分裂, 该细胞名称为次级精( 卵) 母细胞或极体。如果有同源染色体, 则为有丝分裂或减数第一次分裂。然后, 对有同源染色体的细胞, 再根据染色体有无特殊行为判断其所处的时期。前期图像识别: 若染色体散乱分布在纺锤体的中央, 则为体细胞的有丝分裂; 若有染色体的配对, 则为减数第一次分裂, 该细胞名称为初级精( 卵) 母细胞。中期图像识别: 若染色体着丝粒整齐排列在“ 一个平面”上, 则为体细胞的有丝分裂; 若着丝粒整齐排列在“ 两个平面”上, 则为减数第一次分裂, 该细胞为初级精( 卵) 母细胞。后期图像识别( 只看一极) : 若有染色单体, 则为初级精( 卵) 母细胞减数第一次分裂; 若无染色单体, 则为体细胞的有丝分裂。散乱中央分极前期中期后期 4.有丝分裂和减数分裂过程中D NA、 染色体和染色单体数目变化坐标图比较 【 案例3】 图A和图B为处于相同分裂阶段的两种动物细胞, 都含有两对同源染色体。关于它们的叙述中错误的一项是( ) 。A.细胞A的同源染色体成对排列在细胞中央B.细胞A产生的子细胞染色体数目减半C.联会发生在细胞B, 而不会发生在细胞AD.细胞B的染色体与亲代体细胞染色体数目相同 【 精析】 用三看法进行判定, 一看细胞中染色体数目的奇偶性: 染色体数均为偶数; 二看细胞中有无同源染色体: 都有同源染色体; 三看细胞中同源染色体的行为:A出现着丝粒“ 画” 在“ 两个平面” 上, 所以图A对应减数第一次分裂中期;B没有同源染色体的行为, 图B对应有丝分裂中期。 【 解答】 C 顿有所悟 减数第一次分裂既有同源染色体, 又有同源染色体行为: 同源染色体联会、 四分体、 交叉互换、 同源染色体成对排列在赤道板两侧、 同源染色体两两分离、非同源染色 教材全析第一节 减 数 分 裂青春应当是鲜红的, 永远的鲜红。 杨 沫体自由组 合; 有 丝 分 裂 有 同 源 染 色 体, 无 上 述 同 源 染 色 体行为。 综合应用题 【 例1】 ( 要点1) 下列关于减数分裂的叙述, 正确的是( ) 。减数分裂包括两次连续的细胞分裂 在次级精母细胞中存在同源染色体 着丝粒在第一次分裂后期一分为二减数分裂的结果是染色体数减半,D NA数不变 同源染色体分离, 导致染色体数目减半 联会后染色体复制, 形成四分体 染色体数目减半发生在第二次分裂的末期A.B.C.D. 【 精析】 减数分裂包括减数第一次和减数第二次两次连续的细胞分裂, 减数第一次分裂后, 同源染色体已经分离,因此在次级精母细胞中不存在同源染色体, 着丝粒在第二次分裂后期一分为二, 减数分裂的结果是染色体数减半,D NA数也减半; 同源染色体分离, 导致染色体数目减半; 联会出现在染色体复制后, 形成四分体; 染色体数目减半发生在第一次分裂的末期。 【 解答】 C 【 分析对比】 减数分裂是染色体复制一次而细胞连续分裂两次的过程。在减数第一次分裂过程中进行同源染色体的配对联会、 四分体、 同源染色体成对整齐地排列在赤道板位置、 同源染色体的两两分离和非同源染色体的自由组合, 减数第一次分裂结束时染色体数目减半; 在减数第二次分裂的后期, 着丝粒分裂, 染色体的数目加倍, 随后细胞进行第二次分裂。所以减数分裂的结果是染色体数目减半,D NA数目减半。【 例2】 ( 要点2) 下列四个选项中, 能用于观察四分体的实验材料是( ) 。A.蓖麻种子B.洋葱根尖C.菠菜幼叶D.蝗虫的精巢 【 精析】 四分体是生殖细胞形成过程中的一种特殊现象, 通常发生在减数分裂过程中, 而有丝分裂过程中不出现四分体。蝗虫的精巢内, 在精原细胞经过减数分裂形成精子的过程中, 在其减数第一次分裂阶段, 会出现联会现象。由于发生联会的一对 同源 染色 体具 有 四个 染色 单体, 所以 又叫 四分体。 【 解答】 D 【 例3】 ( 要点3) 下图为某高等生物卵细胞示意图, 据图回答:(1) 该卵细胞形成过程中, 可形成 个四分体, 该生物可形成 种卵细胞。(2) 该生物的体细胞中染色体数量最多时是 条,此时细胞处于什么时期? 。(3) 画出此细胞处于减数分裂第二次分裂后期的示意图。 【 精析】 (1) 由此图的染色体数可知, 其体细胞含有3对6条染色体。因此, 可形成3个四分体。由于同源染色体彼此分离, 非同源染色体自由组合, 因此可形成23种卵细胞; (2) 该生物的染色体数最多时是有丝分裂后期, 含有1 2条染色体;(3) 绘图时要注意染色体的个数、 位置、 形态( 是否含姐妹染色单体) 、 大小。 【 解答】 (1)3 8 (2)1 2 有丝分裂后期 (3) 略 【 例4】 ( 拓展点1) 下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体D NA含量变化的关系; 图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像, 请据图回答:图1图2(1) 图1中A B段形成的原因是 , 该过程发生于细胞分裂间期的S期。图1中C D段形成的原因是 。(2) 图2中 细胞处于图1中的B C段, 图2中 细胞处于图1中的D E段。(3) 就图2中乙分析可知, 该细胞含有 条染色单体, 染色 体数 与D N A分 子数 之比 为 , 该 细 胞 处 于 分裂的 期, 其产生的子细胞名称为 。 【 精析】 本题主要考查学生观察曲线图和细胞分裂图像的能力。对细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体和D NA含量变化关系的考查, 是高考中的常见题型。(1) 注意审图,坐标图中纵坐标表示的是每条染色体的D NA含量。在D NA复制之前, 每条染色体含有1个D NA分子, 在细胞分裂间期(S期) 进行复制时, 染色体上D NA的含量增加( 图中A B段) ;D NA复制完成后, 每个染色体含两个D NA分子, 形成两条姐妹染色单体。到细胞分裂后期(C D段) , 着丝粒分裂, 染色单体分离, 每条染色体上D NA分子减少为1个; (2) 图1中的B C段, 每条染色体上的D NA含量加倍, 是因为每条染色体含有2条染色单体, 对应图2中的乙、 丙细胞。图2中的甲细胞处于图中的D E段, 每条染色体都有1个D NA分子; (3) 图2乙细胞中, 含有8条染色单体, 染色体数与D NA分子数之比为12。该细胞处于减数第一次分裂的后期, 彼此分离的是同源染色体; 该细胞表示的是初级卵母细胞的不均等分裂,产生的子第二章 减数分裂和有性生殖 青少年是人生发展最重要的时期。 威柯珀细胞大的是次级卵母细胞, 小的是极体。 【 解答】 (1)D NA复制( 或染色体复制) 着丝粒分裂(2) 乙、 丙 甲 (3)8 12 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体 【 例5】 ( 拓展点2) 下列关于精子、 卵细胞形成过程的有关叙述中, 错误的是( ) 。A.一个初级精母细胞可形成4个精子, 一个初级卵母细胞只形成1个卵细胞B.精子、 卵细胞的形成都要经过变形阶段C.精子形成过程中细胞质分裂均等, 卵细胞形成过程中细胞质分裂不均等D.精原细胞和卵原细胞是通过有丝分裂形成的 【 精析】 精子与卵细胞的形成过程基本相同, 但也存在区别, 如精细胞需要经过复杂的形态变化才能成为精子。 【 解答】 B 【 例6】 ( 拓展点3) 下图中甲、 乙、 丙3个图分别表示某种雄性生物( 假定只含两对染色体) 的3个正在进行分裂的细胞, 据图回答:(1) 甲图表示 期。(2) 乙图表示 期。(3) 丙图表示 期。(4) 乙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。(5) 丙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。 【 精析】 根据图示中细胞有无同源染色体的情况来判断是否属于减数第二次分裂。丙图中无同源染色体, 属于减数第二次分裂, 再根据其染色体平行排列在赤道板位置上, 可知处于中期; 甲、 乙中均有同源染色体, 但甲中的同源染色体有联会现象, 应处于减数第一次分裂的中期; 乙中无同源染色体的联会, 应处于有丝分裂的中期。 【 解答】 (1) 减数第一次分裂中 (2) 有丝分裂中(3) 减数第二次分裂中 (4) 体 (5) 精夯基固本1.( 要点1) 在减数分裂过程中, 染色体数目减少一半发生在( ) 。A.减数第一次分裂B.减数第二次分裂C.联会时期D.四分体时期2.( 要点1) 在减数分裂的第一次分裂过程中, 染色体变化的顺序是( ) 。同源染色体分离 细胞质分裂联会 交叉互换A.B.C.D.3.( 要点2) 观察四分体时期效果最好的材料是( ) 。A.生发层B.幼嫩的柱头C.幼嫩的花药D.成熟的花药4.( 要点3) 下图为某高等哺乳动物的一个细胞示意图, 该细胞可能是( ) 。A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞5.( 要点3) 人的精原细胞中含有2 3对染色体, 减数分裂中初级精母细胞、 次级精母细胞和精细胞中,D NA分子数分别是( ) 。A. 9 2、4 6、2 3B. 4 6、9 2、4 6C. 4 6、4 6、4 6D. 9 2、4 6、4 66.( 拓展点1) 某生物的体细胞含有4 2条染色体, 在减数第一次分裂前期, 细胞内含有的染色单体、 染色体和D NA分子数依次是( ) 。A. 4 2、8 4、8 4B. 8 4、4 2、8 4C. 8 4、4 2、4 2D. 4 2、4 2、8 47.( 拓展点1) 精子形成过程的正确顺序是( ) 。A.精原细胞精细胞初级精母细胞精子B.精原细胞精细胞次级精母细胞精子C.初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子D.精细胞次级精母细胞精子8.( 拓展点2) 男性睾丸中有1亿个精原细胞同时进入生长期和成熟期, 那么, 睾丸中产生的精子将是( ) 。A. 1亿B. 2亿C. 4亿D. 8亿9.( 拓展点2) 动物卵细胞与精子形成的不同之处是( ) 。A.次级卵母细胞进行的是有丝分裂B.一个卵原细胞只形成一个初级卵母细胞C.减数分裂时, 染色体复制的时期D.卵细胞不经过变形阶段综合应用1 0.( 拓展点3) 下图为三个处于分裂期细胞的示意图, 下列叙述中正确的是( ) 。A.甲可能是丙的子细胞B.乙、丙细胞不可能来自同一个体 教材全析第一节 减 数 分 裂智慧是命运的征服者。 英国谚语C.甲与丙的染色体数目不相同D.甲、 乙、 丙三个细胞均含有同源染色体1 1.( 拓展点3) 有丝分裂与减数分裂相比较, 减数分裂所特有的是( ) 。A. D NA分子的复制B.着丝粒的分裂C.染色质形成染色体D.出现四分体1 2.( 要点1) 下图为细胞分裂某一时期的示意图, 请看图后回答:(1) 此细胞处于 分裂的 时期, 此时有四分体 个。(2) 可以和1号染色体一起到下一个细胞中的是 号染色体。(3) 此细胞全部染色体中有D NA分子 个。(4) 在此细胞分裂后的一个子细胞中, 含有同源染色体 对, 子细胞染色体的组合为 。1 3.( 拓展点2) 下图是减数分裂过程示意图, 请结合图解分析回答:(1) 如果该过程发生在动物的精巢,A、C、G分别表示什么细胞?A. ;C. ;G. 。(2) 若D表示卵细胞,C、G分别表示什么细胞?C. ;G. 。(3) 甲过程染色体有哪些特殊行为? ; ; 。(4) 染色体减半发生在图中的 过程, 染色单体消失发生图中的 过程。1 4.( 拓展点3) 细胞分裂是生物体一项重要的生命活动, 是生物体生长、 发育、 繁殖和遗传的基础。请根据下图回答有关问题:图1 图2图3 图4(1) 某植株的一个体细胞正在进行分裂, 如图1所示, 此细胞将要进行的变化主要有 。(2) 图3是某高等雌性动物体内的一个细胞, 它的名称是 , 在分裂形成此细胞的过程中, 细胞内可形成 个四分体。(3) 图2对应于图4中的 段, 图3对应于图4中的 段。1 5.( 拓展点1) 对某种雌性脊椎动物( 正常体细胞内有4条染色体) 的一个细胞进行跟踪研究, 测定其细胞核内D NA含量的变化, 所得结果如下图所示, 请分析回答:(1)AG段所表示的细胞名称是 。A B段表示的时期是 ,KM段表示的时期是 。(2) 在F点和K点处都表示D NA数量的减半, 但减半的途径不同, 前者通过 ;后者通过 。(3) 曲线GH段和N O段都表示D NA数量的加倍, 但实现加倍的途径不同, 前者通过 ;后者通过 。O P段的细胞叫 。 参考答案与点拨1.A 提示:在减数分裂过程中, 染色体数目减少一半发生在减数第一次分裂。2.A 提示:减数第一次分裂不仅存在同源染色体, 而且还存在同源染色体的行为: 同源染色体先联会, 联会时可能发生交叉互换, 联会后同源染色体平分到细胞两极, 然后细胞质分裂, 变成两个子细胞。3. C4. C 提示:染色体数目为奇数, 说明没有同源染色体的存在, 为减数第二次分裂, 所以不可能是卵原细胞和初级卵母细胞; 由于图示中染色单体未分离, 图示不可能是卵细胞,可能为次级卵母细胞。5.A第二章 减数分裂和有性生殖 青年是人生的骄傲, 也是时代未来的希望。 林伯渠6. B 提示:减数第一次分裂前期, 每一条染色体已经复制,其上含有两个染色单体、 两个D NA分子。因此在减数第一次分裂前期, 细胞内含有的染色单体、 染色体和D NA分子数依次是8 4、4 2、8 4。7. C 8. C 9. D1 0.A 提示:根据图像形态可以判断三个图像都是分裂后期的图像, 再根据同源染色体的有无可以判断具体时期。甲图因为没有同源染色体所以为减数第二次分裂后期, 丙图同源染色体分离, 为减数第一次分裂后期, 故甲可能是丙的子细胞,A正确; 乙图有同源染色体为有丝分裂后期; 从三个细胞中染色体的数目来看, 可以是来自同一生物的不同组织。1 1. D1 2.(1) 减数第一次 四分体 2 (2)3或4 (3)8 (4)0 1和3;2和4、 或2和3;1和41 3.(1)A.初级精母细胞 C.次级精母细胞 G.精细胞 (2)B.第一极体 G.极体 (3)同源染色体联会 四分体, 有时交叉互换 同源染色体彼此分离(4) 甲 乙提示: (1) 如果该过程发生在动物的精巢, 那图示就是精子的形成过程,A为初级精母细胞,C为次级精母细胞,G为精细胞; (2) 如果D表示卵细胞, 则图示为卵细胞的形成过程,C为第一极体,G为极体; (3) 减数第一次分裂过程中染色体最显著特征就是: 同源染色体联会, 形成四分体, 四分体时期染色体上的等位基因有可能发生交叉互换, 后期同源染色体两两分离; (4) 染色体数减半发生减数分裂的第一次分裂, 即甲过程, 染色单体消失发生减数分裂第二次分裂的后期, 即乙过程中。1 4.(1) 染色体着丝粒分裂, 染色单体分离, 并移向细胞两极,染色体数目加倍 (2) 卵细胞或极体 3 (3)B C D E提示:(1) 图1是减数第二次分裂中期图像, 此细胞在减数第二次分裂后期的染色体行为是染色体着丝粒分裂, 染色单体分离, 并移向细胞两极, 染色体数目加倍; (2) 图3是减数第二次分裂后期产生的细胞, 若是某高等雌性动物体内的一个细胞, 则它的名称是卵细胞或极体, 此细胞有3条染色体, 则体细胞有6条染色体, 则在减数分裂时可形成3个四分体; (3) 图2是有丝分裂中期, 图示细胞中的每条染色体上含有两个D NA分子与图4的B C段对应,图3中每条染色体上含有1个D NA分子, 又是第二次减数分裂形成的细胞则对应于图4中的D E段。1 5.(1) 卵原细胞 有丝分裂间期( 或间期) 减数第二次分裂(2) 着丝粒分开使复制后的D NA平均分配到两个子细胞中 同源染色体分开进入两个子细胞中 (3) 减数第一次分裂前的间期D NA的复制 受精作用 受精卵提示: 由曲线图的变化可以看出, 它包含了有丝分裂、 减数分裂和受精作用。课题研究(P 1 4)提示: 种子植物的花粉粒是由花粉囊里的花粉母细胞发育成的。每个花粉母细胞通过减数分裂, 形成4个细胞, 叫做小孢子。每个小孢子细胞内的染色体数目都比花粉母细胞的减少一半。初始形成的4个小孢子排成一列, 以后相互分离,形成4个花粉粒。活动建议: 以自然界中的蚕豆花蕾为材料时, 一般在5月下旬至6月上旬取未出鞘的白色雄花序, 用固定液固定保存。也可用玉米幼嫩的雄花序上的小花为材料。边做边学(P 1 5)从配子的发生过程来看, 高等动物的雄性配子和雌性配子的发生既有共同点, 又有不同之处。共同点: 动物的精子与卵细胞的形成都是在生殖腺( 精巢和卵巢) 中进行的, 且都是由初级精( 卵) 母细胞以减数分裂的方式产生的, 最终形成的配子染色体数目减半, 保证了受精卵的二倍性。不同点: 雄性配子通过减数分裂产生了4个精细胞, 精细胞须经分化才能转变为4个有功能的精子, 精子含有较少的细胞质; 而雌性配子则只形成1个有功能的卵细胞, 其余3个细胞为无功能的极体。极体的产生使卵细胞既能解决形成单倍体的问题, 同时又能使卵细胞保留大部分的细胞质, 这些营养物质保证了受精后受精卵初期发育的需要。评价指南1. B 2. C 3. D 4.A 5. B 6. D 7. C8.该图为减数第一次分裂前期( 也可称为联会时期或四分体时期) 。(1) 主要变化:同源染色体联会, 形成四分体;同源染色体中非姐妹染色单体有可能发生对等片段的交换。(2) 这些变化对生殖细胞遗传组成的影响是:为同源染色体的彼此分离提供可能的机会;增加变异的来源。继续探究选择小麦为材料观察小孢子的形成, 是因为小麦穗上小孢子的形成和成熟有一定的时间顺序, 这样便于找到正处于减数分裂阶段的花粉母细胞, 也便于观察减数分裂的不同分裂时期。注意: 在选取小麦穗时, 一定要在扬花前, 小麦的扬花时期一般为4月中下旬。在秋季做本实验可用水稻等植物替代。人的精子的结构和功能精子形似蝌蚪, 总长约6 6m, 分头、 尾两部分。头部正面呈椭圆形, 侧面呈梨形, 内含一个染色质十分致密的细胞核和一个顶体。顶体是一种膜系细胞器, 呈帽状罩于细胞核的前方。顶体内含多种水解酶如透明质酸酶、 顶体酶和酸性磷酸酶等, 相当于巨大溶酶体。尾的中心含一条贯穿全尾的轴丝( 类似鞭毛) , 中段含有螺旋状排列的线粒体。精子的主要功能为向前运动及和卵细胞受精, 借此将遗传物质送入卵细胞内。性交时, 精液被射入阴道, 精子从精浆中游出, 穿越子宫颈、 子宫腔、 输卵管峡部, 最后抵达输卵管壶腹部与卵细胞相遇。女性生殖