2021_2021学年高中生物第2章基因和染色体的关系第1节第1课时减数分裂学案新人教版必修.doc

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1、第1课时减 数 分 裂课时素养目标1.基于对比、分析,阐述精子和卵细胞形成过程的异同点。(科学思维)2.采用归纳与概括,阐述减数分裂过程中染色体行为的变化。(科学思维)3.借助模型构建,分析减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化规律。(科学思维)必备知识自主学习答案解析P158一、减数分裂的猜测及概念1.魏斯曼关于减数分裂的猜测: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一半。2.对减数分裂概念的解读:原始生殖细胞和成熟生殖细胞分别指哪类细胞?一、精子的形成过程1.场所:。2.过程:(1)间期:复制和有关的合成。(2)分裂期。减数第一次分裂:减数第二次分裂:精细胞(3)精细胞

2、形成蝌蚪状的精子。教材二次开发在减数第一次分裂前的间期,染色体复制后,在光学显微镜下,观察不到每条染色体上的两条姐妹染色单体,原因是什么?三、卵细胞的形成过程1.形成场所:。2.细胞的变化:在卵细胞形成过程中,所有细胞的细胞质都进行不均等分裂吗?为什么?四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片基于对“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验的理解,判断下列有关说法的正误(正确的打“”,错误的打“”):(1)可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂。()(2)用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片,更容易观察到减数分裂现象。()(3)能观察到减数分裂现象的装片中,有可能观察到同源染色

3、体的联会现象。()(4)在高倍镜下找到减数第一次分裂的细胞,可观察其染色体的动态变化。()(5)可通过观察染色体的位置、数目,判断细胞的分裂时期。()(6)在该装片的制作过程中,需要用甲基绿对染色体进行染色。()关键能力合作学习答案解析P158知识点一 减数分裂相关概念的辨析与减数分裂有关的三组概念:(1)同源染色体与非同源染色体。同源染色体概念:形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。如图甲中A和B,C和D为同源染色体。非同源染色体概念:形状和大小一般不相同,来源可能相同,也可能不同。如图甲中A和C、A和D为非同源染色体。(2)姐妹染色单体与非姐妹染色单体。姐妹染色单体:连在同一个

4、着丝点上的染色单体。如图乙中1和2、3和4、5和6、7和8为姐妹染色单体;而1和3、4、5、6、7、8为非姐妹染色单体。(3)联会和四分体。联会:同源染色体两两配对的现象。四分体:联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。相互关系:同源染色体四分体数量关系:1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。1.拓展探究:有的同学认为有丝分裂过程中不存在同源染色体,同源染色体只存在于减数第一次分裂过程中,这种观点正确吗?(科学思维)2.教材二次开发:玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。这种说法是错误的,为什么?(科学思维)同源染色体与姐妹染色单

5、体的共同点是()A.它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的B.组成它们的主要化学成分不一定是相同的C.它们的形状、大小、结构一般都是相同的D.一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的【审答误区】本题常见错因:误认为同源染色体是由一条染色体复制后形成的,因此同源染色体大小、形态完全相同。事实上,同源染色体是在减数分裂过程中能两两配对的两条染色体,形态和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。 减数分裂中的四分体是指()A.四条染色体B.一对同源染色体含有四条染色单体C.四对同源染色体D.任意两条染色体含有四条染色单体知识点二 细胞减数分裂过程的分析1.减数第一次分裂与减

6、数第二次分裂的比较:比较项目减数第一次分裂减数第二次分裂DNA和染色体是否复制复制不复制着丝点变化不分裂分裂染色体数目变化2NN(减半)N2NNDNA数目变化2N4N2N2NN(减半)染色体主要行为有联会现象;四分体的非姐妹染色单体交叉互换;同源染色体分离,非同源染色体自由组合着丝点分裂,染色单体分开染色单体无(0)有(4N)有(2N)有(2N)无(0)同源染色体有(N对)无无2.精子与卵细胞形成过程的比较:(1)不同点:项目精子的形成卵细胞的形成部位睾丸卵巢原始细胞一个精原细胞一个卵原细胞减数第一次分裂一个初级精母细胞两个次级精母细胞(大小相同)减数第二次分裂四个精细胞是否变形是否分裂结果形

7、成四个精子形成一个卵细胞(三个极体消失)(2)相同点:染色体都在减数第一次分裂前的间期复制一次。减数第一次分裂是同源染色体分开。减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。拓展探究:(1)胚胎发育早期的分裂活动旺盛,却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵细胞形成过程中,细胞不均等分裂的意义。(科学思维)(2)一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂分别能形成几个精细胞和卵细胞?几种精细胞和卵细胞?(科学思维)(2020浙江7月选考改编)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个

8、细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是()A.图中细胞内染色体与DNA数之比为11B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂【方法规律】依据细胞质的分裂方式,判断减数分裂中的细胞类型(2020牡丹江高一检测)某生物有4对染色体,假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中,其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体形成的子染色体移向了同一极,则这个初级精母细胞产生正常和异常精细胞的比例为()A.11B.12C.13D.04知识点三 细胞分裂过程中染色体和D

9、NA的变化及细胞分裂图像辨析1.减数分裂过程中,一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化:(1)核DNA分子的数目变化:间期核DNA分子因为复制而数目加倍。减数第一次分裂结束时,同源染色体分离,使细胞核中DNA分子数目减少一半。减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,姐妹染色单体分开,并且平均分配到两个子细胞中,核DNA分子数目减少一半。(2)染色体的数目变化:减数第一次分裂结束时,因为同源染色体分离,使细胞中染色体数目减少一半。减数第二次分裂过程中,因为着丝点分裂,使细胞中染色体数目暂时加倍;随着染色体平均分配到两个子细胞中,最终子细胞中染色体数目为正常体细胞中的一半。(3)染色体数/核DNA

10、分子数的变化规律及原因:1112112.染色体与核DNA数目变化曲线的判断:3.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像的分析:有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂 前期与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同;与的主要区别在于有无同源染色体中期与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同;与的主要区别在于有无同源染色体续表有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂 后期与比较:中姐妹染色单体形成的子染色体分离,中同源染色体分离;与比较:中有同源染色体,中无同源染色体;与比较:中有染色单体,中无染色单体情境探究:研究发现,蛋白质CyclinB3在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用,CyclinB3缺

11、失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,这说明CyclinB3缺失导致卵母细胞停留在减数分裂的哪个时期?为什么?(科学思维)如图是甲、乙两种雄性高等动物的细胞分裂模式图,相关判断正确的是()A.甲、乙动物正常体细胞中的染色体数目分别是 3 个、4 个B.甲动物体细胞中没有同源染色体,乙动物体细胞中有同源染色体C.图示两种细胞中染色单体数和核DNA分子数之比均为 11D.图示两种细胞都能在各自的精巢中找到【审答误区】本题常见错因(1)误认为细胞中的染色体数目=正常体细胞染色体数目。如有丝分裂后期细胞中的染色体数目是正常体细胞的两倍;减数第二次分裂前期细胞中的染色体数目是正常体细胞的

12、一半。(2)误认为细胞中无同源染色体=该个体正常的体细胞无同源染色体。如二倍体生物减数第二次分裂过程中的细胞都无同源染色体,但二倍体生物的正常体细胞中有同源染色体。【方法规律】“三看法”识别细胞分裂图像 某男性基因型为YyRr,他有两个精原细胞,不考虑交叉互换和突变,一个精原细胞进行有丝分裂得到两个子细胞为A1和A2;另一个精原细胞进行减数第一次分裂得到两个子细胞为B1和B2,其中一个次级精母细胞再经过减数第二次分裂产生两个细胞为C1和C2。下列说法不符合事实的是()A.A1和A2、C1和C2遗传信息相同B.A1和A2、B1和B2遗传信息相同C.A1和B2、A2和B2核DNA数目相同D.B1和

13、C1、B2和C2染色体数目相同核心素养情境探究答案解析P159【材料情境】蜜蜂中的蜂王体细胞中含有32条染色体(2n=32),能进行正常的减数分裂。雄蜂体细胞中含有16条染色体,通过“假减数分裂”过程产生精子。具体过程:初级精母细胞进行第一次分裂时,细胞质进行不均等分裂,大的部分含有染色体,小的部分只是一团细胞质,小的部分退化消失;大的含染色体的部分再进行第二次不均等分裂,含细胞质多的部分发育成精子,含细胞质少的部分退化消失。探究:(1)初级精母细胞在进行第一次分裂时,染色体移向一极的最可能原因是什么?一个初级精母细胞经一次“假减数分裂”过程能产生几个精子?(科学思维)(2)蜜蜂的卵细胞和精子

14、在形成过程中的主要不同点是什么?(科学思维)(3)在精子形成过程中染色体数目的变化过程是。(科学思维)课堂检测素养达标答案解析P1591.基于对减数分裂过程的理解,下列关于减数分裂的叙述,合理的是。染色体复制一次,细胞分裂两次所有细胞都能进行减数分裂减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也具有细胞周期四分体中的姐妹染色单体之间可发生交叉互换与有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体最显著的变化之一是同源染色体联会2.(2019北京合格考)减数分裂过程中的同源染色体是指()A.一条染色体复制形成的两条染色体B.配对的两条染色体C.形态特征大体相同的两条染色体D.分别来自父方和母方的两条染色体3.(2020广州

15、高一检测)下列关于减数分裂的叙述,错误的是()A.减数分裂是真核生物的分裂方式之一B.同源染色体发生两两配对C.非同源染色体发生交叉互换D.减数分裂没有细胞周期4.(2020太原高一检测)在观察减数分裂各时期的特点时,实验材料选择恰当的是()桃花的雄蕊蚕豆的雌蕊 小鼠的精巢母鸡的卵巢A.B.C.D.5.下列不是人体细胞的有丝分裂与减数分裂共同特点的是()A.纺锤体出现B.存在同源染色体C.同源染色体联会D.着丝点分裂6.(2018全国卷)下列关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都

16、发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用第1课时减 数 分 裂一、1.减少2.有性生殖原始生殖细胞一次两次一半【问答】提示:原始生殖细胞指精原细胞和卵原细胞;成熟生殖细胞指精子和卵细胞。二、1.睾丸2.(1)DNA蛋白质(2)四分体交叉互换赤道板分离自由组合赤道板着丝点(3)变形【问答】提示:减数第一次分裂前的间期,姐妹染色单体呈染色质状态。三、1.卵巢2.卵原初级卵母次级卵母卵【问答】提示:不是。在减数第一次分裂过程中形成的极体,在减数第二次分裂过程中细

17、胞质均等分裂。四、(1)(2)(3)(4)提示:制备固定装片时,细胞已经死亡,不会观察到染色体的动态变化。(5)(6)提示:在该装片的制作过程中需要用碱性染料(如龙胆紫)对染色体进行染色,甲基绿只是对核酸进行染色。知识点一【思考探究】1.提示:不正确。在有丝分裂过程中存在同源染色体,只是同源染色体不联会、不形成四分体,也没有同源染色体的分离过程。2.提示:5对的含义是5对同源染色体,玉米细胞经减数分裂后形成的卵细胞不含同源染色体,因此该说法错误。【典例示范】C同源染色体不是复制形成的,而是一条来自父方,另一条来自母方,A错误;组成它们的主要化学成分都是DNA和蛋白质,B错误;同源染色体的形态、

18、大小和结构一般相同,姐妹染色单体是间期复制形成的,其形态、大小和结构也相同,C正确;一对同源染色体含有2个或4个DNA分子,而一对姐妹染色单体含有2个DNA分子,因此一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数不一定相同,D错误。【类题精练】B四分体有两条染色体,四条染色单体,A错误;四分体是一对同源染色体,含有四条染色单体,B正确、C错误;同源染色体才能两两配对,D错误。 知识点二【思考探究】(1)提示:形成的卵细胞较大,便于储存丰富的营养物质。(2)提示:4个精细胞,1个卵细胞;2种精细胞,1种卵细胞。【典例示范】B本题主要考查细胞的减数分裂过程。图中每条染色体上含有1个DNA分子

19、,所以染色体与DNA数之比为11,A项正确;该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞,B项错误;图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C项正确;图中细胞只有2条染色体的DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D项正确。【类题精练】A一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中,其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体形成的子染色体移向了同一极,则该次级精母细胞经过减数第二次分裂产生的2个精细胞均异常,另一个次级精母细胞产生的2个精细胞都是正常的。故该初级精母细胞产生的正常精子与异常精子比例为

20、11。综上所述,B、C、D不符合题意,A符合题意。知识点三【思考探究】提示:减数第一次分裂中期。卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明仍在减数第一次分裂中期,未能顺利进入减数第一次分裂后期。【典例示范】D甲细胞有3条染色体,处于减数第二次分裂中期,则其体细胞中有6条染色体,乙细胞有8条染色体,处于有丝分裂后期,所以其体细胞中有4条染色体,A错误;甲、乙动物体细胞中都有同源染色体,B错误;甲细胞中染色单体数和核DNA分子数之比为11,乙细胞中无染色单体,C错误;精巢中的精原细胞既能进行有丝分裂,也能进行减数分裂,D正确。【类题精练】B 有丝分裂形成的两个子细胞与亲代细胞完全相同,

21、因此A1和A2所含的遗传信息相同,减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此C1和C2所含的遗传信息相同,A正确;减数第一次分裂为同源染色体分离,B1和B2遗传信息不一定相同,B错误;有丝分裂形成的两个子细胞与亲代细胞完全相同,A1和A2的核DNA数目均是46条,减数第一次分裂为同源染色体分离,B1和B2的核DNA数目均是46条,因此A1和B2、A2和B2核DNA数目相同,C正确;减数第一次分裂产生的B1和B2的染色体数目均为23条,减数第二次分裂产生的C1和C2的染色体数目均为23条,D正确。(1)提示:纺锤体位于初级精母细胞的一极;1个。(2)提示:卵细胞形成过程中发生同源染色体分离,精子形成过程

22、中无同源染色体分离。(3)提示:16条32条16条。1.【解析】选。减数分裂过程中,染色体只复制一次,但细胞连续分裂两次,故子细胞中染色体数减半,正确;进行有性生殖的生物,能够产生配子的原始生殖细胞才能进行减数分裂,错误;减数分裂不能连续分裂,故不具有细胞周期,错误;交叉互换发生在四分体的非姐妹染色单体之间,错误;有丝分裂过程中,同源染色体不联会,而减数分裂过程中,同源染色体联会,正确。2.B 同源染色体是在减数分裂过程中能两两配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。3.C真核生物的分裂方式包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂,A正确;减数分裂过程中,同源染色体发生两两配

23、对,形成四分体,B正确;减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,C错误;减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,是一种特殊的有丝分裂,但无细胞周期,D正确。4.B桃花的雄蕊是雄性生殖器官,能通过减数分裂形成精子,而且数量多,适宜作为观察减数分裂的材料,正确;蚕豆的雌蕊中,1个大孢子母细胞经1次减数分裂形成4个大孢子,3个退化,另外1个大孢子经3次有丝分裂形成8核胚囊,分裂细胞数目太少,不易观察到各个时期,因此不宜作为实验材料,错误;小鼠的精巢是雄性生殖器官,该器官进行旺盛的减数分裂过程,而且产生的精子数量较多,适宜作为观察材料,正确;母鸡的卵原细胞进行的减数第一次分裂是

24、在排卵前后完成的,且数量较少,不宜作为实验材料,错误。5.C人体细胞的有丝分裂与减数分裂过程中都有纺锤体的出现,A不符合题意;人体细胞的有丝分裂与减数分裂过程中都会出现同源染色体,B不符合题意;只有减数分裂过程中才会有同源染色体联会,C符合题意;人体细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都有着丝点的分裂,D不符合题意。6.B本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离,子染色体移向细胞两极,A项正确;有丝分裂不发生同源染色体联会,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,B项错误;有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次,C项正确;有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期染色体散乱分布,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D项正确。- 16 -