2020高中生物 第二章 基因和染色体的关系 1-2 减数分裂中染色体和DNA等的变化规律及细胞分裂

基因和染色体的关系第二章第1节减数分裂和受精作用第2课时减数分裂中染色体和DNA等的变化规律及细胞分裂图像的判定[学习目标]1.掌握减数分裂过程中DNA分子、染色体数目的变化及细胞形态的改变。(重、难点)2.掌握细胞分裂图像的判定方法。(重、难点)课堂互动探究要点一减数分裂中染色体和DNA等的变化规律1.列表分析染色体和DNA的数量变化2.染色体数目和核DNA含量变化曲线分析(1)染色体第一次减半发生在减数第一次分裂结束，原因是同源染色体分离，分别进入两个次级性母细胞。(2)减数第二次分裂后期，染色体数目暂时加倍到与体细胞一样，原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。(3)核DNA数目加倍的时期是间期，原因是DNA分子复制。(4)核DNA第一次减半原因是减数第一次分裂结束，同源染色体分开进入两个子细胞；第二次减半原因是减数第二次分裂结束，分开的姐妹染色单体成为染色体，分别进入两个子细胞。(5)各关键点变化的原因BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离；DNA和染色体被平均分配到两个子细胞中；ff′段——着丝点分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞中。(6)不含同源染色体的是EH(eh)段；不含染色单体的是FH(fh)段。3．减数分裂每条染色体中DNA变化的曲线(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成；cd段是存在染色单体的时期(减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de段变化的原因是减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。4．染色单体的变化(1)曲线模型(2)曲线解读有丝分裂：分裂间期，因染色体复制，染色单体形成，有丝分裂后期，因着丝点分裂，染色单体变为0(即0――→间期4N――→后期0)减数分裂减Ⅰ前间期：因染色体复制，染色单体形成0→4N减Ⅰ末：因同源染色体分开，分别进入两个子细胞，染色单体减半4N→2N减Ⅱ后：因着丝点分裂，染色单体消失2N→05．同源染色体“对”数变化曲线分析(1)曲线模型(2)曲线解读①有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对(2n条)加倍成为2n对(4n条)，子细胞中同源染色体仍为n对。②减数分裂：减Ⅰ后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。【典例1】如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)，下列有关叙述正确的是()A．CD与FG对应的时间段，细胞中均含有四个染色体组B．D点所对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y染色体C．AE对应的时间段，细胞中含有同源染色体D．EF所示DNA含量的变化是由于DNA被平均分配到两个子细胞中[解析]图中CD段处于减数第一次分裂时期，FG处于减数第二次分裂时期，所以CD与FG对应的时间段，细胞中均含有两个染色体组，A错误；由于减数第一次分裂后期X、Y这对同源染色体分离，分别进入不同细胞，因此D点所对应时刻之后的单个细胞中可能不含Y染色体，B正确；DE对应的时间段为减数第二次分裂，细胞中不含同源染色体，C错误；EF所对应的时间段为减数第二次分裂后期，每条染色体DNA含量的变化是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，此时每条染色体上只含1个DNA分子，D错误。[答案]B[针对训练1]二倍体生物细胞在有丝分裂和减数分裂过程中DNA分子数的变化如下图甲、乙、丙所示。在甲、乙、丙三图中的①～④中均涉及DNA分子数减半，其原因完全相同的是()A．①②B．①③C．②④D．③④[解析]①下降的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分离；②下降的原因是着丝点分裂，且细胞质分裂；③下降是由于同源染色体分离，且细胞质分裂；④下降的原因是着丝点分裂，且细胞质分裂。因此，①～④中DNA分子减半的原因完全相同的是②和④。[答案]C要点二细胞分裂图像的判别1.三个前期图的判断判断步骤：是否出现四分体有→减数第一次分裂前期无→细胞中是否具有同源染色体有→有丝分裂前期无→减数第二次分裂前期结论：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。2．三个中期图的判断判断步骤：着丝点是否排列在赤道板上否→减数第一次分裂中期是→细胞中是否具有同源染色体有→有丝分裂中期无→减数第二次分裂中期结论：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。3．五个后期图的判断判断步骤：染色体是否含有染色单体有→减数第一次分裂后期无→染色体中是否具有同源染色体有→有丝分裂后期无→减数第二次分裂后期结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数第一次分裂后期(初级精母细胞)，D为减数第一次分裂后期(初级卵母细胞)，E为减数第二次分裂后期(次级卵母细胞)。4．分裂图像的判断方法(1)三看法判断分裂图像的分裂方式和时期(2)根据细胞质分配判断细胞类型【典例2】下面是某种动物细胞分裂的一组图像，有关叙述错误的是()A．图①过程中，每条染色体的行为相同B．图②发生了基因的自由组合C．图③是观察染色体形态和数目的最佳时期D．由图④可判断该动物一定是雄性[解析]图①是有丝分裂后期，分裂过程中每条染色体的行为相同，A正确；图②是减数第一次分裂后期，非同源染色体发生了自由组合并导致基因发生自由组合，B正确；图③处于有丝分裂中期，是观察染色体形态和数目的最佳时期，C正确；雌性动物卵母细胞经过减数第一次分裂产生的第一极体也可进行图④所示的分裂，D错误。[答案]D[针对训练2]下面为某个二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析正确的是()A．图②产生的子细胞一定为精细胞B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤C．图示5个细胞均具有同源染色体D．该生物的体细胞中均含有2个染色体组[解析]图中③⑤为有丝分裂图像，①②④为减数分裂图像，其中②为减数第二次分裂后期图像，无同源染色体。该生物的体细胞在有丝分裂后期含有4个染色体组。由于该组细胞取自同一生物体，由图④可知该生物为雄性，故图②产生的子细胞一定为精细胞。[答案]A课堂归纳小结[网络构建]自我校对：减数第二次分裂联会有丝分裂[拓展阅读]雄蜂的假减数分裂单倍体雄蜂在产生精子时进行的是一种特殊的减数分裂。在减数第一次分裂中，细胞质不均等分裂：含细胞质多的部分含有完整的细胞核，含细胞质少的部分只有一小团细胞质。减数第二次分裂相当于一次普通的有丝分裂，成对的染色单体相互分开，而细胞质则进行不均等的分裂，含细胞质多的那一部分发育成精子，含细胞质少的那部分则逐渐退化，通过这种减数分裂，一个精原细胞只产生出一个精子。这种特殊情况的减数分裂叫作“假减数分裂”。雄蜂产生的精子中染色体数是体细胞的一半吗？提示：不是，雄蜂精子中的染色体数与体细胞相等。