2019-2020学年高中生物 第二章 减数分裂和有性生殖 第一节 减数分裂 第1课时 细胞的减数分

1第1课时细胞的减数分裂1.阐明细胞的减数分裂过程并归纳分裂过程中染色体的变化。(重、难点)2．掌握减数分裂过程中DNA分子、染色体数目的变化。(难点)一、阅读教材P8～10完成细胞的减数分裂1．减数分裂的过程(1)减数第一次分裂(2)减数第二次分裂时期前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ细胞图像主要特征染色质又变成染色体，核膜解体、核仁逐渐消失在纺锤丝的牵引下，染色体再次排列在细胞赤道板位置上连接在同一着丝点上的2条染色单体分开，并分别移向细胞的两极细胞缢裂，最终形成4个子细胞。子细胞中染色体数目为体细胞的一半2.对减数分裂概念的理解(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)时间：形成成熟的生殖细胞过程中。(3)特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。2(4)结果：新产生的生殖细胞在染色体数目上比正常体细胞减少一半。二、阅读教材P10～11完成观察动、植物细胞减数分裂装片1．观察花粉母细胞减数分裂过程的图像发现在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有可能发生部分交换；着丝点不分裂。2．蝗虫精母细胞减数分裂永久装片的观察(1)将蝗虫初级精母细胞减数分裂永久装片放在低倍镜下观察，找出各个时期的细胞。(2)在高倍镜下仔细观察减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，关注染色体的形态、位置和数目。(3)尝试绘制减数分裂不同时期的细胞分裂简图。判一判(1)减数第一次分裂的间期染色体复制后数目加倍。(×)(2)一个四分体包含两条染色体、四个染色单体、四个DNA分子。(√)(3)减数第一次分裂过程中染色体的着丝点分裂。(×)(4)减数第二次分裂过程中同源染色体先联会后分离。(×)连一连主要特征时期细胞的减数分裂过程研究表明，无论是植物还是动物，进行有性生殖的每个物种在染色体的形态、结构和数目上都能保持恒定，这与细胞的减数分裂有关。探究1减数分裂中几个核心概念比较结合下图探究以下问题。3(1)染色体、染色单体和DNA数目①图甲含染色体、染色单体、DNA数目分别是4、0、4。②图乙含染色体、染色单体、DNA数目分别是4、8、8。③图乙中a与a′为姐妹染色单体，a与b、b′属于同源染色体上的非姐妹染色单体，a与c、c′、d、d′为非同源染色体上的非姐妹染色单体。(2)同源染色体与非同源染色体图甲、乙中，A与B、C与D为同源染色体，A与C、A与D、B与C、B与D为非同源染色体。(3)联会和四分体图甲：不存在联会、四分体现象。图乙：存在联会、四分体现象。①联会：在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象。②四分体：同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中，联会后的一对同源染色体才可称为四分体，如图乙中A与B，C与D。上述概念之间的数量关系可以总结如下：即：1个四分体――→含1对同源染色体――→含2条染色体――→含4条染色单体――→含4个DNA分子。探究2比较减数第一、二次分裂的特点项目第一次分裂第二次分裂细胞分裂间期染色体复制1次染色体不复制分裂期同源染色体的行为同源染色体配对，形成四分体无同源染色体染色体平均分配的方式同源染色体彼此分开着丝点分裂，染色单体分开分裂结果子细胞中的染色体数目是体细胞的一半分裂过程染色体复制一次，细胞连续分裂两次探究3将下面植物细胞的减数分裂图像排序，总结动植物细胞的减数分裂异同(1)正确排序ABCEFGDH。(2)由上述图像结合动物的减数分裂过程，看出植物细胞的减数分裂过程除无中心体，而有细胞壁外，动植物减数分裂过程中染色体的变化相同(填“相同”或“不同”)。4同源染色体的形态、大小一定相同吗？形态和大小一样就一定是同源染色体吗？提示：不一定。如性染色体X和Y，大小不同，但减数分裂时能联会，仍称为同源染色体。由姐妹染色单体分开所形成的两条染色体形态、大小相同，但不属于同源染色体。1．减数分裂中易混的4组概念(1)染色体和染色单体：染色体数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体；染色单体是染色体复制后，一个着丝点上连接着的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体：姐妹染色单体是指染色体复制之后，着丝点分裂之前，同一着丝点上连着的两条相同的染色单体，而非姐妹染色单体是指不同着丝点上的两条染色单体。(3)同源染色体与非同源染色体：同源染色体是指在减数分裂过程中进行配对的两条染色体，它们的形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体；非同源染色体是指在减数分裂过程中不进行配对的染色体，它们的形态、大小一般不同。(4)联会和四分体：联会是指在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象；四分体则是指联会后的每对同源染色体含有的四条染色单体，即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。2．减数分裂过程中染色体的主要行为(1)减数第一次分裂前期同源染色体两两配对，形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换。(2)减数第一次分裂后期，同源染色体分离，分别移向细胞的两极，而非同源染色体则随机组合。(3)减数第二次分裂过程中没有同源染色体存在，后期着丝点分裂，染色单体成为染色体，并向细胞两极移动。突破1减数分裂过程中的重要概念1．如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该图的叙述正确的是()A．处于减数第一次分裂，有4个四分体5B．有四对同源染色体，8条染色单体C．1和2、1和3之间均可能发生交叉互换现象D．减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体解析：选D。该细胞为前期Ⅰ，有2个四分体，A项错误；细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有两对同源染色体，B项错误；染色体的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，C项错误；减数分裂完成产生的生殖细胞中染色体数目减半，每个子细胞中只有2条染色体，D项正确。突破2减数分裂过程2．如图是动物细胞减数分裂各时期的示意图，能正确表示分裂过程顺序的是()A．③→⑥→④→①→②→⑤B．⑥→③→②→④→①→⑤C．③→⑥→④→②→①→⑤D．③→⑥→②→④→①→⑤解析：选D。①中有2个细胞，着丝点已分裂，且无同源染色体，属于减Ⅱ后期。②中有同源染色体移向两极，且含有染色单体，属于减Ⅰ后期。③中形成四分体，但四分体不在赤道板上，属于减Ⅰ前期。④中有2个细胞，每个细胞中没有同源染色体，含有染色单体，染色体不在赤道板上，属于减Ⅱ前期。⑤中有4个细胞，为减数分裂后形成的子细胞。⑥中含有四分体，且同源染色体排列在细胞中央赤道板上，属于减Ⅰ中期。有同源染色体的存在≠进行减数分裂(1)并不是只有能进行减数分裂的细胞才含有同源染色体，正常的体细胞中也含有同源染色体。(2)存在同源染色体的细胞并不都能配对形成四分体，只有在减数分裂过程中才能联会形成四分体。减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化分析减数分裂过程中的染色体和核DNA的数量变化，有助于加深对减数分裂实质的理解，请结合下列内容分析。探究1仔细观察下表中细胞图像，完成表中内容(假设生物正常细胞中染色体数为62N，核DNA数为2C)细胞分裂图像分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数减数第一次分裂间期2N2C→4C0→4N前期2N4C4N中期2N4C4N后期2N4C4N末期2N→N4C→2C4N→2N减数第二次分裂前期N2C2N中期N2C2N后期N→2N2C2N→0末期2N→N2C→C0探究2结合上面的分析，理解减数分裂过程中染色体数目和DNA含量的变化7(1)DNA曲线变化原因：减数第一次分裂的间期DNA因复制而加倍(2N→4N)；减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使细胞中DNA减半(4N→2N)；减数第二次分裂因着丝点分裂，染色单体分离后平均分配到两个子细胞中而使DNA数目再减半(2N→N)。(2)染色体曲线变化原因：减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使子细胞中染色体数减半(2N→N)；减数第二次分裂后期因着丝点分裂而使细胞中染色体数暂时加倍，随后分配到两个子细胞中，最终子细胞中染色体数比正常细胞减少一半(N→2N→N)。有丝分裂及减数分裂过程中染色体及DNA变化规律分析突破1细胞分裂过程直方图数量变化1．一个细胞中染色体数为2N，有丝分裂后期的染色体数为a、减数分裂第二次分裂后期的染色体数为a′、染色单体数为b、DNA分子数为c。下图中属于该细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是()A．(1)(2)B．(1)(4)C．(2)(3)D．(2)(4)解析：选D。一个细胞中染色体数为2N，有丝分裂后期染色体的着丝点分裂，染色体数加倍，染色单体消失，a＝4N、b＝0、c＝4N，属于图中(2)；减数第二次分裂后期时已经不存在同源染色体，染色体的着丝点分裂，也不存在染色单体，故a′＝2N、b＝0、c＝2N，属于图中(4)；故选D。直方图中染色体数、染色单体数和DNA分子数的判断方法(1)先确定染色单体：在直方图中有时有、有时无的是染色单体；8(2)然后确定DNA分子：当染色单体存在时，与染色单体一样多的是DNA分子；(3)最后确定的是染色体。突破2细胞分裂过程曲线图数量变化2．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)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)，下面说法不正确的是()A．FG段细胞中均不含有同源染色体B．从曲线的D点开始，单个细胞中可能不含Y染色体C．该曲线中EF段的形成是由于同源染色体的分离D．导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因可能是在CD段发生四分体时期交叉互换产生的解析：选C。根据表示染色体数目的乙曲线可知该细胞进行减数分裂，其中AD段表示减数第一次分裂，DH段表示减数第二次分裂。FG段是次级精母细胞处于后期阶段，因此细胞内不含同源染色体，A正确。D点后细胞中不含同源染色体，单个细胞中可能不含Y染色体，B正确。EF是着丝点分裂，姐妹染色单体分开所致，所以不是同源染色体分离引起的，C错误。若在CD段发生四分体时期交叉互换可能会导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因，D正确。减数分裂曲线图辨析策略(1)看“染色体峰值”。减数分裂染色体数目最大为2N。(2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。减数分裂斜线出现1次，而竖直下降2次。(3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相比减半。核心知识小结[网络构建][关键语句]91.减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致染色体数目减半．．。2.减数第一次分裂的主要特征：同源染色体联会．．形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换．．．．；同源染色体分离，分别移向细胞两极。3.减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝点．．．分裂，姐妹染色单体．．．．．．分开，分别移向细胞的两极。4.1个四分体包含2．条染色体．．．．，．4．条染色单体．．．．．，．4．个．DNA．．．分子．．。[随堂检测]知识点一细胞的减数分裂过程1．研究人员在染色体中找到了一种使姐妹染色单体联系在一起的关键蛋白质。并将其命名为“ASURA”。下列有关分析错误的是()A．“ASURA”合成的场所是核糖体B．在减数第二次分裂过程中，细胞内一般不合成“ASURA”C．缺少“ASURA”的细胞不能进行DNA的复制D．细胞有丝分裂后期的变化可能与“ASURA”密切相关答案：C2．下图为生物活动课上某同学构建的减数分裂过程中染色体行为变化模型图，其中构建错误的是()解析：选D。A项、B项中不含同源染色体，且着丝点分裂，可表示减数第二次分裂后期，正确；C项中含有同源染色体，且同源染色体正在分离，可表示减数第一次分裂后期，正确；D项中含有同源染色体，但同源染色体移向同一极，不存在该种情况，错误。3．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是()A．图甲处于减数第一次分裂间期10B．图乙表示减数第一次分裂中期，同源染色体分开C．图丙表示减数第二次分裂间期，此时正在进行DNA复制D．图丁形成4个子细胞，每个细胞中染色体数