高中生物 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)精子的形成过程学案 新人教版必修

第1节减数分裂和受精作用第1课时精子的形成过程1.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．精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。

3．减数第一次分裂的主要特征：①同源染色体联会形成四分体；②四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换；③同源染色体分离，分别移向细胞两极。

4．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。

5．1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。

6．减数分裂过程中，染色体数目变化为2n→n→2n→n，DNA数目变化为2n→4n→2n→n。

7．精子形成过程中细胞名称和数量变化为：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．减数分裂2．同源染色体、联会和四分体(1)(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。

1．是否所有的精原细胞都进行减数分裂？减数分裂有细胞周期吗？提示：减数分裂没有细胞周期。

2．形态、大小相同的染色体是否同源染色体？减数分裂过程中，配对的两条染色体是否同源染色体？提示：不一定，若一条来自父方，一条来自母方，则是同源染色体，否则不是。

配对的两条染色体是同源染色体。

3．请分析四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系。

提示：1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。

[跟随名师·解疑难]1．姐妹染色单体和非姐妹染色单体(如图所示)(1)姐妹染色单体：同一个着丝点连着的两条染色单体。

如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连着的两条染色单体。

如图中的a′和b等。

(3)染色体、染色单体与DNA的数量关系：在不含染色单体的染色体上，每条染色体含有1个DNA分子；在含有染色单体的染色体上，每条染色体含有2个DNA分子和2条染色单体。

2．同源染色体和非同源染色体存在于减数分裂过程中。

1．场所及细胞名称的变化(1)场所：睾丸。

(2)细胞名称的变化：2.染色体的变化(1)减数第一次分裂：(2)减数第二次分裂：1．阅读教材P17图2­2，思考：(1)减数分裂过程中，染色体的数目减半发生在哪个分裂时期？提示：减数第一次分裂末期。

(2)减数第二次分裂中还有同源染色体吗？试分析原因。

提示：没有。

因为减数第一次分裂后，同源染色体已分离。

2．减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：减数第一次分裂后期是同源染色体分离，减数第二次分裂后期是姐妹染色单体分开。

3．减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么？在分裂过程中染色体数和DNA数的变化规律是什么？(设精原细胞染色体数为2N)提示：①减数第一次分裂发生了联会、同源染色体分离等现象；减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开，且没有同源染色体。

②染色体数目变化规律：2N―→N―→2N―→N。

DNA数目变化规律：2N―→4N―→2N―→N。

[跟随名师·解疑难]1．减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化(1)细胞中染色体和核DNA数量变化规律：①在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和f′h 段)，染色体∶核DNA＝1∶1。

②在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。

③各关键点变化的原因：BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离；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。

[特别提醒](1)减数分裂过程中，染色体复制1次、细胞分裂2次、着丝点分裂1次、染色体减半1次、DNA减半2次。

(2)在减数分裂过程中，核DNA数量最大值为4N，而染色体数量最大值为2N。

[例1]A．因为细胞无细胞壁有中心体⑨，所以可以判定该细胞为动物细胞B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝点②相连C．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体D．在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体[思路点拨]识别图中各序 号代表结构⇒区分同源染色体、 染色单体等结构⇒逐项分析 得出答案[解析] 图中细胞无细胞壁，有中心体⑨，可判定为动物细胞。

④和⑦为一对同源染色体，⑤和⑥也为一对同源染色体。

每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝点均位于赤道板两侧，表示处于减数第一次分裂中期；在减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。

[答案] D易错提醒有关同源染色体的理解误区(1)误区一：认为同源染色体一定大小、形状相同。

纠正：同源染色体的大小、形状一般相同，但也有例外，如男性体细胞中的X、Y这对性染色体，形状和大小差别较大，Y染色体比X染色体要小得多。

(2)误区二：认为大小、形状相同的染色体一定是同源染色体。

纠正：大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体，如姐妹染色单体着丝点分裂后形成的两条染色体，大小、形状完全相同，但不是同源染色体。

(3)误区三：认为同源染色体一定要联会，形成四分体。

纠正：联会的染色体一定为同源染色体，但同源染色体在有丝分裂过程中不联会。

(4)误区四：认为进行有丝分裂的细胞不存在同源染色体。

纠正：体细胞进行有丝分裂，在体细胞中始终存在同源染色体，但不联会。

[例)的叙述正确的是( )A．细胞中始终存在同源染色体B．细胞中始终存在姐妹染色单体C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1D．此期的细胞名称为初级精母细胞或初级卵母细胞[思路点拨][解析] 图中a～c段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。

bc段不含同源染色体；a～c段，着丝点没有分裂，始终存在姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是1∶2；图中a～b段细胞名称为初级精(卵)母细胞，b～c段为次级精(卵)母细胞或极体。

[答案] B规律方法有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA数量变化判断(1)染色体数量变化：减数分裂中染色体数量最大为2N，数量变化为2N→N→2N→N。

有丝分裂中染色体数量最大为4N，数量变化为2N→4N→2N。

(2)DNA数量变化：有丝分裂和减数分裂中DNA加倍都在间期，但有丝分裂只有一次减半，减数分裂连续两次减半。

下图所示，横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。

请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA 含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )A．④②①③B．①④②③C．④①②③ D．①②③④解析：选B 无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中①和②都有间期倍增现象，因此，图①和图②是DNA含量变化图。

图①中，DNA数目先加倍又恢复原状，故图①表示有丝分裂中DNA含量变化；图②中，DNA数目加倍后恢复原状后又减半，故图②表示减数分裂中DNA含量变化。

图③和图④应是染色体数目变化图。

图④中，染色体数目倍增，然后又恢复原状，故图④表示有丝分裂中染色体数目变化；图③中，始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，故图③表示减数分裂中染色体变化。

探究染色体数目异常与减数分裂的关系。

典例剖析正常人的体细胞中含有23对同源染色体，分别编号为1～23号。

在人类的遗传病中，有一种叫21三体综合征，也叫先天性愚型，是一种常见的染色体异常遗传病，表现为智力低下，身体发育缓慢。

患儿常表现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌样痴呆。

对患者染色体进行检查，发现患者比正常人多了一条21号染色体。

(2)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配，他们的后代发病率是________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

[解析] (1)由题干信息可知，21三体综合征的病因是细胞中多了一条21号染色体，即体内有47条染色体。

形成原因应是由含23条染色体的配子和含24条染色体的配子结合发育而来的，而异常配子可能是精子，也可能是卵细胞，可能发生在减数第一次分裂后期，也可能发生在减数第二次分裂后期。

(2)21三体综合征患者减数分裂产生的配子一半是正常的，一半是异常的，因此与正常人婚配，后代的发病率为1/2。

[答案] (1)①a.后期同源染色体b．后期姐妹染色单体②a.后期同源染色体b．后期姐妹染色单体(2)1/2 患者产生的配子一半正常(23条)，一半异常(24条)归纳拓展减数第二次分裂后期 如右图 移向两极的两条染色体虽然形态、大小相同，但却是由同一条染色体复制而来的 即来源相同 ，因此不是同源染色体。

[随堂基础巩固]1．下面关于同源染色体的叙述中，不．正确的是( )A．同源染色体一条来自父方，一条来自母方B ．同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体C ．同源染色体的形状和大小一般都相同D ．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体解析：选B 同源染色体是指在减数分裂中联会的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同；由一条染色体经复制形成的两条姐妹染色单体，分开后成为两条染色体，它们的来源是相同的。

2．下列生命活动只在减数分裂过程发生的是( )A ．核膜、核仁消失B ．进行细胞质分裂C ．着丝点的分裂、分开D ．同源染色体联会及分离解析：选D 有丝分裂前期和减数第一次分裂前的间期中均有核膜、核仁消失；有丝分裂和减数分裂过程中都存在细胞质的分裂；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均有着丝点分裂，姐妹染色单体分开；同源染色体联会及分离只发生在减数分裂过程中。

3．下图是人体一个细胞进行分裂过程中，细胞内几种物质在a 、b 、c 、d 四个时期的数目变化情况，同源染色体的分离发生在()A ．a ～bB ．a ～dC ．b ～cD ．c ～d解析：选C a 中一条染色体上有一个DNA 分子，染色体尚未复制；b 中一条染色体含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体上有一个DNA 分子；c 中染色体、DNA 减半，是减数第二次分裂；d 中染色体、DNA 减半，染色单体消失。

同源染色体的分离发生在减数第一次分裂即b ～c 过程中。

4．在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。