人教版高中生物必修2同步学习-第2章 第1节 减数分裂和受精作用(ⅰ)

第1节减数分裂和受精作用(Ⅰ)
1．阐述同源染色体、四分体、联会等概念.(核心素养) 2.描述精子和卵细胞形成过程中各时期染色体的行为变化.(核心素养) 3.阐明减数分裂的概念.(生命观念)
一、魏斯曼关于减数分裂的预测
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.
二、精子的形成过程
1．场所：睾丸.
2．过程
(1)减数分裂前的间期：DNA复制和有关蛋白质的合成.
(2)减数分裂分裂期
三、卵细胞的形成过程
1．场所：卵巢.
2．过程
3．图解(假设体细胞中染色体数为2n)
四、减数分裂的概念
知识点一与减数分裂有关的概念辨析
在减数分裂过程中,染色体发生了一系列变化,因而产生了几组相似的概念,下面结合图示对这几组相关概念加以辨析.
1．同源染色体与非同源染色体
项目同源染色体非同源染色体
来源一条来自父方,一条来自母方可以相同,也可不同
形状和大小一般相同(X、Y染色体不相同) 一般不相同
关系在减数分裂过程中两两配对在减数分裂过程中不进行配对
实例A与B；C与D A与C、D；B与C、D 2.
染色单体的形成是DNA复制的结果,图中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.
3．联会与四分体
(1)联会：在减数分裂Ⅰ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,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,如A′与B′.
(3)四分体、同源染色体与染色单体的数量关系
1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体(含4个DNA分子).
染色体和染色单体的判断方法
(1)染色体的条数等于着丝粒的个数,有几个着丝粒就有几条染色体.
(2)染色体复制后,一个着丝粒上连接着两条姐妹染色单体,其整体是一条染色体.
1．下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A．一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体
B．同源染色体上的非姐妹染色单体间能交换相应片段
C．在人的正常精子中没有同源染色体
D．减数分裂中联会的染色体是同源染色体
解析：选A.一条来自父方、一条来自母方的染色体可能是同源染色体,也可能是非同源染色体.
2．(2019·扬州高一检测)下列有关四分体的叙述,正确的是( )
A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B．经过复制的同源染色体都能形成四分体
C．四分体时期姐妹染色单体间可能交换相应片段
D．四分体出现在减数分裂Ⅰ的每个时期
解析：选A.四分体由一对同源染色体联会形成,含有4条染色单体,A项正确；四分体只在减数分裂过程中存在,有丝分裂过程中含有同源染色体,其复制后不联会,不形成四分体,B项错误；四分体中的非姐妹染色单体之间可能交换相应片段,C项错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,四分体消失,D项错误.
知识点二减数分裂过程分析
1．减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ同源染色体有,分离无
着丝粒变化不分裂分裂染色体主要行为
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体可以交换相应片
段；
③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝粒分裂,姐妹染色单
体分开
项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ染色体数目2N→N(减半) N→2N→N(不减半)
DNA数目2N→4N→2N 2N→N
染色单体数0→4N→2N 2N→0
项目精子形成过程卵细胞形成过程
场所睾丸卵巢
细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂
是否变形变形不变形
结果
1个精原细胞
↓
4个精子
1个卵原细胞
↓
1个卵细胞、
3个极体
3．同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的( )
A．减数分裂前的间期、减数分裂前的间期
B．减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ
C．减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ
D．减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ
解析：选B.减数分裂Ⅰ过程中发生同源染色体的分离；减数分裂Ⅱ过程中发生着丝粒的分裂.
4．在下图中,不属于精子形成过程的是( )
解析：选C.卵细胞与精子的产生过程基本相同,它们的不同点主要集中在产生部位、分裂后形成的生殖细胞的数量、细胞质的分配特点及是否变形等.卵细胞形成过程中的两次分裂后期细胞质都是不均等分裂.
5. 右图是某生物的细胞分裂模式图,以下说法错误的是( )
A．该细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B．该细胞不含同源染色体
C．该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞
D．该细胞分裂形成的子细胞不一定是两个精细胞
解析：选C.该细胞分裂模式图中不存在同源染色体,也不存在姐妹染色单体,处于减数分裂Ⅱ后期,故A、B正确；细胞质进行的是均等分裂,则该细胞可能是次级精母细胞或第一极体,故C错误,D正确.
核心知识小结
[要点回眸] [规范答题]
减数分裂的特点是染色体只复制一次,而
细胞连续分裂两次,导致染色体数目减
半.
精原细胞通过有丝分裂增殖,通过减数分
裂形成精子.
减数分裂Ⅰ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
单体可以交换相应片段；③同源染色体分
离,分别移向细胞两极.
减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着
丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向
细胞两极.
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]
1．下列关于减数分裂的说法,不正确的是( )
A．减数分裂包括两次细胞分裂
B．所有的生物都可以进行减数分裂
C．减数分裂产生的成熟生殖细胞染色体数目减半
D．减数分裂产生有性生殖细胞
解析：选B.减数分裂是进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时进行的细胞分裂,只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂.
2．若要表示某动物细胞(2n)减数分裂Ⅰ结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是( )
解析：选D.A细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会配对,应该处于减数分裂Ⅰ前期,A错误；B 细胞不含同源染色体和姐妹染色单体,应该是减数分裂Ⅱ结束时形成的细胞,B错误；C细胞含有同源染色体,而减数分裂Ⅰ结束形成的细胞不含同源染色体,C错误；D细胞不含同源染色体,但含有姐妹染色单体,是减数分裂Ⅰ结束时形成的子细胞,D正确.
3．下列有关图示的叙述不正确的是( )
A．在前期时,④与⑦、⑤与⑥联会,形成两个四分体
B．在后期时,移向同一极的染色体均含同源染色体
C．④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,它们通过一个着丝粒②相连
D．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
解析：选B.题图中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,且染色体的着丝粒均位于赤道板两侧,图中细胞处于减数分裂Ⅰ中期；在减数分裂Ⅰ前期时,同源染色体两两配对,发生联会,形成四分体；在减数分裂Ⅰ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.
4．卵巢中的5个卵原细胞经过一次减数分裂,形成的结果是( )
A．20个卵细胞
B．10个卵细胞和10个极体
C．5个卵细胞和15个极体
D．5个卵细胞和5个极体
解析：选C.根据卵原细胞减数分裂的过程及特点可知,1个卵原细胞经过一次减数分裂形成1个卵细胞和3个极体,故5个卵原细胞经过一次减数分裂形成5个卵细胞和15个极体.
5．(2019·河北卓越联盟高一期中)四分体时期常会发生互换,下列可正确表示互换的是( )
答案：B
6．下图表示同一生物细胞分裂图像,在动物卵巢中见不到的是( )
解析：选C.初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期时发生细胞质不均等分裂,而C所示发生的是均等分裂.
7．根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图,回答下列问题：
(1)图A表示细胞分裂的方式是________,处于__________________________期.细胞中有________条染色体,________条染色单体.
(2)图B所示细胞分裂产生的细胞名称是________,每个子细胞中有________条染色体.
(3)图A、B两个细胞中,具有同源染色体的细胞为图________,图A、B中核DNA分子数之比为________.
答案：(1)减数分裂减数分裂Ⅰ后 6 12
(2)精细胞 3 (3)A 2∶1
[课时作业]
1．下列对一个四分体的叙述,正确的是( )
A．有两条姐妹染色单体
B．有四个DNA分子
C．有两对同源染色体
D．有四条染色体
答案：B
2．在初级精母细胞中不可能出现的染色体行为是( )
A．联会B．互换
C．同源染色体分离D．着丝粒分裂
解析：选D.着丝粒分裂属于次级精母细胞中的染色体行为.
3．减数分裂过程中,同源染色体分离与非同源染色体自由组合发生的时期是( )
A．减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ后期都出现
B．同时发生于减数分裂Ⅰ后期
C．同时发生于减数分裂Ⅱ后期
D．分离发生于减数分裂Ⅰ,自由组合发生于减数分裂Ⅱ
解析：选B.减数分裂过程中同源染色体分离与非同源染色体自由组合只发生在减数分裂Ⅰ后期,减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分离.
4．下图为动物细胞减数分裂过程示意图,下列各项能正确表示分裂过程顺序的是( )
A．③→⑥→④→①→②→⑤
B．⑥→③→②→④→①→⑤
C．③→⑥→④→②→①→⑤
D．③→⑥→②→④→①→⑤
解析：选D.①图中有2个细胞,各细胞中着丝粒已经分裂,且无同源染色体,属于减数分裂Ⅱ后期.②图中有同源染色体,同源染色体移向两极,属于减数分裂Ⅰ后期.③图中形成四分体,但四分体不在赤道板两侧,属于减数分裂Ⅰ前期.④图中有2个细胞,细胞中均没有同源染色体,但含有染色单体,染色体不在赤道板上,属于减数分裂Ⅱ前期.⑤图中有4个细胞,属于减数分裂Ⅱ末期.⑥图中含有四分体,且各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,属于减数分裂Ⅰ中期.
5．(2019·江西九江一中期中)下图所示为某高等生物细胞局部结构模式图.下列相关叙述不正确的是( )
A．该细胞内含有8个DNA分子
B．该生物细胞中,染色体最多有8条
C．要鉴定图中1的某成分,鉴定试剂可能是双缩脲试剂
D．该细胞中没有同源染色体的存在
解析：选B.每条染色体上含有2个DNA分子,A正确；该细胞(含有4条染色体)所含染色体数目是体细胞的一半,因此该生物体细胞含有8条染色体,该生物细胞中染色体数目在有丝分裂后期达到最大值,即16条,B错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成,其中蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确；该细胞中没有两条形态、大小相同的染色体,所以没有同源染色体,D正确.
6．下列各图所示细胞均来自同一生物体,下列有关叙述正确的是( )
A．属于有丝分裂过程的是③④⑤
B．细胞①的形成过程：④→③→⑤→②→⑥→①
C．①和②可能来自同一个初级精母细胞
D．③④⑤⑥中都具有同源染色体
解析：选C.题图中属于有丝分裂过程的是④⑤,A错误；细胞①的形成过程：④→③→②→⑥→①,B 错误；细胞⑥处于减数分裂Ⅱ后期,不含同源染色体,D错误.
7.
右图为某二倍体高等雄性动物细胞示意图,请据图回答下列问题：
(1)该细胞处于__________________期,产生的子细胞为__________________.
(2)该细胞中有________条染色体,________条染色单体,有________对同源染色体.
(3)该动物体细胞中染色体数目最多的时期为__________________.
(4)该动物精巢细胞中的染色体数目可能为__________.
(5)图中A、B的关系为________；a、a′的关系为__________________,它们是在__________________
期形成的.
(6)图中A与B彼此分离发生在____________________期,a与a′彼此分离发生在______________________期.
(7)若该细胞仅是在减数分裂Ⅰ时,A、B未分开,则其形成的正常和异常精子的比例为________________________________________________________________________；
若仅是在减数分裂Ⅱ时,a、a′未能分开,则其形成的正常和异常精子的比例为________.
答案：(1)减数分裂Ⅰ前(四分体时) 次级精母细胞
(2)4 8 2 (3)有丝分裂后期(4)2条或4条或8条
(5)同源染色体姐妹染色单体减数分裂前的间
(6)减数分裂Ⅰ后减数分裂Ⅱ后(7)0∶41∶1
8．下图为某动物精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图,据图回答下列问题：
(1)染色体复制发生在图________,称为________细胞.
(2)精子形成过程的顺序为________________________(用图中字母和箭头表示).
(3)图B称为________细胞,该图中染色体数与核DNA分子数之比为________.
(4)图C中染色体1和2或3和4的分离发生在______________________期.
答案：(1)A 精原(2)A→C→B→D(3)次级精母
1∶2 (4)减数分裂Ⅰ后。