减数分裂和有性生殖 (2)

一、真核细胞分裂的方式
有丝分裂 、 无丝分裂和减数分裂。
二、细胞的减数分裂
1．范围：进行有性生殖的生物。 2．特点：染色体复制一次，细胞连续分裂 两次。
3．结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞中的染
色体数目减少一半 。
4．过程
三、生殖细胞的形成 1．精子的形成 (1)形成场所：哺乳动物的睾丸。 (2)形成过程及数量变化：
④中含 2 条染色体，排列在赤道板上，为减数第二次分裂 中期；⑤⑥都含 8 条染色体，有同源染色体，染色单体移 向两极，均为有丝分裂后期；⑦中细胞的每一极都含 4 条 染色体，细胞膜正把细胞缢裂为两个，为有丝分裂末期； ⑧表示同源染色体分开移向两极，为减数第一次分裂后期； ⑨中姐妹染色单体分开移向两极，变成 4 条染色体，为减 数第二次分裂后期；⑩中无同源染色体，含 2 条已复制的 染色体，为减数第一次分裂后得到的细胞——次级性母细 胞；⑪为减数第二次分裂后得到的细胞——成熟生殖细胞； ⑫中染色体散乱分布，中心粒正移向两极，为有丝分裂前 期细胞。
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期 B．图中细胞的染色体数是体细胞的 2 倍 C．染色体 1 与 2 在后续的分裂过程中会相互分离 D．染色体 1 与 3 必定会出现在同一子细胞中
[研析] 本题以细胞分裂图像为信息载体，考查获 取信息的能力及减数分裂的相关知识。具体解题过 程如下：
[审]——提取信息 信息 a：图中染色体均属于端着丝粒染色体。 信息 b：1、2、3、4 各表示一条染色体。 信息 c：1 与 2、3 与 4 形态、大小相同，属于同源染 色体，且两两配对。
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．卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和 次级卵母细胞的分裂是不均等的。 7．1 个精原细胞能产生 4 个精子，而 1 个卵原细胞只能产 生 1 个卵细胞。 8．导致配子中染色体组合多样性的原因 (1)同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
提示：(1)不一定。如人的 X 和 Y 染色体，X 染色体比 Y 染 色体大得多，但减数第一次分裂过程中能联会，仍称为同 源染色体。 (2)不一定。如姐妹染色单体着丝粒分开后形成的两条染 色体形态、大小完全相同，但由于来源相同，因此不属于 同源染色体，一般称为相同染色体。
3．细胞中的同源染色体一定会发生联会吗？
(4)BC(bc)段表示间期 DNA(染色体)的复制，DNA 含量加倍， 但是染色体数目不变。 (5)DE(de)段表示减数第一次分裂结束时，同源染色体分 配到两个子细胞中，每个细胞内 DNA 和染色体数目均减半。 (6)ff′段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体 数目加倍，但是 DNA 含量不变。 (7)H(h)点表示减数第二次分裂结束后，由姐妹染色单体 分开后形成的两条子染色体分别分到了两个子细胞中。
[关键语句]
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(卵)原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成 精子(卵细胞)。 3．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。 4．减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝粒分 裂，姐妹染色体分开，分别移向细胞的两极。
[答案] C
同源染色体的判断方法 (1)看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分 体的染色体为同源染色体。 (2)看有无交叉互换的发生。发生交叉互换的染色体为同源 染色体。 (3)看染色体的大小、形状，如果不是减数第二次分裂，则： ①有丝分裂后期：每一极中，大小、形状相同的为同源染色 体(上下对应的染色体不是)。 ②其他时期：大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
(1)体细胞含有染色体数为 2N，核 DNA 分子数为 2C，填表分析
它们在精子和卵细胞形成过程中的数目变化。
提示：2N 2N N N→2N N 2C→4C 4C 4C 2C C
(2)依据上表数目变化，尝试在坐标中画出染色体数、核 DNA 数目变化曲线。 提示：
3．连线(把细胞分裂图像与所对应的时期用线连接起来)
提示：精子形成过程中两次细胞分裂时，细胞质均为均等分 裂；卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时，细胞质都 是不均等分裂，但极体分裂时，细胞质是均等分裂的。
(3)试从产生部位、是否变形、产生细胞数目分析精子和卵细 胞形成过程的不同点，填写下表。
提示：睾丸 卵巢 变形 不变形 4 1
2．试依据精子、卵细胞形成过程中染色体变化特点分析， 核 DNA、染色体数目变化规律。
精母细胞中有四分体( )
A．46 个
B．92 个
C．184 个
D．23 个
解析：一个四分体含有一对同源染色体。由题意人的体细胞 有 23 对同源染色体可知，减数第一次分裂的初级精母细胞 中有四分体 23 个。 答案：D
3．(海南高考)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。表中，能正确表示该植物减数第二次 分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的 是( )
[例 2] 下面是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分 图像，请据图回答问题：
(1) 按 先 后 顺 序 把 有 关 有 丝 分 裂 图 像 的 号 码 排 列 起
来：
；按顺序把有关减数分裂图像的
号码排Baidu Nhomakorabea起来：
。
(2)此动物的正常体细胞中有
对同源染色体，细胞
核中有
个 DNA 分子。
(3)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中
提示：数目相同，形态结构不同。初级精母细胞中的染色 体含有姐妹染色单体。 5．1 个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子？说明 原因。
提示：两种类型。原因是由于在减数第一次分裂后期同源 染色体分离。
三、卵细胞的形成过程
1．阅读教材内容，探讨下列问题： (1)试从染色体的行为、数目变化角度，比较精子和卵细胞 形成过程的相同点。
[析]——解读信息 解读 a：图中染色体类型都是端着丝粒染色体。 解读 b、c：图中每一条染色体均含有两条姐妹染色单 体，且处于联会状态。
[判]——研判选项 A 项：图中细胞正在发生同源染色体联会，因此细胞处 于减数第一次分裂前期，错误。 B 项：染色体数目以着丝粒数目为依据，图示细胞中染 色体数目与体细胞中染色体数目相等，错误。 C 项：染色体 1 与染色体 2 是同源染色体，在减数第一 次分裂后期会发生同源染色体分离，正确。 D 项：在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时， 非同源染色体自由组合且是随机的，因此 1 与 3 可能 出现在同一细胞中，也可能出现在不同细胞中，错误。
2．卵细胞的形成 (1)形成场所：哺乳动物的 卵巢中。
(2)卵细胞的形成过程：
一、减数分裂过程相关概念辨析 1．如图为某生物体细胞染色体组成图，据图回答以下问题：
(1)什么是同源染色体和非同源染色体，并指出图中对应的染 色体。
提示：①同源染色体：指在减数分裂过程中配对的两条染色体， 形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如图中的 1 和 2 为一对同源染色体，3 和 4 是另一对同源染色体。 ②非同源染色体：指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对 的染色体。如图中的 1 和 3、1 和 4、2 和 3、2 和 4 分别是非 同源染色体。
A.甲
B．乙
C．丙
D．丁
解析：在有丝分裂后期由于着丝粒分裂，染色单体分开成为 子染色体使染色体数目加倍，可知生物体的染色体数为 20 条。 减数第一次分裂结束，染色体减半，在减数第二次分裂后期 之前，染色单体不分开，这时染色体数为 10 条，染色单体为 20 条，减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体， 染色体数为 20 条，无染色单体。 答案：B
(2)什么是联会？什么是四分体？并指出图中对应的四分体。
提示：①联会：指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色 体两两配对的现象。该时期已完成复制，姐妹染色单体已 形成。 ②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单 体，叫做四分体。图中含有两个四分体，1 和 2 构成一个四 分体，3 和 4 构成一个四分体。
提示：染色体数目减半发生在减数第一次分裂的末期；原因 是同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中。
3．经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞中染色体在 形态、大小上有什么不同？
提示：两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态大小 一一对应两两相同。
4．在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，移向细胞一极的染色体数目和形 态结构相同吗？
(3)什么是姐妹染色单体？并指出图中对应的姐妹染色单 体和非姐妹染色单体。
提示：①姐妹染色单体：同一着丝粒连着的两条染色单体。 如图中 a 和 a′、b 和 b′、c 和 c′、d 和 d′。 ②非姐妹染色单体：不同着丝粒连接着的两条染色单体。 如图中的 a 和 b(b′)、a′和 b(b′)等。
2．同源染色体的形态、大小一定相同吗？举例说明。形 态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明
知识点一、减数分裂过程中相关结构(或物质)的变化规律
1．一条经过间期复制的染色体，其着丝粒数、染色单体数
和 DNA 数依次为( )
A.2,2,4
B．1,2,2
C.1,4,4
D．2,2,2
解析：染色体复制后有关的数量关系：1 条染色体＝1 个着丝
粒＝2 条染色单体＝2 个 DNA 分子。
答案：B
2．人的体细胞有 23 对同源染色体，减数第一次分裂的初级
提示：Ⅰ.行为变化：①染色体复制；②联会、形成四分体、 交叉互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④ 减数第二次分裂后期染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。 Ⅱ.数目变化：①减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目 减半；②减数第二次分裂形成的子细胞中染色体数目不变。
(2)精子和卵细胞形成过程中，细胞质分裂有哪些异同点？
[答案] (1)⑫②⑤⑥⑦ ①③⑧⑩④⑨⑪ (2)2 4 (3)⑤⑥ (4)①③⑧ (5)④⑩
分裂图像的判别 (1)三看识别法
(2)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法
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[网络构建]
填充：①初级精母细胞 ②次级精母细胞 ③精细胞 ④初级卵母细胞 ⑤次级卵母细胞 ⑥卵细胞
染色体数增加一倍的是图
。
(4)在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图
。
(5) 在 ① ～ ⑫ 中 ， 染 色 体 数 和 DNA 数 与 如 图 所 示 相 同 的 是
图
。
[解析] ①中含 4 条染色体且两两配对，属于减数第一次分裂 前期(四分体时期)；②中含 4 条染色体，都排列在赤道板上， 没有出现两两配对现象，为有丝分裂中期；③中含 4 条染色体， 排列在赤道板两侧，同源染色体两两配对，为减数第一次分裂 中期；
提示：不一定。联会发生在减数第一次分裂前期，而有丝 分裂过程中，同源染色体不联会。
二、精子的形成过程 阅读教材内容，探讨下列问题： 1．减数第一次分裂前的间期，染色体进行复制后，其数 目和形态结构有何变化？ 提示：染色体数目不发生变化；染色体结构发生变化， 一条染色体中有两条姐妹染色单体。
2．染色体数目减半发生在哪个分裂期？减半的原因是什么？
一、细胞分裂图像鉴别
1．常见的前期、中期、后期的分裂图像(以 2N＝4 为例)比较
2.鉴别图像的常用方法 (1)前期的鉴别：看有无同源染色体及联会、四分体现象。
(2)中期的鉴别
(3) 后期的鉴别
二、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．变化曲线
2．曲线分析 (1)染色体数目的变化和 DNA 分子含量的变化不是完全平行的， 因为复制后的染色体数目没有加倍，而 DNA 分子含量已加倍。 (2)在间期 DNA 复制之前(AB 段和 ab 段)和减数第二次分裂后期 着丝粒分裂之后(FH 和 fh 段)，染色体数目∶DNA 数目＝1∶1。 (3)在间期完成 DNA 复制之后到减数第二次分裂后期着丝粒分 裂之前(CF 和 cf 段)，染色体数目∶DNA 数目＝1∶2。