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减数分裂的过程及变化
教学难点
教学过程
一、课堂导入
以“问题探讨”引入,学生边思考边回答。
1衔接上节孟德尔的实验过程,讨论从现在的角度去再解释分离定律和自由组合定律应该是怎样的?
②讨论人类发展至今,为何染色体保持恒定?
二、复习预习
三、知识讲解
考点/易错点1精子和卵细胞的形成过程
1.减数分裂的概念:
减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
对减数分裂可从以下4个方面理解:
(1)范围:
进行有性生殖的生物。
(2)时期:
产生成熟生殖细胞时。
(3)特点:
染色体只复制一次,而细胞分裂两次。
(4)结果:
成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
考点/易错点2减数分裂形成精子过程图解
考点/易错点3减数分裂形成卵细胞过程图解
考点/易错点4识图区分染色体、染色单体、同源染色体、非同源染色体、四分体、姐妹染色单体
考点/易错点5减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(二倍体生物)
名称
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
着丝点
不分裂
分裂
染色体
2n―→n,减半
n―→2n―→n,不减半
DNA
4n―→2n,减半
2n―→n,再减半
染色体主要
行为
同源染色体联会、分开,非同源染色体自由组合
着丝点分裂,姐妹染色单体分开
同源染色体
有
无
特别提醒
(1)减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。
减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂,姐妹染色单体分开。
(2)减数第一次分裂分开的是同源染色体,减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体。
考点/易错点6减数分裂中染色体和核DNA数量变化
(1)柱形图分析(以二倍体生物的精子形成过程为例)
(2)曲线图
考点/易错点7图解精子、卵细胞形成过程的异同点(以动物为例)
要点归纳
不同点:
①细胞质分配是否均等;
②是否变形;
③结果:
1个精原细胞―→4个有功能的精子,1个卵原细胞―→1个卵细胞(三个极体退化消失)。
相同点:
减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样,表现在以下几个方面。
①减Ⅰ前期同源染色体联会,形成四分体;
②四分体时期,可发生交叉互换;
③减Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合(这是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础);
④减Ⅰ完成,染色体数目减半;
⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开。
考点/易错点8有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(二倍体生物)
有丝分裂
前
期
①
②
③
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同;
①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
中
后
①与②比较:
①中姐妹染色单体分离,②中同源染色体分离;
①与③比较:
①中有同源染色体,③中无同源染色体;
②与①、③比较:
②中有染色单体,①③中无染色单体
考点/易错点9根据图形判断有丝分裂与减数分裂“三看法”
考点/易错点10受精作用
(1)概念:
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)实质:
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
(3)结果:
受精卵中染色体数目与体细胞相同,其中一半来自父方(精子),另一半来自母方(卵细胞)。
考点/易错点11减数分裂和受精作用的意义
(1)同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
原因:
①减数分裂形成配子时,染色体组成具有多样性,导致不同配子的遗传物质有差异。
②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。
(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。
减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半,而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。
其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2n)。
(1)精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁,它们将亲代的DNA传递给子代。
(2)受精卵是新个体的第一个细胞,染色体一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。
(3)减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础
减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离——分离定律的基础,非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合——自由组合定律的基础。
四、例题精析
【例题1】
【题干】
(2013·
贵州五校联考)蜜蜂种群中雌蜂是二倍体,雄蜂是单倍体。
右图是蜜蜂某些细胞分裂(示部分染色体)的示意图,下列有关判断错误的是( )。
A.甲图所示细胞分裂后能形成基因型为AD的卵细胞
B.乙图所示细胞分裂不一定是减数分裂
C.甲、乙两图所示细胞中的染色单体数分别是8条和0条
D.甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组
【解析】本题考查细胞分裂及染色体组的相关知识。
意在考查考生的识图辨别能力。
甲图所示细胞分裂后形成的卵细胞的基因型为ad,A错误。
乙图所示细胞分裂可能是雄蜂体细胞的有丝分裂,B正确。
甲图所示细胞中染色单体数为8条,乙图所示细胞中无染色单体,C正确。
甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组,D正确。
【答案】A
【例题2】
长春联考)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物产生生殖细胞的过程,错误的是( )。
A.Ⅰ过程表示细胞进行有丝分裂
B.细胞中染色体数目减半是通过Ⅱ过程实现
C.A细胞经过减数分裂形成的C细胞有4种基因型
D.该哺乳动物为雄性个体
【解析】Ⅰ过程表示细胞进行有丝分裂,A正确;
细胞中染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中,即Ⅱ过程,B正确;
一个A细胞经过减数分裂形成的C细胞有2种基因型,即AB、ab或Ab、aB,C错误;
根据D细胞的形成过程中有变形行为,可判断该哺乳动物为雄性个体,D正确。
【答案】C
【例题3】
【题干】下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图像。
请据图回答下面的问题。
(1)按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来:
________________;
按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来:
____________。
(2)此动物的正常体细胞中有________对同源染色体,细胞核中一般有____________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)上述分裂图中,每条染色体上只含一个DNA分子的是图____________。
(6)上述分裂图中,同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在________图中。
【解析】 ①为减数第一次分裂前期,②为有丝分裂中期,③为减数第一次分裂中期,④为减数第二次分裂中期,⑤为有丝分裂的后期,⑥为有丝分裂后期,⑦为有丝分裂末期,⑧为减数第一次分裂后期,⑨为减数第二次分裂后期,⑩为减数第二次分裂前期,⑪为精细胞,⑫为有丝分裂前期;
根据①中有4条染色体可知该动物的正常体细胞中有两对同源染色体,细胞核中一般有4个DNA分子,在有丝分裂后期细胞中染色体数目是正常体细胞的两倍;
减数第一次分裂过程中的细胞称为初级精母细胞;
染色体上无姐妹染色单体时,每条染色体含1个DNA分子,交叉互换发生在四分体时期。
【答案】
(1)⑫②⑤⑥⑦ ①③⑧⑩④⑨⑪
(2)两 4
(3)⑤⑥ (4)①③⑧ (5)⑤⑥⑦⑨⑪ (6)①
【例题4】
【题干】图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;
图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。
请据图回答问题。
图1
图2
(1)图1中BC段形成的原因是________,DE段形成的原因是________。
(2)图2中________细胞处于图1中的CD段。
(3)图2中具有同源染色体的是________细胞,乙细胞中的①和②组成________,①和④是________,甲细胞中有________个染色体组。
(4)图2中丙细胞含有________条染色单体,该细胞处于________期。
(5)图2中丁细胞的名称为________,如果丁细胞中的M为X染色体,则N一定是________。
若M的姐妹染色单体上出现等位基因,其原因是发生了__________________________________。
【解析】
(1)图1中的BC段因DNA的复制,使染色体和核DNA数量比由1变为
,DE段因着丝点的断裂,使染色体和核DNA的数量比由
变为1。
(2)图1中的CD段表示一条染色体上有2个DNA分子,故与图2的丙、丁对应。
(3)分析图2可知:
图甲细胞处于有丝分裂的后期,图乙为精原细胞,图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期,图丁为次级精母细胞,所以含有同源染色体的是甲、乙和丙;
乙细胞中的①和②为一组非同源染色体,是一个染色体组,①和④形态大小相同,但来源不同,为一对同源染色体,甲细胞内每一形态的染色体有4条,故有4个染色体组。
(4)图丙同源染色体分离,处于减数第一次分裂的后期。
(5)若姐妹染色单体上有等位基因,可能是由基因突变或四分体时期的非姐妹染色单体交叉互换引起的。
【答案】
(1)DNA复制 着丝点分裂
(2)丙、丁 (3)甲、乙、丙 一个染色体组 一对同源染色体 4 (4)8 减数第一次分裂后 (5)次级精母细胞 常染色体 同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换(基因重组)或基因突变。
课程小结
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- 关 键 词:
- 减数分裂