人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂学案

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂学案，共35页。学案主要包含了细胞分裂图像鉴别，每条染色体中DNA含量的变化，同源染色体“对”数的曲线变化等内容，欢迎下载使用。

课程标准
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代
素养达成
1.通过列表法比较减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的异同、精子形成与卵细胞形成的异同。(科学思维)
2．通过比较减数分裂的过程及精子、卵细胞形成过程，理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点。(科学思维、生命观念)
3．通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析，培养利用逻辑思维分析问题的能力。(科学思维)
4．通过观察细胞的减数分裂，掌握实验的操作技能。(科学探究)
5．通过识图、绘图法分析减数分裂各时期细胞中染色体形态、数目、行为的变化特征。(科学思维)
设疑激趣

路易丝·布朗作为试管婴儿的第一人，凝聚了人们太多的目光。路易丝的父母长期不育，科学家便从路易丝妈妈的卵巢中取出成熟的卵细胞，并用路易丝爸爸的精子与之进行体外受精，6天后，受精卵开始分裂，发育成一个多细胞的胚胎，又被移入路易丝妈妈的子宫内继续发育，十月怀胎之后，路易丝来到了人间。请思考问题：
精子和卵细胞是如何产生的？
夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂
学习主题一 减数分裂的相关概念
活动1 观察教材P18果蝇体细胞和配子的染色体示意图，分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。
活动2 判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由：
1．大肠杆菌：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．果蝇：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．变形虫：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
活动3 结合甲、乙两图对下列几组概念进行辨析。
1．同源染色体和非同源染色体
(1)同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，其形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
(2)非同源染色体是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。甲图中的同源染色体有__________，非同源染色体有__________________。
2．联会和四分体
(1)联会：是指减数分裂Ⅰ前期同源染色体两两配对的现象，该时期已完成染色体的复制，染色单体已形成，但螺旋程度低。
(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。甲图中含有____________个四分体，即1个四分体＝__________对同源染色体＝__________条染色单体。
3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体是由同一着丝粒连着的两条染色单体，这两条染色单体是由同一条染色体复制而来的，如甲图中的________________________________________________________________________。
(2)非姐妹染色单体是由不同着丝粒连接着的两条染色单体，如甲图中的____________________。
4．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。
5．形态、大小相同的染色体是否都是同源染色体？减数分裂过程中，同源染色体形态、大小是否都相同？
易错提醒
同源染色体的几个认识误区
误区1.同源染色体大小一定相同。
同源染色体的形态、大小“一般”都相同，但存在例外，如性染色体X、Y，大小不同，但属于同源染色体。
误区2.同源染色体一定会形成四分体。
同源染色体只有在减数分裂Ⅰ前期才会通过配对形成四分体，有丝分裂过程中不会形成四分体。
误区3.同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中。
进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体，只是没有出现联会、互换这些特殊的行为变化而已。
误区4.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合存在先后顺序。
同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是同时进行的。
1.减数分裂概念的理解
(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，而细胞连续分裂两次。
(4)结果：新产生的成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
2．染色(单)体、DNA、同源染色体数目的判断方法
(1)确定染色体数
①若以有丝分裂或减数分裂图示形式出现，可根据“着丝粒数＝染色体数”来确定。
②若已知体细胞染色体数，判断其他各时期染色体数。有丝分裂只有后期染色体暂时加倍，其他各时期与体细胞染色体数一致。若是减数分裂，则减数分裂Ⅰ前期至后期时与体细胞染色体数一致，减数分裂Ⅰ之后染色体数目为体细胞的一半(减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体暂时加倍与体细胞染色体数一致)。
(2)确定染色单体数
①染色单体出现在复制后，着丝粒分裂前这段时期，染色单体数＝染色体数×2。
②在DNA复制前和着丝粒分裂后的时期，染色单体数为零。
(3)确定DNA数
①有染色单体时，DNA数＝染色单体数。
②无染色单体时，DNA数＝染色体数。
(4)确定同源染色体数(二倍体为例)
①有丝分裂全过程都有同源染色体。
②减数分裂Ⅰ后，无同源染色体，其他各时期均含同源染色体。
③同源染色体的对数等于染色体数的一半。
(5)确定四分体数
只有减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时才有四分体，四分体数＝同源染色体的对数。如图所示：
1．(合格考)下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )
A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期
B.染色体复制两次，细胞分裂一次
C．产生的子细胞中染色体数目减半
D．精(卵)原细胞只可进行减数分裂
2．(合格考)下列关于同源染色体与四分体的叙述，正确的是( )
A．两条染色体复制后形成一个四分体
B．一对同源染色体就是一个四分体
C．同源染色体联会后形成四分体
D．X染色体和Y染色体不是同源染色体
3．(等级考)下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述，错误的是( )
A．染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上只有一个DNA分子
B．由同一个着丝粒连着的染色单体属于姐妹染色单体
C．联会的结果是形成四分体，人的配子形成过程中会出现23个四分体
D．染色单体因为着丝粒的分裂而消失
4．(等级考)如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图，下列相关叙述错误的是( )
a b c
A．a、b、c细胞中都有2条染色体，且都有染色单体
B．a、b、c细胞中都有1对同源染色体
C．c细胞中有1个四分体
D．a细胞中有2个核DNA分子，b、c细胞中均有4个核DNA分子
学习主题二 配子的形成过程
活动1 观察教材P18～19图2－2，讨论并分析下列问题：
1．减数分裂Ⅰ前的间期，染色体进行复制后，其数目和形态结构有何变化？
2．染色体数目减半发生在哪个分裂期？减半的原因是什么？
3．经减数分裂Ⅰ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？
4．在减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和减数分裂Ⅱ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？
5．以染色体组成划分，若不考虑互换，则一个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子？说明原因。
活动2 阅读教材P21～22内容，观察分析教材P22图2－5，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。
2．精子和卵细胞形成过程中，细胞质分裂有哪些异同点？
活动3 如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图，请据图思考下列问题：
1．如图所示的是精子形成过程还是卵细胞的形成过程？请简述判断的理由。
2．非姐妹染色单体的互换发生于哪个图所处时期？
3.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生于图中的哪个图像中？两种变化是否同时发生？
4．减数分裂Ⅱ中还有同源染色体吗？试分析其原因。
5．减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞和减数分裂Ⅱ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？
活动4 观察某种动物细胞分裂不同时期的图像，思考回答下列问题：
1．图甲是什么细胞？含有几对同源染色体？
2．图乙是什么细胞？含有几对同源染色体？其子细胞的名称是什么？
3．图丙可能是什么细胞？
1.“三看法”判断同源染色体
一看：有无染色体配对形成四分体的现象
配对形成四分体的染色体为同源染色体。
二看：细胞所处的时期
对于体细胞染色体数为2n的生物来说，减数分裂Ⅱ中不存在同源染色体；减数分裂Ⅱ后期，上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的染色体。
三看：染色体的大小形状
①有丝分裂后期、末期，细胞每一极中大小、形状基本相同的染色体为同源染色体(上下对应的染色体不是同源染色体)；②除有丝分裂后期、末期及减数分裂Ⅱ(体细胞染色体数为2n的生物)外，其他时期大小、形状基本相同的染色体一般为同源染色体。
2．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.减Ⅰ和减Ⅱ过程的比较(假设体细胞内染色体数为2N)
2.精子和卵细胞形成过程比较
(1)精子形成过程图解(假设体细胞中染色体数为2n)
(2)卵细胞形成过程图解(假设体细胞中染色体数为2n)
(3)精子和卵细胞形成过程的相同点：染色体的行为和数目变化规律完全相同
1．(合格考)如图为动物细胞减数分裂示意图，下列各项能正确表示分裂过程顺序的是( )
A．③⑥④①②⑤ B．⑥③②④①⑤
C．③⑥④②①⑤ D．③⑥②④①⑤
2．(合格考)某个动物的精原细胞在进行减数分裂的过程中形成了4个四分体，则该动物体内处于减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数依次是( )
A．4条、8条、8个 B．2条、4条、8个
C．8条、16条、16个 D．8条、0条、8个
3．(合格考)如图一定是精子形成过程的示意图是( )
4．(等级考)下列有关人的减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较，正确的是( )
A．在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有同源染色体
B．在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中都有姐妹染色单体的分离
C．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中染色体数目可能相同
D．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量可能相同
5．(等级考)下列有关人的精子和卵细胞的形成描述正确的是( )
A．精细胞和卵细胞能进行有丝分裂，也能进行减数分裂
B．精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期完成染色体的复制后成为初级卵母细胞
C．1个精原细胞和1个卵原细胞完成减数分裂都能形成4个生殖细胞
D．初级精母细胞和初级卵母细胞分裂时染色体的行为是相同的
学习主题三 细胞分裂图像和曲线分析
活动1 如图为有丝分裂和减数分裂各个时期的细胞分裂图像(不是同一种生物的细胞分裂图像)，请据图思考下列问题：
1．图中哪些属于前期、中期和后期的分裂图像？
2．图中哪些是有丝分裂图像？哪些是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ图像？
3．请用字母表示出减数分裂的分裂过程(只表示分裂期)。
活动2 在减数分裂过程中，染色体、染色单体和核DNA均发生了变化，请在下面三个坐标系中画出它们的变化曲线。
1.
2.
3.
活动3 下图表示细胞分裂过程中核DNA数目的变化，请据图思考下列问题：
1．图中的m和n分别表示哪种方式的细胞增殖？
2．DNA数目增加的原因是什么？染色体是在哪种结构的牵引下才平均分配到细胞两极的？
活动4 下图Ⅰ～Ⅳ表示某动物(体细胞中有8条染色体)体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞。请据图思考下列问题：
1．图中①②③分别表示什么含义(染色体/核DNA/染色单体)?
2．图中Ⅱ可以表示哪种细胞增殖的哪个时期？哪些只能表示减数分裂过程中的数量变化？
名师提醒
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
归纳概括
有丝分裂和减数分裂中染色体、核DNA数量变化的判断
(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)核DNA数量变化：有丝分裂和减数分裂中核DNA加倍都在间期，但有丝分裂只有一次减半，减数分裂两次减半。
(3)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，原因是同源染色体分离；减数分裂Ⅱ后期，染色体数目暂时加倍到与体细胞一样，原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
(4)染色单体形成于减数分裂Ⅰ前的间期，可见于减数分裂Ⅰ前、中、后、末期以及减数分裂Ⅱ前、中期，消失于减数分裂Ⅱ后期。
(5)核DNA数目的加倍发生在减数分裂Ⅰ前的间期，原因是DNA分子的复制。核DNA数目减半发生了两次，原因分别是：减数分裂Ⅰ，同源染色体分开分别进入两个子细胞，导致子细胞核DNA数目减半；减数分裂Ⅱ，分开后的姐妹染色单体，成为染色体，分别进入两个子细胞，导致子细胞核DNA数目减半。
方法规律
曲线判断方法
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.鉴别细胞分裂图像的常用方法
(1)前期的鉴别
(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．曲线变化
2．曲线分析
(1)染色体数目的变化和核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)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH段和fh段)，染色体∶核DNA＝1∶1。
(3)在间期完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF段和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。
(4)BC(bc)段表示间期DNA(染色体)的复制，核DNA含量加倍，但是染色体数目不变。
(5)DE(de)段表示减数分裂Ⅰ结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内核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，但是核DNA含量不变。
(7)H(h)点表示减数分裂Ⅱ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配到两个子细胞中。
三、每条染色体中DNA含量的变化
对上图曲线的解释：
四、同源染色体“对”数的曲线变化
五、细胞分裂过程中染色体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形，也可反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中，染色体和核DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如图所示：
1．(合格考)下图中的甲、乙、丙、丁分别表示高等动物正在进行分裂的细胞，下列叙述错误的是( )
A．甲细胞一定是初级精母细胞
B．乙细胞一定是次级精母细胞
C．丙细胞一定是初级卵母细胞
D．丁细胞一定是次级卵母细胞
2．(合格考)若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关图示信息的叙述中，不正确的是( )
A．A→B可表示染色体复制
B．B→C可表示有丝分裂前期和中期
C．C→D可表示染色体的着丝粒分裂
D．D→E可表示减数分裂Ⅱ全过程
3．(合格考)下图中横坐标甲、乙、丙、丁表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化，可以与图中甲、乙、丙、丁相对应的细胞是( )
A．初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B．精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C．卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D．卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
4．(等级考)细胞分裂是指活细胞增殖及其数量由一个细胞分裂为两个细胞的过程。某生物兴趣小组在实验室里找到一张画有关于细胞分裂坐标图草图的纸片，下列是各位同学对该草图的猜想，其中不正确的是( )
A．该图可以表示二倍体生物有丝分裂中染色单体的变化部分曲线
B．该图可以表示二倍体生物减数分裂中染色单体的变化部分曲线
C．该图可以表示二倍体生物有丝分裂中同源染色体对数变化部分曲线
D．该图可以表示二倍体生物减数分裂中同源染色体对数变化部分曲线
5．(等级考)某生物兴趣小组观察了某种生物处于不同分裂时期的细胞，并根据观察结果绘制出如下图形。下列与图形有关的说法中正确的是( )
A．乙图所示细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，此阶段发生同源染色体的分离
B．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，在此时期之前细胞中央出现了赤道板
C．乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期，此阶段染色体的着丝粒分裂
D．如果丙图表示精巢内的几种细胞，则C组细胞可发生联会并产生四分体
6．(等级考)图一是某种动物细胞分裂中部分染色体行为示意图，三个细胞均来自同一个体；图二是该动物某种细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型(部分时期)。据图分析下列叙述正确的是( )
A．图二处于DE段的细胞中央向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞
B．图二BC段染色体数目加倍的原因是两个着丝粒被纺锤丝拉开
C．图二可表示乙和丙细胞在细胞分裂过程中DNA数目的变化规律
D．依据每条染色体都含有染色单体可判断甲细胞是初级卵母细胞
强化落实·学业达标——归纳·提升·素养
网络建构
主干落实
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(卵)细胞。
3．减数分裂Ⅰ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之间可发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。
4．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．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。
高效课堂·实践运用——巩固·达标·反馈
1.下列是减数分裂过程中的几个步骤，正确的顺序是( )
①形成四分体 ②同源染色体分离 ③染色体互换 ④细胞质分离 ⑤联会 ⑥染色体复制
⑦染色单体分离 ⑧着丝粒分裂
A．②①③④⑤⑧⑥⑦④
B．④⑥③②⑧⑤⑦①④
C．⑥⑤①③②④⑧⑦④
D．⑥⑤③⑧④⑦②①③
2．雌兔的某细胞正在进行着丝粒分裂，下列有关叙述不正确的是( )
A．该细胞可能正在进行有丝分裂
B．该细胞可能是初级卵母细胞
C．该细胞内可能含有同源染色体
D．该细胞的子细胞可能是卵细胞
3．下列有关果蝇精子形成过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较，正确的是( )
A．都有同源染色体
B．都有姐妹染色单体的分离
C．染色体数目可能相同
D．核DNA分子的含量可能相同
4．初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都出现的现象是( )
A．同源染色体分离 B．着丝粒分裂
C．细胞质不均等分裂 D．染色体复制
5．如图是来自同一动物体内、处于不同时期的细胞分裂图像，下列有关叙述，正确的是( )
A．根据图④不能准确判断该个体的性别
B．图①与图③所示细胞中染色单体数相等
C．该生物的正常体细胞中含有16条染色体
D．图②和图④所示细胞都是产生体细胞的细胞
6．如图曲线表示某生物(2n＝4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中某些物质含量的变化；a～e分别表示分裂过程中的某时期的细胞分裂图，请据图回答下列问题：
(1)曲线中①～③段可表示细胞进行________分裂过程中的________数量变化。
(2)图a～e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________________________________________________________________________。
(3)细胞a、b、c、d、e中具有同源染色体的是________，曲线中不含同源染色体的时期是________。
(4)与体细胞相比，a～e细胞中，核内DNA含量加倍的是________。
(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是________________________。
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教材第18页►【问题探讨】
1．配子的染色体与体细胞的染色体的差别在于：(1)配子染色体数是体细胞染色体数的一半；(2)配子的染色体是从体细胞中每对同源染色体中分别取出一条组成的。
2．提示：本题是一道开放性题目，可根据配子染色体的形态、大小不同提出不同的问题或猜想。
教材第19～21页►【旁栏思考题】
1．配子中含有与体细胞数目一样的染色体。
2．初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。
3．在减数分裂Ⅰ中，同源染色体联会，四分体形成，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换，同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半；上述过程可使配子中染色体数目减半，这样再通过以后发生的两性配子结合成合子的受精作用，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性；上述过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加生物的变异，增强生物适应环境的能力，有利于生物的进化。
4．精细胞变形之后形成精子，精子呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动，有利于与卵细胞结合。
教材第23页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 玉米卵细胞的染色体数目与体细胞相比减少一半，有10条。但不能说有5对，因为“对”其实是指“同源染色体对”。由于卵细胞不含同源染色体，所以只能说卵细胞中有10条染色体。
(2)√ 在减数分裂Ⅰ中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，使得所形成的次级精母细胞或次级卵母细胞(或第一极体)染色体数目减半。
2．B 同源染色体联会和四分体形成发生在减数分裂Ⅰ过程中。
3．C 从图中可以看出此细胞内蓝色的染色体无同源染色体，且染色体上有姐妹染色单体，由此可以判断出该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，可能是次级卵母细胞。
4．(1)这个细胞正在进行减数分裂Ⅰ，因为该细胞中出现了四分体。
(2)细胞中有4条染色体，8条染色单体。
(3)细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。
(4)细胞中a与a′、b与b′、c与c′、d与d′是姐妹染色单体。
(5)该细胞分裂完成后，子细胞中有2条染色体。
(6)略。
二、拓展应用
1．提示：减数分裂Ⅰ会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ的中期，非同源染色体成单排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。
2．提示：不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时，联会的同源染色体有一对或几对没有分别移向细胞两极而是集中到一个次级精母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ产生的精子中的染色体数目就会比正常的多(少)一条或几条。再如减数分裂(无论是减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ)过程中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果出现上述现象，则受精卵中染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的主要载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，性状也会出现异常。
3．提示：(1)细胞核内含有遗传物质以便传给下一代；(2)丢掉大部分细胞质和细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；(3)精子快速运动主要依靠尾部的摆动，其运动的动力主要来自于线粒体；(4)全部线粒体被保留下来的意义：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的能量。
第1课时 减数分裂与精子和卵细胞的形成过程
夯基提能·分层突破
学习主题一
【师问导学】
活动1
提示：配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。
活动2
1．提示：不能。大肠杆菌是原核生物，不能进行有性生殖。
2．提示：能。果蝇是能进行有性生殖的真核生物。
3．提示：不能。变形虫是真核生物，但不能进行有性生殖。
活动3
1．提示：(2)1和2、3和4 1和3、1和4、2和3、2和4
2．提示：(2)2 1 4
3．提示：(1)a和a′、b和b′、c和c′、d和d′ (2)a和b(b′)、a′和b(b′)
4．提示：1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。
5．提示：不一定，若一条来自父方，一条来自母方，且可以发生联会，则为同源染色体，否则不是。同源染色体形态、大小不一定相同，如高等动物的性染色体。
【过程评价】
1．解析：减数分裂是一种特殊的有丝分裂，但没有细胞周期，A错误；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞连续分裂两次，B错误；由于减数分裂过程中染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，所以产生的子细胞中染色体数目减半，C正确；精(卵)原细胞既可进行有丝分裂产生新的精(卵)原细胞，又可进行减数分裂，产生配子，D错误。
答案：C
2．解析：四分体是指联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体。选项A中两条染色体不一定是同源染色体，选项B中的一对同源染色体不一定经过联会，选项D中X染色体和Y染色体是同源染色体。
答案：C
3．解析：染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上有1个或2个DNA分子，A错误；染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体，由同一个着丝粒连接，B正确；联会形成四分体，有几对同源染色体就有几个四分体，因为人体细胞中有23对同源染色体，所以在配子形成过程中会形成23个四分体，C正确；着丝粒分裂导致姐妹染色单体彼此分离，各自成为一条染色体，D正确。
答案：A
4．解析：a、b、c细胞中都有2条染色体，其中a细胞不含有染色单体，b和c细胞都含有染色单体，A错误。
答案：A
学习主题二
【师问导学】
活动1
1．提示：染色体数目不发生变化；染色体形态结构发生变化，一条染色体中有两条姐妹染色单体。
2．提示：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ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．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．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．提示：两种类型。原因是由于同源染色体分离非同源染色体自由组合，一个初级精母细胞会形成两个不同的次级精母细胞，而每个次级精母细胞又会产生两个相同的精细胞，变形后成为2个染色体组成相同的精子。
活动2
1．提示：Ⅰ.行为变化：①染色体复制；②联会、形成四分体、发生互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④减数分裂Ⅱ后期染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
Ⅱ.数目变化：①减数分裂Ⅰ形成的子细胞中染色体数目减半；②减数分裂Ⅱ形成的子细胞中染色体数目不变。
2．提示：精子形成过程中两次细胞分裂细胞质都是均等分裂；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。
活动3
1．提示：精子形成过程，因为减数分裂Ⅰ末期形成的两个子细胞的细胞质是均等分裂的。
2．提示：③。
3．提示：②，同时发生。
4．提示：没有。因为减数分裂Ⅰ后，同源染色体已分离。
5．提示：减数分裂Ⅰ后期分配到两极的两组染色体之间是同源染色体，而减数分裂Ⅱ后期分配到两极的是复制形成的形态大小相同的子染色体。
活动4
1．提示：初级精母细胞；两对同源染色体。
2．提示：次级卵母细胞；不含同源染色体；卵细胞和极体(或第二极体)。
3．提示：次级精母细胞或(第一)极体。
【过程评价】
1．解析：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，细胞处于减数分裂Ⅱ后期；②图所示细胞中有同源染色体，同源染色体移向细胞的两极，细胞处于减数分裂Ⅰ后期；③图所示细胞中形成四分体，但四分体不在赤道板两侧，细胞处于减数分裂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，染色体不在赤道板两侧，细胞处于减数分裂Ⅱ前期；⑤图中有4个细胞，表示减数分裂Ⅱ末期结束；⑥图所示细胞中含有四分体，且各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，细胞处于减数分裂Ⅰ中期。
答案：D
2．解析：该动物的初级精母细胞能形成4个四分体，说明该初级精母细胞中有8条染色体，经减数分裂 Ⅰ后，染色体数目减半。处于减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞中，着丝粒还未分裂，所以染色体数、染色单体数及核DNA分子数依次为4条、8条、8个。
答案：A
3．解析：A图中该细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，但细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞；B图中该细胞不含同源染色体，且着丝粒已分裂，细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞；C图中该细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，细胞质均等分裂，为初级精母细胞；D图中该细胞不含同源染色体，且着丝粒已分裂，细胞质均等分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，可表示次级精母细胞，也可表示极体。
答案：C
4．解析：减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，因此减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体，A错误；在减数分裂Ⅰ过程中没有姐妹染色单体的分离，B错误；减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同，C正确；减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中核DNA含量不可能相同，D错误。
答案：C
5．解析：精细胞和卵细胞不能进行有丝分裂，也不能进行减数分裂，A错误；精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期完成染色体的复制后成为初级精母细胞，B错误；1个卵原细胞完成减数分裂能形成1个卵细胞和三个极体，C错误；初级精母细胞和初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ，主要都是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，不发生着丝粒分裂，D正确。
答案：D
学习主题三
【师问导学】
活动1
1．提示：前期：CFG，中期：ADI，后期：BEH。
2．提示：有丝分裂：ABC；减数分裂Ⅰ：EFI；减数分裂Ⅱ：DGH。
3．提示：F→I→E→G→D→H。
活动2
1．提示：
2．提示：
3．提示：
活动3
1．提示：m表示有丝分裂，n表示减数分裂。
2．提示：DNA数目增加的原因是DNA的复制；染色体是在纺锤丝的牵引下移向细胞两极的。
活动4
1．提示：①表示染色体，②表示染色单体，③表示核DNA。
2．提示：Ⅱ可以表示有丝分裂的前期和中期、减数分裂Ⅰ的前期、中期、后期；Ⅲ和Ⅳ。
【过程评价】
1．解析：甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质均等分裂，因而甲细胞一定是初级精母细胞，A正确；B、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由于细胞质均等分裂，因而乙细胞既可能是次级精母细胞，又可能第一极体，B错误；C、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，因而丙细胞一定是初级卵母细胞，C正确；D、丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由于细胞质不均等分裂，因而丁细胞一定是次级卵母细胞，D正确。故选B。
答案：B
2．解析：图中A→B段表示每条染色体上的DNA数目由1变为2，这是由于间期DNA复制形成的，即进行了染色体复制；B→C段表示DNA复制完成而染色单体未发生分离，既可表示有丝分裂前期和中期，也可以表示减数分裂Ⅰ过程和减数分裂Ⅱ前期、中期；C→D段表示每条染色体上的DNA数目由2变为1，这是由后期着丝粒分裂导致的；D→E表示每条染色体含有1个DNA分子，即染色单体已发生分离，可表示有丝分裂后期和末期，也可表示减数分裂Ⅱ后期和末期。
答案：D
3．解析：由图可知，c的数目可以为0，则c表示染色单体；当细胞中存在染色单体时，染色单体数目＝核DNA分子数目＝2×染色体数目，则a表示核DNA分子数目，b表示染色体数目；初级精(卵)母细胞、处于减数分裂Ⅱ前期和中期的次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体数目∶核DNA分子数目∶染色单体数目＝1∶2∶2，但初级精(卵)母细胞中的染色体数是次级精(卵)母细胞(或第一极体)中的2倍，故乙、丙对应的细胞分别是初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体)；DNA复制前的精(卵)原细胞中无染色单体，染色体数目和核DNA分子数目相同，精细胞(精子)或卵细胞、第二极体中无染色单体，且染色体数是精(卵)原细胞的一半，故甲、丁分别对应精(卵)原细胞、精细胞(精子)或卵细胞或第二极体。
答案：B
4．解析：有丝分裂过程中，姐妹染色单体在间期开始形成，前期出现，后期消失，所以该图可以表示二倍体生物有丝分裂中染色单体的变化部分曲线，A正确；二倍体生物减数分裂中姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ前期出现，减数分裂Ⅱ后期消失，所以该图可以表示二倍体生物减数分裂中染色单体的变化部分曲线，B正确；二倍体生物有丝分裂过程中细胞一直存在同源染色体，同源染色体对数不可能为0，所以该图不可以表示二倍体生物有丝分裂中同源染色体对数变化部分曲线，C错误；减数分裂过程中，在减数分裂Ⅰ随着同源染色体分开，同源染色体对数为0，该图可以表示二倍体生物减数分裂中同源染色体对数变化部分曲线，D正确。
答案：C
5．解析：乙图中染色体数目为2N，每条染色体上有两条染色单体、两个DNA分子，可能处于减数分裂Ⅰ后期，此时可发生同源染色体的分离；也可能处于有丝分裂中期，但有丝分裂中期着丝粒不分裂，A正确、C错误；甲图细胞中有同源染色体，且姐妹染色单体分离，处于有丝分裂后期，但赤道板不是细胞中的结构，B错误；如果丙图表示精巢内的几种细胞，发生联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期，此时细胞中染色体数目为2N，而题图中C组细胞的染色体数目为4N，只可能表示有丝分裂的后期，不发生联会，D错误。
答案：A
6．解析：图二DE段表示分裂末期，此时细胞中央向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞，A正确；图二BC段染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，着丝粒分裂不是纺锤丝拉开的，B错误；图二可表示有丝分裂(乙细胞)或减数分裂Ⅱ(丙细胞)过程中染色体数目变化规律，C错误；甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，可以判断甲细胞是初级精母细胞，D错误。
答案：A
高效课堂·实践运用
1．解析：减数分裂过程包括减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。在时间顺序上依次是减数分裂前的间期：染色体复制(⑥)。减数分裂Ⅰ：联会(⑤)、形成四分体(①)、染色体互换(③)、同源染色体分离(②)和细胞质分离(④)。减数分裂Ⅱ：着丝粒分裂(⑧)、染色单体分离(⑦)和细胞质分离(④)。
答案：C
2．解析：着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，A正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞可能是一个次级卵母细胞，不可能是初级卵母细胞，B错误；若着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，则该细胞中含有同源染色体，C正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞的子细胞可能是卵细胞或极体，D正确。
答案：B
3．解析：减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，因此减数分裂Ⅱ中不含同源染色体，A错误；在减数分裂Ⅰ过程中没有姐妹染色单体的分离，B错误；减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期染色体数目相同，C正确；减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ中核DNA分子含量不相同，D错误。
答案：C
4．解析：同源染色体分离发生在初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程中，次级卵母细胞中没有同源染色体，A错误；着丝粒分裂只发生在次级卵母细胞进行减数分裂Ⅱ的过程中，B错误；初级卵母细胞的减数分裂Ⅰ和次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ，细胞质的分配都是不均等的，C正确；染色体复制发生在卵原细胞形成初级卵母细胞的过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都不再进行染色体复制，D错误。
答案：C
5．解析：由于图④中细胞质均等分裂，可以表示第一极体，也可以表示次级精母细胞，因此不能准确判断该个体的性别，A正确；图①所示细胞中着丝粒已分裂，没有染色单体，而图③所示细胞中含有8条染色单体，B错误；图①所示细胞处于有丝分裂后期，其所含染色体数目是体细胞的2倍，因此该生物的正常体细胞含有4条染色体，C错误；图②和图④所示细胞处于减数分裂过程，因此都不是产生体细胞的细胞，D错误。
答案：A
6．解析：(1)题图曲线可代表染色体的数量变化，在②阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①～③可表示有丝分裂过程。(2)曲线中②⑤时期染色体数量均加倍，说明此时细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，②为4n、⑤为2n，则②表示有丝分裂后期，⑤表示减数分裂Ⅱ后期，分别对应e、b细胞。(3)a～e细胞分别表示减数分裂Ⅰ的四分体时期、减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅱ前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期的图像，含有同源染色体的有a、d、e。曲线中从④开始，染色体数目减半，说明已经进入减数分裂Ⅱ时期，处于④⑤⑥时期的细胞内均不含同源染色体。(4)与体细胞相比，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体。
答案：(1)有丝 染色体 (2)e、b (3)a、d、e ④⑤⑥ (4)a、d、e (5)着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体
项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体间期
是否复制
复制
不复制
分裂过程中
细胞名称
性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞(或极体)
次级性母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞(或极体)
着丝粒变化
不分裂
分裂
染色体数
目变化
2N→N(减半)
N→2N→N
DNA数
目变化
2N→4N→2N
2N→N(减半)
染色体主
要行为
有联会现象；四分体的非姐妹染色单体互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝粒分裂，染色单体分开
染色单体
无(0)→有(4N)→有(2N)
有(2N)→无(0)
同源染色体
有(N对)→无
无
时期
变化
①减数分裂前的间期
染色体复制
②减数分裂Ⅰ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互换
③减数分裂Ⅰ后期
同源染色体分开，非同源染色体自由组合
④减数分裂Ⅰ末期结束
1个原始生殖细胞形成2个子细胞，子细胞中染色体数目减半
⑤减数分裂Ⅱ后期
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目暂时加倍
⑥减数分裂Ⅱ末期结束
1个原始生殖细胞最终形成4个子细胞，且子细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半
时期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体
有同源染色体，且有联会和四分体，每条染色体含2条姐妹染色单体
无同源染色体，无联会，染色体散乱分布，每条染色体含2条姐妹染色单体
中期
有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体
有同源染色体，同源染色体的着丝粒排列在赤道板两侧，每条染色体含2条姐妹染色单体
无同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，每条染色体含2条姐妹染色单体
后期
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均有同源染色体
同源染色体分开，每条染色体含2条姐妹染色单体，每一极细胞中均无同源染色体
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中均无同源染色体
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、MⅡ中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
有丝
分裂
减数分裂
图注