《高中生物 第5章 减数分裂和有性生殖细胞的形成 全套导学案 新人教版必修1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第5章 减数分裂和有性生殖细胞的形成 全套导学案 新人教版必修1.doc（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、减数分裂和有性生殖细胞的形成【自学导引】一、减数分裂的概念1发生范围：进行有性生殖的生物。2发生的时间：从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。3特点：细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次。4结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少一半。 二、精子的形成过程1形成过程2相关的概念(1)同源染色体：配对的两条染色体，大小和形态一般都相同，一条来自父方，另一条来自母方。(2)联会：同源染色体两两配对的现象。(3)四分体：联会后的每对同源染色体含有两条染色单体，叫做四分体。三、卵细胞的形成过程与精子形成过程的比较比较项目不同点精子的形成卵细胞的形成相同点减数第
2、一次分裂一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个极体都有染色体复制都有联会、四分体、非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离现象，子细胞的染色体数目减半减数第二次分裂两个次级精母细胞形成四个同样大小的精子细胞一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的极体，原来的极体分裂成两个极体着丝点分开，姐妹染色单体分开变成两条染色体，子细胞的染色体数目不变变形否变形不变形分裂结果产生四个有功能的精子产生一个有功能的卵细胞，三个小的极体退化消失子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半四、受精作用1概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程。2过程：精
3、子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞细胞膜的外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的染色体会合。3减数分裂和受精作用的意义维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。【思考导学】1 某同学在用高倍显微镜观察一头公牛的某一组织的切片时，发现有的细胞内的染色体与正常体细胞的相同，有的是正常体细胞的二倍，有的是正常体细胞的一半，试问该同学所观察的切片是什么器官的切片?为什么会出现染色体数目的不同?答案：公牛的精巢；在公牛的精巢中，精原细胞是经过有丝分裂形成的，在有丝分裂的后期，细胞中的染色体是正常体细胞的二倍，其余时期
4、和正常体细胞相同；精原细胞在形成精子的过程中要进行减数分裂，次级精母细胞、精子细胞中的染色体数是正常体细胞的一半。2人体细胞中有23对46条染色体，在一个精原细胞进入减数第一次分裂中，可形成几个四分体？在减数分裂第二次分裂过程中，染色体数目最多时有几对同源染色体？几条？答案： 23个，0对，46条。3在人的精原细胞进行减数分裂的过程中，染色体数目和DNA含量的变化有一定的规律，请据此画出染色体数目和DNA含量变化的曲线。答案：【学法指导】1同源染色体、非同源染色体、四分体同源染色体是指形状、大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方，且在减数第一次分裂过程中能两两配对的一对染色体。如右图中的1
5、和2为一对同源染色体，3和4为另一对同源染色体。理解同源染色体中的染色体一条来自父方，一条来自母方，要与受精作用相联系。受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。精子中的染色体形态、大小各不相同，卵细胞中的染色体形态、大小也存在差异。但在受精卵中，来自精子(父方)的每个染色体，都能在来自卵细胞(母方)的染色体中找到一个与之形态、大小都基本相同的染色体（除xy染色体），这两个染色体就属同源染色体。受精卵经过有丝分裂形成体细胞，原始生殖细胞是由体细胞演变而来的，只有当原始生殖细胞进行减数分裂时，同源染色体才两两配对，即联会。由此可见，同源染色体不仅存在于原始生殖细胞和初级精(
6、卵)母细胞中，也存在于体细胞中，只是在体细胞的有丝分裂过程中不出现同源染色体的配对现象。图中形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不联会的染色体叫做非同源染色体。如图中的1和3；1和4；2和3；2和4属于非同源染色体。在减数第一次分裂时，由于同源染色体的联会，使得每对同源染色体中含有四个染色单体，这时的一对同源染色体叫做一个四分体。图中有两个四分体，1和2为一个四分体，由a、a、b、b四个染色单体组成，其中a和a、b和b互称姐妹染色单体，而a和b、a和b、a和b、a和b则称非姐妹染色单体；3和4为另一个四分体，由c、c、d、d四条染色单体组成。2减数分裂中染色体和DNA的变化规律这部分内容是本章
7、和全书的重点、难点，是学习遗传基本规律的基础。(1)减数分裂过程中，细胞核内染色体和DNA的变化规律：减数第一次分裂的分裂期中发生了同源染色体的联会、四分体、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换和同源染色体的分离等行为到减数第一次分裂结束形成次级精(卵)母细胞时，染色体数目减半，由2NN，DNA数目也随之减半，由4C2C，减半的关键原因在于同源染色体的彼此分离。减数第二次分裂过程中，最重要的变化是着丝点分裂，染色单体分离，染色体由色体数目仍是N，DNA数目再次减半由2CC，减半的原因在于着丝点分开，染色单体分离形成染色体平均进入两个子细胞。结果是细胞连续分裂两次，染色体只复制一次，所形成的生殖细
8、胞中，染色体与DNA数目只有原来的一半。(2)细胞核中染色体和DNA的变化规律图表：减数分裂过程中染色体数量的变化和DNA含量的变化表：精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子细胞或卵细胞前、中期后期染色体数2N2NN2NNDNA分子数2C4C4C2C2CC减数分裂过程中，染色体数量的变化和DNA含量的变化可分别用下面两个曲线图表示。图中的横坐标表示细胞分裂的各个时期，纵坐标表示染色体数量或DNA含量的变化：3减数分裂与有丝分裂的比较(见下表) 比较有丝分裂减数分裂不同点母细胞类型体细胞(从受精卵开始)原始生殖细胞细胞分裂次数1次2次同源染色体行为无同源染色体联会、四分体，不出现
9、染色单体的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的联会、四分体，出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离子细胞数目2个雄为4个，雌为(1+3)个子细胞类型体细胞成熟生殖细胞(精子或卵细胞)最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半(发生在第一次分裂)子细胞间的遗传物质一定相同（基本上）不一定相同相同点染色体都复制一次，出现纺锤丝，减数第二次分裂和有丝分裂相似意义使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定4有丝分裂和减数分裂图像的鉴别一般来讲，鉴别某一细胞图像隶属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。可按如下
10、原则判定：(1)前期：看有无同源染色体及联会、四分体现象。有同源染色体，无联会、四分体现象为有丝分裂；有同源染色体，有联会、四分体现象，为减数第一次分裂；无同源染色体，为减数第二次分裂。(2)中期：每对同源染色体都排列在赤道板上，为减数第一次分裂；有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期；无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期。(3)后期：着丝点未分裂，同源染色体分离(4)末期：一般来讲，末期图像不容易进行单独鉴别，需与其他时期相比较。若形成的子细胞染色体数目减半，且每条染色体都有姐妹染色单体，则为减数第一次分裂；若子细胞的染色体数目不减半，且无同源染色体，每条
11、染色体无姐妹染色单体，则为减数第二次分裂末期；若子细胞的染色体数目不减半，但有同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为有丝分裂末期。(5)细胞内无同源染色体，一定是减数第二次分裂图像。对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：一看染色体的数目(奇偶性)；二看有无同源染色体；三看有无同源染色体的行为。这种方法简称三看鉴别法。【例题解析】例1读下图，设某动物的1个体细胞中DNA含量为2个单位(2C)。(1)请绘出该动物的初级精母细胞减数分裂过程中1个细胞核DNA含量变化的示意图。(2)填空说明下列DNA含量变化的原因：由精原细胞变成初级精母细胞时，组成染色体的DNA分子进行_，核DNA含量的变化是
12、_。减数第一次分裂，同源染色体_，1个初级精母细胞分裂成2个次级精母细胞，1个细胞核DNA含量的变化是_。减数第二次分裂，染色单体分离，成为两个染色体，_个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，1个细胞核DNA含量的变化是_。解析：考查减数分裂过程中，细胞核内DNA含量的变化规律及运用坐标图表达生物DNA数量变的能力。由题意，1个体细胞中核内DNA含量为2C，则1个精原细胞核DNA含量也是2C。减数第一次分裂间期，由精原细胞变成初级精母细胞时，组成染色体的DNA分子进行复制，核内DNA含量加倍，即由2C4C。而题中要求绘的示意图，起点是初级精母细胞，所以绘图的起点是4C。初级精母细胞进行第一次分裂，
13、同源染色体彼此分离，产生2个次级精母细胞，1个细胞核DNA含量自然由4C2C。次级精母细胞进行减数第二次分裂，染色单体分离，成为两个染色体，分别进入2个细胞，最终2个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，每1个精子细胞核内DNA含量为1C，比体细胞核DNA含量减少一半。另外，画示意图时要注意：要采准量变点(两次分裂的末期)；显示DNA含量的减半是瞬间发生的，只能用直线下降表示，不能用渐减曲线表示；应把各阶段的横竖线连接起来，否则就不足以说明变化的连续性。答案：(1)(2)复制 2C4C 分离 4C2C 两 2CC错因：此题的关键是在减数分裂过程中DNA分子数目的变化规律，在整个分裂过程中，精原细胞的
14、DNA分子经1次复制后，初级精母细胞连续经过两次分裂，DNA分子经过2次减半。对以上关键点不理解是本题错解的主要原因。例2(2001年上海高考题)某生物的体细胞含有42条染色体，在减数第一次分裂前期，细胞内含有的染色单体、染色体和DNA分子数依次是A42、84、84 B84、42、84 C84、42、42 D42、42、84解析：在减数分裂第一次分裂前期，DNA分子已经复制，这时的每1条染色体含有2个染色单体(2个DNA分子)。因此，体细胞含有42条染色体的某生物，在该时期的染色单体、染色体和DNA分子数分别为84、42、84。 答案：B错因：本题主要考查减数分裂过程中染色体数目、染色单体数目
15、和DNA数目的变化规律。减数第一次分裂的前期，DNA分子已经复制，DNA的数目增加1倍，染色体复制后形成的两个染色单体由一个着丝点连着，因此，此时染色体数目未变，和体细胞中的数目相同，染色单体为染色体数目的2倍。对染色体数目的变化规律不理解，染色体数目的计数方法不理解，往往使本题出错。例3(2000年上海高考题)在兔子的精子细胞核中，DNA重量为410-12 g，那么在有丝分裂前期时，其骨髓细胞核中DNA重量为A410-12 g B810-12 g C1.6 10-11 g D3210-11 g解析：由于精子是经过减数分裂形成的，其细胞核中的DNA和染色体都比精原细胞中的少一半，因此也比正常体细胞的少一半。由此可知正常体细胞的核内DNA
