高中生物 第二章 第一節(jié) 減數(shù)分裂中的染色體行為 第二課時(shí)學(xué)案 浙科版必修2

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1、減數(shù)分裂中的染色體行為 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1.能說出精子與卵細(xì)胞的形成過程。 2．能理解受精作用的實(shí)質(zhì)。 3．會(huì)分析減數(shù)分裂的意義。 重點(diǎn)：精子和卵細(xì)胞形成的異同。 難點(diǎn)：精子和卵細(xì)胞形成的過程。 一、精子與卵細(xì)胞的產(chǎn)生和受精（以哺乳動(dòng)物為例） 1．精子的產(chǎn)生 （1）場所：哺乳動(dòng)物的睪丸。 （2）過程：當(dāng)雄性動(dòng)物性成熟后，睪丸里的一部分精原細(xì)胞（2n）通過減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（n），次級(jí)精母細(xì)胞再通過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生四個(gè)精細(xì)胞（n）。精細(xì)胞再經(jīng)過一系列的形態(tài)變化，最后形成四個(gè)精子（n）。 （3）數(shù)量變化： 1個(gè)精原細(xì)胞（2n）→1個(gè)初

2、級(jí)精母細(xì)胞（2n）→2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（n）→4個(gè)精細(xì)胞（n）→4精子（n） 2．卵細(xì)胞的產(chǎn)生 （1）場所：哺乳動(dòng)物的卵巢。 （2）過程：當(dāng)雌性動(dòng)物性成熟后，卵巢里的卵原細(xì)胞（2n）通過減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生一個(gè)較大的次級(jí)卵母細(xì)胞（n）和另一個(gè)較小的第一極體（n）。次級(jí)卵母細(xì)胞（n）再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂也產(chǎn)生兩個(gè)大小不同的細(xì)胞，大的為卵細(xì)胞（n），小的為第二極體（n）；另外，第一極體也分裂為兩個(gè)第二極體，以后三個(gè)極體都退化消失。所以一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂后只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞（n）。 （3）數(shù)量變化： 1個(gè)卵原細(xì)胞（2n）→1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞（2n）→1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞（n）→1個(gè)卵細(xì)胞

3、（n） 3．受精作用 （1）概念：精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過程。 （2）本質(zhì)：細(xì)胞核的融合。 （3）染色體數(shù)目變化：恢復(fù)到原來體細(xì)胞的染色體數(shù)目。 預(yù)習(xí)交流 我國的國寶大熊貓是進(jìn)行有性生殖的生物，它之所以能保持前后代染色體數(shù)目的恒定，是因?yàn)樵谟行陨持幸M(jìn)行兩個(gè)重要的過程，這兩個(gè)過程是什么？ 答案：減數(shù)分裂和受精作用。 二、減數(shù)分裂的意義 1．減數(shù)分裂和受精作用可保持生物染色體數(shù)目的恒定。 2．減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能，為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和進(jìn)化。 預(yù)習(xí)交流 減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能，這是因?yàn)樵跍p數(shù)分裂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多種

4、類的配子，那么，形成配子多樣性的原因是什么？ 答案：（1）減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合。 （2）減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期），同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換。 一、精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生（以哺乳動(dòng)物為例） 1．產(chǎn)生精子的場所在哪里？ 答案：在雄性性腺（睪丸）中。 2．產(chǎn)生精子的細(xì)胞是什么細(xì)胞？ 答案：精原細(xì)胞。 3．請(qǐng)寫出精子的形成過程，并說明在精子形成過程中染色體的行為。 答案：1個(gè)精原細(xì)胞1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞4個(gè)精子 4．產(chǎn)生卵細(xì)胞的場所在哪里？ 答案：在雌性性腺（卵巢）中。 5．產(chǎn)生卵細(xì)胞的細(xì)胞是什么細(xì)胞？ 答案

5、：卵原細(xì)胞。 6．請(qǐng)寫出卵細(xì)胞的形成過程，并說明在卵細(xì)胞形成過程中染色體的行為。 答案： 下圖中，表示次級(jí)卵母細(xì)胞繼續(xù)分裂過程中染色體平均分配的示意圖是（　　）。 答案：B 解析：次級(jí)卵母細(xì)胞繼續(xù)分裂到減數(shù)第二次分裂后期，著絲粒一分為二，染色單體成為染色體在紡錘絲的牽引下向兩極移動(dòng)，且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂。 精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生過程比較 二、減數(shù)分裂過程中核內(nèi)染色體和DNA 某生物體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N，核DNA數(shù)為2C，進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞過程中，染色體數(shù)、染色單體數(shù)、核DNA數(shù)會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化，請(qǐng)合作完成下列問題。 1．完成下列表格。 分裂

6、 時(shí)期 間期 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前 中 后 末 前 中 后 末 染色體 2N DNA 2C→4C 染色單體 0→4N 答案： 分裂 時(shí)期 間期 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前 中 后 末 前 中 后 末 染色體 2N 2N 2N 2N 2N→N N N 2N 2N→N DNA 2C→4C 4C 4C 4C 4C→2C 2C 2C 2C 2C→C 染色單體 0→4N 4N 4

7、N 4N 4N 2N 2N 2N→ 0 0 2.請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目變化曲線。 答案： 3．請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出減數(shù)分裂過程中DNA含量變化曲線。 答案： 初級(jí)精母細(xì)胞變成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)（　　）。 A．染色體數(shù)目減半，DNA分子數(shù)目減半 B．染色體數(shù)目減半，DNA分子數(shù)目加倍 C．染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目加倍 D．染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目減半 答案：A 解析：初級(jí)精母細(xì)胞變成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)，發(fā)生了減數(shù)第一次分裂。由于同源染色體分離并平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半，同時(shí)DNA分子數(shù)目也減半。 1．

8、減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂，兩者既有相似性，又有差異性，現(xiàn)列表比較如下： 比較項(xiàng)目 有絲分裂 減數(shù)分裂 不同點(diǎn) 分裂細(xì)胞類型 體細(xì)胞 動(dòng)物精巢或卵巢中的原始生殖細(xì)胞 同源染色體行為 無聯(lián)會(huì) 有聯(lián)會(huì)，出現(xiàn)四分體 細(xì)胞分裂次數(shù) 1次 2次 子細(xì)胞數(shù)目 2個(gè) 雄為4個(gè)，雌為1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體 最終子細(xì)胞染色體數(shù) 與親代細(xì)胞相同 比親代細(xì)胞減少了一半 子細(xì)胞類型 體細(xì)胞 精細(xì)胞或卵細(xì)胞 相同點(diǎn) 染色體復(fù)制一次，都出現(xiàn)紡錘絲 2.有絲分裂、減數(shù)分裂與受精作用過程中染色體數(shù)目和DNA含量的規(guī)律性變化 圖1 圖2 三、受精作用及減數(shù)分裂

9、的意義 1．受精卵中核遺傳物質(zhì)來源于哪里？ 答案：受精卵中核遺傳物質(zhì)一半來自精子，一半來自卵細(xì)胞。 2．受精卵中全部遺傳物質(zhì)中來源于卵細(xì)胞的和精子的一樣多嗎？ 答案：不一樣多。受精卵中全部遺傳物質(zhì)來自卵細(xì)胞的多于來自精子的。因?yàn)槭芫阎械募?xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。 3．減數(shù)分裂和受精作用有什么意義？ 答案：（1）在受精卵內(nèi)精核和卵核發(fā)生融合，所以受精卵的染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來體細(xì)胞的染色體數(shù)目。 （2）減數(shù)分裂形成的配子的染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異；受精時(shí)卵細(xì)胞和精子結(jié)合又具有隨機(jī)性，所以同一雙親的后代也必然出現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中進(jìn)

10、化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。 下列有關(guān)受精作用的敘述中，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（　?。?。 A．受精卵中的全部遺傳物質(zhì)來自父母雙方的各一半 B．受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核相互融合 C．受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同 D．受精卵中的染色體來自父母雙方的各一半 答案：A 解析：受精作用是精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵的過程，在此過程中精子只有頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面。精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞以后，精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合在一起，形成受精卵的細(xì)胞核，所以受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，使受精卵的染色體恢復(fù)到本物種體細(xì)胞中染色體的數(shù)目；因?yàn)檫z傳物質(zhì)并不是全部存在于染

11、色體上，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體中也有少量的遺傳物質(zhì)（DNA），而受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞，所以母方比父方多提供細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)。 1．精子與卵細(xì)胞的數(shù)目和種類的歸納（不考慮交叉互換） 精子數(shù)目及種類 卵細(xì)胞數(shù)目及種類 一個(gè)精原細(xì)胞 雄性個(gè)體 一個(gè)卵原細(xì)胞 雌性個(gè)體 含兩對(duì)同源染色體 4個(gè)，2種 多個(gè)，4種 1個(gè)，1種 多個(gè)，4種 含n對(duì)同源染色體 4個(gè)，2種 多個(gè)，2n種 1個(gè)，1種 多個(gè)，2n種 2.生物體的細(xì)胞分裂與受精作用 1．卵細(xì)胞和精子在形成過程中的不同點(diǎn)是（　　）。 A．染色體復(fù)制　 B．細(xì)胞質(zhì)的分裂 C．紡

12、錘絲的形成　 D．染色體著絲粒分裂 答案：B 解析：精子的形成過程中細(xì)胞質(zhì)分裂方式是均等分裂；而初級(jí)卵母細(xì)胞形成次級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞形成卵細(xì)胞的過程中細(xì)胞質(zhì)則是不均等分裂。 2．某一性別的果蠅在減數(shù)分裂時(shí)，僅考慮非同源染色體的自由組合，可形成多少種不同類型的配子？（　　） A．24 B．42 C．44 D．82 答案：A 解析：果蠅染色體數(shù)為2n＝8，也就是每個(gè)性原細(xì)胞中有4對(duì)同源染色體，根據(jù)公式2n得出A選項(xiàng)正確。 3．下列關(guān)于精子的形成過程的敘述正確的是（　?。?。 A．精子的形成是在睪丸中完成的 B．精原細(xì)胞只能進(jìn)行減數(shù)分裂

13、C．減數(shù)分裂完成時(shí)，即可形成精子 D．人的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，僅非同源染色體自由組合即可產(chǎn)生223種精子 答案：D 解析：哺乳動(dòng)物精子的形成是在睪丸中完成的。精原細(xì)胞既能進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生精原細(xì)胞，又能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生精子。減數(shù)分裂完成時(shí)，形成的是精細(xì)胞，進(jìn)一步變形后才可成為精子。 4．在減數(shù)分裂后期Ⅰ，染色體在移向細(xì)胞兩極的過程中（　?。?。 A．移向同一極的父方和母方染色體隨機(jī)地組合 B．通常母方染色體移向一極而父方染色體移向另一極 C．父方和母方染色體中各有一半移向一極，另一半移向另一極 D．未發(fā)生交叉互換的染色體移向一極，發(fā)生交叉互換的染色體移向另一極 答案：A 解

14、析：減數(shù)分裂后期Ⅰ，同源染色體彼此分離，此時(shí)非同源染色體自由組合，所以父方和母方染色體隨機(jī)組合。 5．下圖哪個(gè)不可能是正常情況下該生物（體細(xì)胞如下圖）所產(chǎn)生的生殖細(xì)胞（　?。?。 生物體細(xì)胞 答案：A 解析：該生物產(chǎn)生的正常生殖細(xì)胞不可能含同源染色體。 6．如下圖所示，橫軸表示細(xì)胞周期，縱軸表示一個(gè)細(xì)胞中染色體或DNA分子的數(shù)目，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 （1）表示有絲分裂細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的是圖______，核DNA分子數(shù)目變化的是圖______。 （2）表示減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的是圖______，核DNA分子數(shù)目變化的是圖______。 （3）圖中AB數(shù)目變

15、化的原因是______________________________。CD數(shù)目變化的原因是_________________________________________________________________________。 答案：（1）B　C?。?）D　A　（3）著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，因此染色體數(shù)目加倍　著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，染色體上的DNA也隨之平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，因此DNA數(shù)目減半 解析：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，因此核DNA分子在間期就已經(jīng)增加了一倍，但由于復(fù)制的姐妹染色單體連在一個(gè)著絲粒上，因此染色體數(shù)目沒變。由此可知，圖A、C表示1個(gè)細(xì)胞中核DNA分子數(shù)目的變化。圖B、D表示的是染色體數(shù)目的變化。比較圖中的有絲分裂和減數(shù)分裂關(guān)鍵是看分裂最終形成的每個(gè)子細(xì)胞中染色體或核DNA分子的數(shù)目，若與分裂前的細(xì)胞一樣，那么表示有絲分裂；如果子細(xì)胞中的染色體或核DNA數(shù)目減半，則表示減數(shù)分裂。 8