(教師用書)2016-2017版高中生物 第2章 染色體與遺傳 第1節(jié) 減數(shù)分裂中的染色體行為(Ⅰ)學(xué)案 浙科版必修2

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1、 第一節(jié) 減數(shù)分裂中的染色體行為(Ⅰ) 1.簡述染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)。 2.概述減數(shù)分裂過程中的染色體行為。(重點) 3.概述減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和DNA數(shù)目的變化規(guī)律。(重難點) 染 色 體 與 減 數(shù) 分 裂 的 相 關(guān) 概 念 1.染色體 (1)概念 當(dāng)細胞處于分裂期時,細胞核內(nèi)的染色質(zhì)經(jīng)高度螺旋化和反復(fù)折疊,形成的線狀或棒狀小體。 (2)功能 細胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體。 (3)組成 (4)與染色質(zhì)關(guān)系 同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。 分裂期:染色體;間期:染色質(zhì)。 (5)類型 (6)識別標(biāo)志 細胞內(nèi)染色體的形態(tài)、大小和著絲粒

2、位置。 (7)數(shù)目 ①特點:每種生物細胞核中,數(shù)目相對恒定。 ②存在形式:大多數(shù)生物體的體細胞中成對存在,生殖細胞中成單存在。 2.減數(shù)分裂及其相關(guān)概念 (1)減數(shù)分裂 ①范圍:進行有性生殖的生物。 ②時期:從原始生殖細胞―→成熟生殖細胞。 ③特點:染色體只復(fù)制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次。 ④結(jié)果:染色體數(shù)目減半。 ⑤場所:有性生殖生物的生殖器官。 (2)同源染色體和四分體 ①同源染色體:指細胞內(nèi)一條來自父方,另一條來自母方,其形態(tài)大小通常相同,遺傳功能相似的一對染色體。 ②四分體:相互配對的一對同源染色體,含有四條染色單體,稱為一個四分體。 探討:A、B、C

3、、D、E所示的染色體,哪個為同源染色體? 提示:D、E為同源染色體。 探討:在減數(shù)分裂的間期,染色體有什么行為?以人體細胞為例,說說在此階段,染色體、DNA數(shù)發(fā)生怎樣的變化。 提示:在減數(shù)分裂間期,染色體發(fā)生復(fù)制。人體細胞本來含46條染色體、46個DNA分子,復(fù)制后,染色體仍是46條,DNA分子92個。 探討:請分析四分體、染色體、染色單體和DNA分子數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。 提示:1個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。 1.染色體、染色單體、姐妹染色單體和DNA數(shù)目 (1)染色體數(shù)等于著絲粒數(shù) ①復(fù)制前:每條染色體上有1個DNA分子。 ②復(fù)制后:每條染

4、色體上有2個DNA分子。 ③兩種情況下每個細胞中都含有4條染色體。 (2)染色單體的形成是DNA復(fù)制的結(jié)果,圖中a與a′為姐妹染色單體,a與b、b′屬于同源染色體上的非姐妹染色單體,a與c、c′、d、d′屬于非同源染色體上的非姐妹染色單體。 2.同源染色體與非同源染色體 (1)同源染色體 ①來源:一條來自父方,一條來自母方。 ②形狀和大小:一般都相同(X、Y不相同)。 ③關(guān)系:在減數(shù)分裂過程中進行兩兩配對。 ④實例:A與B為同源染色體,C與D也為同源染色體。 (2)非同源染色體 除上述同源染色體外其他各染色體互稱非同源染色體。 3.聯(lián)會和四分體 (1)聯(lián)會:在減數(shù)第一次

5、分裂前期,同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。 (2)四分體:同源染色體的特殊存在形式,在減數(shù)分裂過程中,聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體。如圖中含有2個四分體。 上述概念之間的數(shù)量關(guān)系可以總結(jié)如下: 1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體(含4個DNA分子)。 1.某同學(xué)對某生物中同源染色體的認識正確的是(  ) A.有絲分裂過程中不存在同源染色體,因此無同源染色體的配對、分離行為 B.減數(shù)分裂過程中有同源染色體,且發(fā)生同源染色體分離 C.有絲分裂和減數(shù)分裂過程始終存在同源染色體,但染色體行為不同 D.有絲分裂過程中存在同源染色體,減數(shù)分裂過程中不存

6、在同源染色體 【解析】 有絲分裂過程中始終存在同源染色體。減數(shù)分裂過程中,由于減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離使得減數(shù)第二次分裂的細胞中不存在同源染色體。 【答案】 B 2.下列關(guān)于四分體的敘述,正確的是(  ) 【導(dǎo)學(xué)號:35930009】 A.一個細胞中含有4條染色體 B.一個細胞中含有4對染色體 C.一個細胞中含有4條染色單體 D.一對同源染色體中含有4條染色單體 【解析】 1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。 【答案】 D 減 數(shù) 分 裂 過 程 中 的 染 色 體 行 為 分裂時期 圖像 染色體的主要行為變化 前

7、期Ⅰ 同源染色體聯(lián)會形成四分體,同源染色體的非姐妹染色單體常有交叉互換現(xiàn)象 中期Ⅰ 每一對同源染色體排列在赤道面上 后期Ⅰ 在紡錘絲的牽引下,同源染色體分離,非同源染色體自由組合 中期Ⅱ 染色體的著絲粒排列在赤道面上 后期Ⅱ 著絲粒分裂,姐妺染色單體分開成為染色體移向細胞的兩極。 探討:減數(shù)分裂過程中,染色體的數(shù)目減半發(fā)生在哪個分裂時期? 提示:減數(shù)第一次分裂時期。 探討:在減數(shù)第一次分裂過程中,染色體有什么行為? 提示:在減數(shù)第一次分裂過程中,染色體的行為有:同源染色體聯(lián)會,同源染色體排列在細胞中央的赤道面上,同源染色體分離。 探討:在

8、減數(shù)第二次分裂過程中,染色體有什么行為? 提示:在減數(shù)第二次分裂過程中,連接兩條姐妹染色單體的著絲粒分開,染色單體消失。 1.示例法識別有絲分裂、減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂 (1)三個中期圖的判斷 推證步驟:①染色體著絲粒是否排列在細胞中央的赤道面(一直線)上,減數(shù)第一次分裂中期(否);②細胞中是否具有同源染色體,有絲分裂中期(有)、減數(shù)第二次分裂中期(無)。 結(jié)果:A為有絲分裂中期,B為減數(shù)第二次分裂中期,C為減數(shù)第一次分裂中期。 (2)三個后期圖的判斷 推證步驟:①染色體是否含有染色單體,減數(shù)第一次分裂后期(有);②染色體中是否具有同源染色體,有絲分裂后期(有

9、)、減數(shù)第二次分裂后期(無)。 結(jié)果:D為有絲分裂后期,E為減數(shù)第二次分裂后期,F(xiàn)為減數(shù)第一次分裂后期。 2.減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和核DNA含量變化曲線分析 (1)在間期DNA復(fù)制之前(AB段和ab段)和減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂之后(FH段和fh段),染色體∶核DNA=1∶1。 (2)在間期完成DNA復(fù)制之后到減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂之前(CF段和cf段),染色體∶核DNA=1∶2。 (3)各關(guān)鍵點變化的原因: BC段——DNA復(fù)制; DE(de)段——同源染色體分離; ff′段——著絲粒分裂,姐妹染色單體分開; H(h)點——姐妹染色單體分開后形成的子染色體

10、平均分配到了兩個子細胞。 1.某種植物細胞減數(shù)分裂過程中幾個特定時期的顯微照片如下。下列敘述正確的是(  ) A.圖甲中,細胞的同源染色體之間發(fā)生了基因重組 B.圖乙中,移向細胞兩極的染色體組成相同 C.圖丙中,染色體的復(fù)制正在進行,著絲粒尚未分裂 D.圖丁中,細胞的同源染色體分離,染色體數(shù)目減半 【解析】 A項,圖甲為減數(shù)第一分裂前期,同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換,從而導(dǎo)致基因重組。B項,圖乙為減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,如果該植物細胞中兩條性染色體組成不同,則移向細胞兩極的染色體組成就會有差異。C項,圖丙為減數(shù)第一次分裂末期或減數(shù)第二次分裂前期,不發(fā)

11、生染色體的復(fù)制,著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。D項,圖丁為減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,而同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。 【答案】 A 2.下圖中橫坐標(biāo)A、B、C、D分別表示某種哺乳動物細胞(2n)進行減數(shù)分裂的不同時期,其中a表示細胞數(shù)目。請判斷b、c、d依次代表的是(  ) A.DNA分子數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù) B.DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)、染色體數(shù) C.染色體數(shù)、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù) D.染色單體數(shù)、染色體數(shù)、DNA分子數(shù) 【解析】 A表示染色體沒有復(fù)制時,染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為1∶1,無染色單體;B表示染色體復(fù)制后,染色體

12、數(shù)∶染色單體數(shù)∶DNA分子數(shù)=1∶2∶2;C表示減數(shù)第二次分裂前、中期,染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶DNA分子數(shù)=1∶2∶2;D表示生殖細胞,染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)=1∶1,無染色單體。由此得出b為DNA分子數(shù),c為染色體數(shù),d為染色單體數(shù)。 【答案】 A 1.下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述中,錯誤的是(  ) A.只有進行有性生殖的生物才能進行減數(shù)分裂 B.減數(shù)分裂過程中染色體復(fù)制一次,但細胞連續(xù)分裂了兩次 C.因為原始生殖細胞中染色體的數(shù)目就比體細胞中染色體的數(shù)目少一半,所以生殖細胞中染色體的數(shù)目減半 D.減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂 【解析】 原始生殖細胞中染色體的數(shù)目與體細胞中染色

13、體的數(shù)目相等。因為染色體只復(fù)制了一次,而細胞連續(xù)分裂了兩次,所以生殖細胞中染色體的數(shù)目減半。 【答案】 C 2.下列關(guān)于同源染色體的敘述,不正確的是(  ) A.一條來自父方、一條來自母方的染色體是同源染色體 B.同源染色體的非姐妹染色單體間能互換對應(yīng)部分 C.在人的正常精子中沒有同源染色體 D.減數(shù)分裂中聯(lián)會的染色體是同源染色體 【解析】 一條來自父方、一條來自母方的染色體可能是同源染色體,也可能是非同源染色體。 【答案】 A 3.下圖是動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程,一個細胞中染色體數(shù)目變化規(guī)律的曲線和分裂過程中各分裂時期之間的對應(yīng)關(guān)系圖,其中錯誤的有(  ) A.

14、0處 B.1處   C.2處   D.3處 【解析】?、伲跒橛薪z分裂,①錯誤,因為有絲分裂過程中無四分體。③+④+⑤為減數(shù)分裂,③錯誤,因為減數(shù)第一次分裂同源染色體因聯(lián)會而形成四分體。 【答案】 C 4.右圖所示為某雄性動物細胞正在進行細胞分裂的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)該圖屬于 分裂的 時期。 (2)減數(shù)第一次分裂時,相互分離的染色體是 。 (3)該細胞完成全部分裂后,可形成 個子細胞。 (4)圖中具有的染色體、著絲粒和染色單體的數(shù)目依次是 。 (5)a和a′互稱為 。它們

15、是在 期經(jīng)過 而形成的。a′和b在 時期可能發(fā)生 現(xiàn)象。 (6)這個細胞在完成全部分裂后,子細胞中有 條染色體。 【解析】 可根據(jù)細胞中染色體的行為特征,判定該細胞處于減數(shù)分裂的前期Ⅰ時期,因為圖中同源染色體A和B、C和D正在發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象。減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,非同源染色體將自由組合。最終該細胞完成全部分裂后,可形成4個子細胞,每個子細胞中染色體數(shù)目是原來的一半。a和a′,b和b′,c和c′,d和d′互稱為姐妹染色單體。在同源染色體的非姐妹染色單體之間有可能發(fā)生交叉互換,增加后代的變異性。 【答案】 (1

16、)減數(shù) 前期Ⅰ (2)A和B,C和D (3)4 (4)4、4、8 (5)姐妹染色單體 間 染色體復(fù)制 減數(shù)分裂前期Ⅰ 交叉互換 (6)2 課堂小結(jié): 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.染色質(zhì)和染色體是細胞中的同一物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)。 2.減數(shù)分裂的特點是染色體只復(fù)制一次,而細胞分裂兩次,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。 3.減數(shù)第一次分裂的主要特征:同源染色體聯(lián)會形成四分體;四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換;同源染色體分離,分別移向細胞兩極。 4.減數(shù)第二次分裂的主要特征:每條染色體的著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,分別移向細胞的兩極。 5.1個四分體包含一對同源染色體,4條染色單體,4個DNA分子。 8

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