高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂第1课时教学设计及反思

第1节　减数分裂和受精作用

第1课时　精子的形成过程

[学习目标]　1.阐述同源染色体、四分体、联会等概念。2.结合教材图文，建立减数分裂中染色体变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识。

知识点一　减数分裂过程中的相关概念

1．精子的形成中的相关概念

(1)高等雄性哺乳动物精子的形成场所：睾丸。

(2)精子形成的起点：原始生殖细胞——精原细胞

①染色体数目与体细胞的相同。

②通过有丝分裂进行增殖。

③通过减数分裂，形成精细胞。

(3)精子形成的步骤

①染色体复制→减数分裂Ⅰ→减数分裂Ⅱ→变形。

②在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。精细胞再经过变形就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。

2．减数分裂过程中相关概念

(1)同源染色体与非同源染色体

①同源染色体：减数分裂过程中，配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

②非同源染色体：形状、大小不同，且在减数分裂过程中不能进行两两配对的染色体。

(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体

①姐妹染色单体：染色体复制后，一个着丝粒上连接的两条完全相同的单体，这两条单体互为姐妹染色单体。

②非姐妹染色单体：在不同的染色体中的染色单体互称非姐妹染色单体。

比较如下表：

(3)联会和四分体

①联会：同源染色体两两配对的现象叫作联会。

②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

③数量关系：1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。

(4)染色体互换

同源染色体(四分体)中的非姐妹染色单体之间交换相应的片段。,

　　同源染色体是否大小、形态一定相同？大小、形态都相同的是否就是同源染色体？

提示：同源染色体的形态、大小不一定相同，如性染色体X和Y。大小、形态都相同的也不一定就是同源染色体，如减数分裂Ⅱ后期因着丝粒分裂，两条姐妹染色单体变成的两条染色体不属于同源染色体。

[例1]　下列说法错误的是(　　)

A．精原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精细胞

B．减数分裂过程包括减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ

C．经过复制的同源染色体都能形成四分体

D．在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次

解题分析　四分体只存在于减数分裂过程中，有丝分裂含有同源染色体，复制后不形成四分体，C错误。

答案　C

[例2]　下面关于同源染色体的叙述中，不正确的是(　　)

A．同源染色体一条来自父方，一条来自母方

B．同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体

C．同源染色体的形状和大小一般都相同

D．一对联会的同源染色体称为一个四分体

解题分析　同源染色体是指在减数分裂中配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同，A、C正确；由一条染色体经复制形成的是两条姐妹染色单体，B错误；联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体，D正确。

答案　B

技法提升

1.染色体和染色单体

(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。

2．同源染色体与四分体

(1)四分体是同源染色体的特殊存在形式。在减数分裂过程中，联会后的一对同源染色体才可称作四分体。数量关系为四分体数∶同源染色体对数∶染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶1∶2∶4∶4。

(2)有丝分裂和减数分裂过程中都有同源染色体存在，但联会和四分体只存在于减数分裂过程中。

知识点二　精子的形成过程

1．精细胞形成过程

2．精细胞变形形成精子

精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。,

　　减数分裂过程中，染色体数目减半和染色体数目暂时加倍分别发生在什么时期？

提示：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，染色体数目暂时加倍发生在减数分裂Ⅱ后期。

　　　在细胞正常分裂的情况下，男性的细胞中可能含有两条Y染色体的是什么细胞？

提示：次级精母细胞。

　　减数分裂的结果是形成精子吗？

提示：不是，减数分裂结果是形成精细胞。精细胞需要变形才能形成精子，而此过程不属于减数分裂。

 [例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

解题分析　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

[例2]　下列关于图示的叙述不正确的是(　　)

A．该细胞为减数分裂Ⅰ中期的动物细胞

B．④的①和③在减数分裂Ⅱ后期分开

C．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体

D．在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体

解题分析　同源染色体排列在赤道板两侧，所以为减数分裂Ⅰ中期，A正确；姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期分开，B正确；⑤和⑥，④和⑦分别为两对同源染色体，C正确；后期时，移向同一极的是非同源染色体，D错误。

答案　D

题后归纳

减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的比较

1．一定是同源染色体的是(　　)

A．一条来自父方，一条来自母方的染色体

B．形态、大小基本相同的染色体

C．减数分裂过程中能够发生联会的染色体

D．只存在于减数分裂Ⅰ时期的染色体

答案　C

解析　根据同源染色体的概念，来自父方和母方的染色体不一定是同源染色体，A错误；形态、大小相同的染色体也不一定是同源染色体，B错误；同源染色体在有丝分裂和减数分裂Ⅰ中都存在，D错误。

2．下列有关四分体的叙述，正确的是(　　)

A．四分体中的姐妹染色单体间常发生互换

B．一对联会的同源染色体含有四条染色单体

C．四分体是含染色单体的任意两条染色体

D．一个四分体含有四条姐妹染色单体

答案　B

解析　减数分裂过程中，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体，B正确，C错误；四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生染色体互换，A错误；一个四分体中含有四条染色单体，两对姐妹染色单体，D错误。

3．在精细胞形成过程中，染色体的行为变化顺序是(　　)

A．复制→分离→联会→分裂

B．联会→复制→分离→分裂

C．联会→复制→分裂→分离

D．复制→联会→分离→分裂

答案　D

解析　在精细胞形成过程中，染色体的行为变化是：复制(减数分裂前的间期)→联会(减数分裂Ⅰ前期)→(同源染色体)分离(减数分裂Ⅰ后期)→(着丝粒)分裂(减数分裂Ⅱ后期)，D正确。

4．如图甲表示某精子，图乙中不属于该精子形成过程中细胞图的是(　　)

答案　B

解析　B中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此B不属于该精子形成过程中的细胞图。

5．根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图，回答下列问题：

(1)A图表示细胞分裂的方式是________，处于____________期。细胞中有________条染色体，________条染色单体。

(2)B图所示细胞分裂产生的细胞名称是________，每个子细胞中有________条染色体。

(3)A、B两个细胞中，具有同源染色体的细胞为________，A、B两图中DNA分子数之比为________。

答案　(1)减数分裂　减数分裂Ⅰ后　6　12

(2)精细胞　3　(3)A　2∶1

解析　(1)图A中，染色体正发生同源染色体的分离，可表示减数分裂Ⅰ后期，表示初级精母细胞，细胞中有6条染色体，12条染色单体。

(2)图B中，细胞中不含同源染色体，且着丝粒分裂，可表示减数分裂Ⅱ后期，表示次级精母细胞，因此B图所示细胞分裂产生的细胞是精细胞，每个子细胞中有3条染色体。

(3)A、B两个细胞中，A细胞具有同源染色体，A细胞中有12个DNA分子，B细胞中有6个DNA分子，A、B两图中DNA分子数之比为2∶1。