2016-2017学年高中生物第2章减数分裂和有性生殖第1节减数分裂课件苏教版必修2.ppt

知 识 点 一 知 识 点 二 学 业 分 层 测 评 当 堂 即 时 达 标 第一节 减数分裂 1 阐明减数分裂的概念和过程，模拟减数分裂过程中染色体的变化。 ( 重难点 ) 2 说明生殖细胞的形成过程，提高识图能力，培养一定的空间想象 能力。 ( 重点 ) 3 比较有丝分裂和减数分裂的过程，提高归纳、总结、比较的能力， 培养求同、求异思维。 ( 难点 ) 细 胞 的 减 数 分 裂 1 减数分裂的概念 (1) 概念 是指进行 _ _ 的生物在形成 _ 的过程中所特有的细胞分 裂方式。 (2) 概念理解 发生范围：进行 _ 的生物。 发生时间：形成 _ 的过程中。 有性生殖 生殖细胞 有性生殖 生殖细胞 (3) 特征 染色体复制次数： _ 。 细胞分裂次数： _ 。 分裂结果：新产生的 _ 中 _ 数目比正常体细胞中染色 体数目减少 _ 。 子细胞性质：形成 _ 。 一次 连续分裂两次 生殖细胞 染色体 一半 生殖细胞 2 减数分裂的过程 3 减数分裂的主要特征 (1) 减数第一次分裂中，同源染色体 _ _ 形成四分体；四分体中 _ 有可能发生部分互换；着丝点 _ ，同源染色体 _ ；分裂结束时，细胞中染色体数目 _ 。 (2) 减数第二次分裂中， _ 不复制；着丝点 _ ， _ 变成染色体。 联会 非姐妹染色单体 不分裂 分离 减半 染色体 分裂 染色单体 合作探讨 下图表示染色体复制和联会的过程 探讨 1 ：图中来自同一条染色体的结构有哪些？ 【提示】 染色单体 a 与 a 、 b 与 b 、 c 与 c 、 d 与 d 。 探讨 2 ：复制前后染色体数、 DNA 分子数与染色单体数的比各是多少？ 【提示】 复制前：染色体数 DNA 分子数 染色单体数 1 1 0 。 复制后：染色体数 染色单体数 DNA 分子数 1 2 2 。 探讨 3 ：四分体中有哪些数量关系？ 【提示】 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。 思维升华 1 减数分裂中几个核心概念比较 (1) 染色体与染色单体 染色体数等于着丝点数 a 复制前：每条染色体上有 1 个 DNA 分子； b 复制后：每条染色体上有 2 个 DNA 分子； c 两种情况下每个细胞中都是含有 4 条染色体。 染色单体的形成是 DNA 复制的结果，图中 a 与 a 为姐妹染色单体， a 与 b 、 b 属于同源染色体上的非姐妹染色单体， a 与 c 、 c 、 d 、 d 为非同源 染色体上的非姐妹染色单体。 (2) 同源染色体与非同源染色体 同源染色体 a 来源：一条来自父方，一条来自母方。 b 形状和大 小：一般相同 (X 、 Y 不相同 ) 。 c 关系：在减数分裂过程中进行两两配对。 d 实例： A 与 B 为同源染色体， C 与 D 也为同源染色体。 非同源染色体 除上述同源染色体外其他形状和大小一般不相同的染色体互称非同源染色 体。 图形 说明 a.1 和 2 、 3 和 4 分别属于一对同源染色体 b 1 和 3 、 2 和 4 、 1 和 4 、 2 和 3 分别属于非同源染色体 (3) 联会和四分体 联会：在减数第一次分裂的前期，同源染色体两两配对的现象。 四分体：联会后的每对同源染色体含有 4 条 染色单体，叫做四分体。 即： 1 个四分体 包括 1 对同源染色体 包括 2 条染色体 包括 4 条染色单体 包括 4 个 DNA 分子。 2 细胞分裂图像的鉴别 时 期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前 期 有同源染色体，无 联会，染色体散乱 分布 有同源染色体，且 有联会和四分体 无同源染色体，无联会，染 色体散乱分布 中 期 有同源染色体，染 色体的着丝点排列 在赤道板上 有同源染色体，四分 体排列在赤道板上 无同源染色体，染色体 的着丝点排列在赤道板 上 后 期 着丝点分裂，姐妹 染色单体分开，细 胞中有同源染色体 同源染色体分开，每 一极细胞中无同源 染色体 着丝点分裂，姐妹染色 单体分开，细胞中无同 源染色体 三看法识别细胞分裂图 3 有丝分裂及减数分裂过程中染色体及 DNA 变化规律曲线分析 由此可见：有丝分裂染色体、 D NA 下限均与起点平齐，且上限均为 4 n ，但 减数分裂中染色体、 DNA 下限均为 n ，为起点的一半，且染色体数目不会达到 4 n 这是快速界定上述相关曲线图的重要标志。 1 (2016 苏州高二检测 ) 如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该 图的叙述正确的是 ( ) 【 导学号： 21920001 】 A 处于减数第一次分裂，有 4 个四分体 B 有四对同源染色体， 8 条染色单体 C 1 和 2 、 1 和 3 之间均可能发生交 叉互换现象 D 减数分裂完成，每个子细胞中只有 2 条染色体 【解析】 该细胞为前期 ，有 2 个四分体；细胞内 A 和 B 为同源染色体， C 和 D 为同源染色体，有两对同源染色体；染色体的交叉互换发生在同源染色 体的非姐妹染色单体之间。 【答案】 D 2 如下曲线图表示某生物 (2 n 4) 的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个 细胞内某物质数量的变化。 a 、 b 、 c 、 d 、 e 分别表示分裂过程中的某几个时期的 细胞中染色体图。请据图回答下列问题。 (1) 曲线中 段可表示细胞进行 _ _ 分裂的 _ 数量变化。 (2) 图 a e 中与曲线 位置相对应的细胞分别是 _ 。 (3) 细胞 a 、 b 、 c 、 d 、 e 具有同源染色体的是 _ ，曲线中一个细胞内 没有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 _ _ _ _ _ 。 【解析】 本题考查的知识点是减数分裂、有丝分裂过程中遗传物质的变 化情况。 (1) 由图中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在 阶段，染 色体数目与体细胞相比增加了一倍，故 段为有丝分裂过程。 (2) 曲线 位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体的 数量上看， 为 4 n ， 为 2 n ，则曲线 位置相对应的细胞分别是有丝分裂后 期 e 和减数第二次分裂后期 b 。 (3) 从细胞中染色体的行为和数量看， a e 分别 是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂中期、有丝分 裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的 细胞，即 a 、 d 、 e 。从曲线上看， 染色体数目减半，说明已经进入减数第二次 分裂时期，处于 时期的一个细胞内均不含同源染色体。 (4) 该生物体细胞 内含有的染色体为 2 n ，可知核中 DNA 分子数为 2 n ，核内 DNA 含量加倍为 4 n 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点分裂， 姐妹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 (4)a 、 d 、 e (5) 着丝点分裂，染色单体分开成为染色体 精 子 和 卵 细 胞 的 形 成 1 精子的形成过程 (1) 形成场所： _ 。 睾丸 (2) 形成过程 精原细胞 染色体复制 _ _ 减数第一次分裂 _ _ 减数第二次分裂 精细胞 变形 精子 初级精母细胞 次级精母细胞 2 卵细胞的形成过程 (1) 形成场所：卵巢。 (2) 形成过程 (3) 染色体的变化：与精子形成过程相同。 (4) 变化结果：一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个 _ ，三个 _ 都退化消失。 卵细胞 极体 合作探讨 这是一张精卵细胞受精的图像。从图中可以看到精子 的头部已经进入卵细胞内了。在生物体的有性生殖过程中， 精子和卵细胞通常要融合在一起，才能发育成新个体。 探讨 1 ：精子和卵细胞是怎样形成的？ 提示： 精子是精原细胞通过减数分裂形成精细胞后变形形成的。卵细胞是 卵原细胞通过减数分裂形成的。 探讨 2 ：卵细胞形成过程中细胞质不均等分配有什么意义？ 【提示】 使卵细胞中含有更多的营养物质，为受精后受精卵的早期发育 提供营养。 探讨 3 ：经减数第一次分裂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？ 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。 探讨 4 ：在减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次 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？ 提示： 数目相同，形态结构不同。初级精母细胞中染色体含有姐妹染色单 体。 思维升华 1 精子和卵细胞形成过程的比较 类别 关系 精子的形成 卵细胞的形成 场所 精巢 / 睾丸 卵巢 细胞质分 裂方式 均等分裂 不均等分裂 变形 有 无 不 同 点 结果 1 个精原细胞 4 个精子 2 种精子 ( 无交换 ) 4 种精子 ( 有交换 ) 1 个卵原细胞 1 个卵细胞、 3 个极体 细胞质 变化 都有中心体、星射线、纺锤体出现 相 同 点 细胞核 变化 染色体都只复制一次，细胞都连续分裂两次，结果性 细胞染色体数目都减半 染色体行为相同：复制 联会 ( 可交换 ) 同源染色体分 离，非同源染色体自由组合 着丝点分裂 性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合 而来，种类都为 2 n 种 ( n 为同源染色体对数 ) 卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法 2 细胞分裂中每条染色体上 DNA 含量的变化曲线分析 图示： 解读：该曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下： A B B C C D D E 特点及其 变化 减数分裂 对应时期 减数第一次分裂 前的间期 减数第一次分 裂全过程和减 数第二次分裂 的前期、中期 减数第二次分 裂的后期 减数 第二次 分裂的 末期 有丝分裂 对应时期 间期 前期和中期 后期 末期 3. 观察蝗虫精母细胞减数分裂永久装片 ( 1) 实验流程 (2) 实验材料的选择：一般来说，雄性个体产生雄配子数量远远多于雌性个 体产生的雌配子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的 雄性生殖器官 ( 性腺 ) 。另外，在动物卵巢内卵母细胞没有完成减数分裂，排卵时 排出的仅仅是次级卵母细胞或初级卵母细胞，它们只有和精子相遇后，在精子 的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂，所以要观察减数分裂各时期的图像， 特别是减数第二次分裂的图像，一般不选择雌性个体作为实验材料。 1 (2016 江苏南京学测模拟 ) 图 1 是某高等动物体内细胞分裂的示意图，图 2 表示该动物细胞中每条染色体上 DNA 含量 变化的曲线图。下列叙述错误的是 ( ) 【 导学号： 21920002 】 A 该动物正常体细胞内有 4 条染色体 B 图 1 中表示减数分裂的是细胞甲 C 图 2 中 c d 是因为着丝点的分裂 D 图 1 中的细胞乙对应图 2 中的 bc 段 【解析】 图甲表示减数第一次分裂后期，图乙表示有丝分裂后期；该动 物正常体细胞内有 4 条染色体；图 2 中 ab 段产生的原因是间期 DNA 的复制， cd 段是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的 DNA 数量减半； 着丝点分裂发生在细胞分裂的后期，图 乙表示有丝分裂的后期，即图乙可对应 cd 段。 【答案】 D 2 (2016 北京顺义期末 ) 下面图甲表示某雄性动物的细胞分裂图像，其中 表示细胞中的染色体；图乙是某同学绘制的相关的坐标曲线图。 (1) 图甲所示细胞的名称为 _ ，对应图乙的 _ 段。 (2) 根据图甲推断，此动物正常体细胞最多有 _ 条染色体。 (3) 理论上讲，图甲的细胞分裂结束产生的 4 个精子，其染色体组成共有 _ 种。 (4) 若 A 、 a 、 B 、 b 分别位于 染色体上，而此细胞分裂结束最终产 生了 AB 、 aB 、 Ab 、 ab 4 种精子，其原因之一是减数分裂中同源染色体的 _ 之间发生了交叉互换。 (5) 图乙中 BC 段和 HI 段都发生了核 DNA 增倍的现象，其原因分别是 _ _ _ 。 【解析】 (1) 图甲细胞中同源染色体成对排列在赤道板上是减 中期的特 征，又是雄性动物，因此该细胞的名称是初级精母细胞，对应图乙中的 CD 段。 (2) 初级精母细胞中的染色体数目和体细胞的染色体数目相同都为 4 条，体细胞 在进行有丝分裂时后期的染色体数目是最多的，为 8 条。 (3) 从图甲的染色体排 列位置看 和 移向一极， 和 移向另一极，因此形成的 4 个精子中染色体 组成有两个是 和 ，另外两个是 和 。 (4) 由于 A 、 a 、 B 、 b 分别位于 染色体上，正常情况下两个是 和 ，另外两个是 和 ，即两个是 AB ，另外 两个是 ab ， 现在出现了 aB 、 Ab 说明在四分体时期发生了非姐妹染色单体之间 的交叉互换。 (5) A H 段是减数分裂过程， HI 是受精过程， I M 段是有丝分裂 过程，因此 BC 段和 HI 段发生 DNA 增倍的原因是 DNA 的复制和受精作用。 【答案】 (1) 初级精母细胞 CD (2)8 ( 3)2 (4 ) 非姐妹染色单体 (5) 组 成染色体的 DNA 复制和受精作用 1 (2016 张家港高级中学高一检测 ) 在减数分裂过程中，染色体数目减半发 生在 ( ) A 减数第一次分裂后期 B 减数第一次分裂结束时 C 减数第二次分裂后期 D 减数第二次分裂结束时 【解析】 减数第一次分裂，同源染色体分离，形成的子细胞染色体数目 减半。 【答案】 B 2 同源染色体是指 ( ) 【 导学号： 21920003 】 A 一条染色体复制形成的两条染色体 B 分别来自父方和母方的两条染色体 C 形态、大小大体相同的两条染色体 D 减数分裂过程中联会的两条染色体 【解析】 减数分裂联会时，联会的两条染色体即为同源染色体，它们的 形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，但分别来自 父方或母 方的两条染色体也可能是非同源染色体，非同源染色体的形态、大小也可能大 体相同。 【答案】 D 3 下图是减数分裂过程中某个时期的模式图。据图分析，该细胞有 ( ) A 4 个 DNA 分子 B 4 个四分体 C 8 条染色体 D 2 对同源染色体 【解析】 该图表示减数第一次分裂四分体时期，该细胞有 2 个四分体、 2 对同源染色体、 4 条染色体、 8 条染色单体、 8 个 DNA 分子。 【答案】 D 4 下列是某种雄性动物睾丸内正在分裂的四个细胞示意图，其中属于次级 精母细胞的是 ( ) 【解析】 A 有成对同源染色体，染色体没有复制，为精原细胞，故 A 错 误； B 细胞两极有成对同源染色体，染色单体分开，为有丝分裂后期，为精原细 胞，故 B 错误； C 发生同源染色体分离，为初级精母细胞，故 C 错误； D 细胞 2 条染色体为非同源染色体，为次级精母细胞，故 D 正确。 【答案】 D 5 如图所示各图中，横轴表示分裂时期，纵轴表示一个细胞核中 DNA 含 量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中 DNA 含量变化、染 色体数目变化和减数分裂过程中 DNA 含量变化、染色体数目变化的曲线分别依 次是 ( ) A B C D 【解析】 无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行 DNA 的复制，使 DNA 含量加倍，据图示分析，图中 都有间期倍增现象，因此， 是 DNA 的变化曲线。 图中， DNA 数目又恢复原状，故 表示有丝分裂中 DNA 的变 化； 图 中， DNA 数目恢复原状后又减半，说明图 表示减数分裂中 DNA 的 变化。由上面的分析可知，图 和图 应是染色体数目变化图。看图 的变化 曲线，在一个细胞周期的某一时期 ( 后期 ) ，染色体数目倍增，然后又恢复原状， 说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图；而图 中始终没有染色体在原有基 础上倍增的现象，则一定是减数分裂中染色体的变化图。 【答案】 B 网络构建 课堂小结 ： 核心回扣 1. 减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成生殖细胞 ( 配子 ) 的过 程中。 2. 减数分裂的间期，精原细胞染色体复制，成为初级精母细胞。 3. 减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会后分离，产生的子 细胞中染色体数目减半。 4. 减数第二次分裂过程中，染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体 分开成为染色体，分别进入两个子细胞中。 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. 卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是 不均等的。 7.1 个精原细胞能产生 4 个精子，而 1 个卵原细胞只能产生 1 个卵 细胞。