人教版高中生物必修二 减数分裂和受精作用 基因和染色体的关系(第1课时减数分裂的概念、精子的形成过程)

第2章第1节减数分裂和受精作用第1课时

减数分裂的概念、精子的形成过程

1.说出减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念。2.描述精子的形成过程。1.生命观念：理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律。2.科学思维：归纳总结各概念之间的关系。课标要求素养要求内容索引一、减数分裂的相关概念二、精子的形成过程随堂演练知识落实01一、减数分裂的相关概念JIANSHUFENLIEDEXIANGGUANGAINIAN基础梳理

·夯实教材基础1.减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。有性生殖原始生殖细胞成熟生殖细胞一次两次原始生殖细胞的减少一半2.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

的两条染色体，形状和大小一般都

，一条来自

，一条来自

。(2)非同源染色体：形状、大小

，且在减数分裂过程中不进行

的染色体。3.联会和四分体(1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体

的现象。(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有

条染色单体，叫作四分体。配对相同父方母方不相同配对两两配对四(1)所有的细胞分裂都存在四分体(

)(2)大肠杆菌能进行减数分裂(

)(3)形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体(

)(4)减数分裂的特点是染色体复制一次，细胞分裂一次，导致染色体数目减半(

)×正误判断

·矫正易混易错×××深化探究

·解决问题疑难下图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：1.图示染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？提示A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A、C，A、D，B、C，B、D。2.四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的？乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?提示

1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。3.甲图中有染色单体吗？乙图中的a、a′是什么关系？a、b是什么关系？提示甲图中没有染色单体。乙图中的a、a′是姐妹染色单体。a、b是同源染色体中的非姐妹染色单体。02二、精子的形成过程JINGZIDEXINGCHENGGUOCHENG基础梳理

·夯实教材基础1.形成场所人和其他哺乳动物的

。睾丸(曲细精管)2.染色体的主要行为2条同源染色体四分体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体非同源染色体着丝粒姐妹染色单体减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)拓展提升项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ分裂前的间期DNA的复制与否复制不复制同源染色体有无着丝粒变化不分裂分裂染色体主要行为①同源染色体联会；②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色体数目2n→n(减半)n→2n→n(不减半)DNA数目4n→2n2n→n染色单体数4n→2n2n→0(1)减数分裂Ⅰ时，同源染色体的分离导致染色体数目减半(

)(2)减数分裂Ⅱ后期，大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体(

)(3)精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子(

)正误判断

·矫正易混易错√××深化探究

·解决问题疑难如图是动物精巢中减数分裂的过程示意图，请分析回答：1.和有丝分裂相比，甲过程染色体有哪些特殊行为？提示(1)同源染色体联会；(2)四分体中的非姐妹染色单体间常发生互换；(3)同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。2.细胞B、C中有没有同源染色体？有没有姐妹染色单体？提示没有同源染色体，但是有姐妹染色单体。3.染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程？提示染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ过程中，即甲过程；姐妹染色单体的消失发生在减数分裂Ⅱ的后期，即乙过程。4.不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成是否相同？如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢？提示不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成是相同的；如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成不一定相同。学习小结03随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI解析只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，但无细胞周期，A错误；高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中，B正确；减数分裂过程中细胞分裂两次，形成四个子细胞，C错误；玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，同源染色体分离，染色体数目减半，所以卵细胞中染色体数目为10条，没有同源染色体，D错误。1.(2019·山东菏泽模拟)下列关于减数分裂的叙述，正确的是A.只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有细胞周期B.高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中C.减数分裂过程中细胞分裂一次，形成两个子细胞D.玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，卵细胞中有5对同源染色体√123456解析着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，A项错误；在减数分裂前，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，B项正确；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C项错误；细胞中同源染色体分离并分别进入两个子细胞，使得细胞中染色体数目减半，导致染色体数目加倍的是着丝粒分裂，D项错误。2.(2019·云南中央民族大学附属中学期中)在减数分裂前及分裂过程中，下列有关染色体变化的叙述，正确的是A.着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂，染色体数目加倍B.在减数分裂前，染色体只复制一次C.在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体分离D.细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍√1234563.在减数分裂前及分裂过程中，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√解析减数分裂前及分裂过程中，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)。1234564.如图为某动物细胞分裂的示意图。该细胞处于A.有丝分裂前期 B.有丝分裂后期C.减数分裂Ⅰ后期 D.减数分裂Ⅱ后期√解析据图分析可知，分别位于细胞两极的染色体是一对同源染色体，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，说明染色体的着丝粒没有分裂，并且非姐妹染色单体之间发生了互换，这表明配对的同源染色体分离，分别移向细胞的两极，该细胞应处于减数分裂Ⅰ后期。1234565.(2018·吉林一中高二月考)下列细胞内没有同源染色体的是A.体细胞 B.精原细胞C.初级精母细胞 D.次级精母细胞√解析初级精母细胞进行减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，形成两个次级精母细胞，所以次级精母细胞中没有同源染色体。123456(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两图的细胞中，具有同源染色体的是___图所示的细胞，A、B两图中DNA分子数之比为_____。6.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：123456减数分裂减数分裂Ⅰ后612精细胞3A2∶1第2章第1节减数分裂和受精作用第2课时

卵细胞的形成过程和受精作用

1.阐明卵细胞的形成过程。2.建立减数分裂中染色体变化的模型。3.了解受精作用的过程。1.生命观念：认同生命的延续和发展的观点，运用减数分裂和受精作用的原理解释生物学现象。2.科学思维：通过模拟减数分裂中染色体数目和行为的变化，理解配子中染色体组合的多样性。课标要求素养要求内容索引一、卵细胞的形成过程二、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片随堂演练知识落实三、建立减数分裂中染色体变化的模型四、受精作用01一、卵细胞的形成过程LUANXIBAODEXINGCHENGGUOCHENG基础梳理

·夯实教材基础1.形成场所：

。2.形成过程卵巢复制初级卵母细胞极体次级卵母细胞极体卵细胞3.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。卵细胞极体动物精子和卵细胞形成过程的比较归纳总结项目精子形成过程卵细胞形成过程部位睾丸卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质的分裂方式均等分裂第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂分裂结果一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)是否变形变形不需变形(1)初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的(

)(2)一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个配子(

)(3)100个卵原细胞经减数分裂可产生400个卵细胞(

)×正误判断

·矫正易混易错××1.F细胞的名称是什么？提示可能是次级精母细胞或者极体。2.图中

细胞一定来自雄性动物，

细胞一定来自雌性动物。3.胚胎发育早期细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵母细胞不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的意义是什么？提示形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。深化探究

·解决问题疑难下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像，请据图分析：B、GD、E02二、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片GUANCHAHUANGCHONGJINGMUXIBAOJIANSHUFENLIEZHUANGPIAN基础梳理

·夯实教材基础1.实验原理蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成

细胞，再通过变形形成

子。在此过程中，细胞中的染色体形态、

和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验材料的选择宜选用

个体的生殖器官。位置精精雄性3.实验步骤精形态、位置和数目4.实验现象在减数分裂Ⅰ中期，可以看到

有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ过程中，

将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的

，且次级精母细胞中没有

。5.注意事项(1)判断各时期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。(2)可通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期染色体的连续变化。(3)画图时较暗的地方不能用铅笔涂黑，而要用细点来表示。同源染色体着丝粒一半同源染色体深化探究

·解决问题疑难1.观察蝗虫精原细胞的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？提示因为蝗虫精巢中的精原细胞(染色体数为2n)既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。2.为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料？提示一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。其次是雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ，排出的卵子先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ的中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。03三、建立减数分裂中染色体变化的模型JIANLIJIANSHUFENLIEZHONGRANSETIBIANHUADEMOXING基础梳理

·夯实教材基础项目操作准备(1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)(2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化(4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、

的两条染色体配对，使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极(5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中(6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的

处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成颜色不同赤道板模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合将两对染色体横向排列在赤道板处，这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异(1)减数分裂模型属于物理模型(

)(2)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体(

)(3)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关(

)正误判断

·矫正易混易错√√×深化探究

·解决问题疑难下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：1.情况1最终产生的子细胞有几种类型？情况2最终产生的子细胞有几种类型？提示情况1的子细胞有2种类型：AB、ab。情况2的子细胞有2种类型：Ab、aB。2.据此推断，含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为多少种？提示2n种。3.含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是什么？提示发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。04四、受精作用SHOUJINGZUOYONG基础梳理

·夯实教材基础1.受精作用(1)定义：

和

相互识别、融合成为

的过程。(2)实质：精子的

与卵细胞的

融合，使彼此的

会合在一起。(3)结果：受精卵中的

数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自

(父方)，另一半来自

(母方)。2.减数分裂和受精作用的意义(1)子代呈现多样性，有利于生物在

中进化，体现了

的优越性。(2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中

的恒定和生物的

都具有重要意义。卵细胞精子受精卵细胞核细胞核染色体染色体精子卵细胞自然选择有性生殖染色体数目遗传和变异(1)受精作用的实质是精子和卵细胞核互相融合(

)(2)受精卵细胞核中的染色体一半来自父方，一半来自母方(

)(3)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵(

)正误判断

·矫正易混易错√√√深化探究

·解决问题疑难有人说受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，对吗？提示这种说法是错误的。受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞；在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。学习小结05随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.如图表示某种生物正在进行分裂的细胞，下列说法正确的是A.该细胞是次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期B.该细胞含有2对同源染色体，8个核DNA分子，4条染色体C.该细胞正在进行同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合D.该细胞将来形成两个子细胞，其中仅一个具有生殖能力√解析分析题图可知，图中所示细胞细胞质不均等分配，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，为次级卵母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期，A项错误；细胞中没有同源染色体，有4个核DNA分子，4条染色体，B、C错误；该细胞分裂形成一个卵细胞和一个极体，其中只有卵细胞具有生殖能力，D项正确。1234562.下列关于精子和卵细胞形成过程的叙述，不正确的是A.相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂所产生的生殖细胞数量之比为4∶1B.精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象C.精子和卵细胞形成过程中核DNA的数量变化完全相同D.精子和卵细胞的形成均需要经过变形√解析精子的形成需要变形，而卵细胞的形成不需要变形，D项错误。123456解析减数分裂过程中，为演示减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，至少需要用橡皮泥先制作2条黄色和2条红色的染色单体；再用同样的方法制作2条黄色和

2条红色的染色单体，但比上一次制作的长或短一些，C项错误。3.下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述，错误的是A.用两种颜色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同亲本B.将两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，小块橡皮泥代表着丝粒C.演示减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，最少需要红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的染色体各一条D.该活动能模拟同源染色体上非姐