第2章第1節第1課時減數分裂課程標準學習目標闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞闡明進行有性生殖的生物在減數分裂過程中，染色體所發生的自由組合和交叉互換，會導致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現變異1.說出減數分裂發生的過程過程。2.闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞。3.闡述染色體所發生的自由組合和交叉互換。4.舉例說明減數分裂、同源染色體、四分體的概念。自主梳理1．在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數目得以恢復正常。2.有絲分裂染色體復制_____次，細胞分裂_____次，使得親代細胞與子代細胞的染色體數目_________。減數分裂過程中，染色體復制____次，細胞分裂____次，才能使成熟生殖細胞比原始生殖細胞的染色體數目。3.高等動物細胞的減數分裂發生在內，人和其他哺乳動物的精子在中形成。哺乳動物的精原細胞過增殖，通過形成精細胞。4.下圖是哺乳動物精子形成過程示意圖。圖中①表示，②表示，③表示，④表示。5.下圖是哺乳動物精子形成過程中的細胞和重要過程示意圖。圖A表示的細胞是，圖中有對同源染色體，分別是；圖B表示的細胞是，圖中有對同源染色體；圖C表示。圖A有條染色單體，圖B中有染色單體，圖C所示過程發生在。6.的現象叫做聯會，如圖A中的。聯會后的每對染色體因含有條染色單體而叫做四分體。相關數量關系是：1個四分體＝對同源染色體＝個著絲點＝條染色體＝條染色單體＝個DNA分子。之間經常發生纏繞，并交換一部分染色體片段的現象稱為。7.減數分裂各時期特點（以體細胞染色體數為2n生物為例）分裂時期同源染色體對數主要特征減數分裂Ⅰ間期Ⅰ前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ減數分裂Ⅱ間期Ⅱ前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ預習檢測（限時10分鐘）1．下列關于同源染色體和四分體的敘述，正確的是()A．同源染色體在細胞分裂過程中一定能夠配對B．同源染色體的大小、形狀一定都相同C．一個四分體一定是一對同源染色體D．一對同源染色體一定是一個四分體2.精原細胞增殖的方式是（）A.減數分裂 B.有絲分裂C.無絲分裂 D.有絲分裂和減數分裂3．人的一個精原細胞在減數分裂中可形成23個四分體，則在減數分裂Ⅰ中期的細胞中染色體數、染色單體數和DNA分子數分別是()A．46、92、92 B．46、0、46C．23、46、46 D．92、92、924.人的體細胞內有46條染色體，在其形成配子的減數分裂Ⅰ過程中，細胞內四分體的數量是（）A.184個 B.92個C.46個 D.23個5.下列說法正確的是()A.減數分裂是一種特殊方式的有絲分裂，同樣具有周期性B.在四分體時期，同源染色體的姐妹染色單體之間可能發生互換C.在減數分裂Ⅱ中期，染色體的著絲粒整齊排列在細胞板上D.減數分裂過程中，染色體復制一次，而細胞要連續分裂兩次，導致成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半6．下列有關減數分裂的敘述不正確的是()A．減數分裂過程中，著絲粒分裂一次，核DNA分子含量減半兩次B．減數分裂Ⅰ過程中同源染色體彼此分離，是染色體數目減半的原因C．初級精母細胞中染色體的數目和核DNA分子數目相同D．任何一種哺乳動物細胞中，染色體數目與著絲粒數目始終相同7.僅在減數分裂過程中出現,而在有絲分裂過程中不出現的是 ()A.分裂間期DNA復制與相關蛋白質合成B.姐妹染色單體分離,分別進入兩個子細胞C.聯會后非姐妹染色單體發生部分互換D.細胞質均等分裂,形成兩個子細胞8．在減數第一次分裂過程中，染色體的主要行為變化的順序是()①同源染色體分離②染色體分配到兩個子細胞中③聯會④同源染色體的非姐妹染色單體發生互換A．③④①② B．①③④②C．③①②④ D．①③②④9.如圖是雄性動物的一個細胞，請據圖回答下列問題：(1)圖中細胞的名稱是________，處在減數分裂的________(填具體時期)。(2)圖中有________對同源染色體，它們是______________________。(3)形成配子時，非同源染色體有________種組合的可能性。而一個這樣的細胞，最后實際只能產生________種配子。(4)發生交叉互換時，a可能與________交換片段，增加配子種類的多樣性。10.下面是某雄性動物生殖細胞形成過程中的部分時期細胞示意圖，請回答下列問題：(1)圖中屬于次級精母細胞的是_________。(2)④中有_____條染色體，此時期每條染色體中有_____個DNA分子。(3)圖中含有同源染色體的細胞是______。圖中不含染色單體的是______。?探究觀察蝗蟲精母細胞的分裂裝片【情景材料】蝗蟲的精母細胞進行減數分裂形成精細胞，再形成精子。此過程要經過兩次連續的細胞分裂。在此過程中，細胞中的染色體形態、位置和數目都在不斷地發生變化，因而可據此識別減數分裂的各個時期。1．制作蝗蟲精母細胞減數分裂裝片2．在低倍鏡下一次找到減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ不同時期的細胞，再在高倍鏡下自習觀察染色體的形態、數目和位置。3.繪制不同時期的細胞簡圖。【問題探究】1.蝗蟲精母細胞裝片的制作需要經過哪些過程？2.為什么要先在低倍鏡下識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞？3.減數分裂Ⅰ中期與減數分裂Ⅱ中期，染色體的不同點是什么？4.能否在顯微鏡下看到完整的分裂過程？為什么？5.實驗為什么選擇雄性個體的生殖器官而不選擇雌性生殖器官？要點歸納1.精子的形成過程2.減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ關鍵點比較3.根據細胞質的分裂方式判斷減數分裂中的細胞類型4.減數分裂過程中相關物質變化(1)染色體數目變化及原因(2)核DNA數目變化及原因(3)染色單體數目變化及原因【注意問題】①同源染色體的形狀、大小未必都相同。②形狀、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體，如著絲粒分裂后，姐妹染色單體形成的兩條染色體盡管大小、形狀相同，但不是同源染色體。③二倍體生物有絲分裂過程中始終存在同源染色體，但不聯會，也不形成四分體。④聯會：減數分裂Ⅰ過程中(前期)，同源染色體兩兩配對的現象。該時期DNA已完成復制，染色單體已形成。⑤四分體減數分裂Ⅰ特有的現象：聯會后的每對同源染色體都含有四條染色單體，叫作四分體。⑥1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＝8條脫氧核苷酸鏈。⑦四分體形成于減數分裂Ⅰ前期，消失于減數分裂Ⅰ后期。⑧染色體互換減數分裂Ⅰ前期四分體中的非姐妹染色單體之間經常發生纏繞，并交換相應的片段。其意義是進一步豐富了配子的類型，增強了有性生殖生物的多樣性。⑨同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換不一定導致基因重組，交換的片段所含基因也可能相同。典例精講【例1】某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①~④表示染色體，a~h表示染色單體。下列敘述正確的是（

）A．圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為前期ⅡB．①與②的分離發生在后期Ⅰ，③與④的分離發生在后期ⅡC．該細胞的染色體數與核DNA分子數均為卵細胞的2倍D．a和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16【答案】D【解析】根據形成四分體可知，該時期處于前期Ⅰ，為初級卵母細胞，A錯誤；①與②為同源染色體，③與④為同源染色體，同源染色體的分離均發生在后期Ⅰ，B錯誤；該細胞的染色體數為4，核DNA分子數為8，減數分裂產生的卵細胞的染色體數為2，核DNA分子數為2，C錯誤；a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2=1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2=1/4，因此a和e進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4=1/16，D正確。【例2】減數分裂Ⅰ時，若同源染色體異常聯會，則異常聯會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數分裂Ⅱ時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為。基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為（

）A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9【答案】A【解析】基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。（1）若A、a所在的染色體片段發生交換，則A、a位于姐妹染色單體上，①異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數第二次分裂，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離,可形成基因型為Aa和不含A、a的精子；②異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為Aa，經減數第二次分裂，可形成基因型為A或a的精子；（2）若A、a所在的染色體片段未發生交換，③異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數第二次分裂，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為AA、aa和不含A、a的精子；④異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為AA或aa，經減數第二次分裂，可形成基因型為A或a的精子；綜上所述，精子的基因組成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6種，與基因組成為A或a的卵細胞結合，通過棋盤法可知，受精卵的基因組成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9種。【例3】減數分裂Ⅱ時，姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起，著絲粒分開后，2個環狀染色體互鎖在一起，如圖所示。2個環狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開，分別進入2個子細胞，交換的部分大小可不相等，位置隨機。某卵原細胞的基因組成為Ee，其減數分裂可形成4個子細胞。不考慮其他突變和基因被破壞的情況，關于該卵原細胞所形成子細胞的基因組成，下列說法正確的是（

）A．卵細胞基因組成最多有5種可能B．若卵細胞為Ee，則第二極體可能為EE或eeC．若卵細胞為E且第一極體不含E，則第二極體最多有4種可能D．若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E，則第一極體最多有3種可能【答案】C【解析】正常情況下，卵細胞的基因型可能為E或e，減數分裂Ⅱ時，姐妹染色單體上的基因為EE或ee，著絲粒（點）分開后，2個環狀染色體互鎖在一起，2個環狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開，卵細胞的基因型可能為EE、ee、__（表示沒有相應的基因），若減數第一次分裂時同源染色體中的非姐妹染色單體發生互換，卵細胞的基因組成還可以是Ee，卵細胞基因組成最多有6種可能，A錯誤；不考慮其他突變和基因被破壞的情況，若卵細胞為Ee，則減數第一次分裂時同源染色體中的非姐妹染色單體發生互換，次級卵母細胞產生的第二極體基因型為__，第一極體產生的第二極體可能為E、e或Ee和__，B錯誤；C、卵細胞為E，且第一極體不含E，說明未發生互換，次級卵母細胞產生的第二極體，為E，另外兩個極體為e或ee、__，C正確；若卵細胞不含E、e且一個第二極體為E，若不發生交換，則第一極體為EE，若發生交換，則第1極體只能是Ee，綜合以上，第一極體為Ee和EE兩種，D錯誤。1.精子的形成過程2.觀察蝗蟲精母細胞的分裂裝片1．下列各種細胞中，不含同源染色體的是()①口腔上皮細胞②受精卵③精細胞④子葉細胞⑤初級精母細胞⑥次級精母細胞⑦種皮細胞A．①③④B．③⑥C．④⑤D．⑥⑦2．關于下圖的敘述，不正確的是()A．在前期，④與⑦、⑤與⑥聯會，形成兩個四分體B．在后期，移向同一極的染色體均含同源染色體C．④是一條染色體，包含兩條染色單體①和③，它們通過一個著絲粒②相連D．細胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體3.圖①～④表示人類精子產生過程中染色體的部分行為。下列敘述錯誤的是（）A.圖中各行為出現的先后順序是①③②④B.圖①中的交叉現象在精子產生過程中常有發生C.圖③所示行為發生的同時，非同源染色體自由組合D.發生圖④所示行為的細胞是初級精母細胞4．如圖①～⑥為細胞分裂模式圖。其中能正確表示同種生物減數分裂過程順序的是()A．②⑤④① B．⑤③①⑥C．⑤①④⑥ D．①③②⑥5.一個染色體(質)中的DNA數可以隨DNA的復制和著絲粒的分裂而發生改變。若一條染色體(質)中只含有一個DNA時，則該細胞發生的變化不可能是()A.細胞核體積增大，染色質收縮B.著絲粒分裂，染色體移向兩極C.紡錘體消失，出現新的核膜和核仁D.同源染色體的非姐妹染色單體互換6.下列關于減數分裂的敘述，正確的是()A.人的初級精母細胞在減數分裂過程中可形成23個四分體B.減數分裂過程中，不會發生染色體數目的暫時加倍C.染色體數目加倍時，核DNA分子數目也一定加倍D.含姐妹染色單體的細胞中一定含有同源染色體7.觀察到某生物的精原細胞經減數分裂后形成了某種精細胞如下圖所示。下列解釋合理的是（）A.精細胞中發生了同源染色體的交叉互換B.減數第二次分裂中一對染色單體沒有相互分離C.減數第二次分裂前期兩條染色體多復制一次D.