浙科版必修二 211 染色体与减数分裂过程中的染色体行为 学案.docx
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浙科版必修二211染色体与减数分裂过程中的染色体行为学案
第一节 减数分裂中的染色体行为
第一课时 染色体与减数分裂过程中的染色体行为
目标导航
1.结合图文分析,能够解释生物染色体数目及形态结构特征对染色体识别的意义。
2.结合教材图文分析,建立减数分裂的动态影像,重点注意各时期染色体的行为特征。
一、染色体
1.概念
当细胞处于分裂期时,细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体。
2.功能
细胞核内遗传物质的载体。
3.与染色质的关系
同一物质在不同时期的两种形态。
4.染色体的结构图示
5.染色体的类型(依据着丝粒的位置划分)
6.识别标志
细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置。
7.特点和存在形式
(1)特点:
每种生物的细胞核内,染色体的形态和数目是相对恒定的。
(2)存在形式:
体细胞中成对存在,生殖细胞中成单存在。
二、减数分裂过程中的染色体行为
1.对减数分裂概念的理解
(1)范围:
进行有性生殖的真核生物。
(2)时期:
从原始生殖细胞发育成成熟的生殖细胞。
(3)特点:
染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。
(4)结果:
生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。
2.减数分裂过程中的染色体行为
时期
图像
染色体特征
间期
发生了DNA复制和蛋白质合成
续表
时期
图像
染色体特征
前期Ⅰ
①同源染色体相互配对
②出现四分体
③可能发生交叉现象
中期Ⅰ
①同源染色体整齐地排列在赤道面上
②细胞两极发出的纺锤丝附着在相对染色体的着丝粒上
后期Ⅰ
①同源染色体分开
②非同源染色体自由组合
末期Ⅰ
①形成两个子细胞
②子细胞内染色体数目只有母细胞中的一半,且无同源染色体
③每条染色体含两条染色单体
前期Ⅱ
①时间短
②每条染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ
染色体的着丝粒与纺锤丝相连,整齐排列在子细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ
①每条染色体的着丝粒都一分为二
②染色单体变为染色体,且在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ
①染色体平均分配到两极
②两个子细胞分裂成4个子细胞
判断正误:
(1)减数分裂包括两次连续的细胞分裂。
( )
(2)所有的生物都可以进行减数分裂。
( )
(3)减数分裂产生有性生殖细胞。
( )
(4)减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数目减半。
( )
(5)同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体。
( )
(6)形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体。
( )
(7)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。
( )
(8)精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。
( )
(9)减数第一次分裂的主要特征:
①同源染色体联会形成四分体;②四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换;③同源染色体分离,分别移向细胞两极。
( )
(10)减数第二次分裂的主要特征:
每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
( )
答案
(1)√
(2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)√
一、染色体
1.染色体与染色质
染色体在分裂间期以细丝状的染色质状态存在,利于DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;在分裂期以螺旋状的染色体状态存在,有利于染色体的平均分配和遗传物质的平均分配。
2.染色体、姐妹染色单体、着丝粒、DNA的关系
(1)染色体的条数等于着丝粒数,有几个着丝粒就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后,一个着丝粒上连接的两条相同的单体,这两条单体被称为姐妹染色单体,其整体是一条染色体。
(3)比较见下表:
3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体:
由同一着丝粒连着的两条染色单体,如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色单体:
不同着丝粒连着的两条染色单体,如图中的a′和b等。
1.一条染色体复制后,含有几条染色单体?
发生哪种变化才能使姐妹染色单体成为染色体?
答案 两条。
着丝粒分裂。
2.判断染色体的数目及形态类型
(1)该细胞中分别含有几条染色体和染色单体?
答案 4条染色体,8条染色单体。
(2)根据染色体上着丝粒的位置,①~④分别属于哪种类型的染色体?
答案 ①②③是中间着丝粒染色体,④是端着丝粒染色体。
1.下图表示近端着丝粒染色体的是( )。
问题导析
近端着丝粒染色体特点是着丝粒两侧一端长、一端短。
答案 B
一题多变
判断正误:
(1)染色体的主要化学成分是蛋白质和DNA。
( )
(2)染色质与染色体之间的关系类似于CO2与干冰。
( )
(3)所有生物体细胞中染色体成对存在,生殖细胞中染色体成单存在。
( )
(4)同一种生物细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置、数目等都是人们识别染色体的重要标志。
( )
(5)染色体和染色质是不同细胞分裂时期的不同物质。
( )
答案
(1)√
(2)√ (3)× (4)√ (5)×
二、减数分裂过程中的染色体行为
1.减数分裂过程中几组概念的比较
(1)同源染色体和非同源染色体
同源染色体
非同源染色体
来源
一条来自父方,
一条来自母方
可以相同也可不同
形态大小
一般相同
(X、Y不相同)
一般不同
续表
关系
减数分裂过程中
进行配对
减数分裂过程中不配对
图形
说明
①1和2、3和4分别属于一对同源染色体
②1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体
③5和6不是同源染色体,也不是非同源染色体,而是一条染色体中的两条染色单体分开后形成的两条相同的子染色体
(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,在减数分裂过程中配对后的一对同源染色体才可称为四分体(含有4条染色单体)。
②在有丝分裂过程中存在同源染色体,复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体,但由于不发生配对,所以不存在四分体。
(3)概念之间的数量关系
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。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较(设体细胞内染色体数为2n)
项目
减数第一
次分裂
减数第二
次分裂
分裂前
是否复制
复制
不复制
起始细胞
名称
初级性母细胞
次级性母细胞
(或第一极体)
染色体
数目变化
2n→n(减半)
n→2n→n(不变)
项目
减数第一
次分裂
减数第二
次分裂
核DNA
数目变化
4n→2n(减半)
2n→n(减半)
染色体
主要行为
复制、配对、四分体(交叉互换)、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
同源染色体
含有(n对)
无
子细胞名称
次级性母细胞
(或第一极体)
精细胞、卵细胞
(或第二极体)
3.减数分裂过程中染色体的行为
(1)复制
实际上是DNA复制和有关蛋白质的合成,发生在减数第一次分裂的间期。
复制的结果是每条染色体含有两条并列着的姐妹染色单体(由一个共同的着丝粒相连),并使DNA数目加倍(2n→4n)。
(2)同源染色体配对,形成四分体
在减数分裂过程中,同源染色体两两配对(配对时每条染色体已经复制,但处于“染色质”状态,细丝状的非姐妹染色单体易交叉),在配对的基础上染色质高度螺旋化,形成在显微镜下能看到的两两配对的染色体,因每对同源染色体均含有四条染色单体,所以叫四分体。
(3)交叉互换
同源染色体在减数分裂的四分体时期往往发生同源染色体的非姐妹染色单体片段的交叉互换现象。
(4)分离和组合
减Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合(这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础)。
(5)平均分配,数目减半
由于同源染色体分离,导致减数第一次分裂结束后,细胞中染色体数目减半。
(6)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
在减数第二次分裂后期着丝粒分裂,连在一个着丝粒上的两条姐妹染色单体分开,各成为-条染色体,使染色体数目暂时加倍后,再平分到子细胞中去。
1.一条染色体在间期经过复制后,染色体、DNA及染色单体的数量分别发生怎样的变化?
答案 一条染色体经过复制后,染色体的数量并未发生变化,DNA的数量增倍,染色单体从无到有,且数量与染色体上的DNA数目相等。
2.在减数第一次分裂过程中染色体出现了哪些特殊行为?
答案 ①减数第一次分裂的前期同源染色体进行联会,形成四分体,四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换。
②减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
3.减数第二次分裂中还有同源染色体吗?
并阐述理由。
答案 没有。
因为同源染色体在减数第一次分裂时已经发生了分离。
2.下列关于下图所示的叙述不正确的是( )。
A.该细胞为减数第一次分裂中期的动物细胞
B.④的①和③在减数第二次分裂后期分开
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
问题导析
(1)低等植物或动物细胞中含有中心体。
(2)减数第一次分裂中期的特征是:
每对同源染色体排列在赤道面上。
(3)染色体的数目=着丝粒的数目。
(4)能进行联会的两条染色体为同源染色体,能进行同源染色体联会的细胞分裂方式一定是减数分裂。
(5)在减数第一次分裂后期的细胞中,移向同一极的染色体都是非同源染色体,因为同源染色体发生了分离。
答案 D
一题多变
1.该细胞处于哪种分裂方式的哪个时期,判断的理由是什么?
答案 该细胞处于减数第一次分裂中期,理由是有同源染色体联会形成四分体,且四分体分布于赤道面上。
2.该细胞中染色体、染色单体、四分体及DNA的数量分别是多少?
答案 该细胞有四条染色体、八条染色单体、两个四分体和八个DNA分子。
3.该细胞完成整个分裂过程后,形成的四个细胞中为什么染色体的数目会减半?
答案 由于在减数第一次分裂后期发生了同源染色体的分离。
1.下列关于染色体和染色单体的叙述中,错误的是( )。
A.只有真核细胞有染色体,原核细胞没有
B.染色体的主要成分是蛋白质和DNA
C.染色体经过复制以后,数目增加一倍
D.着丝粒数目和染色体数目相等
答案 C
解析 原核细胞的DNA不与蛋白质结合,所以没有染色体。
染色体的主要成分是蛋白质和DNA,染色体是DNA的主要载体。
染色体经过复制以后,染色体数目并未增加,只是每条染色体上出现了两条染色单体。
染色体数目与着丝粒数目相等。
2.下列对一个四分体的叙述,正确的是( )。
A.有两个姐妹染色单体B.有四个DNA分子
C.有2对同源染色体D.有四条染色体
答案 B
3.减数第一次分裂的主要特征是( )。
A.染色体自我复制
B.着丝粒不分裂,同源染色体分开
C.着丝粒分裂为二、两条染色单体分开
D.染色体恢复成染色质丝
答案 B
4.根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图,据图回答问题:
(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 减数第一次分裂后 6 12
(2)精细胞 3 (3)A 2∶1
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