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2019-2020年高中生物 第2章 第1節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》教材內(nèi)容全解 新人教版必修2 【教材內(nèi)容全解】 要點(diǎn)一 染色體 1.同源染色體與非同源染色體 同源染色體是指在減數(shù)分裂中配對(duì)的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。如右圖中的1與2,3與4分別是同源染色體。 非同源染色體是指形狀和大小不同，且在減數(shù)分裂過(guò)程中不配對(duì)的染色體。如右圖中的1與3,2與4,1與4,2與3分別是非同源染色體。 2.聯(lián)會(huì)與四分體 (1)聯(lián)會(huì)特指減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。 (2)四分體是指聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條姐妹染色單體。上圖中含有兩個(gè)四分體，1與2組成一個(gè)四分體，3與4組成一個(gè)四分體。 (3)數(shù)量關(guān)系：1個(gè)四分體＝1對(duì)同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個(gè)DNA分子＝8條脫氧核苷酸鏈。 3.姐妹染色單體與非姐妹染色單體 姐妹染色單體是指連在同一個(gè)著絲粒上的兩條染色單體。如上圖中的a與a′，b與b′；非姐妹染色單體是指不同著絲粒上的染色單體。如上圖中的a與b(b′)，a′與b(b′)。 要點(diǎn)二 減數(shù)分裂 1.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體、DNA的規(guī)律性變化 時(shí)期 染色體行為 染色體數(shù)目 DNA含量 精(卵)原細(xì)胞 與體細(xì)胞相同 2N 2C 減數(shù)第一次分裂 間期 染色體復(fù)制 2N 2C→4C 前期 同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體 2N 4C 中期 四分體排列在赤道板上 2N 4C 后期 同源染色體分離，非同源染色體自由組合 2N 4C 末期 染色體數(shù)減半、無(wú)同源染色體 2N→N 4C→2C 減數(shù)第二次分裂 前期 無(wú)同源染色體 N 2C 中期 著絲粒排列在赤道板上 N 2C 后期 著絲粒一分為二，子染色體分別移向兩極 N→2N 2C 末期 染色體進(jìn)入兩個(gè)細(xì)胞核中變成染色質(zhì) 2N→N 2C→C 2.每個(gè)細(xì)胞中核DNA、染色體數(shù)目變化曲線 例1 下列有關(guān)同源染色體的敘述，正確的是（ ） A.形態(tài)、大小相同的兩條染色體 B.來(lái)源相同的兩條染色體 C.減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)的兩條染色體 D.一條來(lái)自父方、一條來(lái)自母方的兩條染色體 解析：在減數(shù)分裂過(guò)程中，進(jìn)行配對(duì)的兩條染色體，形態(tài)、大小一般都相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，叫做同源染色體。能聯(lián)會(huì)的兩條染色體一定是同源染色體。 答案：C 例2 在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，染色體變化的順序是（ ） ①同源染色體分離 ②細(xì)胞質(zhì)分裂 ③聯(lián)會(huì) ④交叉互換 A.③④①② B.①③④② C.③①②④ D.①③②④ 解析：減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體聯(lián)會(huì)，此時(shí)，同源染色體之間的非姐妹染色單體可發(fā)生交叉互換；后期同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極；末期細(xì)胞質(zhì)分裂，一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。 答案：A 要點(diǎn)三 減數(shù)分裂和有絲分裂的比較 1.分裂過(guò)程的比較 比較項(xiàng)目 減數(shù)分裂 有絲分裂 發(fā)生部位 卵巢、睪丸(精巢) 各組織器官 分裂次數(shù) 連續(xù)分裂兩次 一次 染色體復(fù)制次數(shù)和時(shí)期 1次；減數(shù)第一次分裂前的間期 1次；間期 子細(xì)胞染色體數(shù)目變化 減半，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂完成時(shí) 不變 子細(xì)胞類型 生殖細(xì)胞、極體 體細(xì)胞 聯(lián)會(huì)、四分體 出現(xiàn) 不出現(xiàn) 非姐妹染色單體交叉互換 有 無(wú) 同源染色體分離 有；發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 無(wú) 著絲粒分裂 發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期 后期 子細(xì)胞間的遺傳組成 不一定相同 一般相同 2.分裂圖像的比較 時(shí)期 項(xiàng)目 有絲分裂 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前期 圖像 特點(diǎn) 有同源染色體，無(wú)聯(lián)會(huì)，染色體散亂分布，每條染色體含2條姐妹染色單體 有同源染色體，且有聯(lián)會(huì)和四分體，每條染色體含2條姐妹染色單體 無(wú)同源染色體，無(wú)聯(lián)會(huì)，染色體散亂分布，每條染色體含2條姐妹染色單體 中期 圖像 特點(diǎn) 有同源染色體，染色體的著絲粒排列在赤道板上，每條染色體含2條姐妹染色單體 有同源染色體，同源染色體排列在赤道板的兩側(cè)，每條染色體含2條姐妹染色單體 無(wú)同源染色體，染色體的著絲粒排列在赤道板上，每條染色體含2條姐妹染色單體 后期 圖像 特點(diǎn) 姐妹染色單體分開(kāi)，每一極的細(xì)胞中有同源染色體 同源染色體分開(kāi)，每條染色體含2條姐妹染色單體，每一極的細(xì)胞中無(wú)同源染色體 姐妹染色單體分開(kāi)，每一極的細(xì)胞中無(wú)同源染色體 末期 圖像 特點(diǎn) 有同源染色體，無(wú)姐妹染色單體，染色體逐漸變成染色質(zhì) 無(wú)同源染色體，有姐妹染色單體 無(wú)同源染色體，無(wú)姐妹染色單體，染色體逐漸變成染色質(zhì) 3.曲線的判斷 主要是減數(shù)分裂過(guò)程中染色體、核DNA的變化和有絲分裂過(guò)程中染色體、核DNA的變化四種曲線的比較。 (1)判斷是有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線：看起點(diǎn)和終點(diǎn)，起點(diǎn)和終點(diǎn)在同一直線上(數(shù)量不變)的為有絲分裂(圖3與圖4)，不在同一直線上(數(shù)量減半)的為減數(shù)分裂(圖1與圖2)。 (2)判斷是染色體數(shù)目還是核DNA含量的曲線：看染色體或核DNA暫時(shí)加倍的時(shí)間，加倍的時(shí)間在間期，且線條是傾斜(核DNA的復(fù)制需要一定時(shí)間)的為核DNA含量的曲線(圖2與圖4)；加倍的時(shí)間在后期(有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期)，且是突然加倍(著絲粒的分裂在瞬間完成)的為染色體數(shù)目的曲線(圖1與圖3)。 4.圖形的判斷 第一，看細(xì)胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂，且細(xì)胞中一定無(wú)同源染色體存在；若為偶數(shù)，進(jìn)行二看。 第二，看細(xì)胞中染色體的形態(tài)。若無(wú)同源染色體，一定是減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體存在，進(jìn)行三看。 第三，看細(xì)胞中同源染色體的行為。若出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、形成四分體、同源染色體分離的現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無(wú)上述同源染色體的特殊行為，則是有絲分裂。 特別注意：(1)以上方法僅適用于二倍體生物。 (2)二倍體生物有絲分裂產(chǎn)生的體細(xì)胞中的染色體都是以成對(duì)的同源染色體存在，而減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體都是以非同源染色體存在。 (3)有絲分裂與減數(shù)分裂最本質(zhì)的差別在于是否有同源染色體的行為或數(shù)目變化，有變化即為減數(shù)分裂，無(wú)變化則為有絲分裂。 (4)有絲分裂過(guò)程中始終存在著同源染色體，而減數(shù)第二次分裂則無(wú)同源染色體。 例3 下圖是動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂各時(shí)期的示意圖，下列各項(xiàng)能正確表示分裂過(guò)程順序的是（ ） A.③→⑥→④→①→②→⑤ B.⑥→③→②→④→①→⑤ C.③→⑥→④→②→①→⑤ D.③→⑥→②→④→①→⑤ 解析：①圖中著絲點(diǎn)已經(jīng)分裂，且無(wú)同源染色體，屬于減數(shù)第二次分裂后期。 ②圖中有同源染色體移向兩極，且含有染色單體，屬于減數(shù)第一次分裂后期。 ③圖中形成四分體，但四分體不在赤道板上，屬于減數(shù)第一次分裂前期。 ④圖中有2個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體，含有染色單體，染色體不在赤道板上，屬于減數(shù)第二次分裂前期。 ⑤圖中有4個(gè)細(xì)胞，屬于減數(shù)第二次分裂末期。 ⑥圖中含有四分體，且在細(xì)胞中央赤道板上，屬于減數(shù)第一次分裂中期。 答案：D 要點(diǎn)四 配子來(lái)源的判斷方法 1.配子中染色體組合的多樣性 減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中染色體組合具有多樣性。1個(gè)含n對(duì)同源染色體的生物，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂后，能形成2n種類型的配子。如人含23對(duì)同源染色體，那么人能形成的精子或卵細(xì)胞的染色體組合類型為223種。 以一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂為例，如右圖所示。 （1）E和F、G和H中的染色體組成完全相同，E（F）與G（H）中的染色體“互補(bǔ)”，即E（F）與G（H）中的染色體組合在一起即為精原細(xì)胞A中的染色體。 （2）C與D中的染色體“互補(bǔ)”，即C與D的染色體組合在一起即為初級(jí)精母細(xì)胞B中的染色體。 2.判斷方法 （1）若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體完全相同,則它們可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 （2）若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好“互補(bǔ)”，則它們可能來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 （3）若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同，有的互補(bǔ)，只能判定可能來(lái)自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程。 特別注意：(1)在減數(shù)分裂時(shí)，無(wú)論是雄性個(gè)體還是雌性個(gè)體，理論上產(chǎn)生的配子種類均為2n種(n代表等位基因?qū)?shù))。 (2)分析配子時(shí)應(yīng)特別注意題目中是“一個(gè)個(gè)體”還是“一個(gè)性原細(xì)胞”。若是一個(gè)個(gè)體，則產(chǎn)生2n種配子。若是一個(gè)性原細(xì)胞，則一個(gè)卵原細(xì)胞僅產(chǎn)生1個(gè)(1種)卵細(xì)胞，而一個(gè)精原細(xì)胞可產(chǎn)生4個(gè)(2種，兩兩相同)精細(xì)胞(未發(fā)生交叉互換的情況)。