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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，一條來自父方，一條來自母方。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、無同源染色體 2N→N 4C→2C 減數(shù)第二次分裂 前期 無同源染色體 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.來源相同的兩條染色體 C.減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)的兩條染色體 D.一條來自父方、一條來自母方的兩條染色體 解析：在減數(shù)分裂過程中，進(jìn)行配對(duì)的兩條染色體，形態(tài)、大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方，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 同源染色體分離 有；發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 無 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 無同源染色體，無聯(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，每一極的細(xì)胞中有同源染色體 同源染色體分開，每條染色體含2條姐妹染色單體，每一極的細(xì)胞中無同源染色體 姐妹染色單體分開，每一極的細(xì)胞中無同源染色體 末期 圖像 特點(diǎn) 有同源染色體，無姐妹染色單體，染色體逐漸變成染色質(zhì) 無同源染色體，有姐妹染色單體 無同源染色體，無姐妹染色單體，染色體逐漸變成染色質(zhì) 3.曲線的判斷 主要是減數(shù)分裂過程中染色體、核DNA的變化和有絲分裂過程中染色體、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，無變化則為有絲分裂。 (4)有絲分裂過程中始終存在著同源染色體，而減數(shù)第二次分裂則無同源染色體。 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)，只能判定可能來自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過程。 特別注意：(1)在減數(shù)分裂時(shí)，無論是雄性個(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)。