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第1课时染色体及减数分裂中的染色体行为1.简述染色体的形态、结构。2.掌握减数分裂过程中各个时期的特征及染色体的行为变化。3.在进行“活动：减数分裂模型的制作研究”时，运用建立模型这一科学的研究方法，认同事物都是出于一定的时空关系中的。4．概述减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律。[学生用书P20]一、染色体1．功能：细胞核内遗传物质的载体。2．与染色质的关系：细胞中的同一物质在不同时期的两种形态。3．结构组成4．识别标志：对于同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。5．数目：每种生物细胞核中，数目相对恒定。大多数生物的体细胞中成对存在，生殖细胞中成单存在。6．染色体、姐妹染色单体、着丝粒的关系(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。二、减数分裂过程中的染色体行为1．减数分裂的概念(1)范围：进行有性生殖的真核生物。(2)时期：从原始生殖细胞发展成成熟的生殖细胞。(3)场所(以动物为例)：性腺。(4)特点：细胞经过两次连续的分裂，但染色体只复制一次。(5)结果：生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。2．减数分裂的过程各时期特征(以体细胞含2对4条染色体为例)：时期图像特征间期发生了DNA复制、RNA和蛋白质合成前期Ⅰ①同源染色体相互配对；②出现四分体；③可能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉现象中期Ⅰ①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与同源染色体的着丝粒相连后期Ⅰ①同源染色体分开；②非同源染色体自由组合末期Ⅰ①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Ⅱ①时间短；②每个染色体仍具有两条染色单体续表时期图像特征中期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Ⅱ①每条染色体的着丝粒一分为二；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Ⅱ①染色体平均分配到两极；②两个子细胞分裂成4个子细胞判断下列叙述是否正确。(1)减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数目减半(√)(2)同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体(×)(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(×)(5)染色体和染色质是细胞中的同一物质在分裂间期和分裂期的两种形态(×)(6)减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式，是有性生殖生物的原始生殖细胞成为成熟生殖细胞必须经历的过程(√)减数分裂中的重要概念[学生用书P21]1．同源染色体和非同源染色体的比较同源染色体非同源染色体来源一个来自父方，一个来自母方可以相同也可以不同形态、大小一般相同(性染色体不相同)一般不同关系减数分裂过程中进行配对减数分裂过程中不配对2.染色体和姐妹染色单体项目图像着丝粒染色体姐妹染色单体DNA1个1条无1个1个1条2条2个3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体姐妹染色单体非姐妹染色单体含义连接在同一着丝粒上的两条染色单体连接在不同着丝粒上的两条染色单体实例图中a和a′，b和b′，c和c′，d和d′图中a和b、b′，a′和b、b′c和d、d′，c′和d、d′实例4.配对和四分体(1)相互联系四分体是配对的结果，是同源染色体的特殊存在形式。(2)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。5．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作四分体。数量关系：四分体数∶同源染色体对数∶染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶1∶2∶4∶4。(2)有丝分裂和减数分裂过程中都有同源染色体存在，但配对和四分体只存在于减数分裂过程中。1．下列关于同源染色体的叙述，不正确的是()A．一个来自父方、一个来自母方的染色体是同源染色体B．同源染色体上的非姐妹染色单体间能互换对应部分C．在人的正常精子中没有同源染色体D．减数分裂中配对的染色体是同源染色体解析：选A。一个来自父方、一个来自母方的染色体可能是同源染色体，也可能是非同源染色体。2．下列有关四分体的叙述，正确的是()A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体B．经过复制的同源染色体都能形成四分体C．四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换D．四分体出现在减数第一次分裂的每个时期解析：选A。四分体由一对同源染色体配对形成，含有4条染色单体，A项正确；四分体只在减数分裂过程中存在，有丝分裂过程含有同源染色体，其复制后不配对，不形成四分体，B项错误；四分体内的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，C项错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离，四分体消失，D项错误。减数分裂过程中的染色体行为[学生用书P22]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前的间期。复制的结果是每条染色体含有两条姐妹染色单体(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．分离和组合后期Ⅰ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，各成为一条染色体，使染色体数目暂时加倍后，再平分到子细胞中去。3．同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的()A．减数分裂间期、减数分裂间期B．减数第一次分裂、减数第二次分裂C．减数第一次分裂、减数第一次分裂D．减数第二次分裂、减数第二次分裂解析：选B。减数第一次分裂过程中发生同源染色体的分离；减数第二次分裂过程中发生着丝粒的分裂。4．下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是()A．③⑥④①②⑤B．⑥③②④①⑤C．③⑥④②①⑤D．③⑥②④①⑤解析：选D。可根据减数分裂各个时期的重要特征加以区分，然后排序。①为减数第二次分裂后期，②为减数第一次分裂后期，③为减数第一次分裂前期，④为减数第一次分裂末期，⑤为精细胞，⑥为减数第一次分裂中期。所以正确的顺序为③⑥②④①⑤。减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律[学生用书P22]1．核DNA数量变化分析细胞中染色体、核DNA的数量变化规律(假设生物正常细胞中染色体数为2N，核DNA数为2C)分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数减数第一次分裂间期2N2C→4C0→4N前期2N4C4N减数第一次分裂中期2N4C4N后期2N4C4N末期2N→N4C→2C4N→2N减数第二次分裂前期N2C2N中期N2C2N后期N→2N2C2N→0末期2N→N2C→C02.减数分裂柱形图分析3．减数分裂过程中染色体、核DNA曲线分析(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝粒分裂之后(FH和fh段)，染色体∶核DNA＝1∶1。(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝粒分裂之前(CF和cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离；ff′段——着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。4．减数分裂每条染色体上DNA变化的曲线(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或者2。(2)bc段的变化原因是DNA复制，染色单体形成，每条染色体含有2个DNA分子；cd段是存在染色单体的时期(减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de变化的原因是减数第二次分裂后期着丝粒一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。5．如图中横坐标A、B、C、D分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表的是()A．DNA分子数、染色体数、染色单体数B．DNA分子数、染色单体数、染色体数C．染色体数、DNA分子数、染色单体数D．染色单体数、染色体数、DNA分子数解析：选A。A表示染色体没有复制时，染色体数与DNA分子数之比为1∶1，无染色单体；B表示染色体复制后，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；C表示减数第二次分裂前、中期，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2；D表示生殖细胞，染色体数∶DNA分子数＝1∶1，无染色单体。由此得出b为DNA分子数，c为染色体数，d为染色单体数。6．如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中正确的是()A．若图1表示减数分裂，则图1的cd段表示同源染色体分开B．若图1表示减数分裂，则图1的bc段一个细胞中有姐妹染色单体存在C．若两图均表示有丝分裂，则两图的de段一个细胞内只含2倍染色体D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的cd段都发生着丝粒分裂解析：选B。图1纵坐标为每条染色体上DNA数量，所以既可以代表减数分裂也可以是有丝分裂。当表示减数分裂时，cd表示着丝粒分裂；bc段包含了减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期，均存在姐妹染色单体；若两图均表示有丝分裂，图1中de段表示后期和末期，后期中含有4倍染色体，末期每个核中含2倍染色体，图2中de段表示末期，每个核中含2倍染色体；若图2表示有丝分裂，则cd表示核完成分裂进入末期。减数分裂和有丝分裂过程中染色体、核中DNA数目的四种变化曲线的比较(1)区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线：看起点和终点，起点和终点在同一直线上(数量不变)的为有丝分裂(图3与图4)；不在同一直线上(数量减半)的为减数分裂(图1与图2)。(2)区别是染色体还是核DNA的数目曲线：看染色体或核DNA暂时加倍的时间，加倍的时间在间期，且线条是倾斜(核DNA的复制需一定时间)的为核DNA(图2与图4)；加倍的时间在后期(有丝分裂后期或减数第二次分裂后期)，且是突然加倍(着丝粒的分裂在瞬间完成)的为染色体(图1与图3)。减数分裂模型的制作研究[学生用书P24]1．目的要求通过制作减数分裂模型来演示减数分裂过程，加深对减数分裂的理解。2．方法步骤(1)用橡皮泥先制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长5cm，粗细与铅笔相当；再用同样的方法，制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长8cm，粗细与铅笔相当。(2)把颜色和长短一样的两个染色单体并排放在一起，在两条长5cm的染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来，代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体，铁丝代表着丝粒。用同样的方法做出其他3条已复制的染色体模型。(3)在大纸上画出一个足够大的纺锤体，使之能够容下你所制作的4条染色体。让两条5cm长的染色体配对，让两条8cm长的染色体也配对，并放在赤道面上。(4)抓住着丝粒把配对的两条染色体分别拉向纺锤体相反的两极。一旦染色体移到了两极，减数第一次分裂就算完成了。(5)在这张纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心，且与第一个纺锤体垂直。(6)把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每个染色体上的“着丝粒”，抓住每一个染色单体上原先“着丝粒”所在的位置，把染色单体拉向纺锤体的两极。最后，在你所得到的每一条染色体的外围画一个圆圈，这就代表形成了新的细胞，共画4个圆圈。7．关于“减数分裂模型的制作研究”，下列说法不正确的是()