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6.2 减数分裂过程

细胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌变 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 减数分裂是产生生殖细胞时,染色体复制一次、细胞连续分裂两次,使染色体数目减半的过程。

从哪来 基于2.3 细胞核的结构与功能(理解染色体作为遗传物质载体的行为基础)和4.2 各类细胞特点(明确生殖细胞与体细胞在染色体数目及功能上的本质差异)。

为什么 生物通过有性生殖繁衍,若配子染色体数目与体细胞相同,受精后子代染色体数目将逐代倍增,导致遗传不稳定。减数分裂通过同源染色体分离和非姐妹染色单体交叉互换,既保证了亲子代染色体数目的恒定,又增加了配子的遗传多样性,是物种延续和进化的核心机制。

“快递打包与分发”类比法** 适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生。 将细胞核比作仓库,染色体比作包裹。 1. **间期
仓库把每个包裹复印一份(DNA复制),变成两联单(姐妹染色单体)。 2. 减I:仓库把“同款不同色”的包裹(同源染色体)配对,随机分装进两个箱子(细胞),且打包时可能把两个包裹的标签撕下来互换(交叉互换)。 3. 减II:两个箱子各自打开,把里面的“两联单”拆开,分别装进四个小信封(配子)。 重点强调:减I分的是“对”,减II分的是“份”。
讲法
“数学守恒与概率”推导法 适合逻辑严密、擅长理科思维的学生。 从数学角度推导: 1. 设体细胞染色体数为 $2N$。 2. 若直接分裂(有丝分裂),子细胞仍为 $2N$,受精后为 $4N$,违背物种恒定规律。 3. 必须减半至 $N$。 4. 推导过程:DNA复制后为 $4N$(含量)。要得到 $N$ 的染色体数,必须经历两次分裂。 5. 第一次分裂(减I):同源染色体分离,$2N \rightarrow N$(但每条含2个单体,DNA仍为 $2N$)。 6. 第二次分裂(减II):着丝点分裂,$N \rightarrow N$(单体分开,DNA变为 $N$)。 通过数量变化反推细胞行为,强调“同源分离”是减半的关键节点。
“动态时空轴”图解法** 适合**空间想象力好、喜欢视觉记忆**的学生。 绘制一条时间轴,横轴为时间,纵轴为染色体形态。 1. **标记关键节点
间期(复制)、减I前(联会)、减I中(排列)、减I后(分离)、减II中(排列)、减II后(分裂)。 2. 颜色编码:父方染色体用红色,母方用蓝色。 3. 动态演示: - 减I中期:红蓝配对,排在赤道板两侧。 - 减I后期:红蓝分开,移向两极(强调:此时着丝点未断)。 - 减II中期:红/蓝各自排在赤道板上(无同源)。 - 减II后期:着丝点断裂,姐妹染色单体分开。 通过颜色追踪,让学生看清“同源染色体”在减I消失,而“姐妹染色单体”在减II消失。
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练一道
基础题
某生物体细胞含2对同源染色体(2n=4),在减数第一次分裂后期,细胞中有多少条染色体?多少个DNA分子?
变式
若一个精原细胞在减数分裂过程中,有一对同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换,该细胞最终能产生几种基因型的精子?(假设该生物为杂合子AaBb,且A/a与B/b独立遗传,不考虑其他变异)
试试手自己判
检测题
下图(文字描述)展示了一个细胞分裂图像:细胞中无同源染色体,着丝点排列在赤道板上,每条染色体含两条姐妹染色单体。请问该细胞处于什么时期?该细胞分裂完成后,子细胞中染色体数目是母细胞的多少?
看答案和判分标准
答案:减数第二次分裂中期;1/2。
判对标准:
1. 准确识别出“无同源染色体”+“着丝点在赤道板”=减II中期。(2分)
2. 准确判断子细胞染色体数为母细胞(减II中期细胞)的一半。(2分)
3. 若答成“有丝分裂中期”或“减I中期”,判错。(0分)
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