2019高中生物 第二章 染色体与遗传 第一节 减数分裂中的染色体行为（Ⅱ）学案 浙科版必修2.doc

1第一节第一节 减数分裂中的染色体行为减数分裂中的染色体行为()()学习目标 1.概述精子、卵细胞的产生和受精。2.比较精子和卵细胞形成过程的异同。3.概述受精作用的过程和减数分裂的意义。一、精子与卵细胞的产生1.精子的产生(1)产生场所：睾丸。(2)产生过程过程图解分裂过程中，染色体数、核 DNA 数目的变化(设体细胞中染色体数为 2n，DNA 分子数为 2c)时期细胞名称每个细胞中染色体数每个细胞中核DNA 分子数间期精原细胞2n2c4c减数第一次分裂初级精母细胞2n4c减数第二次分裂次级精母细胞n(后期为2n)2c减数分裂结束后精细胞nc变形后精子nc2.卵细胞的产生(1)产生场所：卵巢。2(2)产生过程图解3.精子和卵细胞形成过程的比较项目精子的形成卵细胞的形成产生部位动物睾丸或精巢动物卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞是否变形是否结果产生 4 个精子产生 1 个卵细胞(3 个极体消失)例 1 动物的卵细胞形成过程如下图所示，请据图回答：(1)该过程发生的场所是_。(2)是_细胞，有染色单体_条，四分体_个。用中的数字表示该细胞分裂时，一定要分离的染色体是_；在该分裂过程中，非同源染色体的组合是_。(3)指出下列过程各发生在减数分裂的哪个时期，并在括号内注明相应的序号。a.同源染色体配对： _。b.同源染色体分离： _。c.染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开： _。3答案 (1)卵巢 (2)初级卵母 8 2 1 和 2、3 和 4 1 和 3、2 和 4 或 1 和 4、2 和 3(3)a. M前期 b. M后期 c. M后期例 2 (2018·杭州七校联考)下列有关两个细胞分裂图像的说法正确的是( )A.均是卵细胞形成过程中的细胞B.中均含两对同源染色体C.能产生 4 种类型的生殖细胞D.能产生 1 种类型的生殖细胞答案 D解析 由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，细胞是初级精母细胞，正处于 M后期，含两对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，它只能产生 2 种(4 个)生殖细胞(精细胞)；细胞是次级卵母细胞，正处于 M后期，不含同源染色体，只能产生 1种(1 个)生殖细胞(卵细胞)。方法点拨 精子与卵细胞形成过程中有关细胞的判断判断规律：例 3 如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是( )A.上述、细胞中染色体数与 DNA 分子数比例为 12B.细胞、产生的子细胞中均有同源染色体C.表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是D.细胞分裂前，细胞中染色体数与 DNA 分子数比例为 124答案 D解析 细胞中染色体数与 DNA 分子数的比例为 12 的图形中，应有染色单体，据图可知，中无染色单体，只有符合，故 A 项错误；有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞产生的子细胞有同源染色体，产生的子细胞无同源染色体，而是分裂间期，无法判断是有丝分裂间期还是减数第一次分裂前的间期，故 B项错误；为有丝分裂后期，为减数第一次分裂后期，为有丝分裂中期，故 C 项错误；为减数第二次分裂后期，此细胞分裂前，细胞中有染色单体，染色体数与 DNA 分子数的比例为 12，故 D 项正确。方法点拨 “三看法”判定细胞的分裂图像二、受精作用和减数分裂的意义1.受精作用(1)概念：是指精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。(2)实质：精核和卵核融合在一起。(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体数目(2n)，其中，一半的染色体来自精子(父方)，另一半的染色体来自卵细胞(母方)。2.减数分裂的意义(1)通过减数分裂和受精作用，保持了生物在不同世代间的染色体数目和遗传性状的相对稳定。(2)减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物对环境的适应和进化。归纳总结1.受精作用的细胞学基础(1)质膜的识别功能：一般来说，只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别，进行融合完成受精作用。5(2)生物膜的流动性：使两性生殖细胞融合为一个受精卵。2.有性生殖产生的后代呈现多样性的原因(1)配子中染色体组合具有多样性：M后期非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。M前期四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类增多。(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。3.受精卵中核内 DNA 一半来自父方，一半来自母方。细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。例 4 (2018·浙江名校联考)图甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有( )A. B. C. D.答案 C解析 减数第一次分裂的特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中。所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成基本相同或恰好“互补” 。根据图乙中各细胞内染色体特点分析，图与图甲的染色体组成互补，图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出与图甲精细胞来自同一个精原细胞。例 5 (2018·富阳选考模拟)若 A 和 a、B 和 b、C 和 c 分别是三对同源染色体，来自同一个初级精母细胞的四个精子的是( )A.AbC、AbC、abc、abcB.aBC、AbC、ABc、ABcC.Abc、aBC、Abc、aBCD.ABc、ABc、aBC、aBC答案 C解析 A 中虽然只有两种基因型，但缺少 B 基因，都有 b 基因，A 错误；一个初级精母细胞减数分裂只能形成 2 种基因型的精子，B 错误；一个初级精母细胞减数分裂只能形成 2 种基因型的精子，Abc 和 Abc 是由同一个次级精母细胞分裂形成的，aBC 和 aBC 是由另一个次级精母细胞分裂形成的，C 正确；D 中虽然只有两种基因型，但缺少 b 基因，都有 B 基因，D错误。方法点拨 (1)配子中染色体组合种类(不考虑交叉互换)1 个含有 2 对同源染色体的精原细胞产生 4 个精子，2 种类型。61 个次级精母细胞产生 2 个精子，1 种类型。1 个含 n 对同源染色体的雄性个体产生 2n种精子。1 个含有 2 对同源染色体的卵原细胞产生 1 个卵细胞，1 种类型。1 个次级卵母细胞产生 1 个卵细胞，只有 1 种类型。1 个含 n 对同源染色体的雌性个体产生 2n种卵细胞。(2)根据染色体组成判断配子方法的来源若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。若两个精细胞中染色体恰好“互补” ，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。1.下列有关精子和卵细胞形成的叙述，正确的是( )A.两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象B.两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正常体细胞的一半C.精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同D.形成 100 个受精卵，至少需要 100 个精原细胞和 100 个卵原细胞答案 A解析 精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半，而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂，细胞质中的遗传物质多于正常体细胞细胞质中遗传物质的一半，精子则几乎不含细胞质，B 项错误；精子与卵细胞形成过程中不同的地方除精子需变形外还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不同等，C 项错误；1 个精原细胞产生 4 个精子，只需 25 个精原细胞就能产生 100 个精子，D 项错误。2.在同一种生物的细胞核中，DNA 和染色体数目不一定相同的是( )A.精细胞 B.卵细胞C.极体 D.精子答案 C7解析 精细胞、卵细胞和精子中不含染色单体，每条染色体上有一个 DNA 分子；而减数第一次分裂形成的第一极体中含有染色单体，每条染色体上含有两个 DNA 分子，DNA 分子数目是染色体数目的 2 倍。3.如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝粒均在染色体端部，图中 1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是( )A.图中细胞处于减数第二次分裂前期B.图中细胞的染色体数是体细胞的 2 倍C.染色体 1 与 2 在后续的分裂过程中会相互分离D.染色体 1 与 3 必定会出现在同一子细胞中答案 C解析 图中含有同源染色体，故该细胞不可能处于减数第二次分裂过程，A 错误；图中的染色体发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞的 2 倍，B错误；染色体 1 和 2 为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离，C 正确；染色体 1和 3 为非同源染色体，染色体 1 和 4 也是非同源染色体，由于减数分裂中非同源染色体自由组合，故染色体 1 和 3 不一定出现在同一子细胞中，D 错误。4.下列有关受精作用的叙述，错误的是( )A.受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C.受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同D.受精卵中的染色体来自父母双方的各占一半答案 A解析 因为遗传物质并不是全部存在于染色体上，在细胞质内的线粒体和叶绿体中也有少量的遗传物质(DNA)，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以来自母方的遗传物质比父方多，故 A 项错误。5.下列是某种哺乳动物精子或卵细胞形成过程的细胞分裂图像。请据图回答下列问题：8(1)精子形成过程的细胞分裂图像顺序：_，卵细胞形成过程的细胞分裂图像顺序：_(请填写字母)。(2)A 细胞的名称是_，其产生的子细胞名称是_，其最终产生的子细胞是_。(3)图中发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合的时期是_；在 AE 中存在同源染色体的是_。(4)E 细胞若是初级卵母细胞，一个 E 细胞产生的卵细胞实际的数目和种类为_，写出其可能的染色体组成_。答案 (1)ECD (2)初级卵母细胞 第一极体和次级卵母细胞 第二极体和卵细胞 (3)A、C A、C、E (4)1,1 1 和 3 或 1 和 4 或 2 和 3 或 2 和 4解析 首先根据染色体的行为变化及细胞质分裂均等与否确定各细胞名称及时期：A 细胞为初级卵母细胞(处于减数第一次分裂后期)；B 细胞为次级卵母细胞(处于减数第二次分裂后期)；C 细胞为初级精母细胞(处于减数第一次分裂后期)；D 细胞为次级精母细胞或第一极体(处于减数第二次分裂后期)；E 细胞为初级精(或卵)母细胞(处于减数第一次分裂前期)。(1)精子形成过程顺序：E(初级精母细胞，减数第一次分裂前期)C(初级精母细胞，减数第一次分裂后期)D(次级精母细胞，减数第二次分裂后期)；卵细胞形成顺序：E(初级卵母细胞，减数第一次分裂前期)A(初级卵母细胞，减数第一次分裂后期)(2)A 细胞(初级卵母细胞)产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞，最终产生的细胞是卵细胞和第二极体。(3)同源染色体分离，非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂的后期即图 A、C；减数第一次分裂的前、中、后三个时期都存在同源染色体。(4)一个 E 细胞(初级卵母细胞)实际上只产生 1 个卵细胞，染色体组成是 1 和 3 或 1 和 4 或2 和 3 或 2 和 4。9对点训练题组一 精子、卵细胞形成的过程1.下列关于卵细胞形成过程的描述，错误的是( )A.DNA 复制 1 次，细胞分裂两次B.1 个卵原细胞经减数分裂可产生 1 个卵细胞C.次级卵母细胞的细胞质分配不均等D.卵巢中的细胞经分裂一定生成卵细胞答案 D解析 卵巢中的细胞有的进行减数分裂，有的进行有丝分裂，故细胞分裂后不一定生成卵细胞。2.(2018·浙江名校协作体联考)关于下图的说法正确的是( )A.图中所示分裂过程可发生于睾丸或卵巢中B.该时期同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换C.该生物体处于减数第二次分裂的细胞中含 2 或 4 条染色体D.纺锤体在 M末期不消失以便 M前期继续使用答案 C解析 题图为减数第一次分裂后期，且为细胞质均等分裂，所以只发生于睾丸中，A 错误；交叉互换发生于减数第一次分裂前期，B 错误；该生物 M的前期、中期含有 2 条染色体，M后期含有 4 条染色体，C 正确；纺锤体在 M末期消失，D 错误。3.(2018·嘉兴模拟)下列哪项不是动物卵细胞形成与精子形成的不同之处( )A.1 个卵原细胞形成 1 个次级卵母细胞，1 个精原细胞形成 2 个次级精母细胞B.1 个次级卵母细胞形成 1 个卵细胞，1 个次级精母细胞形成 2 个精细胞C.卵细胞不经过变形，精细胞要经过变形D.减数分裂时，染色体复制的时期不同答案 D解析 减数分裂时，染色体复制的时期相同，都是减数第一次分裂前的间期。104.如图是二倍体生物减数分裂某时期的示意图，该细胞是( ) A.初级精母细胞B.初级卵母细胞C.次级精母细胞D.次级卵母细胞答案 D解析 题图细胞质不均等分裂，为雌性生殖细胞；染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开后正移向细胞两极，属于减数第二次分裂后期，则该细胞为次级卵母细胞。题组二 减数分裂产生的配子种类5.如图所示，卵原细胞内含有 Aa、Bb 两对同源染色体，已知此卵原细胞经减数分裂形成卵细胞的染色体组成为 Ab，则其产生的 3 个极体的染色体组成分别为(不考虑交叉互换)( ) A.AB、Ab、Ab B.Aa、Bb、ABC.Ab、aB、ab D.Ab、aB、aB答案 D解析 与卵细胞同时产生的极体，与卵细胞的染色体组成相同，是 Ab 染色体组成，第一极体的产生是由于减数第一次分裂后期同源染色体的分离，故第一极体的染色体组成为 aB，其形成的极体也为 aB。6.(2018·杭州联考)某个生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，其体细胞的基因型为(AaBbDd)，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )A.2 个 B.3 个C.4 个 D.5 个答案 C解析 一个精原细胞减数分裂形成 4 个精子，但只有 2 种基因型，则图中精细胞：(1)ABd11和abD 可能来自同一个精原细胞；(2)ABD 和abd 可能来自同一个精原细胞；(3)Abd和AbD 不可能来自同一个精原细胞。综合以上可知，图中 6 个精细胞至少来自 4 个精原细胞。题组三 受精作用7.(2018·金华十校联考)下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌雄配子及受精作用的叙述，其中正确的是( )A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中 的遗传物质1 2B.雌雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数目相等C.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质D.受精作用与细胞膜的流动性无关答案 C解析 减数分裂过程中，每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中 的遗传物质；高等生物产生1 4的雌配子数量一般远比雄配子少；在受精作用发生时，精子仅包含细胞核的头部进入卵细胞，所以进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质；受精作用与细胞膜的流动性有关，需要精子与卵细胞的细胞膜融合；所以 C 选项正确。8.下列有关受精作用的叙述，错误的是( )A.精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面B.精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合C.受精后，卵细胞细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢D.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入答案 C解析 受精时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在细胞外；精子进入卵细胞后，其细胞核与卵细胞的细胞核融合；受精前，卵细胞代谢缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵迅速进行细胞分裂、分化，开始了个体发育的过程；精子进入卵细胞后，卵细胞的细胞膜发生一些生理变化，阻止其他精子进入。9.家鸽是进行有性生殖的生物，它之所以能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行( )A.减数分裂和受精作用B.有丝分裂和受精作用C.减数分裂和有丝分裂D.染色体的复制和平均分配答案 A解析 家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌、雄生殖细胞；通过受12精作用，雌、雄配子结合形成受精卵，染色体数目恢复正常。题组四 减数分裂的综合应用10.下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )减数分裂包括两次连续的分裂 在次级精母细胞中存在同源染色体 着丝粒在 M后期一分为二 减数分裂的结果是染色体数目减半，DNA 数目不变 同源染色体分离，导致染色体数目减半 配对后染色体复制，形成四分体 染色体数目减半发生在减数分裂的 M末期A. B.C. D.答案 C解析 次级精母细胞中不存在同源染色体，在 M后期同源染色体分开；着丝粒是在 M后期而非 M后期一分为二的；减数分裂的结果是生殖细胞中的染色体数和核 DNA 分子数都减半；染色体复制是在配对之前完成的；染色体数目减半发生在 M末期形成子细胞后。11.(2018·宁波慈溪联考)如图为动物细胞示意图，它属于( )A.第一极体 B.第二极体C.卵原细胞 D.卵细胞答案 A解析 图示细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂前期，可能是第一极体，A 正确；第二极体是减数第二次分裂结束形成的，而图示细胞处于减数第二次分裂前期，B 错误；图示细胞中的染色体已经复制过，不可能为卵原细胞，C 错误；卵细胞是减数第二次分裂结束形成的配子，而图示细胞处于减数第二次分裂前期，D 错误。12.(2017·宁波市余姚中学高三期中)如图是某动物组织切片显微图像，下列叙述正确的是( )A.该组织切片取自某一雄性动物的精巢B.细胞处于 M前期，不一定会发生互换现象C.细胞分裂先后经过过程D.细胞中有 2 对同源染色体，4 条染色体，8 条染色单体13答案 D解析 根据细胞质的不均等分裂可知，该细胞取自雌性动物，A 错误；细胞处于减数第一次分裂中期，不会发生互换现象，互换是指同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，发生在减数第一次分裂前期，B 错误；从图中所示细胞可知，细胞处于减数第一次分裂中期、细胞处于减数第二次分裂后期、细胞处于减数第二次分裂前期，所以细胞分裂先后经过过程，C 错误；从图中所示细胞可知，细胞中有 2 对同源染色体，4 条染色体，8 条染色单体，D 正确。综合强化13.某研究者对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。请回答下列问题：上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有_；称为初级精母细胞的有_。答案 甲、丙、丁 甲、丁解析 根据有丝分裂和减数分裂的特征可以判断：甲为减数第一次分裂的中期、乙为减数第二次分裂的后期、丙为有丝分裂的后期、丁为减数第一次分裂的后期。二倍体生物有丝分裂(图丙)和减数第一次分裂(图甲、图丁)有同源染色体，减数第二次分裂(图乙)无同源染色体；雄性生物减数第一次分裂的前期、中期(图甲)、后期(图丁)的细胞均称为初级精母细胞。14.如图表示高等生物的生活史示意图，据图回答下列问题：(1)过程 A 表示_，它发生在哺乳动物的_中。(2)过程 B 表示_，其实质是_。(3)如果该图表示被子植物的生活史，那么个体发育的起点是从_开始的，主要进行_分裂。(4)假设成体的染色体数目为 20 条，那么图中和的染色体数目依次为_。(5)若人的成熟神经细胞核中 DNA 含量为 a，下列各项核 DNA 含量分别为 2a、a、0.5a 的是( )A.初级精母细胞、次级精母细胞、精子B.精原细胞减数分裂间期、精细胞、第二极体C.精原细胞有丝分裂后期、口腔上皮细胞、成熟红细胞14D.正在发生凋亡的细胞、癌细胞、卵细胞答案 (1)减数分裂 睾丸或卵巢 (2)受精作用 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合 (3)受精卵 有丝 (4)10 条和 20 条 (5)A15.下图中甲、乙、丙分别表示某种生物(只含两对同源染色体)的三个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题：(1)甲图表示_期细胞，分裂后产生的子细胞名称是_。(2)乙图表示_期细胞，有同源染色体_对，产生的子细胞为_。(3)丙图表示_期细胞，该细胞名称是_，分裂后产生的子细胞是_。答案 (1)减数第一次分裂后 次级精母细胞(2)有丝分裂后 4 体细胞(3)减数第二次分裂后 次级卵母细胞 卵细胞和第二极体解析 审题时要注意：“只含两对同源染色体”的限制条件，识图时要比较三个细胞的形态 和各细胞内染色体的排布状态。三幅图均显示：染色体平均分布到细胞两极和细胞形态伸长， 可以断定它们均处于分裂后期。再比较甲、乙两图：甲图中染色体存在染色单体，且又是同 源染色体分离，可以确定甲图为减数第一次分裂后期，乙图中着丝粒分裂，且细胞的两极可 找到成对的同源染色体，可确定乙图为有丝分裂后期。最后比较乙、丙两图：丙图染色体比 乙图减少一半，且移向两极的染色体无染色单体存在，加上丙图细胞质出现不均等分裂，所 以可以确定丙图为减数第二次分裂后期，丙图细胞为次级卵母细胞，它分裂后产生的子细胞 一大一小，分别为卵细胞和第二极体。