学年高中生物苏教版必修二学案文档第二章 第一节 第二课时 生殖细胞的形成.docx

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学年高中生物苏教版必修二学案文档第二章第一节第二课时生殖细胞的形成

第二课时　生殖细胞的形成

【目标导航】　1.结合减数分裂，说出精子和卵细胞的形成过程。

2.通过比较，说出精子与卵细胞形成过程的异同。

一、精子的形成

1．场所

哺乳动物的精子在睾丸中形成。

2．过程

（1）在减数分裂的间期，精原细胞中的染色体复制，成为初级精母细胞；

（2）初级精母细胞经减数第一次分裂成为两个次级精母细胞；

（3）两个次级精母细胞经减数第二次分裂成为4个精细胞；

（4）精细胞再经过一系列复杂的形态变化，才能形成精子。

二、卵细胞的形成过程

1．场所

哺乳动物的卵细胞是在卵巢和输卵管中形成的。

2．过程

（1）分裂间期卵原细胞中的染色体进行复制，成为初级卵母细胞；

（2）初级卵母细胞经减数第一次分裂形成一个大的细胞和一个小的细胞，大的细胞叫次级卵母细胞，小的叫极体；

（3）次级卵母细胞进行减数第二次分裂，形成一个卵细胞（体积较大）和一个极体（体积较小），与此同时，第一次分裂产生的极体也分裂为两个极体。

这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞（其他三个极体退化消失）。

判断正误

（1）所有动物的精子都在睾丸中形成。

（　　）

（2）精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。

（　　）

（3）一个精原细胞形成4个完全相同的精子。

（　　）

（4）初级精母细胞比精原细胞体积增大。

（　　）

（5）卵细胞减数分裂细胞质是不均等分裂。

（　　）

（6）同一个次级卵母细胞产生的卵细胞和极体内的染色体组成不同。

（　　）

（7）一个初级卵母细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）√　（6）×　（7）√

一、精子的形成

1．精子的形成场所

哺乳动物的精子是在睾丸（精巢）中形成的。

睾丸里面有许多极度弯曲的曲细精管，曲细精管中含有大量的原始生殖细胞，叫做精原细胞。

当雄性动物性成熟以后睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂产生精细胞，再经变形形成精子。

2．精子的形成过程及图解

在减数分裂的间期，精原细胞的体积稍微增大，染色体复制，成为初级精母细胞；初级精母细胞经减数第一次分裂成为两个次级精母细胞；两个次级精母细胞经减数第二次分裂成为4个精细胞；精细胞再经一系列复杂的形态变化，才能形成精子。

精子呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾很长，能够摆动，利于受精作用的完成（如下图所示）。

1．减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？

答案　减数第一次分裂后期是同源染色体分离，减数第二次分裂后期是姐妹染色单体分开。

2．精子与精细胞有何差异？

这有何意义？

答案　精细胞是减数分裂的直接产物，它经历形态变化，其中的细胞核变为精子的头部，细胞质浓缩并最后脱落，某些结构演变为精子尾部，从而形成具有较长尾部的精子，如此的变化可使得精子体积小，游动灵活，易与卵细胞结合。

1．水稻的体细胞中有24条染色体，在一般正常的情况下，它的初级精母细胞、次级精母细胞和精子中的染色体数目、DNA分子含量分别依次是（　　）

A．24、12、12和24、12、12

B．24、24、12和24、12、12

C．48、24、12和24、24、12

D．24、12、12和48、24、12

【问题导析】

（1）初级精母细胞、次级精母细胞和精子中染色体数目变化为2n→n→n；DNA分子含量变化为4a→2a→a。

（2）水稻体细胞中染色体数目为2n＝24条，则n＝12,_a＝12。

答案　D

解析　这是一道以水稻为例，检测减数分裂过程中染色体数目和DNA分子含量变化的题目。

解题时只要掌握它们的变化规律：

染色体数目变化为2n→n→n；DNA分子含量变化为4a→2a→a，就能化繁为简，求出水稻体细胞中染色体数目为2n＝24条，DNA分子含量为2a＝24个，然后依照这一变化规律就能找到正确答案。

【一题多变】

用曲线表示水稻产生精子的过程中DNA和染色体的变化曲线。

答案　

二、卵细胞形成的过程及与精子形成过程的比较

1．卵细胞形成过程归纳

2．精子和卵细胞形成过程的比较

比较

项目

相同点

不同点

精子的形成

卵细胞的形成

产生部位

睾丸

卵巢、输卵管

减数第一

次分裂

①染色体复制

②联会、四分体

③交叉互换（可能发生）

④同源染色体分离

⑤子细胞染色体数减半

减数第二次分裂

①着丝点分裂，染色单体分开

②子细胞中染色体数目不变

细胞质分配

均等分配

不均等分配

是否变形

变形

不变形

分裂结果

得到四个子细胞，并且染色体数目减半

一个精原细胞生成四个精细胞，变形形成四个精子

一个卵原细胞生成一个卵细胞（三个极体消失）

1．卵细胞形成过程中减数分裂的两次分裂过程均呈现过不均等分裂，这有何重要意义？

答案　卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，使初级卵母细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中，使受精卵内有大量的细胞质。

细胞质内的卵黄是受精卵最初发育所需要的营养物质。

可见，卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂对受精卵的发育是有利的。

2．卵细胞和精细胞形成过程中的不同点？

答案　卵细胞细胞质不均等分裂；卵细胞不发生变形过程；形成的生殖细胞的数量少。

2．下图是一哺乳动物细胞某种分裂过程简图，下列说法正确的是（　　）

A．③、④细胞内染色体未平均分配，③中染色体数目较多

B．细胞③中存在同源染色体，也存在染色单体

C．⑤、⑥、⑦、⑧中，只有⑤具备生殖细胞的功能

D．该分裂过程可表示精子形成过程，也可表示卵细胞形成过程

【问题导析】

由图可知整个过程为卵细胞的形成过程示意图：

（1）③、④细胞的细胞质不均等分裂，但染色体均等分配；细胞③中不存在同源染色体，但存在染色单体；

（2）该细胞分裂只能代表卵细胞的形成过程，不代表精子形成过程；⑤、⑥、⑦、⑧四个细胞中，只有⑤具备生殖细胞的功能，其余3个细胞为极体，最终将退化。

答案　C

【一题多变】

图一、二分别表示某二倍体雌性动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系以及细胞分裂图像。

请分析并回答问题。

（1）图一中a、b、c表示染色单体的是________，Ⅰ～Ⅳ中存在同源染色体的是________。

（2）图二中丙细胞对应于图一中的________（填罗马数字）期，产生的子细胞名称为________。

（3）请绘出该雌性动物减数第一次分裂后期的细胞模式图。

答案　

（1）c　Ⅰ、Ⅱ　

（2）Ⅲ　卵细胞和极体或极体

（3）如图所示

解析　

（1）染色单体的数量可以为0，由此判断图一中c代表染色单体，依据染色体数∶核DNA数为1∶1或1∶2，判断a表示核DNA、b表示染色体。

2n＝4的细胞中含同源染色体。

（2）图二的丙细胞中含有2条染色体、4条染色单体、4个DNA分子，与图一中的Ⅲ期相符。

因是雌性动物，丙细胞的名称为极体或次级卵母细胞，则其子细胞的名称为极体或卵细胞和极体。

（3）该雌性动物减数第一次分裂后期细胞质不均等分配，若丙细胞是极体，则在减数第一次分裂的后期丙细胞中的两种形态的染色体位于含细胞质少的一极；若丙细胞是次级卵母细胞，则在减数第一次分裂的后期丙细胞中的两种形态的染色体位于含细胞质多的一极。

1．下图中甲图表示某精子，乙图①～④中可表示该精子形成过程的是（　　）

A．①②B．①③C．②④D．①④

答案　D

解析　图①可表示精细胞形成过程的四分体时期；②为初级卵母细胞不均等分裂过程；③表示有丝分裂后期；④可表示减数第二次分裂中期，故①～④中只有①、④可表示该精子形成过程的某时期。

2．下图为高等动物的细胞分裂示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．图甲一定为次级精母细胞

B．图乙一定为初级精母细胞

C．图丙为次级卵母细胞或极体

D．图丙中的M、m为一对同源染色体

答案　B

解析　图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确。

3．在果蝇卵巢中不能观察到的细胞分裂图像是（　　）

答案　D

解析　果蝇含4对同源染色体，卵巢中既可以进行有丝分裂，也能进行减数分裂。

A图可表示初级卵母细胞减数第一次分裂后期的图像；B图可表示第一极体减数第二次分裂后期的图像；C图可表示卵原细胞有丝分裂中期的图像；D图因为不是8条染色体，不是有丝分裂的细胞，又因为含同源染色体且不含姐妹染色单体，所以也不是减数分裂的细胞。

4．下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述中正确的是（　　）

A．①②③④细胞中同源染色体分别有4、2、2、2对

B．②所处的时期发生交叉互换，可能形成4种不同类型的生殖细胞

C．①细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞

D．一般不用该生物的性腺作为观察分裂的实验材料

答案　D

解析　①③为有丝分裂，②④为减数分裂，根据图④判断该动物为雌性。

④中没有同源染色体，②中进行自由组合，交叉互换发生在减数第一次分裂前期；动物细胞分裂过程中不形成细胞板；雌性哺乳动物一次成熟的生殖细胞数量有限，不适合用于观察减数分裂。

5．甲、乙两图分别是某种动物某一器官中细胞分裂图像，请据图回答以下问题。

（1）图甲中与图乙DE段一致的细胞有________。

（2）此动物为________性动物，判断的依据是图甲中________，该动物能同时出现上述细胞的器官是________。

（3）若图乙表示减数分裂示意图，则DE段的时期含有________对同源染色体，________条染色体。

（4）图甲中属于初级精母细胞的是________；图甲中属于有丝分裂的是________。

答案　

（1）5、6、7、9　

（2）雄　8　睾丸　（3）0　2或4　（4）1、3、8　2、5、6、7

解析　

（1）由图乙中DE段每条染色体DNA含量可判断此时着丝点已经分裂，无染色单体，对应图甲中的5、6、7、9。

（2）图甲中8为减数第一次分裂图像且细胞质均等分裂，可判断出能同时出现上述细胞的为该雄性动物的睾丸。

（3）图乙若表示减数分裂过程，DE段对应着减数第二次分裂后期或末期，此时无同源染色体，而此动物减数第二次分裂后期有4条染色体，减数第二次分裂末期有2条染色体。

（4）图甲中属于初级精母细胞的有1、3、8，属于有丝分裂的有2、5、6、7。

【基础巩固】

1．果蝇的精细胞中有4条染色体，其初级精母细胞中的染色单体和四分体数目是（　　）

A．4和4B．8和4

C．8和8D．16和4

答案　D

解析　果蝇有8条染色体，在初级精母细胞中由于每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以共有16条染色单体。

四对同源染色体两两联会配对，故形成四个四分体。

2．在初级精母细胞中不可能出现的染色体行为是（　　）

A．联会B．交叉互换

C．同源染色体分离D．着丝点分裂

答案　D

解析　着丝点分裂属次级精母细胞中染色体行为。

3．下列有关精子和卵细胞形成的说法，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　精子和卵细胞都是经减数分裂产生的，减数第一次分裂有同源染色体的联会、四分体形成、同源染色体分离、非同源染色体自由组合，A项正确；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；精子与卵细胞形成中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。

4．下图表示某高等动物精巢内形成精子的过程中，每个细胞核中DNA分子相对含量的变化，下列各项中对本图解释正确的是（　　）

A．e时刻DNA减半、染色体减半

B．e～f过程DNA减半、染色体减半

C．b～e过程DNA复制，染色体数目加倍

D．e～f过程的主要变化是同源染色体分离

答案　A

解析　a～c是分裂间期，c～e是减数第一次分裂，e～f是减数第二次分裂，e～f过程染色体没有减半，DNA复制时，染色体的数目没有变化，e～f过程没有同源染色体的分离，所以只有A是正确的。

5．一个含有Aa、Bb、Cc三对同源染色体的精原细胞，减数分裂形成4个精子，这4个精子的染色体组成可能是（　　）

A．BbC　Bbc　AaC　Aac

B．ABc　ABC　aBC　ABC

C．ABc　abC　ABc　abC

D．ABC　abc　aBC　Abc

答案　C

解析　1个精原细胞经减数分裂产生两种类型的4个精细胞，且两种类型的染色体组合在一起即为精原细胞的染色体组成。

【巩固提升】

6．某个精原细胞形成精子的过程中，如果减数第一次分裂时，发生了一对同源染色体的不分离现象，而第二次分裂正常。

则由该精原细胞产生的异常精子有（　　）

A．1个B．2个C．3个D．4个

答案　D

解析　把握减数分裂过程中的染色体变化规律是正确解题的关键。

减数第一次分裂时同源染色体没有分开，形成两个异常的次级精母细胞，减数第二次分裂正常时所产生的精细胞的染色体组成均异常。

7．下列各图所示细胞均来自同一生物体，有关叙述正确的是（　　）

A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤

B．细胞①的形成过程：

④→③→⑤→②→⑥→①

C．图①和图②可能来自于同一个初级精母细胞

D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体

答案　C

解析　图中属于有丝分裂的是④⑤，A错误。

细胞①的形成过程：

④→③→⑥→②→①，B错误。

细胞⑥处于减数第二次分裂后期，不含同源染色体，D错误。

8．如图为某高等生物细胞某种分裂的两个时期的结构模式图，a、b表示染色体片段。

下列关于两图叙述错误的是（　　）

A．图1细胞处在减数第二次分裂中期，此时期没有遗传物质的复制

B．两图说明分裂过程中可能发生交叉互换

C．同源染色体的分离不发生在两图所处的分裂时期

D．若两图来源于同一个卵原细胞，且图2是卵细胞，则图1是次级卵母细胞

答案　D

解析　图1细胞处在减数第二次分裂中期，遗传物质的复制发生在间期，故A正确。

图1、2看出联会时期发生了交叉互换，故B正确。

同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，故C正确。

由一个卵原细胞分裂而来，若图2是卵细胞，图1则为第一极体，故D错误。

9．下图甲表示动物精巢内体细胞分裂及其精子形成过程中染色体、染色单体、DNA数量的变化图，图乙表示在上述两种细胞分裂过程的各个时期染色体变化模式图。

图乙所示与图甲所示相对应的是（　　）

A．a—①B．b—④

C．c—②D．d—③

答案　C

解析　甲图中的①代表分裂间期DNA还没开始复制时，②代表有丝分裂的前、中期或减数第一次分裂的前、中、后期，③代表减数第二次分裂的前、中期，④代表减数分裂完成；乙图中的a代表有丝分裂中期，b代表减数第二次分裂中期，c代表减数第一次分裂后期，d代表减数第二次分裂后期。

10．下图1表示细胞分裂和受精过程中核DNA和染色体含量的变化，图2表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体的行为。

据图分析，下列说法正确的是（　　）

A．图1中染色体数目加倍发生在①④⑧和⑨四个时期

B．图1中只有③⑥⑦和⑨四个时期的染色体数目与核DNA数目相等

C．图2中与图1中a段对应的细胞是B和B′，与图1中b段对应的细胞是C和C′

D．图2中含有同源染色体的是C、D、C′、D′

答案　D

解析　图1中①④两个时期是细胞分裂的间期，在此时期DNA的数目加倍而染色体的数目不变；图1中②时期代表有丝分裂的前、中、后期，其中后期染色体数目与核DNA数目也相等；图1中a段表示有丝分裂的过程，图2中表示有丝分裂的细胞有D和D′。

11．（多选）下图是果蝇细胞减数分裂图，下列说法正确的是（　　）

A．图Ⅰ表示的细胞中有8条染色体

B．图Ⅱ表示的细胞中没有同源染色体

C．a、b、c、d染色体的组成各不相同

D．图Ⅲ可能是4个精细胞，也可能是1个卵细胞和三个极体

答案　AB

解析　图中Ⅰ细胞中有8条染色体；通常a和b、c和d染色体组成两两相同；图中Ⅰ为精原细胞，减数分裂的结果是形成4个精细胞。

12．下图是动物生殖细胞形成过程的简图，请回答下列问题。

（1）这是________细胞的形成过程，是在动物的________中形成的。

（2）图中的②表示________细胞，图中的⑤表示________细胞。

（3）图中的①所示的一个细胞能够形成________个⑦所示的细胞。

答案　

（1）卵　卵巢、输卵管　

（2）初级卵母　次级卵母　（3）1

解析　从图中细胞质的不均等分裂可以判断这是卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程。

在卵细胞的形成过程中，一个初级卵母细胞②产生一个次级卵母细胞④和一个（第一）极体③，一个次级卵母细胞⑤形成一个卵细胞⑦和一个（第二）极体⑥，（第一）极体分裂成两个（第二）极体。

13．图中甲是牛精原细胞进行减数分裂过程中核DNA分子含量变化示意图，乙中A、B是该牛细胞分裂模式图（只绘出部分染色体），丙表示乙中A细胞中染色体数和核DNA分子数。

据图回答下列问题。

（1）牛的初级精母细胞中含染色体________条，其细胞内染色体数与核DNA分子数之比为________。

（2）染色单体分开发生在________段的________期，该时期细胞的名称是___________。

（3）A细胞处于________分裂后期；B细胞处于________分裂后期。

（4）要想同时观察到A、B两种类型的细胞，应选择该动物的________（器官）。

该动物产生的精细胞中含有________条染色体。

（5）在图丙中B处绘制乙中B细胞中的染色体数和核DNA分子数的柱形图；在C处绘制该动物体内处于减数第二次分裂后期的细胞中染色体数和核DNA分子数的柱形图。

答案　

（1）42　1∶2　

（2）bc　减数第二次分裂后　次级精母细胞　（3）有丝　减数第一次　（4）睾丸　21

（5）如图所示

解析　由曲线变化示意图可得出牛体细胞中含有染色体42条，初级精母细胞中着丝点未分裂，故也应含有42条，但由于此时细胞中DNA分子已完成复制，故染色体数与核DNA分子数之比为1∶2。

动物既能进行有丝分裂又能进行减数分裂的器官是生殖器官，雄牛体内能出现这两种分裂方式的细胞应存在于睾丸中。

B细胞处于减数第一次分裂后期，其染色体数和核DNA分子数分别为42和84；而该动物体内处于减数第二次分裂后期的细胞中的染色体数和核DNA分子数相等，都是42。

【走进高考】

14．（2013·江苏卷，8）如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，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1和2、3和4分别是同源染色体，而减数第二次分裂前期没有同源染色体。

图中细胞没有进行着丝点分裂，染色体数目和体细胞中染色体数目相同。

1和2、3和4正在进行染色体交叉互换，可以判断该细胞进行减数分裂，1和2是同源染色体，在后续的分裂过程中，二者会相互分离。

1和3是非同源染色体，非同源染色体的组合是随机的，因此二者可能出现在同一子细胞中，也可能不出现在同一子细胞中。

15．（2014·安徽卷，4，改编）某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。

下列叙述正确的是（　　）

A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了交叉互换

B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同

C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂

D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半

答案　A

解析　图示为植物细胞减数分裂过程，根据图甲的联会现象，可知该图处于减数第一次分裂的前期，细胞的同源染色体之间发生了交叉互换，A项正确；图乙同源染色体分离，为减数第一次分裂的后期，移向细胞两极的染色体组成不同，B项错误；丙为减数第一次分裂末期后进入减数第二次分裂的间期，而减数第二次分裂的间期并无染色体的复制，C项错误；丁图为减数第二次分裂的后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分离，导致细胞中染色体数目暂时加倍，D项错误。