学年同步备课一体资料之生物人教必修2讲义.docx

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学年同步备课一体资料之生物人教必修2讲义

第5课时　减数分裂与精子和卵细胞的形成

学习目标

1.阐明细胞的减数分裂（重点）；2.概述精子和卵细胞的形成过程及两者形成的异同（重难点）；3.使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。

|基础知识|

一、减数分裂的概念

1.范围　进行有性生殖的生物。

2.时期　原始生殖细胞→成熟生殖细胞的过程中。

3.特点　染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

4.结果　成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

5.场所　有性生殖器官中。

二、精子的形成过程

1.形成场所　睾丸（曲细精管）。

2.细胞名称的变化

1个精原细胞

1个初级精母细胞

2个次级精母细胞

4个精细胞

4个精子。

3．精子形成过程中各时期染色体的变化

（1）减数第一次分裂：

　间期：

染色体复制，体积增大

↓

　前期：

同源染色体联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换

↓

　中期：

同源染色体排列在赤道板上

　↓

　后期：

同源染色体分离，并移向细胞两极

（2）减数第二次分裂：

　中期：

着丝点排列在赤道板上

↓

　后期：

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，并移向细胞两极

4.变化结果　1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，经变形后形成4个精子。

三、卵细胞的形成过程

1.形成场所　卵巢。

2.细胞分裂过程及名称变化

3.变化结果　一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。

四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1.目的要求　识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目。

2.方法步骤

|自查自纠|

1.减数分裂只能发生于能进行有性生殖的生物体内（　　）

2.减数分裂过程中，DNA复制一次，染色体复制两次（　　）

3.减数第二次分裂后期染色体数目暂时加倍是因为着丝点的分裂（　　）

4.一个精原细胞经过减数分裂可以形成四个精细胞，但一个卵原细胞只能形成一个卵细胞和三个极体（　　）

5.卵原细胞进行减数分裂过程中，细胞质不会发生均等分裂的现象（　　）

6.观察染色体数目和形态最好的时期是中期（　　）

答案　1.√　2.√　3.√　4.√　5.×　6.√

|图解图说|

真核细胞的分裂方式有哪几种？

原核细胞能够进行无丝分裂吗？

提示：

真核细胞的分裂方式有三种：

有丝分裂、减数分裂和无丝分裂；无丝分裂是真核细胞特有的分裂方式，原核细胞不能进行无丝分裂。

★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。

（1）着丝点分裂发生在减数分裂的哪个时期？

提示：

着丝点分裂发生于减数第二次分裂后期。

（2）为什么卵细胞的数量远远少于精子？

提示：

一个精原细胞可形成4个精子，一个卵原细胞形成一个成熟的卵细胞。

探究点一　减数分裂中的重要概念

如图是减数分裂某时期的细胞分裂图像，请据图思考下列问题：

1.图中哪些是同源染色体？

哪些是非同源染色体？

提示：

同源染色体：

1和2、3和4；非同源染色体：

1和3、1和4、2和3、2和4。

2.联会的结果是形成四分体，图中有几个四分体？

提示：

2个。

3.图中哪些是姐妹染色单体和非姐妹染色单体？

提示：

姐妹染色单体：

a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

非姐妹染色单体：

a和b、a和b′、a′和b、a′和b′、c和d、c和d′、c′和d、c′和d′。

4.请分析四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系。

提示：

1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。

【典例1】（原创）下列关于染色体、染色单体、联会和四分体的叙述中，错误的是（　　）

A.染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上只有一个DNA分子

B.有同一个着丝点的染色单体属于姐妹染色单体

C.联会的结果是形成四分体，人的配子形成过程中会出现23个四分体

D.染色单体因为着丝点的分裂而消失

尝试解答________

解析　染色体是遗传物质的主要载体，一条染色体上有1个或2个DNA分子，A错误。

染色体复制的结果是形成两条姐妹染色单体，有同一个着丝点，B正确。

联会形成四分体，有几对同源染色体就有几个四分体，因为人体细胞中有23对同源染色体，所以在配子形成过程中会形成23个四分体，C正确。

着丝点分裂导致姐妹染色单体彼此分离，各自成为一条染色体，D正确。

答案　A

【跟踪训练】

1.下列关于四分体的叙述中，正确的是（　　）

A.一个四分体由四条染色体组成

B.一个四分体有四条姐妹染色单体

C.一个四分体有四个DNA分子

D.含有四分体的细胞中，染色体数目与核DNA数目相等

解析　一个四分体中有两条染色体组成，四条染色单体中并非全部都是互为姐妹染色单体，一条染色单体上有一个DNA分子，所以一个四分体上有四个DNA分子，含有四分体的细胞中，染色体数目是核DNA数目的一半。

答案　C

探究点二　配子的形成过程

1.如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图，请据图思考下列问题：

（1）如图所示的是精子形成过程还是卵细胞的形成过程？

请简述判断的理由。

提示：

精子，因为减数第一次分裂末期形成的两个子细胞细胞质是均等分开的。

（2）请按照减数分裂过程的先后顺序将图中的图像排序____________（用数字和箭头）。

提示：

③→⑥→②→④→①→⑤。

（3）非姐妹染色单体的交叉互换发生于哪个图所处时期？

提示：

③。

（4）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生于图中的哪个图像中？

两种变化是否同时发生？

提示：

②，同时发生。

2.某高等动物的基因型是AaBb，则：

（1）一个精原细胞能形成几个精子？

请写出它们的基因型。

提示：

四个，AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB。

（2）一个卵原细胞能形成几个卵细胞？

请写出它们的基因型。

提示：

一个，AB或ab或Ab或aB。

（3）请写出该种动物的一个个体产生的精子和卵细胞的基因型。

提示：

都是四种：

AB、ab、Ab、aB。

精子和卵细胞形成过程中的主要差别

比较项目

精子

卵细胞

场所

动物睾丸

动物卵巢

细胞质分裂

均等分裂

初级和次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂

变形

精细胞变形，成为精子

不经过变形

结果

产生4个有功能的精子

产生1个有功能的卵细胞，3个极体退化消失

【典例2】下面是某种动物细胞分裂不同时期的示意图，其中一定不是精子形成过程的是（　　）

尝试解答________

解析　由图示染色体行为、数目及细胞质分裂方式可知，D图发生细胞质不均等分裂，该图是次级卵母细胞减数第二次分裂后期图。

答案　D

据图快速判断精子和卵细胞的形成过程

【跟踪训练】

2.精子和卵细胞的形成过程有一些不同之处，下列说法不正确的是（　　）

A.精原、卵原细胞是通过减数分裂产生的

B.一个初级精母细胞可形成4个精子，而一个初级卵母细胞只形成一个卵细胞

C.精细胞经变形形成精子，而卵细胞的形成没有变形过程

D.在卵细胞的形成过程中有极体产生，而在精子的形成过程中无极体产生

解析　精原、卵原细胞经过减数分裂形成精细胞和卵细胞，但是精原、卵原细胞是通过有丝分裂产生的。

答案　A

探究点三　细胞分裂图像的识别和判断

如图为有丝分裂和减数分裂各个时期的细胞分裂图像（不是同一种生物的细胞分裂图像），请据图思考下列问题：

（1）图中哪些属于前期、中期和后期的分裂图像？

提示：

前期：

CFG，中期：

ADI，后期：

BEH。

（2）哪些是有丝分裂的图像？

哪些是减数第一次分裂和减数第二次分裂的图像？

提示：

有丝分裂：

ABC；减数第一次分裂：

EFI；减数第二次分裂：

DGH。

（3）请用字母表示出减数分裂的分裂过程（只表示分裂期）。

提示：

F→I→E→G→D→H。

假设某种生物每种染色体都有两条，则判断细胞分裂图像的方法是：

首先看有无同源染色体，如果没有，则为减数第二次分裂，再根据染色体的分布判断属于前期、中期或后期；

如果有同源染色体，再看染色体的行为——如果有联会（四分体）、同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，则为减数第一次分裂，再根据染色体的分布判断属于哪个时期；

如果有同源染色体且无联会（四分体）、同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，则为有丝分裂，再根据染色体的分布判断属于哪个时期。

【典例3】假定某动物体细胞染色体数目2n＝4，下列关于图中②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述，正确的是（　　）

A.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥

B.②③④为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期

C.④⑥分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期

D.②为减数第一次分裂四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍

尝试解答________

解析　若体细胞染色体数目2n＝4，则可判断②为减数第一次分裂四分体时期，③为有丝分裂中期，④为减数第一次分裂后期，⑤为有丝分裂后期，⑥为减数第二次分裂后期。

只有⑥不含同源染色体。

④表示同源染色体的分离，染色体数目不加倍。

答案　C

【跟踪训练】

3.（2016·湖北重点高中联考）下图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是（　　）

A.图②与图③表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像

B.图①发生在图③所示过程之后

C.图⑤所表示的时期可以是有丝分裂或减数分裂的间期

D.在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程

解析　根据染色体的数目以及行为判断：

①是有丝分裂后期，②是减数第一次分裂后期，③是有丝分裂中期，④是减数第二次分裂后期，⑤是细胞分裂间期；图②与图③表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像；图①有丝分裂后期发生在图③有丝分裂中期之后；有丝分裂的间期与减数分裂的间期都是进行DNA复制和有关蛋白质的合成；动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂。

答案　A

知识脉络

要点晨背

1.减数第一次分裂前的间期要进行DNA的复制和蛋白质的合成（染色体的复制）。

2.减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象叫联会，联会的结果是形成了四分体。

3.减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。

4.一个精原细胞经过减数分裂和变形形成四个精子，但一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。

5.初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂后期，细胞质是不均等分开的。

1.下列是减数分裂过程中的几个步骤，正确的顺序是（　　）

①形成四分体　②同源染色体分离　③交叉互换　④细胞质分离　⑤联会　

⑥染色体复制　⑦染色单体分离

A.②①③④⑤⑥⑦④

B.④⑥③②⑤⑦①④

C.⑥⑤①③②④⑦④

D.⑥⑤③④⑦②①③

解析　减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂。

在时间顺序上依次是减数第一次分裂：

染色体复制、联会、四分体、交叉互换、同源染色体分离和细胞质分离；减数第二次分裂：

染色单体分离和细胞质分离。

答案　C

2.减数分裂对生物的生殖、遗传和变异有着重要作用，下列相关叙述错误的是（　　）

A.减数分裂过程中染色体复制两次

B.减数分裂过程中细胞连续分裂两次

C.同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中

D.精（卵）细胞的染色体数目为体细胞的一半

解析　减数分裂过程中染色体只在减数第一次分裂前的间期复制一次，A错误；减数分裂过程中染色体复制一次但细胞连续分裂两次，B正确；在减数第一次分裂过程中同源染色体联会、形成四分体，然后发生分离，C正确；由于减数分裂过程中染色体只复制一次，但细胞连续分裂两次，所以形成的精（卵）细胞的染色体数目为体细胞的一半。

答案　A

3.人的体细胞中共有46条染色体，在四分体时期，每个细胞内同源染色体、四分体和姐妹染色单体的数目依次为（　　）

A.23对、46个、92条　　　B.23对、23个、92条

C.46对、46个、92条D.46对、23个、46条

解析　46条染色体即23对同源染色体，一对同源染色体形成一个四分体，一个四分体中含有4条染色单体。

答案　B

4.如图为某同学建构的减数分裂过程中染色体的变化模型图，其中建构正确的是（　　）

A.①③④B.②③④

C.①②④D.①②③

解析　①②建构的是减数第二次分裂后期的模型图，由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，故产生的次级性母细胞（或极体）中2条非同源染色体可能是1条来自父方、1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或母方，如图②。

③建构的是减数第一次分裂后期的模型图，④不符合同源染色体分离的情况。

答案　D

5.如图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞（　　）

A.肝细胞

B.初级卵母细胞

C.第一极体

D.卵细胞

解析　因为哺乳动物体细胞和初级卵母细胞中的染色体应该是成对的，有同源染色体，所以图示细胞不是肝细胞和初级卵母细胞；卵细胞是减数分裂产生的细胞，细胞中没有染色单体；由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，则在减数第二次分裂时期的细胞，如第一极体中就会出现大小不一、形态各异的一组非同源染色体。

答案　C

课后跟踪分层训练

（时间：

30分钟）

1.减数分裂过程中，染色体的复制及减半发生在（　　）

A.减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂的末期

B.减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂的中期

C.减数第二次分裂前的间期和后期

D.减数第一次分裂前的联会和中期

解析　减数分裂染色体复制一次，在减数第一次分裂前的间期，而染色体数目的减半是由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞引起的。

答案　A

2.下列有关四分体的叙述正确的是（　　）

A.四分体中的姐妹染色单体之间常发生交叉互换

B.一对联会的同源染色体含有四条染色单体

C.四分体是含染色单体的任意两条染色体

D.形状和大小相同的两条染色体含有四个DNA分子

解析　减数分裂过程中，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫四分体，四分体中的非姐妹染色单体间常发生交叉互换。

答案　B

3.下列关于减数分裂过程中染色体的描述，正确的是（　　）

A.第一次分裂，着丝点分裂，同源染色体不配对

B.第一次分裂，着丝点不分裂，同源染色体配对

C.第二次分裂，着丝点分裂，同源染色体配对

D.第二次分裂，着丝点不分裂，同源染色体不配对

解析　减数第一次分裂的染色体行为变化主要是进行同源染色体的联会（配对），并在分裂后期彼此分离，分别进入两个子细胞中。

这个过程中，没有发生染色体着丝点的分裂及染色体数目加倍的现象；减数第二次分裂后期发生着丝点分裂的现象，使细胞中染色体数目暂时加倍。

答案　B

4.一定是同源染色体的是（　　）

A.一条来自父方，一条来自母方的染色体

B.形态、大小基本相同的染色体

C.减数分裂过程中能够发生联会的染色体

D.只存在于减数第一次分裂时期的染色体

解析　根据同源染色体的概念，来自父方和母方的染色体不一定是同源染色体，故A项错误；形态、大小相同的染色体也不一定是同源染色体，故B项错误；同源染色体在有丝分裂和减数第一次分裂中都存在，故D项错误。

答案　C

5.对图中减数分裂过程某阶段的描述，正确的是（　　）

A.同源染色体移向两极

B.非姐妹染色单体交换结束

C.减数第二次分裂的中期

D.姐妹染色单体排列在赤道板上

解析　由图可知，同源染色体排列在赤道板上，属于减数第一次分裂中期。

非姐妹染色单体的交叉互换发生在四分体时期，故交换结束。

答案　B

6.一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体，则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是（　　）

A.4、8、8　　　　　　　　B.2、4、8

C.8、16、16D.8、0、8

解析　1个四分体含一对同源染色体，4条染色单体，4个DNA分子，则含4个四分体的动物的体细胞和精原细胞中含有8条染色体。

由精原细胞形成的初级精母细胞含8条染色体、16条染色单体、16个DNA分子。

因初级精母细胞形成2个次级精母细胞的过程中，同源染色体分离，着丝点不分裂，染色体和DNA分子数都减半，所以形成的次级精母细胞在前、中期时含4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子。

答案　A

7.在减数第一次分裂后期，父方和母方的染色体各向两极如何移动（　　）

A.父方和母方染色体在两极随机地结合

B.通常母方染色体移向一极，而父方染色体移向另一极

C.父方和母方染色体中各有一半移向一极，另一半移向另一极

D.未发生交叉互换的染色体移向一极，而发生交叉互换的染色体移向另一极

解析　在减数第一次分裂后期，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，由于一对同源染色体由1条父方染色体和1条母方染色体组成，当然这2条染色体一般形状和大小都相同。

一对同源染色体的父方染色体和母方染色体要分开，移向两极是随机的。

其余各对同源染色体也是如此，因此父方染色体和母方染色体是随机组合的。

答案　A

8.减数分裂过程中，下列哪两个过程是同时发生的（　　）

A.染色体的复制和交叉互换

B.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合

C.配子的形成和染色体数目减半

D.同源染色体的联会和非同源染色体的自由组合

解析　在减数第一次分裂后期，同时发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。

答案　B

9.人体内某一细胞正在进行减数分裂，其内有44条常染色体与2条X染色体，此细胞不可能是（　　）

①初级精母细胞　②次级精母细胞　③初级卵母细胞④卵细胞

A.①④B.①③

C.①②D.①②③

解析　人的初级精母细胞中所含染色体与其体细胞中相同，即44＋XY；次级精母细胞中为22＋X或22＋Y，但减Ⅱ后期为44＋XX或44＋YY；初级卵母细胞与其体细胞相同，即44＋XX；而卵细胞中减半，为22＋X。

答案　A

10.如图为某哺乳动物的一个器官中处于不同分裂时期的细胞图像，下列有关叙述正确的是（　　）

图1　图2图3

A.该器官为睾丸或卵巢

B.图1的名称为次级精母细胞或极体

C.图1、图2、图3三个细胞均含有同源染色体

D.图3细胞内有4条染色体、8条染色单体

解析　依据题意，图3细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，为初级精母细胞，该器官为雄性生殖器官；图1细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，细胞名称为次级精母细胞，图1中无同源染色体。

答案　D

11.如图为某高等生物细胞局部结构模式图。

下列有关说法中，正确的是（　　）

A.该生物体细胞中染色体数最多有8条

B.一般可认为，此细胞处于减数第一次分裂中期

C.该细胞中染色体数为4，核DNA分子数为7

D.因为它有中心体，所以该生物一定是动物

解析　图中染色体排列在细胞中央的赤道板上，且细胞中无同源染色体，可判断该细胞处于减数第二次分裂中期。

细胞中存在染色单体，所以染色体数为4，核DNA分子数为8。

该生物体细胞中染色体数最多为16条（有丝分裂后期）。

由题意知是高等生物，同时含中心体，则一定是动物。

答案　D

12.下列全部发生在减数第一次分裂过程中的是（　　）

A.染色体复制、染色体数目加倍

B.同源染色体分离、姐妹染色单体分离

C.联会、形成四分体、同源染色体分离

D.着丝点分裂，染色体数目减半

解析　在细胞减数分裂过程中，染色体的主要行为：

在减数第一次分裂前的间期复制；在减数第一次分裂前期联会、形成四分体，中期着丝点排列在赤道板两侧，后期同源染色体分离；在减数第二次分裂中期着丝点排列在赤道板上，后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离。

其中，DNA在减数第一次分裂前的间期复制、减数第二次分裂中期的着丝点排列在赤道板上、减数第二次分裂后期的姐妹染色单体分离都与有丝分裂相同，而联会、形成四分体、同源染色体分离、细胞中无同源染色体等，都是减数分裂所特有的，也是区分有丝分裂和减数分裂的重要依据。

答案　C

13.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

解析　图中同源染色体联会，属于减数第一次分裂前期，A错误；图示细胞一个着丝点上有两条姐妹染色单体，但染色体数没变，和体细胞中的一样，B错误；染色体1和2是同源染色体，在减数第一次分裂后期，会相互分离，进入不同的子细胞中，C正确；染色体1和3是非同源染色体，在减数第一次分裂后期，随着同源染色体的分离，非同源染色体自由组合，1可以和3或4进入同一个子细胞，D错误。

答案　C

14.图1是同一生物体内，有关细胞分裂的一组图像，图2是该生物一个细胞中的核DNA含量随细胞分裂而变化的曲线图，请据图回答下列问题。

（1）图1中含同源染色体的细胞有________，其中①细胞继续分裂可形成的细胞是__________。

（2）图1中可表示减数分裂某时期的细胞图是________。

（3）图1中的②位于图2中__________段中。

解析　根据图中染色体形态判断：

图1中的①处于有丝分裂后期，分裂得到的子细胞为体细胞，②处于减数第一次分裂中期，③处于有丝分裂中期，④处于减数第二次分裂后期。

只有减数第二次分裂的细胞不含有同源染色体。

答案　

（1）①②③　体细胞　

（2）②④　（3）CD

15.图甲表示某动物精巢内细胞分裂不同时期与核DNA分子数量变化的关系，图乙表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像（只表示出部分染色体的模式图）。

请据图分析回答下列问题。

（1）图甲中b～c、f～g阶段形成的原因是__________，i点表示__________。

（2）图乙中，A细胞内含有__________条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为__________，其细胞名称为__________。

（3）图乙中，C细胞分裂后产生的子细胞的名称为__________，F图发生在图甲中的__________阶段。

（4）图乙中发生图甲中a～e过程的图像为__________，进行的是__________分裂过程。

解析　图甲中b～c阶段和f～g阶段的加倍是DNA分子复制的结果；细胞A、B、C、D、E、F所对应的图甲中的曲线段分别是g～h、c～d、i～j、g～h、c～d、i～j。

答案