减数分裂和受精作用导学案答案.docx

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减数分裂和受精作用导学案答案

基础自查

一、1.概念：

进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

2.特点：

在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

3.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。

4.场所：

高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。

其中人与其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。

二、精子的形成过程

1.

（1）①染色体复制，每条染色体含两条姐妹染色单体。

②一个精原细胞

一个初级精母细胞。

（2）①

前期：

联会，同源染色体两两配对的现象。

四分体：

联会后的每对同源染色体含四条染色单体。

交叉互换：

同源染色体的非姐妹染色单体之间发生。

中期：

每对同源染色体排列在赤道板上。

后期：

同源染色体彼此分离，并移向细胞两极。

末期：

移到两极的染色体随细胞的分裂被分开，每个子细胞中的染色体数目是原来母细胞的一半。

②一个初级精母细胞

两个次级精母细胞。

（3）①前期：

非同源染色体散乱排列，无同源染色体，有姐妹染色单体。

中期：

非同源染色体的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，分别移向两极。

末期：

核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质。

②两个次级精母细胞

四个精细胞

（4）四个精细胞变形成为四个精子。

三、卵细胞的形成过程

1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体（3个极体退化消失）。

四、受精作用

1．概念：

卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2．实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

3．结果：

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。

4．意义：

（1）有利于生物在自然选择中进化。

（2）就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

5．有性生殖后代多样性原因

（1）配子的多样性：

减Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。

（2）受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。

课堂深化探究

一、减数分裂过程分析与比较

1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较

名称

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

着丝点

不分裂

分裂

染色体

2n―→n，减半

n―→2n―→n，不减半

DNA

4n―→2n，减半

2n―→n，再减半

染色体主要行为

同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合

染色单体分开

同源染色体

有

无

2．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线

二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系

1．减数分裂和受精作用的意义

（1）原因：

①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。

②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。

（2）原因：

减数分裂使生殖细胞（配子）中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。

其染色体的变化关系可表示如下（设生物体细胞的染色体数为2n）。

2．减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离（分离定律的基础），非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合（自由组合定律的基础）。

3．减数分裂与可遗传的变异的关系

（1）减Ⅰ间期DNA复制时。

（2）

染减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。

（可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。

三．有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析

（一）

减数分裂

有丝分裂

不

同

点

分裂的细胞

原始生殖细胞

体细胞或原始生殖细胞

细胞分裂次数

两次

一次

同源染色体的行为

①联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换

②同源染色体分离

存在同源染色体，但不联会，无交叉互换现象

非同源染色体的行为

自由组合

不出现自由组合

子细胞染色体数目

减半

不变

子细胞的名称和数目

4个精细胞或1个卵细胞和3个极体

2个体细胞

相

同

点

①染色体都只复制一次②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象

（二）

1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较）

有丝分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

同源染色体的行为特点不同；有无同源染色体

同源染色体的行为特点不同；

有无同源染色体

①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；①中有同源染色体，③中无同源染色体；

②中有染色单体，①③中无染色单体

四．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1．蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子减数第一次分裂和减数第二次分裂。

细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。

2．

（1）雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。

（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。

3．

（1）解离―→漂洗―→染色―→压片。

对应训练

1.【答案】D

【解析】人的小肠、家兔胚胎及绵羊的肝脏，这些组织或器官的细胞所进行的细胞分裂方式都是有丝分裂，不可能出现细胞内的染色体数目是体细胞的一半的时期，而牛的卵巢内，一部分卵原细胞进行减数分裂，在减数第二次分裂的前期、中期及分裂结束后新形成的卵细胞、第二极体的染色体数目都是体细胞的一半。

故D选项符合题意。

2.【答案】D

【解析】初级卵母细胞中染色体含量为2n，DNA含量为4n，次级卵母细胞中前期、中期染色体数为n，减数第二次分裂后期染色体数为2n，DNA数为2n，所以初级卵母细胞和次级卵母细胞的后期染色体数目相等，而DNA含量一定不同。

故D选项符合题意。

3.【答案】C

【解析】甲图表示细胞有丝分裂中期的图像，乙图表示减数第一次分裂中期的图像，丙图表示次级卵母细胞减数第二次分裂后期的图像。

丙图中正在发生两条姐妹染色单体的分开过程，此时没有同源染色体。

这三个图像所表示的细胞可能同时出现在卵巢中，甲图表示卵原细胞的分裂增殖；乙图表示初级卵母细胞，丙图是次级卵母细胞，其判断依据是细胞质不均等分裂，所以其子细胞不可能是精细胞。

4.【答案】

（1）BC（答AC也对）

（2）AD（3）着丝点分裂，姐妹染色单体分离（4）CDBC和CD（答BD也对）（5）DFG

【解析】AB段，处在间期，此时DNA还没有开始复制，BC段DNA进行复制，CD段进行减数第一次分裂，DE段是减数第二次分裂的前期和中期，EF段是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，FG段是减数第二次分裂后期。

DNA解旋发生在间期BC（或AC）段。

同源染色体存在于间期、减数第一次分裂的前期、中期和后期，即AD段。

等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期，即CD段。

导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的原因有基因突变和交叉互换，基因突变发生于间期，而交叉互换发生于减数第一次分裂前期。

减数第一次分裂完成后，单个细胞中可能就不含Y染色体。

单个细胞中可能含两个Y染色体的时期为减数第二次分裂后期，即FG段。

5.【答案】

（1）6―→12―→6―→3

（2）第一极体0、0常染色体和X染色体（3）同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合（4）8～9（5）如图

错

【解析】

（1）图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化，据此分析可确定DNA数目变化规律为6―→12―→6―→3。

（2）图甲细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，因此该细胞为第一极体，该细胞内无同源染色体及等位基因。

1号和4号染色体由同一条染色体复制而来，若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别为常染色体和X染色体。

（3）孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合来实现的。

（4）同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图乙中（5～6）时期，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，即（8～9）时期。

实验探究

【答案】

（1）（小鼠）睾丸

（2）①解离固定液②醋酸洋红染液③压片（只要有压片的操作均可）（3）①次级精母细胞、精细胞、精原细胞②缺失

【解析】主要考查观察细胞分裂的实验过程，以及染色体结构变异的区分方法。

观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取睾丸。

制片过程为“解离―→漂洗―→染色―→压片”。

精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。

A1正常，则A2为缺失，若A2正常，则A1为重复。

限时训练

1、【答案】C

【解析】同源染色体是指大小、形状一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。

在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对，叫做联会。

因此C项是正确的。

一条，染色．体复制后形成的是两条姐妹染色单体，着丝点一分为二后，形成相同的染色体。

2、【答案】B

【解析】四分体是指在减数第一次分裂时联会的1对同源染色体。

一个四分体包含了1对同源染色体、2条染色体、4条染色单体，那么，4个四分体就会有4对同源染色体、8条染色体、16条染色单体。

减数第一次分裂产生的次级精母细胞染色体数目减半，故在减数第二次分裂中期，一个次级精母次级精母细胞中的染色体数是4条，染色单体数是8条。

3、【答案】C

【解析】有丝分裂的间期进行DNA分子的复制，但无着丝点的分裂，染色体数目不加倍，故A错；有丝分裂后期染色体数目因着丝点分裂而加倍，但无DNA的复制，DNA分子数目不变，故B错；减数第一次分裂后，细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半，故C对；减数第二次分裂的后期由于染色体的着丝点分裂而使染色体数目加倍，但DNA数目不变。

4、【答案】C

【解析】减数分裂过程的四个时期中，染色体、染色单体、核DNA的数量有明显的变化。

该题中的题眼是“细胞膜开始缢缩”，可判断该细胞处于分裂后期（A、D项错），再由“细胞内含10条染色体、10个DNA分子”，可判断出不含染色单体，因此不会是B项（基因的自由组合发生于减数第一次分裂的后期，存在染色单体）。

6．【答案】A

【解析】[染色体没有复制时，染色体与DNA之比为1∶1，无染色单体（甲）；染色体复制后，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2（乙），丙表示减数第二次分裂，丁表示生殖细胞中染色体∶DNA＝1∶1，无染色单体。

由此得出b为DNA数，c为染色体数，d为染色单体数。

]

解题技巧聚焦坐标直方图

（1）概述：

直方图是建立在数据表格的基础上，把信息进一步转化，并根据每一组所分布的数据以柱的高度来表示。

与高中生物相关的直方图包括：

细胞和种子内物质的相对含量、细胞分裂中染色体、DNA和染色单体的数量、生态系统中的能量和生物量以及实验数据处理等。

（2）解题方法：

①看清横纵坐标，理解直方图所代表的量的大小和含义，然后结合生物学原理进行推理；②找到柱状图中的最值（如第2题中d最小值为0，则为染色单体，这是个很关键的突破口）；③分析图中各数量不同的可能原因，分析横纵坐标之间的关系。

（3）图例分析（减数分裂过程中的细胞图像，坐标直方图和坐标曲线图的关系）

7．【答案】D

【解析】人体体细胞含有46条染色体，染色体复制后最多有92条染色单体；减数分裂间期发生基因突变或四分体时期发生交叉互换都可能使姐妹染色单体携带的遗传信息不同；染色单体的交叉互换发生在四分体时期，在同源染色体分离之前；正常情况下，一个精原细胞产生4个精子，两两相同。

8．【答案】ABD

【解析】受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减Ⅰ分裂过程中。

9．【答案】A

【解析】进行受精作用时，精子只是头部进入卵细胞，因此受精卵中的细胞质主要来自卵细胞；受精卵中的染色体一半来自精核（精子），一半来自卵核（卵细胞）；精子和卵细胞是减数分裂的产物，一方面本题未提亲本的染色体数目；另一方面，如按常规二倍体处理，受精卵中的染色体数应为2N。

受精卵中的遗传物质包括细胞核中染色体上的DNA和细胞质中线粒体、叶绿体中的DNA，但其遗传物质主要是染色体上的DNA。

10．【答案】BCD

【解析】受精过程是指精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。

11．【答案】

（1）A

（2）850%（3）4基因突变或染色单体交叉互换（4）乙

【解析】

（1）若图Ⅰ中的2和6表示两个Y染色体，说明该细胞为雄性动物的细胞。

由该细胞所处的时期来看为有丝分裂的后期，体细胞或精原细胞进行有丝分裂。

（2）从图中细胞所处的时期及所含的染色体数可以确定正常体细胞中有4条染色体，有丝分裂的后期有8条染色体。

DNA的复制是半保留复制，而精子中只有两条染色体，其中的一条带有标记。

（3）图Ⅱ中有4个染色单体，两条染色体。

如①上某位点有基因B，②上相应位点的基因是b，发生这种变化可能有两种情况即染色单体间的交叉互换及基因突变。

（4）图Ⅱ所示的细胞为减数第二次分裂中期的细胞，无同源染色体，但细胞中每条染色体上都有两条染色单体，故染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中的乙来表示。

解题技巧多图综合题的解答策略

（1）审题：

从试题所给的文字中找到相关信息，排除无关信息。

（2）析图：

先从每个图形入手，分析图中所表达的生物学信息及其数量关系，再把图形与图形放在一起比较，分析、推理、找到两者之间的联系及区别。

（3）回归教材：

在收集相关信息后，联系相关教材知识，利用原有知识，结合所获得的相关信息进行分析、推理、归纳。

（4）定答案：

用简洁的生物学术语表述出来。

12【答案】

（1）DNA复制（或染色体复制）间着丝点分裂，姐妹染色单体分离。

（2）乙、丙甲

（3）81∶2减数第一次后次级卵母细胞和第一极体。

【解析】从图1的纵坐标的含义可知，曲线变化是每条染色体的DNA含量变化，不是细胞中总的DNA含量变化。

在细胞分裂间期，完成DNA复制，一直到着丝点分裂之前，每条染色体都包含2个DNA分子，此段时间内染色体∶DNA＝1∶2；在着丝点分裂后，染色体∶DNA＝1∶1。

就甲、乙、丙三图分析，乙和丙每条染色体包含2个DNA分子，属于图1中BC段；甲图着丝点分裂，每条染色体包含1个DNA分子，属于图1中DE段。

乙图因同源染色体分开，可判定为减数第一次分裂后期，细胞质不均等分裂可确定为初级卵母细胞，其产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。

高考真题体验

1.【答案】C

【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；一个着丝点上有两条DNA分子，但染色体数目没变，和体细胞中的数目一样，B错误；染色体1和2是同源染色体，在减一后期，会相互分离，进入不同子细胞，C正确；1和3是非同源染色体，在减一后期，会发生自由组合，1可以和3或4进入同一个子细胞，D错误。

【试题评价】此题考查识图能力，及对减数分裂过程的各个阶段的特点掌握程度，难度适中。

2.【答案】A

【解析】高倍镜镜头较长，换用时应从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A正确；本实验要用高倍镜观察，视野应适当调暗，但原因不是材料少，性母细胞少，B错误；观察染色体不同层面的精细结构时，使用的是高倍镜，应用细准焦螺旋调节焦距，C错误；放大倍数越大，看到细胞数目越少，D错误。

【试题评价】此题重点考查显微镜的使用及注意事项，难度不大。

3.【答案】C

【解析】据图可知，初级卵母细胞形成次级精母细胞的过程需要促性腺激素的调节，A项正确；细胞III为次级卵母细胞，减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B项正确；II、III和IV分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为:

2N、2N、4N，染色体数不同，C项错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。

【试题评价】本题综合考查卵细胞的形成过程和考生理解识图能力，涉及基因工程、细胞分裂过程中染色体数目变化等相关内容，难度不大，较易得分。

4【答案】A

【解析】该生物体细胞中染色体数为6，染色体在减数第一次分裂前的间期复制，在正常情况下，经过减数第一次分裂，染色体数减少一半，在减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体成为子染色体，此时染色体数应为6条，而实际为8条，说明减数第一次分裂后，染色体比实际多了一条，只能说明有一对同源染色体没有分开，所以A正确

5【答案】

（1）2；8

（2）XrY；Y（注：

两空顺序可以颠倒）；XRXr、XRXrY

（3）3︰1；1/18

实验步骤：

M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型结果预测：

I.子代出现红眼（雌）果蝇;II.子代表现型全是白眼III.没有子代

【解析】

（1）正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。

减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。

减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两级，染色体数目减半，因此减数第二次分裂前中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍变为8条。

基因型为XｒXｒY的个体最多能产生Xｒ、XｒY、XｒXｒ、Y四种类型的配子。

该果蝇与基因型为XＲY的个体杂交，子代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇（XＲY）产生的含XＲ的配子，该配子与白眼雌果蝇产生的四种配子结合，产生后代的基因型为XＲXｒ、　XＲXｒY、XＲXｒXｒ、XＲY，其中，XＲXｒ为雌性个体，XＲY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XＲXｒY为雌性个体，XＲXｒXｒ不育，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XＲXｒ、XＲXｒY。

黑身白眼雌果蝇（aaXｒXｒ）与灰身红眼雄果蝇（AAXＲY）杂交，子一代基因型为AaXＲXｒ、AaXｒY，子二代中灰身红眼果蝇所占比例为3/4（A_）×1/2（XＲXｒ、XＲY）=3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4（aa）×1/2（XｒXｒ、XｒY）=1/8，故两者比例为3:

1。

从子二代灰身红眼雌果蝇（A_XＲXｒ）和灰身白眼雄果蝇（A_XｒY）中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇（aa）的概率为2/3（Aa）×2/3（Aa）=1/9aa；出现白眼的概率为1/2（XｒXｒ、XｒY），因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18.

本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果。

分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。

因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇（XrXr）杂交，统计子代果蝇的眼色。

第一种情况，XRY与XrXr杂交，若子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则为环境一起的表型改变；第二种情况，XRY与XrXr杂交，若子代全部是白眼，则为基因突变一起表型改变；第三种情况，，XRY与XbXb杂交，若没有子代产生（XbO不育），则为减数分裂是Ｘ染色体没有分离。

6【答案】C

【解析】受精卵发育成原肠胚的过程，也是细胞分化的过程，细胞分化是基因选择性表达的结果。

受精卵发育的过程中细胞进行有丝分裂，因而有DNA的半保留复制和姐妹染色单体的分开。

同源染色体的分离出现在减数分裂。

7【答案】A

【解析】分析图示可知：

Ⅰ为精原细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减Ⅰ前期、后期可发生基因自由组合。

Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞，①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA，Ⅰ～Ⅳ中，④DNA的数量比是2∶4∶2∶1，故A正确。

8【答案】A

【解析】由图示可知，细胞中无同源染色体，处于减Ⅱ中期，此细胞为次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体，故A错误；由体细胞基因型为AABb知，细胞中的a是由A突变产生的；该细胞完成减Ⅱ后，形成AB和aB两个子细胞，可能是两种精子或一种卵细胞和一种极体或两种极体；二倍体细胞有丝分裂后期含有四个染色体组。

9【答案】ABC

【解析】本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。

人精子形成过程中，经过减数分裂，在减数第一次分裂过程中，染色体经过复制，染色单体可达到92条，A项正确；姐妹染色单体可发生交叉互换，带着遗传信息可能不同，B项正确；姐妹染色单体可发生交叉互换发生在四分体时期，即同源染色体分开前，C项正确；一个精原细胞产生两种类型4个精子，D项错误。

10【答案】B

【解析】本题考查有关细胞分裂相关知识。

C1、C2是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1和C2的遗传信息相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体分离，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同，且XY两条性染色体上的基因不同。

答案B正确。

11【答案】A

【解析】依据题干中提供的信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；“不含性染色体”有两种可能：

一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妺染色单体分离后移向同一极，故③正确。

12【答案】ACD