学年高中生物第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用卵细胞的形成过程和受精作用学案.docx
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学年高中生物第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用卵细胞的形成过程和受精作用学案
第2课时 卵细胞的形成过程和受精作用
1.卵细胞的形成场所是卵巢。
2．卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。
3．1个精原细胞能产生4个精子，而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。
4．导致配子中染色体组合多样性的原因：
①同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；②同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。
5．受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
6．减数分裂和受精作用维持生物体细胞中染色体数目的恒定。
卵细胞的形成过程
[自读教材·夯基础]
1．形成场所和细胞名称的变化
（1）形成场所：
卵巢。
（2）细胞名称的变化：
2．与精子形成过程的比较[判断]
（1）初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的。
（×）
（2）1个卵原细胞只形成1个卵细胞。
（√）
（3）卵细胞和精子的形成过程都需要变形。
（×）
1．胚胎发育早期分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。
请据此分析卵细胞形成过程中，细胞不均等分裂的意义是什么。
提示：
形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。
2．一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂分别能产生几种精子和卵细胞？
提示：
2种精子，1种卵细胞。
[跟随名师·解疑难]
1．精子和卵细胞分裂图像的辨析
（1）减数第一次分裂后期：
（2）减数第二次分裂后期：
2．有丝分裂与减数分裂图像的辨析
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前
期
①与②的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
中
期
①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
后
期
①与②比较：
①中染色单体分离，②中同源染色体分离；①与③比较：
①中有同源染色体，③中无同源染色体；②与①③比较：
②中有染色单体，①③中无染色单体
配子的多样性与受精作用
[自读教材·夯基础]
1．配子中染色体组合的多样性的原因
（1）同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
（2）同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。
2．受精作用[判断]
（1）受精时，精子全部进入卵细胞中。
（×）
（2）受精时，可发生多个精子与一个卵细胞结合的现象。
（×）
（3）受精作用完成的标志是精子细胞核与卵细胞的细胞核相互融合。
（√）
（4）受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。
（√）
1．结合细胞膜的有关知识分析，精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的哪种成分有关？
精子和卵细胞相互融合的过程体现了膜的什么特性？
提示：
精、卵细胞的相互识别与细胞膜表面的糖蛋白有关。
二者相互融合体现了膜的流动性。
2．受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？
试分析原因。
提示：
不是。
受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；但细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
[跟随名师·解疑难]
减数分裂产生子细胞的种类和数目
分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
（1）若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数。
（2）若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种（两两相同）精细胞。
如染色体组成为YyRr的个体产生配子情况：
项目
可能产生配
子的种类
实际能产生配子的种类
一个精原细胞
4种
2种（YR、yr或Yr、yR）
一个雄性个体
4种
4种（YR、yr、Yr、yR）
一个卵原细胞
4种
1种（YR或yr或
Yr或yR）
一个雌性个体
4种
4种（YR、yr、Yr、yR）
细胞分裂图像的识别
[例1] 下面为高等动物的细胞分裂示意图，相关叙述正确的是（ ）
A．甲一定为次级精母细胞
B．乙一定为初级精母细胞
C．丙为次级卵母细胞或极体
D．丙中的M、m所在的染色体为一对同源染色体
[思路点拨]
[解析] 甲还可以表示第一极体；乙表示减数第一次分裂后期，该细胞均等分裂，一定是初级精母细胞；丙表示减数第二次分裂，该细胞不均等分裂，一定是次级卵母细胞；丙中的M、m所在的染色体来源于同一条染色体，不是同源染色体。
[答案] B
规律方法
鉴别细胞分裂图像的常用方法
（1）前期的鉴别：
（2）中期的鉴别：
（3）后期的鉴别：
1．下图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列哪种细胞（ ）
A．肝细胞 B．初级卵母细胞
C．第一极体D．卵细胞
解析：
选C 图中细胞中有5条染色体，且无同源染色体，应是处于减数第二次分裂时期的细胞，所给选项中只有第一极体是处于减数第二次分裂时期的细胞。
配子染色体组成的多样性
[例2] 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．①② B．①④
C．①③D．②④
[思路点拨]
[解析] 减数第一次分裂的特点：
同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：
次级精母细胞内由同一着丝点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，①图与图甲的染色体组成互补，③图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出①③与图甲精细胞来自同一个精原细胞。
[答案] C
规律方法
根据染色体组成判断配子来源的方法
（1）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。
简记为“同为同一‘次’”。
（2）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。
简记为“补为同一‘初’”。
（3）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。
简记为“同、补同一体”。
2．从某动物的睾丸中取出的两个精细胞，其染色体组成如下图所示。
如果不考虑染色体交叉互换，关于这两个精细胞来源的猜测，错误的是（ ）
A．可能来自一个精原细胞
B．可能来自一个初级精母细胞
C．可能来自两个初级精母细胞
D．可能来自一个次级精母细胞
解析：
选D 由于两图中染色体恰好“互补”，因此它们不可能来自同一个次级精母细胞。
1．观察减数分裂。
2．探究配子中染色体组成多样性的原因。
典例剖析
某生物小组要验证小鼠形成精子的器官中有三种分裂中期的细胞，请帮助他们选择合适的材料和试剂，完成实验。
供选材料及用具：
小鼠的肝脏、睾丸、肾脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、健那绿染液、解离固定液。
（1）选材：
用________作实验材料。
（2）制片：
①取少量组织低渗处理后，放在____________中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。
③一定时间后加盖玻片，________。
（3）观察结果：
用显微镜观察时，能够观察到____种不同特征的分裂中期细胞。
若它们正常分裂，产生的子细胞是______________________________。
[解析]
（1）小鼠形成精子的器官是睾丸，睾丸内的精原细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂。
（2）制片时应遵循解离固定→漂洗→染色→制片的步骤。
选择染色剂时应注意醋酸洋红液可将细胞内的染色体染成红色，便于观察；而苏丹Ⅲ染液是鉴定脂肪的，健那绿染液是染线粒体的。
（3）在显微镜下可以观察到处于有丝分裂中期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期的三种细胞，产生的子细胞分别是精原细胞、次级精母细胞和精细胞。
[答案]
（1）小鼠睾丸
（2）①解离固定液 ②醋酸洋红液 ③压片
（3）三 精原细胞、次级精母细胞、精细胞
归纳拓展
（1）因为精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可观察到染色体数为2n、4n和n的细胞。
（2）由于观察的是固定装片，细胞已死亡，因此不能看到细胞分裂的连续过程。
[随堂基础巩固]
1．动物卵细胞不同于精子形成过程的特点是（ ）
①次级卵母细胞在减数第二次分裂后期染色体数目暂时加倍 ②一个卵原细胞经过分裂最终只形成一个卵细胞 ③一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞 ④卵细胞不经过变形阶段
⑤一个初级卵母细胞分裂形成的两个细胞大小不等 ⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞中的一半
A．②④⑤B．①③⑤
C．②③⑥D．①④⑥
解析：
选A 卵细胞和精子形成过程的不同在于：
一个精原细胞最终可形成四个精子，而一个卵原细胞经过分裂最终只形成一个卵细胞，②正确；分裂结束时精细胞需经过变形阶段，而卵细胞不需要，④正确；初级精母细胞分裂形成的两个子细胞大小相同，而初级卵母细胞分裂形成的两个细胞大小不等，⑤正确。
2．正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为（ ）
A．1 B．2
C．3D．4
解析：
选B 在减数分裂的过程中，初级卵母细胞含有两条X染色体，次级卵母细胞含有1条或2条X染色体，卵细胞含有1条X染色体，所以减数分裂过程中一个细胞中含有的X染色体条数最多为2条。
3.右图是某二倍体生物的细胞分裂模式图。
以下说法错误的是（ ）
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．该细胞含两个染色体组，不含同源染色体
C．该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞
D．该细胞分裂形成的子细胞不一定是两个精细胞
解析：
选C 该细胞分裂图中不存在同源染色体，也不存在姐妹染色单体，每一极都有一个染色体组，故该细胞处于减数第二次分裂后期；细胞质进行的是均等分裂，则该细胞可能是次级精母细胞或第一极体。
4．下列关于受精作用的叙述，错误的是（ ）
A．受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
B．一旦卵细胞与一个精子结合后，卵细胞膜便会发生变化，以阻止其他精子再进入
C．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵中的DNA也同样是一半来自父方，一半来自母方
D．受精前的卵细胞代谢较慢，受精后的卵细胞十分活跃
解析：
选C 受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，但受精卵中的DNA不是一半来自父方，一半来自母方，因为细胞质中的DNA几乎全部来自于母方。
5．下列不属于减数分裂和受精作用的意义的是（ ）
A．有利于生物的生存和进化
B．维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
C．能够基本保持亲本的一切遗传性状
D．对于生物的遗传和变异具有十分重要的意义
解析：
选C 由于减数分裂时，同源染色体分离同时非同源染色体自由组合及四分体时期的非姐妹染色单体的交叉互换，产生基因重组，大大提高了变异的频率，不能基本保持亲本的一切遗传性状。
6．下图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞。
请据图回答下列问题：
（1）甲图表示____________细胞处于____________期，有______条染色单体，分裂后产生的子细胞名称是__________________________________。
（2）乙图表示________期细胞，有________对同源染色体，产生的子细胞内有________条染色体，细胞名称是________________。
解析：
三幅图均显示，染色体平均分布在细胞两极并且细胞正在伸长，可以判定它们均处于分裂后期。
（1）甲图中发生细胞质不均等分配，且包含同源染色体，可以确定细胞处于减数第一次分裂后期，细胞名称是初级卵母细胞，其产生的细胞中体积小的为极体，体积大的为次级卵母细胞。
（2）乙图中着丝点分裂，且细胞的两极均有成对的同源染色体，可确定是体细胞有丝分裂后期图像。
（3）丙图中染色体比乙图减少一半，且无姐妹染色单体，细胞质均等分配，又由甲图可知该动物为雌性个体，所以丙图为减数第一次分裂形成的极体处于减数第二次分裂后期的图像。
（4）图见答案。
答案：
（1）初级卵母 减数第一次分裂后 8
第一极体和次级卵母细胞
（2）有丝分裂后 4 4 体细胞
（3）减数第二次分裂后 第一极体
（4）如右图所示
[课时跟踪检测]
（满分50分 时间25分钟）
一、选择题（每小题4分，共32分）
1．下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是（ ）
A．可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象
D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
解析：
选D 只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；桃花的雄蕊比雌蕊多，故用雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象。
减数分裂过程中有同源染色体联会现象。
洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。
2．显微镜下观察到果蝇（2n＝8）的一个细胞中染色体已分成两组，每组4条。
那么，可以肯定每组染色体中（ ）
A．有4个DNA分子 B．有8条染色单体
C．没有非同源染色体D．没有同源染色体
解析：
选D 若观察到果蝇（2n＝8）正在分裂的一个细胞中染色体已分成两组，每组4条，表明每组染色体没有同源染色体；此时细胞可能处于减Ⅰ分裂后期或减Ⅱ分裂后期，若处于减Ⅰ分裂后期，每组含8条染色单体和8个DNA分子，若处于减Ⅱ分裂后期，每组含4条染色体和4个DNA分子。
3.右图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况。
该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是①③，则卵细胞中染色体组成是（ ）
A．②④ B．①③
C．①③或②④D．①④或②③
解析：
选C 这个极体可能是与卵细胞同时产生的，此时卵细胞的染色体组成与这个极体的染色体组成相同，为①③；也可能是与另一个极体同时产生的，此时卵细胞染色体组成为②④。
4．甲、乙两图是不同染色体行为变化的排布示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．两图都处于中期，甲图为有丝分裂，乙图为减数第二次分裂
B．甲种方式姐妹染色单体分开，使子细胞都含有P1、P2、M1、M2
C．乙种方式P1和M1分离、P2和M2分离
D．两种染色体的不同排布方式，有利于遗传物质均分到两个子细胞中
解析：
选A 据图可知，甲和乙中的P1和M1、P2和M2大小、形态相同，分别是一对同源染色体。
再分析染色体的行为变化可知，甲图中染色体的着丝点排列在赤道板上，乙图中的同源染色体排列在赤道板上，所以甲为有丝分裂中期，乙为减数第一次分裂中期。
5．在某哺乳动物（体细胞染色体数＝24）的睾丸中，细胞甲和细胞乙的染色体、染色单体、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。
下列关于细胞甲和细胞乙的分裂方式判断正确的是（ ）
A．细胞甲、乙可能都在进行减数分裂
B．细胞甲、乙可能都在进行有丝分裂
C．细胞甲不可能进行减数分裂，细胞乙可能进行有丝分裂
D．细胞甲不可能进行有丝分裂，细胞乙可能进行减数分裂
解析：
选A 该哺乳动物体细胞染色体数目为24条，细胞甲中染色体、染色单体、核DNA数量依次为24、48、48，可以推测细胞甲可能处于有丝分裂或减数第一次分裂过程中；细胞乙中染色体、染色单体、核DNA数量依次为12、24、24，可以推测细胞乙处于减数第二次分裂过程中。
6.右图表示正在进行分裂的某二倍体生物细胞，下列说法正确的是（ ）
A．此细胞为次级精母细胞
B．此细胞含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0条
C．此细胞正在进行等位基因分离、非等位基因自由组合
D．此细胞产生的子细胞中仅1个具有生殖功能
解析：
选D 此细胞为次级卵母细胞，不含同源染色体，着丝点已分裂，此细胞分裂将产生一个卵细胞和一个极体。
7.右图表示高等动物细胞（2N）在分裂过程中某一时期的染色体（a）、染色单体（b）、DNA（c）三者之间的数量关系。
此时细胞内不可能发生（ ）
A．染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，四分体内非姐妹染色单体交叉互换
D．无同源染色体联会，染色体着丝点排列在赤道板上
解析：
选B 图示表明此时细胞内的每条染色体都是由两条姐妹染色单体通过着丝点结合在一起组成的。
对于染色体数目为2N的高等动物细胞而言，如果存在于细胞中某一极的染色体数为2N，则此时染色体的着丝点已经分裂，姐妹染色单体已经分开，不可能存在图示的数量关系。
8．下面是某一高等动物体内细胞分裂的示意图，曲线图分别表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化及一个细胞中染色体组的变化。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．bc段和hj段可能对应于同一细胞分裂图
B．乙图可对应于de段和hj段
C．甲、乙两图可同时出现在睾丸中
D．基因重组的过程可发生在bc段和jk段
解析：
选C 第一个曲线图是动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化图，bc段可表示有丝分裂前期和中期，也可表示减Ⅰ全过程及减Ⅱ前期和中期，第二个曲线图表示一个细胞中染色体组的变化曲线，hj段表示有丝分裂后期，故bc段和hj段不可能对应同一细胞分裂图。
乙图为减数第二次分裂后期细胞图，不存在同源染色体，不会对应hj段。
甲图为有丝分裂中期细胞图，乙图为减数第二次分裂后期细胞图；雄性动物睾丸中细胞既可进行有丝分裂，也能进行减数分裂。
基因重组可能发生在减Ⅰ后期（非同源染色体自由组合），也可能发生在减Ⅰ前期（交叉互换），jk段表示有丝分裂，故基因重组不可能发生在jk段。
二、非选择题（共18分）
9．研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体），图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。
请回答下列问题：
（1）图1中细胞分裂的方式和时期是______________，它属于图2中类型________的细胞。
（2）若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________________。
（3）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是________。
（4）在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。
（5）着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有________（用图中字母表述）。
解析：
（1）图1中细胞发生了着丝点分裂，且含有同源染色体，故细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期，细胞中染色体数和核DNA数均为4n，因此它属于图2中类型a的细胞。
（2）若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，则其可能为处于减数第二次分裂后期的细胞，该细胞的名称是次级精母细胞。
（3）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂着丝点分裂之前，e处于减数第二次分裂结束时，那么三者出现的先后顺序是b、d、e。
（4）在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型为a和b，c可能表示未复制的体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞，不一定含有同源染色体，d是处于减数第二次分裂着丝点分裂前的细胞，e是减数第二次分裂结束后的细胞，d、e肯定不含同源染色体。
（5）b类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数不变，形成a类型的细胞。
d类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数目不变，形成c类型的细胞。
答案：
（1）有丝分裂后期 a
（2）次级精母细胞 （3）b、d、e （4）a、b （5）b→a；d→c
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