新高中生物第2章第1节减数分裂和受精作用课时作业3新人教版必修2.docx
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新高中生物第2章第1节减数分裂和受精作用课时作业3新人教版必修2
第1节减数分裂和受精作用
【目标导航】 1.学会使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
2.结合图示，阐明配子多样性的原因。
3.概述受精作用的过程和意义。
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片（阅读P21）
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
（1）低倍镜观察装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
（2）依次在低倍镜下找到减数第一次分裂和减数第二次分裂的中期和后期细胞。
（3）然后在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
（4）绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
二、受精作用（阅读P23－25）
1．配子中染色体组合的多样性
（1）减数第一次分裂后期
同源杂色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
（2）减数第一次分裂前期
同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体容易发生交叉互换。
2．受精作用
（1）定义
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
（2）过程
精子入卵：
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
↓
卵细胞反应：
细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子
再进入
↓
精卵融合：
精子细胞核与卵细胞的细胞核融合，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，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
（4）意义
①子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
②对于维持每种生物（有性生殖的生物）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具有重要意义。
判断正误：
（1）在减数分裂过程中，先进行同源染色体的分离，再进行非同源染色体的自由组合。
（ ）
（2）配子的多样性除了与非同源染色体的自由组合有关外，还与四分体中的非姐妹染色单体交叉互换有关。
（ ）
（3）受精作用的实质是细胞核的融合。
（ ）
（4）受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
（ ）
（5）受精卵细胞核中染色体一半来自父方，一半来自母方。
（ ）
（6）受精卵细胞质中DNA几乎全部来自母方。
（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）√
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片及细胞分裂图像的判定
1．观察减数分裂实验材料的选择
一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官——被子植物的花药和动物的睾丸（精巢）。
另外，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，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，特别是减Ⅱ分裂图像，一般不选择雌性个体。
2．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：
观察减数分裂实验不选择雌性个体的原因？
答案
（1）卵细胞产生数量少。
（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞。
1．甲、乙、丙三图分别表示某个生物的三个正在进行分裂的细胞。
请根据图示填写表格：
项目
甲
乙
丙
所处时期
细胞名称
【问题导析】
（1）三图均处于细胞分裂的后期，其中乙、丙细胞内不含有染色体，是着丝点分裂，甲细胞内含有染色单体，是同源染色体分离，而着丝点没分裂。
（2）甲、乙、丙细胞含有同源染色体的是甲、乙。
答案
项目
甲
乙
丙
所处时期
减数第一次分裂后期
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
细胞名称
初级精母细胞
体细胞
次级精母细胞
【一题多变】
用柱形图表示甲、乙、丙三图中染色体、染色单体和DNA分子的数目。
答案
二、配子多样性的两大成因
1．同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为自由组合——组合类型为2n（n为同源染色体“对”数）种，如下图中原始生殖细胞含1与2、3与4两对同源染色体，减数分裂过程中随1与2、3与4分离，1与3（或4）、2与4（或3）将发生自由组合，从而导致配子多样化。
2．同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，从而导致配子多样化。
分析无交叉互换时产生配子的种类。
如图为含有一对同源染色体的性原细胞，试分析：
①若图为精原细胞，则形成精子的种类是：
______。
②若图为卵原细胞，则形成卵细胞的种类是：
______。
答案 ①2种，即A和a ②1种，即A或a
2．
（1）一雄性动物，其体细胞有n对同源染色体。
在不进行交叉互换的情况下，此生物体可产生精原细胞的种类、次级精母细胞的种类以及精子的种类是（ ）
A．1、2n、2n B．2、2n、2n C．2n、2n、2n D．2n、4、4
（2）上述动物的一个精原细胞经减数分裂可产生几个几种精细胞（不考虑交叉互换）（ ）
A．4,4B．2n,4C．4,2D．2n,2n
【问题导析】
（1）精原细胞与一般的体细胞一样，无论是染色体组成或基因型都与体细胞的相同。
（2）由于一雄性动物体内有很多精原细胞，所以一个雄性个体如果有n对同源染色体，则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，形成的次级精母细胞种类和精子的种类都是2n。
（3）一个精原细胞无论有几对同源染色体，如果没有发生交叉互换，只能形成四个精细胞，且精细胞的类型只有两种。
答案
（1）A
（2）C
【一题多变】
1．如果将
（1）题中的“雄性动物”改成“雌性动物”，则卵原细胞、次级卵母细胞及卵细胞的种类分别是多少？
答案 1、2n、2n。
2．上述雌性动物的一个卵原细胞可产生几个几种卵细胞？
答案 1、1。
三、受精作用
1．受精作用的图像分析
（1）卵细胞中的A、B染色体都是白色的，而精子中a、b染色体都是黑色的，同一颜色的染色体表示来自父方或母方中的同一方，如A、B来自母方，a、b来自父方。
（2）受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。
染色体A与a（B与b）是同源染色体，由于来自不同的亲本所以颜色不同。
（3）受精卵发育成的个体将来形成配子时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所产生配子的类型有AB、ab、Ab、aB，其中AB、ab的两条染色体均来自一个亲本概率为
。
2．减数分裂与受精作用的变化曲线——DNA含量的变化
（1）图中aj段表示的是减数分裂的过程，其中ab表示减数第一次分裂前的间期，bf表示减数第一次分裂，fj表示减数第二次分裂。
（2）k点时表示正进行受精作用。
（3）kp段表示受精卵的有丝分裂过程。
3．生物亲子代细胞中染色体数目恒定的原因分析
减数分裂使配子中染色体数目减半，而受精作用又使受精卵细胞中染色体数目恢复到体细胞中染色体数目。
其染色体数目变化可以结合下图理解：
1．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。
答案 不是。
受精卵的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。
2．受精作用的实质是细胞膜的融合还是细胞核的融合？
答案 受精作用是精子和卵细胞的融合，因为遗传物质主要存在于细胞核，所以细胞核的融合才是受精作用的实质，细胞膜的融合只是受精作用的一个阶段。
3．下面对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，正确的是（多选）（ ）
A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞
的细胞质
B．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C．整个精子进入卵细胞内，完成受精作用
D．减数分裂产生的配子是多种多样的，受精时雌雄配子的结合是随机的，因此，有性生殖产生的后代可有多种表现型
【问题导析】
（1）形成卵细胞时，减数分裂后期细胞质不均等分裂。
（2）受精作用的实质是细胞核中遗传物质的融合，而不是整个精子与卵细胞的融合。
（3）配子的多样性及受精的随机性是后代表现型多样的原因。
答案 BD
【一题多变】
判断正误：
（1）受精时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
（ ）
（2）受精时，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
（ ）
（3）受精后，卵细胞细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。
（ ）
（4）受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入。
（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）× （4）√
1.
用小鼠睾丸作实验材料观察细胞分裂，下列有关说法错误的是（ ）
A．材料中观察到的处于中期的细胞若均能正常分裂，则产生的子细胞中有次级精母细胞和精原细胞两种
B．该小鼠在不同时期产生的精子的染色体数一般是相同的
C．该小鼠在不同时期产生的精子的染色体组成一般是不同的
D．在减数分裂过程中，中心体不只在减数第一次分裂的间期复制
答案 A
2.
如图是某哺乳动物的一个细胞，它可能属于下列何种细胞（ ）
A．肝细胞 B．第一极体
C．初级卵母细胞D．卵细胞
答案 B
解析 解题时首先要仔细观察细胞内染色体的数目、形态和排列状态，然后回忆对照减数分裂过程中生殖细胞形成图解，即可筛选出正确的答案。
图中显示的是形状大小各不相同的5条染色体，并且每条染色体都已经复制，各含有两条染色单体，因此可以推导这是经过减数第一次分裂后的细胞，且着丝点未分离。
只有B项符合要求。
3.
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。
4.
下图中甲是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，乙是该生物一个细胞的局部结构模式图。
请分析回答问题。
（1）该生物个体发育的起点是通过甲图中的[ ]__________形成的，在个体发育过程中进行[ ]__________过程。
（2）姐妹染色单体分离发生在[ ]__________期和[ ]__________期。
（3）乙图细胞所处的分裂时期属于甲图中[ ]（填数字）阶段；该生物细胞中染色体数最多有________条。
（4）乙图细胞的分裂方式与其他体细胞的分裂方式相比，其本质区别是____________________，具有这种细胞分裂方式进行生殖的生物，其后代有利于在自然选择中进化，体现其优越性。
答案
（1）B 受精作用 C 有丝分裂
（2）③ 减数第二次分裂后 ⑥ 有丝分裂后 （3）② 16 （4）子细胞染色体数目减半
【基础巩固】
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
答案 D
解析 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．下图是雄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，在分裂期间可形成8个四分体
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 B
解析 8条染色体，减数分裂过程中只能形成4个四分体；图中a与b、c与d分别含相同染色体组合；该图为雄果蝇细胞，故a～d均为精细胞，无卵细胞或极体。
3．如图表示某生物几种细胞分裂过程中的染色体数目变化，下列有关说法中正确的是（ ）
A．ab段细胞中一定不存在同源染色体
B．仅bc段细胞中没有同源染色体
C．e产生的原因是染色体复制
D．fg段细胞中染色体数∶DNA分子数＝1∶1
答案 D
解析 题图中a～e为减数分裂，e为受精作用，e～h为有丝分裂。
ab段为减数第一次分裂，细胞中有同源染色体；b～e段为减数第二次分裂，细胞中没有同源染色体；e产生的原因是受精作用。
4．下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．甲、乙、丙中都有同源染色体
B．卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C．能够出现非同源染色体自由组合的是乙图所示细胞
D．丙的子细胞是精细胞
答案 C
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的判断正确的是（ ）
A．细胞甲、乙可能都正进行减数分裂
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
答案 A
解析 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．下图表示精细胞的形成过程，据图回答：
（1）表示初级精母细胞的是________号图。
（2）图中①、②、③、④分别含有________个染色体。
（3）含同源染色体的是________号图，它含有________对同源染色体。
（4）②号图含________条染色单体，________个四分体。
（5）③号图发生了________之间的交叉互换，结果增加了⑤号图所示细胞的种类，也是生物多样性形成的原因之一。
答案
（1）②③
（2）2、2、2、1 （3）①②③ 1 （4）4 1
（5）同源染色体非姐妹染色单体
解析
（1）图中①～⑤依次为精原细胞（①）、初级精母细胞（②、③）、次级精母细胞（④）、精细胞（⑤）。
（2）图中①②③④分别含有2、2、2、1条染色体（与着丝点数目一致）。
（3）图中①、②、③均含同源染色体，④、⑤均不含同源染色体。
（4）②号图含4条染色单体，1个四分体。
（5）③号图发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换。
7．如图表示高等生物的生活史示意图，据图回答。
（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Ⅰ的染色体数目为20条，那么图中Ⅲ和Ⅳ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
D．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）A
【巩固提升】
8．下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析不正确的是（ ）
A．a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂
B．L→M所示过程与细胞膜的流动性有关
C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的
D．MN段发生了核DNA含量的加倍
答案 C
解析 a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。
L→M点所示过程表示受精作用，与细胞膜的流动性有关。
GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半。
MN段包括间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。
9．一个基因型为YyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞，按自由组合定律遗传，各自经减数分裂产生的精、卵细胞的数目和种类数分别是（ ）
A．2个、1个和2种、1种
B．4个、4个和2种、2种
C．4个、1个和2种、1种
D．2个、2个和2种、2种
答案 C
解析 1个精原细胞经减数分裂产生两两相同的4个精细胞，而1个卵原细胞只产生1个卵细胞（另有3个极体）。
但其种类数应分别为2种与1种，前者的基因型可表示为YR与yr或Yr与yR，后者的基因型可表示为YR或Yr或yR或yr。
10．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图可表示卵原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，所以也不是减数第二次分裂末期的细胞。
11．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____________。
（3）丙图表示______________期细胞，细胞名称是________，能否由甲图所示细胞分裂而来？
________。
（4）画出甲图最终产生的生殖细胞内的染色体组成图。
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 不能
（4）如下图
解析 （4）甲图减数第一次分裂产生的次级卵母细胞染色体组成如图二，经减数第二次分裂后产生的卵细胞内染色体组成如图三。
12．如图甲表示某生物细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化；图乙表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图像；图丙表示细胞分裂过程中可能的染色体数和染色体中DNA分子数目。
请据图回答问题。
（1）图甲中AB段形成的原因是____________，CD段变化发生在____________________期。
（2）图乙中①所示细胞分裂的前一阶段，细胞中染色体排列的特点是______________________________。
（3）图乙中，②细胞处于图甲中的________段，对应于图丙中的______。
（4）图乙中，③细胞的名称是______________________。
答案
（1）DNA复制 减数第二次分裂后期或有丝分裂后
（2）染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
（3）BC B （4）次级卵母细胞或极体
解析
（1）图甲BC段每条染色体上的DNA含量增加一倍，是由DNA复制造成的，CD段又恢复至原来的含量，是由着丝点分裂造成的，发生在减数第二次分裂后期或有丝分裂后期。
（2）图乙中①是有丝分裂图像，处于有丝分裂后期。
有丝分裂后期的前一个阶段是中期，中期细胞内染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上。
（3）图乙中②细胞含有4条染色体、8个DNA分子，因②细胞是不均等分裂，因此该生物一定是雌性个体。
【走进高考】
13．（2013·江苏卷，9）一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是（ ）
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞，用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A
解析 由于高倍镜头与玻片的间距很小，故换用高倍镜时，应从侧面观察以避免镜头受损，A正确；观察的材料颜色浅时，视野应适当调暗，B错误；观察不同层次的结构时，需要调节的物距变化范围很小，因此应调节细准焦螺旋，C错误；显微镜观察时，放大倍数越大，看到的细胞数越少，D错误。
14.
（2013·江苏卷，8）右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 根据题意及图中左侧的两条染色体可确定图示细胞分裂时期，染色体的着丝点未断裂，因此细胞处于减数第一次分裂过程，染色体数与体细胞中的相同，A、B错误；染色体1和2是同源染色体，减数第一次分裂过程中会相互分离，C正确；染色体1和3是非同源染色体，可发生自由组合，D错误。
15．（2010·江苏卷，21）（多选）人类精子发生过程中，下列说法正确的是（ ）
A．细胞中染色单体数最多可达92条
B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C．染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前
D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为
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，携带的遗传信息可能不同，B项正确，非姐妹染色单体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。
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