1、学年高中生物 第二章 染色体与遗传 第一节 减数分裂中的染色体行为 第2课时 精子与卵细胞的第2课时精子与卵细胞的产生和受精减数分裂的意义1.概述精子和卵细胞的产生和受精。2.阐明减数分裂的意义。3.比较减数分裂与有丝分裂的异同。学生用书P25一、精子与卵细胞的产生和受精1精子与卵细胞的产生(以哺乳类动物为例)(1)精子的产生过程产生场所：哺乳动物的睾丸。产生过程(设体细胞染色体数目为2n)细胞名称所处时期细胞个数每个细胞内染色体数目精原细胞间期未复制前12n初级精母细胞减数第一次分裂12n次级精母细胞减数第二次分裂2n(后期为2n)精细胞减数分裂后4n精子变形后4n精原细胞增殖进行有丝分裂，
2、精原细胞进行减数分裂产生精子。(2)卵细胞的产生过程2受精(1)概念：精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。(2)染色体数目变化：恢复到原来体细胞的染色体数目。(3)精子和卵细胞识别的物质基础是糖蛋白。二、减数分裂及受精作用的意义1保持生物染色体数目的恒定和遗传性状的相对稳定。2为生物的变异提供可能，有利于生物对环境的适应和进化。判断下列叙述是否正确。(1)卵细胞的形成场所是卵巢()(2)初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的()(3)卵细胞和精子的形成过程都需要变形()(4)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()(5)一个精原细胞和一个卵原细
3、胞经过减数分裂均形成四个配子()精子与卵细胞的产生学生用书P261精子与卵细胞的产生过程(1)精子的形成(2)卵细胞的形成2精子和卵细胞形成过程的比较比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成产生部位动物睾丸动物卵巢染色体复制；配对、四分体、交叉互换(可能发生)；同源染色体分离；子细胞染色体数目减半原始生殖细胞精原细胞卵原细胞第一次分裂1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞第二次分裂2个次级精母细胞4个精细胞着丝粒分裂，染色单体分开；子细胞中染色体数目不变有无变形变形不变形1下列选项中，不属于精子形成过程的是()解析：选C。卵细胞与精子的产生过程基本相同，它们的不同点主要集中在产生部位、
4、分裂后形成的生殖细胞的数量、细胞质的分配特点及其是否变形等。卵细胞形成过程的两次分裂的后期细胞质不均等分配。2下列有关两个细胞分裂图像的说法，正确的是()A均是卵细胞形成过程中的细胞B中均含两对同源染色体C能产生4种类型的生殖细胞D能产生1种类型的生殖细胞解析：选D。由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，是初级精母细胞，正处于后期，含两对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)；是次级卵母细胞，正处于后期，不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法 受精与减数分裂的意义学生用书P271配子的组合
5、方式及种类(1)自由组合含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞42种(多种情况)1个卵原细胞11种(多种情况)1个雄性个体2n种1个雌性个体2n种(2)交叉互换：交叉互换会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生配子种类会大于2n种。2减数分裂和受精作用过程图(1)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。(2)减数分裂与受精作用的变化曲线核DNA含量的变化图中aj段表示的是减数分裂过程，fj表示减数第二次分裂的过程。k点表示正在进行受精作用。kp段表示受精卵的有丝分
6、裂。3减数分裂与受精作用的意义(1)使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。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。受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异都具有重要的意义。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。 突破1配子组合的多样性及种类3如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合，分析不考虑交叉互换的情况下，下列相关叙述不正确的是()A上述精细胞
7、至少来自4个精原细胞B可能来自同一个精原细胞C上述精细胞至少来自8个次级精母细胞D可能来自同一个精原细胞解析：选D。由于体细胞中含有3对同源染色体，最多能产生8种配子，如图所示，每种精原细胞在不发生交叉互换时，只能产生2种配子，所以上述细胞至少来自4个精原细胞，8个次级精母细胞；图中任何两个子细胞的染色体组合成为AaCcDd都有可能来自同一精原细胞，如与、与。4.如图表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是下列的()解析：选B。细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精原
8、细胞通过减数分裂过程中的连续两次细胞分裂后，会产生四个染色体各不相同的精子，选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。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”。 突破2受精及减数分裂5如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量
9、和染色体数目的变化，据图分析不正确的是()Aa阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂BLM所示过程与细胞膜的流动性有关CGH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的DMN段发生了核DNA含量的加倍解析：选C。a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。LM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段包括有丝分裂间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。细胞分裂图像的判断学生用书P281三个前期图的判断(1)判断步骤(2)结果：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。2三个中期图的判断(1)判断步骤(2)结果：A为有丝分裂中期，B
10、为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。3三个后期图的判断(1)判断步骤(2)结果：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。6如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是()(1)具有同源染色体的细胞有(2)动物睾丸中可能同时出现以上细胞(3)所示的细胞中有2个四分体(4)进行有丝分裂的细胞为和(5)中发生了等位基因的分离A(1)(2)(5) B(2)(4)(5)C(1)(3)(4) D(1)(2)(4)解析：选D。判断同源染色体看形态、大小和来源，都有同源染色体，因此(1)正确；四个细胞中进行有丝分裂，进行减数分裂，可在雄性动物的生殖器官中同时
11、出现，(2)(4)正确；所示细胞进行有丝分裂，没有四分体的存在，(3)错误；中不含同源染色体，因此不含有等位基因，(5)错误。7如图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，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能够出现非姐妹染色单体交叉互换的是乙D丙的子细胞是精细胞解析：选C。图甲处于有丝分裂中期，具有同源染色体，不出现非姐妹染色单体交叉互换；图乙处于减数第一次分裂，有同源染色体，可出现非姐妹染色单体交叉互换；图丙无同源染色体，且细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞，子细胞为卵细胞和极体；由图丙推知，该生物为雌性动物，卵巢中可能出现这三种细胞。三看法判定
12、细胞分裂的图像核心知识小结要点回眸规范答题1.精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。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.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)同源染色体上非姐妹染色单体间发生交叉互换。4.受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因几乎全部来自母方。5.受精作用的实质是细胞核的融合。随堂检测学生用书P291(2016浙江4月选考)两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是() 解析：选D。A项、C项的细胞处于
13、减数第二次分裂后期，B项的细胞处于减数第一次分裂后期，根据细胞中的染色体的形态特征知这3个细胞来自同种雌性生物，B项细胞是初级卵母细胞，A项、C项细胞均是第一极体；D项细胞中染色体形态与前三项不同，应来自于另一种雌性动物，是次级卵母细胞。2(2019浙江6月学考)图表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是()A图中各行为出现的先后顺序是B图中的交叉现象在精子产生过程中常有发生C图所示行为发生的同时，非同源染色体自由组合D发生图所示行为的细胞是初级精母细胞答案：D3下列来自同一生物体的4个细胞示意图中，属于次级精母细胞的是()解析：选D。A图中同源染色体上下相对，排列在赤道面上，
14、为减数第一次分裂中期，是初级精母细胞；B图中含同源染色体，不含染色单体，为精原细胞；C图中不含同源染色体，也不含染色单体，为减数分裂结束形成的精细胞；D图中不含同源染色体，但含染色单体，是次级精母细胞。4某基因型为AaBb的雄性动物，其精原细胞形成精细胞过程中某个时期的示意图如图所示。下列叙述正确的是()A该细胞是次级精母细胞B细胞中有1个四分体、4条染色体C该细胞分裂后最终形成2种类型的精细胞D细胞中A与A、A与a分别在M、M期分离解析：选C。该图中出现配对现象，为初级精母细胞，A错误；细胞中有2个四分体，4条染色体，B错误；该细胞最终分裂成4个精细胞，有两种类型，为AB、ab或Ab、aB，
15、C正确；细胞中AA分开在减数第二次分裂后期，A和a分开在减数第一次分裂后期，D错误。5图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像，图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题：(1)图甲中A处于_期，细胞中有_条染色体；B处于_期，此细胞的名称是_；C细胞分裂后得到的子细胞为_。(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是_。(3)图乙中细胞内含有染色单体的区间是_和911，不含同源染色体的区间是_。(4)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在67时期染色体数目为_条。解析：(1)图甲中A中含有同源染色体，但未发生配对，其着丝粒已分裂，故应为有丝
16、分裂后期，此时细胞中含有8条染色体；图甲中B中含有同源染色体，其正在发生同源染色体的分离，故应为减数第一次分裂后期，由于细胞质不均等分配，则该细胞为初级卵母细胞；图甲中C中无同源染色体，着丝粒分裂，故应为减数第二次分裂后期，其细胞质不均等分配，则该细胞为次级卵母细胞，其子细胞为卵细胞和(第二)极体。(2)B细胞为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，应对应图乙中的34段。(3)染色单体随染色体复制而形成，着丝粒分裂而消失。图乙中07段为减数分裂，减数分裂过程中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，结合曲线可知16段含有染色单体；不含同源染色体，对应曲线中的58段。(4)曲线67段对应减数第二次分
17、裂后期，着丝粒分裂，染色体加倍，此时与体细胞染色体数目相同，为20条。答案：(1)有丝分裂后8减数第一次分裂后初级卵母细胞卵细胞和(第二)极体(2)34(3)1658(4)20课时作业 学生用书P99(单独成册)一、选择题1在初级精母细胞中不可能出现的染色体行为是()A配对 B交叉互换C同源染色体分离 D着丝粒分裂解析：选D。着丝粒分裂属于次级精母细胞中的染色体行为。2下列细胞中可能存在四分体的是()A精原细胞 B第一极体C初级卵母细胞 D受精卵解析：选C。存在四分体的时期为减数第一次分裂前期。精原细胞和受精卵相当于体细胞，不存在同源染色体配对现象，也就没有四分体。第一极体中同源染色体已分离，
18、没有同源染色体，也就没有四分体。3.如图表示正在进行减数分裂的某动物细胞，则该细胞是()A初级精母细胞B初级卵母细胞C次级卵母细胞D次级精母细胞解析：选B。题图正在进行减数分裂的细胞中含有同源染色体，每条染色体含有姐妹染色单体，处于减数第一次分裂时期；胞质不均等分裂，表明是雌性生殖细胞；综合判断属于初级卵母细胞。4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分别是()A4和4 B8和4C8和8 D16和4解析：选D。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配对，故形成4个四分体。510个初级卵母细胞和
19、5个初级精母细胞如果全部发育成熟，受精后最多能产生的新个体的数目是()A5个 B10个C15 D20个解析：选B。1个初级卵母细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，则10个初级卵母细胞经减数分裂能产生10个卵细胞；1个初级精母细胞经减数分裂可形成4个精子，则5个初级精母细胞经减数分裂能形成20个精子。一个精子和一个卵细胞结合形成一个受精卵，故10个卵细胞和20个精子最多能形成10个受精卵，即最多能产生10个新个体。6以下是来自同一生物体内、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中正确的是()A该生物的正常体细胞中含有16条染色体B与所示细胞中染色单体数相等C和所示过程都是产生体细胞的分裂D由分
20、析，该生物有可能是雄性个体解析：选D。中细胞移向同一极的有同源染色体，着丝粒分裂，是有丝分裂后期，此时有8条染色体，正常的体细胞中应该是4条染色体，故A错误；中有同源染色体，着丝粒排列在赤道面上，是有丝分裂中期，有8条染色单体，中不存在染色单体，故B错误；中同源染色体排列在赤道面上，是减数第一次分裂中期，中无同源染色体，着丝粒分裂，是减数第二次分裂后期，都是产生生殖细胞的过程，故C错误；细胞质均等分裂，有可能是次级精母细胞，故D正确。7减数分裂产生的配子内，染色体组成具有多样性，主要取决于()A同源染色体的复制B同源染色体的配对和分离C非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合D染色体着
21、丝粒的分裂解析：选C。减数分裂过程中，配对后同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组成的多样性。8下图是某生物的五个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是()A和 B和C和 D和解析：选B。一个次级精母细胞通过减数第二次分裂产生两个精细胞，减数第二次分裂过程分开的是姐妹染色单体，故不考虑交叉互换时，同一次级精母细胞所产生的两个精细胞染色体组成相同。由图分析知，和染色体组成相同，故选B。9如图表示某种动物细胞生活周期中染色体数目的变化，据图判断，发生着丝粒分裂的区段有()AAB和KL BDE和JKCHI和JK DEF和KL解析：选B。
22、由图中曲线可知，AB段表示减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂，CG段表示减数第二次分裂，HI段表示受精作用，IM段表示受精卵的有丝分裂。着丝粒分裂发生在减数第二次分裂的后期(DE段)和有丝分裂后期(JK段)。10如图为三个处于不同分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是()A乙可能是处于有丝分裂后期的细胞B乙、丙两细胞不可能来自同一个体C甲、乙、丙三个细胞均含有四条染色体D甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体解析：选A。根据图示可知，甲细胞中无同源染色体及染色单体，处于减数第二次分裂的后期；乙细胞中有同源染色体，其处于有丝分裂的后期；丙细胞中同源染色体正在向两极移动，处于减数第一次分裂的后期，
23、A项正确，D项错误；精巢和卵巢中的细胞既可以进行减数分裂也可以进行有丝分裂，因此乙、丙两细胞可能来自同一个体，B项错误；甲、丙两细胞中含有4条染色体，乙细胞中含有8条染色体，C项错误。11假定某动物体细胞染色体数目2N4，关于图中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B为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期C分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期D为减数第一次分裂四分体时期，染色体数目暂时加倍解析：选C。中出现了四分体，故该细胞处于减数第一次分裂前期；中存在同源染色体，且染色体着丝粒排列在赤道面上，处于有丝分裂中期；中发生分离的同源染色体含有姐妹染色单体，该
24、细胞处于减数第一次分裂后期；中着丝粒分裂，复制后的染色体分离，且含有同源染色体，处于有丝分裂后期；中也发生了着丝粒的分裂，但没有同源染色体，处于减数第二次分裂后期。12如图所示为某高等生物细胞局部结构模式图。下列相关叙述不正确的是()A如果1代表Y染色体，则形成该细胞的场所是精巢B该生物细胞中，染色体最多有8条C要鉴定图中1的某成分，鉴定试剂可能是双缩脲试剂D该细胞中没有同源染色体的存在解析：选B。如果1代表Y染色体，则该细胞为次级精母细胞，其形成的场所为精巢，A正确；该细胞(含有4条染色体)所含染色体数目是体细胞的一半，因此该生物体细胞含有8条染色体，在有丝分裂后期到达最大值，即16条，B错
25、误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；该细胞中没有两条形态、大小相同的染色体，所以没有同源染色体，D正确。二、非选择题13如图是某高等动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像。请据图回答问题：(1)上述分裂图中，每条染色体上只含一个DNA分子的是图_。(2)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图_。(3)在上述图中，属于初级精母细胞的是图_。(4)按照先后顺序把有关减数分裂的序号排列起来_。解析：(1)每条染色体上只含一个DNA分子的是图，其他图中每条染色体上均含有两个DNA分子。(2)由题图可知该动物正常体细胞中
26、有4条染色体，图细胞处于有丝分裂后期，细胞中有8条染色体。(3)图细胞分别处于减数第一次分裂的四分体时期、减数第一次分裂中期、减数第一次分裂后期，都是初级精母细胞。(4)图中除了是有丝分裂图像外，其余都是减数分裂图像，这些图像出现的先后顺序是。答案：(1)(2)(3)(4)14如图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，据图回答下列问题：(1)图1中AB段形成的原因是_，图1中CD段形成的原因是_。(2)对图2甲细胞分析可知，该细胞含有_条染色单体，该细胞处于_分裂的_期，其产生的子细胞名称为_。(3)乙细胞含有_对同源染色体，_个D
27、NA分子。解析：(1)染色单体的形成是由于DNA分子的复制，而染色单体的消失是由于着丝粒的分裂。(2)甲细胞中有4条染色体，每条染色体上均含有2条姐妹染色单体，共8条染色单体；该细胞处于减数第一次分裂后期；该细胞由于细胞质不均等分裂应该是初级卵母细胞，经分裂后产生的是次级卵母细胞和第一极体。(3)乙细胞中细胞属于减数第二次分裂中期，不含有同源染色体，每条染色体上含有2个DNA分子，共4个DNA分子。答案：(1)DNA复制着丝粒分裂(2)8减数第一次后次级卵母细胞和第一极体(3)0415正常人的体细胞中含有23对同源染色体，分别编号为1号23号，在人类的遗传病中，有一种叫21三体综合征，也叫先天
28、愚型，是一种常见的染色体异常遗传病，表现为智力低下，身体发育缓慢。患儿常表现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌样痴呆。对患者染色体进行检查，发现患者比正常人多了一条21号染色体。据此回答下列问题：(1)正常人产生的配子中染色体的组合类型共有_种，从理论上分析，一对夫妇所生的两个孩子(非同卵双胞胎)所含染色体组成完全相同的概率是_。(2)请从减数分裂和受精作用的角度完善21三体综合征患者产生的可能原因。有以下几种情况：异常精子(24条)和正常卵细胞(23条)结合形成的：正常精子(23条)和异常卵细胞(24条)结合形成的：(3)若一个正常人与一个21三体综合征患者婚配，他们的后代发病率是_，原因是_
