2017-2018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课时教学案浙科版必修.docx

第2课时精子与卵细胞的产生和受精及减数分裂的意义知识内容必考要求加试要求精子和卵细胞的形成过程及其异同bb减数分裂的意义、动物的受精过程bb减数分裂与有丝分裂的异同b课时要求1.在复习有丝分裂遗传物质变化的基础上，归纳减数分裂中遗传物质的数目变化规律。2.结合教材图文，通过列表比较精子和卵细胞形成过程的异同。3.概述受精作用的过程和减数分裂的意义。减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，称为受精作用。精子、卵细胞是如何形成的？受精作用的过程如何呢？一、精子与卵细胞的产生1精子的产生2卵细胞的产生3精子和卵细胞形成过程的比较项目精子的形成卵细胞的形成产生部位动物睾丸或精巢动物卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞是否变形是否结果产生 4个精子产生 1个卵细胞(3个极体消失)下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像，请据图分析：1一定属于卵细胞形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？答案一定属于卵细胞形成过程的图有：D次级卵母细胞和E初级卵母细胞。2一定属于精子形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？答案一定属于精子形成过程的图有：B初级精母细胞和G精子。3A图中发生的现象叫什么？C中有无同源染色体？答案A图中发生的现象同源染色体联会；C中无同源染色体。4F的细胞名称是什么？答案可能是次级精母细胞或者第一极体。5胚胎发育早期分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵母细胞不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的意义是什么？答案形成的卵细胞较大，便于贮存丰富的营养物质。知识整合卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法：若是不均等分裂一定是卵细胞的形成过程，有同源染色体的是初级卵母细胞，没有的是次级卵母细胞；若是均等分裂，有同源染色体的是初级精母细胞，没有同源染色体的可能是次级精母细胞或者极体；卵母细胞不均等分裂，卵细胞较大，便于贮存丰富的营养物质。1下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是()A两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象B两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正常体细胞的一半C精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同D形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞答案A解析精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半，而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂，细胞质中的遗传物质多于正常体细胞细胞质中遗传物质的一半，精子则几乎不含细胞质，B项错误；精子与卵细胞形成中除精子需变形外还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不同等，C项错误；1个精原细胞产生4个精子，只需25个精原细胞就能产生100个精子，D项错误。2.如图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，关于此图的说法正确的是()A是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期B含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个C正在进行同源染色体分离、非同源染色体的自由组合D分裂后形成的2个细胞，仅1个具有生殖功能答案D解析细胞质不均等分裂且细胞中无同源染色体该细胞为次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期特点：着丝粒一分为二，结果：分裂为一个卵细胞和一个极体。二、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律假设某生物正常细胞中染色体数目为2n，核DNA数为2c，请结合图形完成下表：细胞分裂图像分裂时期间期减数第一次分裂减数第二次分裂前期中期后期末期前期中期后期末期染色体数2n2n2n2n2nnnnn2n2nnDNA数2c4c4c4c4c4c2c2c2c2c2cc染色单体数04n4n4n4n4n2n2n2n2n00结合上表，画出了减数分裂中核DNA 和染色体的变化曲线如下图，请分析：1结合核DNA数目的变化，回答：(1)BC段核DNA数目的加倍发生在什么时期？原因是什么？答案减数第一次分裂前的间期，原因是DNA分子的复制。(2)DE段和GH段，核DNA数目都减半，原因分别是什么？答案DE段：减数第一次分裂末期，同源染色体分开，分别进入两个子细胞，导致子细胞核内DNA数目减半；GH段：减数第二次分裂末期，分开后的姐妹染色单体成为染色体，分别进入两个子细胞，导致核内DNA数目减半。2结合染色体的变化，回答：(1)同源染色体的联会发生在哪一段？答案cd段。(2)染色体第一次减半发生在什么时期？原因是什么？答案发生在de段：减数第一次分裂末期。原因是同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致子细胞内染色体数目减半。(3)ff段染色体数目暂时加倍到与体细胞一样，原因是什么？答案着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，导致细胞内染色体数目暂时加倍。(4)不含同源染色体的是哪个区段？答案efgh段不含同源染色体。3如图是减数分裂中每条染色体中DNA变化的曲线(1)bc段变化的原因是什么？答案bc段变化的原因是DNA复制，染色单体形成。(2)cd段包含减数分裂的哪些时期？答案cd段是存在染色单体的时期，包含减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期。(3)de段变化的原因是什么？答案减数第二次分裂后期着丝粒一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。知识整合减数分裂中，核DNA在减数第一次分裂前的间期因为DNA的复制而加倍，M和M的末期细胞一分为二时减半；染色体在M末期减半，M后期着丝粒分裂后暂时加倍到体细胞水平，末期再减半；染色单体存在于整个M和M的前期、中期。3二倍体生物细胞在有丝分裂和减数分裂过程中DNA分子数的变化如下图甲、乙、丙所示。在甲、乙、丙三图中的中均涉及DNA分子数减半，其原因完全相同的是()A B C D答案C解析染色体经过复制后到着丝粒分裂前，每条染色体上的DNA分子都是两个。着丝粒分裂导致每条染色体上的DNA分子由两个变成一个，且染色体的数目加倍。有丝分裂完成后，形成的子细胞中DNA数目保持不变，而减数分裂完成后，形成的子细胞中DNA数目减半。导致细胞核中DNA数目减半的原因有二：一是有丝分裂末期和减数第二次分裂末期，染色体平均分配并进入两个子细胞核；二是减数第一次分裂末期同源染色体的彼此分离并进入两个子细胞核。4正常进行分裂的细胞，同源染色体、染色单体、染色体、DNA分子之比为0011，则该细胞所处的时期是()A有丝分裂时期 B减数第一次分裂末期C有丝分裂后期 D减数第二次分裂后期答案D解析由题意可知不存在同源染色体，应是减数第二次分裂，也没有染色单体，应是减数第二次分裂后期，故选D。有丝分裂时期会有同源染色体的存在，故A、C错误。减数第一次分裂末期会含有姐妹染色单体，故B错误。三、受精作用和减数分裂的意义1受精作用(1)概念：是指精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。(2)实质：精核和卵核融合在一起。(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体数目(2n)，其中，一半的染色体来自精子(父方)，另一半的染色体来自卵细胞(母方)。2减数分裂的意义(1)通过减数分裂和受精作用，保持了生物在不同世代间的染色体数目和遗传性状的相对稳定。(2)减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物对环境的适应和进化。1下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：(1)情况1最终产生的子细胞有几种类型？情况2最终产生的子细胞有几种类型？答案情况1的子细胞有2种类型：AB、ab。情况2的子细胞有2种类型：Ab、aB。(2)据此推断：含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为多少种？答案2n种。(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是什么？答案发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。2下图是细胞减数分裂与受精作用过程中的DNA含量变化曲线，请分析：(1)图中表示减数分裂过程的是哪一段？表示受精作用的是哪一段？答案AB段表示减数分裂；CD段表示受精作用。(2)DE段的含义是什么？答案受精卵的有丝分裂。(3)mn、ik两段的DNA含量相等，染色体数量也相等吗？答案不是。ik段表示有丝分裂前期、中期和后期。mn段表示减数第一次分裂的前期、中期和后期，有丝分裂后期染色体数是mn段的2倍。(4)试画出减数分裂与受精作用过程中的染色体数目的对应变化曲线(标出A、B、C、D、E各点)。答案如图所示知识整合配子多样性的原因有：减数第一次分裂前期四分体中的非姐妹染色单体之间容易发生交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合。减数分裂产生的配子经受精作用形成受精卵后，开始进行有丝分裂。5某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下图表示该生物的精细胞，根据细胞内基因的类型，判断其精细胞至少来自()A2个精原细胞 B4个精原细胞C3个精原细胞 D5个精原细胞答案B解析解答本题的关键是要知道1个精原细胞产生4个精细胞，但只有两种精子。一个次级精母细胞可产生两个相同的精细胞。根据分离定律和自由组合定律可知，和、和、和、和分别来自同一个精原细胞，因此题干中的8个精细胞至少来自4个精原细胞。6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()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雌雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等答案B解析形成卵细胞时，减数分裂后期细胞质不均等分裂；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；对高等动物来说，雄配子的数量多于雌配子。四、减数分裂与有丝分裂的异同(加试)项目有丝分裂减数分裂不同点母细胞体细胞(受精卵)原始生殖细胞细胞分裂次数1次2次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞的中央，有同源染色体第一次分裂：同源染色体配对，出现四分体，有交叉互换现象；第二次分裂：染色体散乱分布，无同源染色体中期染色体的着丝粒有规律地排列在细胞中央的赤道面上；有同源染色体第一次分裂：四分体排列在细胞中央的赤道面上；第二次分裂：与有丝分裂相似，但无同源染色体后期染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；有同源染色体第一次分裂：同源染色体分开，并移向两极；第二次分裂：与有丝分裂相似，但无同源染色体同源染色体行为无同源染色体配对、四分体，不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的配对、四分体，出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体的分离子细胞数目2个4个子细胞类型体细胞精子或卵细胞和极体最终子细胞染色体数与亲代细胞相同减半意义在生物个体发育中，亲子代细胞间维持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物对环境的适应和进化相同点染色体都复制一次；均出现纺锤体；均有子细胞产生；减数第二次分裂与有丝分裂相似在动物的睾丸中，有丝分裂和减数分裂都能发生，结合下图尝试区分不同时期的分裂图像：1前期：染色体散乱排列在细胞中，无核膜、核仁。(1)A1属于什么时期？判断的依据是什么？答案A1为减数第二次分裂前期，因为没有同源染色体。(2)A2属于什么时期？判断的依据是什么？答案A2为减数第一次分裂前期，因为有同源染色体联会现象。(3)A3属于什么时期？判断的依据是什么？答案A3为有丝分裂，因为含有同源染色体，但是不联会。2中期：染色体排列在细胞中部。(1)B1有什么特殊之处？属于什么时期？答案同源染色体的着丝粒排列在赤道面两侧，为减数第一次分裂中期。(2)B2和B3的着丝粒都排列在赤道面上，如何区分？答案B2含有同源染色体，属于有丝分裂中期；B3无同源染色体，属于减数第二次分裂中期。3后期：染色体移向两极，动物细胞膜开始凹陷。(1)C1和 C2均含有染色单体，都为减数第一次分裂后期，细胞的名称分别是什么？答案C1细胞质均等分裂，是初级精母细胞；C2细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞。(2)观察C3 、C4 、C5中移向一极的染色体，含有同源染色体的是哪个？属于什么时期？答案C3有同源染色体，是有丝分裂后期。(3)C4 、C5属于什么时期？分别是什么细胞？答案C4 、C5无同源染色体，为减数第二次分裂。C4细胞质均等分裂，是次级精母细胞或者第一极体；C5细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞。知识整合判断细胞分裂图像时，先根据染色体的位置确定所处的时期，再看有无同源染色体，如果没有就是减数第二次分裂，如果有，再看是否有联会、四分体在赤道面、同源染色体分离等行为，如果有则是减数第一次分裂，如果没有则是有丝分裂。7下列对减数分裂的描述中，揭示出减数分裂区别于有丝分裂本质特征的是()A染色体复制一次，细胞连续分裂两次B子细胞染色体数目比母细胞减少一半C有性生殖中配子发生的必经过程D是有性生殖物种保持稳定的关键之一答案B解析A项描述的是减数分裂的特点；C项描述的是减数分裂与配子产生的关系；D项是减数分裂的意义。只有B项是减数分裂区别于有丝分裂的本质特征。8如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是() A上述、细胞中染色体与DNA分子数目比例为12B细胞、产生的子细胞中均有同源染色体C表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是D细胞分裂前，细胞中染色体与DNA分子数目比例为12答案D解析为有丝分裂后期，为减数第一次分裂后期，为有丝分裂中期，故C项不正确。细胞中染色体与DNA分子数目的比例为12的图形中，应有染色单体，据图可知中无染色单体，只有符合，故A项不正确。为减数第二次分裂后期，此细胞分裂前，细胞中有染色单体，染色体与DNA分子数目比例为12，故D项正确。有丝分裂是产生体细胞的分裂方式，分裂过程中同源染色体没有分离，因此细胞产生的子细胞有同源染色体，产生的子细胞无同源染色体，而图是分裂间期，看不出是有丝分裂还是减数分裂间期，故B项不正确。方法链接“三看法”判定细胞的分裂图像1在同一种生物的细胞核中，DNA和染色体数目不一定相同的是()A精细胞 B卵细胞C极体 D精子答案C解析精细胞、卵细胞和精子中不含染色单体，每条染色体上有一个DNA分子；而减数第一次分裂形成的极体中含有染色单体，每条染色体上含两个DNA分子，DNA分子数目是染色体数目的2倍。2甲、乙两图都是关于果蝇细胞分裂的图形，下列叙述不正确的是() A甲图ac段细胞合成相关的蛋白质B甲图ce段出现4个四分体C乙图所示的情况可在甲图的ef段出现D乙图无染色单体是同源染色体分离所致答案D解析甲图中ac段表示细胞分裂的间期，间期完成DNA复制和合成相关的蛋白质，A正确；甲图ce段表示减数第一次分裂的前、中、后期，在减数第一次分裂的前期出现4个四分体，B正确；乙图无染色单体且与体细胞染色体数目一致，可能是减数第二次分裂后期，可在甲图的ef段出现，C正确；无染色单体是着丝粒分裂所致，D错误。3若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是()AAB可表示DNA复制BBC可表示有丝分裂前期和中期CCD可表示染色体的着丝粒分裂DDE可表示减数第二次分裂全过程答案D解析DE表示着丝粒分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝粒分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。4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和叶绿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。5(加试)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)减数第二次分裂后有丝分裂后(3)16(4)子细胞染色体数目减半课时作业学考达标1下列哪项不是精子和卵细胞形成过程的差别()A染色体数目减半发生的时期B次级性母细胞的数目C细胞质的分配D成熟生殖细胞的数目答案A解析二者染色体数目减半发生的时期相同。2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(染色体组成：男性为44常XY，女性为44常XX)()初级精母细胞次级精母细胞初级卵母细胞卵细胞A B C D答案A解析人的初级精母细胞中所含染色体数与其体细胞中相同，即44XY；次级精母细胞中所含染色体数为22X或22Y，但减数第二次分裂后期为44XX或44YY；初级卵母细胞与其体细胞相同，即44XX；而卵细胞中染色体数减半，为22X。3如图是某种动物细胞分裂不同时期的示意图，其中一定表示卵细胞形成过程的是()答案D解析A为减数第一次分裂前期，B为减数第一次分裂后期的初级精母细胞，C为次级卵母细胞或次级精母细胞或极体，D为形成卵细胞的次级卵母细胞的减数第二次分裂后期。4图甲表示某高等动物细胞分裂过程中某时期的示意图，图乙为分裂过程中染色体数目变化曲线图。图甲细胞的变化对应于图乙中的时间段是()A89 B78 C47 D45答案A解析图甲细胞着丝粒分裂，无同源染色体，处于减数第二次分裂后期；对应图乙曲线中的时间区段为89，即着丝粒分裂，染色体数目加倍。5.如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1、3，则卵细胞中染色体组成是()A2、4 B1、3C1、3或2、4 D1、4或2、3答案C解析若该极体与卵细胞是同一个次级卵母细胞形成的，则卵细胞的染色体组成也是1、3，若该极体是初级卵母细胞分裂形成的第一极体分裂后形成的，则卵细胞的染色体组成是2、4。61个精原细胞和1个卵原细胞最多产生多少种精子和多少种卵细胞(考虑交叉互换)()A2,1 B不确定，不确定C4,4 D4,1答案D解析1个精原细胞如果不考虑交叉互换，染色单体相同，经减数分裂最多产生两两相同的4个精子；如果考虑交叉互换，染色单体并不完全相同，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，得到的4个精子都不相同。1个卵原细胞经减数分裂只产生1个卵细胞，最多也就1种卵细胞。高考提能7某同学总结了四条有关减数分裂、染色体、DNA的知识，其中不正确的是()A次级精母细胞中的DNA分子数和正常体细胞中的DNA分子数相同B减数第二次分裂后期，细胞中的染色体数等于正常体细胞中的染色体数C初级精母细胞中的染色体数和DNA分子数相同D任何一种哺乳动物的细胞中染色体数和着丝粒数相同答案C解析减数分裂过程中，DNA分子复制一次，细胞分裂两次，次级精母细胞中的DNA分子数恢复到与正常体细胞相同；减数第二次分裂后期，染色体暂时加倍，细胞中染色体数等于正常体细胞中的染色体数；初级精母细胞中的染色体含有染色单体，所以染色体数DNA分子数12；每条染色体只有一个着丝粒，即染色体数与着丝粒数相同。8如图所示一条染色体上DNA含量的变化曲线，下列细胞分裂图像中不属于BC范围内的是()答案B解析曲线纵坐标表示每条染色体上DNA含量，则该曲线既可以表示减数分裂，也可以表示有丝分裂，其中BC段表示染色体已复制，即每条染色体上含有2个DNA，结合图像可知B项不符合题意。9(加试)识别减数第二次分裂和有丝分裂图像时，最重要的依据是()A前者染色体数目是奇数，后者是偶数B前者染色体数目不变，后者减半C前者有联会，后者无联会D前者不含同源染色体，后者含同源染色体答案D解析减数第二次分裂后期和有丝分裂后期，细胞中染色体数目均为偶数，A错误；前者染色体数目减半，后者不变，后期都暂时加倍，B错误；减数第二次分裂和有丝分裂过程中，染色体都不会联会配对，C错误；减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体，但有丝分裂过程中的细胞含有同源染色体，D正确。10(加试)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()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含量的加倍答案C解析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段包括间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。11根据下图回答：(1)表示初级精(卵)母细胞的是_号图。(2)图中、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)号图含_条染色单体，_个四分体。(5)号图发生了_之间的交叉互换，结果增加了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)(2)2、2、2、1(3)1(4)41(5)同源染色体非姐妹染色单体12如图表示高等生物的生活史示意图，据图回答下列问题：(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)假设成体的染色体数目为20条，那么图中和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)A13(加试)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