创新设计第12讲动物精子和卵细胞的形成过程

1、第第12讲动物精子和卵细胞的形成过程讲动物精子和卵细胞的形成过程 及受精作用及受精作用最新考纲最新考纲1.细胞的减数分裂细胞的减数分裂()。2.动物配子的形成过程动物配子的形成过程()。3.动物的受精过程动物的受精过程()。4.实验：观察细胞的减数分裂。实验：观察细胞的减数分裂。考点一减数分裂与配子的形成及受精作用考点一减数分裂与配子的形成及受精作用（5 5年年1111考）考）1.减数分裂的概念减数分裂的概念有性生殖有性生殖成熟生殖细胞成熟生殖细胞一一两两一半一半2.过程过程(以二倍体动物为例以二倍体动物为例)时期时期图像图像主要特征主要特征间期间期DNA_，有关，有关_合成，结合成，结果每条

2、染色体上含有果每条染色体上含有_条染色单体条染色单体减减数数第第一一次次分分裂裂前期前期同源染色体发生联会，形成同源染色体发生联会，形成_，非，非姐妹染色单体间可能发生姐妹染色单体间可能发生_中期中期成对同源染色体排列在细胞中央成对同源染色体排列在细胞中央_上上后期后期同源染色体同源染色体_，非同源染色体，非同源染色体_末期末期细胞质细胞质_，形成，形成2个子细胞。细胞个子细胞。细胞中染色体数目中染色体数目_复制复制蛋白质蛋白质2四分体四分体交叉互换交叉互换赤道板赤道板分离分离自由组合自由组合分裂分裂减半减半减减数数第第二二次次分分裂裂前期前期染色体散乱分布在细胞中染色体散乱分布在细胞中中期中

3、期染色体的着丝点排列在细胞中央的赤染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上道板上后期后期着丝点着丝点_，染色单体分开成为，染色单体分开成为_，染色体数目暂时，染色体数目暂时_末期末期细胞质分裂，一个细胞分裂成为细胞质分裂，一个细胞分裂成为2个个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的染色体数目的_分裂分裂染色体染色体加倍加倍一半一半3.精子和卵细胞形成过程的差异精子和卵细胞形成过程的差异比较比较精子形成过程精子形成过程卵细胞形成过程卵细胞形成过程细胞质分细胞质分裂方式裂方式_分裂分裂第一极体第一极体_分裂，初、分裂，初、_卵母细胞卵母细胞_分裂分裂是否变形是否

4、变形_不变形不变形结果结果均等均等均等均等次级次级不均等不均等变形变形413若基因型为若基因型为AaBb的一个卵原细胞，产生了一个的一个卵原细胞，产生了一个Ab的卵细胞，请的卵细胞，请绘制与产生该卵细胞相关的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一绘制与产生该卵细胞相关的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一极体后期分裂图像。极体后期分裂图像。提示提示4.受精作用受精作用(1)概念：概念：和和相互识别、融合成为相互识别、融合成为的过程。的过程。(2)实质：精子的实质：精子的与卵细胞的与卵细胞的相互融合，使相互融合，使彼此的彼此的会合在一起。会合在一起。(3)结果：受精卵中的结果：受精卵中的数目又恢复到体细胞

5、中的数数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自目，其中一半染色体来自，另一半来自，另一半来自。(4)减数分裂和受精作用的意义是对于维持每种生物减数分裂和受精作用的意义是对于维持每种生物，对于生物的遗传和变异，都是十，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。分重要的。卵细胞卵细胞精子精子受精卵受精卵细胞核细胞核细胞核细胞核染色体染色体染色体染色体精子（父方）精子（父方）卵细胞（母方）卵细胞（母方）前后代体前后代体细胞中染色体数目的恒定细胞中染色体数目的恒定1.真题重组判断正误真题重组判断正误(1)减数分裂前期减数分裂前期同源染色体配对，每条染色体含有同源染色体配对，每条染色体含有4条染色条染

6、色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半(2015浙江卷，浙江卷，2D)( )(2)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的的过程中，一个细胞中含有的X染色体数最多为染色体数最多为4(2014上海上海卷，卷，22D)( )(3)如图为细胞内染色体状态示意图，这种染色体状态表示已如图为细胞内染色体状态示意图，这种染色体状态表示已发生基因重组发生基因重组(2012上海卷，上海卷，8B)( )以上内容的考查多源于教材必修以上内容的考查多源于教材必修2P1626，考查重点为减数分，考

7、查重点为减数分裂过程、特点及其与有丝分裂的比较，本考点常结合细胞分裂裂过程、特点及其与有丝分裂的比较，本考点常结合细胞分裂图像及孟德尔定律细胞学基础予以考查，复习时务必强化相关图像及孟德尔定律细胞学基础予以考查，复习时务必强化相关内容的归纳、整合与集训。内容的归纳、整合与集训。2.(教材必修教材必修2P25技能训练改编技能训练改编)请绘制果蝇请绘制果蝇(2N8)精原细胞形精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图。成精子过程中染色体数目变化图。提示提示如图所示如图所示精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图减数分裂过程及特点减数分裂过程及特点1.(2014安徽理

8、综安徽理综)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是显微照片如下。下列叙述正确的是()A.图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组B.图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半解析解析据图分析：甲图为减数第一次分裂前期，同源染色体的非据图分析：甲图为减数第一次分裂前期，同

9、源染色体的非姐妹染色单体可通过交叉互换实现基因重组，故姐妹染色单体可通过交叉互换实现基因重组，故A正确；图乙为正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向两极的染色体组成减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向两极的染色体组成不同，故不同，故B错；图丙为减数第二次分裂前期，不进行染色体复制，错；图丙为减数第二次分裂前期，不进行染色体复制，故故C错；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目错；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，故加倍，故D错。错。答案答案A2.(2016福建福州一模，福建福州一模，2)下列生命活动只在减数分裂过程发生下列生命活动只在减数分裂过程

10、发生的是的是()A.核膜、核仁消失核膜、核仁消失B.进行遗传信息的传递与表达进行遗传信息的传递与表达C.着丝点的分裂、分开着丝点的分裂、分开D.通过基因重组产生具有不同遗传信息的子细胞通过基因重组产生具有不同遗传信息的子细胞解析解析有丝分裂前期和减数第一次分裂前期中均有核膜、核仁有丝分裂前期和减数第一次分裂前期中均有核膜、核仁消失；有丝分裂和减数分裂过程中都存在遗传信息的传递与表消失；有丝分裂和减数分裂过程中都存在遗传信息的传递与表达；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均有着丝点分裂，姐达；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均有着丝点分裂，姐妹染色单体分开；自然条件下，基因重组只发生在减数第一次妹

11、染色单体分开；自然条件下，基因重组只发生在减数第一次分裂过程中，分裂过程中，D符合题意。符合题意。答案答案D(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较减减前的间期进行前的间期进行DNA复制，减复制，减不再进行不再进行DNA复制；复制；减减发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减发生着丝发生着丝点分裂；点分裂；减减有同源染色体有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为分开等行为)，减，减无同源染色体；无同源染色体；减减子细胞为次级性母细胞及第一极体，减子细胞为次级

12、性母细胞及第一极体，减子细胞为精细子细胞为精细胞及卵细胞和第二极体。胞及卵细胞和第二极体。(2)依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像(二倍体生物二倍体生物2n4)(3)据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一定为减定为减后期，此时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，后期，此时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，若细胞质不均等分裂，则动物性别一定为雌性。若细胞质不均等分裂，则动物性别一定为雌性。注：若为减注：若为减后期，则细胞质均等分裂时，不能直接确认动物后期，则细胞质均等分裂时，不能

13、直接确认动物性别性别(此时需依据其他信息继续确认此时需依据其他信息继续确认)。受精作用受精作用1.(2015四川理综四川理综)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是()A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质C.顶

14、体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方解析解析顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的核糖体上合成的，核糖体上合成的，A错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的生的ATP供给，而细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体，供给，而细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体，B正正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性，确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动

15、性，C错误；错误；受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母双方各占一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因双方各占一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因也几乎全部来自于母方，也几乎全部来自于母方，D错误。错误。答案答案B2.(2016河南八市重点高中一模，河南八市重点高中一模，11)红眼刚毛雄果蝇与白眼截毛红眼刚毛雄果蝇与白眼截毛雌果蝇杂交产生子代红眼刚毛雌果蝇的过程如图所示。据图分雌果蝇杂交产生子代红眼刚毛雌果蝇的过程如图所示。据图分析，下列相关叙述正确的是析，下列相关叙述正确的是()A.阶段阶段细胞乙

16、内会发生染色体暂时性加倍的现象细胞乙内会发生染色体暂时性加倍的现象B.细胞甲内基因数目应是细胞丙内基因数目的两倍细胞甲内基因数目应是细胞丙内基因数目的两倍C.阶段阶段控制该两对相对性状的基因一定能自由组合控制该两对相对性状的基因一定能自由组合D.阶段阶段是子代果蝇具有多样性的根本原因是子代果蝇具有多样性的根本原因解析解析阶段阶段为减为减，阶段，阶段为减为减，减，减后期由于染色单体后期由于染色单体分离会导致染色体暂时性加倍，分离会导致染色体暂时性加倍，A正确；细胞甲为次级精母细正确；细胞甲为次级精母细胞，细胞丙为卵细胞，卵细胞含有较多细胞质基因，细胞甲内胞，细胞丙为卵细胞，卵细胞含有较多细胞质基

17、因，细胞甲内基因数目小于细胞丙内基因数目的两倍，基因数目小于细胞丙内基因数目的两倍，B错误；控制该两对错误；控制该两对相对性状的基因必须在两对同源染色体上才能自由组合，如果相对性状的基因必须在两对同源染色体上才能自由组合，如果在同一对同源染色体上，就不能自由组合，在同一对同源染色体上，就不能自由组合，C错误；阶段错误；阶段雌雌雄配子随机结合不是子代果蝇具有多样性的根本原因，雄配子随机结合不是子代果蝇具有多样性的根本原因，D错误。错误。答案答案A有性生殖产生的后代呈现多样性的两大成因有性生殖产生的后代呈现多样性的两大成因(1)配子中染色体组合具有多样性配子中染色体组合具有多样性缘于缘于“非同源染

18、色体自由非同源染色体自由组合组合”及及“同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换”。(2)受精时卵细胞和精子结合具有受精时卵细胞和精子结合具有“随机随机”性。性。考点二（实验）观察细胞的减数分裂（考点二（实验）观察细胞的减数分裂（5 5年年3 3考）考）1.实验原理实验原理蝗虫的蝗虫的细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体次分裂。在此过程中，细胞中的染色体都在不断地发生变化，因

19、而可据此识别减数分裂的各个时期。都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。精母精母形态、位置和数目形态、位置和数目2.实验步骤实验步骤(1)装片制作装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同与有丝分裂装片制作过程相同)解离解离 。(2)显微观察显微观察漂洗漂洗染色染色制片制片初级精母初级精母次级精母次级精母中期中期后期后期中中期期后期后期观察结果观察结果(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？提示提示雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排

20、卵时排出的在大多数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，才继续完成减数第二次分裂。继续完成减数第二次分裂。(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？提示提示精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。等不同的细胞分裂图像。对实验材料、实验操作、实验结果的分析对实验材料、实验操作、实

21、验结果的分析1.(山东理综卷山东理综卷)小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹染液、醋染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿健那绿)染液，解离固定液。染液，解离固定液。(1)取材：用取材：用_作实验材料。作实验材料。(2)制片：制片：取少量组织低渗处理后，放在取少量组织低渗处理后，放在_溶液中，一溶液中，一定时间后轻轻漂洗。定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适

22、量将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_。一定时间后加盖玻片，一定时间后加盖玻片，_。(3)观察观察用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是正常分裂，产生的子细胞是_。下图是观察到的同源染色体下图是观察到的同源染色体(A1和和A2)的配对情况。若的配对情况。若A1正常，正常，A2发生的改变可能是发生的改变可能是_。解析解析观察减数分裂应选取生殖器官，本实验应选取睾丸。制片观察减数分裂应选取生殖器官，本实验应选取睾丸。制片过程为过程为“解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片”。精原细胞通过有丝。精原细胞通过有丝

23、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、减胞可能是有丝分裂中期、减中期、减中期、减中期。若中期。若A1正常，则正常，则A2为缺失，若为缺失，若A2正常，则正常，则A1为重复。为重复。答案答案(1)(小鼠小鼠)睾丸睾丸(2)解离固定液解离固定液醋酸洋红染液醋酸洋红染液压片压片(只要有压片的操作只要有压片的操作均可均可)(3)次级精母细胞或精细胞或精原细胞次级精母细胞或精细胞或精原细胞缺失缺失2.为了观察减数分裂各时期的特点为了观察减数分裂各时期的特点,下列实验材料选择恰当的是下列实验材料选择恰当的是()

24、蚕豆的雄蕊蚕豆的雄蕊桃花的雌蕊桃花的雌蕊蝗虫的精巢蝗虫的精巢小鼠的卵巢小鼠的卵巢A.B.C.D.解析解析植物植物(如蚕豆如蚕豆)雄蕊的花药和动物雄蕊的花药和动物(如蝗虫如蝗虫)精巢中正在进精巢中正在进行减数分裂的细胞很多，经固定、染色处理后，容易从中找到行减数分裂的细胞很多，经固定、染色处理后，容易从中找到处于减数分裂各个时期的细胞，因此它们是观察减数分裂各时处于减数分裂各个时期的细胞，因此它们是观察减数分裂各时期特点的理想材料。桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊，小期特点的理想材料。桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊，小鼠的每个卵巢中每次也只能形成少数几个鼠的每个卵巢中每次也只能形成少数几个(不

25、超过不超过8个个)卵细胞，卵细胞，由于观察减数分裂过程必须对实验材料进行固定及染色处理，由于观察减数分裂过程必须对实验材料进行固定及染色处理，会造成细胞死亡，所以用这两种材料来观察减数分裂过程，只会造成细胞死亡，所以用这两种材料来观察减数分裂过程，只能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞，不可能找齐能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞，不可能找齐减数分裂各时期的细胞，这就没有达到题目减数分裂各时期的细胞，这就没有达到题目“观察减数分裂各观察减数分裂各时期特点时期特点”的要求。的要求。答案答案C易错易错防范清零防范清零易错清零易错清零易错点易错点1混淆同源染色体、姐妹染色单体与四分体混

26、淆同源染色体、姐妹染色单体与四分体点拨点拨图析如下图析如下易错点易错点2误认为只要有同源染色体，就可形成四分体误认为只要有同源染色体，就可形成四分体点拨点拨并非所有细胞分裂都存在四分体：并非所有细胞分裂都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。易错点易错点3误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在间上存在“先后先后”点拨点拨同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生

27、时间同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是无先后，是“同时进行同时进行”的。减数分裂过程中同源染色体分的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离离，其上的等位基因也分离(此为基因分离定律基础此为基因分离定律基础)，与此，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合合(此为基因自由组合定律的基础此为基因自由组合定律的基础)。易错点易错点4误认为细胞质均等分裂的一定不是卵细胞形成过程并误认为细胞质均等分裂的一定不是卵细胞形成过程并认为生殖器官中不存在有丝分裂认为生殖器官中不存在有丝分裂点拨点拨(1)细胞质不均等分裂的一定为卵母细胞，有姐妹染细胞质不均等分裂的一定为卵母细胞，有姐妹染色单体的是初级卵母细胞，无姐妹染色单体的是次级卵母色单体的是初级卵母细胞，无姐妹染色单体的是次级卵母细胞；细胞质均等分裂且有姐妹染色单体的一定是初级精细胞；细胞质均等分裂且有姐妹染色单体的一定是初级精母细胞，细胞质均等分裂无姐妹染色单体的则可能是次级母细胞，细胞质均等分裂无姐妹染色单体的则可能是次级精母细胞或第一极体。精母细胞或第一极体。(2)