2017-2018学年生物苏教必修2讲义第二章减丝分裂和有性繁殖第2课时

第2课时生殖细胞的形成学习目标1．说明生殖细胞的形成过程。2.比较精子与卵细胞的形成过程。3.比较减数分裂与有丝分裂。|基础知识|一、哺乳动物精子的形成1．场所睾丸。2．过程(1)图示(2)图解①在减数第一次分裂的间期，精原细胞中的染色体复制，成为初级精母细胞。②初级精母细胞经减数第一次分裂(细胞质均等分裂)成为两个次级精母细胞。③两个次级精母细胞经减数第二次分裂(细胞质均等分裂)成为4个精细胞。④精细胞再经过一系列复杂的变化(分化)，才能形成精子。⑤精子中的染色体数目相较精原细胞实现减半。二、哺乳动物卵细胞的形成1．场所排卵前发生于卵巢，排卵后继续在输卵管中成熟。2．过程(1)图示(2)图解①在减数第一次分裂的间期，卵原细胞中的染色体进行复制，成为初级卵母细胞。②初级卵母细胞经减数第一次分裂(细胞质不均等分裂)形成一个次级卵母细胞(体积较大)和一个极体(体积较小)。③次级卵母细胞进行减数第二次分裂(细胞质不均等分裂)，形成一个卵细胞(体积较大)和一个极体(体积较小)，与此同时，第一次分裂产生的极体也分裂(细胞质均等分裂)为两个极体。这样，一个初级卵母细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞(其他三个极体退化消失)。④卵细胞中的染色体数目相较卵原细胞实现减半。|自查自纠|(1)处于间期的卵原细胞体积略微增大，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成()(2)一个精原细胞形成的4个精子染色体组成完全相同()(3)次级卵母细胞与极体的细胞质都是不均等分裂()(4)同一个次级卵母细胞产生的卵细胞和极体内的染色体组成不同()(5)一个初级卵母细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞()(6)同一种生物的精子和卵细胞中，染色体数目相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√|图解图说|________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________精子和卵细胞形成过程模式图________________________________________________________________________________________________________________________________________________精子与卵细胞大小比较________________________________________________________________________________________________________________________________________________精细胞变形与卵细胞形成中的细胞质不均等分裂有什么意义？提示：精细胞变形过程中丢失绝大部分细胞质，以灵活运动；卵细胞形成过程中的不均等分裂，以使卵细胞富含营养物质。探究点一哺乳动物精子与卵细胞的形成比较1．观察下列减数分裂细胞示意图，说出细胞的名称，并说明理由？提示A：细胞质不均等分裂，含有同源染色体，处于减Ⅰ后期，为初级卵母细胞。B：细胞质均等分裂，含有同源染色体，处于减Ⅰ后期，为初级精母细胞。C：细胞质不均等分裂，不含有同源染色体，处于减Ⅱ后期，为次级卵母细胞。D：细胞质均等分裂，不含有同源染色体，处于减Ⅱ后期，为次级精母细胞或第一极体。2．尝试回答卵细胞形成过程细胞质不均等分裂及精细胞变形的意义？提示通过不均等分裂，卵细胞获得大部分细胞质，储存较多的营养物质，为受精卵早期发育提供营养；通过精细胞变形，丢失绝大部分细胞质，便于精子运动以与卵细胞结合。精子与卵细胞形成的比较比较项目精子的形成卵细胞的形成形成场所睾丸卵巢胞质分裂均等分裂初/次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂是否变形变形不变形结果产生4个精子产生1个卵细胞，3个极体退化消失相同点染色体的行为、形态和数目变化相同，DNA的变化也相同【典例1】观察下列哺乳动物减数分裂过程中的细胞分裂图，回答问题：(1)精子形成过程中，一定不会出现________图细胞。(2)卵细胞形成过程中，可能会出现________图细胞。(3)产生C图细胞的器官为______________。(4)B细胞产生的子细胞名称是__________________。尝试解答________解析A图细胞是精子，B图细胞是次级精母细胞或第一极体，C图细胞是次级卵母细胞，D图细胞是初级精母细胞或初级卵母细胞。答案(1)C(2)B、C、D(3)卵巢(4)精细胞或第二极体【跟踪训练】1．下图为哺乳动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()A．图甲一定为次级精母细胞B．图乙一定为初级精母细胞C．图丙为次级卵母细胞或极体D．图丙中的M、m为一对同源染色体解析图甲是减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错；图丙为减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错；图乙是减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确。答案B探究点二减数分裂与有丝分裂的比较1．与有丝分裂相比较，减数分裂中特有的染色体行为有哪些？共有的染色体行为有哪些？提示特有行为：同源染色体联会、形成四分体、交叉互换、同源染色体分离等；共有行为：染色体复制、着丝点分裂、姐妹染色单体分开成为染色体等。2．细胞分裂图像的判断(1)说出下列三个细胞分裂方式及所处时期，并说明判断依据？提示A：有同源染色体，无四分体，散乱分布，为有丝分裂前期；B：有同源染色体，有四分体，为减Ⅰ前期；C：无同源染色体，散乱分布，为减Ⅱ前期。(2)说出下列三个细胞分裂方式及所处时期，并说明判断依据？提示A：有同源染色体，着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期；B：有同源染色体，着丝点排列在赤道板两侧，为减Ⅰ中期；C：无同源染色体，着丝点排列在赤道板上，为减Ⅱ中期。(3)说出下列三个细胞分裂方式及所处时期，并说明判断依据？提示A：有同源染色体，着丝点分裂，无染色单体，为有丝分裂后期；B：有同源染色体，同源染色体分离，有染色单体，为减Ⅰ后期；C：无同源染色体，着丝点分裂，无染色单体，为减Ⅱ后期。3．假设体细胞中染色体数目为2n，绘制有丝分裂与减数分裂过程中DNA、染色体的数目变化曲线？提示(1)“三看法”判断细胞分裂方式(2)细胞分裂过程中物质或结构变化原因【典例2】下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞，请据图回答下列问题：(1)图1中AB段形成的原因是____________，该过程发生于细胞分裂的________期；CD段形成的原因是____________________。(2)图2中____________细胞处于图1中的BC段，________细胞处于图1中的DE段。(3)图2中乙细胞含有________条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为________，该细胞处于___________分裂的______期，其产生的子细胞名称为____________________。尝试解答________解析(1)在细胞分裂过程中，DNA加倍，原因是DNA的复制；染色体加倍，原因是着丝点的分裂。(2)凡是具有染色单体的细胞，每条染色体上都含有两个DNA分子，对应图1中的BC段。着丝点分裂，每条染色体上含有一个DNA分子，对应图1中的DE段。(3)图2中乙细胞每条染色体都含有两条染色单体，DNA分子数或染色单体数都是染色体数目的二倍。答案(1)DNA复制间着丝点分裂(2)乙、丙甲(3)81∶2减数第一次后次级卵母细胞和(第一)极体【跟踪训练】2．如图为某动物(体细胞内染色体数目为2n)精原细胞分裂过程中，细胞内的同源染色体对数的变化曲线。着丝点分裂最可能发生在()A．CD段 B．BC段和FG段C．AB段和FG段 D．BC段和HI段解析着丝点的分裂发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，图中BC段表示进入有丝分裂后期，HI段表示减数第二次分裂过程。答案D知识脉络要点晨背1.减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成生殖细胞(配子)的过程中。2.减数分裂发生于生物的生殖器官中：哺乳动物为睾丸(精巢)和卵巢，被子植物为花药和胚囊。3.减数分裂只能发生于生殖器官中，但生殖细胞还可发生有丝分裂。4.精子形成时，初级精母细胞和次级精母细胞的分裂都是均等的。5.卵细胞形成时，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的，但第一极体分裂是均等的。6.1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。1．精子和卵细胞的形成过程有一些不同之处，下列说法错误的是()A．精、卵原细胞是通过减数分裂产生的B．一个初级精母细胞可形成4个精子，一个初级卵母细胞只形成1个卵细胞C．精细胞经变形形成精子，卵细胞的形成没有变形过程D．卵细胞的形成过程中有极体产生，精子的形成过程中无极体产生解析精、卵原细胞经过减数分裂形成精细胞和卵细胞，但是精、卵原细胞是通过有丝分裂产生的。答案A2．仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的是()A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞C．联会后姐妹染色单体发生部分交换D．同源染色体分开分别进入两个子细胞解析减数分裂不同于有丝分裂的主要特点是减Ⅰ前期同源染色体的联会及联会时非姐妹染色单体的交叉互换和减Ⅰ后期同源染色体的分离，而A、B、C选项叙述的都是减数分裂和有丝分裂所共有的特点。答案D3．下图为某哺乳动物细胞分裂示意图，有关该细胞的说法正确的是()A．发生在精巢中B．含有4条染色单体C．子细胞是卵细胞和极体D．含有2对同源染色体解析图示细胞中不含有同源染色体，也不含有染色单体，属于减数第二次分裂后期。由于细胞质的不均等分裂，所以此细胞为次级卵母细胞，它分裂后产生一个卵细胞和一个(第二)极体。答案C4．如图为某动物细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况，有关该图的叙述中，错误的是()A．A→B可表示DNA复制B．C→D可表示染色体的着丝点分裂C．BC段一定含有同源染色体D．DE段一定不含有染色单体解析若该图表示有丝分裂过程，BC段一定含有同源染色体；若该图表示减数分裂过程，BC段不一定含有同源染色体，因为减数第二次分裂的前期和中期也位于BC段。答案C5．图1中A、B分别表示某雄性哺乳动物的细胞分裂模式图，图2表示A细胞中的染色体数和DNA分子数。据图回答下列问题：(1)A细胞表示________分裂后期；B细胞表示________分裂后期。(2)要想同时观察到这两个时期的细胞，应选择该动物的________(器官)。该动物产生的精细胞中含有________条染色体。(3)在图2中B处绘制B细胞中的染色体数和DNA分子数的柱形图；在C处绘制该动物减数第二次分裂后期染色体数和DNA分子数的柱形图。解析解答本题可以从A、B两图像入手。A图中染色体平均移向细胞两极，且每一极都存在同源染色体，因此判断A处于有丝分裂后期；B图则是同源染色体分别移向细胞两极，每条染色体包含两条姐妹染色单体，则B应处于减数第一次分裂后期。因为该动物为雄性哺乳动物，体内同时存在有丝分裂和减数分裂过程的器官应是睾丸，经减数分裂产生的子细胞中应有2条染色体。画柱形图考查信息处理能力，结合各时期的染色体数和DNA分子数可予以解决。答案(1)有丝减数第一次(2)睾丸2(3)如图所示：课后跟踪分层训练(时间：35分钟)1．哺乳动物的卵细胞形成过程与精子的形成过程相比，前者特有的现象是()A．染色体复制 B．胞质不均等分裂C．着丝点分裂 D．同源染色体分离解析卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质均是不均等分裂。答案B2．与有丝分裂相比，减数分裂过程中显著的特征是()A．染色体进行复制B．同源染色体联会和分离C．有纺锤丝的牵引D．着丝点分裂解析同源染色体联会和分离仅出现在减数分裂过程中。染色体复制、纺锤丝的牵引、着丝点分裂等在有丝分裂与减数分裂过程中都有发生。答案B3．如图是进行减数分裂的动物细胞示意图，其中一定不会出现在卵细胞形成过程的是()解析A为初级精母细胞，B为初级卵母细胞，C为次级卵母细胞，D为次级精母细胞或第一极体。答案A4．在初级精母细胞中不存在的行为是()A．联会 B．交叉互换C．同源染色体分离 D．着丝点分裂解析初级精母细胞中发生减数第一次分裂过程，包括联会、交叉互换、同源染色体分离等。着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期或有丝分裂后期。答案D5．某细胞中染色体数为2n，在如图所示的图像中，属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A．①② B．②③C．④② D．③④解析有丝分裂中期和减数第二次分裂后期，染色体数均为2n，有丝分裂中期含染色单体，而减数第二次分裂后期无染色单体。答案C6．下列细胞中，一定不含有染色单体的是()A．初级精母细胞 B．次级卵母细胞C．第一极体 D．精细胞解析减数第二次分裂的后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，染色单体消失。精细胞是减数第二次分裂产生的子细胞，细胞中不会含有染色单体。答案D7．关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是()A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同D．两者后期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同解析假如体细胞内的染色体数为2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期的染色体数目分别是2n、2n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期的染色体数目分别是2n、2n、2n、n；有丝分裂前期、中期、后期、末期的DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期的DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n；减数第一次分裂过程中同源染色体依次发生联会、四分体、分离与自由组合等行为变化，有丝分裂则没有这种特有变化答案C8．如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．卵细胞解析图中细胞中有5条染色体，不含有同源染色体，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。答案C9．下列人体细胞中染色体数可能相同，而核DNA含量一定不同的是()A．初级精母细胞和精细胞B．精原细胞和次级精母细胞C．卵原细胞和卵细胞D．初级卵母细胞和次级卵母细胞解析初级精母细胞中染色体含量为2N，DNA含量为4N；次级卵母细胞的减数第二次分裂前期、中期染色体数为N，减数第二次分裂后期染色体数为2N，DNA数为2N，D正确。答案D10．处于分裂过程中的某动物细胞，染色体的着丝点排列在赤道板上，且排列在赤道板上的染色体的形状和大小各不相同，该细胞可能是()A．体细胞B．初级精母细胞或初级卵母细胞C．卵细胞D．次级精母细胞或次级卵母细胞或极体解析这个细胞内的染色体的形状、大小各不相同，说明这个细胞内不含有同源染色体，排除了A项和B项；又因这个细胞内的染色体的着丝点排列在赤道板上，得知这个细胞正处于分裂期的中期，因此不可能是C。答案D11．下图表示某动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是()A．ab段细胞中核糖体增生B．cd段细胞发生同源染色体分离C．cd段细胞可以不存在同源染色体D．着丝点分裂发生在de段解析ab段表示G1期，该时期核糖体增生；该图可表示减数分裂或有丝分裂，所以cd段不一定能发生同源染色体分离；MⅡ前、中期的细胞也处于cd段，该时期细胞中不存在同源染色体；de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝点分裂。答案B12．下图中①～④表示某雌性动物(2N)在减数分裂过程中不同时期的细胞，图中的a、b、c分别表示某时期一个细胞核中三种不同结构或物质的数量。下列说法错误的是()A．b表示染色体B．③时期的细胞为次级卵母细胞C．非同源染色体自由组合发生在②～③的过程中D．着丝点的分裂发生在③～④的过程中解析③时期的细胞为次级卵母细胞或第一极体。答案B13．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．细胞甲和细胞乙一定都在进行有丝分裂B．细胞甲可能在进行有丝分裂，细胞乙一定在进行减数分裂C．细胞甲可能在进行减数分裂，细胞乙一定在进行有丝分裂D．细胞甲和细胞乙一定都在进行减数分裂解析甲细胞中染色体数与体细胞相同，每条染色体含有两条染色单体，2个DNA分子，可能处在有丝分裂过程中，也可能处在减数第一次分裂中。乙细胞染色体数为体细胞的一半，一定处在减数第二次分裂过程中。答案B14．下图中甲、乙、丙3图均为某哺乳动物正在进行分裂的细胞，据图回答下列问题：(1)甲图表示________分裂的______期。(2)乙图表示________分裂的______期。(3)丙图表示________分裂的______期。(4)乙图细胞分裂产生的子细胞是______细胞。(5)丙图细胞分裂产生的子细胞是______细胞。解析(1)先看是否有同源染色体，若没有则为减Ⅱ分裂，通过观察在丙中无同源染色体，因此丙为减Ⅱ分裂；然后再看有无联会、四分体、同源染色体的分离，若有则为减Ⅰ分裂，若无则为有丝分裂，通过观察甲图为同源染色体的分离，因此判定为减Ⅰ分裂，而乙图无上述任何行为，因此为有丝分裂。(2)甲、乙、丙3图均有细胞膜向内凹陷，染色体分开向两极移动的特点，因此确定它们为分裂后期，且由甲图细胞质均分知该生物为雄性。(3)有丝分裂的结果是形成体细胞，所以乙分裂后产生的子细胞是体细胞。因为生物为雄性，所以丙产生的是精细胞，注意不是精子。答案(1)减数第一次后(2)有丝后(3)减数第二次后(4)体(5)精15．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中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体，据此可判断该细胞处于有丝分裂后期，由图2可推知类型a的细胞处于有丝分裂后期。(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，说明经过了减数第一次分裂，应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，则由图2可知，b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂，e为减数分裂产生的子细胞，故三者出现的先后顺序为b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中，a处于有丝分裂后期；b处于有丝分裂前期或中期，或减数第一次分裂；c处于G1期或减数第二次分裂后期；d处于减数第二次分裂前期或中期，e为减数分裂产生的子细胞，故a、b类型的细胞一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂，对应图2中的b转变为a，d转变为c。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→c1