高中生物 第2章 染色體與遺傳 第1節(jié) 減數(shù)分裂中的染色體行為（Ⅱ）學(xué)案 浙科版必修2

第一節(jié)　減數(shù)分裂中的染色體行為(Ⅱ) 1．概述精子、卵細(xì)胞的產(chǎn)生和受精。(重難點(diǎn)) 2．闡明減數(shù)分裂的意義。 精 子 與 卵 細(xì) 胞 的 產(chǎn) 生 和 受 精 1．精子的產(chǎn)生過(guò)程 (1)產(chǎn)生場(chǎng)所：睪丸。 (2)過(guò)程 ①過(guò)程圖解 ②分裂過(guò)程中，染色體數(shù)、核DNA數(shù)目的變化(設(shè)體細(xì)胞中染色體數(shù)為2n，DNA分子數(shù)為2C) 時(shí)期 細(xì)胞名稱 每個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù) 每個(gè)細(xì)胞中核DNA分子數(shù) 間期 精原細(xì)胞 2n 2C→4C 減數(shù)第一次分裂 初級(jí)精母細(xì)胞 2n 4C 減數(shù)第二次分裂 次級(jí)精母細(xì)胞 n(后期為2n) 2C 減數(shù)分裂結(jié)束后 精細(xì)胞 n C 變形后 精子 n C 2.卵細(xì)胞的產(chǎn)生過(guò)程 (1)產(chǎn)生場(chǎng)所：卵巢。 (2)產(chǎn)生過(guò)程 ①過(guò)程圖解 ②分裂過(guò)程中染色體數(shù)、核DNA分子數(shù)的變化(設(shè)體細(xì)胞中染色體數(shù)為2n，每個(gè)細(xì)胞中核DNA分子數(shù)為2C) 3．受精 (1)概念：精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過(guò)程。 (2)過(guò)程： (3)染色體數(shù)目變化：恢復(fù)到原來(lái)體細(xì)胞的染色體數(shù)目(2n)。 探討：請(qǐng)寫出精子的形成過(guò)程，并說(shuō)明在精子形成過(guò)程中染色體的行為。 提示：1個(gè)精原細(xì)胞1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞4個(gè)精子 探討：請(qǐng)寫出卵細(xì)胞的形成過(guò)程，并說(shuō)明在卵細(xì)胞形成過(guò)程中染色體的行為。 提示： 探討：下列四個(gè)圖示分別表示二倍體生物細(xì)胞，請(qǐng)分別確定四個(gè)細(xì)胞的名稱。 提示：①為初級(jí)卵母細(xì)胞；②為初級(jí)精母細(xì)胞；③為次級(jí)卵母細(xì)胞；④為次級(jí)精母細(xì)胞或極體。 探討：下列四個(gè)細(xì)胞不屬于精子形成過(guò)程的是(　　) 提示：C 1．精子和卵細(xì)胞的產(chǎn)生過(guò)程比較 　　類別 關(guān)系　　 精子的形成 卵細(xì)胞的形成 不 同 點(diǎn) 場(chǎng)所 精巢/睪丸 卵巢 細(xì)胞質(zhì)分裂方式 均等分裂 初級(jí)和次級(jí)卵母細(xì)胞不均等分裂 變形 精細(xì)胞變形，成為精子 無(wú) 結(jié)果 1個(gè)精原細(xì)胞 　↓ 4個(gè)精子 2種精子(無(wú)交換) 4種精子(有交換) 1個(gè)卵原細(xì)胞 　↓ 　4個(gè)子細(xì)胞 1個(gè)卵細(xì)胞、 3個(gè)極體 相 同 點(diǎn) 細(xì)胞質(zhì)變化 都有中心體的復(fù)制和紡錘體的出現(xiàn) 細(xì)胞核變化 ①染色體都只復(fù)制一次，細(xì)胞都連續(xù)分裂兩次，結(jié)果性細(xì)胞染色體數(shù)目都減半 ②染色體行為相同：復(fù)制→聯(lián)會(huì)(可交換)→同源染色體分離、非同源染色體自由組合→著絲粒分裂 ③性細(xì)胞染色體是由性原細(xì)胞的非同源染色體自由組合而來(lái) 2.精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的分裂圖像辨析 (1)減數(shù)第一次分裂后期： (2)減數(shù)第二次分裂后期： 1．初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞在分裂時(shí)都出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35930011】 A．同源染色體分離 B．著絲粒分裂 C．細(xì)胞質(zhì)不均等分裂 D．染色體復(fù)制 【解析】　卵細(xì)胞形成過(guò)程中，染色體復(fù)制發(fā)生在分裂間期，同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂，初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)的不均等分裂。 【答案】　C 2．下列有關(guān)兩個(gè)細(xì)胞分裂圖像的說(shuō)法正確的是(　　) A．①②均是卵細(xì)胞形成過(guò)程中的細(xì)胞 B．①②中均含兩對(duì)同源染色體 C．①能產(chǎn)生4種類型的生殖細(xì)胞 D．②能產(chǎn)生1種類型的生殖細(xì)胞 【解析】　由細(xì)胞中染色體變化的規(guī)律及細(xì)胞質(zhì)的分裂情況可知，細(xì)胞①是初級(jí)精母細(xì)胞，正處于減Ⅰ后期，含兩對(duì)同源染色體，其中非同源染色體已完成組合，它只能產(chǎn)生2種(4個(gè))生殖細(xì)胞(精細(xì)胞)；細(xì)胞②是次級(jí)卵母細(xì)胞，正處于減Ⅱ后期，不含同源染色體，只能產(chǎn)生1種(1個(gè))生殖細(xì)胞(卵細(xì)胞)。 【答案】　D 減 數(shù) 分 裂 的 意 義 1．減數(shù)分裂和受精作用可保持生物染色體數(shù)目的恒定。 2．減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能，為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和進(jìn)化。 探討：右圖為一雌性動(dòng)物卵巢內(nèi)的某細(xì)胞內(nèi)染色體與基因，請(qǐng)分析：僅考慮圖中基因，該生物體最多能形成幾種基因型的卵細(xì)胞？哪幾種？ 提示：4種，AB、Ab、aB、ab。 探討：受精卵中的染色體一半來(lái)自精子，一半來(lái)自卵細(xì)胞，是否意味著父、母雙方各為后代提供一半的遺傳物質(zhì)？試分析原因。 提示：不是。受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方；但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來(lái)自卵細(xì)胞。 探討：某人生下一對(duì)“龍鳳胎”，試從精子與卵細(xì)胞結(jié)合的角度分析產(chǎn)生“龍鳳胎”的原因。 提示：“龍鳳胎”是由兩個(gè)卵細(xì)胞和兩個(gè)精子分別結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而成的。 1．配子中染色體組合種類(不考慮交叉互換) (1)1個(gè)含有2對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)精子，2種類型。 (2)1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2個(gè)精子，1種類型。 (3)1個(gè)含n對(duì)同源染色體的雄性個(gè)體產(chǎn)生的精子有2n種。 (4)1個(gè)含有2對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞，1種類型。 (5)1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞，只有1種類型。 (6)1個(gè)含n對(duì)同源染色體的雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞有2n種類型。 2．根據(jù)染色體組成判斷配子來(lái)源的方法 (1)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體完全相同，則它們可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 (2)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好“互補(bǔ)”，則它們可能來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 (3)若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同，有的互補(bǔ)，只能判定可能來(lái)自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程。 1．下列關(guān)于減數(shù)分裂和受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35930012】 A．減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞和精子在受精過(guò)程中是隨機(jī)結(jié)合的 B．減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物的生存和進(jìn)化具有重要意義 C．減數(shù)分裂和受精作用可維持生物前后代染色體數(shù)目的恒定 D．受精卵中繼承了雙親等量的遺傳物質(zhì) 【解析】　精子是精細(xì)胞經(jīng)過(guò)變形后形成的，基本上不攜帶細(xì)胞質(zhì)，而卵細(xì)胞含有豐富的細(xì)胞質(zhì)。因此，盡管受精卵中的染色體有一半來(lái)自于精子(父方)，另一半來(lái)自于卵細(xì)胞(母方)，但細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自于卵細(xì)胞(母方)，所以后代從母方繼承的遺傳物質(zhì)(包括細(xì)胞質(zhì)基因)相對(duì)較多。 【答案】　D 2．如下圖所示，卵原細(xì)胞內(nèi)含有Aa、Bb兩對(duì)同源染色體，已知此卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞的染色體組成為Ab，則其產(chǎn)生的3個(gè)極體的染色體組成分別為(　　) A．AB、Ab、Ab B．Aa、Bb、AB C．Ab、aB、ab D．Ab、aB、aB 【解析】　卵細(xì)胞的染色體組成為Ab，則其產(chǎn)生的3個(gè)極體的染色體組成為Ab、aB、aB。 【答案】　D 1．下列關(guān)于卵細(xì)胞形成過(guò)程的描述，錯(cuò)誤的是(　　) A．DNA復(fù)制1次，細(xì)胞分裂兩次 B．1個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞 C．次級(jí)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分配不均等 D．卵巢中的細(xì)胞經(jīng)分裂一定生成卵細(xì)胞 【解析】　卵巢中的細(xì)胞有的進(jìn)行減數(shù)分裂，有的進(jìn)行有絲分裂，故細(xì)胞分裂后不一定生成卵細(xì)胞。 【答案】　D 2．下圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。下列敘述正確的是(　　) 甲　　　　　　　乙　　　　　　　　丙 A．甲一定為次級(jí)精母細(xì)胞 B．乙一定為初級(jí)精母細(xì)胞 C．丙為次級(jí)卵母細(xì)胞或極體 D．丙中的M、m為一對(duì)同源染色體 【解析】　甲處于減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞質(zhì)均等分裂，可能為次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體；丙處于減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，是次級(jí)卵母細(xì)胞；丙中的M、m不是同源染色體，而是姐妹染色單體分開后形成的兩條染色體；乙處于減數(shù)第一次分裂后期，細(xì)胞質(zhì)均等分裂，是初級(jí)精母細(xì)胞。 【答案】　B 3．下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．受精卵中全部遺傳物質(zhì)來(lái)自父母雙方的各占一半 B．受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞雙方的細(xì)胞核相互融合 C．受精卵中染色體數(shù)與本物種體細(xì)胞中染色體數(shù)相同 D．受精卵中的染色體來(lái)自父母雙方的各占一半 【解析】　因?yàn)檫z傳物質(zhì)并不是全部存在于染色體上，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的線粒體和葉綠體中也有少量的遺傳物質(zhì)(DNA)，而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞，所以來(lái)自母方的遺傳物質(zhì)比父方多，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　A 4．下列是某種哺乳動(dòng)物精子或卵細(xì)胞形成過(guò)程的細(xì)胞分裂圖像?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)精子形成過(guò)程的細(xì)胞分裂圖像順序： ，卵細(xì)胞形成過(guò)程的細(xì)胞分裂圖像順序： 。(請(qǐng)?zhí)顚懽帜? (2)A細(xì)胞的名稱是 ，其產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱是 ，其最終產(chǎn)生的子細(xì)胞是 。 (3)圖中發(fā)生同源染色體分離，非同源染色體自由組合的時(shí)期是 ；在A～E中存在同源染色體的是 。 (4)E細(xì)胞若是初級(jí)卵母細(xì)胞，一個(gè)E細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞實(shí)際的數(shù)目和種類為 ，寫出其可能的染色體組成 。 【解析】　首先根據(jù)染色體的行為變化及細(xì)胞質(zhì)分裂均等與否確定各細(xì)胞名稱及時(shí)期：A細(xì)胞為初級(jí)卵母細(xì)胞(處于減數(shù)第一次分裂后期)；B細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞(處于減數(shù)第二次分裂后期)；C細(xì)胞為初級(jí)精母細(xì)胞(處于減數(shù)第一次分裂后期)；D細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體(處于減數(shù)第二次分裂后期)；E細(xì)胞為初級(jí)精(或卵)母細(xì)胞(處于減數(shù)第一次分裂前期)。(1)精子形成過(guò)程順序：E(初級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂前期)→C(初級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂后期)→D(次級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第二次分裂后期)；卵細(xì)胞形成順序：E(初級(jí)卵母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂前期)→A(初級(jí)卵母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂后期) (2)A細(xì)胞(初級(jí)卵母細(xì)胞)產(chǎn)生的子細(xì)胞是第一極體和次級(jí)卵母細(xì)胞，最終產(chǎn)生的細(xì)胞是卵細(xì)胞和第二極體。 (3)同源染色體分離，非同源染色體自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期即圖A、C；減數(shù)第一次分裂的前、中、后三個(gè)時(shí)期都存在同源染色體。 (4)一個(gè)E細(xì)胞(初級(jí)卵母細(xì)胞)實(shí)際只產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞，染色體組成是1和3，或1和4，或2和3，或2和4。 【答案】　(1)E→C→D (2)初級(jí)卵母細(xì)胞　第一極體和次級(jí)卵母細(xì)胞　第二極體和卵細(xì)胞　(3)A、C　A、C、E　(4)1，1　1和3，或1和4，或2和3，或2和4 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.精原細(xì)胞通過(guò)有絲分裂增殖，通過(guò)減數(shù)分裂形成精子。 2.卵細(xì)胞與精子形成過(guò)程的最大區(qū)別在于初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞的分裂是不均等的。 3.導(dǎo)致配子中染色體組合多樣性的原因 (1)同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合。 (2)同源染色體上非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。 4.受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方，但細(xì)胞質(zhì)基因幾乎全部來(lái)自母方。 5.受精作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞核的融合。 6.減數(shù)分裂和受精作用維持生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目的穩(wěn)定。