第2章 第1节 第1课时 精子的形成过程-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案课件PPT（人教版2019 单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第2章　基因和染色体的关系 第1节　减数分裂和受精作用 第1课时　精子的形成过程 1.理解减数分裂相关概念。2.描述精子的形成过程。 2 目录 CONTENTS 01 知识自主梳理 02 知识框架构建 03 重点难点突破 04 课时作业 01 知识自主梳理 一读·课本夯实基础 知识点一　减数分裂的相关概念 1．同源染色体与非同源染色体 (1)同源染色体：减数分裂过程中______的两条染色体，形状和大小一般都_____，一条来自______，一条来自_______。 (2)非同源染色体：形状、大小________，且在减数分裂过程中不进行_____的染色体。 2．联会和四分体 (1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体__________的现象。 (2)四分体：联会后的每对同源染色体含有_____条染色单体，叫作四分体。 配对 相同 父方 母方 不相同 配对 两两配对 四 知识自主梳理 5 3．染色体互换 四分体中的________________之间经常发生缠绕，并交换______的片段。 知识点二　精子的形成过程 1．场所：(1)高等植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。 (2)人和其他哺乳动物的_________________。 非姐妹染色单体 相应 睾丸(曲细精管) 知识自主梳理 6 时期 图像 染色体行为 细胞名称 减数分裂前的间期 染色体_______，细胞体积增大；复制后每条染色体形成2条_____________，但呈染色质丝状态，显微镜下不可见 精原细胞→初级精母细胞 减数分裂Ⅰ 前期 同源染色体发生联会形成_______，四分体的________________间经常发生互换 初级精母细胞 中期 各对_____________排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 配对的两条____________彼此分离，分别移向细胞的两极，______________自由组合 2．染色体的行为变化 复制 姐妹染色单体 四分体 非姐妹染色单体 同源染色体 同源染色体 非同源染色体 知识自主梳理 7 减数分裂Ⅱ 前期 染色体_______分布在细胞中 次级精 母细胞 中期 染色体的________排列在赤道板上 后期 每条染色体的_________分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，移向细胞的两极 变形 — 精子呈蝌蚪状，分为头部和尾部，头部含有_________，尾部能够摆动 精子 散乱 着丝粒 着丝粒 细胞核 知识自主梳理 8 1．(P20旁栏思考)在减数分裂Ⅰ中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为，这对于生物的遗传有什么重要意义？ 答案：这些行为可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物的进化。 知识自主梳理 9 2．(P21旁栏思考)精细胞的变形对受精作用的意义：______________________________________________________。 变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力 知识自主梳理 10 知识框架构建 再读·课本整体感知 02 知识框架构建 12 练习1　(1)由于发生了减数分裂Ⅰ，精原细胞成为初级精母细胞。(　　) (2)减数分裂前的间期主要变化为DNA复制和有关蛋白质合成。(　　) (3)精原细胞是特殊的体细胞，既能通过有丝分裂增殖，又能通过减数分裂产生精子。(　　) (4)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，同样具有周期性。(　　) × × 1.在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。(课本P19) √ √ 知识框架构建 13 练习2　(1)形状和大小都相同的染色体就是同源染色体。(　　) (2)雄性哺乳动物，同源染色体只存在于精原细胞中，不存在于其他体细胞中。(　　) (3)一个四分体有四条姐妹染色单体。(　　) (4)细胞内的同源染色体都会形成四分体。(　　) × × 2.配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。(课本P20) √ × 知识框架构建 14 练习3　(1)在形成次级精母细胞的过程中发生了同源染色体分离，所以配子中染色体的数量是体细胞的一半。(　　) (2)减数分裂过程中的每次分裂都使得细胞中的染色体数目减少一半。(　　) (3)玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，花粉中有5对同源染色体。(　　) × × 3.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。(课本P20) √ 知识框架构建 15 重点难点突破 三读·课本质疑疑难 03 重难一　辨析减数分裂的相关概念 如图表示细胞分裂某时期的图像： 重点难点突破 17 1．图甲中A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A、C，A、D，B、C，B、D。 2．图乙中，a、a′的关系是姐妹染色单体。 a、b的关系是同源染色体中的非姐妹染色单体。 a、c的关系是非同源染色体之间的非姐妹染色单体。 a、a′和b、b′合称四分体。 3．1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。 4．图丙中发生的互换 (1)时期：减数分裂Ⅰ前期。 (2)范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换一部分片段。 重点难点突破 18 [例1]　下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是(　　) A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B．同源染色体的大小一定相同 C．四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现 D．四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换 解题分析：在减数分裂过程中，能联会的两条染色体是同源染色体，一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，A错误；同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，B错误；有丝分裂过程中没有四分体出现，C错误。 重点难点突破 19 [例2]　关于下图的叙述不正确的是(　　) A．在前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体 B．染色体互换可以发生在①与③之间 C．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连 D．细胞中含有两对同源染色体，其中⑤和⑥为一对同源染色体 解题分析：在图中，形态、大小相同、颜色不同的两条染色体为一对同源染色体，④与⑦、⑤与⑥为两对同源染色体，在前期时同源染色体联会形成两个四分体，A、D正确；染色体互换是指同源染色体(四分体)中的非姐妹染色单体之间交换相应的片段，而图中①与③属于一条染色体上的姐妹染色单体，B错误；染色体④由染色单体①和③通过一个着丝粒②相连而形成，C正确。 重点难点突破 20 重难二　减数分裂各时期特点及图像判定 减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n) 比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 同源染色体 有 无 着丝粒变化 不分裂 分裂 染色体主要行为 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换； ③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极 染色体数目 2n→n n→2n→n 核DNA数目 4n→2n 2n→n 染色单体数 4n→2n 2n→0 重点难点突破 21 [例3]　(2022·全国乙卷，1，改编)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　) A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期 C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂 解题分析：根据题意，某动物基因型是Aa，该动物的某细胞在四分体时期发生染色体互换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，其上的A和a分开进入两个子细胞，D正确。 重点难点突破 22 [例4]　下列有关某雄性动物细胞减数分裂示意图(如图)的叙述，正确的是(　　) A．图①处于减数分裂Ⅰ中期，细胞内有8条染色体 B．图②处于减数分裂Ⅱ后期，细胞内有2对姐妹染色单体 C．图③处于减数分裂Ⅱ前期，该生物的体细胞中染色体数目为8条 D．该生物体精子形成过程可排序为①③②④ 重点难点突破 23 解题分析：图①有4条染色体，2对同源染色体，且同源染色体配对排列在赤道板两侧，所以图①是减数分裂Ⅰ中期细胞，A错误；图②有4条染色体，无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，所以是减数分裂Ⅱ后期，细胞内无姐妹染色单体，B错误；图③细胞中有2条染色体，无同源染色体，着丝粒排列在赤道板上，所以是减数分裂Ⅱ中期，该生物的体细胞中染色体数目为4条，C错误；该生物体精子形成过程可排序为①③②④，D正确。 重点难点突破 24 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 同源染色体概念 同源染色体、四分体概念 图像 辨析 精子的形成过程、图像辨析 精子的形成过程及相关图像 精子形成过程中染色体变化 精子的形成过程、图像辨析 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ 题点 图像辨析 图像辨析 判断精细胞的来源 减数分 裂异常 联会复合体 精子形成过程中染色体数目变化 减数分裂图像辨析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 26 [基础对点] 知识点一　减数分裂的相关概念 1.下列一定是同源染色体的是(　　) A．一条来自父方，一条来自母方的染色体 B．形态、大小基本相同的染色体 C．减数分裂过程中能够发生联会的染色体 D．只存在于减数分裂Ⅰ时期的染色体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 27 2．下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是(　　) A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B．四分体存在于减数分裂Ⅰ的前期和中期 C．同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体 D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 解析：一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后，形成的是相同的染色体，并非同源染色体，A错误；四分体是减数分裂Ⅰ过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失，B正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 28 知识点二　精子的形成过程 3.如图为某动物细胞分裂的示意图。该细胞处于(　　) A．有丝分裂中期 B．有丝分裂后期 C．减数分裂Ⅰ后期 D．减数分裂Ⅱ后期 解析：此图发生了同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，所以是减数分裂Ⅰ后期。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 29 4．若图O表示某精子，下列叙述不正确的是(　　) A．A细胞内含有4条染色体和4个四分体 B．C细胞内含有4个DNA分子和0对同源染色体 C．图中B细胞不属于该精子形成的过程 D．该精子的形成过程是A→D→C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 30 解析：A细胞内含有2个四分体，即2对同源染色体，4条染色体，A错误；C细胞中不含同源染色体，含有4条染色体和4个DNA分子，B正确；图中B细胞中移向同一极的非同源染色体只有1条与精子的染色体相同，因此不属于该精子形成的过程，C正确；据图可知，该精子的形成过程是A→D→C，D正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 31 5．下图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列相关叙述错误的是(　　) A．图①所示现象发生在四分体时期 B．图②的下一时期可能会发生图④所示的变化 C．图④所示行为是减数分裂过程中染色体数目减半的原因 D．发生图③所示行为的细胞是初级精母细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 32 解析：图①中同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换，发生在减数分裂Ⅰ前期的四分体时期，A正确；图②中着丝粒两侧都有纺锤丝相连，下一时期发生着丝粒分裂，即图④所示的变化，B正确；图③中同源染色体分离，其是减数分裂过程中染色体数目减半的原因，C错误；图③为减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，所示行为的细胞是初级精母细胞，D正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 33 6．在减数分裂前及分裂过程中，下列有关染色体变化的叙述，正确的是(　　) A．着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂，染色体数目加倍 B．在减数分裂前，染色体只复制一次 C．在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体分离 D．细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍 解析：着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，A错误；在减数分裂前的间期，染色体复制一次，细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，B正确；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误；细胞中同源染色体分离并分别进入两个子细胞，使得细胞中染色体数目减半，导致染色体数目暂时加倍的是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 34 7．下图是某雄性动物成熟生殖细胞形成过程中的部分时期细胞示意图，请回答问题： (1)图②所示的细胞内有_____对同源染色体。 (2)没有姐妹染色单体的细胞是图_____。 (3)图中属于次级精母细胞的是图________。 (4)图①所示的细胞所处的分裂时期为_______________，图③所示的细胞经细胞分裂后形成的子细胞名称是________。 (5)按成熟生殖细胞的形成过程，①～④的正确排序应为____________。 2 ③ ③④ 减数分裂Ⅰ后期 精细胞 ②①④③ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 35 8.如图为细胞分裂某一时期的示意图。请据图回答下列问题： (1)此细胞处于________________期，此时有四分体________个。 (2)减数分裂过程中，可以和“1”染色体自由组合的是________ (填数字)染色体。 (3)此细胞分裂后产生的2个子细胞中，每个子细胞含有同源染 色体_____对。子细胞染色体的组合为________________________。 (4)染色体主要是由________和________组成的。光学显微镜观察细胞中的染色体，需先用___________染色。 减数分裂Ⅰ前 2 3或4 0 1、3和2、4或1、4和2、3 DNA 蛋白质 甲紫溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 36 解析：(1)图示细胞正在进行同源染色体的联会，因此处于减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)；四分体是同源染色体两两配对形成的，即一个四分体就是一对联会的同源染色体，因此该细胞含有2个四分体。 (2)减数分裂过程中，非同源染色体可以自由组合，故1可以与3自由组合，也可以与4自由组合。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 37 (3)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，因此该细胞分裂形成的子细胞中不含同源染色体。根据自由组合定律，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，则子细胞的染色体组合为1、3和2、4或1、4和2、3。 (4)染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。染色体可以被碱性染料染成深色，如甲紫溶液，染色之后可以在光学显微镜下观察到。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 38 9.某高等雄性动物某细胞的部分染色体组成如图所示， 图中①～⑥表示染色体，a～d表示染色单体。下列叙述正确 的是(　　) A．a、b互为姐妹染色单体，c、d也互为姐妹染色单体 B．着丝粒分裂后，a、b互为同源染色体，c、d也互为同源染色体 C．图中有3对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体 D．染色体互换可发生在②和③的非姐妹染色单体间 [能力提升] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 39 解析：a、b互为姐妹染色单体，c、d位于两条染色体上，为非姐妹染色单体，A错误；a、b互为姐妹染色单体，着丝粒分裂后，a、b不是同源染色体，是复制形成的相同染色体，B错误；图中①②、③④、⑤⑥为三对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体，C正确；染色体互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，②和③为非同源染色体，其上的非姐妹染色单体不能发生互换，D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 40 10．如图是某种生物的精细胞，根据图中染色体类型和数目，则来自同一个次级精母细胞的是(　　) A．①③ B．②⑤ C．③④ D．①④ 解析：减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个相同的精细胞，则图中来自同一个次级精母细胞的是染色体组成相同的①④，D符合题意。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 41 11．一个初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂Ⅱ正常。另一个初级精母细胞的减数分裂Ⅰ正常，在减数分裂Ⅱ时有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体移向细胞的同一极。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应是(　　) A．两者产生的配子全部都不正常 B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常 C．两者都产生一半不正常的配子 D．前者产生的配子都不正常，后者只产生一半不正常的配子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 42 解析：一个初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的2个次级精母细胞均不正常(一个次级精母细胞多一条染色体，另一个次级精母细胞少一条染色体)，因此这两个次级精母细胞形成的4个精细胞均不正常；另一个初级精母细胞的减数分裂Ⅰ正常，在减数分裂Ⅱ时，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体移向细胞的同一极，则这个次级精母细胞减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞均不正常，而另一个次级精母细胞减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞均正常。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 43 12．联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏，在减数分裂Ⅰ前期的晚期联会复合体解体消失。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA B．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用 C．SC只会在减数分裂过程中发挥作用 D．SC的基本组成单位中可能有氨基酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 44 解析：SC是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构，而姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中无同源染色体，故SC在姐妹染色单体分离时不存在，B错误；据题干信息，如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，因此细胞减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA，SC的组成成分可能有蛋白质，基本组成单位中可能有氨基酸，A、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 45 13.如图表示某哺乳动物精子的形成过程中，一个 细胞内染色体数目的变化。下列有关叙述正确的是(　　) A．AB段和EF段细胞内的染色体数目相同，核DNA 分子数也相同 B．BC段表示分离的同源染色体分别进入两个子细胞，DE段表示着丝粒分裂 C．AB段细胞的名称是初级精母细胞，CG段细胞的名称是精子 D．CD段含有同源染色体，染色体数是核DNA分子数的1/2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 46 解析：由题分析可知，AB段细胞内有2N条染色体，核DNA分子数为4N个；BC段分离的同源染色体分别进入两个子细胞，使得一个细胞内染色体数目减半；CD段不含同源染色体，有N条染色体，核DNA分子数为2N个；DE段着丝粒分裂，导致染色体数目暂时恢复；EF段细胞内有2N条染色体，核DNA分子数为2N个，A、D错误，B正确；AC段表示减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ，包含了精原细胞和初级精母细胞；CG段表示减数分裂Ⅱ，细胞名称是次级精母细胞，C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 47 14．如图中的A表示某雄性动物的体细胞，B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。请据图回答下列问题： (1)图中数字分别表示不同的生理过程，它们分别是①________、②________、③____________。 (2)C细胞的名称是____________，它含有同源染色体_____对。 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 次级精母细胞 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 48 (3)在上面方框中绘出D→F细胞分裂后期染色体行为的简图，请注意染色体的形态和数目。 答案：如图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 49 解析：图A表示某雄性动物个体的体细胞；图B中含有8条染色体，含有同源染色体，不含染色单体，处于有丝分裂后期，因此①表示有丝分裂；图C中含有2条染色体，4条染色单体，但是不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ中期，因此②表示减数分裂Ⅰ，③表示减数分裂Ⅱ。C和D是由A经减数分裂Ⅰ同源染色体分离所形成的，所以C、D中含有的染色体应该是“互补”的关系。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 50 　　　　　　　　　　　　　 R $$