第一章 第一节 第2课时 哺乳动物生殖细胞的形成和受精作用-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2遗传与进化教师用书（苏教版2019）

第2课时 哺乳动物生殖细胞的形成和受精作用 第一章 遗传的细胞基础 <<< 学习目标 1.阐明哺乳动物精子和卵细胞的形成过程。 2.简述受精作用的过程。 3.举例说明有性生殖及其意义。 内容索引 一、哺乳动物生殖细胞的形成 二、受精作用孕育新的生命 课时对点练 哺乳动物生殖细胞的形成 一 4 1.精子的形成 精子 梳理　教材新知 精 次级精母 初级精母 精原 有丝 2.卵细胞的形成 (1)场所： 。 (2)过程 卵巢 初级卵母细胞 次级卵母细胞 极体 卵细胞 (1)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(　　) (2)初级卵母细胞和次级卵母细胞均发生了细胞质不均等分裂现象 (　　) (3)一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个生殖细胞(　　) (4)精子和卵细胞的形成过程中染色体的变化基本相同(　　) × √ √ √ 提示　一个卵原细胞经过减数分裂只形成1个生殖细胞。 判断正误 7 任务一：哺乳动物精子和卵细胞形成过程图像分析 如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，回答下列问题： 1.细胞A~D的名称分别是什么？ 提示　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为次级精母细胞或极体。 探究　核心知识 2.成熟的精子中几乎不含细胞质，而受精卵的早期分裂所需营养物质都由自身提供。请据此分析卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的生理意义是什么？ 提示　将大部分营养物质储存在卵细胞中。 配子 精子 卵细胞 不同点 形成部位 _____ _____ 是否变形 _____ _______ 细胞质分裂 分裂 细胞和 细胞不均等分裂；极体 分裂 子细胞数  1个精原细胞形成 个精子 1个卵原细胞形成 个卵细胞+ 个极体(退化消失) 相同点 染色体的变化行为_____ 3.哺乳动物精子与卵细胞的形成过程的比较 睾丸  卵巢 变形 不变形 均等 初级卵母 次级卵母 均等 4 1 3 相同 任务二：配子形成多样性分析  如图中的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？ 提示　情况1最终产生的子细胞有2种类型：AB、ab。情况2最终产生的子细胞有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？ 提示　可产生的配子类型为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要比上述结论多，可能的原因是什么？ 提示　在四分体时期发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间对等片段的交换。 核心归纳 1.减数分裂过程中不同时期的图像识别 核心归纳 提醒　(1)在动物的性腺(睾丸、卵巢)中有许多性原细胞(精原细胞或卵原细胞)，其染色体数与体细胞中的数目相同，细胞数目的增多是依靠有丝分裂完成的，而生殖细胞的形成是依靠减数分裂完成的。 (2)若减数分裂后期Ⅰ细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂后期Ⅱ细胞质出现均等分裂，则可能是次级精母细胞，也可能是极体。 (3)卵原细胞在形成卵细胞的过程中形成极体，极体体积小，所含营养物质少，无生殖功能，最后退化消失。 (4)一个精原细胞形成的四个精细胞，两两相同，两两互补(互为同源染色体)。 核心归纳 2.总结产生配子多样性的规律 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间对等片段的交换) 项目 配子个数 配子种类 一个精原细胞 4个 2种 一个雄性个体 - 2n种 一个卵原细胞 1个 1种 一个雌性个体 - 2n种 1.下列有关两个细胞分裂图像的说法，正确的是 A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞 B.①②细胞中均含有2对同源染色体 C.①能产生4种类型的生殖细胞 D.②能产生1种类型的生殖细胞 √ 落实　思维方法 由细胞中染色体数量变化的规律及细胞质的分裂情况可知，①是初级精母细胞，处于减数分裂后期Ⅰ，含有2对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，不考虑同源染色体交 换，它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)； ②是次级卵母细胞，处于减数分裂后期Ⅱ， 不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细 胞(卵细胞)。 在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换后，同一个着丝粒上连接着的两条染色单体绝大部分相同，少数部分不相同，因此来自同一个次级精母细胞的有②与③、①与④。 2.图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交换，结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是 A.①与② B.②与③ C.①与③ D.②与④ √ 方法规律 (1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一‘次’”。 (2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一‘初’”。 (3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物体不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一‘体’”。 根据染色体组成判断配子来源的方法 二 受精作用孕育新的生命 21 1.受精作用 (1)过程 梳理　教材新知 卵母细胞质膜 卵 母 雌原核 精子头部的 与卵母细胞质膜融合 　　　　　　　↓ 精子的 进入卵母细胞内 　　　　　　　↓ 卵母细胞释放相应的物质，阻止 的进入 　　　　　　　↓ 两者的细胞核在细胞中部靠拢，相互融合，形成_______ 细胞质膜 细胞核和细胞质 其他精子 受精卵 (2)结果：受精卵中的 数量恢复到与该物种的体细胞一样，其中一半来自 (父方)，另一半来自 (母方)。 (3)意义：通过减数分裂和受精作用，每种生物维持了前后代体细胞中 的恒定，也实现了 的重新组合。 染色体 精子 卵细胞 染色体数量 遗传物质 2.有性生殖 (1)概念：由亲代产生有性生殖细胞或 ，经过两性生殖细胞或 的结合成为 (如受精卵)，再由 发育成新个体的生殖方式。 (2)意义：由合子发育成的子代具备了 的遗传特性，这对于生物的 和 具有重要意义。 (3)单性生殖 某些生物的配子可不经融合而单独发育为新个体，这种方式称为______ ，是特殊的有性生殖。其中最常见的就是孤雌生殖，如某些轮虫和蜜蜂中的雄蜂。 配子 配子 合子 合子 双亲 生存 进化 单性 生殖 (1)受精作用的实质是精子和卵母细胞质膜的融合(　　) (2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(　　) (3)有性生殖的后代具有双亲的遗传特性，更有利于生物的生存和进化(　　) × × 提示　受精作用的实质是细胞核的融合。 提示　受精卵的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 √ 判断正误 26 任务三：受精作用的过程与分析 1.精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的什么特性？ 提示　精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞质膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的流动性。 2.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是不是意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？分析原因。 提示　不是；受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 探究　核心知识 受精作用的两个易错点 核心归纳 (1)受精卵的DNA并不是一半来自父亲，一半来自母亲，细胞质中的DNA几乎全部来自母亲。 (2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数分裂过程中，与受精过程无关。 受精卵的细胞核中的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质中的DNA几乎都来自卵细胞，D错误。 3.(多选)下列有关受精卵和受精作用的叙述，正确的是 A.受精卵形成后会进行有丝分裂 B.受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的 C.精子和卵细胞的结合依赖于细胞质膜的流动性 D.受精卵的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞 √ 落实　思维方法 √ √ 4.如图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是 A.非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中 B.由过程Ⅱ可知，受精卵中的细胞质主要来自精子 C.同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中 D.仅有过程Ⅰ即可维持亲子代间染色体数量的恒定 √ 分析题图可知，过程Ⅰ是减数分裂，过程Ⅱ是受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂后期Ⅰ，A正确； 受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，B错误； 同源染色体的分离仅发生在过程Ⅰ中，C错误； 过程Ⅰ和Ⅱ共同维持亲子代间染色体数量的恒定，D错误。 网络构建 课时对点练 三 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C A B A B C D 题号 9 10 11 12 13 答案 C C ABD ACD CD 对一对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 14. (1)雌　细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂　次级卵母细胞　①②　(2)AB　b　4　 (3)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　 (4)88　22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 15. (1)减数分裂　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，对于生物的遗传和变异十分重要　 (2)②④　①③　 (3)1∶2∶2　 (4)极体或次级精母细胞　 (5)①②③　4对、2对、2 图中细胞的细胞质不均等分裂，且不含同源染色体，两条姐妹染色单体分离，所以是次级卵母细胞，D正确。 题组一　生殖细胞的形成 1.如图为某高等动物细胞分裂的某时期示意图，下列有关叙述正确的是 A.该细胞为初级卵母细胞，细胞内有同源染色体 B.该细胞为次级卵母细胞，细胞内有同源染色体 C.该细胞为初级卵母细胞，细胞内没有同源染色体 D.该细胞为次级卵母细胞，细胞内没有同源染色体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 2.(2024·宿迁高一期中)如图表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞图像，下列有关叙述错误的是 A.①②中都有8个核DNA分子 B.①③④中都没有染色单体 C.③为次级精母细胞或极体 D.若图示细胞分裂有连续性，则顺序为①②③④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 ③细胞中不含同源染色体，且着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，因为②的细胞质不均等分裂，所以该哺乳动物为雌性动物，因此③为极体，不可能是次级精母细胞，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 3.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要变形，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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 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错误； 精子与卵细胞形成过程中除精子需要变形外，还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不同等，C错误； 1个精原细胞产生4个精子，至少需要25个精原细胞和100个卵原细胞形成100个受精卵，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 4.若图m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2个四分体 B.c细胞含有4个核DNA分 子和2对同源染色体 C.d细胞可以是极体或次级精母细胞，其中含有4条染色单体 D.图中b细胞不属于该精子形成的过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 四分体是由同源染色体联会形成的，a细胞内含有2个四分体，即2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体，A正确； c细胞中不含有同源染色体，且着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离，故该细胞中含有4条染色体和4个核DNA分子，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 d细胞中不含同源染色体，染色体排列在赤道面上，处于减数分裂中期Ⅱ，可以是极体或次级精母细胞，含有2条染色体、4条染色单体，C正确； 图中b细胞处于减数分 裂后期Ⅰ，且细胞质不 均等分裂，应为初级卵 母细胞，不属于该精子形成的过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 5.与精子的形成过程相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是 A.卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形形成成熟卵细胞 B.染色体复制一次，细胞连续分裂两次 C.初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂 D.减数分裂结束后，卵细胞的染色体数量只有体细胞染色体数量的一半 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 卵细胞的形成不需要经过变形；卵细胞的形成过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，所以卵细胞中染色体数量只有体细胞染色体数量的一半；在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂，综上所述，A符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 6.正常情况下，如图所示的精原细胞产生的精子不可能是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 同源染色体是指分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。减数分裂过程中，染色体主要行为特征：同源染色体的联会、分离、染色体数量减半，即所形成的生殖细胞在染色体数量上是体细胞的一半且不存在同源染色体。由题图中精原细胞染色体的大小可判断，存在两对同源染色体，而A、C、D项中图示染色体均为不同大小的非同源染色体，故均可能为该精原细胞所产生的精子，而 B项中的两条染色体为同源染色体，所以B项不可能为正常 情况下该精原细胞产生的精子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 7.下列叙述属于形成配子多样性原因的一组是 ①同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换　②同源染色体联会　③着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离　④非同源染色体随机组合 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 在减数分裂过程中，都发生同源染色体联会和着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离，这不属于形成配子多样性的原因；而在减数分裂前期Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换以及在减数分裂后期Ⅰ，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，是形成配子多样性的原因。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组二　受精作用 8.(2024·淮安高一期中)下列关于由精子和卵细胞结合成受精卵过程的叙述，正确的是 A.有性生殖不利于生物的生存和进化 B.受精卵中的全部DNA分子有一半来自父方 C.受精卵形成后，第一次分裂中出现四分体 D.受精卵形成过程中有特殊机制阻止多精入卵 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，B错误； 受精卵形成后，第一次分裂为有丝分裂，不会出现四分体，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 9.下列关于减数分裂和受精作用的叙述，不正确的是 A.减数分裂只发生在进行有性生殖的生物体内 B.受精作用中卵细胞和精子的随机结合，使后代呈现多样性，有利于适 应不同的环境 C.受精过程中，精子的头部和尾部均进入卵母细胞并融合成为受精卵 D.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数量维持恒定 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 受精过程中，精子的头部进入卵母细胞，尾部留在外面，C错误； 减数分裂使生殖细胞中的染色体数量减半，受精作用使受精卵及其发育成的个体体细胞中染色体数量恢复至本物种生物体细胞的染色体数量，所以减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数量维持恒定，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 父方、母方不可能都提供了异常的配子，21三体综合征只有一方提供了异常的配子，C错误。 10.人类有一种常见的遗传病——21三体综合征，病人细胞中有3条21号染色体(正常人有2条)。下列对于可能的原因分析，错误的是 A.父方减数第二次分裂姐妹染色单体分开形成的两条染色体移向同一极 B.父方减数第一次分裂两条同源染色体未分离 C.父方、母方产生的配子都出现减数分裂异常 D.母方减数第一次分裂两条同源染色体未分离 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 11.(多选)如图表示人类的卵细胞形成过程中，细胞内染色体数和核DNA分子数在甲、乙、丙、丁四个连续分裂时期的统计数据。下列相关说法正确的是 A.甲时期的细胞表示卵原细胞 B.乙时期会发生同源染色体的分离 C.丙时期染色体的着丝粒正在发生分裂 D.有染色单体的时期是乙和丙 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ √ 综合强化 甲时期的细胞表示卵原细胞，乙时期为减数第一次分裂，丙时期为减数第二次分裂的前期、中期，丁时期表示卵细胞或极体，A正确； 在减数分裂后期Ⅰ发生同源染色体 的分离，B正确； 减数分裂后期Ⅱ发生着丝粒分裂， C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 12.(多选)(2023·盐城高一质检)对高等动物某一器官进行组织检测时，观察到了三种细胞，其示意图如图所示。下列叙述不正确的是 A.题干中“某一器官”应该是指雌性动物的卵巢 B.图乙中含有2条染色体，无同源染色体存在 C.图甲处于减数第一次分裂时期， 含有4个四分体 D.图丙处于减数第二次分裂时期， 是次级精母细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ √ 综合强化 图丙细胞中同源染色体分离，且细胞质均等分裂，说明该细胞是初级精母细胞，因此同时出现如图的细胞分裂图像(细胞质均等分裂)的器官一定是雄性动物的睾丸， A错误； 图乙细胞中含有2条染色体， 4条姐妹染色单体，无同源染 色体存在，处于减数分裂中期Ⅱ，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 图甲细胞含有同源染色体，且同源染色体联会形成2个四分体，处于减数分裂前期Ⅰ，C错误； 图丙细胞含有同源染色体，且 同源染色体分离，处于减数分 裂后期Ⅰ，细胞质均等分裂， 是初级精母细胞，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 13.(多选)(2024·苏州高一期中)蜜蜂属于真社会性动物，已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32)，由受精卵发育而来，雄蜂(n=16)则由卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”，其过程如图所示。下列叙述正确的有 A.在雄蜂的“假减数分裂”和蜂王的 减数分裂过程中，均会发生联会 B.观察雄蜂精母细胞减数分裂装片中 染色体的形态、位置和数目，可识别减数分裂各时期 C.雄蜂的减数分裂过程和雌蜂一样均存在不均等分裂 D.雄蜂的一个精原细胞只能形成一种精子 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 雄蜂由卵细胞发育而来，不含同源染色体，不会发生联会，A错误； 雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”，减数第一次分裂前期、中期和减数第二次分裂前期、中期的染色体形态、位置和数目相同，因此观察雄蜂精母 细胞减数分裂装片中染色 体的形态、位置和数目， 不能识别减数分裂各时期， B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 由题图可知，与卵细胞形成过程相同的是雄蜂的“假减数分裂”也发生细胞质不均等分裂，一个精原细胞经过“假减数分裂”只产生一个精子，C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (1)由图甲可知，该动物的性别为　　性，判断依据是_________________ 　　　　　 　　　；细胞③的名称是　　　　 　　；图甲中，含有同源染色体的细胞有　　　。 ①② 14.(2024·盐城高一期中)如图是有关某哺乳动物的细胞分裂信息，请分析回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 雌 细胞②、细胞③的 细胞质不均等分裂 次级卵母细胞 综合强化 (2)如果图乙中①→②完成了图丙中　　　(用字母表示)段的变化，则图乙a、b、c中表示染色单体的是　　。图甲中细胞①产生的子细胞内的c数量为　　　。 (3)图丙中CD段形成的原因是　 　　　　　　。  着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 AB b 4 综合强化 (4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体，该生物的体细胞中染色体最多有　　　条；在减数分裂过程中可形成　　　个四分体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 88 22 综合强化 卵细胞是配子，其染色体数目是体细胞染色体数目的一半，所以该生物的体细胞中染色体有44条，当体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂后期染色体数目加倍，最多有88条染色体；体细胞中有44条染色体，则存在22对同源染色体，在减数第一次分裂前期同源染色体联会配对，一对同源染色体形成一个四分体，所以在减数分裂过程中可形成22个四分体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 15.如图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解(动物体细胞染色体数为2n)。请据图回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (1)A、B过程为　　　　　，C过程为　　　　　，A、B、C过程的意义是_____________________________________________________________ _____________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 减数分裂 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，对于生物的遗传和变异十分重要 综合强化 产生精子和卵细胞的过程属于减数分裂，精子和卵细胞结合形成受精卵的过程属于受精作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (2)图①~④中能发生在A过程的有　　　，能发生在D、E过程的有　　　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 ②④ ①③ 综合强化 图①细胞中姐妹染色单体分离，每一极都有同源染色体，属于有丝分裂后期；图②细胞中联会的同源染色体成对排列在赤道面位置，属于减数分裂中期Ⅰ； 图③细胞中有同源染色 体但不联会，着丝粒排 列在赤道面上，属于有 丝分裂中期；图④细胞 中没有同源染色体，着丝粒分裂，属于减数分裂后期Ⅱ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (3)在图②细胞中，染色体数∶染色单体数∶核DNA数=　　　　。  (4)图④所示的细胞名称为　　　 　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1∶2∶2 极体或次级精母细胞 综合强化 图④细胞处于减数分裂后期Ⅱ，而且细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或极体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (5)①②③④中，有同源染色体的有　　　　，分别是　　　　 对。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 ①②③ 4对、2对、2 综合强化 第一章 遗传的细胞基础 <<< $$ 第2课时　哺乳动物生殖细胞的形成和受精作用 ［学习目标］　1.阐明哺乳动物精子和卵细胞的形成过程。2.简述受精作用的过程。3.举例说明有性生殖及其意义。 一、哺乳动物生殖细胞的形成 1.精子的形成 2.卵细胞的形成 (1)场所：卵巢。 (2)过程 判断正误 (1)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(　　) (2)初级卵母细胞和次级卵母细胞均发生了细胞质不均等分裂现象(　　) (3)一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个生殖细胞(　　) (4)精子和卵细胞的形成过程中染色体的变化基本相同(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 提示　(3)一个卵原细胞经过减数分裂只形成1个生殖细胞。 任务一：哺乳动物精子和卵细胞形成过程图像分析 如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，回答下列问题： 1.细胞A~D的名称分别是什么？ 提示　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为次级精母细胞或极体。 2.成熟的精子中几乎不含细胞质，而受精卵的早期分裂所需营养物质都由自身提供。请据此分析卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的生理意义是什么？ 提示　将大部分营养物质储存在卵细胞中。 3.哺乳动物精子与卵细胞的形成过程的比较 配子 精子 卵细胞 不同点 形成部位 睾丸  卵巢 是否变形 变形 不变形 细胞质分裂 均等分裂 初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等分裂；极体均等分裂 子细胞数  1个精原细胞形成4个精子 1个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体(退化消失) 相同点 染色体的变化行为相同 任务二：配子形成多样性分析  如图中的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？ 提示　情况1最终产生的子细胞有2种类型：AB、ab。情况2最终产生的子细胞有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？ 提示　可产生的配子类型为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要比上述结论多，可能的原因是什么？ 提示　在四分体时期发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间对等片段的交换。 1.减数分裂过程中不同时期的图像识别 提醒　(1)在动物的性腺(睾丸、卵巢)中有许多性原细胞(精原细胞或卵原细胞)，其染色体数与体细胞中的数目相同，细胞数目的增多是依靠有丝分裂完成的，而生殖细胞的形成是依靠减数分裂完成的。 (2)若减数分裂后期Ⅰ细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂后期Ⅱ细胞质出现均等分裂，则可能是次级精母细胞，也可能是极体。 (3)卵原细胞在形成卵细胞的过程中形成极体，极体体积小，所含营养物质少，无生殖功能，最后退化消失。 (4)一个精原细胞形成的四个精细胞，两两相同，两两互补(互为同源染色体)。 2.总结产生配子多样性的规律 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间对等片段的交换) 项目 配子个数 配子种类 一个精原细胞 4个 2种 一个雄性个体 - 2n种 一个卵原细胞 1个 1种 一个雌性个体 - 2n种 1.下列有关两个细胞分裂图像的说法，正确的是(　　) A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞 B.①②细胞中均含有2对同源染色体 C.①能产生4种类型的生殖细胞 D.②能产生1种类型的生殖细胞 答案　D 解析　由细胞中染色体数量变化的规律及细胞质的分裂情况可知，①是初级精母细胞，处于减数分裂后期Ⅰ，含有2对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，不考虑同源染色体交换，它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)；②是次级卵母细胞，处于减数分裂后期Ⅱ，不含同源染色体，只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。 2.图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交换，结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　) A.①与② B.②与③ C.①与③ D.②与④ 答案　B 解析　在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换后，同一个着丝粒上连接着的两条染色单体绝大部分相同，少数部分不相同，因此来自同一个次级精母细胞的有②与③、①与④。 方法规律　根据染色体组成判断配子来源的方法 (1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一‘次’”。 (2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一‘初’”。 (3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物体不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一‘体’”。 二、受精作用孕育新的生命 1.受精作用 (1)过程 精子头部的细胞质膜与卵母细胞质膜融合 　　　　　　　↓ 精子的细胞核和细胞质进入卵母细胞内 　　　　　　　↓ 卵母细胞释放相应的物质，阻止其他精子的进入 　　　　　　　↓ 两者的细胞核在细胞中部靠拢，相互融合，形成受精卵 (2)结果：受精卵中的染色体数量恢复到与该物种的体细胞一样，其中一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 (3)意义：通过减数分裂和受精作用，每种生物维持了前后代体细胞中染色体数量的恒定，也实现了遗传物质的重新组合。 2.有性生殖 (1)概念：由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞或配子的结合成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式。 (2)意义：由合子发育成的子代具备了双亲的遗传特性，这对于生物的生存和进化具有重要意义。 (3)单性生殖 某些生物的配子可不经融合而单独发育为新个体，这种方式称为单性生殖，是特殊的有性生殖。其中最常见的就是孤雌生殖，如某些轮虫和蜜蜂中的雄蜂。 判断正误 (1)受精作用的实质是精子和卵母细胞质膜的融合(　　) (2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(　　) (3)有性生殖的后代具有双亲的遗传特性，更有利于生物的生存和进化(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√ 提示　(1)受精作用的实质是细胞核的融合。(2)受精卵的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 任务三：受精作用的过程与分析 1.精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的什么特性？ 提示　精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞质膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的流动性。 2.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是不是意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？分析原因。 提示　不是；受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 　受精作用的两个易错点 (1)受精卵的DNA并不是一半来自父亲，一半来自母亲，细胞质中的DNA几乎全部来自母亲。 (2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数分裂过程中，与受精过程无关。 3.(多选)下列有关受精卵和受精作用的叙述，正确的是(　　) A.受精卵形成后会进行有丝分裂 B.受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的 C.精子和卵细胞的结合依赖于细胞质膜的流动性 D.受精卵的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞 答案　ABC 解析　受精卵的细胞核中的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质中的DNA几乎都来自卵细胞，D错误。 4.如图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是(　　) A.非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中 B.由过程Ⅱ可知，受精卵中的细胞质主要来自精子 C.同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中 D.仅有过程Ⅰ即可维持亲子代间染色体数量的恒定 答案　A 解析　分析题图可知，过程Ⅰ是减数分裂，过程Ⅱ是受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂后期Ⅰ，A正确；受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，B错误；同源染色体的分离仅发生在过程Ⅰ中，C错误；过程Ⅰ和Ⅱ共同维持亲子代间染色体数量的恒定，D错误。 课时对点练　［分值：100分］ 第1~5题，每题4分；第6~13题，每题5分，共60分。 题组一　生殖细胞的形成 1.如图为某高等动物细胞分裂的某时期示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A.该细胞为初级卵母细胞，细胞内有同源染色体 B.该细胞为次级卵母细胞，细胞内有同源染色体 C.该细胞为初级卵母细胞，细胞内没有同源染色体 D.该细胞为次级卵母细胞，细胞内没有同源染色体 答案　D 解析　图中细胞的细胞质不均等分裂，且不含同源染色体，两条姐妹染色单体分离，所以是次级卵母细胞，D正确。 2.(2024·宿迁高一期中)如图表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞图像，下列有关叙述错误的是(　　) A.①②中都有8个核DNA分子 B.①③④中都没有染色单体 C.③为次级精母细胞或极体 D.若图示细胞分裂有连续性，则顺序为①②③④ 答案　C 解析　③细胞中不含同源染色体，且着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，因为②的细胞质不均等分裂，所以该哺乳动物为雌性动物，因此③为极体，不可能是次级精母细胞，C错误。 3.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要变形，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错误；精子与卵细胞形成过程中除精子需要变形外，还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不同等，C错误；1个精原细胞产生4个精子，至少需要25个精原细胞和100个卵原细胞形成100个受精卵，D错误。 4.若图m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2个四分体 B.c细胞含有4个核DNA分子和2对同源染色体 C.d细胞可以是极体或次级精母细胞，其中含有4条染色单体 D.图中b细胞不属于该精子形成的过程 答案　B 解析　四分体是由同源染色体联会形成的，a细胞内含有2个四分体，即2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体，A正确；c细胞中不含有同源染色体，且着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离，故该细胞中含有4条染色体和4个核DNA分子，B错误；d细胞中不含同源染色体，染色体排列在赤道面上，处于减数分裂中期Ⅱ，可以是极体或次级精母细胞，含有2条染色体、4条染色单体，C正确；图中b细胞处于减数分裂后期Ⅰ，且细胞质不均等分裂，应为初级卵母细胞，不属于该精子形成的过程，D正确。 5.与精子的形成过程相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是(　　) A.卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形形成成熟卵细胞 B.染色体复制一次，细胞连续分裂两次 C.初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂 D.减数分裂结束后，卵细胞的染色体数量只有体细胞染色体数量的一半 答案　A 解析　卵细胞的形成不需要经过变形；卵细胞的形成过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，所以卵细胞中染色体数量只有体细胞染色体数量的一半；在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂，综上所述，A符合题意。 6.正常情况下，如图所示的精原细胞产生的精子不可能是(　　) 答案　B 解析　同源染色体是指分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。减数分裂过程中，染色体主要行为特征：同源染色体的联会、分离、染色体数量减半，即所形成的生殖细胞在染色体数量上是体细胞的一半且不存在同源染色体。由题图中精原细胞染色体的大小可判断，存在两对同源染色体，而A、C、D项中图示染色体均为不同大小的非同源染色体，故均可能为该精原细胞所产生的精子，而B项中的两条染色体为同源染色体，所以B项不可能为正常情况下该精原细胞产生的精子。 7.下列叙述属于形成配子多样性原因的一组是(　　) ①同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换　②同源染色体联会　③着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离　④非同源染色体随机组合 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 答案　C 解析　在减数分裂过程中，都发生同源染色体联会和着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离，这不属于形成配子多样性的原因；而在减数分裂前期Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换以及在减数分裂后期Ⅰ，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，是形成配子多样性的原因。 题组二　受精作用 8.(2024·淮安高一期中)下列关于由精子和卵细胞结合成受精卵过程的叙述，正确的是(　　) A.有性生殖不利于生物的生存和进化 B.受精卵中的全部DNA分子有一半来自父方 C.受精卵形成后，第一次分裂中出现四分体 D.受精卵形成过程中有特殊机制阻止多精入卵 答案　D 解析　受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，B错误；受精卵形成后，第一次分裂为有丝分裂，不会出现四分体，C错误。 9.下列关于减数分裂和受精作用的叙述，不正确的是(　　) A.减数分裂只发生在进行有性生殖的生物体内 B.受精作用中卵细胞和精子的随机结合，使后代呈现多样性，有利于适应不同的环境 C.受精过程中，精子的头部和尾部均进入卵母细胞并融合成为受精卵 D.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数量维持恒定 答案　C 解析　受精过程中，精子的头部进入卵母细胞，尾部留在外面，C错误；减数分裂使生殖细胞中的染色体数量减半，受精作用使受精卵及其发育成的个体体细胞中染色体数量恢复至本物种生物体细胞的染色体数量，所以减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数量维持恒定，D正确。 10.人类有一种常见的遗传病——21三体综合征，病人细胞中有3条21号染色体(正常人有2条)。下列对于可能的原因分析，错误的是(　　) A.父方减数第二次分裂姐妹染色单体分开形成的两条染色体移向同一极 B.父方减数第一次分裂两条同源染色体未分离 C.父方、母方产生的配子都出现减数分裂异常 D.母方减数第一次分裂两条同源染色体未分离 答案　C 解析　父方、母方不可能都提供了异常的配子，21三体综合征只有一方提供了异常的配子，C错误。 11.(多选)如图表示人类的卵细胞形成过程中，细胞内染色体数和核DNA分子数在甲、乙、丙、丁四个连续分裂时期的统计数据。下列相关说法正确的是(　　) A.甲时期的细胞表示卵原细胞 B.乙时期会发生同源染色体的分离 C.丙时期染色体的着丝粒正在发生分裂 D.有染色单体的时期是乙和丙 答案　ABD 解析　甲时期的细胞表示卵原细胞，乙时期为减数第一次分裂，丙时期为减数第二次分裂的前期、中期，丁时期表示卵细胞或极体，A正确；在减数分裂后期Ⅰ发生同源染色体的分离，B正确；减数分裂后期Ⅱ发生着丝粒分裂，C错误。 12.(多选)(2023·盐城高一质检)对高等动物某一器官进行组织检测时，观察到了三种细胞，其示意图如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A.题干中“某一器官”应该是指雌性动物的卵巢 B.图乙中含有2条染色体，无同源染色体存在 C.图甲处于减数第一次分裂时期，含有4个四分体 D.图丙处于减数第二次分裂时期，是次级精母细胞 答案　ACD 解析　图丙细胞中同源染色体分离，且细胞质均等分裂，说明该细胞是初级精母细胞，因此同时出现如图的细胞分裂图像(细胞质均等分裂)的器官一定是雄性动物的睾丸，A错误；图乙细胞中含有2条染色体，4条姐妹染色单体，无同源染色体存在，处于减数分裂中期Ⅱ，B正确；图甲细胞含有同源染色体，且同源染色体联会形成2个四分体，处于减数分裂前期Ⅰ，C错误；图丙细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数分裂后期Ⅰ，细胞质均等分裂，是初级精母细胞，D错误。 13.(多选)(2024·苏州高一期中)蜜蜂属于真社会性动物，已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均为雌蜂(2n=32)，由受精卵发育而来，雄蜂(n=16)则由卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”，其过程如图所示。下列叙述正确的有(　　) A.在雄蜂的“假减数分裂”和蜂王的减数分裂过程中，均会发生联会 B.观察雄蜂精母细胞减数分裂装片中染色体的形态、位置和数目，可识别减数分裂各时期 C.雄蜂的减数分裂过程和雌蜂一样均存在不均等分裂 D.雄蜂的一个精原细胞只能形成一种精子 答案　CD 解析　雄蜂由卵细胞发育而来，不含同源染色体，不会发生联会，A错误；雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”，减数第一次分裂前期、中期和减数第二次分裂前期、中期的染色体形态、位置和数目相同，因此观察雄蜂精母细胞减数分裂装片中染色体的形态、位置和数目，不能识别减数分裂各时期，B错误；由题图可知，与卵细胞形成过程相同的是雄蜂的“假减数分裂”也发生细胞质不均等分裂，一个精原细胞经过“假减数分裂”只产生一个精子，C、D正确。 14.(20分)(2024·盐城高一期中)如图是有关某哺乳动物的细胞分裂信息，请分析回答下列问题： (1)由图甲可知，该动物的性别为　　　性，判断依据是　　　　　　　　　　　　　；细胞③的名称是　　　　　　；图甲中，含有同源染色体的细胞有　　　　　。 (2)如果图乙中①→②完成了图丙中　　　　　(用字母表示)段的变化，则图乙a、b、c中表示染色单体的是　　　　　。图甲中细胞①产生的子细胞内的c数量为　　　。 (3)图丙中CD段形成的原因是　　　　　　　。  (4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体，该生物的体细胞中染色体最多有　　　　　条；在减数分裂过程中可形成　　　　　个四分体。 答案　(1)雌　细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂　次级卵母细胞　①②　(2)AB　b　4　(3)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　(4)88　22 解析　(4)卵细胞是配子，其染色体数目是体细胞染色体数目的一半，所以该生物的体细胞中染色体有44条，当体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂后期染色体数目加倍，最多有88条染色体；体细胞中有44条染色体，则存在22对同源染色体，在减数第一次分裂前期同源染色体联会配对，一对同源染色体形成一个四分体，所以在减数分裂过程中可形成22个四分体。 15.(20分)如图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解(动物体细胞染色体数为2n)。请据图回答下列问题： (1)(8分)A、B过程为　　　　　，C过程为　　　　　，A、B、C过程的意义是　　　　　　　　。  (2)图①~④中能发生在A过程的有　　　　　，能发生在D、E过程的有　　　　　　　。  (3)在图②细胞中，染色体数∶染色单体数∶核DNA数=　　　　　　　　　。  (4)图④所示的细胞名称为　　　　。  (5)①②③④中，有同源染色体的有　　　　　　，分别是　　　　对。  答案　(1)减数分裂　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，对于生物的遗传和变异十分重要　(2)②④　①③　(3)1∶2∶2　(4)极体或次级精母细胞　(5)①②③　4对、2对、2 解析　(1)产生精子和卵细胞的过程属于减数分裂，精子和卵细胞结合形成受精卵的过程属于受精作用。(2)图①细胞中姐妹染色单体分离，每一极都有同源染色体，属于有丝分裂后期；图②细胞中联会的同源染色体成对排列在赤道面位置，属于减数分裂中期Ⅰ；图③细胞中有同源染色体但不联会，着丝粒排列在赤道面上，属于有丝分裂中期；图④细胞中没有同源染色体，着丝粒分裂，属于减数分裂后期Ⅱ。(4)图④细胞处于减数分裂后期Ⅱ，而且细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或极体。 学科网（北京）股份有限公司 $$