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2019-2020年高中生物蘇教版必修2教學案：第二章 第一節(jié) 第2課時　生殖細胞的形成(含答案) 1.哺乳動物的精子是在睪丸內形成的，當性成熟后睪丸 內的部分精原細胞進行減數分裂。 2．哺乳動物的卵細胞是在卵巢內形成的。 3．1個精原細胞經減數分裂形成4個精細胞，精細胞 經變形形成精子。 4．1個卵原細胞經減數分裂形成1個卵細胞和3個極 體，卵細胞不需變形。 5．細胞質能否均等分裂是初級精母細胞與初級卵母細 胞及次級精母細胞與次級卵母細胞分裂的最主要區(qū)別。 一、精子的形成 1．形成場所：哺乳動物的睪丸。 2．形成過程及細胞數目變化[填圖] 二、卵細胞的形成 1．形成場所：哺乳動物的卵巢。 2．形成過程及細胞數目變化[識圖填空] 三、觀察蝗蟲精母細胞減數分裂永久裝片 1．雌性蝗蟲的初級卵母細胞的染色體數為2n＝24(22＋XX)，雄性蝗蟲的初級精母細胞的染色體數為2n＝23(22＋X)。 2．在蝗蟲初級精母細胞的前期Ⅰ可觀察到11個不同的四分體，X染色體單個存在，而在中期ⅠX染色體隨機移到細胞的一極。 1．判斷下列說法的正誤 (1)哺乳動物卵細胞的形成過程與精子形成過程基本相似(√) (2)精原細胞進行染色體復制形成初級精母細胞(√) (3)初級精母細胞中含有同源染色體(√) (4)1個初級卵母細胞經過減數第一次分裂和減數第二次分裂形成4個生殖細胞() (5)初級卵母細胞和次級卵母細胞均發(fā)生細胞質不均等分裂現象(√) (6)精細胞和卵細胞均需經歷復雜的形態(tài)變化方可形成精子和卵子() 2．精子形成過程中出現聯會現象時，DNA分子數和染色體數之比為(　　) A．1∶1　　　　　B．1∶2　　　　　C．2∶1 解析：選C　減數分裂過程中出現聯會現象時，發(fā)生在減數第一次分裂前期，此時同源染色體沒有分離，著絲點沒有分裂，每條染色體上含有兩條染色單體，所以DNA分子數與染色體之比是2∶1。 3．與卵細胞形成過程相比，精子形成過程特有的是(　　) A．染色體數目減半 B．精細胞的變形 C．染色體復制一次 解析：選B　由于精子和卵細胞都是通過減數分裂形成的，所以染色體都復制一次、細胞連續(xù)分裂兩次、染色體數目減半，兩者的區(qū)別是精子的形成還需要精細胞的變形。 4．下列哪項不是精子和卵細胞形成過程的差別(　　) A．染色體數目減半發(fā)生的時期 B．次級性母細胞的數目 C．細胞質的分配 解析：選A　在精子和卵細胞形成過程中，染色體數目減半的發(fā)生都在減數第一次分裂過程中。 5．如果有5個卵原細胞，5個初級精母細胞，它們都正常發(fā)育并受精，最多能形成的受精卵數目是(　　) A．15個 B．10個 C．5個 解析：選C　由于5個卵原細胞經減數分裂只能形成5個卵細胞，而5個初級精母細胞經減數分裂能形成20個精子，因此它們都正常發(fā)育并受精，最多能形成的受精卵數目是5個。 6．精子與卵細胞形成過程相同的是(　　) A．細胞質分裂方式 B．成熟生殖細胞數目 C．均有同源染色體聯會 解析：選C　精子形成過程中細胞質都是均等分裂的，而卵細胞形成過程中，初級卵母細胞和次級卵母細胞的分裂都是不均等的；1個精原細胞能形成4個精子，而一個卵原細胞只能形成一個卵細胞；精子和卵細胞形成過程中均有同源染色體聯會。 1．不同點 比較 精子形成 卵細胞形成 原始生殖細胞 精原細胞 卵原細胞 過程 細胞質分裂方式 均等分裂 第一極體的分裂是均等分裂，其余的分裂都是不均等 變形 需要 不需要 結果 1個精原細胞 ↓ 4個精子 1個卵原細胞 ↓ 1卵細胞和3個極體 2．相同點 (1)間期：DNA復制和有關蛋白質的合成(染色體的復制)。 (2)減Ⅰ和減Ⅱ染色體的行為：同源染色體聯會形成四分體→交叉互換→同源染色體排列在赤道板位置上→同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合→染色體排列在赤道板位置上→著絲點分裂。 (3)染色體數目的變化：2N→N→2N→N。 (4)核DNA的變化：2N→4N→2N→N。 (5)產生的子細胞都是4個。 [名師點撥]　含n對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子數目及種類 精(卵)原細胞個數 配子個數 配子種類 1個精原細胞 4 2種(多種情況) 1個卵原細胞 1 1種(多種情況) m個精原細胞 4m 2n m個卵原細胞 m 2n [思考探究] 1．(1)右圖是一個哺乳動物細胞的示意圖，它可能存在于什么器官中？ 提示：該細胞中同源染色體分離，而且細胞質均等分裂，所以該細胞是初級精母細胞，存在于睪丸中。 (2)人的精細胞中有染色體23條，那么人的初級精母細胞中含有染色體、四分體、染色單體和DNA分子的數目分別是多少？ 提示：體細胞中含有46條染色體，在初級精母細胞中有染色體46條，四分體23個，染色單體92條，DNA分子92個。 (3)人的造血干細胞分裂過程中，可形成幾個四分體？ 提示：0個(造血干細胞分裂屬于有絲分裂，分裂過程中不會發(fā)生同源染色體聯會)。 [題組沖關] 1．下列有關細胞減數分裂過程中染色體、DNA的敘述，錯誤的是(　　) A．次級精母細胞中的核DNA分子數正好與正常體細胞的相同 B．減數第二次分裂后期細胞中染色體數目只有正常體細胞的一半 C．初級精母細胞中染色單體的數目正好與核DNA分子數目相等 D．任何一種哺乳動物的細胞中染色體數目與著絲點數目相同 解析：選B　減數第二次分裂后期細胞中著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成了染色體，故染色體數目比中期增加一倍，與正常體細胞中的相等。 2.關于右圖的說法正確的是(　　) A．此細胞是初級卵母細胞 B．此細胞代表的生物含有兩對同源染色體 C．此細胞中含同源染色體2對，DNA分子4個，染色單體0條 D．此細胞分裂產生的子細胞是次級卵母細胞和極體 解析：選B　該細胞顯示染色體著絲點分裂，且細胞中不含同源染色體，同時顯示細胞膜偏離一極內陷，應屬次級卵母細胞的分裂，其子細胞為卵細胞和第二極體；該細胞有4條染色體，表明它所代表的生物體細胞含4條染色體(兩對同源染色體)。 [方法規(guī)律] 減數分裂過程中的圖像識別(二倍體生物) 1．實驗原理 雄蝗蟲精原細胞內含有23條染色體，雌蝗蟲細胞內含有24條染色體；其中常染色體11對，22條，雌雄相同；性染色體在雄性中為一條，為XO，雌性中為兩條，為XX。 2．材料選擇 蝗蟲染色體數目較少，染色體較大，易于觀察。在同一玻片標本上可以觀察到減數分裂的各個時期，還可以觀察精子的形成過程。 [思考探究] 2．為什么常選擇雄性生殖器官(精巢或花藥)觀察減數分裂？ 提示：雄性個體產生的雄配子的數量遠遠多于雌性個體所產生的雌配子數量。 [題組沖關] 3．下列關于“觀察細胞的減數分裂”實驗的說法錯誤的是(　　) A．仔細觀察染色體的形態(tài)、位置和數目需用高倍鏡 B．跟蹤觀察一個精原細胞可看到減數分裂的連續(xù)變化 C．實驗材料通常選擇分裂旺盛的精巢或花藥 D．視野中觀察到聯會即為減數第一次分裂時的細胞 解析：選B　要觀察染色體的形態(tài)、位置和數目需要借用高倍鏡。在制作裝片時細胞已經死亡，不能看到連續(xù)的變化。因為雄性動物能進行完整的減數分裂，且產生的雄性配子多，常選用雄性動物的精巢和雄性植物的花藥為實驗材料。聯會是減數第一次分裂前期的細胞所具有的特點。 4．在觀察蝗蟲精原細胞減數分裂固定裝片時，區(qū)分初級精母細胞和次級精母細胞的主要依據是(多選)(　　) A．染色體的組成成分 B．染色體是否存在染色單體 C．有無同源染色體 D．是否有聯會和四分體 解析：選CD　無論是初級精母細胞和次級精母細胞，染色體的組成成分相同，都主要是DNA和蛋白質；初級精母細胞含有姐妹染色單體，次級精母細胞的前期、中期也含有染色單體；初級精母細胞含有同源染色體，次級精母細胞不含有同源染色體；初級精母細胞會出現聯會和四分體等現象，而次級精母細胞不會出現。 一、選擇題 1．下圖中一定不屬于精子形成過程的是(　　) 解析：選C　圖C細胞的細胞質不均等分裂，屬于卵細胞形成過程。 2．豬的初級精母細胞中含有20對同源染色體，它產生的精子中染色體有(　　) A．10條　　　　　　　　　 B．20條 C．40條 D．60條 解析：選B　精子是由初級精母細胞經減數分裂形成的，其所含染色體數目是初級精母細胞的一半。 3．下列有關動物細胞增殖的說法，與下圖相吻合的是(　　) A．甲、乙兩圖為有絲分裂圖示 B．圖丙一定表示次級卵母細胞 C．只有乙、丙兩圖中存在同源染色體 D．圖甲一定表示次級精母細胞 解析：選B　甲、乙、丙三圖均表示減數分裂的有關過程，圖甲表示次級精母細胞或第一極體，處于減數第二次分裂后期；圖乙表示初級精母細胞，處于減數第一次分裂的后期；圖丙中細胞質不均等分裂，且無同源染色體，一定表示次級卵母細胞，處于減數第二次分裂的后期。圖甲和丙中均無同源染色體。 4．下列人體細胞中染色體數可能相同，而核DNA含量一定不同的是(　　) A．卵原細胞和第一極體 B．初級卵母細胞和次級卵母細胞 C．精原細胞和精細胞 D．初級精母細胞和精細胞 解析：選B　次級卵母細胞分裂后期時，染色體數與初級卵母細胞的相同，但二者DNA含量不同。 5．下圖所示是細胞分裂過程中物質數量變化示意圖，有關圖中AC段(不含A、C兩點)的敘述，正確的是(　　) A．細胞中始終存在同源染色體 B．細胞中始終存在姐妹染色單體 C．細胞中染色體數與DNA分子數的比由1∶2變?yōu)?∶1 D．此期的染色體行為與有絲分裂相同 解析：選B　從圖中可看出，該圖表示減數分裂過程中染色體數量(實線)和DNA含量(虛線)的變化曲線圖。AC段表示減數第一次分裂到減數第二次分裂中期，此時細胞中著絲點尚未分裂，故存在染色單體，則每條染色體上有兩條染色單體，含兩個DNA分子。其中AB段表示減數第一次分裂，具有同源染色體，但BC段無同源染色體。減數分裂過程中有同源染色體聯會，而有絲分裂沒有。 6．如圖為同一生物個體處于不同分裂時期的細胞示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙、丙含有DNA總數分別為8、8、4 B．該個體應為雌性 C．屬于減數分裂的應是甲、乙、丙 D．丙的子細胞是卵細胞 解析：選B　甲、乙、丙細胞核中的DNA數分別為8、8、4，但細胞質中還含有少量DNA；根據丙細胞的細胞質不均等分裂可知，該生物個體為雌性；屬于減數分裂的應是乙、丙，甲細胞屬于有絲分裂；丙為次級卵母細胞，其子細胞是卵細胞和第二極體。 7．如圖是某種哺乳動物細胞分裂的一組圖像，下列敘述錯誤的是(　　) A．有同源染色體的細胞有乙、丙、丁 B．甲細胞處于減數第二次分裂的后期 C．具有丁細胞的個體是雌性 D．正發(fā)生非同源染色體自由組合的細胞有乙、丙、丁 解析：選D　甲細胞處于減數第二次分裂后期，細胞中沒有同源染色體，而其他細胞中均含有同源染色體；甲細胞不含同源染色體，且著絲點分裂，處于減數第二次分裂后期；丁細胞處于減數第一次分裂后期，且細胞質不均等分裂，表示初級卵母細胞，說明該個體是雌性；非同源染色體自由組合發(fā)生在減數第一次分裂后期，對應丙、丁細胞。 二、非選擇題 8．下面是某雄性動物細胞減數分裂示意圖，其中圖a是減數分裂過程的圖解，圖b是減數分裂過程中細胞核內DNA含量變化的曲線圖，請據圖回答下列問題： (1)圖b中的線段AB代表圖a中的[　]________細胞，圖b中的線段CD代表圖a中的[　]____________細胞，圖b中的線段EF代表圖a中的[　]____________細胞，圖b中的線段GH代表圖a中的[　]__________細胞。 (2)圖b中的線段CD所示的細胞中，DNA含量與染色體數之比為________，線段GH所示細胞中，DNA含量與染色體數之比為________，線段EF所示細胞中DNA含量與染色體數之比為______________。 解析：(1)圖b中的AB段DNA未復制，BC段是DNA復制過程。C～E為減數第一次分裂，E～H為減數第二次分裂，其中GH代表精細胞(圖a中④細胞)；圖a中①為精原細胞，②為初級精母細胞，③為次級精母細胞，④為精細胞。(2)圖b中CD段染色體與DNA之比為1∶2，GH段染色體與DNA數之比為1∶1，線段EF段在著絲點分裂前染色體∶DNA＝1∶2，著絲點分裂后則為1∶1。 答案：(1)①精原?、诔跫壘浮、鄞渭壘浮、芫?2)2∶1　1∶1　2∶1或1∶1 9．下圖A表示某動物精巢內細胞分裂及精子形成過程中DNA數量的變化曲線，圖B表示在上述的細胞分裂過程中的各個時期細胞中染色體變化模式圖，請據圖分析回答： (1)B圖所示的a、b、c、d 4個圖像，分別是A圖所示的①～⑤中的什么時期？(填圖中的代號)。 a________，b________，c________，d________。 (2)B圖所示的a、b、c、d圖中各細胞核DNA含量與該動物體細胞核DNA含量不相同的有____________。 (3)A圖①時期，細胞內有________條染色體，________個DNA分子。 解析：(1)根據圖像可知，a為生殖細胞精子，對應于⑤；b為減數第一次分裂的前期，對應于③；c為有絲分裂的前期，對應于①；d為減數第二次分裂的前期，對應于④。(2)a核內的DNA含量是體細胞的一半；b、c核內的DNA含量是體細胞的二倍；d核內的DNA含量與體細胞相同。(3)A圖①表示有絲分裂前期、中期和后期，該階段細胞中所含DNA分子數目是體細胞的2倍，所含染色體數目與體細胞相同(后期是體細胞的2倍)。根據圖B中的b細胞可知，該生物體細胞含有4條染色體，4個DNA分子，因此①時期，細胞內有4或8條染色體(有絲分裂后期是8條)，8個DNA分子。 答案：(1)⑤?、邸、佟、堋?2)a、b、c 　(3)4或8　8 一、選擇題 1. 如圖是某生物的精細胞，根據圖中的染色體類型和數目，判斷來自同一個次級精母細胞的是(　　) A．①②　　　　　　　 B．②④ C．③⑤ D．①④ 解析：選B　次級精母細胞進行著絲點的分裂形成精細胞，圖中來自同一個次級精母細胞的是②④。 2．某動物體內經減數分裂產生的一個極體中，染色體數為M條，核DNA分子數為N個，又已知M≠N，則該動物的一個初級卵母細胞中的染色體數和核DNA分子數分別是(　　) A．M條和N個 B．2M條和2N個 C．2M條和4N個 D．4M條和2N個 解析：選B　由題目中M≠N，推測該極體是減數第一次分裂形成的極體，一個初級卵母細胞經減數第一次分裂形成兩個細胞，細胞中染色體數和核DNA分子數都減半，所以初級卵母細胞中的染色體數和核DNA分子數分別是2M條和2N個。 3．在細胞正常分裂的情況下，雄性果蠅精巢中可能含有兩個Y染色體的是(　　) A．減數第一次分裂的初級精母細胞 B．有絲分裂中期的精原細胞 C．減數第二次分裂的次級精母細胞 D．有絲分裂前期的精原細胞 解析：選C　減數第一次分裂的初級精母細胞只含有1個Y染色體；有絲分裂中期的精原細胞只含有1個Y染色體；減數第二次分裂后期的次級精母細胞可能含2個Y染色體，也可能不含Y染色體；有絲分裂前期的精原細胞只含有1個Y染色體。 4．下圖是部分同學在“建立減數分裂中染色體變化的模型”中制作的細胞分裂的模型，其中錯誤的是(　　) 解析：選A　減數第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，而A圖中分離的是非同源染色體。 5．某生物興趣小組觀察了幾種生物不同分裂時期的細胞，并根據觀察結果繪制出如下圖形。下列與圖形有關的敘述正確的是(　　) A．甲圖所示細胞處于有絲分裂后期，在此時期之前細胞中央出現了赤道板 B．乙圖所示細胞可能處于減數第一次分裂后期，此階段發(fā)生同源染色體的分離 C．乙圖所示細胞可能處于有絲分裂中期，此階段染色體著絲點發(fā)生分裂 D．如果丙圖表示精巢內的幾種細胞，則C組細胞可發(fā)生聯會并產生四分體 解析：選B　甲圖所示細胞處于有絲分裂后期，在此時期之前，染色體排列在細胞中央的赤道板位置上，但不存在赤道板結構；圖乙中DNA數和染色單體數是染色體數的2倍，可能處于有絲分裂的前期或中期、減數第一次分裂的前期、中期和后期，因此此階段可能會發(fā)生同源染色體的分離；著絲點發(fā)生分裂發(fā)生在有絲分裂后期；圖丙中C組細胞處于有絲分裂后期，而聯會發(fā)生在減數第一次分裂前期。 6．如果果蠅精巢內一個細胞經歷數次分裂后形成精細胞，其染色體變化如圖中曲線所示。以下判斷正確的是(　　) A．a～b是精原細胞增殖階段，只進行有絲分裂 B．b點，細胞成為次級精母細胞 C．c點，細胞發(fā)育為成熟精子 D．c～d是減數第二次分裂的完成過程 解析：選A　據圖分析可知，ab段進行的是有絲分裂，表示精原細胞增殖階段；c點細胞成為次級精母細胞；cde表示減數第二次分裂的完成過程。 7．如圖表示果蠅精原細胞在分裂過程中細胞內染色體數目、核DNA分子含量等指標的變化情況，其中圖1中的乙曲線表示減數分裂過程中染色體數目。有關分析錯誤的是(　　) A．圖1中甲曲線表示減數分裂過程中每條染色體上DNA分子數目 B．圖2中AF段表示有絲分裂過程 C．圖1中EF段與圖2中DE段下降的原因相同 D．圖2中的CD段細胞處于有絲分裂后期 解析：選C　由于圖1中，H點表示的數目與A點相同，所以甲曲線表示減數分裂過程中每條染色體上DNA分子數目；圖2中AF段表示同源染色體對數有加倍現象，所以表示有絲分裂過程；圖1中EF段表示著絲點分裂，圖2中DE段表示細胞分裂成兩個子細胞，所以下降的原因不相同；圖2中的CD段細胞所處的分裂時期是有絲分裂后期。 8．以下實驗材料中，可用于觀察減數分裂的是(　　) A．蝗蟲精巢 B．菠菜葉片 C．蠶豆根尖 D．蛙的紅細胞 解析：選A　一般來說，雄性個體產生的精子數量遠遠多于雌性個體產生的卵子數量。因此在選擇觀察減數分裂的材料時，要選擇分裂旺盛的雄性個體生殖器官；菠菜葉片不進行細胞分裂；蠶豆根尖進行的是有絲分裂；蛙的紅細胞進行無絲分裂。 9．對觀察“被子植物花藥中發(fā)生的減數分裂”實驗的描述，正確的是(　　) A．可選取大小適合且飽滿的蠶豆花蕾中的花瓣做實驗材料 B．材料采摘后應立即投入到70%的乙醇溶液內固定3 h，然后置于4 ℃冰箱內保存 C．對材料染色可使用龍膽紫染液 D．花粉母細胞可被改良苯酚品紅染液染成深藍色 解析：選C　應選取花蕾做實驗材料；取材后，可直接染色壓片制成臨時玻片標本，也可用固定液固定花藥12～24 h，再用體積分數為95%和80%的乙醇溶液分別浸泡30 min，最后放入70%的乙醇溶液中，4 ℃保存待用；用改良苯酚品紅染液對材料染色，染色體被染成紫紅色。 二、非選擇題 10．下列是有關細胞分裂的問題。圖a表示細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系；圖b表示處于細胞分裂不同時期的細胞圖像。請據圖回答問題： (1)圖a中AB段形成的原因是______________________________________________， 該過程發(fā)生于細胞分裂時期的________期。圖a中的CD段形成的原因是______________________________________________________________________。 (2)圖b中________細胞處于圖a中的BC段，________細胞處于圖a中的DE段。 (3)由圖b中的乙分析可知，該細胞處于_________________________________________ 分裂的________期，其產生的子細胞名稱為____________________________________。 解析：(1)該題的關鍵是圖a中的縱坐標代表每條染色體DNA含量而不是一個細胞中的染色體含量。從圖a中可以看出，AB段每條染色體DNA含量增加，這是由于在細胞分裂間期染色體的復制；CD段每條染色體DNA含量減半，這是由于著絲點分裂，一條染色體變?yōu)閮蓷l染色體。(2)圖b中的丙，一條染色體含兩條姐妹染色單體，著絲點未分開，處于圖a中的BC段，甲、乙中染色體的著絲點已分開，相當于圖a中的DE段。(3)乙細胞處于減數第二次分裂的后期，由于該細胞是不均等分裂，因此，產生的兩個子細胞分別叫卵細胞和第二極體。 答案：(1)DNA復制(或染色體復制)　間　著絲點分裂，一條染色體變?yōu)閮蓷l染色體　(2)丙　甲、乙　(3)減數第二次　后　卵細胞和第二極體