高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用二 受精作用学案及答案

第2章　基因和染色体的关系

第1节　减数分裂和受精作用（导学案）

1．阐明细胞的减数分裂过程；

2．掌握精子的形成过程，理解减数分裂过程中染色体与DNA分子的含量变化，并能将减数分裂与有丝分裂进行比较。

1．当孟德尔向人们揭示遗传规律的时候，细胞学研究也取得了可喜的进展。德国动物学家魏斯曼从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使＿＿＿＿＿＿＿；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以＿＿＿＿＿。实际上这是一种特殊方式的有丝分裂，叫作＿＿＿＿＿。

2．高等动植物细胞的减数分裂发生在＿＿＿＿＿内。人和其他哺乳动物的精子是在＿＿＿中形成的，睾丸里有许多弯弯曲曲的＿＿＿＿＿，曲细精管中有大量＿＿＿。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过＿＿＿＿进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的＿＿＿。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行＿＿＿＿＿。在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制＿＿＿次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂＿＿＿次，最后形成＿＿＿个精细胞。这两次分裂分别叫作＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。精细胞再经过＿＿＿，就形成了成熟的雄性生殖细胞――精子。

3．在减数分裂前的＿＿＿期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为＿＿＿＿＿＿。复制后的每条染色体都由两条＿＿＿＿＿＿的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。

4．减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并＿＿＿＿＿。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＿＿＿＿。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作＿＿＿。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作＿＿＿＿＿。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并＿＿＿＿＿＿。

5．随后，各对同源染色体排列在＿＿＿＿＿＿＿＿＿，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此＿＿＿，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的＿＿＿条。在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了＿＿＿个次级精母细胞。

6．在这次分裂过程中，由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在＿＿＿＿＿。

7．减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有＿＿＿＿，或者间期时间很＿＿＿＿，染色体＿＿＿＿。在减数分裂Ⅱ中，每条染色体的＿＿＿＿分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动，并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。这样，在减数分裂Ⅰ中形成的＿＿个次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，就形成了四个＿＿＿＿。与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有＿＿＿＿的染色体。

8．减数分裂后，精细胞要经过＿＿＿＿才能成为精子。精子呈＿＿＿＿状，分头部和尾部，头部含有＿＿＿＿，尾长，能够摆动。

一、减数分裂相关概念辨析

下图所示为减数分裂某时期的图像，回答下列问题：

（1）图中染色体有＿＿＿＿条、染色单体＿＿＿条、DNA分子＿＿＿个。

（2）图示染色体中属于同源染色体的有＿＿＿＿＿＿＿，属于非同源染色体的有＿＿＿＿＿。

（3）图中的a与a’的关系是＿＿＿＿＿＿，a与b的关系是＿＿＿＿＿＿。

（4）图中发生的现象叫＿＿＿＿＿，形成的结构叫＿＿＿＿＿，图示中包括＿＿＿个类似的结构。

（5）在此时期，细胞中染色体还能发生何种变化？

二、精子的形成过程

1．下图为雄性动物体内减数分裂的过程示意图。请分析回答：

（1）该过程发生的器官是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）图中A、C、G分别表示的细胞是：A＿＿＿＿＿＿＿，C＿＿＿＿＿＿＿，G＿＿＿＿＿＿＿。

（3）染色体数目减半发生的时期是＿＿＿＿＿，对应过程＿＿＿。姐妹染色单体消失发生的时期是＿＿＿＿，对应过程＿＿＿。

（4）细胞B、C中＿＿＿＿＿（填“有”或“没有”）同源染色体，＿＿＿＿＿（填“有”或“没有”）姐妹染色单体。

（5）不考虑变异的情况下，细胞B与C、D与E的染色体组成是否相同？

2．下图为精子的形成过程细胞图像。请分析回答：

（1）根据精子的形成过程，对上述细胞图像进行正确的排序：＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）减数分裂中染色体复制发生的时间是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）图中含同源染色体的细胞有＿＿＿＿＿＿＿，含染色单体细胞有＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）减数分裂Ⅰ发生的主要变化是＿＿＿＿＿＿＿，减数分裂Ⅱ发生的主要变化是＿＿＿＿＿。

三、减数分裂过程中相关物质的变化

1．下图为根据减数分裂过程绘制的染色体与核DNA数目的变化，请分析回答：

（1）BC段核DNA数目的加倍发生的时期是＿＿＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）DE段和GH段，核DNA数目都减半，原因分别是：DE＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，GH＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）同源染色体的联会发生在染色体变化曲线的＿＿＿＿＿段。

（4）染色体第一次减半发生在染色体变化曲线的＿＿＿＿＿段，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）ff’段染色体数目暂加倍到与体细胞相同，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．如图是减数分裂过程中每条染色体中DNA数目变化的曲线，请分析回答：

（1）bc段变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）cd段可包含减数分裂的时期有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）de段变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

【答案】一、（1）4　　8　　8　　（2）A与B、C与D　　A与C、A与D、B与C、B与D　　（3）复制形成的姐妹染色单体　　非姐妹染色单体　　（4）联会　　四分体　　2　　（5）在四分体时期，同源染色体中的非姐妹染色单体可发生片段的交换。

二、1．（1）精巢或睾丸　　（2）初级精母细胞　　次级精母细胞　　精细胞　　（3）减数分裂Ⅰ　　甲　　减数分裂Ⅱ　　乙　　（4）没有　　有　　（5）细胞B与C的染色体组成不同，而细胞D与E的染色体组成相同。　　2．（1）8→3→4→6→5→2→7→1　　（2）减数分裂Ⅰ前的间期　　（3）3、4、6、8　　2、3、4、5、6　　（4）同源染色体分离　　染色体着丝点分裂

三、1．（1）减数分裂Ⅰ前的间期　　DNA分子的复制　　（2）减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分开并分别进入两个子细胞，导致子细胞核内DNA数目减半　　减数分裂Ⅱ末期，分开后的姐妹染色单体成为染色体，分别进入两个子细胞，导致核DNA数目减半　　（3）cd　　（4）de　　同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致子细胞内染色体数目减半　　（5）着丝点分裂，姐妹染色单体分开，导致细胞内染色体数目暂时加倍　　2．（1）DNA复制，染色单体形成　　（2）减数分裂Ⅰ前、中、后、末期和减数分裂Ⅱ前、中期　　（3）减数分裂Ⅱ后期着丝点一分为二，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子

1．在精子形成过程中，能发生联会的细胞是（    ）

A．精原细胞  B．初级精母细胞   C．次级精母细胞    D．精细胞

2．在减数分裂过程中，没有染色单体的时期是（　　）

A．减Ⅰ后期  B．减Ⅱ后期    C．减Ⅱ前期     D．分裂间期

3．如图是某动物细胞分裂的一组图像，属于减数分裂的选项是（    ）

A．①③    B．②③     C．②④    D．①④

4．在减数分裂过程中，染色体数目减半的原因是（    ）

A．姐妹染色单体分离      B．同源染色体的交叉互换

C．同源染色体的分离      D．染色体复制及着丝粒分裂

5．下图1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叉互换，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．①与③    C．②与③    D．②与④

6．在二倍体生物中，存在同源染色体的细胞是（    ）

①减数第一次分裂中期细胞　②减数第二次分裂中期细胞　③减数第一次分裂后期细胞　④减数第二次分裂后期细胞

A．①③   B．②③     C．③④      D．①④

7．在减数分裂过程中，同源染色体分离发生在（    ）

A．间期      B．减数第一次分裂前期

C．减数第一次分裂中期    D．减数第一次分裂后期

8．下图中，甲、乙、丙、丁分别表示某种哺乳动物细胞（2N）进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表（　　）

A．核DNA分子数、染色体数、染色单体数

B．染色体数、核DNA分子数、染色单体数

C．核DNA分子数、染色单体数、染色体数

D．染色单体数、染色体数、核DNA分子数

1．关注同源染色体的三个易错点

（1）同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。

（2）着丝粒分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。

（3）同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。

2．辨析减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别

【答案】

1．B    2．B   3．C   4．C   5．C   6．A   7．D   8．A