减数分裂和受精作用导学案答案

基础自查一、1.概念：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。2.特点：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。3.结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。4.场所：高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。其中人与其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，卵细胞是在卵巢中形成的。二、精子的形成过程1.(1)①染色体复制，每条染色体含两条姐妹染色单体。②一个精原细胞一个初级精母细胞。(2)①前期：联会，同源染色体两两配对的现象。四分体：联会后的每对同源染色体含四条染色单体。交叉互换：同源染色体的非姐妹染色单体之间发生。中期：每对同源染色体排列在赤道板上。后期：同源染色体彼此分离，并移向细胞两极。末期：移到两极的染色体随细胞的分裂被分开，每个子细胞中的染色体数目是原来母细胞的一半。②一个初级精母细胞两个次级精母细胞。(3)①前期：非同源染色体散乱排列，无同源染色体，有姐妹染色单体。中期：非同源染色体的着丝点排列在赤道板上。后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极。末期：核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质。②两个次级精母细胞四个精细胞（4）四个精细胞变形成为四个精子。三、卵细胞的形成过程1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体（3个极体退化消失）。四、受精作用1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2．实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4．意义：(1)有利于生物在自然选择中进化。(2)就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。5．有性生殖后代多样性原因(1)配子的多样性：减Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。课堂深化探究一、减数分裂过程分析与比较1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点不分裂分裂染色体2n―→n，减半n―→2n―→n，不减半DNA4n―→2n，减半2n―→n，再减半染色体主要行为同源染色体联会、分开，非同源染色染色单体分开体自由组合同源染色体有无2．减数分裂中染色体和DNA数量变化曲线二、减数分裂和受精作用的意义及减数分裂与遗传、变异的关系1．减数分裂和受精作用的意义(1)原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。(2)原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可表示如下(设生物体细胞的染色体数为2n)。2．减数分裂过程中等位基因伴随同源染色体的分离而分离(分离定律的基础)，非同源染色体上的非等位基因伴随非同源染色体的自由组合而自由组合(自由组合定律的基础)。3．减数分裂与可遗传的变异的关系(1)减Ⅰ间期DNA复制时。（2）②减Ⅰ后期非同源染色体上非等位基因自由组合①减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染单体交叉互换染减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。（可发生基因突变和染色体变异，不发生基因重组。三．有丝分裂与减数分裂的区分、联系及图像分析（一）减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为①联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换②同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，无交叉互换现象非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精细胞或1个卵细胞和3个极体2个体细胞相同点①染色体都只复制一次②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象（二）1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较)有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂同源染色体的行为特点不同；有无同源染色体同源染色体的行为特点不同；有无同源染色体①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；①中有同源染色体，③中无同源染色体；②中有染色单体，①③中无染色单体四．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1．蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子减数第一次分裂和减数第二次分裂。细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。2．(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。3．(1)解离―→漂洗―→染色―→压片。对应训练1.【答案】D【解析】人的小肠、家兔胚胎及绵羊的肝脏，这些组织或器官的细胞所进行的细胞分裂方式都是有丝分裂，不可能出现细胞内的染色体数目是体细胞的一半的时期，而牛的卵巢内，一部分卵原细胞进行减数分裂，在减数第二次分裂的前期、中期及分裂结束后新形成的卵细胞、第二极体的染色体数目都是体细胞的一半。故D选项符合题意。2.【答案】D【解析】初级卵母细胞中染色体含量为2n，DNA含量为4n，次级卵母细胞中前期、中期染色体数为n，减数第二次分裂后期染色体数为2n，DNA数为2n，所以初级卵母细胞和次级卵母细胞的后期染色体数目相等，而DNA含量一定不同。故D选项符合题意。3.【答案】C【解析】甲图表示细胞有丝分裂中期的图像，乙图表示减数第一次分裂中期的图像，丙图表示次级卵母细胞减数第二次分裂后期的图像。丙图中正在发生两条姐妹染色单体的分开过程，此时没有同源染色体。这三个图像所表示的细胞可能同时出现在卵巢中，甲图表示卵原细胞的分裂增殖；乙图表示初级卵母细胞，丙图是次级卵母细胞，其判断依据是细胞质不均等分裂，所以其子细胞不可能是精细胞。4.【答案】(1)BC(答AC也对)(2)AD(3)着丝点分裂，姐妹染色单体分离(4)CDBC和CD(答BD也对)(5)DFG【解析】AB段，处在间期，此时DNA还没有开始复制，BC段DNA进行复制，CD段进行减数第一次分裂，DE段是减数第二次分裂的前期和中期，EF段是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，FG段是减数第二次分裂后期。DNA解旋发生在间期BC(或AC)段。同源染色体存在于间期、减数第一次分裂的前期、中期和后期，即AD段。等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期，即CD段。导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的原因有基因突变和交叉互换，基因突变发生于间期，而交叉互换发生于减数第一次分裂前期。减数第一次分裂完成后，单个细胞中可能就不含Y染色体。单个细胞中可能含两个Y染色体的时期为减数第二次分裂后期，即FG段。5.【答案】(1)6―→12―→6―→3(2)第一极体0、0常染色体和X染色体(3)同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合(4)8～9(5)如图错【解析】(1)图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化，据此分析可确定DNA数目变化规律为6―→12―→6―→3。(2)图甲细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，因此该细胞为第一极体，该细胞内无同源染色体及等位基因。1号和4号染色体由同一条染色体复制而来，若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别为常染色体和X染色体。(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合来实现的。(4)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图乙中(5～6)时期，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，即(8～9)时期。实验探究【答案】(1)(小鼠)睾丸(2)①解离固定液②醋酸洋红染液③压片(只要有压片的操作均可)(3)①次级精母细胞、精细胞、精原细胞②缺失【解析】主要考查观察细胞分裂的实验过程，以及染色体结构变异的区分方法。观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取睾丸。制片过程为“解离―→漂洗―→染色―→压片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。A1正常，则A2为缺失，若A2正常，则A1为重复。限时训练1、【答案】C【解析】同源染色体是指大小、形状一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对，叫做联会。因此C项是正确的。一条，染色．体复制后形成的是两条姐妹染色单体，着丝点一分为二后，形成相同的染色体。2、【答案】B【解析】四分体是指在减数第一次分裂时联会的1对同源染色体。一个四分体包含了1对同源染色体、2条染色体、4条染色单体，那么，4个四分体就会有4对同源染色体、8条染色体、16条染色单体。减数第一次分裂产生的次级精母细胞染色体数目减半，故在减数第二次分裂中期，一个次级精母次级精母细胞中的染色体数是4条，染色单体数是8条。3、【答案】C【解析】有丝分裂的间期进行DNA分子的复制，但无着丝点的分裂，染色体数目不加倍，故A错；有丝分裂后期染色体数目因着丝点分裂而加倍，但无DNA的复制，DNA分子数目不变，故B错；减数第一次分裂后，细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半，故C对；减数第二次分裂的后期由于染色体的着丝点分裂而使染色体数目加倍，但DNA数目不变。4、【答案】C【解析】减数分裂过程的四个时期中，染色体、染色单体、核DNA的数量有明显的变化。该题中的题眼是“细胞膜开始缢缩”，可判断该细胞处于分裂后期(A、D项错)，再由“细胞内含10条染色体、10个DNA分子”，可判断出不含染色单体，因此不会是B项(基因的自由组合发生于减数第一次分裂的后期，存在染色单体)。6．【答案】A【解析】[染色体没有复制时，染色体与DNA之比为1∶1，无染色单体(甲)；染色体复制后，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2(乙)，丙表示减数第二次分裂，丁表示生殖细胞中染色体∶DNA＝1∶1，无染色单体。由此得出b为DNA数，c为染色体数，d为染色单体数。]解题技巧聚焦坐标直方图(1)概述：直方图是建立在数据表格的基础上，把信息进一步转化，并根据每一组所分布的数据以柱的高度来表示。与高中生物相关的直方图包括：细胞和种子内物质的相对含量、细胞分裂中染色体、DNA和染色单体的数量、生态系统中的能量和生物量以及实验数据处理等。(2)解题方法：①看清横纵坐标，理解直方图所代表的量的大小和含义，然后结合生物学原理进行推理；②找到柱状图中的最值(如第2题中d最小值为0，则为染色单体，这是个很关键的突破口)；③分析图中各数量不同的可能原因，分析横纵坐标之间的关系。(3)图例分析(减数分裂过程中的细胞图像，坐标直方图和坐标曲线图的关系)7．【答案】D【解析】人体体细胞含有46条染色体，染色体复制后最多有92条染色单体；减数分裂间期发生基因突变或四分体时期发生交叉互换都可能使姐妹染色单体携带的遗传信息不同；染色单体的交叉互换发生在四分体时期，在同源染色体分离之前；正常情况下，一个精原细胞产生4个精子，两两相同。8．【答案】ABD【解析】受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减Ⅰ分裂过程中。9．【答案】A【解析】进行受精作用时，精子只是头部进入卵细胞，因此受精卵中的细胞质主要来自卵细胞；受精卵中的染色体一半来自精核(精子)，一半来自卵核(卵细胞)；精子和卵细胞是减数分裂的产物，一方面本题未提亲本的染色体数目；另一方面，如按常规二倍体处理，受精卵中的染色体数应为2N。受精卵中的遗传物质包括细胞核中染色体上的DNA和细胞质中线粒体、叶绿体中的DNA，但其遗传物质主要是染色体上的DNA。10．【答案】BCD【解析】受精过程是指精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。11．【答案】(1)A(2)850%(3)4基因突变或染色单体交叉互换(4)乙【解析】(1)若图Ⅰ中的2和6表示两