1、第第 1 1 节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用 第第 1 1 课时课时 减数分裂减数分裂 精子的形成过程 自主梳理 1.精子的形成过程 2.几个重要概念 （1）同源染色体 （2）联会：减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。 （3） 四分体： 联会后的每对同源染色体都含有 4 条染色单体， 称为 1 个四分体。 （4）互换 （1）减数分裂时，同源染色体的分离导致染色体数目减半。 （） （2）减数分裂后期，大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。 （） 提示：减数分裂后期不存在同源染色体。 （3）精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。 （） 提示：精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减
2、数分裂形成精子。 典例 1 （2020 湘潭高一期中）观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了 某种精细胞如下图所示。下列解释合理的是（ ） A.精细胞中发生了同源染色体的交叉互换 B.减数第二次分裂中一对染色单体没有相互分离 C.减数第二次分裂前期两条染色体多复制一次 D.减数第一次分裂中同源染色体没有相互分离 解析 由图可知，精细胞中染色体没有发生交叉互换，其形成原因是减中同源 染色体没有分离，而减姐妹染色单体正常分离。 答案 D 对点练 1 在减数分裂过程中， 同源染色体分离， 非同源染色体自由组合是 （ ） A.同时发生于减数分裂后期 B.同时发生于减数分裂后期 C.同时发生于减数分裂
3、末期 D.分离发生于减数分裂，自由组合发生于减数分裂 答案 A 【归纳总结】 有丝分裂 减数分裂 减数分裂 有无同源染色体 有 有 无 1 个细胞内染色体 数目 2N4N2N 2NN N2NN 染色体 行为变 化 前期 散乱分布 联会、四分体、互 换 散乱分布 中期 “排一列” “排两列” “排一列” 后期 姐妹染色单体分 开 同源染色体分离 姐妹染色单体分 开 末期 细胞一分为二 细胞一分为二 细胞一分为二 联想质疑 果蝇体细胞与配子中染色体数目对比 人类 X、Y 染色体的扫描电镜图片 同源染色体的判断方法 四分体中的非姐妹染色单体发生互换 。 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂还是
4、减数分裂？ 提示：减数分裂。 1.在减数分裂中染色体出现哪些特殊行为，对于生物遗传有何重要意义？ 提示：在减数分裂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，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使 形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。 上述过程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。 2.精细胞的变形有何意
5、义？ 提示： 精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，其中细胞核变成精子头部的 主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在 尾的基部形成线粒体鞘。 变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 卵细胞的形成过程 自主梳理 1.卵细胞的形成过程 2.精子和卵细胞形成过程的比较 （1）初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的细胞质分裂都是不均等的。 （） 提示：第一极体的细胞质分裂是均等分裂。 （2）一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个配子。 （） 提示：一个精原细胞减数分裂能形成 4 个精子，一个卵原细胞减数分裂能形成 1 个卵细胞。 （3）卵细胞的形成过
6、程不需要变形。 （） 典例2 （2019 湘雅中学期中） 下列哪项不是精子和卵细胞形成过程的差别 （ ） A.染色体数目减半发生的时期 B.次级性母细胞的数目 C.细胞质的分配 D.成熟生殖细胞的数目 答案 A 包括次级精母细胞、次级卵母细胞 对点练 2 （2019 西峡一高月考） 如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图， 请据图思考下列问题： （1）如图所示的是 （填“精子”或“卵细胞”）的形成过程，判断的 依据是_ _。 （2）图中的图像按照减数分裂过程的先后顺序排序可表示（用数字和箭头）为 _。 （3）非姐妹染色单体的互换发生于图 所处的时期。 （4）同源染色体的分离和非同源染色体的自由
7、组合发生于图 中，两种 变化 （填“是”或“否”）同时发生。 （5）减数分裂中 （填“有”或“无”）同源染色体，原因是 _。 答案 （1）精子 减数分裂末期（图）形成的两个子细胞细胞质是均等分 开的 （2） （3） （4） 是 （5）无 减数分裂后，同源染色体已分离 联想质疑 卵细胞形成的场所是卵巢。 初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞核精确分配， 使卵细胞中含有一半的染色体， 维持了有性生殖后代遗传的稳定性；但细胞质不均等分裂，能够将更多的细胞质 分配到卵细胞中，可以为受精卵的早期发育提供更加充足的营养物质。 精原细胞和卵原细胞只能进行减数分裂吗？ 提示：不是。还可进行有丝分裂，以增加自身数量
8、。 减数分裂的概念 自主梳理 （1）只有减数分裂过程中才存在四分体。 （） （2）大肠杆菌能进行减数分裂。 （） 提示：大肠杆菌是原核细胞，不能进行减数分裂。 （3）形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体。 （） 提示： 能够在减数分裂联会的两条染色体一定是同源染色体。形状和大小相同 的两条染色体也可能来自姐妹染色单体分开后形成的两条染色体。 （4）减数分裂的特点是染色体复制一次，细胞分裂一次，导致染色体数目减半。 （） 提示：减数分裂过程中染色体复制一次，细胞连续分裂两次，导致染色体数目减 半。 典例 3 （2019 扬州学考模拟）下列关于减数分裂的叙述，错误的是（ ） A.减数分裂发生
9、在精子或卵细胞形成的过程中 B.卵细胞中染色体的数目只有卵原细胞的一半 C.染色体复制一次，细胞连续分裂两次 D.睾丸中的精原细胞只能进行减数分裂 解析 睾丸中的精原细胞既可以通过有丝分裂产生新的精原细胞， 又可以通过减 数分裂产生精细胞。 答案 D 对点练 3 （2020 南京师大附中高一期末）下列关于减数分裂的说法，错误的 是（ ） A.减数分裂包括连续两次的细胞分裂 B.所有的生物都可以进行减数分裂 C.减数分裂产生的成熟生殖细胞染色体数目减半 D.减数分裂产生有性生殖细胞 解析 只有进行有性生殖的生物才可以进行减数分裂，B 错误。 答案 B 联想质疑 减数分裂形成的配子染色体数目减半。
10、 由精子和卵细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育形成新个体的生殖方式，称为 有性生殖，如人、牛、豌豆、小麦等；不经过受精卵直接由体细胞发育形成新个 体的生殖方式称为无性生殖，如嫁接、扦插等。 （1）精原细胞在分裂过程中是否一定存在同源染色体？ 提示：不一定，精原细胞在有丝分裂和减数分裂过程中存在同源染色体，在减 数分裂过程中不存在同源染色体。 （2）减数分裂可以连续进行吗？ 提示：不可以。减数分裂产生的是配子，配子无法再进行减数分裂。 思维导图 晨读必背 1.减数分裂的主要特征：同源染色体配对联会；四 分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分 离，分别移向细胞的两极。减数分裂的主要特征：
11、每条 染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞 的两极。 2.科学家发现，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（也叫减 数第一次分裂）和减数分裂（也叫减数第二次分裂） 。 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂。 3.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。 4.减数分裂是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
12、的细胞分裂。在减数分裂前，染 色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。 减数分裂的结果是， 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。 教材答案与提示 一、问题探讨 1.配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于： （1）配子中的染色体数目是体细 胞中的一半； （2）配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成 的。 2.略。 二、练习与应用 概念检测 1.（1） （2） 2.B 3.C 4.（1）这个细胞正在进行减数分裂。因为细胞中出现了四分体。 （2）细胞中有 4 条染色体，8 条染色单体。 （3）细胞中有 2 对同源染色体。其中染色体 A 与 C、A 与 D、
13、B 与 C、B 与 D 是非同源染色体。 （4）细胞中 a 与 a、b 与 b、c 与 c、d 与 d是姐妹染色单体。 （5）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有 2 条染色体。 （6）参见.教材图 22。 拓展应用 1.根据细胞大小， 染色体的形态、 位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。 2.提示：不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂 I 时联会的同 源染色体， 有一对或几对没有分别移向细胞的两极， 而是集中到一个次级精 （卵） 母细胞中，再经过减数分裂形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常 的多一条或几条染色体。再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂还是减数分 裂）中，
14、染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞， 这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。 如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的 个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性 状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状 也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称 21 三体综合征）患者，就是由含有 24 条染色体（其中 21 号染色体是两条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子 结合后发育成的。 3.精子和卵细胞结合时， 头部先进入卵细胞内， 精子的头部几乎只保留了细胞核， 这就保证了遗传物
15、质能够先进人卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部， 使精子具备了适于游动的能力；大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精 过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中 在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都 是为受精提供了保证，是进化的结果。 随堂检测 1.下列关于减数分裂的叙述，正确的是（ ） A.减数分裂前染色体复制一次，减数分裂过程中细胞分裂一次 B.减数分裂前染色体复制一次，减数分裂过程中细胞分裂两次 C.减数分裂前染色体复制两次，减数分裂过程中细胞分裂一次 D.减数分裂前染色体复制两次，减数分裂过程中细胞分裂两次 答案
16、B 2.精原细胞增殖的方式是（ ） A.减数分裂 B.有丝分裂 C.无丝分裂 D.有丝分裂和减数分裂 答案 B 3.下列对四分体的叙述正确的是（ ） A.一个细胞中含有 4 条染色体 B.一个细胞中含有 4 对染色体 C.一个细胞中含有 4 条染色单体 D.一对同源染色体含 4 条染色单体 答案 D 4.人的体细胞内有 46 条染色体，在其形成配子的减数分裂过程中，细胞内四 分体的数量是（ ） A.184 个 B.92 个 C.46 个 D.23 个 答案 D 5.果蝇体细胞有 4 对染色体，它的精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精 子的染色体数目依次是（ ） A.4、4、2 或 4、2 B.4、4、4 或 8、2 C.8、8、4 或 8、4 D.8、16、8 或 16、4 答案 C 6.卵巢中有5个卵原细胞， 经减数分裂可以形成的卵细胞和极体数分别是 （ ） A.5 个、5 个 B.10 个、20 个 C.20 个、0 个 D.5 个、15 个 答案 D