高中生物必修二減數(shù)分裂和受精作用答案

高中生物必修二減數(shù)分裂和受精作用答案問題探討在腐爛的水果周圍常可看到飛舞的果蠅。果蠅的生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學上常用的實驗材料。右圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。【討論】1.配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？【答案】

配子的染色體與體細胞的染色體的區(qū)別在于：(1)配子中的染色體數(shù)目是體細胞中的一半；(2)配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。2.針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？【答案】略。旁欄思考1.如果配子的形成與體細胞的增殖一樣，也是通過有絲分裂形成的，結(jié)果會怎樣？【答案】如果配子也是通過有絲分裂形成的，那么配子中的染色體數(shù)目和體細胞中的將是一致的。2.細胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的嗎？【答案】初級精母細胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的。3.在減數(shù)分裂Ⅰ中染色體出現(xiàn)了哪些特殊的行為？這對于生物的遺傳有什么重要意義？【答案】在減數(shù)分裂Ⅰ中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會、四分體形成、非姐妹染色單體間的互換、同源染色體分離等行為，使細胞兩極各有一整套非同源染色體，從而使形成的次級精母細胞中的染色體數(shù)目比初級精母細胞的減少一半。上述過程可使配子中的染色體數(shù)目減半。再通過卵細胞和精子結(jié)合成受精卵的受精作用，保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定，維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。上述過程還可以使通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類多樣化，從而增加了生物遺傳的多樣性，有利于生物適應多變的自然環(huán)境，有利于生物的進化。4.精細胞的變形對受精作用有什么意義？【答案】精細胞的變形是指由精細胞變?yōu)榫拥倪^程，其中細胞核變成精子頭部的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈玻€粒體集中在尾的基部形成線粒體鞘。變形后的精子具備了游向卵細胞并進行受精作用的能力。練習與應用一、概念檢測1.與有絲分裂不同，減數(shù)分裂形成的成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目會減少。判斷下列相關表述是否正確。(1)玉米體細胞中有10對染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂后，卵細胞中染色體數(shù)目為5對。（×）(2)在減數(shù)分裂過程中，染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ。（√）2.蝗蟲的體細胞中有24條染色體，在觀察蝗蟲的細胞時，下列現(xiàn)象能夠說明該細胞處于減數(shù)分裂的是（B）A.出現(xiàn)染色單體B.同源染色體聯(lián)會C.染色體移向細胞的兩極D.子細胞中有24條染色體3.下圖所示的細胞最可能是（C）A.卵細胞B.初級精母細胞C.次級卵母細胞D.有絲分裂前期的細胞4.下圖所示的細胞正在進行細胞分裂，識圖回答問題(1)這個細胞正在進行哪種分裂？為什么？(2)細胞中有幾條染色體？幾條染色單體？(3)細胞中有幾對同源染色體？哪幾條染色體是非同源染色體？(4)細胞中包含哪些姐妹染色單體？(5)這個細胞在分裂完成后，子細胞中有幾條染色體？(6)嘗試畫出這個細胞的分裂后期圖?！敬鸢浮?1)這個細胞正在進行減數(shù)分裂。因為細胞中出現(xiàn)了四分體。(2)細胞中有4條染色體，8條染色單體。(3)細胞中有2對同源染色體。其中染色體A與C、A與D、B與C、B與D是非同源染色體。(4)細胞中a與a’，、b與b’，、c與c’、d與d’是姐妹染色單體。(5)這個細胞在分裂完成后，子細胞中有2條染色體。(6)參見教材圖2-2。二、拓展應用1.下圖是水稻花粉母細胞減數(shù)分裂不同時期的顯微照片，A至D為減數(shù)分裂Ⅰ，E和F為減數(shù)分裂Ⅱ。圖中的短線表示長度為5μm。請你說說怎樣判斷圖中的細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ還是減數(shù)分裂Ⅱ?！咎崾尽扛鶕?jù)細胞大小，染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目判斷細胞處于減數(shù)分裂的哪個時期。2.經(jīng)過減數(shù)分裂形成的精子或卵細胞，染色體數(shù)目一定是體細胞的一半嗎？有沒有例外？出現(xiàn)例外會造成什么后果？請選擇你認為最便捷的途徑尋找答案。【提示】不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)分裂Ⅰ時聯(lián)會的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向細胞的兩極，而是集中到一個次級精（卵）母細胞中，再經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的精子或卵細胞中的染色體數(shù)目，就會比正常的多一條或幾條染色體，再例如，在減數(shù)分裂過程（無論減數(shù)分裂Ⅰ還是減數(shù)分裂Ⅱ）中，染色體已移向細胞的兩極，但因某種原因細胞未分裂成兩個子細胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細胞中染色體數(shù)目加倍的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，受精卵中的染色體數(shù)目就會出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個體細胞中的染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質(zhì)控制的，那么當該個體的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)異常時，該個體的性狀也是異常的。例如，人的唐氏綜合征（又稱21-1體綜合征）患者，就是由含有24條染色體（其中21號染色休是兩條）的精子或卵細胞與正常的卵細胞或精子結(jié)合后發(fā)育成的。3.在精細胞變形為精子的過程中，精子的頭部幾乎只保留了細胞核，部分細胞質(zhì)變成了精子的頸部和尾部，大部分細胞質(zhì)及多數(shù)細胞器被丟棄，但全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部。你怎樣解釋這一現(xiàn)象？【答案】精子和卵細胞結(jié)合時，頭部先進入卵細胞內(nèi)，精子的頭部幾乎只保留了細胞核，這就保證了遺傳物質(zhì)能夠先進入卵細胞；部分細胞質(zhì)變成了精子的頸部和尾部，使精子具備適于游動的能力；人部分細胞質(zhì)及多數(shù)細胞器被丟棄，避免了受精過程中因為不必要的細胞組分而耗費能量；全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精過程中提供能量。精子變形過程中的以上變化都是為受精提供了保證，是進化的結(jié)果。探究?實踐討論1.當你的目光聚焦在顯微鏡視野中的一個細胞時，你怎樣判斷它處于減數(shù)分裂的哪個時期？【答案】根據(jù)細胞中染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目來判斷。例如，在減數(shù)分裂Ⅰ中，先后出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側(cè)、同源染色體分離、移向細胞兩極的染色體分別由兩條姐妹染色單體組成等現(xiàn)象。減數(shù)分裂Ⅱ中期，非同源染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板處，移向細胞兩極的染色體不含染色單體。另外，在蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂的過程屮，處于減數(shù)分裂Ⅰ的細胞要明顯多于處于減數(shù)分裂Ⅱ的細胞。2.減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ相比，中期細胞中染色體的不同點是什么？末期呢？【答案】減數(shù)分裂Ⅰ中期，兩條同源染色體分別排列在細胞中央的赤道板兩側(cè)，末期細胞兩極的染色體由一整套非同源染色體組成，其數(shù)目是體細胞染色體數(shù)目的一半，毎條染色體均由兩條姐妹染色單體構(gòu)成。減數(shù)分裂II中期，非同源染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板處，末期細胞兩極的染色體不含染色單體。3.你是通過比較同一時刻不同細胞的染色體特點，來推測一個精母細胞在不同分裂時期的染色體變化的。這一做法能夠成立的邏輯前提是什么？【答案】同一生物的細胞，所含遺傳物質(zhì)相同，增殖過程相同，同一時刻不同細胞可能處于細胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個精母細胞的減數(shù)分裂，推測一個精母細胞在減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。第2小節(jié)受精作用探究?實踐【討論】1.描述減數(shù)分裂中染色體的數(shù)目和主要行為的變化，分析其意義。【答案】在減數(shù)分裂Ⅰ中，先后出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、非姐妹染色單體間的互換、同源染色體分離并移向細胞的兩極等行為變化：減數(shù)分裂Ⅰ后，細胞中的染色體數(shù)目減半。在減數(shù)分裂II中，每條染色體的著絲粒分裂，兩條姐妹染色單體隨之分開，并分別移向細胞的兩極，最終進入兩個子細胞。減數(shù)分裂產(chǎn)生了多種多樣的配子，配子中的染色體數(shù)目減半。這為之后通過受精作用使同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，并維持每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定提供了保證。總的來講，減數(shù)分裂和受精作用共同保證了生物遺傳的穩(wěn)定性和多樣性。2.根據(jù)以上三個模型，說說減數(shù)分裂產(chǎn)生多種配子的原因?！敬鸢浮吭跍p數(shù)分裂中，非同源染色體的自由組合、聯(lián)會時非姐妹染色單體間的互換，都會使減數(shù)分裂產(chǎn)生多種配子。3.與其他小組交流建構(gòu)模型的過程，如果條件允許，建議在計算機上制作減數(shù)分裂的動態(tài)模型。【略】思維訓練遺傳穩(wěn)定性遺傳多樣性配子形成減數(shù)分裂形成的配子中的染色體數(shù)目減半；而且每個配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合。在減數(shù)分裂過程中，聯(lián)會時非姐妹染色單體間的互換，減數(shù)分裂Ⅰ時非同源染色體的自由組合，都導致配子中染色體組合的多樣性。受精作用卵細胞和精子的結(jié)合，使受耕卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目，生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質(zhì)控制的，因此，染色體數(shù)目的恒定維持了遺傳的穩(wěn)定性。卵細胞和精子的隨機結(jié)合，進一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性，因而增加了遺傳的多樣性。練習與應用一、概念檢測1.大熊貓的體細胞有42條染色體，判斷下列相關表述是否正確。(1)一只雄性大熊貓在不同時期產(chǎn)生的精子，染色體數(shù)目一般都是21條。（√）(2)一只雌性大熊貓在不同時期產(chǎn)生的卵細胞，其染色體組合具有多樣性。（√）2.假如蛙的15個初級卵母細胞和5個初級精母細胞都能正常分裂，并在最大限度內(nèi)受精，則最多能形成的受精卵數(shù)目是（B）A.20B.15C.10D.53.同種生物前后代的染色體數(shù)目是相同的，對此起決定作用的過程是（D）A.有絲分裂B.有絲分裂和受精作用C.減數(shù)分裂D.減數(shù)分裂和受精作用二、拓展應用1.正常人的體細胞中有23對染色體。有一種叫“13三體綜合征”的遺傳病，患者頭小，患先天性心臟病，智力遠低于常人。對患者進行染色體檢查，發(fā)現(xiàn)患者的13號染色體不是正常的1對，而是3條。請嘗試使用“減數(shù)分裂中染色體變化的模型”，從精子或卵細胞形成的角度分析這種病產(chǎn)生的原因?！咎崾尽吭谛纬删踊蚵鸭毎臏p數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因，減數(shù)分裂Ⅰ時兩條13號染色體沒有分離而是進入了同一個次級精（卵）母細胞，再經(jīng)過減數(shù)分裂II，就會形成含有兩條13號染色體的精子或卵細胞；如果減數(shù)分裂Ⅰ正常，減數(shù)分裂II時13號染色體的著絲粒分裂，形成了兩條13號染色體，但沒有分別移向細胞的兩極，而是進人了同一個精子或卵細胞，這樣異常的精子或卵細胞就含有24條染色體，其中13號染色休是兩條。當一個正常的卵細胞或精子(含23條染色體，其中13號染色體是1條)與上述異常的精子或卵細胞結(jié)合成受精卵時，則該受精卵含47條染色體，其中13號染色體是3條。由這樣的受精卵發(fā)育而成的個體就是13三體綜合征患者。2.騾是