第12讲　动物精子和卵细胞的形
成过程及受精作用
备考·最新考纲
1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。3.动物的受精过程(Ⅱ)。4.实验：观察细胞的减数分裂。
考点一　减数分裂与配子的形成及
受精作用(5年6考)
[自主梳理]
1.填写减数分裂的概念
有性
成熟生殖细胞
一
两
一半
2.减数分裂的过程(以精子形成过程为例)
DNA复制
同源染色体联会
交叉互换
同源染色体
同源染色体
非同源
染色体
分体
染色体着丝点
姐妹染色单体
4个
3.精子和卵细胞形成过程的差异
不均等分裂
变形
4
1
3
4.配子中染色体组合多样性的原因
(1)同源染色体的分离和非同源染色体的 。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 。
自由组合
交叉互换
5.受精作用
(1)概念
指精子和卵细胞相互识别、融合为 的过程。
(2)过程
细胞膜融合→精子的 进入卵细胞( 留在外面)→卵细胞的 发生复杂生理反应，阻止其他精子再进入→精子和卵细胞的 相互融合→受精卵
受精卵
头部
尾部
细胞膜
细胞核
(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到 中的染色体数目，其中有一半染色体来自 (父方)，另一半来自
(母方)。
(4)减数分裂和受精作用的意义：
，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力。
体细胞
卵细胞
精子
保证了生物前后代遗传物质的
稳定性
1.(2015·天津卷，4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是(　　)
解析　根据题中信息可知低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中， A错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。
答案　B
本题主要考查减数分裂及有丝分裂过程中染色体行为的判断，相关知识来源于教材必修2 P20卵细胞形成过程图解，解答本题还必须结合有丝分裂及多倍体形成机制等知识。
2.(必修2 P26基础题T2改编)从配子的形成和受精作用两个方面分析，下列叙述不是遗传的多样性和稳定性的原因的是(　　)
A.四分体时期，非姐妹染色单体间互换部分遗传物质
B.非同源染色体的自由组合
C.形成卵细胞过程中发生细胞质不均等分配
D.通过减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目维持恒定
解析　卵细胞形成过程中细胞质不均等分配只是增大了卵细胞体积及内部的营养物质，与遗传的多样性、稳定性无关。
答案　C
[跟进题组]
题组一　减数分裂的过程
1.(2015·嘉峪关二模)基因型为Rr的动物，在其精子形成过程中，基因RR、rr、Rr的分开，分别发生在(　　)
①精原细胞形成初级精母细胞　②初级精母细胞形成次级精母细胞　③次级精母细胞形成精子细胞　④精子细胞形成精子
A.①②③ B.②②③ C.③③② D.②③①
解析　基因R和R的分离、基因r和r的分离发生在减数第二次分裂过程中，即③次级精母细胞形成精子细胞过程中；R和r的分离发生在减数第一次分裂过程中，即②初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中。
C
2.如图为高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是(　　)
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级精母细胞
C.图丙为次级卵母细胞或极体
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
解析　图甲处于减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A错误；图乙处于减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B正确；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C错误；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误。
答案　B
(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较
①减Ⅰ前的间期进行DNA复制，减Ⅱ不再进行DNA复制；
②减Ⅰ发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减Ⅱ发生着丝点分裂；
③减Ⅰ有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为)，减Ⅱ无同源染色体；
④减Ⅰ子细胞为次级性母细胞及第一极体，减Ⅱ子细胞为精细胞及卵细胞和第二极体。
(2)依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像(二倍体生物2N＝4)
(3)据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一定为减Ⅰ后期，此时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，若细胞质不均等分裂，则动物性别一定为雌性。
注：若为减Ⅱ后期，则细胞质均等分裂时，不能直接确认动物性别(此时需依据其他信息继续确认)
题组二　受精作用
3.(2015·山东泰安期中，25)下面是对高等动物通过减数分裂形
成雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是(　　)
A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C.等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
D.雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等
解析　1个卵原细胞经过减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂产生1个卵细胞和3个极体过程中，初级卵母细胞的分裂、次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的，A错误；精细胞产生后变形为精子，受精时精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质，B正确；等位基因进入卵细胞的机会相等，C错误；雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D错误。
答案　B
4.(2015·海淀期末)下图为进行有性生殖生物的生活史示意图，下
列说法不正确的是(　　)
A.①过程精、卵要通过细胞膜表面蛋白进行识别
B.②、③过程存在细胞的增殖、分化和凋亡
C.②、③发生的基因突变有可能传递给子代
D.经④产生的细胞不具有生长发育所需的全套遗传信息
解析　①是受精过程，精子和卵细胞通过细胞膜表面的糖蛋白进行识别，A正确；②、③过程是由受精卵发育成成体的过程，该过程中伴随着细胞的增殖、分化和凋亡，B正确；②、③过程中如果发生基因突变，则可能导致生殖细胞带有突变基因，可能传给子代，C正确；精子和卵细胞中有一个染色体组，一个染色体组中包含控制生物生长发育所需要的全套遗传信息，D错误。
答案　D
有性生殖产生的后代呈现多样性的两大成因
(1)配子中染色体组合具有多样性。
(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。
考点二　（实验）观察细胞的减数分裂（5年2考）
[自主梳理]
1.实验原理
蝗虫的 细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体 都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验步骤
(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)
解离―→ ―→ ―→ 。
精母
形态、位置和数目
漂洗
染色
制片
(2)显微观察
初级精母
次级精母
中期
后期
后期
中期
观察结果
本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？
提示　①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；
②在大多数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，才继续完成减数第二次分裂。
[深度思考]
[跟进题组]
题组　对实验材料、实验操作、实验结果的分析
1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　)
A.可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D.用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
解析　蝗虫的卵母细胞能进行减数分裂，可用来作观察减数分裂的材料；桃花的雄蕊数目要大于雌蕊数目，因此观察减数分裂时选择雄蕊易观察到现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。
答案　D
2.小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。
(1)取材：用________作实验材料。
(2)制片：①取少量组织低渗处理后，放在________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。
③一定时间后加盖玻片，________。
(3)观察
①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是____________________________。
②下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是________。
解析　观察减数分裂应选取生殖器官，本实验应选取睾丸。制片过程为“解离―→漂洗―→染色―→制片”。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。
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次级精母细胞或精细胞或精原细胞　②缺失
(1)动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
(2)如同观察有丝分裂一样，由于在制片过程中细胞已在解离过程中被杀死，故无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，须通过移动装片，从周围视野中找到。
易错易混　防范清零
[易错清零]
易错点1　误认为同源染色体大小必须完全相同
点拨　同源染色体的大小并非全相同：
同源染色体形态，大小一般都相同，但也有大小不相同的，如男性体细胞中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。而对于果蝇，则是Y染色体较大，X染色体较小。此外，对于ZW型性别决定的生物而言，其Z、W染色体大小形态也不相同，但其在减数分裂过程中可进行联会，故仍可互称为同源染色体。
易错点2　误认为只要有同源染色体，就可形成四分体
点拨　并非所有细胞分裂都存在四分体：
联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。
易错点3　误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时
间上存在“先后”
点拨　同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是“同时进行”的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离(此为基因分离定律基础)，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合(此为基因自由组合定律的基础)。
易错点4　误认为细胞质均等分裂的一定不是卵细胞形成过程并
认为生殖器官中不存在有丝分裂
点拨　(1)细胞质不均等分裂的一定为卵母细胞，有姐妹染色单体的是初级卵母细胞，无姐妹染色单体的是次级卵母细胞；细胞质均等分裂且有姐妹染色单体的一定是初级精母细胞，细胞质均等分裂无姐妹染色单体的则可能是次级精母细胞或第一极体。
(2)生殖器官中精原细胞或卵原细胞的形成过程为有丝分裂，故在生殖器官中不仅发生减数分裂过程，也发生有丝分裂过程，进行减数分裂装片观察时，两类分裂的细胞图像均可存在。
[纠错小结]
1.下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是(　　)
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期
C.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
解析　一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后，是相同的染色体，并非同源染色体，A错误。
答案　A
2.(2015·山东日照一模，3)用某动物精巢为材料制作切片进行观
察并绘制示意图如下。下列分析正确的是(　　)
A.甲细胞可称为次级精母细胞
B.乙细胞处于减数第一次分裂后期
C.丙细胞含有同源染色体，细胞处于有丝分裂后期
D.丁细胞中染色体的互换区段同一位点上的基因一定相同
解析　甲细胞中有同源染色体，处于减数第一次分裂中期，应该为初级精母细胞，A错误；乙细胞中染色单体分离，没有同源染色体，处于减数第二次分裂后期，B错误；丙细胞中两极都有同源染色体，处于有丝分裂后期，C正确；丁细胞中染色体的互换区段同一位点上的基因不一定相同，D错误。
答案　C
3.如图是某二倍体生物细胞分裂的模式图，以下
说法错误的是 (　　)
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.该细胞含两个染色体组，不含同源染色体
C.该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞
D.该细胞分裂形成的子细胞不一定是两个精细胞
解析　由图示细胞中无同源染色体可知，该细胞处于减数第二次分裂后期，因细胞质均等分裂，故可能为极体或次级精母细胞。该细胞分裂形成的细胞可能为精细胞，也可能为极体。
答案　C