第一节 减数分裂和受精作用
一、选择题
1．下列关于减数分裂的叙述，不正确的是（ ）
A．能够进行有性生殖的生物可以进行减数分裂
B．减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟有性生殖细胞的过程中
C．减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次，而细胞分裂两次
D．减数分裂是特殊方式的有丝分裂，存在细胞周期
【答案】D
【详解】A、减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，所以只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，A正确；B、减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，形成精子或卵细胞，B正确；C、减数分裂的特点是细胞中染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，C正确；D、减数分裂是一种特殊的有丝分裂，但由于产生的生殖细胞不能继续分裂，所以不具有周期性，D错误。
2．如果精原细胞有三对同源染色体，A和a、B和b、C和c，下列哪四个精子是来自同一个精原细胞的（ ）
A．ABC、ABc、Abc、abc
B．ABC、abC、ABc、abC
C．ABC、abc、ABC、abc
D．ABc、abC、ABc、Abc
【答案】C
【详解】由题意中，该精原细胞的染色体组成为AaBbCc，经过减数第一次分裂形成的次级精母细胞的染色体组成是ABC和abc、ABc和abC、Abc和aBC或者是AbC和aBc。经过减数第二次分裂形成的四个精子的染色体组成是2种，为ABC和abc或ABc和abC或Abc和aBC或AbC和aBc。
3．以下细胞中有同源染色体，不含有染色单体的是（ ）
A．有丝分裂中期细胞 B．有丝分裂后期细胞
C．减数第一次分裂中期细胞 D．减数第一次分裂后期细胞
【答案】B
【详解】A、有丝分裂中期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，A错误；B、有丝分裂后期细胞含有同源染色体，不含姐妹染色单体，B正确；C、减数第一次分裂中期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，C错误；D、减数第一次分裂后期细胞含有同源染色体，但含有姐妹染色单体，D错误。
4．在卵母细胞减数分裂过程中，不会发生（ ）
A．细胞质均等分裂，产生四个卵细胞
B．一个极体形成两个极体
C．非姐妹染色单体发生部分交换
D．姐妹染色单体分开
【答案】A
【详解】A、在卵母细胞减数分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质都不均等分裂，所以只产生1个卵细胞，同时产生3个极体，A符合题意；B、在减数第二次分裂过程中，一个极体形成两个极体，B不符合题意；C、在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对，联会形成四分体，四分体的非姐妹染色单体发生部分交换，C不符合题意；D、在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，D不符合题意。
5．如图是对某动物细胞分裂时染色体数（a）、染色单体数（b）和核DNA分子数（c）的柱形统计图。下列叙述错误的是（ ）
A．①可表示有丝分裂前期的统计情况
B．有丝分裂过程中会出现②的情况
C．处于③的细胞的两极各有一个中心体
D．①、③表示的时期均可能未出现染色体
【答案】C
【详解】A、①中染色体：染色单体：DNA=1：2：2，且染色体数目与体细胞相等，可能处于减数第一次分裂或有丝分裂前期和中期，可表示有丝分裂前期的统计情况，A正确；B、②中没有染色单体，染色体：DNA=1：1，且染色体数目是体细胞的2倍，可用于表示有丝分裂后期的情况，B正确；C、③中没有染色单体，染色体：DNA=1：1，且染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂间期的G1期或减数第一次分裂间期的G1期或有丝分裂末期或减数第二次分裂后期，当处于有丝分裂间期的G1期或减数第一次分裂间期的G1期时，细胞中只含有一个中心体，C错误；D、①、③均可表示表示间期，此时还没有出现染色体，D正确。
6．下图是玉米（2n=20）的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①~⑤是按时间顺序排列的代表不同分裂时期的细胞，据图分析，下列说法不正确的是（ ）
A．图中①为初级精母细胞，处于减数第一次分裂后期
B．图中④细胞中的染色体数目与核DNA数相同
C．图中存在同源染色体的细胞仅有①②③
D．若①细胞分裂中染色体分配异常，则花粉粒均不正常
【答案】C
【详解】A、由分析可知，细胞①处于减数第一次分裂后期，该植物的性别为雄性，因此图中①为初级精母细胞，A正确；B、图中④细胞染色单体分离，处于减数第二次分裂后期，每条染色体上含有1个DNA分子，因此细胞中的染色体数目与核DNA数目相同，B正确；C、减数第二次分裂的细胞中没有同源染色体，故图中存在同源染色体的细胞仅有①，C错误；D、若①细胞分裂中染色体分配异常，减数第一次分裂产生的2个次级精母细胞中的染色体都异常，故形成的花粉粒（染色体数目）均不正常，D正确。
7．下图为某高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．图甲所示细胞一定为次级精母细胞
B．图乙所示细胞一定为初级精母细胞
C．图丙所示细胞为次级卵母细胞或第一极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
【答案】B
【详解】A、图甲所示细胞处于MⅡ后期，其细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或第一极体，A错误；B、图乙所示细胞处于MⅠ后期，其细胞质均等分裂，应是初级精母细胞，B正确；C、图丙所示细胞处于MⅡ后期，其细胞质不均等分裂，应是次级卵母细胞，不可能是第一极体，C错误；D、图丙所示细胞处于MⅡ后期，其中的M与m不是一对同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条染色体，D错误。
8．下列细胞分裂图像中，在某动物卵巢中不会见到的是( )
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】A、A图为进行减数第一次分裂的初级卵母细胞，错误；B、B图为有丝分裂，也可能发生，错误；C、C图为进行减数第一次分裂的初级精母细胞，不可能在卵巢中，正确；D、D图可能为次级精母细胞也可能是第一极体进行减数第二次分裂，有可能发生，错误。
9．在减数分裂过程中，含有与体细胞染色体数目相同，但不含同源染色体的时期是
A．减数第一次分裂后期 B．减数第二次分裂后期
C．减数分裂的间期 D．减数第二次分裂前期
【答案】B
【详解】根据有丝分裂和减数分裂中染色体数量变化规律可知，有丝分裂中只有后期因着丝点分裂导致染色体数目加倍（是体细胞内的2倍，有同源染色体）；而减数第一次分裂过程有同源染色体分离，没有着丝点分裂，所以染色体不加倍，只是分裂结束后，每个子细胞内染色体数减半（是体细胞的1/2，没有同源染色体）；减数第二次分裂后期因着丝点分裂染色体暂时加倍（正好与体细胞内染色体数目相同，且没有同源染色体），综上所述，B正确。
10．下图表示雄果蝇（体细胞中2N=8）进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ～Ⅳ）中核DNA分子或其载体（①～③）的数量。下列表述与图中信息相符的是（ ）
A．Ⅱ所处阶段发生基因的自由组合 B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体 D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2：4：4：1
【答案】A
【详解】A、由图分析可知II所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由组合发生在减数第一分裂后期，而基因的自由组合发生在减数第一分裂后期，A正确；B、Ⅲ中染色体：染色单体：DNA=1：2：2，且染色体数目是体细胞的一半，处于减数第二次分裂，因此Ⅲ代表次级精母细胞，B错误；C、②是染色单体，①是染色体，C错误；D、Ⅰ～Ⅳ中③DNA数量比是2：4：2：1，D错误。
11．图为雄性哺乳动物体内细胞进行两次分裂的示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．若两次分裂均出现着丝点分裂，则甲、乙、丙染色体数相同
B．若甲为精原细胞，则丙可能是精细胞，也可能是第二极体
C．若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现
D．若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞不存在X染色体
【答案】A
【详解】A、若两次分裂均出现着丝点分裂，则图中两次分裂均表示有丝分裂，则甲、乙、丙染色体数相同，A正确；B、若甲为精原细胞，则丙可能是精细胞，不可能是第二极体，B错误；C、若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中有纺锤体出现，C错误；D、该动物为雄性，若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞有可能存在X染色体，D错误。
12．下图中果蝇（2n）细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是（ ）
A．若c细胞取自精巢且没有同源染色体，则c细胞是次级精母细胞
B．图示细胞类型中一定具有同源染色体的细胞类型有a和b
C．属于同一次减数分裂的bde细胞出现的先后顺序是d→b→e
D．若要观察某哺乳动物减数分裂的图像，最好选睾丸作为实验材料
【答案】C
【详解】A、若c细胞取自精巢，没有同源染色体，属于减数第二次分裂的细胞，此时染色体数与体细胞染色体数相等，且染色体数与DNA相等，那么该细胞是次级精母细胞，A正确；B、5种细胞类型中，a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期，c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，d为减数第二次分裂的前期或中期细胞，e细胞为精细胞、卵细胞或极体，一定具有同源染色体的细胞类型有a、b，B正确；C、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期；d细胞处于减数第二次分裂的前期或中期；e细胞为精细胞、卵细胞或（第二）极体，若三者都属于同一次减数分裂，则出现的先后顺序是b→d→e，C错误；D、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，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，因此观察某哺乳动物减数分裂具体的图象，最好使选睾丸作为实验材料，D正确。
二、非选择题
13．图1、图2是某种雄性动物细胞分裂示意图，图3为减数分裂过程不同细胞中染色体、染色单体和核DNA分子的含量；图4为细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。请回答下列问题。
(1)图2细胞中染色体①上的基因B与突变基因b的分离发生在______________时期。若图2细胞分裂完成后形成了Aab的子细胞，其可能的原因是____________________（需说明时期和染色体行为）。
(2)图3中表示姐妹染色单体数量变化的是_______（填字母），图2细胞所处时期对应图3中的阶段________，基因的分离定律和自由组合定律发生在图3中的阶段_______。
(3)若图4表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC所处的细胞分裂时期___________________，图1细胞所处时期发生的主要变化为________________________。
【答案】(1) 减数第二次分裂后期 减数第一次分裂后期同源染色体③和④没有分离，与染色体 (2) b I I (3) 有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 着丝点一分为二，姐妹染色单体分离
【详解】（1）图2细胞中染色体①上的基因B与突变基因b在姐妹染色单体上，姐妹染色单体上的B的b分离发生在减数第二次分裂后期。Aa为位于同源染色体上的等位基因，减数分裂产生的子细胞中存在等位基因，原因是3号与4号染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离。
（2）在细胞分裂过程中，姐妹染色单体会周期性的出现与消失，所以图3中表示姐妹染色单体数量变化的是b，图2细胞同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期，此时染色体复制，姐妹染色单体出现，DNA的数量是染色体的两倍，所以对应于图3中的I阶段，基因的分离定律和自由组合定律发生在图3中的I阶段。
（3）若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC段形成的原因是着丝粒（点）分裂，发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，此时细胞内发生的主要变化是染色体的着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离。
14．骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体。下图甲、乙、丙表示驴的某个细胞在不同分裂时期的部分染色体组成，右图为细胞分裂过程一条染色体上DNA数量的变化。
(1)甲、乙细胞的名称依次是_____，乙细胞处于右图曲线中_____段。
(2)曲线中de段形成的原因是_____。
(3)马和驴繁衍过程中能都表现出遗传多样性，试从配子形成和受精作用两个方面，简要概括遗传多样性的原因：_____。
(4)骡子的体细胞中含有_____条染色体。它的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂，不能繁殖后代。从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因是_____。
【答案】(1) （第二）极体、次级卵母细胞 cd (2)着丝粒断裂，姐妹染色单体分离 (3)减数分裂I后期非同源染色体的自由组合和减数分裂联会时期同源染色体上非姐妹染色单体的互换；卵细胞和精子的随机结合 (4) 63 骡的体细胞中的63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴，没有同源染色体，导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为，导致生殖细胞无法形成，因此骡不能繁殖后代
【详解】（1）甲、乙、丙表示驴的某个细胞在不同分裂时期的部分染色体组成，根据丙细胞的细胞质不均等分裂，可知丙细胞为初级卵母细胞，则甲细胞内不含同源染色体，不含染色单体，对比甲细胞内染色体形态和颜色，可知甲是由丙的较小的细胞部分形成的，为第一极体分裂形成的第二极体。乙细胞是丙细胞较大的细胞部分形成的，细胞内含有染色单体，为减数第二次分裂中期图像，为次级卵母细胞。乙细胞内每条染色体上含有两条DNA，对应右图曲线中cd段。
（2）曲线中de段由每条染色体上含有两个DNA变为含有一个DNA，其形成的原因是着丝粒断裂，姐妹染色单体分离。
（3）由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合导致其上的非等位基因自由组合和减数分裂联会时期同源染色体上非姐妹染色单体的互换导致非等位基因重组会形成多种基因型的配子；且卵细胞和精子随机结合，因此马和驴繁衍过程中都会出现多种基因型的后代，可表现出遗传多样性。
（4）骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体。因此骡子的体细胞中含有32+31=63条染色体。其中32条来自马，31条来自驴，没有同源染色体，导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为，导致生殖细胞无法形成，所以它们的生殖器官中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。(共48张PPT)
孟德尔提出了遗传因子的分离和自由组合定律，那么究竟什么是遗传因子？“遗传因子”的行为与有性生殖过程中生殖细胞的产生与结合有什么关系？孟德尔定律的发现，迫使人们思考和研究遗传因子（即基因）的本质以及细胞内与基因对应的结构。让我们带着这些问题进入第二章的学习，看看现代遗传学奠基人摩尔根是如何通过实验对基因进行定位，将遗传规律与染色体的行为联系在一起的。
第二章 染色体与遗传
染色体的组成与结构
1
减数分裂过程中的染色体行为
2
减数分裂的意义
3
01
减数分裂
JIANSHUFENLIE
观察：果蝇的体细胞和配子
体细胞
配子
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
雌果蝇
雄果蝇
一、每种生物的染色体形态和数目都是相对恒定的
第1节
减数分裂和受精作用
魏斯曼的预测
精子和卵细胞成熟过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。
受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
——减数分裂
形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞随机分一半染色体进入配子就可以了呢？
提示：配子随机结合形成受精卵，受精卵发育形成新个体。
请你对减数分裂的过程提出猜想
生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n）
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 拟南芥 10 5
猕猴 42 21 豌豆 14 7
马 64 32 玉米 20 10
兔 44 22 水稻 24 12
常见动植物的染色体数目
人体细胞中的染色体
高等生物体细胞中染色体一般是成对的，数量可用2n表示。
一、每种生物的染色体形态和数目都是相对恒定的
染色质与染色体
染色质与染色体是细胞中同种物质的在不同时期的两种形态
第1节
减数分裂和受精作用
同源染色体
分别来自于父方和母方的一对染色体，形态、大小相同。
联会
形成配子（减数分裂）时，同源染色体彼此靠近，两两配对。
同源染色体
同源染色体
请你对减数分裂的过程提出猜想
形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞随机分一半染色体进入配子就可以了呢？
同源染色体中的一条分到配子中？
再次观察：果蝇的体细胞和配子
染色体数目相同
染色体组成相同
雌果蝇
雄果蝇
体细胞
配子
同源染色体分离
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂中的同源染色体行为
分离
联会
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂过程中，细胞分裂了两次。
减数分裂Ⅰ
减数第一次分裂
减数分裂Ⅱ
减数第二次分裂
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
染色体复制
（DNA分子复制和有关蛋白质合成）
初级精母细胞
间期
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂Ⅰ的过程
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂Ⅰ——前期
同源染色体联会
联会后的每对同源染色体含有四个染色单体——四分体
一个四分体
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
AC、BD、AD、BC
ab a’b’ cd’ c’d
AB、CD——同源染色体
aa’ bb’ cc’ dd’ ——姐妹染色单体
相关名词
——非同源染色体
——非姐妹染色单体
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生缠绕，并交换相应的片段
染色体互换
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂Ⅰ——中期
各对同源染色体（四分体）排列在赤道板上
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减数分裂Ⅰ——后期和末期
同源染色体分离
次级精母细胞
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
同源染色体联会
同源染色体分离
着丝粒不分裂
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂 I
减数分裂Ⅰ中主要发生同源染色体的变化
减数分裂Ⅰ的过程
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短,染色体不再复制。
减数分裂II的过程
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
减数分裂 I，染色体数目不变。
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期和末期
精细胞
减数分裂Ⅰ的过程
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
精子的变形
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
减数分裂中，染色体复制一次，细胞连续分裂了两次。
减数分裂Ⅰ分同源，减数分裂Ⅱ分姐妹。
减数分裂得到的配子中染色体数目是体细胞的一半。
二、减数分裂的过程
第1节
减数分裂和受精作用
是一致的！
卵细胞和精子形成过程中，染色体行为是不是一致？
三、精子和卵细胞的形成过程
第1节
减数分裂和受精作用
动物卵细胞形成的过程
卵原细胞
MI初级卵母细胞
MII次级卵母细胞
极体
卵细胞
联会
生殖细胞的产生场所不同
三、精子和卵细胞的形成过程
第1节
减数分裂和受精作用
卵细胞形成的场所——卵巢
三、精子和卵细胞的形成过程
第1节
减数分裂和受精作用
分析卵细胞和精子形成过程的异同点
三、精子和卵细胞的形成过程
第1节
减数分裂和受精作用
分析卵细胞和精子形成过程的异同点
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 产生部位 睾丸 卵巢
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
是否变形 是 否
细胞质分裂是否均等 是 减I不均等分裂；次级卵母细胞减II时也不均等分裂，第一极体减II时均等分裂
结果 一个精原细胞经减数分裂产生4个精子 一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体（核）
相同点 染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离
三、精子和卵细胞的形成过程
第1节
减数分裂和受精作用
思考讨论
假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是________。
15个初级卵母细胞=15个卵细胞
5个初级精母细胞=20个精子
15个
02
受精作用
SHOUJINGZUOYONG
同源染色体的判断
分别来自于父方和母方的一对染色体
形态、大小一般相同
在分裂的过程中发生联会
第1节
减数分裂和受精作用
1.有姐妹染色单体时
有联会、四分体现象——MI前期
同源染色体分布在赤道面两侧——MI中期或后期
同源染色体无联会、无四分体、无排列——有丝分裂前期
同源染色体排列在一条直线上——有丝分裂中期
无同源染色体——MII
2．无姐妹染色体单时，横向找同源染色体（形态大小相同）
有：有丝分裂后期
无：MII后期
细胞分裂图像的判断
①
②
③
1. 定义：受精作用是卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2. 受精实质两性生殖细胞核的融合
3. 受精作用的意义
通过作用受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了特种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体是来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
四、受精作用
第1节
减数分裂和受精作用
(母本)高等动物(2N)(父本)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
减数分裂
减数分裂
有丝分裂
受精作用
（1）保证前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
（2）引起后代变异类型的多样性，有利于生物在自然选择中进化
五、减数分裂和受精作用和意义
第1节
减数分裂和受精作用
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞 数目
类型
染色体数
相同点
体细胞
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
六、有丝分裂和减数分裂的异同点
第1节
减数分裂和受精作用
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体 2N
染色单体 0 - 4N
DNA 0 – 4a
正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，完成下表
减数分裂过程中相关数量变化
