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第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
睾丸
卵巢
有性生殖
原始生殖细胞
成熟生殖细胞
一次
两次
一半
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
核心点三
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
浅仰芹
我仰
h
团结守纪勤学春
概念
精子的形成过程
减数分裂
特点
卵细胞的形成过程
过程
减数分裂I
减数分裂Ⅱ
前期
中期
后期
末期
前期：同源染色
中期：联会的同
体联会形成
源染色体排列
后期：同源染色
;同源染色体
在细胞中央的
体
,非同源
的
两侧，每染色体
之间经常发生
条染色体的着
,并移向细胞
缠绕，并交换相
丝粒都附着在
两极
应的片段
纺锤丝上
前期：非
后期：
中期：非
同源染色
精细胞
同源染色
体散乱排
,姐妹
变形
体排列在
列在细胞
染色单体
上
蝌蚪状的精子
中
分离
减数分裂I
卵原细胞
联会
四分体
XX
XX
杀
减数分裂Ⅱ
极体
兴果第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂
阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 1．生命观念：理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律。2．科学思维：运用模型与建模、归纳与概括的方法，说明精、卵细胞形成过程的异同。3．科学探究：通过对蝗虫精母细胞减数分裂装片的观察，培养学生实验操作能力。
一、精子的形成过程
1．场所：睾丸。
2．过程
(1)减数分裂前间期：DNA复制和有关蛋白质的合成。
(2)减数分裂过程
①减数分裂Ⅰ
②减数分裂Ⅱ
二、卵细胞的形成过程
1．形成场所：卵巢。
2．形成过程
问题：在形成卵细胞时，初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行不均等分裂有什么意义？
提示：通过不均等分裂，可以使卵细胞保留更多的营养物质。
三、减数分裂概念的理解
1．范围：进行有性生殖的生物。
2．时期：原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的过程中。
3．特点：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。
4．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。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂。 ( )
2．精原细胞是通过减数分裂形成的。 ( )
3．减数分裂过程中，配对的染色体一定是同源染色体。 ( )
4．精子所含染色体数与次级精母细胞相同。 ( )
5．在卵细胞形成过程中，姐妹染色单体的分离发生在初级卵母细胞中。 ( )
6．一个精原细胞和一个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的个数比为1∶1。 ( )
提示：1．√
2．× 精原细胞可通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂形成成熟的生殖细胞。
3．√
4．× 在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂导致染色体数加倍，此时次级精母细胞中染色体数为精子中染色体数的二倍。
5．× 姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ过程中，初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ。
6．× 一个精原细胞可以产生四个精子，而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。
减数分裂的相关概念辨析
甲 乙
第一组 同源染色体 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。如图甲中的A和B，C和D
非同源染色体 形状和大小一般不相同，来源可能相同也可能不同。如图甲中的A和C、A和D
第二组 姐妹染色单体 连在同一个着丝粒上的染色单体。如图乙中的1和2、3和4，5和6和7和8
非姐妹染色单体 连在不同的着丝粒上的染色单体。如图乙中的1和3、4，5和7、8
第三组 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有四条染色单体。如图乙中A和B构成一个四分体，C和D构成一个四分体
1．四分体、同源染色体、染色单体与DNA分子之间存在何种数量关系？
提示：1个四分体＝1对同源染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。
2．减数分裂过程中，含有与体细胞相同的染色体数，但不含同源染色体，应处于什么分裂时期？
提示：减数分裂Ⅱ后期。
1．下列关于同源染色体与四分体的叙述，正确的是( )
A．两条染色体复制后形成一个四分体
B．一对同源染色体就是一个四分体
C．同源染色体联会后形成四分体
D．X染色体和Y染色体不是同源染色体
C [四分体是指联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体。选项A中两条染色体不一定是同源染色体，选项B中的一对同源染色体不一定经过联会，选项D中X染色体和Y染色体是同源染色体。]
2．如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图，下列相关叙述不正确的是( )
a b c
A．a、b、c细胞中都有2条染色体，且都有染色单体
B．a、b、c细胞中都有1对同源染色体
C．c细胞中有1个四分体
D．a细胞中有2个核DNA分子，b、c细胞中均有4个核DNA分子
A [a、b、c细胞中都有2条染色体，其中a细胞不含染色单体，b和c细胞都含有染色单体，A错误。]
精子和卵细胞形成过程的比较
项目 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
不同点 场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 主要是不均等分裂
子细胞数目 1个精原细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞＋3个极体(消失)
是否变形 是 否
相同点 染色体的行为变化相同：在减数分裂前染色体复制，在减数分裂Ⅰ时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂Ⅰ结束后染色体数目减半；减数分裂Ⅱ时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
如图甲、乙、丙是三种处于减数分裂过程中的细胞，完成有关问题：
甲 乙 丙
(1)图甲细胞的名称是什么？请写出判断理由。
提示：初级精母细胞；该细胞同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期，而细胞质均等分裂。
(2)图乙细胞中含有多少对同源染色体？子细胞的名称是什么？
提示：0；极体和卵细胞。
(3)图丙细胞得到的子细胞的名称是什么？
提示：精细胞或极体。
1．如图为高等动物细胞的分裂示意图。下列叙述正确的是( )
甲 乙 丙
A．甲一定为次级精母细胞
B．乙一定为初级精母细胞
C．丙为次级卵母细胞或极体
D．丙中的M、m为一对同源染色体
B [甲处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体；乙处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂，是初级精母细胞；丙处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞；丙中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条染色体。]
2．下列关于是动物卵细胞形成与精子形成的不同之处，说法错误的是( )
A．一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞
B．一个次级卵母细胞形成一个卵细胞，一个次级精母细胞形成两个精细胞
C．卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子
D．染色体复制的时期不同
D [一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个(第一)极体，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞，A不符合题意；一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个(第二)极体，一个次级精母细胞形成两个精细胞，B不符合题意；卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子，C不符合题意；减数分裂时，染色体复制的时期相同，都是减数分裂前的间期，D符合题意。]
细胞分裂图像的判断和曲线分析
1．鉴别细胞分裂图像的常用方法
(1)前期的鉴别
(2)中期的鉴别
(3)后期的鉴别
2．减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目和核DNA含量的变化(如图)
(1)染色体数目的变化和核DNA分子含量的变化不是完全平行的，因为DNA复制后的染色体数目没加倍，而DNA分子含量加倍。
(2)在DNA复制之前(AB段或ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH段或f′h段)，染色体∶核DNA＝1∶1。
(3)在完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF段或cf段)，染色体∶核DNA＝1∶2。
(4)BC(bc)段表示DNA(染色体)的复制，核DNA含量加倍，但是染色体数目不变。
(5)DE(de)段表示减数分裂Ⅰ结束时，同源染色体分配到两个子细胞中，每个细胞内核DNA和染色体数目均减半。
(6)ff′段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，但是核DNA含量不变。
(7)H(h)点表示减数分裂Ⅱ结束后，由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中。
1．如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像。
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
其中一定属于减数分裂的有哪些？
提示：③④⑤⑧⑨⑩。
2．如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化图，据图回答下列问题：
(1)试分析AE段、FK段分别发生的分裂方式。
提示：分析曲线变化可知，AE段核DNA分子数一次加倍一次减半，应包含有丝分裂过程；FK段核DNA分子数一次加倍，连续两次减半，应包含减数分裂过程。
(2)CD段和GH段的染色体数都相等吗？说明理由。
提示：不都相等。CD段包括分裂间期和有丝分裂前、中、后期，细胞内染色体数目为8条或16条，GH段为减数分裂Ⅰ，细胞内染色体数目为8条。
1．研究人员对某哺乳动物细胞分裂中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1和图2为其细胞分裂两个不同时期的示意图(仅展示部分染色体)，图3表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA分子的数目比。下列叙述正确的是( )
图1 图2 图3
A．图1细胞为处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞
B．若图2细胞来自图1细胞，则其产生的子细胞是卵细胞和极体
C．图3中B→C的原因是DNA复制，E→F的原因是膜向内凹陷缢裂
D．图1细胞处于图3中的CE段，图2细胞处于图3中的FG段
B [分析图1，细胞中同源染色体正在分离，且细胞质不均等分裂，所以为处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，A错误；分析图2，细胞中不含同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，所以处于减数分裂Ⅱ中期，若图2细胞来自图1细胞，根据染色体组成可判断为次级卵母细胞，其产生的子细胞是卵细胞和极体，B正确；图3中B→C的原因是DNA复制，E→F的原因是着丝粒分裂，C错误；图1细胞处于图3中的CE段，图2细胞也处于图3中的CE段，D错误。]
2．图1表示含有两对同源染色体的动物组织切片显微图像，图2表示该动物细胞分裂过程中不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系。分析回答：
图1
图2
(1)图1中，含有同源染色体的细胞是________。细胞②的名称为____________。
(2)图2中，________(填字母)表示染色单体数。图1中的细胞________(填序号)处于图2中的甲时期。
(3)在图2中丙处绘出细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。
[解析] 由图可知，细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，细胞②处于减数分裂Ⅱ后期，细胞③处于减数分裂Ⅱ前期，细胞④处于有丝分裂中期。(1)进行有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞含有同源染色体。细胞②中无染色单体，细胞质不均等分裂，故细胞②表示次级卵母细胞。(2)图2中，只有b的数目可以为0，所以b表示染色单体数目；甲的染色体、染色单体和核DNA分子数目分别为4、8、8，则图1中的①④处于图2中的甲时期。(3)细胞③产生的子细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数分别为2、0、2。
[答案] (1)①④ 次级卵母细胞 (2)b ①④ (3)如图所示：
雄蜂是直接由未受精的卵细胞发育而来的，体细胞含有16条染色体(n＝16)。雌蜂是由受精卵发育而来的，体细胞含有32条染色体(2n＝32 )。卵细胞是经正常的减数分裂而来，雄蜂体细胞中染色体数目只有正常数目的一半，雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子。如图是雄蜂形成精子的过程图解：
通过雄蜂形成精子的过程图分析可知，经减数分裂Ⅰ仅形成一个次级精母细胞，经减数分裂Ⅱ仅形成一个精子，与教材中哺乳动物精子形成过程相比较，从而归纳出其不同点。
1．据图判断：雄蜂在形成精子的过程中，存在同源染色体的行为变化吗？说明理由。(科学思维)
提示：不存在。因为雄蜂是直接由卵细胞发育而来的，体细胞中不含同源染色体，所以在进行减数分裂Ⅰ时，不存在同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
2．据图描述雄蜂产生精子的过程和人体产生精子过程的两个不同点。(科学思维)
提示：(1)雄蜂减数分裂Ⅰ后期，没有同源染色体的分离，只产生一个次级精母细胞；人体减数分裂Ⅰ后期，有同源染色体的分离，产生两个次级精母细胞。(2)雄蜂中次级精母细胞进行减数分裂Ⅱ后期时，细胞质不均等分裂，且最终只产生一个精细胞；人体中次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，且最终产生4个精细胞。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1．核心概念(1)同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。(2)联会：在减数分裂过程中，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含有四条染色单体，叫做四分体。2．结论语句(1)减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体联会形成四分体；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，分别移向细胞两极。(2)减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两级。(3)卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。
1．减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。下列有关减数分裂的叙述，正确的是( )
①染色体复制一次，细胞分裂两次
②所有细胞都能进行减数分裂
③减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也具有细胞周期
④四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换
⑤与有丝分裂相比，减数分裂过程中染色体最显著的变化之一是同源染色体联会
A．①③⑤ B．①②⑤
C．①④⑤ D．①②④
C [减数分裂过程中，染色体只复制一次，但细胞连续分裂两次，故子细胞中染色体数目减半，①正确；进行有性生殖的生物，能够产生配子的原始生殖细胞才能进行减数分裂，②错误；减数分裂不能连续分裂，故不具有细胞周期，③错误；互换发生在四分体的非姐妹染色单体之间，④正确；有丝分裂过程中，同源染色体不联会，而减数分裂过程中，同源染色体联会，⑤正确。]
2．如图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它可能属于下列何种细胞( )
A．肝细胞 B．初级卵母细胞
C．第一极体 D．卵细胞
C [肝细胞含有同源染色体，而该细胞不含同源染色体，A错误；初级卵母细胞含有同源染色体，而该细胞不含同源染色体，B错误；该细胞不含同源染色体，应该处于减数分裂Ⅱ，可能是极体，C正确；该细胞中着丝粒还未分裂，说明减数分裂还未结束，因此该细胞不可能是卵细胞，D错误。]
3．精细胞的形成过程如图，下列叙述错误的是( )
A．①过程是原始生殖细胞的增殖过程，增殖方式为有丝分裂
B．①②过程中均会形成姐妹染色单体
C．③过程同源染色体联会，形成四分体，着丝粒排列在细胞板两侧
D．①④过程中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程
C [分析图示，①过程是原始生殖细胞的增殖过程，包括有丝分裂前的间期和有丝分裂，A正确；②表示减数分裂前的间期，和①中有丝分裂前的间期一样，完成DNA复制和相关蛋白质的合成，从而形成姐妹染色单体，B正确；③过程中，形成四分体后，着丝粒会排列在赤道板两侧，C错误；①中有丝分裂和④减数分裂Ⅱ过程中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程，D正确。]
4．在不考虑交换的情况下，基因型为Aa的1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，其中3个极体的基因型可能是( )
① ② ③ ④
A．①或② B．①或③
C．②或④ D．②或③
C [在不考虑交换的情况下，基因型为Aa的1个卵原细胞经减数分裂，如果形成的卵细胞基因型是A，则另外三个极体的基因型分别是A、a、a，即如图②；如果形成的卵细胞基因型是a，则另外三个极体的基因型分别是a、A、A，即如图④，C正确。]
5．甲、乙、丙三图表示某一高等动物体内正在进行分裂的三个细胞，请据图回答下列相关问题：
甲 乙 丙
(1)甲、乙、丙三图均是细胞分裂的后期，其中甲图处于________，乙图处于________，丙图处于________。
(2)根据图________分析可知该动物为雄性动物，理由是________________________________________。
(3)甲、乙、丙三图细胞内均含有同源染色体的是____________；细胞内核DNA数相同的是________。
[解析] (1)甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，乙细胞处于有丝分裂后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期。
(2)甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，该细胞的细胞质均等分裂，说明该动物的性别为雄性。
(3)甲、乙细胞含有同源染色体。甲含有4条染色体(每条染色体含有两条姐妹染色单体)，含8个DNA分子，乙含有8条染色体，8个DNA分子，丙含有4个DNA分子。因此细胞内DNA数相同的是甲、乙。
[答案] (1)减数分裂Ⅰ后期 有丝分裂后期 减数分裂Ⅱ后期 (2)甲 甲细胞的细胞质均等分裂，为初级精母细胞 (3)甲和乙 甲和乙
3/15课时分层作业(5) 减数分裂
题组一 减数分裂的相关概念
1．下列有关减数分裂的叙述不正确的是( )
A．减数分裂过程中，着丝粒分裂一次，核DNA分子含量减半两次
B．减数分裂Ⅰ过程中同源染色体彼此分离，是染色体数目减半的原因
C．初级精母细胞中染色体的数目和核DNA分子数目相同
D．任何一种哺乳动物细胞中，染色体数目与着丝粒数目始终相同
C [减数分裂过程中，着丝粒仅在减数分裂Ⅱ过程中分裂一次，核DNA分子含量在减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ末期均减半，A正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，B正确；初级精母细胞中核DNA分子数目是染色体数目的2倍，C错误；细胞中染色体的数目始终和着丝粒数目相同，D正确。]
2．下列描述的是与联会和四分体有关的说法，其中正确的是( )
A．存在同源染色体的细胞中都会出现四分体
B．四分体的非姐妹染色单体间不一定会发生交叉互换
C．任意两条复制了的染色体都可以联会形成有关四分体
D．在减数分裂Ⅰ中期两条同源染色体可能出现联会现象
B [存在同源染色体的细胞不一定会出现四分体，如有丝分裂过程，A错误；四分体的非姐妹染色单体间常会发生交叉互换，B正确；只有两条复制了的同源染色体在减数分裂过程中才可以联会形成四分体，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，两条同源染色体发生联会，D错误。]
题组二 精子和卵细胞的形成过程及区别
3．如图是人类精子形成过程示意图，Ⅰ～Ⅳ表示过程，数字表示染色体数，细胞中可能出现2条X染色体的过程是( )
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
C [Ⅰ表示减数分裂前的间期，进行染色体复制，只含有一条X染色体，A错误；Ⅱ表示减数分裂Ⅰ，该时期初级精母细胞只含有一条X染色体，B错误；Ⅲ表示减数分裂Ⅱ，在减数分裂Ⅱ后期，发生姐妹染色单体的分离，会出现2条X染色体，C正确；Ⅳ表示精细胞的变形，不会出现2条X染色体，D错误。]
4．如图所示为某生物体内细胞分裂的示意图，下列说法正确的是( )
A．图中所示分裂过程可发生于睾丸或卵巢中
B．该细胞为次级精母细胞
C．该时期同源染色体中的非姐妹染色单体可交换部分片段
D．该生物体处于减数分裂Ⅱ时期的细胞中含2或4条染色体
D [分析题图可知，该细胞处于减数分裂Ⅰ的后期，且细胞质均等分裂，为初级精母细胞，故只能发生于睾丸中，不会发生于卵巢中，A、B项错误；同源染色体中非姐妹染色单体交换部分片段发生于四分体时期，而图示为减数分裂Ⅰ后期，C项错误；该生物体处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有4条染色体，减数分裂Ⅱ其他时期细胞中含有2条染色体，D项正确。]
5．下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是( )
A．二者在减数分裂Ⅰ过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离等现象
B．二者在减数分裂Ⅱ过程中都会出现染色体复制
C．精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同
D．形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
A [精子和卵细胞形成过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象，A正确；二者在减数分裂Ⅱ过程中都不会出现染色体复制，B错误；精子和卵细胞形成过程中不同的地方包括：场所、结果、是否需要变形、细胞是否均等分裂，C错误；一个精原细胞可形成4个精子，而一个卵原细胞只能形成一个卵细胞，因此形成100个受精卵，至少需要25个精原细胞和100个卵原细胞，D错误。]
题组三 减数分裂图像、曲线图的分析
6．甲～丁图是某高等生物生殖器官中的一些细胞分裂图像，下列说法错误的是( )
甲 乙 丙 丁
A．非同源染色体的自由组合发生在乙图表示的细胞分裂时期
B．乙图所示时期，该细胞中有两对同源染色体
C．丁是由乙经过减数分裂产生的卵细胞
D．甲、乙、丙、丁所示细胞可出现在卵原细胞分裂过程中
C [由乙和丁中的染色体组成可知，丁是由乙经过减数分裂Ⅱ产生的极体，C错误。]
7．下列有关两个细胞分裂图像的说法(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换)，正确的是( )
① ②
A．①②均是卵细胞形成过程中的细胞
B．①②中均含两对同源染色体
C．①能产生4种类型的生殖细胞
D．②能产生1种类型的生殖细胞
D [①处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂，属于初级精母细胞，是精子形成过程中的细胞，②处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质不均等分裂，属于次级卵母细胞，是卵细胞形成过程中的细胞，A错误；①中含两对同源染色体，②中不含同源染色体，B错误；①处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，产生2个次级精母细胞，再进行减数分裂Ⅱ，产生4个精细胞，再经过变形形成4个精子，共两种类型(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)，C错误。]
8．某生物体细胞中染色体数为2n，图中属于减数分裂Ⅱ后期的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
B [减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数分裂Ⅱ后期，由于着丝粒分裂，染色单体消失，染色体数目短暂加倍，因此此时染色体数目与体细胞染色体数目相同，且染色体∶DNA＝1∶1，即图②，B正确。]
题组四 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
9．某同学在观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时将处于不同时期的显微照片按分裂的先后顺序进行排列，如下图甲、乙、丙、丁所示。据图分析不合理的是( )
甲 乙
丙 丁
A．图甲可能会发生同源染色体的交叉互换
B．图乙可发生非同源染色体之间的自由组合
C．图丙细胞分裂结束后染色体数目将减半
D．图丁形成的细胞板将其分成四个精细胞
D [甲为减数分裂Ⅰ的前期，可能会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，A正确；图乙为减数分裂Ⅰ的后期，在同源染色体分离的同时，非同源染色体之间可发生自由组合，B正确；图丙为减数分裂Ⅰ的末期，分裂结束后染色体数目将减半，C正确；图丁为减数分裂Ⅱ的末期，细胞凹陷最终形成四个精细胞，D错误。]
10．图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：
图1 图2
(1)图1中AB段形成的原因是________________________，图1中CD段形成的原因是______________________________________________________。
(2)图2中________细胞处于图1中的BC段，图2中________细胞处于图1中的DE段。
(3)就图2中乙细胞分析可知，该细胞含有________条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为________，该细胞处于________________________期，其产生的子细胞名称为_______________________________________。
[解析] 由图示可知，图1为细胞分裂各时期每条染色体上的DNA含量变化情况，AB段为间期DNA的复制。(1)图1中AB段形成的原因是间期DNA复制(或染色体复制)，图1中CD段每条染色体上的DNA含量减半，是因为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。(2)图2中甲细胞处于有丝分裂后期，每条染色体上只有1个DNA分子，应处于图1中的DE段；图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期，每条染色体都有2条染色单体，因此都有2个DNA分子，处于图1中的BC段。(3)图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，共有4条染色体，8条染色单体，8个DNA分子，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2，产生的子细胞为次级卵母细胞和极体(细胞质不均等分裂)。
[答案] (1)DNA复制(或染色体复制) 着丝粒分裂 (2)乙、丙 甲 (3)8 1∶2 减数分裂Ⅰ后 次级卵母细胞和极体
11．某植物的正常细胞中含10条染色体、10个核DNA分子，且细胞中存在纺锤丝，则该细胞可能处于( )
A．有丝分裂中期
B．有丝分裂末期
C．减数分裂Ⅰ后期
D．减数分裂Ⅱ后期
D [由细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1∶1可知，细胞中没有染色单体，又由细胞中存在纺锤丝可知，该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期。]
12．某动物的精原细胞在减数分裂Ⅱ后期时，细胞中核DNA数量为P、染色体数为Q，则在形成精原细胞的分裂后期，细胞中染色体数和核DNA分子数分别是( )
A．2Q、2P B．Q、P
C．2Q、P D．Q、2P
A [减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有的染色体和DNA的数目与体细胞中染色体和核DNA分子的数目相同，若某动物的精原细胞在减数分裂Ⅱ后期时，细胞中核DNA分子数量为P、染色体数为Q，则该动物体细胞中含有的染色体数目为Q、核DNA分子数目为P，精原细胞自身的增殖过程为有丝分裂，而在有丝分裂后期的细胞中染色体数目和核DNA分子数目均为体细胞数目的二倍，因此在形成精原细胞的分裂后期，细胞中染色体数和核DNA分子数分别是2Q、2P, A正确。]
13．某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察，并测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数目，结果如图。下列分析错误的是( )
A．细胞a的名称为精细胞
B．细胞b不含有同源染色体
C．细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
D．细胞c和细胞g都可能发生了着丝粒分裂
C [题干中研究小组对蝗虫精巢切片进行显微镜观察，所以细胞a的名称为精细胞，A正确；细胞b中染色体是n，核DNA是2n，说明细胞b属于减数分裂Ⅱ的前期和中期，B正确；细胞d、e的核DNA分子数处于2n和4n之间，说明细胞处于间期DNA复制的时期，细胞f中染色体是2n，核DNA分子数是4n，说明细胞可能处在有丝分裂的前期和中期或者减数分裂Ⅰ时期，而同源染色体联会只发生在减数分裂Ⅰ前期，C错误；细胞c可能处在减数分裂Ⅱ的后期，细胞g处在有丝分裂后期，可能都发生了着丝粒分裂，D正确。]
14．马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系，图2是部分细胞分裂图像。下列叙述错误的是( )
图1
甲 乙
图2
A．图1中Ⅱ所对应的细胞内一定存在姐妹染色单体
B．图1所示的Ⅱ→Ⅲ过程中染色体和核DNA数量减半的原因是细胞分裂
C．若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞肯定不是极体
D．图2中可观察到甲、乙细胞内的同源染色体分别为2对和1对
D [图1中Ⅱ阶段可能为初级性母细胞，所对应的细胞中染色体数、染色单体数、核DNA数之比为1∶2∶2，则该细胞内一定存在姐妹染色单体，A正确；图1所示的Ⅱ→Ⅲ过程发生在减数分裂Ⅰ，其同源染色体分离，均分到两个子细胞，导致染色体和核DNA数量均减半，B正确；图甲细胞为初级卵母细胞，其分裂产生的极体为图甲中有阴影的染色体组成，与图乙不符，C正确；图甲的同源染色体为2对，图乙不含同源染色体，D错误。]
15．图1为某高等动物细胞分裂图像，图2为该高等动物细胞内同源染色体对数的变化曲线图。据图分析回答下列有关问题：
甲 乙 丙 丁
图1
图2
(1)若图1中细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官，此器官是________，判断的依据主要是图________的变化特征。此器官的细胞中染色体数目最多可达________条。
(2)图1中细胞甲、乙、丙、丁内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1的有________。
(3)图2中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间互换的是________段，CD段对应于甲、乙、丙、丁中的________细胞。
[解析] (1)观察题图可知，甲→乙是有丝分裂，乙→丙→丁是减数分裂的相关过程，结合图丙中同源染色体分离，且细胞质均等分裂，可判断细胞丙为初级精母细胞，所以此器官是睾丸(精巢)。此器官的细胞在有丝分裂后期染色体数目最多，可达8条。
(2)细胞内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1，说明着丝粒已经分裂，无染色单体，可对应甲、乙两细胞。
(3)因为有丝分裂过程中始终存在同源染色体，所以AE段属于体细胞形成过程，FI段属于生殖细胞形成过程。同源染色体的非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期，即FG段；CD段同源染色体对数暂时加倍，是因为着丝粒分裂，对应细胞甲。
[答案] (1)睾丸 丙 8 (2)甲、乙 (3)FG 甲
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