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第一节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂产生精子或卵细胞
第一章 遗传的细胞基础
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
有丝
减数第一次分裂
减数第二次分裂
遗传物质
稳定性
多样性
环境变化
有性生殖
进化
多样性
精原
增大
染色体
DNA
蛋白质
初级精母
染色体复制
初级精母
两条姐妹染色单体
染色质
着丝粒
同源染色体联会
非姐妹染色单体
对等
片段
交叉
核仁
核膜
纺锤体
同源染色体
赤道面
着丝粒
纺锤丝
同源染色体
纺锤丝
细胞两极
两条姐妹染色单体
解螺旋
核膜
核仁
缢裂
次级
初级
一半
螺旋化
核膜
核仁
纺锤体
纺锤丝
着丝粒
赤道面
两条姐妹染色单体
纺锤丝
细胞两极
缢裂
两
次级精母
四
精细胞
精
体
一半
有性生殖
只复制一次
连续分裂两次
四
一半
同源染色体配对
非姐妹染色单体
交换
重组
花药中的花粉母
有性生殖
成熟的生殖细胞
成熟的生殖细胞
体细胞
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!第一节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂产生精子或卵细胞
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——归纳总结各概念之间的关系。
一、减数分裂产生精子或卵细胞
1．减数分裂可以看作是一种特殊的有丝分裂。
2．减数分裂可分为减数第一次分裂和减数第二次分裂两个主要阶段。
3．减数分裂的意义
(1)子代既能有效地获得父母双方的遗传物质，确保遗传的稳定性，又能保持遗传的多样性，增强子代适应环境变化的能力。
(2)减数分裂是生物有性生殖的基础，也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。
二、减数分裂
1．减数分裂前间期
(1)主要变化：精原细胞经过生长发育，体积增大，细胞核中染色体复制(包括DNA复制和有关蛋白质合成)后，发育成为初级精母细胞。
(2)结果：完成染色体复制的初级精母细胞中，每条染色体都含有两条姐妹染色单体，它们呈染色质状，由一个着丝粒连接。
2．减数第一次分裂
时期 图像 主要变化
前期Ⅰ ①同源染色体联会形成四分体。②联会时，同源染色体中的非姐妹染色单体之间可能发生对等片段的交换，通过显微镜可以观察到交换后的交叉现象(如左图)。③核仁逐渐消失，核膜逐渐解体，纺锤体出现
中期Ⅰ ①同源染色体成对排列在赤道面的位置上。②每条染色体的着丝粒分别与纺锤丝相连
后期Ⅰ ①同源染色体分离，在纺锤丝的作用下，分别移向细胞两极。②每条染色体仍然含有两条姐妹染色单体
末期Ⅰ ①染色体解螺旋，逐渐变为染色质。②核膜、核仁重新出现。③细胞缢裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。④次级精母细胞中染色体数量只有初级精母细胞中的一半
3．减数第二次分裂
时期 图像 主要变化
前期Ⅱ ①染色质再次螺旋化变成染色体。②核膜解体，核仁逐渐消失。③纺锤体再次出现
中期Ⅱ 在纺锤丝的作用下，染色体的着丝粒再次排列在赤道面的位置上
后期Ⅱ 两条姐妹染色单体分离，在纺锤丝的牵引下，分别移向细胞两极
末期Ⅱ ①细胞缢裂，两个次级精母细胞最终分裂成四个精细胞。②精细胞中染色体数量为体细胞的一半
4．减数分裂与有丝分裂的区别
(1)减数分裂只发生在有性生殖细胞形成过程中的某个阶段。
(2)减数分裂前染色体只复制一次，减数分裂时细胞连续分裂两次，产生四个子代细胞，结果子代细胞中染色体数量为原先的一半。
(3)减数分裂过程中会出现同源染色体配对(联会)，而同源染色体非姐妹染色单体之间还会发生交换和重组。
5．观察植物细胞的减数分裂：观察植物细胞减数分裂的材料很多，常用的是花药中的花粉母细胞。
6．减数分裂概念：进行有性生殖的生物在形成成熟的生殖细胞时所特有的细胞分裂方式。通过减数分裂形成的成熟的生殖细胞在染色体数量上是体细胞的一半。
(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．分裂间期染色体复制，染色体数和核DNA分子数均加倍。 ( )
6．姐妹染色单体分开后形成的2条染色体是一对同源染色体。 ( )
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．× 在后期Ⅱ，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两倍。
5．× 分裂间期染色体复制，染色体数不变，核DNA分子数加倍。
6．× 姐妹染色单体分开后形成的2条染色体来自一个亲本，不是同源染色体。
减数分裂的相关概念
辨析染色体、姐妹染色单体、同源染色体、四分体
图1
图2
1．染色体和染色单体
(1)染色体：每条染色体都具有1个着丝粒，染色体(着丝粒不位于端部时)的形态一般有两种：不存在染色单体的棒状(“/”或“”)，存在染色单体的叉状(“×”或“”)。
(2)染色单体：染色体复制后、着丝粒分裂前具有的一种物质，此时，一条染色体上有两条染色单体；同一条染色体上的染色单体互为姐妹染色单体(如图2中的a与a′、b与b′等)，同源染色体上的染色单体互为非姐妹染色单体(如图2中的a与b、a与b′等)。
2．同源染色体和四分体
(1)同源染色体：减数分裂过程中联会的两条染色体，它们形状、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方(如图2中的A和B、C和D)。
(2)四分体：联会后的一对同源染色体中含四条染色单体，称为四分体。即1个四分体＝1对同源染色体(2条染色体)＝4条染色单体＝4个DNA分子。
染色体数＝着丝粒数；只有在染色体形态为“×”状态时，才存在染色单体；对细胞染色体数为2n的生物来讲，正常的体细胞中都存在成对的同源染色体，但仅在减数分裂过程中才会出现联会现象。
1．(2021·江苏淮安联考)下列叙述的两条染色体一定是同源染色体的是( )
A．由一条染色体复制而成的两条染色体
B．一条来自父方，一条来自母方的两条染色体
C．形状和大小相同的两条染色体
D．一个四分体中的两条染色体
D [由一条染色体复制而成的两条染色体，是相同染色体，不是同源染色体，A错误；一条来自父方，一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体，如一条来自父方的1号染色体和一条来自母方的2号染色体，是一对非同源染色体，B错误；形状和大小相同的染色体不一定是同源染色体，关键是看在减数第一次分裂的前期两条染色体能否发生联会，C错误；只有同源染色体在减数第一次分裂的前期才会联会配对，形成四分体，故一个四分体中的两条染色体一定是同源染色体，D正确。]
2．右图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该图的叙述正确的是( )
A．处于减数分裂Ⅰ时期，有4个四分体
B．有4对同源染色体，8条染色单体
C．1和2、1和3之间均可能发生交换现象
D．减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体
D [该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，有2个四分体，A错误；细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有2对同源染色体，B错误；交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，C错误；减数分裂完成产生的生殖细胞中染色体数目减半，每个子细胞中只有2条染色体，D正确。]
同源染色体的判断——“两看”法
减数分裂的过程分析
1．细胞分裂图像的鉴别
时期 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期
有同源染色体，无联会，染色体散乱分布 有同源染色体，且有联会和四分体 无同源染色体，无联会，染色体散乱分布
中期
有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道面的位置上 有同源染色体，同源染色体成对地排列在赤道面的位置上 无同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道面的位置上
后期
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，细胞中有同源染色体 同源染色体分开，每一极细胞中无同源染色体 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，细胞中无同源染色体
2．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
下图是动物精巢中减数分裂的过程示意图，请分析回答下列问题。
(1)与有丝分裂相比，甲过程染色体有哪些特殊行为？
提示：①同源染色体联会，形成四分体；②四分体中的非姐妹染色单体间发生互换；③同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
(2)细胞B、C中有没有同源染色体？有没有姐妹染色单体？
提示：B、C中无同源染色体，有姐妹染色单体。
(3)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程？
提示：染色体数目减半发生在甲(减数分裂Ⅰ)过程中，姐妹染色单体消失发生在乙(减数分裂Ⅱ)过程中。
(4)不考虑互换，细胞D、E的染色体组成是否相同？如果考虑互换呢？
提示：若不考虑互换，则细胞D、E的染色体组成相同；若考虑互换，则细胞D、E的染色体组成不一定相同。
3．如图所示为人类精子形成的过程：
精原细胞初级精母细胞
次级精母细胞精细胞精子。
下列有关描述错误的是( )
A．染色体数目减半发生在减数第二次分裂结束时
B．精细胞到精子的变形过程是精子形成过程中特有的
C．减数第一次分裂的过程中，联会的同源染色体彼此分离，非同源染色体随机组合
D．减数第二次分裂过程和有丝分裂类似
A [染色体数目减半发生在减数第一次分裂结束时，A错误；精细胞到精子的变形过程是精子形成过程中特有的，B正确；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体随机组合，C正确；减数第二次分裂过程类似于有丝分裂，D正确。]
4．(2021·江苏镇江月考)关于如图的叙述不正确的是 ( )
A．因为细胞无细胞壁，有中心体⑨，所以可以判定该细胞为动物细胞
B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连
C．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
D．在后期时，移向同一极的染色体中含同源染色体
D [题图含有同源染色体(④和⑦、⑤和⑥)，且同源染色体成对排列在赤道面的位置上，处于减数第一次分裂中期，其中①和③称为姐妹染色单体，②为着丝粒，④⑤⑥⑦都为染色体，⑧为纺锤体，⑨为中心体。该细胞没有细胞壁，有⑨中心体，为动物细胞，A正确；图中④是一条染色体，由①和③两条姐妹染色单体以及②着丝粒组成，B正确；图中细胞含有两对同源染色体，分别是④和⑦、⑤和⑥，C正确；图示细胞中同源染色体成对排列在赤道面上，处于减数第一次分裂中期，减数第一次分裂后期，同源染色体分离，则移向同一极的染色体中不含同源染色体，D错误。]
细胞分裂坐标图
细胞分裂过程中相关物质含量的变化(以染色体数为2n的生物为例)
1．细胞分裂过程中相关物质含量的变化图
(1)曲线图
(2)柱形图
柱形图实质上是曲线图的变形，反映染色体、核DNA分子数或染色单体数量的变化。在柱形图中，染色体和核DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构若未出现，则其一定表示染色单体。如图所示：
有丝分裂
减数分裂(以精子形成为例)
图注
2．细胞分裂过程中相关物质的变化及原因
(1)减数分裂过程中相关物质的变化及原因
相关物质 时期 变化
染色体 末期Ⅰ结束 同源染色体分别进入两个子细胞中，染色体数目减半
后期Ⅱ 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到体细胞水平
末期Ⅱ结束 细胞一分为二，染色体数目为体细胞的一半
受精卵 染色体数目恢复到体细胞的数目
核DNA 减数分裂前间期 DNA复制，核DNA数目加倍
末期Ⅰ结束 细胞一分为二，核DNA数目减半
末期Ⅱ结束 细胞一分为二，核DNA数目再次减半
受精卵 DNA数目恢复到正常体细胞的数目
染色单体 减数分裂前间期 DNA复制，染色单体形成
末期Ⅰ结束 细胞一分为二，染色单体数目减半
后期Ⅱ 着丝粒分裂，染色单体消失
(2)有丝分裂过程中相关物质的变化及原因
相关物质 时期 变化
染色体 后期 着丝粒分裂，染色体数目加倍
核DNA 分裂间期 DNA复制，核DNA数目加倍
末期结束 细胞一分为二，核DNA数恢复到体细胞水平
染色单体 分裂间期 DNA复制，染色单体形成
后期 着丝粒分裂，染色单体消失
3．每条染色体上的DNA含量的曲线分析
图像
区段 A→B B→C C→D→E
减数分裂相关时期 减数分裂前间期的S期 减数分裂前间期的G2期、减数第一次分裂至减数第二次分裂的前期和中期 减数第二次分裂的后期、末期
有丝分裂相关时期 有丝分裂前的间期S期 分裂间期的G2期、分裂期的前期和中期 分裂期的后期、末期
5．如图是与细胞分裂相关的坐标图，下列说法符合细胞分裂事实的是( )
甲图 乙图
A．甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期
B．甲图中的AB段若是发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂
C．乙图中A和E点一定含有同源染色体
D．乙图中的CD段细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半
C [甲图中CD段着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，可能是有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期，A错误；甲图中的AB段表示DNA复制，若该过程发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞可能进行减数分裂，也可能进行有丝分裂，B错误；乙图中A点表示减数分裂前的间期核DNA复制完成，E点表示受精完成，A和E点一定含有同源染色体，C正确；乙图中的CD段代表的是减数第二次分裂，其中前期和中期细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半，而后期和末期染色体数目和正常体细胞一样，D错误。]
6．图1为某植物(2n)细胞有丝分裂某时期的示意图，图2、图3为某动物(2n＝4)体内处于减数分裂不同时期的细胞示意图；图4为以上两种生物细胞分裂过程中的染色体数与核DNA分子数的比值(用H表示)的变化曲线，其中f点代表分裂结束。请回答下列问题。
图1 图2 图3
图4
(1)图1细胞处于有丝分裂的________期，此时细胞中间的结构为______________，其中囊泡来自____________(填细胞器名称)。
(2)图2细胞的名称为__________________，图3细胞中含有________对同源染色体。
(3)图3细胞对应图4曲线中的________段。图4曲线中d→e发生的变化是________。若图4曲线表示减数分裂过程中H的变化，则非姐妹染色单体间的交换发生在________段。
[解析] (1)植物细胞有丝分裂末期的典型特征是在细胞中央赤道面位置形成细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关，囊泡来自高尔基体。(2)图2细胞正在进行同源染色体分离，且细胞质均等分裂，因此该细胞是初级精母细胞。根据图3细胞中染色体的数目、形态可知，图3细胞中有染色单体，没有同源染色体。(3)分析图4中曲线：cd段表示细胞内每条染色体中含有2个DNA分子，图3细胞中每条染色体中含有2个DNA分子；d→e表示着丝粒分裂，每条染色体中的DNA分子由2个变为1个，可以表示的细胞分裂时期包括有丝分裂后期及减数第二次分裂后期。减数分裂过程中，非姐妹染色单体间的交换发生在减数第一次分裂前期，该时期每条染色体中含有2个DNA分子，对应图4中的cd段。
[答案] (1)末 细胞板 高尔基体 (2)初级精母细胞 0 (3)cd 着丝粒分裂 cd
1/14课时分层作业(1) 减数分裂产生精子或卵细胞
题组一 减数分裂中的相关概念
1．(2021·江苏盐城期末)下列描述的一定是同源染色体的是( )
A．一条染色体复制形成的两条染色单体
B．分别来自父方和母方的两条染色体
C．减数分裂过程中联会的两条染色体
D．形态特征大体相同的两条染色体
C [同源染色体不是由复制而来的，而是一条来自父方、一条来自母方，A不符合题意；分别来自父方和母方的两条染色体不一定是同源染色体，如来自父方的2号染色体和来自母方的3号染色体，B不符合题意；同源染色体两两配对的现象称为联会，所以联会的两条染色体一定是同源染色体，C符合题意；形态特征大体相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后形成的两条染色体，D不符合题意。]
2．下列有关姐妹染色单体、同源染色体及四分体的叙述错误的是( )
A．一个四分体中含有四条染色单体
B．减数第一次分裂后期，姐妹染色单体分开
C．同源染色体在减数分裂中能两两配对
D．一对同源染色体联会后形成一个四分体
B [联会的同源染色体因含有四条染色单体，称为四分体，A正确；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，姐妹染色单体未分开，B错误；减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对形成四分体，一个四分体就是一对同源染色体，C、D正确。]
题组二 减数分裂过程及各时期的特点
3．(2022·江苏扬州月考)在减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化顺序是( )
A．复制→分离→联会→着丝粒分裂
B．联会→复制→分离→着丝粒分裂
C．复制→联会→分离→着丝粒分裂
D．联会→复制→着丝粒分裂→分离
C [染色体复制发生在减数分裂前间期，联会发生在减数第一次分裂的前期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，着丝粒分裂、姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期。因此，正确的排列顺序为复制→联会→分离→着丝粒分裂，C符合题意。]
4．(2022·江苏扬州期末)如图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。相关叙述错误的是( )
① ② ③ ④
A．图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
B．图②的下一时期可能会发生图④的变化
C．图③所示行为发生时，同源染色体分离
D．发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
D [图①同源染色体之间发生的交叉现象在精子形成过程中常有发生，A正确；图②染色体的着丝粒与纺锤丝相连，若②着丝粒分裂，下一时期就可能发生图④的变化，B正确；图③所示为减数第一次分裂后期，该时期会发生同源染色体的分离，C正确；图④所示为姐妹染色单体分离，该细胞为减数第二次分裂后期的次级精母细胞或有丝分裂的后期的精原细胞，D错误。]
5．(2022·湖北武汉期末)如图是某雄性动物细胞分裂的示意图，相关叙述不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A．该生物体细胞中含有2对同源染色体
B．甲、丙、丁细胞处于减数分裂过程中
C．乙细胞处于有丝分裂中期，不含同源染色体
D．甲、乙、丙细胞含有相同数目的染色单体
C [如图所示，甲细胞中同源染色体分离，所以甲细胞处于减数第一次分裂后期；乙细胞中有同源染色体，无四分体，且着丝粒整齐排列在赤道面上，所以乙细胞处于有丝分裂中期；丙细胞中有四分体，且着丝粒排列在细胞中央的赤道面两侧，所以丙细胞处于减数第一次分裂中期；丁细胞中没有同源染色体，且着丝粒分裂，所以丁细胞处于减数第二次分裂后期。分析题图可知，该生物体细胞中含有2对同源染色体，A正确；甲、丙、丁细胞分别处于减数第一次分裂后期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期，B正确；乙细胞处于有丝分裂中期，含2对同源染色体，C错误；甲、乙、丙细胞中均含有8条染色单体，D正确。]
6．有关某动物细胞的减数分裂，下列叙述正确的是( )
A．减数分裂过程中四分体的姐妹染色单体之间会发生交叉现象
B．减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期的染色体数目相同
C．减数第二次分裂前期，染色体数目与核DNA数目相等
D．减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第二次分裂
B [在减数第一次分裂的前期，四分体的非姐妹染色单体之间会发生交叉现象，A错误；减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期的染色体数目相同，且均等于该种生物体细胞含有的染色体数目，B正确；减数第二次分裂前期，染色体数目∶核DNA数目＝1∶2，C错误；减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第一次分裂时期，D错误。]
7．(2022·湖北黄冈期末)下图中编号A～F的图像是显微镜下观察到的某动物(2n＝28)减数分裂不同时期的细胞图像，请据图回答下列问题。
A B C
D E F
(1)在光学显微镜下观察时，常以细胞中染色体的________作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
(2)图中观察到的是________(填“雄”或“雌”)性动物生殖器官组织切片，上述细胞分裂图像中，图A所示细胞中同源染色体发生联会，形成________。
(3)图E所示细胞处于__________________(时期)，该时期细胞发生的主要变化是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)图B所示的一个细胞内染色体数量为________条，图________(填字母)所示细胞不含同源染色体。
[解析] 分析题图可知，图A所示细胞处于减数第一次分裂前期，图B所示细胞处于减数第二次分裂后期，图C所示细胞处于减数第一次分裂中期，图D所示细胞处于减数第二次分裂中期，图E所示细胞处于减数第一次分裂后期，图F所示细胞处于减数第二次分裂末期。(1)在细胞分裂的不同时期，细胞中染色体的形态、数目和分布(或位置)不同，故在光学显微镜下，可观察细胞中染色体的形态、数目和分布(或位置)，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。(2)根据图F中产生的四个子细胞等大(或图D中两个细胞等大)，可判断该动物为雄性，则图中观察到的是雄性动物生殖器官组织切片。图A所示细胞处于减数第一次分裂前期，细胞中同源染色体发生联会，形成四分体。(3)图E所示细胞处于减数第一次分裂后期，该时期的主要变化为同源染色体分离，非同源染色体自由组合。(4)图B所示细胞处于减数第二次分裂的后期，每个细胞中的染色体数与体细胞相同，根据体细胞内的染色体数为2n＝28，可知图B所示的一个细胞内染色体数量为28条。减数第二次分裂过程中的细胞和减数第二次分裂结束产生的子细胞中均不含同源染色体，故图B、D、F所示细胞中均不含同源染色体。
[答案] (1)形态、数目和分布(或位置) (2)雄 四分体 (3)减数第一次分裂后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 (4)28 B、D、F
题组三 细胞分裂坐标图
8．下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内的同源染色体对数的变化曲线。着丝粒分裂最可能发生在( )
A．CD段 B．BC段和FG段
C．AB段和FG段 D．BC段和HI段
D [着丝粒的分裂发生在有丝分裂后期及减数第二次分裂后期，图中BC段表示进入有丝分裂后期，HI段表示减数第二次分裂时期，D项正确。]
9．(2022·江苏宿迁调研)如图是细胞分裂过程核DNA含量变化图，下列有关图中a～b阶段的叙述错误的是( )
A．始终存在同源染色体
B．始终存在姐妹染色单体
C．染色体数与核DNA分子数之比为1∶1
D．染色体的行为变化主要是同源染色体联会
C [分析题图可知，该图为减数分裂过程中核DNA含量变化图，a～b阶段核DNA分子数为4N，表示减数第一次分裂，该阶段细胞中始终存在同源染色体和姐妹染色单体，染色体数与核DNA分子数之比是1∶2，A、B正确，C错误。在a～b过程中，染色体的行为变化主要是同源染色体联会，D正确。]
10．下图甲、乙、丙表示某二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量的变化，请据图分析回答下列问题。
甲 乙 丙
(1)各图中ab段上升的原因相同，均为_______________________________。
(2)图甲中bc段，若为有丝分裂过程，则可能是有丝分裂的________期；若为减数分裂过程，那么处于该期的细胞________(填“有”“没有”或“不一定有”)同源染色体。
(3)图甲、乙、丙中的DNA在cd段均发生减半，但图________(填“甲”“乙”或“丙”)与另外两图相比，发生减半的原因不同。
(4)细胞在de段时仍有姐妹染色单体的是图________(填“甲”“乙”或“丙”)，一定无同源染色体的是图____________(填“甲”“乙”或“丙”)。
[解析] (1)题图中ab段上升的原因均是DNA复制(或染色体复制)。(2)图甲中bc段表示每条染色体含有2条姐妹染色单体，即染色体与染色单体的数目之比为1∶2，可表示有丝分裂的前期和中期；图甲bc段可表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，因此细胞中不一定含有同源染色体。(3)图甲中cd段下降的原因是着丝粒分裂；图乙、丙中，cd段下降的原因是细胞质分裂。(4)图甲de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期，其中有丝分裂后期和末期含有同源染色体，减数第二次分裂后期和末期细胞中不含同源染色体，但是都没有染色单体；图乙de段表示有丝分裂末期，此时细胞中含有同源染色体，但是不含有姐妹染色单体；图丙中de段表示减数第二次分裂前期、中期，此时细胞中不含同源染色体，含染色单体。
[答案] (1)DNA复制(形成姐妹染色单体) (2)(间)前、中 不一定有 (3)甲 (4)丙 丙
11．如图表示某高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、核DNA分子(c)三者之间的数量关系。正常情况下，此时细胞内不可能发生( )
A．染色体在纺锤丝的作用下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，非姐妹染色单体间发生交换
D．无同源染色体联会，着丝粒排列在赤道面位置上
B [从题图中可看出，该细胞的每条染色体含两条姐妹染色单体，可能处于有丝分裂前期、中期，减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期。在减数第一次分裂后期同源染色体分离，即染色体在纺锤丝的作用下移向细胞两极，A不符合题意；若细胞中某一极的染色体数目为2N，则该细胞处于有丝分裂后期，无染色单体，染色体(a)、染色单体(b)、核DNA分子(c)之间的数量比不可能是1∶2∶2，B符合题意；在减数第一次分裂的四分体时期发生同源染色体联会，此时同源染色体的非姐妹染色单体间可能会发生交换，C不符合题意；如果该细胞进行的是有丝分裂，不会出现同源染色体联会现象，在有丝分裂中期着丝粒排列在赤道面位置上，D不符合题意。]
12．某雄性动物体内，甲细胞中的染色体数目是乙细胞中的2倍，下列叙述不可能的是( )
A．甲细胞是初级精母细胞，乙细胞是次级精母细胞
B．甲细胞是高度分化的体细胞，乙细胞是成熟的生殖细胞
C．甲细胞处于有丝分裂后期，乙细胞处于减数第一次分裂的后期
D．甲细胞处于减数第一次分裂的后期，乙细胞处于减数第二次分裂的后期
D [减数第一次分裂过程中同源染色体分离，导致染色体数目减半，因此甲细胞可能是初级精母细胞，乙细胞可能是次级精母细胞，A不符合题意。假设该动物正常体细胞中染色体数目为2n，则高度分化的体细胞甲中染色体数目为2n，成熟的生殖细胞乙中染色体数目为n，B不符合题意。若甲细胞是处于有丝分裂后期的细胞，则其染色体数目为4n；若乙细胞是处于减数第一次分裂后期的细胞，则其染色体数目为2n，C不符合题意。同一动物体内，处于减数第一次分裂后期和处于减数第二次分裂后期的两个细胞中的染色体数目相等，D符合题意。]
13．(多选)如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)，下列有关叙述不正确的是( )
A．CD与FG对应的时间段的细胞中染色体数与核DNA数之比均为1∶2
B．DE对应的时间段可表示减数第二次分裂前期和中期的细胞
C．AE对应的时间段，细胞中含有同源染色体
D．EF所示的DNA含量的变化是由于同源染色体相互分离进入两个子细胞中
ACD [根据图乙曲线染色体数目变化可推测该细胞进行的是减数分裂。甲曲线可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化，图中CD对应的时间段的细胞中含有染色单体，细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶2；FG对应的时间段的细胞因为着丝粒的分裂，细胞中染色单体消失，细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶1，A错误。甲曲线DE对应的时间段正好对应乙曲线染色体数目减半，E点之后发生着丝粒分裂，因此DE对应的时间段可表示减数第二次分裂前期和中期的细胞，B正确。图中AE对应时间段表示减数分裂前间期、减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期，其中减数第二次分裂前期和中期没有同源染色体，C错误；EF所对应的时间段细胞中无同源染色体，曲线变化的原因是着丝粒分裂，D错误。]
14．(多选)如图为某动物体内细胞分裂的一组示意图，下列叙述错误的是( )
① ② ③
④ ⑤
A．图中①、②、③细胞中染色体与核DNA分子的数目之比均为1∶2
B．①、②、③细胞产生的子细胞中均有同源染色体
C．图中可以表示有丝分裂的细胞及其所处时期的顺序是③→②→①
D．④细胞中染色体数小于DNA分子数
ABC [分析题图，①细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；③细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道面位置上，处于有丝分裂中期；④细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期；⑤细胞处于分裂间期。图中①细胞中染色体与核DNA分子的数目之比为1∶1，A错误；②细胞产生的子细胞中不含同源染色体，B错误；图中可以表示有丝分裂的细胞及其所处时期的顺序是⑤→③→①，C错误；④细胞中染色体数与核DNA分子数相等，细胞质中含有DNA分子，所以染色体数小于DNA分子数，D正确。]
15．如图1表示某雄性动物(2N)细胞减数分裂相关过程中某物质的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的三幅细胞分裂示意图，请据图回答问题：
图1
甲 乙 丙
图2
(1)图1曲线表示__________________的数量变化，B点后时期的细胞名称有_________________________________________________________________。
(2)图2中细胞甲有染色单体________条。
(3)若图2中甲、乙、丙是一个细胞分裂过程的前后三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是________(用箭头和序号表示)，其中细胞________(填序号)处于图1中的AB段(不含B点)。
(4)若图2中细胞丙分裂产生的子细胞继续分裂，可能的细胞分裂方式有____________________________________________________________________。
[解析] (1)分析题图1可知，在减数分裂过程中，该物质数量在OB段为N，在BC段变成0，因此该曲线最可能是减数分裂过程中同源染色体对数的变化，B点之后不含同源染色体，因此B点后时期的细胞名称有次级精母细胞、精细胞。(2)图2细胞甲中有3条染色体，6条染色单体。(3)细胞甲中含有3条染色体，没有同源染色体，且染色体的着丝粒排列在赤道面的位置上，则细胞甲处于减数第二次分裂中期；细胞乙中含3对同源染色体，且两两配对，则细胞乙处于减数第一次分裂前期；细胞丙含6条染色体，且每条染色体的着丝粒排列在赤道面上，有同源染色体，则细胞丙处于有丝分裂中期，因此甲、乙、丙先后顺序为丙→乙→甲。图1中的AB段表示减数第一次分裂，图2中的细胞乙处于AB段时期。(4)细胞丙进行的是有丝分裂，产生的子细胞是精原细胞，该精原细胞既可以继续进行有丝分裂，又可以进行减数分裂。
[答案] (1)同源染色体的对数 次级精母细胞、精细胞 (2)6 (3)丙→乙→甲 乙 (4)有丝分裂、减数分裂
10/10课时分层作业(1) 减数分裂产生精子或卵细胞
题组一 减数分裂中的相关概念
1．(2021·江苏盐城期末)下列描述的一定是同源染色体的是( )
A．一条染色体复制形成的两条染色单体
B．分别来自父方和母方的两条染色体
C．减数分裂过程中联会的两条染色体
D．形态特征大体相同的两条染色体
2．下列有关姐妹染色单体、同源染色体及四分体的叙述错误的是( )
A．一个四分体中含有四条染色单体
B．减数第一次分裂后期，姐妹染色单体分开
C．同源染色体在减数分裂中能两两配对
D．一对同源染色体联会后形成一个四分体
题组二 减数分裂过程及各时期的特点
3．(2022·江苏扬州月考)在减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化顺序是( )
A．复制→分离→联会→着丝粒分裂
B．联会→复制→分离→着丝粒分裂
C．复制→联会→分离→着丝粒分裂
D．联会→复制→着丝粒分裂→分离
4．(2022·江苏扬州期末)如图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。相关叙述错误的是( )
① ② ③ ④
A．图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
B．图②的下一时期可能会发生图④的变化
C．图③所示行为发生时，同源染色体分离
D．发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
5．(2022·湖北武汉期末)如图是某雄性动物细胞分裂的示意图，相关叙述不正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A．该生物体细胞中含有2对同源染色体
B．甲、丙、丁细胞处于减数分裂过程中
C．乙细胞处于有丝分裂中期，不含同源染色体
D．甲、乙、丙细胞含有相同数目的染色单体
6．有关某动物细胞的减数分裂，下列叙述正确的是( )
A．减数分裂过程中四分体的姐妹染色单体之间会发生交叉现象
B．减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期的染色体数目相同
C．减数第二次分裂前期，染色体数目与核DNA数目相等
D．减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第二次分裂
7．(2022·湖北黄冈期末)下图中编号A～F的图像是显微镜下观察到的某动物(2n＝28)减数分裂不同时期的细胞图像，请据图回答下列问题。
A B C
D E F
(1)在光学显微镜下观察时，常以细胞中染色体的________作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
(2)图中观察到的是________(填“雄”或“雌”)性动物生殖器官组织切片，上述细胞分裂图像中，图A所示细胞中同源染色体发生联会，形成________。
(3)图E所示细胞处于__________________(时期)，该时期细胞发生的主要变化是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)图B所示的一个细胞内染色体数量为________条，图________(填字母)所示细胞不含同源染色体。
题组三 细胞分裂坐标图
8．下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内的同源染色体对数的变化曲线。着丝粒分裂最可能发生在( )
A．CD段 B．BC段和FG段
C．AB段和FG段 D．BC段和HI段
9．(2022·江苏宿迁调研)如图是细胞分裂过程核DNA含量变化图，下列有关图中a～b阶段的叙述错误的是( )
A．始终存在同源染色体
B．始终存在姐妹染色单体
C．染色体数与核DNA分子数之比为1∶1
D．染色体的行为变化主要是同源染色体联会
10．下图甲、乙、丙表示某二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量的变化，请据图分析回答下列问题。
甲 乙 丙
(1)各图中ab段上升的原因相同，均为_______________________________。
(2)图甲中bc段，若为有丝分裂过程，则可能是有丝分裂的________期；若为减数分裂过程，那么处于该期的细胞________(填“有”“没有”或“不一定有”)同源染色体。
(3)图甲、乙、丙中的DNA在cd段均发生减半，但图________(填“甲”“乙”或“丙”)与另外两图相比，发生减半的原因不同。
(4)细胞在de段时仍有姐妹染色单体的是图________(填“甲”“乙”或“丙”)，一定无同源染色体的是图____________(填“甲”“乙”或“丙”)。
11．如图表示某高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、核DNA分子(c)三者之间的数量关系。正常情况下，此时细胞内不可能发生( )
A．染色体在纺锤丝的作用下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，非姐妹染色单体间发生交换
D．无同源染色体联会，着丝粒排列在赤道面位置上
12．某雄性动物体内，甲细胞中的染色体数目是乙细胞中的2倍，下列叙述不可能的是( )
A．甲细胞是初级精母细胞，乙细胞是次级精母细胞
B．甲细胞是高度分化的体细胞，乙细胞是成熟的生殖细胞
C．甲细胞处于有丝分裂后期，乙细胞处于减数第一次分裂的后期
D．甲细胞处于减数第一次分裂的后期，乙细胞处于减数第二次分裂的后期
13．(多选)如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)，下列有关叙述不正确的是( )
A．CD与FG对应的时间段的细胞中染色体数与核DNA数之比均为1∶2
B．DE对应的时间段可表示减数第二次分裂前期和中期的细胞
C．AE对应的时间段，细胞中含有同源染色体
D．EF所示的DNA含量的变化是由于同源染色体相互分离进入两个子细胞中
14．(多选)如图为某动物体内细胞分裂的一组示意图，下列叙述错误的是( )
① ② ③
④ ⑤
A．图中①、②、③细胞中染色体与核DNA分子的数目之比均为1∶2
B．①、②、③细胞产生的子细胞中均有同源染色体
C．图中可以表示有丝分裂的细胞及其所处时期的顺序是③→②→①
D．④细胞中染色体数小于DNA分子数
15．如图1表示某雄性动物(2N)细胞减数分裂相关过程中某物质的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的三幅细胞分裂示意图，请据图回答问题：
图1
甲 乙 丙
图2
(1)图1曲线表示__________________的数量变化，B点后时期的细胞名称有_________________________________________________________________。
(2)图2中细胞甲有染色单体________条。
(3)若图2中甲、乙、丙是一个细胞分裂过程的前后三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是________(用箭头和序号表示)，其中细胞________(填序号)处于图1中的AB段(不含B点)。
(4)若图2中细胞丙分裂产生的子细胞继续分裂，可能的细胞分裂方式有____________________________________________________________________。
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