第2章 第1节 第3课时
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．取马蛔虫受精卵有丝分裂固定装片、蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，在光学显微镜下观察细胞中染色体的分布特点。下列现象在两个装片中均能看到的是( )
A．四分体中的非姐妹染色单体交换部分片段
B．分裂中期染色体着丝粒排列在细胞的中央
C．细胞中所有染色体的大小形态各不相同
D．分裂后期同源染色体分离到达细胞的两极
【答案】 B
【解析】 本题考查有丝分裂与减数分裂的区别与联系。四分体中的非姐妹染色单体交换部分片段，仅发生在减数分裂过程中，A错误；分裂中期染色体着丝粒排列在细胞的中央，有丝分裂和减数分裂Ⅱ中期均可以发生，B正确；细胞中所有染色体的大小形态各不相同，即不含有同源染色体，只有在减数分裂过程中存在该现象，C错误；只有在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体才分离到达细胞的两极，D错误。
2．建立减数分裂过程中染色体数目和行为变化的模型，能加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”的叙述，错误的是( )
A．一般需要两种颜色的橡皮泥，分别代表父方和母方的染色体
B．在纸上需要画出中心体和纺锤体
C．让颜色相同、长度不同的两条染色体配对
D．模拟非同源染色体自由组合时，至少需要两对染色体
【答案】 C
【解析】 本题考查减数分裂模型的制作。模拟活动中两条颜色不同但形态大小相同的染色体代表同源染色体，一条来自父方，一条来自母方，A正确；动物细胞中含有中心体，在演示过程中需要画出中心体和纺锤体，B正确；让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，C错误；自由组合发生在非同源染色体之间，因此模拟非同源染色体自由组合时，至少需要两对染色体，D正确。
3．如图是部分同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中制作的细胞分裂的模型，其中错误的是( )
【答案】 C
【解析】 减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，A正确；减数分裂Ⅰ中期，同源染色体成对地排列在赤道板两侧，B正确，C错误；减数分裂Ⅱ后期，细胞中不含同源染色体，且着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体并在纺锤丝的牵引下移向两极，D正确。故选C。
4．AbC、aBc、ABC、aBC是某个体(AaBbCc)所产生的几种卵细胞类型，至少需要几个卵原细胞( )
A．2 B．3
C．4 D．1
【答案】 C
【解析】 一个卵原细胞只会产生一个卵细胞，故这4种卵细胞是来源于4个不同的卵原细胞，C正确。故选C。
5．下列有关减数分裂和受精作用的叙述，正确的是( )
A．含有10对染色体的卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞中有5条染色体
B．减数分裂和受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目保持恒定
C．减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着同源染色体的分离
D．男性体内的一个精原细胞经减数分裂产生的精子的染色体组成有223种
【答案】 B
【解析】 含有10对染色体的卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞中有10条染色体，A错误；减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，B正确；减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着姐妹染色单体的分开，发生于减数分裂Ⅱ后期，同源染色体的分离发生于减数分裂Ⅰ后期，C错误；一个精原细胞经减数分裂产生4个精子，其染色体组成一般有2种，D错误。
6．进行有性生殖的生物，对维持其前后代体细胞染色体数目恒定起重要作用的生理活动是( )
A．减数分裂与受精作用
B．细胞增殖与细胞分化
C．有丝分裂与受精作用
D．减数分裂与有丝分裂
【答案】 A
【解析】 经过减数分裂，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，经过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半来自父方，一半来自母方。故减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的，A符合题意。故选A。
7．下列关于受精卵中的物质或结构的叙述，正确的是( )
A．受精卵中的线粒体一半来自精子，一半来自卵细胞
B．受精卵中的DNA分子一半来自精子，一半来自卵细胞
C．受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞
D．受精卵中的RNA分子一半来自精子，一半来自卵细胞
【答案】 C
【解析】 受精卵中的线粒体几乎全来自卵细胞，A错误；受精卵中的细胞核DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，而因细胞质几乎全来自卵细胞，所以细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，B错误；精子和卵细胞中含有相同数量的染色体，因此，受精卵中的染色体一半来自精子，另一半来自卵细胞，C正确；受精卵细胞质中的各种物质和结构(包括线粒体等细胞器以及RNA分子)几乎全部来源于卵细胞，D错误。故选C。
二、非选择题
8．如图表示某种动物(体细胞中含20条染色体)的某些生理过程中细胞中相关物质含量的变化情况，请回答下列问题：
(1)图中曲线表示的是________含量的变化情况，HI段表示____________，该过程的发生与细胞膜的________性有关，JK段产生的原因是______________。
(2)图中________段表示减数分裂，IM段表示________。
【答案】 (1)核DNA 受精作用 流动 DNA复制
(2)AG 有丝分裂
【解析】 (1)分析图中曲线可知，该曲线表示的是核DNA含量的变化情况，HI段表示受精作用，受精作用与细胞膜的流动性有关，IM段表示有丝分裂，JK段产生的原因是DNA复制，导致核DNA数加倍。(2)图中AG段表示减数分裂，IM段表示有丝分裂。
选择考提升练
一、选择题
1．下列有关“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”及“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验的叙述，正确的是( )
A．除选择蝗虫精母细胞外，还可选择水稻花粉母细胞作为实验材料
B．可在高倍镜下持续观察一个细胞中染色体形态、结构、数目的变化
C．可用不同颜色的橡皮泥制作大小、形态不同的2条染色体模拟同源染色体
D．模拟过程中被拉向两极的染色体不可能含有姐妹染色单体
【答案】 A
【解析】 本题考查观察蝗虫精母细胞减数分裂装片、减数分裂模型的制作。蝗虫精母细胞与水稻花粉母细胞都能进行减数分裂，都可以作为实验材料，A正确；需要将选取的实验材料制成临时装片，才能进行减数分裂的观察，在制作装片的过程中会导致细胞死亡，因此不能在高倍镜下持续观察一个细胞中染色体形态、结构、数目的变化，B错误；同源染色体一般大小与形态相同、颜色不同，可用不同颜色的橡皮泥制作大小、形态相同的2条染色体模拟同源染色体，C错误；若模拟的是减数分裂Ⅰ后期的染色体的行为变化，则模拟过程中被拉向两极的染色体含有姐妹染色单体，D错误。
2．在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是( )
A．将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体
B．将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对
C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
【答案】 C
【解析】 减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同，可能不同，C错误。
3．在漫长的生物进化历程中，有性生殖的出现大大丰富了生物的多样性，加快了进化速度。下列行为与有性生殖后代的多样性无关的是( )
A．四分体时期姐妹染色单体片段间的互换
B．减数分裂Ⅰ后期非同源染色体间的自由组合
C．受精作用时雌雄配子间的随机结合
D．四分体时期非姐妹染色单体片段间的互换
【答案】 A
【解析】 四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体片段间的互换会导致配子多样性增加，进而增加后代的多样性，A符合题意，D不符合题意。
4．表型正常的双亲生出了一个染色体组成为“13三体综合征”的孩子，经测定患者的受精卵是由一个异常配子和正常配子组合而成。对此现象的分析错误的是( )
A．患者的13号染色体不是正常的2条，而是3条
B．患者的双亲都有提供异常配子的可能
C．该变异来自基因的自由组合，可用显微镜观察
D．异常配子的产生既可能发生在减数分裂Ⅰ时，也可能发生在减数分裂Ⅱ时
【答案】 C
【解析】 “13三体综合征”患者是多了一条13号染色体，故患者的13号染色体不是正常的2条，而是3条，A正确；“13三体综合征”患者是多了一条13号染色体，可能是父亲或者是母亲减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体没有分离导致的，B、D正确；“13三体综合征”是多了一条13号染色体导致染色体数目变异，可用显微镜观察，C错误。
5．人的体细胞有46条染色体，下列相关叙述错误的是( )
A．一个男性个体在不同时期产生的精子中染色体数目一般都是23条
B．一个女性个体在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性
C．假如人的15个初级精母细胞和10个初级卵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
D．人类亲子代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是减数分裂和受精作用
【答案】 C
【解析】 本题考查减数分裂和受精作用过程中染色体数目的变化及精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生配子的数目。男性的精子中染色体数目为体细胞的一半，一般都是23条，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，一个女性个体在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性，B正确；15个初级精母细胞正常分裂可产生60个精子，10个初级卵母细胞正常分裂可产生10个卵细胞，故若人的15个初级精母细胞和10个初级卵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10个，C错误；进行有性生殖的生物，减数分裂和受精作用维持了生物前后代染色体数目的稳定，D正确。
6．下列关于人体细胞分裂和受精作用的叙述，错误的是( )
A．21三体个体的形成可能与减数分裂形成配子时同源染色体分开异常有关
B．每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中1/4的遗传物质
C．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
D．同一双亲的后代呈现多样性与精子和卵细胞结合的随机性有关
【答案】 C
【解析】 人体在减数分裂过程中，若一对21号同源染色体没有分离，就会产生含有2条21号染色体的异常配子，该异常配子与正常配子受精后的受精卵发育而来的个体就是21三体个体，A正确；卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞均为不均等分裂，因此每个卵细胞所含的细胞质＞初级卵母细胞中细胞质的1/4，C错误。
7．减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定具有十分重要的意义。下列有关叙述正确的是( )
A．玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对
B．受精作用进行时，精子除头部外都进入卵细胞内
C．形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
D．减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复
【答案】 D
【解析】 本题考查减数分裂和受精作用过程中相关物质数目的变化。玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中有10条非同源染色体，不含同源染色体，不能表示成5对染色体，A错误；受精作用进行时，精子头部进入卵细胞内，尾部留在外面，B错误；一个精原细胞减数分裂形成4个精子，一个卵原细胞减数分裂形成1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，C错误；减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复，D正确。
二、非选择题
8．图甲表示某高等动物(二倍体)在进行细胞分裂时的图像，图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题：
(1)图甲中属于有丝分裂过程的图像有________(填字母，下同)，不具有姐妹染色单体的细胞有________，染色体与核DNA的比例是1∶2的图像有________。
(2)图甲中B处于________________期，此细胞的名称是________________；C细胞分裂后得到的子细胞为________________。
(3)图甲中B细胞对应图乙中的区段是________。
(4)图乙细胞内不含同源染色体的区段是________，图乙中8处染色体与核DNA数量加倍的原因是________(填生理过程)。
(5)若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在6～7时期染色体数目为________条。
【答案】 (1)A A、C B
(2)减数分裂Ⅰ后 初级卵母细胞 极体和卵细胞
(3)3～4 (4)5～8(不包括8点) 受精作用 (5)20
【解析】 (1)图甲中A细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；B细胞同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；C细胞不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，因此属于有丝分裂过程的图像为A。图甲中A和C的着丝粒分裂，不存在姐妹染色单体。B中每条染色体上含有两条姐妹染色单体，染色体与核DNA的比例是1∶2。(2)图甲中的B为减数分裂Ⅰ的后期，由于细胞质不均等分裂，因此为初级卵母细胞。C细胞为减数分裂Ⅱ后期，由于细胞质不均等分裂，因此为次级卵母细胞，分裂后得到的子细胞为(第二)极体和卵细胞。(3)图甲中B细胞为减数分裂Ⅰ后期，对应图乙中3～4。(4)减数分裂Ⅰ结束后不存在同源染色体，即整个减数分裂Ⅱ时期均不存在同源染色体，因此图乙细胞内不含同源染色体的区段是5～8(不包括8点)。图乙中8处由于受精作用使精子和卵细胞结合，导致染色体与核DNA数量加倍。(5)图乙中6～7时期为减数分裂Ⅱ后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目与体细胞相同，为20条。
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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3课时 观察减数分裂、配子的多样性及受精作用
课标要求 核心素养
1．阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
2．举例说明受精作用的过程。
3．阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 1．生命观念：采用结构与功能观，说明受精作用的意义。
2．科学思维：运用模型与建模的方法，理解配子中染色体组合的多样性。
3．科学探究：通过模拟减数分裂中染色体的变化，培养学生沟通合作的能力。
必备知识 自主梳理
?观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理：蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精子的过程中，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．目的要求：识别减数分裂不同时期的染色体的_______________ ________。
3．材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂装片，__________。
形态、位置和数目
形态、位置和
数目
显微镜
4．方法步骤
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
中期和后期
高倍镜
形态、位置和数目
不同时期
?配子中染色体组合的多样性
1．模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
(1)同源染色体制作：长度________，颜色________。(均填“相同”或“不同”)
(2)同源染色体分离：两对染色体横向排列在赤道板两侧，使______ (填“一种”或“两种”)颜色的染色体分离，移向细胞两极。
(3)染色单体分离：平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于__________分裂，姐妹染色单体成为子染色体，分别移向两极。
相同
不同
两种
着丝粒
2．模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
填一填：用图中染色体上的字母填空。
组合 组合一 组合二
初级性母细胞
次级性母细胞 _________ BBDD AADD __________
生殖
细胞 AC AC ______ ______ ______ ______ BC BC
AACC
BBCC
BD
BD
AD
AD
?受精作用
1．概念：卵细胞和精子相互________、融合成为受精卵的过程。
2．过程
图示 过程
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
卵细胞的__________发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入
实质：精子的__________与卵细胞的__________融合，使彼此的染色体会合在一起
识别
细胞膜
细胞核
细胞核
3．结果
受精卵中的__________一半来自________(父方)，另一半来自__________(母方)，受精卵中的染色体数目恢复到__________中染色体的数目，保证了物种染色体数目的稳定。
4．意义
(1)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有__________，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的__________，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在____________中进化，体现了____________的优越性。
染色体
精子
卵细胞
体细胞
多样性
随机性
自然选择
有性生殖
(2)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代______________的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
染色体数目
精子与卵细胞的识别体现了细胞膜的哪一功能？融合过程依赖于细胞膜的什么特点？
提示：精子与卵细胞的识别体现了细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。
(1)用桃花的雌蕊比用桃花的雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象。( )
(2)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。( )
(3)进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质。( )
(4)受精作用的实质是精子与卵细胞的融合。( )
(5)减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性。( )
(6)受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同。( )
(7)受精卵的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。( )
(8)减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合是产生配子多样性的原因之一。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)×
【解析】 (1)桃花的雄蕊数目要多于雌蕊数目，选择雄蕊更易观察到减数分裂现象。(4)受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。(5)受精作用过程中不发生非同源染色体的自由组合。(7)受精卵的细胞核中的DNA一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的DNA几乎全部来自母方。(8)非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
合作探究 能力提升
●情境解读
实验情境：蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中染色体的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。
●合作探究
1．选材时，宜选用染色体数目多还是少的实验材料？理由是什么？
提示：宜选择染色体数量少的生物的细胞进行观察，因为染色体数量越多，越不利于进行染色体的计数和形态观察。
任务一：观察减数分裂实验材料的选择和结果分析
2．选材时，宜选用雄性还是雌性个体的生殖器官作为实验材料？理由是什么？
提示：宜选用雄性个体的生殖器官作为实验材料，因为雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
3．观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？
提示：可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂。
4．用桃花雄蕊观察减数分裂的过程，能观察到细胞分裂的连续过程吗？
提示：不能，在制作减数分裂临时装片的过程中，细胞已经被杀死，固定在某个分裂时期，所以不能观察到连续的细胞分裂过程。
5．通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？
提示：同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖的过程相同，不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。
●典例剖析
图中①～⑤是用某种方法在显微镜下拍到的水稻花粉母细胞(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是( )
A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B．图①细胞内DNA和染色体数目均加倍
C．图②③细胞中均具有同源染色体
D．图⑤细胞中染色体数目与图①②③相同
【答案】 B
【解析】 根据染色体的行为可判断，①～⑤依次为减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期。图中细胞分裂顺序是①→③→②→⑤→④，A正确；图①细胞中进行了DNA的复制，核DNA加倍但染色体数目保持不变，B错误；图②③细胞均具有同源染色体，C正确；图⑤细胞中由于着丝粒分裂，细胞中染色体数目暂时加倍，故与图①②③细胞中的相同，D正确。
1．下列有关观察减数分裂实验的叙述，错误的是( )
A．一般选用雄性个体的生殖器官作为实验材料
B．可用蚕豆花粉母细胞减数分裂装片进行观察
C．在能观察到减数分裂的装片中，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
【答案】 D
【解析】 洋葱根尖细胞只能发生有丝分裂，有丝分裂过程中没有同源染色体联会现象的发生，D错误。
●归纳提升
显微镜观察图像的基本区分方法
1．减数分裂Ⅰ会出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体在赤道板位置成对排列、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ会出现成单的非同源染色体的着丝粒排列在细胞赤道板位置，移向细胞两极的染色体不含染色单体。
2．当显微镜下的细胞看不清染色体具体的形态和数目时，可根据一个性母细胞中染色体的基本分布情况进行判断：如果所有染色体散乱地分布在一个细胞的中央，则为减数分裂I前期；如果所有染色体整齐地排列在细胞中央，则为减数分裂I中期；如果染色体被分配为两份，分布在一个细胞的两端，则为减数分裂I后期或末期；如果染色体被分配为两份，散乱地分布在两个细胞中，则为减数分裂Ⅱ前期；如果染色体被分配为两份，整齐地排列在两个细胞中央，则为减数分裂Ⅱ中期；如果染色体被分配为四份，分别分布在两个细胞的两端，则为减数分裂Ⅱ后期或末期。
●情境解读
图形情境：如图A是某生物的一个体细胞，图B是该生物的一个精细胞，图C是来自该生物的几种精细胞。
任务二：配子中染色体组合的多样性
●合作探究
1．图C中哪个细胞与图B中精细胞可能来自同一个初级精母细胞？哪个细胞可能与图B中精细胞来自同一个次级精母细胞？
提示：①和③；③。
2．该生物体细胞中含有几对同源染色体？若只考虑染色体的组合，该生物体可产生几种配子？若含有n对同源染色体，该生物体能产生几种配子？产生每一种精子的比例是多少？
提示：2对；4种；2n种。产生每一种精子的比例为1/2n。
3．含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型要比上述结论多，可能的原因是什么？
提示：可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，进一步增加了配子的多样性。
4．若图A所示为一个初级卵母细胞，则最终能形成多少种卵细胞？若图A所示卵原细胞数量足够多，则能产生多少种卵细胞(不考虑染色体互换)
提示：1种；4种。
●典例剖析
基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因MM、mm、Mm分开，分别发生在( )
①精原细胞形成初级精母细胞时 ②初级精母细胞形成次级精母细胞时 ③次级精母细胞形成精细胞时 ④精细胞形成精子时
A．①②③ B．③③②
C．②②③ D．②③④
【答案】 B
【解析】 基因MM、mm的产生是通过DNA复制形成的，因此位于姐妹染色单体上，它们的分离发生在减数分裂Ⅱ和有丝分裂后期，伴随着丝粒分裂、姐妹染色单体的分开而分离。基因Mm是一对等位基因，位于一对同源染色体上，它们的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，伴随同源染色体的分开而分离。故选B。
2．果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d)，在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子( )
A．2种 B．4种
C．8种 D．16种
【答案】 A
【解析】 一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体，在不发生互换的情况下，经减数分裂都只能形成2种类型的精子。
●归纳提升
1．根据染色体组成判断配子来源的方法
2．若只考虑非同源染色体的自由组合，不考虑互换，则含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子如下(m足够大)
精(卵)原细胞个数 配子个数 配子实际种类
1个精原细胞 4 2种，表现为两两相同
1个次级精母细胞 2 1种
若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
精(卵)原细胞个数 配子个数 配子实际种类
1个卵原细胞 1 1种
1个次级卵母细胞 1 1种
m个精原细胞 4m 2n
m个卵原细胞 m 2n
3．减数分裂中的异常分析
(1)减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)
产生的四个精细胞特点：两两相同、两两“互补”，四个全部异常，且有两个含有同源染色体(等位基因)。
(2)减数分裂Ⅱ异常(姐妹染色单体未分离)
产生的四个精细胞特点：两个相同且正常，其余两个异常，其中一个缺少一条染色体(基因)，另一个含有相同的染色体(相同的基因)。
●情境解读
图形情境：图1是高等动物的生殖发育周期图解(2N、N表示染色体数)，图2是细胞减数分裂与受精作用过程中的核DNA含量变化曲线。
任务三：受精作用
●合作探究
1．受精作用分别发生在图1和图2中哪个过程中(用字母表示)
提示：图1中发生于B过程；图2中发生于CD过程。
2．图2中DE段的含义是什么？
提示：受精卵的有丝分裂。
3．进行有性生殖的生物，子代多样性的原因主要是什么？
提示：在减数分裂过程中，联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致了配子中染色体组合的多样性；卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性，最终增加了生物的多样性。
4．在生物繁衍过程中，为什么能够保持生物遗传的稳定性？
提示：减数分裂形成的配子中的染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合；卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，生物体的性状主要是由染色体上的遗传物质控制的，因此染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。
5．受精作用的实质是什么？
提示：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此染色体汇合在一起。
●典例剖析
如图为受精作用示意图，下列叙述不正确的是( )
A．受精作用的过程也是精子和卵细胞相互识别并融合的过程
B．受精卵中绝大部分细胞质来自卵细胞
C．精子和卵细胞的结合依赖于细胞膜的流动性
D．同一双亲后代遗传的多样性只与卵细胞和精子的随机结合有关
【答案】 D
【解析】 在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子中其染色体组合具有多样性，进而导致不同配子遗传物质的差异，另外受精过程中卵细胞和精子结合的随机性使同一双亲的后代必然呈现多样性。
3．大熊猫的体细胞有42条染色体，下列相关表述不正确的是( )
A．一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子染色体数目一般都是21条
B．一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性
C．假如大熊猫的15个初级精母细胞和15个初级卵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60
D．大熊猫亲子代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是减数分裂和受精作用
【答案】 C
【解析】 15个初级精母细胞正常分裂可产生60个精子，15个初级卵母细胞正常分裂可产生15个卵细胞，因此最多能形成的受精卵数目是15，C错误。
●归纳提升
1．受精作用前后染色体和核DNA数目变化(如图)
(1)ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数分裂Ⅰ，cd段为减数分裂Ⅱ，即ad段为减数分裂。
(2)e点表示进行受精作用。
(3)ef段为受精卵有丝分裂前的间期，fg段为分裂期。
2．受精作用的细胞学基础
(1)细胞膜的信息交流功能——使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。
(2)细胞膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
3．受精卵细胞核中的遗传物质，一半来自精子，一半来自卵细胞；在受精作用进行时，只有精子的头部进入卵细胞，且卵细胞体积大，细胞质含量多，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
课堂达标 巩固训练
1．某同学以蝗虫的精巢作为实验材料制成装片观察减数分裂。下列有关叙述错误的是( )
A．蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、材料易得
B．观察装片时不可能看到处于有丝分裂某时期的细胞
C．在低倍镜下能找到处于减数分裂Ⅰ、Ⅱ时期的细胞
D．装片制作过程中需要用碱性染料对染色体进行染色
【答案】 B
【解析】 蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、便于观察染色体的行为和数目，且材料易得，A正确；实验材料是蝗虫的精巢，精巢中也有体细胞或精原细胞在进行有丝分裂，所以有可能观察到处于有丝分裂某时期的细胞，B错误；蝗虫的精巢内存在多个精原细胞同时在减数分裂，因此在低倍镜下能找到处于不同分裂时期的图像，即能找到减数分裂I、Ⅱ时期的细胞，C正确；染色体易被碱性染料染色，制作装片时需要用碱性染料对染色体进行染色，便于观察染色体的形态和数目，D正确。故选B。
2．如图为进行有性生殖的生物的生活史示意图，下列有关说法错误的是( )
A．过程①表示受精作用
B．过程②存在细胞的分裂、分化等过程
C．过程④中原始生殖细胞染色体复制2次，细胞连续分裂2次
D．过程①和④有利于同一双亲的后代呈现出多样性
【答案】 C
【解析】 过程④(减数分裂过程)中原始生殖细胞染色体复制1次，细胞连续分裂2次，C错误。
3．如图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解(动物体细胞染色体数为2n)。请据图回答下列问题：
(1)A、B过程为____________，C过程为____________，A、B、C过程的意义是_________________________________________________。
(2)图①～④中能发生在A过程的有________，能发生在D、E过程的有________。
(3)在图②细胞中，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝________________。
(4)图④所示的细胞名称为________________________。
(5)①②③④中，有同源染色体的是____________，分别是____________对。
【答案】 (1)减数分裂 受精作用 保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异十分重要
(2)②④ ①③
(3)1∶2∶2
(4)极体或次级精母细胞
(5)①②③ 4、2、2
课时小结
