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课时跟踪检测（六） 受精作用
[理解·巩固·落实]
1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。
(1)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。(×)
(2)正常情况下，1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。(√)
(3)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。(√)
(4)受精时，不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合，造成有性生殖后代的多样性。(×)
2．下列选项中，属于形成配子多样性原因的一组是( )
①互换 ②同源染色体联会 ③着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ④非同源染色体随机组合
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：选C 在减数分裂过程中，都发生②同源染色体联会和③着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，这不属于形成配子多样性的原因；而在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体①互换以及在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，④非同源染色体自由组合，均是形成配子多样性的原因。故选C。
3．进行有性生殖的生物产生后代需经过受精作用，下列相关生物学描述错误的是( )
A．生物的发育是遗传物质与环境相互作用的过程
B．受精前卵细胞的呼吸和代谢异常旺盛，为受精过程做准备
C．后代的多样性体现了有性生殖的优越性
D．后代的多样性有利于生物在自然选择中进化
解析：选B 受精前卵细胞的呼吸和代谢比较缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程，A正确，B错误。后代的多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性，C、D正确。
4．下列有关二倍体生物精子和卵细胞结合成受精卵的过程，叙述正确的是( )
①受精卵中的遗传物质主要来自精子和卵细胞的染色体 ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 ③受精时精子全部进入卵细胞内 ④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条 ⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方( )
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①③④ D．②③④
解析：选A 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自精子和卵细胞的染色体，①正确；由于精子经过变形后几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，②正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，③错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，④错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，⑤正确。
5．下列关于观察细胞减数分裂实验的相关叙述中，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更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，也可能观察到同源染色体的联会现象
D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
解析：选D 只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，A正确；桃花的雄蕊比雌蕊形成的生殖细胞多，故用雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象，B正确；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象，C正确；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象，D错误。
6．下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述，错误的是( )
A．用红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同亲本
B．将两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，小块橡皮泥代表着丝粒
C．演示减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，最少需要红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的染色体各一条
D．该活动能模拟同源染色体上非姐妹染色单体间的互换
解析：选C 该活动中，红色和黄色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同的亲本，A正确。两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，代表一条染色体含有两条染色单体，小块橡皮泥代表着丝粒，B正确。减数分裂过程中，为演示减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，至少需要用橡皮泥先制作2条黄色和2条红色的染色单体；再用同样的方法制作2条黄色和2条红色的染色单体，但比上一次制作的长一些，C错误。可将代表同源染色体的非姐妹染色单体的橡皮泥互换一部分，来模拟互换现象，D正确。
7.图示某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1和3，则卵细胞中染色体组成是( )
A．1和3 B．2和4
C．1和3或2和4 D．1和4或2和3
解析：选C 该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、3，则有两种情况：若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的，则与其同时产生的卵细胞的染色体组成也为1、3；若该极体是由第一极体分裂形成的，则由次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成与其互补，为2、4。故选C。
8．如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，下列叙述正确的是( )
A．a过程没有姐妹染色单体
B．b过程细胞数目不变
C．c过程发生细胞识别和融合
D．d过程没有同源染色体
解析：选C a→b过程中染色体数目减半，代表减数分裂，a过程属于减数分裂Ⅰ，发生同源染色体的分离，含有姐妹染色单体，A错误；b过程是减数分裂Ⅱ，细胞数目加倍，B错误；c过程中染色体数目加倍，表示受精过程，有精卵细胞的识别和融合，C正确；d过程表示受精卵进行有丝分裂，精卵结合后就会含有同源染色体，D错误。
10．图甲表示某高等动物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A处于____________期，细胞中有______条染色体；B处于______________期，此细胞的名称是______________；C细胞分裂后得到的子细胞是____________________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是________。
(3)图乙中表示细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，表示细胞不含同源染色体的区间是________。
(4)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。
解析：(1)图甲中A含有同源染色体，但未发生联会，着丝粒已分裂，故应处于有丝分裂后期，此时细胞中含有8条染色体；B含有同源染色体，正在发生同源染色体的分离，故应处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质不均等分裂，则该细胞的名称为初级卵母细胞；C无同源染色体，着丝粒已分裂，故应处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质不均等分裂，则该细胞的名称为次级卵母细胞，其产生的子细胞为卵细胞和(第二)极体。(2)图甲中B细胞为初级卵母细胞，处于减数分裂Ⅰ后期，对应图乙中的3～4区间。(3)图乙中0～7区间为减数分裂，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，结合曲线可知1～6区间含有染色单体；图乙中5为减数分裂Ⅰ末期终点，同源染色体分离进入两个子细胞中，则5～8区间不含同源染色体。(4)曲线6～7区间对应减数分裂Ⅱ后期，着丝粒已分裂，染色体数目加倍，此时与体细胞染色体数目相同，为20条。
答案：(1)有丝分裂后 8 减数分裂Ⅰ后 初级卵母细胞 卵细胞和(第二)极体 (2)3～4 (3)1～6 5～8 (4)20
[迁移·应用·发展]
11．关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是( )
A．有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在赤道板上
解析：选B 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A正确。同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，B错误。有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞的一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半，C正确。哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上，D正确。
12．减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9
解析：选A 基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa或不含A、a的精子，④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂 Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。故选A。
13.果蝇(2n＝8)的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后，方能启动减数分裂。如图是精原细胞某种分裂过程中细胞核DNA数量变化曲线图，但图片污损使信息不全。下列对曲线图分析错误的是( )
A．若为有丝分裂曲线，ab段染色体复制但不加倍
B．若为有丝分裂曲线，d点时染色体的着丝粒已一分为二
C．若为减数分裂曲线，bc段细胞称为初级精母细胞
D．若为减数分裂曲线，d点时每个细胞核中有8条染色体
解析：选D 细胞分裂间期，DNA复制后数量加倍，但染色体复制后，着丝粒将姐妹染色单体连接在一起，数量不变，A正确；图中d点表示细胞核DNA数发生了减半，在这之前着丝粒已经一分为二，B正确；精原细胞DNA复制后，进入减数分裂Ⅰ的细胞称为初级精母细胞，C正确；减数分裂核DNA第一次减半发生于减数分裂Ⅰ，同源染色体分离，染色体数目减半，因此d点时细胞核中有4条染色体，D错误。
14．下图中编号a～g的图像是显微镜下某植物(2n＝24)减数分裂不同时期的细胞图像。回答下列问题：
(1)取该植物解离后的花药，用镊子捏碎后置于载玻片上，滴加____________染色，加上盖玻片，压片后做成临时装片。在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
(2)若将上述全部细胞图像按减数分裂的顺序进行排序，则最合理的顺序为：a→________________→f(填图中字母)。
(3)上述细胞分裂图像中，具有同源染色体的细胞有________(填图中字母)。在图d的细胞中，同源染色体__________，位于同源染色体上的等位基因会随着________________的缠绕而发生交换。
(4)图g中的细胞所处的细胞分裂时期是____________期，该细胞中有________条姐妹染色单体。
解析：(1)制作植物的细胞分裂装片时，需要加入碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红液)将染色体染色，通过观察染色体的形态和数目确定细胞所处的时期。(2)根据图中染色体数目、分布特征，可初步确定图a为减数分裂前的间期；图b中同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，则为减数分裂Ⅰ的中期；图c细胞一分为二，形成两个子细胞，则为减数分裂Ⅰ末期；图d中同源染色体联会形成四分体，则为减数分裂Ⅰ前期；图e姐妹染色单体分开，移向细胞两极，则为减数分裂Ⅱ后期；图f为减数分裂Ⅱ末期；图g所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极，所以图中分裂图的先后顺序为a→d→b→g→c→e→f。(3)根据题(2)分析可知，图a、b、d、g的细胞中含有同源染色体，在图d的细胞中，同源染色体正在联会；位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的缠绕而发生交换。(4)图g细胞处于减数分裂Ⅰ后期，该细胞中有48条姐妹染色单体，因为每条染色体上含2条染色单体。
答案：(1)碱性染料 (2)d→b→g→c→e (3)a、b、d、g 联会 非姐妹染色单体 (4)减数分裂Ⅰ后 48
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第2课时 受精作用
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.理解配子中染色体组合的多样性。
2.描述受精作用的过程。
3.说出减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 1.导致配子中染色体组合多样性的原因：①同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；②同源染色体上非姐妹染色单体间发生互换。
2.受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因几乎全部来自母方。
3.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。
【主干知识梳理】
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理
根据细胞中的染色体 的变化，识别减数分裂的各个时期。
2．实验流程
形态、位置和数目
二、配子中染色体组合的多样性
1．原因
2．意义：导致了不同配子 的差异，加上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 。
时期 图示 染色体行为
减数分裂Ⅰ前期 四分体中 _______________ 之间可能发生互换
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体____________
非姐妹染色单体
自由组合
遗传物质
多样性
三、受精作用
1．概念：卵细胞与精子相互 、 成为受精卵的过程。
2．过程
图示 说明
精子的 进入卵细胞， 留在外面
卵细胞的 会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入
精子头部进入卵细胞后不久，精子的 就与卵细胞的 融合，使彼此的 会合在一起
识别
融合
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
3．结果
(1)受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目。
(2)受精卵中的 一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
4．意义
(1)后代呈现多样性，有利于生物 多变的自然环境，有利于生物在
中进化，体现了有性生殖的优越性。
(2)保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中 的恒定，维持了生物遗传的稳定性。因此，减数分裂和受精作用对于生物的__________都具有重要意义。
染色体
染色体
适应
自然选择
染色体数目
遗传和变异
【教材微点发掘】
1．从减数分裂产生配子的角度分析教材第25页中“一母生九子，九子各不同”的原因。
提示：亲代生殖细胞经减数分裂可产生多种多样的配子，每次生育时参与受精作用的配子的染色体组成不完全相同。
2．下图(教材第27页图2 7)为受精过程开始的扫描电镜照片，据图回答有关问题：
(1)从细胞膜的成分分析，精子与卵细胞相互识别的物质基础是__________________。精子与卵细胞融合的过程与生物膜 有关。
(2)一般来说，一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的，其原因是什么？
提示：受精时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。因此，受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，而细胞核中的遗传物质一半来自母亲一半来自父亲，所以一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的。
细胞膜表面的糖蛋白
流动性
教材问题提示
(一)探究·实践(教材第26页)
活动二：问题思考
1．细胞中至少需要2对染色体。
2．有2种组合方式。假设分别用A、A′和B、B′表示2对染色体，则减数分裂Ⅰ时，非同源染色体的组合有2种：A、B和A′、B′；A、B′和A′、B。
3．略。
活动三：讨论
1．在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体中非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞的两极等行为变化；减数分裂Ⅰ结束，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂Ⅱ中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。
减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。
2．在减数分裂过程中，同源染色体分离、非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换，都会使减数分裂产生多种配子。
3．略。
(二)思维训练(教材第27页)
项目 遗传稳定性 遗传多样性
配子形成 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 在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，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
受精作用 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 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
新知探究(一) 配子中染色体组合的多样性
【探究·深化】
[问题驱动]
下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答：
(1)情况1中，最终产生的4个子细胞有 种类型，分别为 ；情况2中，最终产生的4个子细胞有 种类型，分别为 ；因此，此原始生殖细胞产生的配子可能有 种类型。
(2)据此推断：含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为 种。
(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是_________________________________________。
2
Ab和aB
2
AB和ab
4
2n
同源染色体中非姐妹染色单体发生了互换
[重难点拨]
1．减数分裂与配子多样性
(1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例，如图所示。
由图可知：①E和F、G和H的染色体组成完全相同，分别来自同一次级精母细胞C、D；②E(F)与G(H)中的染色体“互补”，来自同一个初级精母细胞。
(2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换)，如图所示。
由图可知：①E和F、G和H的染色体组成大同小异，分别来自同一次级精母细胞C、D；②E、F与G、H中的染色体“互补”，来自同一初级精母细胞。
2．一般情况下减数分裂产生配子的种类
(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体)
(2)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。
比较项目 YyRr个体能产生配子的种类 含n对同源染色体个
体产生的配子种类
一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR) 2种
一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种
一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 1种
一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种
【典题·例析】
[例1] 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
[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，经减数分裂都只形成2种类型的精子。故选A。
[答案] A
[例2] 如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是 ( )
A．①和② B．②和④ C．③和⑤ D．①和④
[解析] 减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若发生互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同，只有很小部分颜色有区别。所以，图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②和④。故选B。
[答案] B
方法规律———————————————————————————
根据染色体组成判断配子来源的方法
————————————————————————————————
【应用·体验】
1．下列符号代表精子的染色体，A 和 a 是一对同源染色体，依此类推，下列哪个选项中的四个精子来自同一个精原细胞的是 ( )
A．Abc、Abc、abC、Abc B．aBc、AbC、ABC、ABC
C．Abc、aBC、Abc、aBC D．ABC、Abc、abc、aBC
解析：由于A和a是一对同源染色体，其余类推，所以在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。由于一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞，进而产生2种基因型不同的精细胞，所以只有C项中Abc、aBC、Abc、aBC四个精子来自同一个精原细胞。
答案：C
2．如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑互换的情况下，下列相关叙述错误的是 ( )
A．上述精细胞至少来自4个精原细胞
B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D．①⑦可能来自同一个精原细胞
解析：由于生殖细胞中含有3对同源染色体，最多能产生8种配子，如题图所示，每种精原细胞在不发生互换时，只能产生2种配子，所以上述细胞至少来自4个精原细胞、8个次级精母细胞，A、C正确；图中任何2个精细胞的染色体若能组合成AaCcDd，那么这2个细胞可能来自同一个精原细胞，如⑤与⑧、③与⑦等，B正确；①和⑦的染色体组合为AaCCDd，两者不可能来自同一个精原细胞，D错误。
答案：D
新知探究(二) 减数分裂与有丝分裂过程
【探究·深化】
[问题驱动]
1．结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
(1)三个前期图的判断
①判断步骤
②判断结果：A为 前期，B为 前期，C为 前期。
(2)三个中期图的判断
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
①判断步骤
②判断结果：A为 中期，B为 中期，C为 中期。
(3)三个后期图的判断
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
①判断步骤
②判断结果：A为 后期，B为 后期，C为 后期。
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
2．结合减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型判断细胞分裂方式
(1)模型
(2)判断
[重难点拨]
1．每条染色体中DNA含量的变化
对上图曲线的解释：
曲线 A→B B→C C→D D→E
减数分裂
对应时期 间期 减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期 减数分裂
Ⅱ后期 减数分裂
Ⅱ末期
有丝分裂
对应时期 间期 前期和中期 后期 末期
2．同源染色体对数的曲线
3．细胞分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映染色体、核DNA或染色单体数量的变化。在直方图中，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，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如图所示：
有丝分裂
减数分裂
图注
续表
A．有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B．有丝分裂或减数分裂时，丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C．有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D．减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞
【典题·例析】
[例1] (2024·江苏高考，改编)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述正确的是( )
[解析] 在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，但此时形成的染色单体呈质丝状，且存在核膜，在普通光学显微镜下不可见，A错误； 纺锤体的作用是牵引染色体运动，而不是使丝状染色质螺旋化成染色体，染色质螺旋化是自身的变化，B错误；有丝分裂后期着丝粒分开，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，增加了配子基因组合的多样性，所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞，D正确。
[答案] D
[例2] (2024·贵州高考适应考)某哺乳动物细胞分裂过程中染色体数量变化的局部图如右。
下列叙述正确的是( )
A．ab段，可表示减数分裂Ⅰ中期或
有丝分裂中期
B．bc段，可表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量加倍
C．cd段，有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同
D．d点后，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体
[解析] 分析题图，bc段染色体数目加倍，则ab段可表示减数分裂Ⅱ前期、中期或有丝分裂前期、中期，A错误；题图为染色体数量变化，bc段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，但此时细胞核DNA含量不加倍，B错误；cd段染色体数目已完成加倍，可以表示有丝分裂后期或末期，此时染色体数目是体细胞的两倍，也可以表示减数分裂Ⅱ后期或末期，此时染色体数目和体细胞的一样，即cd段有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同，C正确；染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体发生在前期，而不会发生在d点(后期或末期)后，D错误。
[答案] C
【应用·体验】
1．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
解析：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，该细胞可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。故选D。
答案：D
2．下列三条曲线表示某生物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，在如图甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色体数目减半，其中“减半”的原因完全相同的一组是 ( )
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：①②下降的原因均是同源染色体分离后进入两个子细胞，③④下降均是由于着丝粒分裂。因此，①～④中染色体数目减半的原因完全相同的是①和②、③和④。故选A。
答案：A
3．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。请据图回答下列问题：
(1)图1中AB段形成的原因是____________，CD段形成的原因是_____________。
(2)图2中________细胞处于图1中的BC段，________细胞处于图1中的DE段。
(3)就图2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______________(填分裂时期)的________期，其产生的子细胞名称为______________________。
解析：(1)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段为分裂间期。图1中AB段形成的原因是细胞分裂间期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个核DNA分子，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2；乙细胞的细胞质不均等分裂，该细胞产生的子细胞是次级卵母细胞和(第一)极体。
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(第一)极体
科学视野——受精作用与双胞胎的形成
同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为2个一样的细胞，然后发育成为2个个体，因为2个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。这种相似不仅外形相似，而且血型、智力、甚至某些生理特征，对疾病的易感性等都很一致。我们常说的连体婴儿，实际上就是这种单卵双胎，只是由于当初受精卵分裂时的不完全造成了某些部位相连。正是因为如此同卵双胞胎绝大部分是同性，一般不出现一个是男孩一个是女孩的现象。
异卵双胞胎：妇女每月排卵1次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎。相貌方面生出来就像普通的兄弟姐妹。龙凤胎绝大部分是异卵双胞胎而不大可能是同卵双胞胎。
【素养评价】
1．下列说法中，正确的是 ( )
A．同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞染色体数目一般相同，染色体组成一般不同
B．一个卵细胞一般只能同一个精子结合形成受精卵，少数情况下也可以同2个精子结合发育形成双胞胎
C．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为5对
D．人的精子中有23条染色体，则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体，0、46、23条染色单体
解析：由于同一生物体在不同时刻产生精子或卵细胞的过程中，非同源染色体是随机组合的，所以染色体组成一般是不相同的；但染色体数目一般相同，都是体细胞的一半，A正确。一个卵细胞只能与一个精子结合形成受精卵，B错误。玉米体细胞中有10对同源染色体，经过减数分裂后，不含同源染色体，所以卵细胞中染色体数目为10条，不能表示为5对，C错误。人的精子中有23条染色体，为体细胞的一半，则人的神经细胞、初级卵母细胞、卵细胞中分别含有46、46、23条染色体，0、92、0条染色单体，D错误。
答案：A
2．一对夫妇基因型均是AaBb(两对基因独立遗传)，图1为其一种细胞分裂方式的DNA含量变化曲线图，图2为该夫妇产生一对双胞胎后代的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．基因A与a、基因B与b的分离，A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在图1中的D时期
B．胎儿甲基因型为AaBb的概率为1/4
C．若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错，则胎儿甲和乙均出现突变性状
D．该女士在此次生殖过程中，至少有2个卵原细胞进行减数分裂
解析：基因A与a、B与b的分离，A与B(或b)、a与b(或B)的随机组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即图1中D时期，A正确；一对夫妇基因型均是AaBb，所以后代中个体基因型为AaBb的概率为4/16＝1/4，B正确；若该女士在A时期某一DNA分子复制出现差错，但经减数分裂后卵细胞中不一定含有突变基因，所以胎儿甲和乙不一定出现突变性状，C错误；由于1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞，所以该女士在此次生殖过程中，至少有2个卵原细胞进行减数分裂，D正确。
答案：C
3．某妇女在一次生殖过程中生出一对双胞胎，如图所示；
(1)过程Y的细胞增殖方式是____________。
(2)同一个体中细胞减数分裂Ⅰ和有丝分裂相比较，两者前期染色体数目________(填“相同”或“不相同”)，两者中期核DNA分子数目________(填“相同”或“不相同”)。
(3)若甲、乙两人成年后分别与一对同卵双胞胎女性结婚，这两对夫妇各有一个男孩，而这两个男孩的性状相差很大，主要原因是____________________。
解析：(1)受精卵细胞的增殖方式是有丝分裂。(2)同一个体中细胞减数分裂Ⅰ和有丝分裂相比较，两者前期染色体数目相同，且都与体细胞相同；两者中期核DNA分子数目相同，且都是体细胞核DNA的2倍。(3)若甲、乙两人成年后分别与一对同卵双胞胎女性结婚，由于含有不同基因型的精子和卵细胞随机受精，所以后代的性状相差很大。
答案：(1)有丝分裂 (2)相同 相同
(3)含有不同基因型的精子和卵细胞随机受精
