课时分层作业(十五) 减数分裂和受精作用
(建议用时：30分钟；本套共11小题，共35分。第1～8小题，每小题2分；第9～10小题，每小题4分；第11小题11分。)
1．(2024·吉林、黑龙江适应性测试)如图是某二倍体动物细胞在分裂(不发生染色体变异)某一时刻的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A．该细胞进行的是有丝分裂
B．该细胞产生的子细胞是极体
C．该细胞不可能含有等位基因
D．该细胞与其子细胞染色体数目相同
2．有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( )
A B C D
3．如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变、互换的情况下，下列叙述正确的是( )
A．1与2互为等位基因，1与8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1～8
C．1与3在减数分裂Ⅱ后期发生分离
D．1分别与6、7组合都能形成重组型的配子
4．(2024·广东联考)某学习小组建立了果蝇减数分裂中染色体变化的模型，下列叙述错误的是( )
A．实验过程中可以模拟形成16种或更多种子细胞
B．因需要制作4对同源染色体，所以需要用4种颜色的橡皮泥
C．建立减数分裂中染色体变化的模型采用了物理模型构建法
D．模拟减数分裂的后期时，移向细胞同一极的橡皮泥颜色不一定相同
5．(2021·湖北卷)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
6．雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是( )
A．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
7．(2024·贵州适应性测试)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
8．(2024·潍坊期中)果蝇精原细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ab段自始至终都不存在姐妹染色单体
B．bc段是因为DNA复制使得染色体组数加倍
C．cd段细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
D．de段细胞一分为二使染色体和核DNA数目都减半
9．(不定项)(2024·山东德州一中月考)粗糙链孢霉的一个子囊母细胞(具有二倍体核，基因型为Aa)，通过细胞分裂形成8个孢子，它们在子囊中的排列顺序与减数分裂中期赤道板上染色单体的排列顺序完全一致(如图所示)。孢子形成过程中，下列说法正确的是( )
A．减数分裂过程中发生了染色体互换
B．细胞每次分裂前都要进行染色体的复制
C．有丝分裂过程中始终存在同源染色体
D．孢子形成的过程中发生了基因A与a的分离
10．(不定项)(2024·江苏南通一中检测)在观察小鼠配子形成时，研究人员采用了免疫荧光染色法使特定蛋白质带上荧光素，观察了细胞中物质的变化，得到了如图所示的结果。下列相关叙述正确的是( )
A．观察小鼠细胞减数分裂不同时期的特点最好选用雄性小鼠精巢中的细胞
B．若图ab段细胞中含四个染色体组，则此时姐妹染色单体上可存在等位基因
C．若纵坐标为细胞中核DNA含量，则位于cd段的细胞内可能无X染色体
D．若纵坐标为染色体和核DNA的比值，则ab段细胞可能正在发生基因重组
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
11．(11分)某动物的细胞分裂图像如图甲所示，细胞中每条染色体上DNA含量随细胞分裂时期的变化如图乙所示。回答下列相关问题：
(1)该动物为雌性，判断的依据是________________________________________
_____________________________________________________________________。
图甲中________细胞处于有丝分裂的分裂期(填序号)。
(2)若细胞②的基因型为Bb，该细胞发生减数分裂，正常情况下等位基因B和b发生分离的时期是__________________；若该细胞在四分体时期基因B和b发生了互换，则基因B和b发生分离的时期是___________________________。
(3)图甲细胞④对应图乙中______段。若图乙的纵坐标改为细胞中核DNA含量，则图甲细胞④对应图乙中______段。
(4)若细胞②的基因型为AaBbCc，该细胞可以产生______种卵细胞，该种生物的配子中染色体组合的多样性的生物学意义是_______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________。
1 / 5课时分层作业(十五)
1．D [细胞示意图中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数第二次分裂前期，A错误；该细胞产生的子细胞可能是精细胞或者卵细胞或者极体，B错误；该细胞没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，但可通过基因突变或互换产生等位基因，C错误；该细胞与其产生的子细胞中染色体数目都是3条，D正确。]
2．A [A项图示细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，表示减数分裂Ⅱ后期，A正确；B项图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离(即A和a、B和b的分离)，与题图不符，B错误；C项图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期应不均等分裂，与题图不符，C错误；D项图示细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂不可能产生，D错误。]
3．B [1与2为相同基因，1与3(或4)互为等位基因，与5、6、7、8互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8，B正确；1与3在减数分裂Ⅰ后期发生分离，C错误；1与6位于姐妹染色单体上，不会形成重组型的配子，D错误。]
4．B [果蝇有4对同源染色体，四分体时期可能发生互换，所以建立模型过程中可以模拟形成24＝16种或更多种子细胞，A正确；不同的颜色的染色体表示来自不同的亲本，由于受精卵中一半的染色体来自父方，一半的染色体来自母方，故不管模拟的细胞含几对同源染色体，均只需准备2种颜色的橡皮泥，B错误；建立减数分裂中染色体变化的模型属于物理模型，C正确；该模拟实验中，应该用两条形态、大小相同，但颜色不同的染色体代表同源染色体，减数分裂的后期，移向同一极的是一组非同源染色体，非同源染色体的来源可能相同，也可能不相同，即颜色可能相同，也可能不相同，D正确。]
5．A [多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。]
6．C [结合题意可知，雄性蝗虫体内只有一条X染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂Ⅱ后期可得到2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。]
7．C [分析题图可知，ab段染色体数目没有加倍，可表示减数分裂Ⅱ前期、中期或有丝分裂前期、中期，A错误；bc段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，但细胞核DNA含量不加倍，B错误；cd段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，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，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；d点后，细胞完成分裂，染色体解螺旋，成为染色质，D错误。]
8．D [由图可知，bc段染色体组数目加倍，染色体组由2个变为4个，因此细胞处于有丝分裂后期，原因是着丝粒的分裂，则ab段应包含有丝分裂间期和前期、中期，在有丝分裂前、中期，存在姐妹染色单体，A、B错误；cd段细胞含有4个染色体组，应为有丝分裂的后期，减数分裂Ⅱ后期染色体组是2个，不符合图像，因此cd段细胞不可能处于减数分裂Ⅱ后期，C错误；de段染色体组数目减半，原因是细胞一分为二，染色体和核DNA数目都减半，D正确。]
9．AD [如果减数分裂过程中没有发生染色体互换，则形成的8个孢子应该上面是4个黑色，下面是4个白色(或上面是4个白色，下面是4个黑色)，而图中依次是两个白色、两个黑色、两个白色、两个黑色，说明减数分裂过程中发生了染色体互换，A正确；减数分裂Ⅱ前不进行染色体的复制，B错误；从图中看出，减数分裂结束后形成的孢子不含同源染色体，因此孢子进行有丝分裂时也不含同源染色体，C错误；孢子形成的过程中会发生等位基因A和a的分离，D正确。]
10．AC [观察小鼠配子的形成最好选用小鼠的精巢细胞，卵巢中雌配子的形成数量少，不易观察，A正确；若图ab段细胞中含四个染色体组，则该细胞处于有丝分裂的后期，此时不存在姐妹染色单体，B错误；若纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值，则cd段细胞可能为次级精母细胞，其中可能无X染色体，C正确；若纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则ab段细胞处于减数分裂Ⅰ前的间期或有丝分裂前的间期，而基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，D错误。]
11．(除标注外，每空1分，共11分)(1)细胞⑤细胞质不均等分裂 ①③ (2)减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期(2分) (3)bc de (4)1 使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性(3分)
1 / 3第15讲 减数分裂和受精作用
1．阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2．说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 3．活动：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
考点1 减数分裂和受精作用的过程
一、减数分裂及相关概念
1．减数分裂概念
2．相关概念
(1)同源染色体
(2)联会和四分体
①联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。
②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。
a．姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。b．有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。
(3)染色体互换
①概念：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。
②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。
二、减数分裂的过程
1．哺乳动物精子的形成过程
2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形 变形 不变形
结果 1个精原细胞→4个精细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体
相同点 染色体的行为变化相同
三、配子中染色体组合多样性的原因
1．减数分裂Ⅰ前期：同源染色体上非姐妹染色单体的互换。
2．减数分裂Ⅰ后期：非同源染色体的自由组合。
四、受精作用
1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2．实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(人教版必修2 P27图2-7和正文)精子只提供________基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自________，细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。
提示：核 母方 母系
五、减数分裂与受精作用的意义
1．对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定具有重要作用，维持了生物遗传的稳定性。
2．子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
1．魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。 (√)
2．基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。 (×)
提示：基因的自由组合定律与非同源染色体自由组合有关。
3．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 (×)
提示：卵细胞中染色体不成对。
4．不良环境会影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。 (√)
5．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。 (×)
提示：基因重组发生在减数分裂过程中，不发生在受精作用过程中。
6．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质全部来自母方。 (×)
提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
1．减数分裂过程中相关结构或物质变化的数学模型分析(以精子形成为例)。
(1)甲为___________细胞；乙为___________细胞；丙、丁为___________细胞；戊为_________细胞。
(2)分析染色体数目变化及原因
①减数分裂Ⅰ末期：同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数分裂Ⅱ后期：___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)分析核DNA数目变化及原因
①减数分裂前的间期：________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)分析染色单体数目变化及原因
①减数分裂前的间期：_________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数分裂Ⅱ后期：___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)精原 初级精母 次级精母 精
(2)着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平
(3)DNA复制，核DNA数目加倍
(4)DNA复制，染色单体形成 着丝粒分裂，染色单体消失
2．配子多样性的成因分析
(1)自由组合(变异类型：_________)
据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有_______种组合结果，因此会形成_______种次级精(卵)母细胞，从而形成_______种配子。
(2)请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
1个精原细胞 _______种 _______种
1个雄性个体 _______种 最多_______种
1个卵原细胞 _______种 _______种
1个雌性个体 _______种 最多_______种
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：______________)
提示：(1)基因重组 4 4 4
(2)2n 2 2n 2n 2n 1 2n 2n
(3)基因重组
3．基因的分离定律、基因的自由组合定律所研究的基因分别是_____________________________________________________________________
_______________________，基因重组发生重组的基因是 ____________________
__________________________；基因遗传的两定律和基因重组都发生在______________________________________________过程中。
提示：同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因 减数分裂Ⅰ
减数分裂的过程
1．(链接人教版必修2 P18－19图2-2)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是( )
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B．乙中染色体组数是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍
D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
B [甲图像中无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，为减数分裂Ⅱ后期，A错误；乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体组数目的2倍，B正确；丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。]
2．(链接人教版必修2 P23概念检测T4)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
D [根据形成四分体可知，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。]
受精作用和配子染色体组合的多样性
3．(不定项)(链接人教版必修2 P23拓展应用T3变式)精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。受精时，精子和卵细胞相互识别后，精子的头部进入卵细胞，而尾部留在卵细胞外。据此分析，下列有关推断正确的是( )
A．线粒体被全部保留可为精子提供充足能量
B．受精时，精子和卵细胞的相互识别与糖被有关
C．精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的DNA
D．卵细胞为受精卵的早期发育提供营养物质
ABD [精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置，才能与卵细胞结合，这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自线粒体，因此全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，A正确；细胞膜上的糖被具有识别作用，受精时，精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖被有关，B正确；精子和卵细胞形成过程中，精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的核DNA，而受精卵细胞质中的DNA主要来自卵细胞，故卵细胞为受精卵提供的DNA数量大于精子，C错误；卵细胞体积较大有利于储存较多的营养物质，为受精卵的早期发育提供营养，D正确。]
4．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，在不考虑基因突变和染色体片段互换的情况下，下列相关叙述不正确的是( )
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
D [在不考虑基因突变和染色体片段互换的情况下，每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞，图中①④、②⑥、③⑦、⑤⑧可能分别来自同一个精原细胞，因此题述精细胞至少来自4个精原细胞，A、B正确，D错误；1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，图中8个精细胞的基因型各不相同，至少来自8个次级精母细胞，C正确。]
配子来源的判断方法
考点2 减数分裂和有丝分裂的比较
一、根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
1．
2．
3．
二、结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
三、减数分裂与有丝分裂相关数量的变化
1．每条染色体中DNA含量的变化
(1)若表示有丝分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示前期、中期，CE段表示后期、末期。
(2)若表示减数分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示减数分裂Ⅰ的前期到减数分裂Ⅱ的中期，CE段表示减数分裂Ⅱ的后期、末期。
2．染色单体的变化
3．同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
四、细胞分裂的柱形图辨析
1．减数分裂(以二倍体雄性动物为例)
2．有丝分裂
1．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 (×)
提示：二倍体生物细胞着丝粒分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，有丝分裂时存在同源染色体。
2．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但仅减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合，导致基因重组。 (√)
3．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞的前一时期细胞内染色体联会。 (×)
提示：二倍体生物细胞含有4个染色体组为有丝分裂后期，该细胞前一个时期是有丝分裂中期，不会发生染色体联会。
4．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数相同。 (×)
提示：二者染色体数目和核DNA分子数相同，染色体行为不同。
5．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，核DNA分子数相同。 (√)
小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。
(1)DNA含量1C、2C和4C的细胞分别是什么细胞？________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)Rictor基因对精子形成的作用__________________，判断的依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)DNA含量1C为精细胞或精子；DNA含量2C为染色体没有复制的精原细胞和次级精母细胞；DNA含量4C为初级精母细胞和进行有丝分裂的精原细胞的前、中、后、末期细胞 (2)促进减数分裂Ⅱ的进行 与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精细胞或精子数量减少
减数分裂与有丝分裂的比较
1．(2024·北京卷)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是( )
A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C．有丝分裂前的间期进行DNA复制
D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
B [减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂做准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。]
2．(2021·江苏卷)某有性生殖的生物个体的基因型为AaBb，A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是( )
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色体DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．若该生物是雄性，就一个精原细胞来说，有丝分裂都形成AaBb型的2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型的4个子细胞
C [生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，A错误。减数分裂只在减数分裂前的间期进行染色体DNA的复制，B错误。有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确。有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型的2个子细胞；因A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。]
结合细胞图和坐标图考查有丝分裂和减数分裂
3．(2024·长沙一中月考)下图甲是某雌性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)，下列说法正确的是( )
A．同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段
B．图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因，其中一个基因会遗传给后代
C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段，CD段细胞中Z染色体的数量可能为0或2
D．图乙细胞①对应GH段，细胞②无同源染色体，对应CD段
A [图甲中AB表示减数分裂Ⅰ，CD表示减数分裂Ⅱ，同源染色体上等位基因的分离一般发生在减数分裂Ⅰ过程中，因此同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段，A正确；图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因正常情况下属于相同基因，且图乙细胞③为极体，不参与受精，B错误；减数分裂中着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，雌性家鸡性染色体组成为ZW，由于在减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离，故CD段细胞减数分裂Ⅱ过程中可能细胞里有W染色体，没有Z染色体(数量为0)，或者减数分裂Ⅱ前、中期Z数量为1，减数分裂Ⅱ后期数量为2，C错误；图乙细胞①为有丝分裂中期，对应EF段，D错误。]
判断分裂图像的三个注意点
(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数分裂Ⅱ，如四倍体生物的减数分裂。
(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。
(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
考点3 (探究·实践)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
一、实验原理
1．蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。
2．在减数分裂过程中，细胞中的染色体的形态、位置和数目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。
二、实验材料选择
最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：
1．雄性个体产生精子数量远多于雌性个体产生卵细胞数量。
2．卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂Ⅱ。
三、实验步骤
低倍镜观察
高倍镜观察
绘图
1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中观察。
1．(链接人教版必修2 P24探究·实践)下列关于观察减数分裂装片实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞减数分裂装片观察减数分裂不同时期染色体的形态
B．用桃花的雄蕊制成的装片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，有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
D [蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可作为观察减数分裂的材料，A正确；桃花雄蕊产生的精子数远多于雌蕊产生的卵细胞数，故用桃花的雄蕊制成的装片比用桃花的雌蕊制成的装片更易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，有可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。]
2．(链接人教版必修2 P23拓展应用T1)如图是水稻花粉母细胞(2n)减数分裂不同时期的显微照片，初步判断：a至d为减数分裂Ⅰ，e和f为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A．该细胞减数分裂过程是a→b→c→d→e→f
B．从分裂间期至c过程中，染色体在逐渐螺旋化
C．处于图b、c、d的细胞均可称为初级精母细胞
D．细胞进入e后，由于着丝粒分裂，同源染色体对数依然为n
D [在减数分裂Ⅰ时同源染色体就已经分离，所以细胞进入e(减数分裂Ⅱ)后，细胞中没有同源染色体，同源染色体对数为0，D错误。]
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M－P－O－W B．M－P－W－O
C．P－M－O－W D．P－M－W－O
B [联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期，姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒与纺锤丝结合发生在减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ前期，同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。基因突变后应该先影响联会配对，即它们影响减数分裂的先后顺序是M－P－W－O。]
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
A [根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是精母细胞性染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。]
3．(不定项)(2024·江苏卷)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。下列相关叙述错误的有( )
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
ABC [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。]
4．(2024·浙江6月卷) 某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含 32P 的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( )
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
C [图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂，A错误；四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。]
课时分层作业(十五) 减数分裂和受精作用
1．(2024·吉林、黑龙江适应性测试)如图是某二倍体动物细胞在分裂(不发生染色体变异)某一时刻的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A．该细胞进行的是有丝分裂
B．该细胞产生的子细胞是极体
C．该细胞不可能含有等位基因
D．该细胞与其子细胞染色体数目相同
D [细胞示意图中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数第二次分裂前期，A错误；该细胞产生的子细胞可能是精细胞或者卵细胞或者极体，B错误；该细胞没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，但可通过基因突变或互换产生等位基因，C错误；该细胞与其产生的子细胞中染色体数目都是3条，D正确。]
2．有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( )
A B C D
A [A项图示细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，表示减数分裂Ⅱ后期，A正确；B项图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离(即A和a、B和b的分离)，与题图不符，B错误；C项图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期应不均等分裂，与题图不符，C错误；D项图示细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂不可能产生，D错误。]
3．如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变、互换的情况下，下列叙述正确的是( )
A．1与2互为等位基因，1与8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1～8
C．1与3在减数分裂Ⅱ后期发生分离
D．1分别与6、7组合都能形成重组型的配子
B [1与2为相同基因，1与3(或4)互为等位基因，与5、6、7、8互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8，B正确；1与3在减数分裂Ⅰ后期发生分离，C错误；1与6位于姐妹染色单体上，不会形成重组型的配子，D错误。]
4．(2024·广东联考)某学习小组建立了果蝇减数分裂中染色体变化的模型，下列叙述错误的是( )
A．实验过程中可以模拟形成16种或更多种子细胞
B．因需要制作4对同源染色体，所以需要用4种颜色的橡皮泥
C．建立减数分裂中染色体变化的模型采用了物理模型构建法
D．模拟减数分裂的后期时，移向细胞同一极的橡皮泥颜色不一定相同
B [果蝇有4对同源染色体，四分体时期可能发生互换，所以建立模型过程中可以模拟形成24＝16种或更多种子细胞，A正确；不同的颜色的染色体表示来自不同的亲本，由于受精卵中一半的染色体来自父方，一半的染色体来自母方，故不管模拟的细胞含几对同源染色体，均只需准备2种颜色的橡皮泥，B错误；建立减数分裂中染色体变化的模型属于物理模型，C正确；该模拟实验中，应该用两条形态、大小相同，但颜色不同的染色体代表同源染色体，减数分裂的后期，移向同一极的是一组非同源染色体，非同源染色体的来源可能相同，也可能不相同，即颜色可能相同，也可能不相同，D正确。]
5．(2021·湖北卷)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
A [多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。]
6．雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是( )
A．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
C [结合题意可知，雄性蝗虫体内只有一条X染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂Ⅱ后期可得到2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。]
7．(2024·贵州适应性测试)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
C [分析题图可知，ab段染色体数目没有加倍，可表示减数分裂Ⅱ前期、中期或有丝分裂前期、中期，A错误；bc段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，但细胞核DNA含量不加倍，B错误；cd段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，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，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；d点后，细胞完成分裂，染色体解螺旋，成为染色质，D错误。]
8．(2024·潍坊期中)果蝇精原细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ab段自始至终都不存在姐妹染色单体
B．bc段是因为DNA复制使得染色体组数加倍
C．cd段细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
D．de段细胞一分为二使染色体和核DNA数目都减半
D [由图可知，bc段染色体组数目加倍，染色体组由2个变为4个，因此细胞处于有丝分裂后期，原因是着丝粒的分裂，则ab段应包含有丝分裂间期和前期、中期，在有丝分裂前、中期，存在姐妹染色单体，A、B错误；cd段细胞含有4个染色体组，应为有丝分裂的后期，减数分裂Ⅱ后期染色体组是2个，不符合图像，因此cd段细胞不可能处于减数分裂Ⅱ后期，C错误；de段染色体组数目减半，原因是细胞一分为二，染色体和核DNA数目都减半，D正确。]
9．(不定项)(2024·山东德州一中月考)粗糙链孢霉的一个子囊母细胞(具有二倍体核，基因型为Aa)，通过细胞分裂形成8个孢子，它们在子囊中的排列顺序与减数分裂中期赤道板上染色单体的排列顺序完全一致(如图所示)。孢子形成过程中，下列说法正确的是( )
A．减数分裂过程中发生了染色体互换
B．细胞每次分裂前都要进行染色体的复制
C．有丝分裂过程中始终存在同源染色体
D．孢子形成的过程中发生了基因A与a的分离
AD [如果减数分裂过程中没有发生染色体互换，则形成的8个孢子应该上面是4个黑色，下面是4个白色(或上面是4个白色，下面是4个黑色)，而图中依次是两个白色、两个黑色、两个白色、两个黑色，说明减数分裂过程中发生了染色体互换，A正确；减数分裂Ⅱ前不进行染色体的复制，B错误；从图中看出，减数分裂结束后形成的孢子不含同源染色体，因此孢子进行有丝分裂时也不含同源染色体，C错误；孢子形成的过程中会发生等位基因A和a的分离，D正确。]
10．(不定项)(2024·江苏南通一中检测)在观察小鼠配子形成时，研究人员采用了免疫荧光染色法使特定蛋白质带上荧光素，观察了细胞中物质的变化，得到了如图所示的结果。下列相关叙述正确的是( )
A．观察小鼠细胞减数分裂不同时期的特点最好选用雄性小鼠精巢中的细胞
B．若图ab段细胞中含四个染色体组，则此时姐妹染色单体上可存在等位基因
C．若纵坐标为细胞中核DNA含量，则位于cd段的细胞内可能无X染色体
D．若纵坐标为染色体和核DNA的比值，则ab段细胞可能正在发生基因重组
AC [观察小鼠配子的形成最好选用小鼠的精巢细胞，卵巢中雌配子的形成数量少，不易观察，A正确；若图ab段细胞中含四个染色体组，则该细胞处于有丝分裂的后期，此时不存在姐妹染色单体，B错误；若纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值，则cd段细胞可能为次级精母细胞，其中可能无X染色体，C正确；若纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则ab段细胞处于减数分裂Ⅰ前的间期或有丝分裂前的间期，而基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，D错误。]
11．(11分)某动物的细胞分裂图像如图甲所示，细胞中每条染色体上DNA含量随细胞分裂时期的变化如图乙所示。回答下列相关问题：
(1)该动物为雌性，判断的依据是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
图甲中________细胞处于有丝分裂的分裂期(填序号)。
(2)若细胞②的基因型为Bb，该细胞发生减数分裂，正常情况下等位基因B和b发生分离的时期是__________________；若该细胞在四分体时期基因B和b发生了互换，则基因B和b发生分离的时期是______________________。
(3)图甲细胞④对应图乙中______段。若图乙的纵坐标改为细胞中核DNA含量，则图甲细胞④对应图乙中______段。
(4)若细胞②的基因型为AaBbCc，该细胞可以产生______种卵细胞，该种生物的配子中染色体组合的多样性的生物学意义是_______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] (除标注外，每空1分，共11分)(1)细胞⑤细胞质不均等分裂 ①③ (2)减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期(2分)
(3)bc de (4)1 使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性(3分)
(教师用书独具)
(2024·湖南永州模拟)在某二倍体哺乳动物的睾丸中有大量精原细胞，它们有些进行有丝分裂，有些进行减数分裂，某同学通过显微观察对睾丸中的细胞进行了分类，如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
细胞类型 甲 乙 丙 丁
同源染色体 ＋ － ＋ －
姐妹染色单体 ＋ ＋ － －
注：“＋”表示有，“－”表示没有。
A．甲细胞可能进行的是有丝分裂或减数分裂
B．乙细胞中的染色体数目只有体细胞的一半
C．丙细胞的每条染色体上只有一个DNA分子
D．丁细胞可能处于有丝分裂或减数分裂Ⅱ的后期
D [有丝分裂的G2期、前期和中期，减数分裂Ⅰ前的间期G2期和减数分裂Ⅰ过程均有同源染色体和姐妹染色单体，A正确；乙细胞没有同源染色体，但具有姐妹染色单体，则乙细胞表示减数分裂Ⅱ前期和中期，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，故减数分裂Ⅱ的前期和中期染色体数目是体细胞的一半，B正确；丙细胞具有同源染色体但没有姐妹染色单体，则每条染色体上只有一个DNA分子，C正确；有丝分裂的细胞具有同源染色体，丁细胞没有同源染色体和姐妹染色单体，则丁细胞是减数分裂Ⅱ后期和末期，D错误。]
16 / 26第15讲 减数分裂和受精作用
1．阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2．说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 3．活动：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
考点1 减数分裂和受精作用的过程
一、减数分裂及相关概念
1．减数分裂概念
2．相关概念
(1)同源染色体
(2)联会和四分体
①联会：在减数分裂过程中，同源染色体____________的现象叫作联会。
②四分体：联会后的每对同源染色体含有________条染色单体，叫作四分体。
a．姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。b．有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。
(3)染色体互换
①概念：减数分裂Ⅰ前期，________________________________之间互换片段的现象。
②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。
二、减数分裂的过程
1．哺乳动物精子的形成过程
2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 ________ ________
细胞质分裂 ____________ 卵母细胞______________；第一极体均等分裂
是否变形 ________ 不变形
结果 1个精原细胞→______个精细胞→______个精子 1个卵原细胞→______个卵细胞和______个极体
相同点 染色体的行为变化相同
三、配子中染色体组合多样性的原因
1．减数分裂Ⅰ前期：________________________________。
2．减数分裂Ⅰ后期：____________________________。
四、受精作用
1．概念：__________和________相互识别、融合成为__________的过程。
2．实质：精子的__________与卵细胞的______________融合，使彼此的__________会合在一起。
3．结果：受精卵中的__________数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自________________，另一半来自________________。
(人教版必修2 P27图2-7和正文)精子只提供________基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自________，细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。
五、减数分裂与受精作用的意义
1．对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中______________的恒定具有重要作用，维持了生物遗传的稳定性。
2．子代呈现多样性，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。
1．魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。 ( )
2．基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。 ( )
3．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 ( )
4．不良环境会影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。 ( )
5．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。 ( )
6．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质全部来自母方。 ( )
1．减数分裂过程中相关结构或物质变化的数学模型分析(以精子形成为例)。
(1)甲为 细胞；乙为 细胞；丙、丁为 细胞；戊为 细胞。
(2)分析染色体数目变化及原因
①减数分裂Ⅰ末期：同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数分裂Ⅱ后期：
。
③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)分析核DNA数目变化及原因
①减数分裂前的间期：
。
②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)分析染色单体数目变化及原因
①减数分裂前的间期：
。
②减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数分裂Ⅱ后期：
。
2．配子多样性的成因分析
(1)自由组合(变异类型： )
据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有 种组合结果，因此会形成 种次级精(卵)母细胞，从而形成 种配子。
(2)请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
1个精原细胞 种 种
1个雄性个体 种 最多 种
1个卵原细胞 种 种
1个雌性个体 种 最多 种
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型： )
3．基因的分离定律、基因的自由组合定律所研究的基因分别是
，基因重组发生重组的基因是 ；基因遗传的两定律和基因重组都发生在 过程中。
减数分裂的过程
1．(链接人教版必修2 P18－19图2-2)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是( )
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B．乙中染色体组数是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍
D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
2．(链接人教版必修2 P23概念检测T4)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
受精作用和配子染色体组合的多样性
3．(不定项)(链接人教版必修2 P23拓展应用T3变式)精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。受精时，精子和卵细胞相互识别后，
精子的头部进入卵细胞，而尾部留在卵细胞外。据此分析，下列有关推断正确的是( )
A．线粒体被全部保留可为精子提供充足能量
B．受精时，精子和卵细胞的相互识别与糖被有关
C．精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的DNA
D．卵细胞为受精卵的早期发育提供营养物质
4．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，在不考虑基因突变和染色体片段互换的情况下，下列相关叙述不正确的是 ( )
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
配子来源的判断方法
考点2 减数分裂和有丝分裂的比较
一、根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
1．
2．
3．
二、结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
三、减数分裂与有丝分裂相关数量的变化
1．每条染色体中DNA含量的变化
(1)若表示有丝分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示____________，CE段表示____________。
(2)若表示减数分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示减数分裂Ⅰ的________到减数分裂Ⅱ的中期，CE段表示减数分裂Ⅱ的____________。
2．染色单体的变化
3．同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
四、细胞分裂的柱形图辨析
1．减数分裂(以二倍体雄性动物为例)
2．有丝分裂
1．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 ( )
2．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但仅减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合，导致基因重组。 ( )
3．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞的前一时期细胞内染色体联会。 ( )
4．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数相同。 ( )
5．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，核DNA分子数相同。 ( )
小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。
(1)DNA含量1C、2C和4C的细胞分别是什么细胞？
。
(2)Rictor基因对精子形成的作用是 ，判断的依据是
。
减数分裂与有丝分裂的比较
1．(2024·北京卷)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是( )
A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C．有丝分裂前的间期进行DNA复制
D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
2．(2021·江苏卷)某有性生殖的生物个体的基因型为AaBb，A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是( )
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色体DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．若该生物是雄性，就一个精原细胞来说，有丝分裂都形成AaBb型的2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型的4个子细胞
结合细胞图和坐标图考查有丝分裂和减数分裂
3．(2024·长沙一中月考)下图甲是某雌性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)，下列说法正确的是( )
A．同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段
B．图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因，其中一个基因会遗传给后代
C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段，CD段细胞中Z染色体的数量可能为0或2
D．图乙细胞①对应GH段，细胞②无同源染色体，对应CD段
判断分裂图像的三个注意点
(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数分裂Ⅱ，如四倍体生物的减数分裂。
(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。
(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
考点3 (探究·实践)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
一、实验原理
1．蝗虫的________细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。
2．在减数分裂过程中，细胞中的染色体的____________、位置和________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。
二、实验材料选择
最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：
1．雄性个体产生精子数量__________雌性个体产生卵细胞数量。
2．卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是____________细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂______。
三、实验步骤
1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中观察。
1．(链接人教版必修2 P24探究·实践)下列关于观察减数分裂装片实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞减数分裂装片观察减数分裂不同时期染色体的形态
B．用桃花的雄蕊制成的装片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，有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
2．(链接人教版必修2 P23拓展应用T1)如图是水稻花粉母细胞(2n)减数分裂不同时期的显微照片，初步判断：a至d为减数分裂Ⅰ，e和f为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是( )
A．该细胞减数分裂过程是a→b→c→d→e→f
B．从分裂间期至c过程中，染色体在逐渐螺旋化
C．处于图b、c、d的细胞均可称为初级精母细胞
D．细胞进入e后，由于着丝粒分裂，同源染色体对数依然为n
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M－P－O－W
B．M－P－W－O
C．P－M－O－W
D．P－M－W－O
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
3．(不定项)(2024·江苏卷)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。下列相关叙述错误的有( )
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
4．(2024·浙江6月卷) 某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含 32P 的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是( )
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
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