第2课时 受精作用
聚焦·学案一 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
[基本知能]
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,精细胞变形成为精子,此过程中,细胞中染色体的 都在不断地发生变化。可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验流程
3.实验注意事项及相关问题分析
(1)细胞是立体的,因此同一时期的细胞因观察角度不同,分裂形态会有所不同,要注意识别。
(2)减数分裂是一个连续的过程,观察的细胞处于不同时期,观察时应重点关注典型的分裂形态。
(3)实验成功的关键是掌握显微镜下区别两次分裂时期细胞的方法:减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的图像的主要区别是有无同源染色体。
(4)一般来说,选择观察减数分裂的材料时,要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
[探究问题]
(1)为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料
(2)实验中为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料
(3)装片中细胞已死亡,如何观察蝗虫精母细胞的减数分裂过程
(4)如何辨别减数分裂Ⅱ与有丝分裂的分裂图像
[迁移训练]
1.下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法,错误的是 ( )
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到处于减数分裂Ⅰ后期的同源染色体分开的细胞
D.视野中能观察到处于减数分裂Ⅰ时期的同源染色体联会的细胞
2.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述,错误的是 ( )
A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的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,有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
3.(教材P24显微照片发掘训练)某同学观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片后拍摄了以下数码照片,图中所示细胞处于减数分裂Ⅱ中期的是 ( )
聚焦·学案二 受精作用
[学案设计]
(一)建立减数分裂中染色体变化的模型方法步骤
项目 操作
准备 (1)材料用具:较大的白纸,铅笔或彩笔,适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)
(2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体,两条短的染色体为另一对同源染色体,两种颜色分别代表来自父方和母方
(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (4)把做好的染色体放在画好的细胞内,让长度相同、 的两条染色体配对,使着丝粒靠近,将两对染色体横向分别排列在 两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒,使两种颜色的染色体分离,分别移向细胞的两极
(5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓,并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中
(6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的 处,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 分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后,在两极有染色体的部分画出细胞轮廓,代表新细胞生成
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 将两对染色体横向排列在细胞中央的赤道板处,这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体,重复步骤(4)~(5),比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的 间的互换,重复步骤(4)~(6),比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异
(二)深化理解配子中染色体组合的多样性的原因
|探|究|学|习|
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,分析回答下列问题:
(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。
|认|知|生|成|
1.配子中染色体组合多样性的原因
(1)非同源染色体自由组合增加了配子多样性
①形成原因解读
图示 解读
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离,非同源染色体
②形成过程图析
图示分析:
①E和F、G和H的染色体组成完全相同,分别来自次级精母细胞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)四分体时期非姐妹染色单体发生互换增加了配子多样性
①形成原因解读
图示 解读
减数分裂Ⅰ前期 四分体中 之间,可能发生片段互换
②形成过程图析
图示
解读 ①E和F、G和H的染色体组成大同小异,分别来自次级精母细胞C、D; ②E、F与H、G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)
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
(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。
3.减数分裂异常情况分析
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离),而减数分裂Ⅱ正常,则所形成的次级精母细胞异常,进而使产生的配子全部异常,如图所示(仅列举一种情况):
(2)如果减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极),则所产生的配子一半正常,一半异常,如图所示(仅列举一种情况):
[典例] 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
尝试解答:选
[方法规律]
根据染色体组成判断配子来源的方法(以精细胞为例)
(三)分析受精作用的过程、结果和意义
1.概念:卵细胞与精子相互 、 成为受精卵的过程。
2.过程和结果
图示 图示解读
过程 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,以阻止其他精子进入
精子的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
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)
3.减数分裂和受精作用的意义
(1)减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,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 。这种多样性有利于生物 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)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。因此,减数分裂和受精作用对于生物的 ,都是十分重要的。
微点拨:可以说受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,但不能说受精卵的遗传物质(或DNA)一半来自精子,一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
[迁移训练]
1.判断下列叙述的正误
(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)受精时精子全部进入卵细胞内。 ( )
(4)受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。 ( )
(5)一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵。 ( )
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.让颜色不同、长度相同的两条染色体配对
D.模拟非同源染色体自由组合时,至少需要四对染色体
3.从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,错误的是 ( )
A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B.减数分裂过程中,同源染色体的姐妹染色单体间片段的互换是形成配子多样性的原因之一
C.受精时,雌雄配子的随机结合是导致合子多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性
4.下列有关细胞分裂和受精作用的叙述,错误的是 ( )
A.人类的次级精母细胞中可能含有0或1或2条Y染色体
B.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
C.同一个体的细胞,有丝分裂与减数分裂Ⅰ过程中染色体的行为相同
D.观察果蝇精母细胞减数分裂的装片,可观察到染色体形态不同但数目相同的细胞
5.从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图,图中染色体的黑色和白色分别代表染色体来自父方和来自母方。如果不考虑染色体片段互换,
下列关于这两个精细胞的来源的猜测,错误的是 ( )
A.可能来自一个精原细胞
B.可能来自一个初级精母细胞
C.可能来自两个初级精母细胞
D.可能来自一个次级精母细胞
聚焦·学案三 减数分裂与有丝分裂过程比较
[学案设计]
(一)减数分裂与有丝分裂的辨析
|探|究|学|习|
科学家研究揭示了人体内保证细胞分裂得到正确染色体个数的“安全检查”机制。这项成果可能推动研发更有效的抗癌药物。染色体分离的过程由一种被称为纺锤体检验点(SAC)的系统控制,以确保子细胞获得正确数目的染色体。该检验点是确保在有丝分裂过程中,姐妹染色单体的着丝粒未与纺锤丝正确连接前不分离的主要监督系统。SAC蛋白是该机制的重要蛋白质,APC是后期促进因子,有丝分裂中该检验机制如下图所示:
(1)与有丝分裂相比,减数分裂中染色体特有的行为主要有哪些
(2)图A中①是什么结构 图A细胞处于有丝分裂的什么时期 解释减数分裂中是否存在上述机制。
(3)据图分析,②表示的是染色体的哪部分结构 启动细胞从图D所示的时期向下一时期的转化,SAC蛋白等发生哪些变化
(4)此机制出现异常,经常会导致子细胞中染色体数目改变,请结合已有知识解释本检验机制对有丝分裂正常进行的意义。
|认|知|生|成|
减数分裂与有丝分裂图像的区别
(以某哺乳动物细胞为例)
1.三个前期图的判断
细胞图像 特点:染色体散乱排列在细胞中
判断步骤
2.三个中期图的判断
细胞图像 特点:染色体排列在细胞中央
判断步骤
3.三个后期图的判断
细胞图像 特点:染色体移向细胞两极,细胞膜开始凹陷
判断步骤
[例1] 如图是某动物细胞分裂的一组图像,下列叙述正确的是 ( )
A.图①③表示有丝分裂,图②④表示减数分裂
B.具有同源染色体的细胞有图①②③④
C.图②③表示将发生同源染色体的分离
D.细胞中含有8条染色单体的是图①②③
尝试解答:选
[思维建模]
“三看法”判断细胞分裂的方式及时期
(二)建模分析减数分裂与有丝分裂过程中的相关数量变化
1.每条染色体上DNA含量的变化
曲线解读:
A→B B→C C→D D→E
减数分裂 前的间期 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 前的间期 有丝分裂前期和中期 有丝分裂 后期 有丝分裂 末期
2.同源染色体对数的曲线
3.有丝分裂和减数分裂相关柱形图的比较
有丝 分裂
减数 分裂
图注
4.减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA的数量变化(以二倍体为例)
(1)模型
(2)判断
[例2] 如图表示一个细胞进行分裂的过程中,细胞核内染色体数目以及染色体上DNA分子数目的变化情况(设一个正常体细胞中的染色体数目为2n)。下列叙述错误的是 ( )
A.实线和虚线分别表示染色体数目和染色体上DNA分子数目的变化
B.两条曲线重叠的各段,每条染色体都含有一个DNA分子
C.在MN段,每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA
D.在IJ段,可发生同源染色体的互换,同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
尝试解答:选
[迁移训练]
1.如图甲、乙分别表示某种生物细胞分裂过程中某一时期的模式图,图丙表示分裂过程中不同时期每条染色体上的DNA分子数目的变化,图丁表示分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。据图分析,下列叙述错误的是 ( )
A.若图甲为减数分裂Ⅱ中期的细胞,则该生物体细胞共有8条染色体
B.图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体,4个染色体组
C.图甲所示细胞处于图丙中BC段,此阶段的细胞中无同源染色体
D.图甲和图乙分别对应图丁中b和a
2.下图甲表示某生物(2n=8)细胞分裂过程中的一条染色体(质)的变化过程,图乙表示该生物细胞分裂时有关物质或结构数量的相关曲线。下列叙述不正确的是 ( )
A.a时可能没有同源染色体
B.图甲可表示一次细胞分裂过程中完整的染色体形态变化
C.若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=4
D.若图乙表示每条染色体的DNA数量变化,则图乙ab段可表示图甲③过程
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.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2n多,可能的原因是
。
2.受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞, (填“可以”或“不可以”)代表父、母双方各为后代提供一半的遗传物质,原因是 。
3.正常情况下,哺乳动物在受精时,为什么只有一个而不是多个精子和一个卵细胞结合 在结合时是否整个精子都进入卵细胞
三、综合检测反馈
1.如图为某植物(染色体数目为2n)减数分裂形成精子的部分显微照片。下列不正确是 ( )
A.图中减数分裂的顺序为③→①→④→②
B.图①③所示细胞中含有同源染色体
C.图③所示细胞分裂将产生2个次级精母细胞
D.图③④形成的子细胞内染色体数相同
2.下列关于减数分裂和受精作用的描述,正确的是 ( )
①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②同源染色体是由一条染色体经过复制而来的两条染色体组成 ③染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ ④非同源染色体的自由组合不是配子种类多样性的唯一原因 ⑤减数分裂的结果是染色体数目减半,核DNA数目不变 ⑥受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子
A.②③⑤ B.①④⑥
C.②⑤⑥ D.①③④
3.甲、乙分别表示蝗虫细胞分裂过程中某一时期的模式图(仅示部分染色体),丙表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线,丁表示减数分裂过程中不同时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.图甲所示图中有0条姐妹染色单体;图乙所示图中有4条染色体,8个核DNA分子
B.图乙细胞处于图丁的Ⅱ时期
C.若图丙表示有丝分裂,完成de段变化的细胞分裂时期是后期;若图丙表示减数分裂,则de段发生同源染色体的分离
D.图丁中,Ⅱ时期可能发生同源染色体片段互换的现象
4.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。下图为某高等动物同一器官内细胞分裂图像及细胞内同源染色体对数的变化曲线。下列说法正确的是 ( )
A.图1的甲细胞与图2中AB段对应,BC段数目变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
B.图1中丙细胞对应图2的GH段,GH段数目变化的原因是同源染色体分离,并进入两个子细胞中
C.若该动物雌雄交配后产下的多个子代之间性状差异很大,变异主要发生在图2的FG段,可能与图1中的甲细胞所处时期的变化有关
D.曲线HI段不会出现染色体数目加倍到与体细胞中染色体数目相同的时期
第2课时 受精作用
聚焦·学案一
[基本知能]
1.形态、位置和数目
2.初级精母 次级精母 形态、位置和数目 观察结果
[探究问题]
(1)提示:一般来说,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的数量。此外,雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ,排出的卵子先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ的中期,只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ,因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。
(2)提示:蝗虫精母细胞染色体数目较少,染色体较大,易于观察。
(3)提示:同一生物的细胞,所含遗传物质相同,增殖过程相同,同一时刻不同细胞可能处于细胞分裂的不同阶段。因此,可以通过观察多个精母细胞的减数分裂,推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
(4)提示:以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数分裂Ⅱ的细胞没有同源染色体,进行有丝分裂的细胞有同源染色体。
[迁移训练]
1.选B 赤道板不是真实存在的结构,在显微镜下观察不到,B错误。
2.选D 蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都可以进行减数分裂,均可作为观察减数分裂的材料,A正确;花药中花粉数量远多于雌蕊中的卵细胞数量,所以用雄蕊制成的装片更易观察到减数分裂现象,B正确;联会发生在减数分裂Ⅰ的前期,所以能观察到减数分裂现象的装片,有可能观察到同源染色体的联会现象,C正确;洋葱根尖细胞能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,不能观察到同源染色体的联会现象,D错误。
3.选B 图A染色体开始缩短变粗,散乱地分布在细胞中,并开始出现联会现象,说明该细胞处于减数分裂Ⅰ前期,A错误;图B中同源染色体排列在赤道板两侧,是减数分裂Ⅱ中期,B正确;配对的同源染色体分离,并向细胞两极移动,说明细胞处于减数分裂Ⅰ后期,C错误;图中已产生四个细胞核,处于减数分裂Ⅱ末期,D错误。
聚焦·学案二
[学案设计]
(一)颜色不同 细胞中央的赤道板 赤道板 着丝粒 非姐妹染色单体
(二)探究学习:(1)2 Ab和aB 2 AB和ab 4 (2)2n
认知生成:1.(1)①自由组合 (2)①非姐妹染色单体
[典例] 选D 由于该生物精原细胞中含有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种互补的配子(共4个),所以题图所示8种不同的精细胞至少来自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,正常情况下,两者不可能来自同一个精原细胞,D错误。
(三)1.识别 融合 2.头部 尾部 细胞膜 细胞核 细胞核 染色体 染色体 染色体 3.(1)遗传物质 多样性 适应 自然选择 (2)染色体数目 遗传和变异
[迁移训练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.选D 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,一种表示来自父方,一种表示来自母方,故应让长度相同、颜色不同的两条染色体配对,A、C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;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错误。
3.选B 减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合以及同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换都是形成配子多样性的原因,A正确,B错误;受精时,雌雄配子的随机结合,导致受精卵中出现多种基因型,C正确;减数分裂(染色体数目减半)和受精作用(染色体数目恢复到与该物种的体细胞一致)维持了生物前后代染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性,D正确。
4.选C 男性的性染色体是XY,在减数分裂Ⅰ完成之后,X和Y便分别进入不同的次级精母细胞中,因此次级精母细胞中的Y染色体可能是0或1条,当进行到减数分裂Ⅱ后期时,由于姐妹染色单体分离,会形成2条Y染色体,A正确;在受精过程中,精子和卵细胞结合的随机性是同一双亲的后代呈现多样性的原因之一,B正确;减数分裂Ⅰ前期有同源染色体配对现象,有丝分裂无此现象,故同一个体的细胞,有丝分裂与减数分裂Ⅰ过程中染色体的行为不相同,C错误;减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体形态不同,但染色体数目相同,D正确。
5.选D 如果将两个精细胞中的染色体组合起来分析,正好是三对同源染色体,染色体复制后进入减数分裂Ⅰ,形成初级精母细胞,所以可能来自一个精原细胞,也可能来自一个初级精母细胞,A、B正确;两个精细胞的染色体组成不同,可能来自一个初级精母细胞,也可能来自两个初级精母细胞,C正确;一个次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,如果不考虑染色体片段互换,产生的两个精细胞染色体组成应完全相同,所以图示的两个精细胞,不可能来自一个次级精母细胞,D错误。
聚焦·学案三
[学案设计]
(一)(1)提示:同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、四分体中非姐妹染色单体互换。
(2)提示:中心体;有丝分裂前期;减数分裂中也存在该机制,因为减数分裂Ⅱ中存在姐妹染色单体的分离。
(3)提示:着丝粒;一开始SAC蛋白位于②上,②与纺锤丝连接并排列在赤道板上, SAC蛋白会很快失活并脱离②,当所有的SAC蛋白都脱离后,APC被激活,启动细胞从图D所示的时期向下一时期的转化。
(4)提示:能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上,才能激活APC,细胞进入后期,保证复制的染色体都能平均分配到子细胞,维持子代细胞遗传性状的稳定性。
[例1] 选A 分析图示,图①③分别表示有丝分裂的后期和中期,图②④分别表示减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期,A正确;有丝分裂和减数分裂Ⅰ过程中含有同源染色体,所以具有同源染色体的细胞有图①②③,B错误;图③为有丝分裂中期,不能发生同源染色体的分离,C错误;图①④细胞中着丝粒已经分裂,不含染色单体,图②③中含有8条染色单体,D错误。
(二)[例2] 选A 由于间期核DNA复制加倍,图中实线表示细胞核内染色体上DNA分子数目的变化,虚线表示染色体数目的变化,A错误;两条曲线重叠的各段,染色体数与核DNA分子数相等,即每条染色体都含有一个DNA分子,B正确;MN段表示减数分裂Ⅱ的后期,每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA,C正确;IJ段是减数分裂Ⅰ,在四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,在后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,D正确。
[迁移训练]
1.选C 图甲若为减数分裂Ⅱ中期细胞,其中的染色体数目是该生物体细胞中染色体数目的一半,则该生物体细胞共有8条染色体,A正确。图乙表示有丝分裂后期,细胞中着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,其中不含姐妹染色单体,含有4个染色体组,B正确。图甲细胞中含有同源染色体,且染色体排列在赤道板上,为有丝分裂中期,处于图丙中BC段,C错误。图甲表示有丝分裂中期,对应图丁中的b;图乙表示有丝分裂后期,则对应图丁中的a,此时染色体数目暂时加倍,D正确。
2.选B 若图乙表示染色体数目变化曲线图,a时期可表示减数分裂Ⅱ,此时没有同源染色体,A正确;图甲不能表示一次细胞分裂过程中完整的染色体形态变化,因为在完整过程中,最终染色体还会解螺旋形成染色质,B错误;若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,减数分裂过程中染色体数目的变化为2n→n→2n→n,则n=4,C正确;若图乙表示每条染色体的DNA数量变化,则ab段形成的原因是着丝粒分裂,可对应图甲③过程,D正确。
随堂小结
二、融通科学思维
1.四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换
2.不可以 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方
3.提示:①在受精时,一个精子进入卵细胞后,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,从而阻止其他精子进入。②在结合时通常是精子的头部进入卵细胞,而尾部留在外面。
三、综合检测反馈
1.选B 据图分析,①细胞处于减数分裂Ⅱ中期(能观察到两个细胞,且染色体排列在赤道板上),②细胞处于减数分裂Ⅱ末期(能观察到4个细胞),③细胞处于减数分裂Ⅰ后期(同源染色体分离),④细胞处于减数分裂Ⅱ后期(观察到2个细胞,着丝粒断裂,姐妹染色单体分离形成染色体,分别移向细胞的两极),故图中减数分裂的顺序为③→①→④→②,A正确;图①是减数分裂Ⅱ中期,细胞中没有同源染色体,B错误;图③细胞处于形成精子的减数分裂Ⅰ后期,细胞名称是初级精母细胞,其分裂产生的细胞为2个次级精母细胞,C正确;图③④形成的子细胞内染色体数相同,都是体细胞染色体数目的一半,D正确。
2.选D 减数分裂包括两次连续的细胞分裂(减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ),①正确;一条染色体经过复制后形成两条姐妹染色单体,而非同源染色体,②错误;减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,末期细胞一分为二导致染色体数目减半,③正确;在减数分裂过程中,四分体内的非姐妹染色单体的互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合都会增加配子的多样性,所以非同源染色体的自由组合不是配子种类多样性的唯一原因,④正确;减数分裂的结果是染色体数目较体细胞减半,核DNA数目较体细胞也减半,⑤错误;由于受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞,因此受精卵中的核遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞,⑥错误。
3.选C 图甲所示细胞染色体的着丝粒分裂,图中有0条姐妹染色单体;图乙所示图中有4个着丝粒且有染色单体,故有4条染色体,8个DNA分子,A正确。图乙细胞中正在发生同源染色体的分离,是减数分裂Ⅰ后期;图丁的Ⅱ时期出现了染色单体,且DNA加倍,可代表减数分裂Ⅰ的全过程,B正确。图丙是一条染色体上的DNA含量变化曲线,间期染色体复制后加倍,着丝粒分裂后减半,因此若图丙表示有丝分裂,完成de段变化的细胞分裂时期是后期;若图丙表示减数分裂,则de段也发生着丝粒分裂,进行减数分裂Ⅱ,C错误。图丁中,Ⅱ 时期出现了染色单体,且DNA加倍,代表减数分裂Ⅰ的全过程,在减数分裂Ⅰ前期可能发生同源染色体互换现象,D正确。
4.选A 分析题图可知,图1的甲细胞处于有丝分裂中期,图2中AB段对应有丝分裂前的间期,及有丝分裂前期、中期,BC段(后期)经过着丝粒分裂后染色体数目增加,则同源染色体对数增加,则图1的甲细胞与图2中AB段对应,BC段数目变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,A正确;图1中丙细胞含有0对同源染色体,对应图2中的HI段,GH段数目变化的原因是同源染色体分离,并进入两个子细胞中,B错误;若该动物雌雄交配后产下多个子代,各子代之间及子代与亲本间性状差异很大,变异主要发生在减数分裂Ⅰ,对应图2的FG段,可能与图1中的乙细胞所处减数分裂Ⅰ后期有关,此时等位基因彼此分离,非等位基因自由组合,而甲细胞处于有丝分裂中期,C错误;曲线HI段处于减数分裂Ⅱ,该阶段的减数分裂Ⅱ后期,细胞中会发生着丝粒分裂、染色体数目暂时加倍到与体细胞中染色体数目相同的状态,D错误。
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第2课时
受精作用
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案一 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
聚焦·学案二 受精作用
随堂小结——即时回顾与评价
聚焦·学案三 减数分裂与有丝分裂过程比较
5
课时跟踪检测
NO.1
聚焦 学案一 观察蝗虫精母
细胞减数分裂装片
基本知能
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，精细胞变形成为精子，此过程中，细胞中染色体的_________________都在不断地发生变化。可据此识别减数分裂的各个时期。
形态、位置和数目
2.实验流程
3.实验注意事项及相关问题分析
(1)细胞是立体的，因此同一时期的细胞因观察角度不同，分裂形态会有所不同，要注意识别。
(2)减数分裂是一个连续的过程，观察的细胞处于不同时期，观察时应重点关注典型的分裂形态。
(3)实验成功的关键是掌握显微镜下区别两次分裂时期细胞的方法：减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的图像的主要区别是有无同源染色体。
(4)一般来说，选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
探究问题
(1)为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料
提示：一般来说，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的数量。此外，雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ，排出的卵子先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ的中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。
(2)实验中为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料
提示：蝗虫精母细胞染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
(3)装片中细胞已死亡，如何观察蝗虫精母细胞的减数分裂过程
提示：同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞分裂的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
(4)如何辨别减数分裂Ⅱ与有丝分裂的分裂图像
提示：以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数分裂Ⅱ的细胞没有同源染色体，进行有丝分裂的细胞有同源染色体。
迁移训练
1.下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法，错误的是 ( )
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到处于减数分裂Ⅰ后期的同源染色体分开的细胞
D.视野中能观察到处于减数分裂Ⅰ时期的同源染色体联会的细胞
解析：赤道板不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到，B错误。
√
2.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述，错误的是 ( )
A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的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，有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：蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都可以进行减数分裂，均可作为观察减数分裂的材料，A正确；花药中花粉数量远多于雌蕊中的卵细胞数量，所以用雄蕊制成的装片更易观察到减数分裂现象，B正确；联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，所以能观察到减数分裂现象的装片，有可能观察到同源染色体的联会现象，C正确；洋葱根尖细胞能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不能观察到同源染色体的联会现象，D错误。
3.(教材P24显微照片发掘训练)某同学观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片后拍摄了以下数码照片，图中所示细胞处于减数分裂Ⅱ中期的是 ( )
√
解析：图A染色体开始缩短变粗，散乱地分布在细胞中，并开始出现联会现象，说明该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，A错误；图B中同源染色体排列在赤道板两侧，是减数分裂Ⅱ中期，B正确；配对的同源染色体分离，并向细胞两极移动，说明细胞处于减数分裂Ⅰ后期，C错误；图中已产生四个细胞核，处于减数分裂Ⅱ末期，D错误。
NO.2
聚焦 学案二 受精作用
学案设计
(一)建立减数分裂中染色体变化的模型方法步骤
项目 操作
准备 (1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)
(2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方
(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构
续表
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、__________的两条染色体配对，使着丝粒靠近，将两对染色体横向分别排列在__________________两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极
(5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中
颜色不同
细胞中央的赤道板
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的________处，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________分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成
续表
赤道板
着丝粒
续表
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 将两对染色体横向排列在细胞中央的赤道板处，这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)~(5)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的________________间的互换，重复步骤(4)~(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异
非姐妹染色单体
(二)深化理解配子中染色体组合的多样性的原因
|探|究|学|习|
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，分析回答下列问题：
(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。
2
Ab和aB
2
AB和ab
4
2n
|认|知|生|成|
1.配子中染色体组合多样性的原因
(1)非同源染色体自由组合增加了配子多样性
①形成原因解读
图示 解读
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体__________
自由组合
②形成过程图析
图示分析：
①E和F、G和H的染色体组成完全相同，分别来自次级精母细胞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)四分体时期非姐妹染色单体发生互换增加了配子多样性
①形成原因解读
图示 解读
减数分裂Ⅰ前期 四分体中________________之间，可能发生片段互换
非姐妹染色单体
②形成过程图析
图示
解读 ①E和F、G和H的染色体组成大同小异，分别来自次级精母细胞C、D；
②E、F与H、G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)
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
(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。
3.减数分裂异常情况分析
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)：
(2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示(仅列举一种情况)：
[典例] 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] 由于该生物精原细胞中含有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种互补的配子(共4个)，所以题图所示8种不同的精细胞至少来自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，正常情况下，两者不可能来自同一个精原细胞，D错误。
方法规律
根据染色体组成判断配子来源的方法(以精细胞为例)
(三)分析受精作用的过程、结果和意义
1.概念：卵细胞与精子相互______、 ______成为受精卵的过程。
识别
融合
2.过程和结果
图示 图示解读 过程 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，以阻止其他精子进入
精子的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
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
续表
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)
染色体
染色体
3.减数分裂和受精作用的意义
(1)减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，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_______。这种多样性有利于生物______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。
遗传物质
多样性
适应
自然选择
(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。因此，减数分裂和受精作用对于生物的____________，都是十分重要的。
微点拨：可以说受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，但不能说受精卵的遗传物质(或DNA)一半来自精子，一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
染色体数目
遗传和变异
迁移训练
1.判断下列叙述的正误
(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)受精时精子全部进入卵细胞内。( )
(4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。( )
(5)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。( )
×
√
×
√
√
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.让颜色不同、长度相同的两条染色体配对
D.模拟非同源染色体自由组合时，至少需要四对染色体
√
解析：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，一种表示来自父方，一种表示来自母方，故应让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，A、C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；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错误。
3.从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，错误的是 ( )
A.减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B.减数分裂过程中，同源染色体的姐妹染色单体间片段的互换是形成配子多样性的原因之一
C.受精时，雌雄配子的随机结合是导致合子多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性
√
解析：减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合以及同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换都是形成配子多样性的原因，A正确，B错误；受精时，雌雄配子的随机结合，导致受精卵中出现多种基因型，C正确；减数分裂(染色体数目减半)和受精作用(染色体数目恢复到与该物种的体细胞一致)维持了生物前后代染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性，D正确。
4.下列有关细胞分裂和受精作用的叙述，错误的是 ( )
A.人类的次级精母细胞中可能含有0或1或2条Y染色体
B.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
C.同一个体的细胞，有丝分裂与减数分裂Ⅰ过程中染色体的行为相同
D.观察果蝇精母细胞减数分裂的装片，可观察到染色体形态不同但数目相同的细胞
√
解析：男性的性染色体是XY，在减数分裂Ⅰ完成之后，X和Y便分别进入不同的次级精母细胞中，因此次级精母细胞中的Y染色体可能是0或1条，当进行到减数分裂Ⅱ后期时，由于姐妹染色单体分离，会形成2条Y染色体，A正确；在受精过程中，精子和卵细胞结合的随机性是同一双亲的后代呈现多样性的原因之一，B正确；减数分裂Ⅰ前期有同源染色体配对现象，有丝分裂无此现象，故同一个体的细胞，有丝分裂与减数分裂Ⅰ过程中染色体的行为不相同，C错误；减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体形态不同，但染色体数目相同，D正确。
5.从某动物个体的睾丸中取出的两个精细胞的染色体组成如图,图中染色体的黑色和白色分别代表染色体来自父方和来自母方。如果不考虑染色体片段互换,下列关于这两个精细胞的来源的猜测,错误的是 ( )
A.可能来自一个精原细胞
B.可能来自一个初级精母细胞
C.可能来自两个初级精母细胞
D.可能来自一个次级精母细胞
√
解析：如果将两个精细胞中的染色体组合起来分析，正好是三对同源染色体，染色体复制后进入减数分裂Ⅰ，形成初级精母细胞，所以可能来自一个精原细胞，也可能来自一个初级精母细胞，A、B正确；两个精细胞的染色体组成不同，可能来自一个初级精母细胞，也可能来自两个初级精母细胞，C正确；一个次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，如果不考虑染色体片段互换，产生的两个精细胞染色体组成应完全相同，所以图示的两个精细胞，不可能来自一个次级精母细胞，D错误。
聚焦 学案三 减数分裂与有丝
分裂过程比较
NO.3
学案设计
(一)减数分裂与有丝分裂的辨析
|探|究|学|习|
科学家研究揭示了人体内保证细胞分裂得到正确染色体个数的“安全检查”机制。这项成果可能推动研发更有效的抗癌药物。染色体分离的过程由一种被称为纺锤体检验点(SAC)的系统控制，以确保子细胞获得正确数目的染色体。该检验点是确保在有丝分裂过程中，姐妹染色单体的着丝粒未与纺锤丝正确连接前不分离的主要监督系统。SAC蛋白是该机制的重要蛋白质，APC是后期促进因子，有丝分裂中该检验机制如下图所示：
(1)与有丝分裂相比，减数分裂中染色体特有的行为主要有哪些
提示：同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、四分体中非姐妹染色单体互换。
(2)图A中①是什么结构 图A细胞处于有丝分裂的什么时期 解释减数分裂中是否存在上述机制。
提示：中心体；有丝分裂前期；减数分裂中也存在该机制，因为减数分裂Ⅱ中存在姐妹染色单体的分离。
(3)据图分析，②表示的是染色体的哪部分结构 启动细胞从图D所示的时期向下一时期的转化，SAC蛋白等发生哪些变化
提示：着丝粒；一开始SAC蛋白位于②上，②与纺锤丝连接并排列在赤道板上， SAC蛋白会很快失活并脱离②，当所有的SAC蛋白都脱离后，APC被激活，启动细胞从图D所示的时期向下一时期的转化。
(4)此机制出现异常，经常会导致子细胞中染色体数目改变，请结合已有知识解释本检验机制对有丝分裂正常进行的意义。
提示：能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，细胞进入后期，保证复制的染色体都能平均分配到子细胞，维持子代细胞遗传性状的稳定性。
|认|知|生|成|
减数分裂与有丝分裂图像的区别
(以某哺乳动物细胞为例)
1.三个前期图的判断
细胞图像 特点：染色体散乱排列在细胞中
续表
判断步骤
2.三个中期图的判断
细胞图像 特点：染色体排列在细胞中央
判断步骤
3.三个后期图的判断
细胞图像 特点：染色体移向细胞两极，细胞膜开始凹陷
判断步骤
[例1] 如图是某动物细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是 ( )
A.图①③表示有丝分裂，图②④表示减数分裂
B.具有同源染色体的细胞有图①②③④
C.图②③表示将发生同源染色体的分离
D.细胞中含有8条染色单体的是图①②③
√
[解析] 分析图示，图①③分别表示有丝分裂的后期和中期，图②④分别表示减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期，A正确；有丝分裂和减数分裂Ⅰ过程中含有同源染色体，所以具有同源染色体的细胞有图①②③，B错误；图③为有丝分裂中期，不能发生同源染色体的分离，C错误；图①④细胞中着丝粒已经分裂，不含染色单体，图②③中含有8条染色单体，D错误。
[思维建模]
“三看法”判断细胞分裂的方式及时期
(二)建模分析减数分裂与有丝分裂过程中的相关数量变化
1.每条染色体上DNA含量的变化
曲线解读：
A→B B→C C→D D→E
对应时期 减数分裂 前的间期 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 前的间期 有丝分裂前期和中期 有丝分裂 后期 有丝分裂
末期
2.同源染色体对数的曲线
3.有丝分裂和减数分裂相关柱形图的比较
有丝 分裂
续表
减数 分裂
图注
4.减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA的数量变化(以二倍体为例)
(1)模型
(2)判断
[例2] 如图表示一个细胞进行分裂的过程中，细胞核内染色体数目以及染色体上DNA分子数目的变化情况(设一个正常体细胞中的染色体数目为2n)。下列叙述错误的是 ( )
A.实线和虚线分别表示染色体数目和染色体上DNA分子数目的变化
B.两条曲线重叠的各段，每条染色体都含有一个DNA分子
C.在MN段，每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA
D.在IJ段，可发生同源染色体的互换，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
√
[解析] 由于间期核DNA复制加倍，图中实线表示细胞核内染色体上DNA分子数目的变化，虚线表示染色体数目的变化，A错误；两条曲线重叠的各段，染色体数与核DNA分子数相等，即每条染色体都含有一个DNA分子，B正确；MN段表示减数分裂Ⅱ的后期，每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA，C正确；IJ段是减数分裂Ⅰ，在四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，在后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，D正确。
迁移训练
1.如图甲、乙分别表示某种生物细胞分裂过程中某一时期的模式图，图丙表示分裂过程中不同时期每条染色体上的DNA分子数目的变化，图丁表示分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。据图分析，下列叙述错误的是 ( )
A.若图甲为减数分裂Ⅱ中期的细胞，则该生物体细胞共有8条染色体
B.图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体，4个染色体组
C.图甲所示细胞处于图丙中BC段，此阶段的细胞中无同源染色体
D.图甲和图乙分别对应图丁中b和a
√
解析：图甲若为减数分裂Ⅱ中期细胞，其中的染色体数目是该生物体细胞中染色体数目的一半，则该生物体细胞共有8条染色体，A正确。图乙表示有丝分裂后期，细胞中着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，其中不含姐妹染色单体，含有4个染色体组，B正确。图甲细胞中含有同源染色体，且染色体排列在赤道板上，为有丝分裂中期，处于图丙中BC段，C错误。图甲表示有丝分裂中期，对应图丁中的b；图乙表示有丝分裂后期，则对应图丁中的a，此时染色体数目暂时加倍，D正确。
2.下图甲表示某生物(2n=8)细胞分裂过程中的一条染色体(质)的变化过程，图乙表示该生物细胞分裂时有关物质或结构数量的相关曲线。下列叙述不正确的是 ( )
A.a时可能没有同源染色体
B.图甲可表示一次细胞分裂过程中完整的染色体形态变化
C.若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线，则n=4
D.若图乙表示每条染色体的DNA数量变化，则图乙ab段可表示图甲③过程
√
解析：若图乙表示染色体数目变化曲线图，a时期可表示减数分裂Ⅱ，此时没有同源染色体，A正确；图甲不能表示一次细胞分裂过程中完整的染色体形态变化，因为在完整过程中，最终染色体还会解螺旋形成染色质，B错误；若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线，减数分裂过程中染色体数目的变化为2n→n→2n→n，则n=4，C正确；若图乙表示每条染色体的DNA数量变化，则ab段形成的原因是着丝粒分裂，可对应图甲③过程，D正确。
随堂小结——即时回顾与评价
NO.4
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.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2n多，可能的原因是__________________________________________________。
2.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，_______(填“可以”或“不可以”)代表父、母双方各为后代提供一半的遗传物质，原因是_______________________________________________________________
__________________________。
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换
不可以
受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方
3.正常情况下，哺乳动物在受精时，为什么只有一个而不是多个精子和一个卵细胞结合 在结合时是否整个精子都进入卵细胞
提示：①在受精时，一个精子进入卵细胞后，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，从而阻止其他精子进入。②在结合时通常是精子的头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
三、综合检测反馈
1.如图为某植物(染色体数目为2n)减数分裂形成精子的部分显微照片。下列不正确是 ( )
A.图中减数分裂的顺序为③→①→④→②
B.图①③所示细胞中含有同源染色体
C.图③所示细胞分裂将产生2个次级精母细胞
D.图③④形成的子细胞内染色体数相同
√
解析：据图分析，①细胞处于减数分裂Ⅱ中期(能观察到两个细胞，且染色体排列在赤道板上)，②细胞处于减数分裂Ⅱ末期(能观察到4个细胞)，③细胞处于减数分裂Ⅰ后期(同源染色体分离)，④细胞处于减数分裂Ⅱ后期(观察到2个细胞，着丝粒断裂，姐妹染色单体分离形成染色体，分别移向细胞的两极)，故图中减数分裂的顺序为③→①→④→②，A正确；图①是减数分裂Ⅱ中期，细胞中没有同源染色体，B错误；图③细胞处于形成精子的减数分裂Ⅰ后期，细胞名称是初级精母细胞，其分裂产生的细胞为2个次级精母细胞，C正确；图③④形成的子细胞内染色体数相同，都是体细胞染色体数目的一半，D正确。
2.下列关于减数分裂和受精作用的描述，正确的是 ( )
①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②同源染色体是由一条染色体经过复制而来的两条染色体组成 ③染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ ④非同源染色体的自由组合不是配子种类多样性的唯一原因 ⑤减数分裂的结果是染色体数目减半，核DNA数目不变 ⑥受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精子
A.②③⑤ B.①④⑥
C.②⑤⑥ D.①③④
√
解析：减数分裂包括两次连续的细胞分裂(减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ)，①正确；一条染色体经过复制后形成两条姐妹染色单体，而非同源染色体，②错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，末期细胞一分为二导致染色体数目减半，③正确；在减数分裂过程中，四分体内的非姐妹染色单体的互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合都会增加配子的多样性，所以非同源染色体的自由组合不是配子种类多样性的唯一原因，④正确；减数分裂的结果是染色体数目较体细胞减半，核DNA数目较体细胞也减半，⑤错误；由于受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞，因此受精卵中的核遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精子，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，⑥错误。
3.甲、乙分别表示蝗虫细胞分裂过程中某一时期的模式图(仅示部分染色体)，丙表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线，丁表示减数分裂过程中不同时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是 ( )
A.图甲所示图中有0条姐妹染色单体；图乙所示图中有4条染色体，8个核DNA分子
B.图乙细胞处于图丁的Ⅱ时期
C.若图丙表示有丝分裂，完成de段变化的细胞分裂时期是后期；若图丙表示减数分裂，则de段发生同源染色体的分离
D.图丁中，Ⅱ时期可能发生同源染色体片段互换的现象
√
解析：图甲所示细胞染色体的着丝粒分裂，图中有0条姐妹染色单体；图乙所示图中有4个着丝粒且有染色单体，故有4条染色体，8个DNA分子，A正确。图乙细胞中正在发生同源染色体的分离，是减数分裂Ⅰ后期；图丁的Ⅱ时期出现了染色单体，且DNA加倍，可代表减数分裂Ⅰ的全过程，B正确。
图丙是一条染色体上的DNA含量变化曲线，间期染色体复制后加倍，着丝粒分裂后减半，因此若图丙表示有丝分裂，完成de段变化的细胞分裂时期是后期；若图丙表示减数分裂，则de段也发生着丝粒分裂，进行减数分裂Ⅱ，C错误。图丁中，Ⅱ 时期出现了染色单体，且DNA加倍，代表减数分裂Ⅰ的全过程，在减数分裂Ⅰ前期可能发生同源染色体互换现象，D正确。
4.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。下图为某高等动物同一器官内细胞分裂图像及细胞内同源染色体对数的变化曲线。下列说法正确的是 ( )
A.图1的甲细胞与图2中AB段对应，BC段数目变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
B.图1中丙细胞对应图2的GH段，GH段数目变化的原因是同源染色体分离，并进入两个子细胞中
C.若该动物雌雄交配后产下的多个子代之间性状差异很大，变异主要发生在图2的FG段，可能与图1中的甲细胞所处时期的变化有关
D.曲线HI段不会出现染色体数目加倍到与体细胞中染色体数目相同的时期
√
解析：分析题图可知，图1的甲细胞处于有丝分裂中期，图2中AB段对应有丝分裂前的间期，及有丝分裂前期、中期，BC段(后期)经过着丝粒分裂后染色体数目增加，则同源染色体对数增加，则图1的甲细胞与图2中AB段对应，BC段数目变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，A正确；图1中丙细胞含有0对同源染色体，对应图2中的HI段，GH段数目变化的原因是同源染色体分离，并进入两个子细胞中，B错误；
若该动物雌雄交配后产下多个子代，各子代之间及子代与亲本间性状差异很大，变异主要发生在减数分裂Ⅰ，对应图2的FG段，可能与图1中的乙细胞所处减数分裂Ⅰ后期有关，此时等位基因彼此分离，非等位基因自由组合，而甲细胞处于有丝分裂中期，C错误；曲线HI段处于减数分裂Ⅱ，该阶段的减数分裂Ⅱ后期，细胞中会发生着丝粒分裂、染色体数目暂时加倍到与体细胞中染色体数目相同的状态，D错误。
课时跟踪检测
NO.5
(A级选择题每小题2分,B级选择题每小题4分,本检测满分50分)
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A级 强基固本
1.下列有关受精作用的叙述，错误的是( )
A.受精卵的染色体一半来自父方，一半来自母方
B.受精时，精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
C.受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相等
D.受精卵中来自父母双方的遗传物质各占一半
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解析：经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)，而细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，A正确，D错误；在受精过程中，精子的细胞核和卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起，B正确；经受精作用，受精卵中的染色体数目恢复为体细胞中的染色体数目，且含有同源染色体，C正确。
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2.某生物实验小组对某动物(2n=6)的切片进行显
微镜观察后，绘制的一个细胞分裂示意图如图所示。
则下列说法正确的是 ( )
A.高等植物细胞也是由中心体释放星射线构成的
纺锤体
B.上图中DNA数目与染色体数目相等
C.上图中四分体数为3、染色单体数为10
D.上图处于减数分裂Ⅰ的前期
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解析：高等植物细胞中没有中心体，是由细胞两极直接发出纺锤丝构成的纺锤体，A错误；图中DNA数目为12，染色体数目为6，B错误；图中四分体数为3、染色单体数为12，C错误；图中同源染色体正在联会，处于减数分裂Ⅰ的前期，D正确。
3.在细胞正常分裂的情况下，雄性果蝇精巢中可能含有两条Y染色体的是 ( )
A.减数分裂Ⅰ的初级精母细胞
B.有丝分裂中期的精原细胞
C.减数分裂Ⅱ的次级精母细胞
D.有丝分裂前期的精原细胞
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解析：雄性果蝇精巢中可能发生有丝分裂和减数分裂，其中有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期中染色体着丝粒断裂，细胞中可能含有两条Y染色体，C正确。
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4.关于某哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是 ( )
A.处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞，染色体数相等
B.有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期都发生同源染色体联会
C.有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期都发生染色单体分离
D.有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在细胞板上
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解析：有丝分裂中期染色体数目和体细胞相同，减数分裂Ⅰ末期染色体数减半，减数分裂Ⅱ后期，染色体再加倍，因此处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞，染色体数相等，A正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，有丝分裂前期不发生同源染色体联会，B错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，染色单体不分离，染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期，C错误；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上，细胞板是植物细胞末期出现的结构，D错误。
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5.下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法，正确的是 ( )
A.蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、材料易得
B.用蝗虫的精巢做实验，视野中不可能看到处于有丝分裂时期的细胞
C.可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程
D.必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子
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解析：“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验选择蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、材料易得，A正确；精原细胞既可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，因此用蝗虫的精巢做实验，视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞，B错误；兔卵原细胞的减数分裂是不连续的，且数目少，而精原细胞减数分裂形成精子的过程是连续的，且数目多，因此可以通过观察兔的精原细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程，C错误；在低倍镜下能够观察染色体的形态、数目以及细胞形态，能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子，D错误。
6.生物在繁衍过程中都具有保持遗传的稳定性和表现出遗传的多样性的特点，这与生物体的某些生理过程密切相关。下图是某种进行有性生殖的高等哺乳动物的繁衍过程示意图，其中①②③代表相关生理过程。下列有关叙述错误的是 ( )
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A.过程①②有利于使同一双亲后代呈现出多样性
B.这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同
C.过程②③能保证该生物前后代染色体数目的恒定
D.通过图中过程，新一代可继承父母双方的遗传物质
√
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解析：过程①为受精作用，过程②为减数分裂，由于减数分裂产生的精子和卵细胞都有多种，且受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，因而会导致同一双亲后代呈现多样性，A正确；这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同，通常雌性个体产生的卵细胞的数目远远少于雄性个体产生的精子的数目，B正确；
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过程①②分别表示受精作用和减数分裂，减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目，因此对于进行有性生殖的生物体来说，减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数的恒定，维持了生物遗传的稳定性，C错误；图中过程为有性生殖，通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质，D正确。
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7.甲、乙均为某生物(2n=4)的细胞分裂模式图，图丙为细胞分裂各时期每条染色体上的 DNA 含量变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述错误的是 ( )
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A.图甲细胞中有两对同源染色体，图乙细胞中无同源染色体
B.甲、乙两图所示细胞所处的时期可分别对应图丙的 BC段和DE段
C.图丁中 a、c时期均可对应图丙的 DE 段，图乙所示的细胞对应图丁中 b 时期
D.有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的 DNA 含量变化均可用图丙表示
√
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解析：图甲有同源染色体，所有染色体着丝粒位于赤道板上，为有丝分裂中期，有2对同源染色体；图乙姐妹染色单体分离，染色体数目为4条，为减数分裂Ⅱ后期，无同源染色体，A 正确。图甲细胞中每条染色体含有2个DNA分子，对应图丙的BC段；乙细胞中每条染色体含有1个DNA分子，对应图丙的DE段，B正确。图丁a表示有丝分裂后期，对应图丙的DE段；c时期所含染色体∶核DNA=1∶1，对应图丙中的DE段；图乙细胞所含染色体∶核DNA=1∶1，染色体数目与体细胞数目一致，对应图丁中c时期，C错误。有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的 DNA 含量变化相同，均可用图丙表示，D正确。
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8. 下图①~⑤是在显微镜下拍到的二倍体生物(2n=24)细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述错误的是( )
√
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内核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每个细胞中染色体数目与图①②③相同
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解析：据图可知，图①细胞处于减数分裂前的间期，图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，图③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，图④细胞处于减数分裂Ⅱ末期，图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期，故图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④，A正确；图①细胞处于减数分裂前的间期，此时细胞中主要进行染色体的复制，这导致核DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B错误；图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，图③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，两细胞中均有同源染色体，C正确；图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期，该图中存在两个细胞，因着丝粒分裂，每个细胞的染色体数目从12条增至24条，与图①②③的相等，都与体细胞的染色体数目相同，D正确。
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9.某生物实验小组对某动物的切片进行显微镜观察,并绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体),图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。下列说法正确的是 ( )
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A.图甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是精细胞或卵细胞
B.图乙中的染色单体条数与丙图相同，两图都对应图丁的①阶段
C.图丁中①⑤⑥⑦阶段都含有同源染色体
D.图丁中④→⑤、⑤→⑥染色体数目加倍的原因相同
√
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解析：图甲细胞没有同源染色体，并且每条染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于减数分裂Ⅱ中期，甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是卵细胞或极体或精细胞，A错误。由题图可知，图乙细胞有四分体，处于减数分裂Ⅰ前期；图丙细胞中具有同源染色体，处于有丝分裂中期。图乙中的染色单体条数与图丙相同，图乙对应图丁的①阶段，而图丙对应图丁中的⑤阶段，B错误。
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图丁中①为减数分裂Ⅰ，⑤是细胞分裂前的间期、有丝分裂前期和中期，⑥是有丝分裂后期、末期，⑦是有丝分裂末期结束后形成的体细胞，因此细胞中都含有同源染色体，C正确。图丁中④→⑤染色体数目加倍的原因是受精作用，⑤→⑥染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，D错误。
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10.(15分)如图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图，请回答下列问题：
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(1)坐标图中的曲线是 变化曲线，由分裂图可知，a=___。
(2)HI表示发生了 作用，形成的细胞进行的分裂方式是 。
(3)在分裂图中，具有同源染色体的是 ，在坐标图中，具有同源染色体的区段是 段。
核DNA
2
受精
有丝分裂
①④
A→D、I→J
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(4)分裂图③的细胞名称是 ，判断的依据是 ，它位于坐标图中的区段是 段。分裂图①的细胞名称是 ，分裂图④的细胞名称是 。
次级卵母细胞
无同源染色体，细胞质不均等分裂
E→F
初级卵母细胞
体细胞
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解析：(1)图中BC段，该物质的含量逐渐加倍，在DG段连续两次数量减半，因此该图表示的是核DNA含量变化曲线；由分裂图可知，动物体细胞中含有4条染色体，4个核DNA，所以a=2。
(2)HI段表示DNA数目减半后又恢复到体细胞水平，说明发生了受精作用；受精之后的细胞为受精卵，其进行有丝分裂。
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(3)同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，在减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体，所以在分裂图中，具有同源染色体的是①(减数分裂Ⅰ前期)、④(有丝分裂后期)；在坐标图中，具有同源染色体的区段是A→D(减数分裂前的间期、前期、中期和后期)、I→J段(有丝分裂过程)。
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(4)由于分裂图③中不含同源染色体，且细胞质不均等分裂，故分裂图③的细胞名称是次级卵母细胞；该细胞处于减数分裂Ⅱ后期，它位于坐标图中的区段是E→F段；由于分裂图①细胞中含有2对同源染色体，排列在赤道板两侧，细胞处于减数分裂Ⅰ中期，所以分裂图①的细胞名称是初级卵母细胞；分裂图④的细胞处于有丝分裂后期，其名称为体细胞。
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B级 发展提能
11.如图是某同学建构的某二倍体细胞分裂过程的相关曲线模型图,因意外导致建构图破损只留下部分图,关于曲线图的推测,正确的是 ( )
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A.若纵坐标表示核DNA 含量，则该同学构建了减数分裂图
B.若纵坐标表示每条染色体上的DNA 含量，则BC段一定不会表示后期
C.若纵坐标表示核DNA数量/染色体数量的值，则CD 段细胞一分为二
D.若纵坐标表示染色体数量，则该同学构建的图一定出现了错误
√
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解析：若纵坐标表示核DNA含量，则减数分裂时核DNA含量会降低两次，图示数量只降低了一次，因此不能表示减数分裂图，A错误；若纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，则BC段表示含有姐妹染色单体，可能表示减数分裂Ⅰ后期，B错误；若纵坐标表示核DNA数量/染色体数量的值，则CD 段表示着丝粒分裂，C错误；若纵坐标表示染色体数量，则该同学构建的图一定出现了错误，因为染色体数量的上升不会表现出斜向上的情况，D正确。
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12.(13分)下图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，乙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，丙表示乙过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。请据图分析回答：
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(1)哺乳动物的卵原细胞是在卵巢中产生的，其增殖方式为______
______，卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中，染色体复制一次，而细胞分裂两次，结果是卵细胞中的染色体数只有卵原细胞中的一半，染色体数目减半发生在___________(填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)。
有丝
分裂
减数分裂Ⅰ
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(2)细胞内有一种黏连蛋白，主要集中在染色体的着丝粒位置。在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解，而其他蛋白质不受影响。黏连蛋白被水解发生在图甲的 时期(填数字序号)。
(3)基因分离定律和基因自由组合定律发生在图乙中 (填数字序号)过程中，细胞Ⅳ的基因组成是 。
③⑥
①
aB
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解析：(1)卵原细胞是一种特殊的体细胞，其增殖方式为有丝分裂；卵细胞中的染色体数只有卵原细胞中的一半，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期。
(2)由题意，黏连蛋白被水解，发生着丝粒分裂，则在细胞分裂过程中，着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期，对应图甲中的③⑥阶段。
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(3)基因分离定律和基因自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ，对应图乙中①过程中；图乙表示卵细胞的形成过程，图丙是减数分裂Ⅱ后期的图像，细胞质均等分裂，对应图丙中的细胞②(极体)的分裂，该生物的基因型为AaBb，由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。课时跟踪检测(七) 受精作用
(A级选择题每小题2分,B级选择题每小题4分,本检测满分50分)
A级 强基固本
1.下列有关受精作用的叙述,错误的是 ( )
A.受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方
B.受精时,精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
C.受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相等
D.受精卵中来自父母双方的遗传物质各占一半
2.某生物实验小组对某动物(2n=6)的切片进行显微镜观察后,绘制的一个细胞分裂示意图如图所示。则下列说法正确的是 ( )
A.高等植物细胞也是由中心体释放星射线构成的纺锤体
B.上图中DNA数目与染色体数目相等
C.上图中四分体数为3、染色单体数为10
D.上图处于减数分裂Ⅰ的前期
3.在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中可能含有两条Y染色体的是 ( )
A.减数分裂Ⅰ的初级精母细胞
B.有丝分裂中期的精原细胞
C.减数分裂Ⅱ的次级精母细胞
D.有丝分裂前期的精原细胞
4.关于某哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是 ( )
A.处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞,染色体数相等
B.有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期都发生同源染色体联会
C.有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期都发生染色单体分离
D.有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在细胞板上
5.下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法,正确的是 ( )
A.蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、材料易得
B.用蝗虫的精巢做实验,视野中不可能看到处于有丝分裂时期的细胞
C.可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程
D.必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子
6.生物在繁衍过程中都具有保持遗传的稳定性和表现出遗传的多样性的特点,这与生物体的某些生理过程密切相关。下图是某种进行有性生殖的高等哺乳动物的繁衍过程示意图,其中①②③代表相关生理过程。下列有关叙述错误的是 ( )
A.过程①②有利于使同一双亲后代呈现出多样性
B.这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同
C.过程②③能保证该生物前后代染色体数目的恒定
D.通过图中过程,新一代可继承父母双方的遗传物质
7.甲、乙均为某生物(2n=4)的细胞分裂模式图,图丙为细胞分裂各时期每条染色体上的 DNA 含量变化,图丁为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述错误的是 ( )
A.图甲细胞中有两对同源染色体,图乙细胞中无同源染色体
B.甲、乙两图所示细胞所处的时期可分别对应图丙的 BC段和DE段
C.图丁中 a、c时期均可对应图丙的 DE 段,图乙所示的细胞对应图丁中 b 时期
D.有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的 DNA 含量变化均可用图丙表示
8.下图①~⑤是在显微镜下拍到的二倍体生物(2n=24)细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内核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每个细胞中染色体数目与图①②③相同
9.某生物实验小组对某动物的切片进行显微镜观察,并绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体),图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。下列说法正确的是 ( )
A.图甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是精细胞或卵细胞
B.图乙中的染色单体条数与丙图相同,两图都对应图丁的①阶段
C.图丁中①⑤⑥⑦阶段都含有同源染色体
D.图丁中④→⑤、⑤→⑥染色体数目加倍的原因相同
10.(15分)如图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图,请回答下列问题:
(1)坐标图中的曲线是 变化曲线,由分裂图可知,a= 。
(2)HI表示发生了 作用,形成的细胞进行的分裂方式是 。
(3)在分裂图中,具有同源染色体的是 ,在坐标图中,具有同源染色体的区段是 段。
(4)分裂图③的细胞名称是 ,判断的依据是 ,它位于坐标图中的区段是 段。分裂图①的细胞名称是 ,分裂图④的细胞名称是 。
B级 发展提能
11. 如图是某同学建构的某二倍体细胞分裂过程的相关曲线模型图,因意外导致建构图破损只留下部分图,关于曲线图的推测,正确的是 ( )
A.若纵坐标表示核DNA 含量,则该同学构建了减数分裂图
B.若纵坐标表示每条染色体上的DNA 含量,则BC段一定不会表示后期
C.若纵坐标表示核DNA数量/染色体数量的值,则CD 段细胞一分为二
D.若纵坐标表示染色体数量,则该同学构建的图一定出现了错误
12.(13分)下图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,乙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,丙表示乙过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。请据图分析回答:
(1)哺乳动物的卵原细胞是在卵巢中产生的,其增殖方式为 ,卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中,染色体复制一次,而细胞分裂两次,结果是卵细胞中的染色体数只有卵原细胞中的一半,染色体数目减半发生在 (填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)。
(2)细胞内有一种黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置。在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解,而其他蛋白质不受影响。黏连蛋白被水解发生在图甲的 时期(填数字序号)。
(3)基因分离定律和基因自由组合定律发生在图乙中 (填数字序号)过程中,细胞Ⅳ的基因组成是 。
课时跟踪检测(七)
1.D 2.D 3.C
4.选A 有丝分裂中期染色体数目和体细胞相同,减数分裂Ⅰ末期染色体数减半,减数分裂Ⅱ后期,染色体再加倍,因此处于有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞,染色体数相等,A正确;同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期,有丝分裂前期不发生同源染色体联会,B错误;减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,染色单体不分离,染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,C错误;有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上,细胞板是植物细胞末期出现的结构,D错误。
5.选A “观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验选择蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目少、材料易得,A正确;精原细胞既可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此用蝗虫的精巢做实验,视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞,B错误;兔卵原细胞的减数分裂是不连续的,且数目少,而精原细胞减数分裂形成精子的过程是连续的,且数目多,因此可以通过观察兔的精原细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程,C错误;在低倍镜下能够观察染色体的形态、数目以及细胞形态,能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子,D错误。
6.选C 过程①为受精作用,过程②为减数分裂,由于减数分裂产生的精子和卵细胞都有多种,且受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,因而会导致同一双亲后代呈现多样性,A正确;这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同,通常雌性个体产生的卵细胞的数目远远少于雄性个体产生的精子的数目,B正确;过程①②分别表示受精作用和减数分裂,减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目,因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数的恒定,维持了生物遗传的稳定性,C错误;图中过程为有性生殖,通过有性生殖,新一代继承了父母双方的遗传物质,D正确。
7.选C 图甲有同源染色体,所有染色体着丝粒位于赤道板上,为有丝分裂中期,有2对同源染色体;图乙姐妹染色单体分离,染色体数目为4条,为减数分裂Ⅱ后期,无同源染色体,A 正确。图甲细胞中每条染色体含有2个DNA分子,对应图丙的BC段;乙细胞中每条染色体含有1个DNA分子,对应图丙的DE段,B正确。图丁a表示有丝分裂后期,对应图丙的DE段;c时期所含染色体∶核DNA=1∶1,对应图丙中的DE段;图乙细胞所含染色体∶核DNA=1∶1,染色体数目与体细胞数目一致,对应图丁中c时期,C错误。有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的 DNA 含量变化相同,均可用图丙表示,D正确。
8.选B 据图可知,图①细胞处于减数分裂前的间期,图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,图③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,图④细胞处于减数分裂Ⅱ末期,图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期,故图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④,A正确;图①细胞处于减数分裂前的间期,此时细胞中主要进行染色体的复制,这导致核DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,B错误;图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,图③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,两细胞中均有同源染色体,C正确;图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期,该图中存在两个细胞,因着丝粒分裂,每个细胞的染色体数目从12条增至24条,与图①②③的相等,都与体细胞的染色体数目相同,D正确。
9.选C 图甲细胞没有同源染色体,并且每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期,甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是卵细胞或极体或精细胞,A错误。由题图可知,图乙细胞有四分体,处于减数分裂Ⅰ前期;图丙细胞中具有同源染色体,处于有丝分裂中期。图乙中的染色单体条数与图丙相同,图乙对应图丁的①阶段,而图丙对应图丁中的⑤阶段,B错误。图丁中①为减数分裂Ⅰ,⑤是细胞分裂前的间期、有丝分裂前期和中期,⑥是有丝分裂后期、末期,⑦是有丝分裂末期结束后形成的体细胞,因此细胞中都含有同源染色体,C正确。图丁中④→⑤染色体数目加倍的原因是受精作用,⑤→⑥染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,D错误。
10.(1)核DNA 2 (2)受精 有丝分裂 (3)①④ A→D、I→J
(4)次级卵母细胞 无同源染色体,细胞质不均等分裂 E→F 初级卵母细胞 体细胞
11.选D 若纵坐标表示核DNA含量,则减数分裂时核DNA含量会降低两次,图示数量只降低了一次,因此不能表示减数分裂图,A错误;若纵坐标表示每条染色体上的DNA含量,则BC段表示含有姐妹染色单体,可能表示减数分裂Ⅰ后期,B错误;若纵坐标表示核DNA数量/染色体数量的值,则CD 段表示着丝粒分裂,C错误;若纵坐标表示染色体数量,则该同学构建的图一定出现了错误,因为染色体数量的上升不会表现出斜向上的情况,D正确。
12.解析:(1)卵原细胞是一种特殊的体细胞,其增殖方式为有丝分裂;卵细胞中的染色体数只有卵原细胞中的一半,染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期。
(2)由题意,黏连蛋白被水解,发生着丝粒分裂,则在细胞分裂过程中,着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期,对应图甲中的③⑥阶段。
(3)基因分离定律和基因自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ,对应图乙中①过程中;图乙表示卵细胞的形成过程,图丙是减数分裂Ⅱ后期的图像,细胞质均等分裂,对应图丙中的细胞②(极体)的分裂,该生物的基因型为AaBb,由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab,所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。
答案:(1)有丝分裂 减数分裂Ⅰ (2)③⑥ (3)① aB
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