第12讲 减数分裂和受精作用
课标 要求 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.教学活动:运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化
第1课时 减数分裂和受精作用
考点一 减数分裂和受精作用(迁移·提能类)
1.减数分裂及相关概念
(1)减数分裂
(2)同源染色体
(3)联会与四分体
(4)互换
①概念:四分体中的 之间交换相应的片段。
②时期: 。
③意义:进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的变异性。
2.减数分裂的过程(以精子形成为例)
[提醒]减数分裂 Ⅱ 后期细胞内染色体数目加倍但无同源染色体。
3.精子和卵细胞形成过程的比较(以哺乳动物为例)
项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所
细胞质 分裂 初级卵母细胞、次级卵母细胞 分裂;第一极体 分裂
是否变形 变形
结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个 (成熟配子) 1个卵原细胞→ 个较大的卵细胞(成熟配子)和 个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点 染色体的行为变化相同
4.受精作用
[提醒]由于细胞质DNA主要来自卵细胞,受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。
考点易错·明辨析
(1)某哺乳动物(2n)的精原细胞,经染色体复制后产生的初级精母细胞中没有同源染色体。( )
(2)[2024·北京卷] 同源染色体联会和交换发生在减数分裂 Ⅱ 。( )
(3)一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体。( )
(4)经过复制的同源染色体都能形成四分体。( )
(5)精子和卵细胞形成过程中不同的是精子需变形,卵细胞不需要变形,其余完全相同。( )
长句拓展·练思维
1.减数分裂 Ⅰ 染色体数目减半的原因是 。
2.减数分裂形成的精细胞需经变形过程才能成为精子,该过程中将丢弃大部分的细胞质及多数细胞器,但全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部,意义是 。
3.卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是 。
1.减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 过程的不同点(假设体细胞内染色体数为2N)
项目 减数分裂 Ⅰ 减数分裂 Ⅱ
染色体在分裂前的间期是否复制 复制 不复制
分裂过程中细胞名称 初级性母细胞→次级性母细胞(或极体) 次级性母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞和极体
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体 数目变化 2N→N(减半) N→2N→N
核DNA 数目变化 4N→2N 2N→N(减半)
染色体 主要行为 有联会现象;四分体的非姐妹染色单体间发生互换;同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开变成子染色体
染色单体 有(4N)→有(2N) 有(2N)→无(0)
同源染色体 有(N对) 无
2.减数分裂中染色体、核DNA数量变化规律(假设体细胞染色体数为2n,以精细胞形成为例)
(1)数量变化
精原细胞初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞
时期 间期 减数分裂
减 Ⅰ 减 Ⅱ 前、中 减 Ⅱ 后 减 Ⅱ 末
染色 体数 2n 2n→n n n→2n 2n→n
核DNA 数 2n→4n 4n→2n 2n 2n 2n→n
(2)相关曲线图与柱形图辨析
①甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞;戊为精细胞。
②染色体数目变化及原因
a.减数分裂 Ⅰ 末期,同源染色体分开后平均进入两个子细胞,染色体数目减半。
b.减数分裂 Ⅱ 后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,恢复到体细胞水平。
c.减数分裂 Ⅱ 末期,细胞一分为二,染色体数目减半。
③核DNA数目变化及原因
a.减数分裂前的间期,DNA复制,核DNA数目加倍。
b.减数分裂 Ⅰ 末期,细胞一分为二,核DNA数目减半。
c.减数分裂 Ⅱ 末期,细胞一分为二,核DNA数目再减半。
④染色单体数目变化及原因
a.减数分裂前的间期,染色体复制,染色单体形成。
b.减数分裂 Ⅰ 末期,细胞一分为二,染色单体数目减半。
c.减数分裂 Ⅱ 后期,着丝粒分裂,染色单体消失。
3.配子多样性的成因及配子种类数的分析
(1)配子多样性的成因
①减数分裂过程中非同源染色体的自由组合。
②四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和染色体互换)
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 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 2n种
命题角度一 结合图形考查减数分裂过程及物质变化
1.[2024·湖南岳阳期中] 马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体,图A表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系,图B表示部分细胞分裂图像。下列说法错误的是( )
A.图A中 Ⅲ 时期所对应的细胞中一定不存在同源染色体
B.核DNA分子的复制主要发生在图A的 Ⅰ → Ⅱ 过程中
C.若乙细胞来自甲细胞,则乙细胞一定是次级卵母细胞
D.图B中甲细胞是观察染色体形态、数目的最佳时期
2.[2024·黑龙江哈尔滨三模] 取某雄性动物(2N=8)的一个正在分裂的细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①~④四个不同的位置(箭头表示移动路径),如图所示。下列有关荧光点移动过程中细胞内染色体变化的叙述中,错误的是( )
A.①→②过程可表示同源染色体联会
B.②→③过程中可能发生染色体互换
C.③→④过程中同源染色体分离
D.③处细胞中染色单体数目加倍
结合细胞质的分裂情况及染色体情况判断细胞
名称(二倍体生物2n=4)
命题角度二 配子的种类和来源
3.[2024·山东济南期末] 图甲是某生物的1个初级精母细胞,图乙是该生物的5个精细胞。根据图中的染色体类型和数目,判断这5个精细胞至少来自多少个初级精母细胞( )
A.1B.2
C.3D.4
4.如图表示某生物的精细胞,试根据细胞内染色体的组成,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)( )
A.1个B.2个
C.3个D.4个
配子来源的判断方法
命题角度三 受精作用
5.下列哪些行为使有性生殖子代产生多种可能的基因型和表型( )
①减数分裂 Ⅰ 纺锤体形成 ②雌雄配子随机结合
③减数分裂 Ⅱ 后期姐妹染色单体的分离 ④减数分裂 Ⅰ 后期非同源染色体的自由组合
A.①④B.②③
C.①③D.②④
6.[2024·北京东城区二模] 雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成M Ⅱ 排出第二极体(如图),第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是( )
A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B.减数分裂 Ⅱ 过程中不会发生染色体DNA的复制
C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
考点二 实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂装片(实验·探究型)
1.目的要求:通过观察蝗虫 减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置、数目,加深对减数分裂过程的理解。
2.材料用具: 、蝗虫精母细胞减数分裂装片。
3.方法步骤
(1)实验材料选择:宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料。
(2)观察过程中需注意的两个问题
①不止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、减数分裂两种分裂方式,其染色体数目有三种情况(假设亲代为二倍体):n、2n、4n。
②不能观察到一个细胞减数分裂的全过程: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。欲看到全部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。
考点易错·明辨析
(1)选择蝗虫精巢观察细胞的减数分裂。( )
(2)跟踪观察一个精原细胞可看到减数分裂的连续变化。( )
(3)如果观察到的染色体含染色单体,则该细胞不一定处于减数第一次分裂。( )
1.[2024·江苏徐州模拟] 下列关于观察减数分裂实验的叙述,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过程
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.在能观察到减数分裂现象的装片中,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
2.[2024·广东深圳月考] 百合自古被认为有“百事合心”之意,深受人们的喜爱。图中①~⑤是二倍体百合形成配子过程中不同时期的图像。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②③⑤细胞中均含有两个染色体组
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图①细胞内核DNA和染色体数目加倍第12讲 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂和受精作用
考点一
● 必备知识
1.(1)有性 初级性母 成熟生殖 一次 连续分裂两次 一半 (2)相同 父方 母方 联会 (3)前 同源染色体两两配对 四 1 2 4 4 8 (4)①非姐妹染色单体 ②减数分裂 Ⅰ 前期
2.染色体 联会 四分体 非姐妹 赤道板两侧 同源 非同源 着丝粒 着丝粒
3.睾丸 卵巢 均等分裂 不均等 均等
不变形 精子 1 3
4.受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子(父方) 卵细胞(母方) 前后代染色体数目的恒定
【考点易错】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
[解析] (1)某哺乳动物(2n)的精原细胞,经染色体复制后产生的初级精母细胞中有同源染色体。(2)同源染色体联会和交换发生在减数分裂 Ⅰ 的前期。(3)一条来自父方、一条来自母方,且在减数分裂过程中联会的染色体是同源染色体。(4)有丝分裂过程中经过复制的同源染色体不形成四分体。(5)精子和卵细胞形成过程中不同的方面包括场所、结果、是否需要变形、细胞质是否均等分裂。
【长句拓展】
1.同源染色体分离,并分别进入两个子细胞 2.使精子有充足的能量,灵活游动,从而保证受精作用的顺利完成
3.保证卵细胞有较多的营养物质,以满足早期胚胎发育过程对营养物质的需要
● 典型例题
1.D [解析] 图A中 Ⅲ 时期对应的细胞处于减数分裂 Ⅱ 前期或中期,不存在同源染色体,A正确;核DNA分子的复制主要发生在间期,即图A的 Ⅰ → Ⅱ 过程中,B正确;若乙细胞来自甲细胞,则根据染色体颜色可知,乙细胞一定是次级卵母细胞,C正确;观察染色体形态和数目的最佳时期是中期,而图B中甲细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期,D错误。
2.D [解析] 根据图中两种荧光点的运动轨迹可知,该细胞正在进行减数分裂 Ⅰ ,①→②过程,两种荧光点相互靠拢,可表示同源染色体联会,A正确;②→③过程中两个靠拢的染色体同时向赤道板的位置移动,该过程中可能发生染色体互换,B正确;③→④过程中两个荧光点分别向细胞两极移动,该过程中同源染色体分离,C正确;③处同源染色体整齐地排列在赤道板两侧,此时,染色单体数目不加倍,D错误。
3.B [解析] 由来自同一个初级精母细胞的精细胞染色体相同或互补可知,①②⑤可能来自同一个初级精母细胞,③④可能来自同一个初级精母细胞,B符合题意。
4.D [解析] 来自一个精原细胞的精细胞染色体组成相同或互补,根据这一特点可以判断①④可来自一个精原细胞,②⑥可来自一个精原细胞,③来自一个精原细胞,⑤来自一个精原细胞,故这些精细胞至少来自4个精原细胞,D项符合题意。
5.D [解析] ①减数分裂 Ⅰ 纺锤体的形成不会引起基因重组而使子代产生多种可能的基因型和表型,不符合题意;②雌雄配子随机结合,会使子代产生多种可能的基因型和表型,符合题意;③减数分裂 Ⅱ 后期姐妹染色单体的分离不会使子代产生多种可能的基因型和表型,不符合题意;④减数分裂 Ⅰ 后期非同源染色体的自由组合属于基因重组,会使子代产生多种可能的基因型和表型,符合题意。综上所述,D正确。
6.D [解析] 减数分裂 Ⅰ 末期细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞,大的细胞被称为次级卵母细胞,小的细胞叫极体,可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关,A正确;在减数分裂 Ⅱ 的过程中不会发生染色体DNA的复制,B正确;由题干信息可知,第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触,在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善,所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流,C正确;由题干信息“在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响”,可推知第二极体不会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用,D错误。
考点二
● 必备知识
1.精母细胞
2.显微镜
3.初级精母 次级精母 观察结果
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)√
[解析] (2)装片经过固定后细胞已经死亡,不能观察到减数分裂的动态变化过程。
● 典型例题
1.D [解析] 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂,可用来作为观察减数分裂的材料,A正确;因为雄配子较多,故选择植物雄蕊比选择植物雌蕊容易观察到减数分裂现象,B正确;联会现象发生在减数分裂 Ⅰ 前期,因此在能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象,C正确;洋葱根尖分生区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.D [解析] 根据染色体的行为可判断,①~⑤分别为减数分裂前的间期、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,其顺序是①→③→②→⑤→④,A正确。结合A选项分析可知,图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同,都含有两个染色体组,B正确。基因重组有两种类型,一种是自由组合型,发生在减数分裂 Ⅰ 后期,如图②;另一种是互换型,发生在减数分裂 Ⅰ 前期,如图③,C正确。图①为减数分裂前的间期,此时细胞中进行染色体的复制,核DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,D错误。(共97张PPT)
第12讲
减数分裂和受精作用
课标要求 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.教学活动:运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化
第1课时
减数分裂和受精作用
考点一 减数分裂和受精作用（迁移·提能类）
考点二 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（实验·探究型）
作业手册
备用习题
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考点一 减数分裂和受精作用（迁移·提能类）
1.减数分裂及相关概念
（1）减数分裂
有性
初级性母
成熟生殖
一次
连续分裂两次
一半
（2）同源染色体
相同
父方
母方
联会
（3）联会与四分体
前
同源染色体两两配对
四
1
2
4
4
8
（4）互换
①概念：四分体中的________________之间交换相应的片段。
②时期：________________。
非姐妹染色单体
减数分裂 Ⅰ 前期
③意义：进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的变异性。
2.减数分裂的过程（以精子形成为例）
染色体
联会
四分体
非姐妹
赤道板两侧
同源
非同源
着丝粒
着丝粒
［提醒］减数分裂 Ⅱ 后期细胞内染色体数目加倍但无同源染色体。
3.精子和卵细胞形成过程的比较（以哺乳动物为例）
项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所 ______ ______
细胞质分裂 __________ 初级卵母细胞、次级卵母细胞
_________分裂；第一极体______分裂
是否变形 变形 ________
结果 1个精原细胞 个精 细胞 变形成为4个 ______（成熟配子） 1个卵原细胞 ___个较大的卵细胞
（成熟配子）和___个较小的极体
（退化消失,不能受精）
相同点 染色体的行为变化相同
睾丸
卵巢
均等分裂
不均等
均等
不变形
精子
1
3
4.受精作用
受精卵
细胞核
细胞核
染色体
染色体
精子（父方）
卵细胞（母方）
前后代染色体数目的恒定
［提醒］由于细胞质 主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传
物质更多一些。
【考点易错】（明辨析）
（1）某哺乳动物 的精原细胞,经染色体复制后产生的初级精母细
胞中没有同源染色体。（ ）
×
[解析] 某哺乳动物 的精原细胞,经染色体复制后产生的初级精母
细胞中有同源染色体。
（2）[2024·北京卷] 同源染色体联会和交换发生在减数分裂 Ⅱ 。
（ ）
×
[解析] 同源染色体联会和交换发生在减数分裂 Ⅰ 的前期。
（3）一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体。（ ）
×
[解析] 一条来自父方、一条来自母方，且在减数分裂过程中联会的
染色体是同源染色体。
（4）经过复制的同源染色体都能形成四分体。（ ）
×
[解析] 有丝分裂过程中经过复制的同源染色体不形成四分体。
（5）精子和卵细胞形成过程中不同的是精子需变形,卵细胞不需要变
形,其余完全相同。（ ）
×
[解析] 精子和卵细胞形成过程中不同的方面包括场所、结果、是否
需要变形、细胞质是否均等分裂。
【长句拓展】（练思维）
1.减数分裂 Ⅰ 染色体数目减半的原因是__________________________
__________。
同源染色体分离,并分别进入两个子细胞
2.减数分裂形成的精细胞需经变形过程才能成为精子,该过程中将丢弃
大部分的细胞质及多数细胞器,但全部线粒体被保留下来,并主要集中
在尾的基部,意义是____________________________________________
____________。
使精子有充足的能量,灵活游动,从而保证受精作用的顺利完成
3.卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是__________________
_________________________________________________。
保证卵细胞有较多的营养物质,以满足早期胚胎发育过程对营养物质的需要
1.减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 过程的不同点 假设体细胞内染色体数为
项目 减数分裂 Ⅰ 减数分裂 Ⅱ
染色体在分裂前 的间期是否复制 复制 不复制
分裂过程中细胞 名称 初级性母细胞 次级性母 细胞（或极体） 次级性母细胞
（或极体） 精细胞
或卵细胞和极体
着丝粒变化 不分裂 分裂
项目 减数分裂 Ⅰ 减数分裂 Ⅱ
染色体数目变化 （减半）
核 数目变化 （减半）
染色体主要行为 有联会现象;四分体的非姐 妹染色单体间发生互换;同 源染色体分离,非同源染色 体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色
单体分开变成子染色体
染色单体 有 有 有 无（0）
同源染色体 有对 无
（续表）
2.减数分裂中染色体、核 数量变化规律（假设体细胞染色体数为
，以精细胞形成为例）
（1）数量变化
精原细胞_ 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
时期 间期 减数分裂
减 Ⅰ 减 Ⅱ 前、中 减 Ⅱ 后 减 Ⅱ 末
染色体数
核 数
（2）相关曲线图与柱形图辨析
①甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。
②染色体数目变化及原因
.减数分裂 Ⅰ 末期,同源染色体分开后平均进入两个子细胞,染色体数
目减半。
.减数分裂 Ⅱ 后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,恢复到体细胞水平。
.减数分裂 Ⅱ 末期,细胞一分为二,染色体数目减半。
③核 数目变化及原因
.减数分裂前的间期，复制,核 数目加倍。
.减数分裂 Ⅰ 末期,细胞一分为二,核 数目减半。
.减数分裂 Ⅱ 末期,细胞一分为二,核 数目再减半。
④染色单体数目变化及原因
.减数分裂前的间期，染色体复制，染色单体形成。
.减数分裂 Ⅰ 末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
.减数分裂 Ⅱ 后期，着丝粒分裂，染色单体消失。
3.配子多样性的成因及配子种类数的分析
（1）配子多样性的成因
①减数分裂过程中非同源染色体的自由组合。
②四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。
（2）具有 对同源染色体的个体产生配子情况（不考虑基因突变和染
色体互换）
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 2种
1个雄性个体 种 种
1个卵原细胞 种 1种
1个雌性个体 种 种
命题角度一 结合图形考查减数分裂过程及物质变化
1.[2024·湖南岳阳期中] 马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，
图A表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染
色单体和核 含量的关系，图B表示部分细胞分裂图像。下列说法
错误的是（ ）
A.图A中 Ⅲ 时期所对应的细胞中一定不存在同源染色体
B.核分子的复制主要发生在图A的 Ⅰ Ⅱ 过程中
C.若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞一定是次级卵母细胞
D.图B中甲细胞是观察染色体形态、数目的最佳时期
√
[解析] 图A中 Ⅲ 时期对应的细胞处于减数分裂 Ⅱ 前期或中期，不
存在同源染色体，A正确；核 分子的复制主要发生在间期，即图
A的 Ⅰ Ⅱ 过程中，B正确；若乙细胞来自甲细胞，则根据染色体颜
色可知，乙细胞一定是次级卵母细胞，C正确；观察染色体形态和数
目的最佳时期是中期，而图B中甲细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期，D错误。
2.[2024·黑龙江哈尔滨三模] 取某雄性动物 的一个正在分裂的
细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒，在
荧光显微镜下，观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①～④四
个不同的位置（箭头表示移动路径），如图所示。下列有关荧光点移
动过程中细胞内染色体变化的叙述中，错误的是（ ）
A. 过程可表示同源染色体联会
B. 过程中可能发生染色体互换
C. 过程中同源染色体分离
D.③处细胞中染色单体数目加倍
√
[解析] 根据图中两种荧光点的运动轨迹
可知，该细胞正在进行减数分裂 Ⅰ，
过程，两种荧光点相互靠拢，
可表示同源染色体联会，A正确；
过程中两个靠拢的染色体同时向赤道板的位置移动，该过程
中可能发生染色体互换，B正确； 过程中两个荧光点分别向
细胞两极移动，该过程中同源染色体分离，C正确；③处同源染色体
整齐地排列在赤道板两侧，此时，染色单体数目不加倍，D错误。
[题后归纳]
结合细胞质的分裂情况及染色体情况判断细胞名称 二倍体生物
命题角度二 配子的种类和来源
3.[2024·山东济南期末] 图甲是某生物的1个初级精母细胞，图乙是该
生物的5个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断这5个精细胞
至少来自多少个初级精母细胞（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
√
[解析] 由来自同一个初级精母细胞的精细胞染色体相同或互补可知，
①②⑤可能来自同一个初级精母细胞，③④可能来自同一个初级精
母细胞，B符合题意。
4.如图表示某生物的精细胞,试根据细胞内染色体的组成,判断这些精细
胞至少来自几个精原细胞（不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的
互换）（ ）
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
[解析] 来自一个精原细胞的精细胞染色体组成相同或互补,根据这一
特点可以判断①④可来自一个精原细胞,②⑥可来自一个精原细胞,③
来自一个精原细胞,⑤来自一个精原细胞,故这些精细胞至少来自4个
精原细胞,D项符合题意。
√
[题后归纳]
配子来源的判断方法
命题角度三 受精作用
5.下列哪些行为使有性生殖子代产生多种可能的基因型和表型（ ）
①减数分裂 Ⅰ 纺锤体形成 ②雌雄配子随机结合
③减数分裂 Ⅱ 后期姐妹染色单体的分离 ④减数分裂 Ⅰ 后期非同源
染色体的自由组合
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
√
[解析] ①减数分裂 Ⅰ 纺锤体的形成不会引起基因重组而使子代产生
多种可能的基因型和表型，不符合题意；②雌雄配子随机结合，会
使子代产生多种可能的基因型和表型，符合题意；③减数分裂 Ⅱ 后
期姐妹染色单体的分离不会使子代产生多种可能的基因型和表型，
不符合题意；④减数分裂 Ⅰ 后期非同源染色体的自由组合属于基因
重组，会使子代产生多种可能的基因型和表型，符合题意。综上所
述，D正确。
6.[2024·北京东城区二模] 雌性小
鼠在精子入卵后，被激活的卵子会
完成 Ⅱ 排出第二极体（如图），
第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除
第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细
胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极
体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（ ）
A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B.减数分裂 Ⅱ 过程中不会发生染色体 的复制
C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
√
[解析] 减数分裂 Ⅰ 末期细胞质不均等分
裂导致形成大小不同的两个细胞，大的
细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫
极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确；在减数分裂 Ⅱ 的过程中不会发生染色体 的复制，B正确；由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确；由题干信息“在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响”，可推知第二极体不会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用，D错误。
考点二 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
（实验·探究型）
1.目的要求:通过观察蝗虫__________减数分裂装片,识别减数分裂不同
时期染色体的形态、位置、数目,加深对减数分裂过程的理解。
2.材料用具:________、蝗虫精母细胞减数分裂装片。
精母细胞
显微镜
3.方法步骤
初级精母
次级精母
观察结果
（1）实验材料选择:宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的
精巢作为观察减数分裂实验的材料.
（2）观察过程中需注意的两个问题
①不止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、
减数分裂两种分裂方式,其染色体数目有三种情况（假设亲代为二倍
体）：、、 。
②不能观察到一个细胞减数分裂的全过程: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。
欲看到全部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。
【考点易错】（明辨析）
（1）选择蝗虫精巢观察细胞的减数分裂。（ ）
√
（2）跟踪观察一个精原细胞可看到减数分裂的连续变化。（ ）
×
[解析] 装片经过固定后细胞已经死亡,不能观察到减数分裂的动态变
化过程。
（3）如果观察到的染色体含染色单体,则该细胞不一定处于减数第一
次分裂。（ ）
√
1.[2024·江苏徐州模拟] 下列关于观察减数分裂实验的叙述，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过程
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.在能观察到减数分裂现象的装片中，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
√
[解析] 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂
的材料，A正确；因为雄配子较多，故选择植物雄蕊比选择植物雌蕊
容易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂 Ⅰ 前
期，因此在能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色
体联会现象，C正确；洋葱根尖分生区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.[2024·广东深圳月考] 百合自古被认为有“百事合心”之意，深受人们
的喜爱。图中①～⑤是二倍体百合形成配子过程中不同时期的图像。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A.图中细胞分裂顺序为
B.图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图①细胞内核 和染色体数目加倍
√
[解析] 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、
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，其顺序是 ④，A正确。结合A选项分
析可知，图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有
两个染色体组，B正确。
基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂 Ⅰ 后期，如图②；另一种是互换型，发生在减数分裂 Ⅰ 前期，如图③，C正确。图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，核 数目加倍，但染色体数目保持不变，D错误。
备用习题
1. 如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是 ( )
√
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级精母细胞
C.图丙为初级卵母细胞
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
[解析]据题图分析,图甲细胞处于减数第二
次分裂后期,其细胞质均等分裂,可能为次
级精母细胞或第一极体,A错误;图乙细胞
处于减数第一次分裂后期,其细胞质均等分裂,应是初级精母细胞,B正确;图丙细胞处于减数第二次分裂后期,其细胞质是不均等分裂的,应是次级卵母细胞,C错误;图丙中的M、m不是同源染色体,应是姐妹染色单体分开后形成的两条染色体,D错误。
A.细胞①和细胞②可能来源于同一个初级精母细胞
B.细胞①和细胞③可能来源于同一个次级精母细胞
C.细胞②和细胞③不可能来源于两个次级精母细胞
D.细胞②和细胞④可能来源于同一个初级精母细胞
2. 某雄性动物体细胞内部分染色体如图所示,其中字母表示基因,细胞①~④是该动物通过减数分裂产生的。若不考虑染色体互换和突变,下列有关分析合理的是( )
√
[解析] 同一个初级精母细胞减数第一次分裂时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,细胞①中R和y组合,则r会和Y组合,不会得到细胞②,A不符合题意;同一个次级精母细胞减数第二次分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成新的染色体,形成的两个子细胞基因组合相同,细胞①和细胞③基因组合不相同,B不符合题意;
来源于两个次级精母细胞的两个子细胞基因组合没有直接关系,细胞②基因组合是ry,细胞③基因组合是rY,可能来源于两个次级精母细胞,C不符合题意;同一个初级精母细胞减数第一次分裂时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,细胞②中r和y组合,细胞④中R和Y组合,细胞②和细胞④可能来源于同一个初级精母细胞,D符合题意。
A.图甲常发生同源染色体的姐妹染色单体之间的互换
B.若图乙表示减数分裂Ⅰ后期,移到每一极的染色体数和核DNA分子数分别为8和16
C.孟德尔的基因分离定律和自由组合定律均发生在图中的丙时期
D.图丁表示4个精细胞的形成,这四个精细胞有4种基因型
3. 如图中甲~丁为某雄性植物(2n=16)形成配子过程中几个特定时期的显微照片,如不考虑突变和互换等异常情况,下列叙述正确的是( )
√
[解析]图甲处于减数分裂Ⅰ前期,图乙处于减数分裂Ⅰ后期,图丙处于减数分裂Ⅰ末期,图丁处于减数分裂Ⅱ后期。减数分裂Ⅰ前期常发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,A错误;某雄性植物2n=16,初级精母细胞中染色体数目为16,核DNA分子数目为32,图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,移到每一极的染色体数和核DNA分子数分别为8和16,B正确;
基因的分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ后期,对应图乙,C错误;图丁中形成4个精细胞,不考虑基因突变和互换,一个精原细胞产生4个精细胞、2种基因型,D错误。
作业手册
（限时：20分钟）
题组一 减数分裂相关概念、过程以及受精作用
1.[2024·广东茂名统考] 下列关于同源染色体和四分体的叙述,正确的
是（ ）
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.同源染色体的非姐妹染色单体之间常发生染色体片段的交换
C.四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现
D.每个四分体包含一对同源染色体,同源染色体的大小、形态相同
√
[解析] 一条染色体经复制后形成的是姐妹染色单体,而同源染色体是
一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂过程中能联会的两条染色体,
A项错误；同源染色体两两配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色
单体之间常发生互换,B项正确；四分体只在减数分裂过程中出现,C
项错误；同源染色体的大小和形态不一定相同,例如、 染色体大小
就不同,减数分裂时也联会,属于同源染色体,D项错误。
2.[2024·湖南岳阳模拟] 有性生殖的出现增强了生物适应复杂多变的自
然环境的能力,产生了表型不同的个体,形成了生物的多样性。下列分
析错误的是（ ）
A.减数分裂过程中非同源染色体的组合具有多样性
B.同源染色体联会时的互换导致了配子的多样性
C.受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
D.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定
√
[解析] 减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,非同源染
色体的组合具有多样性,导致配子中染色体的组合具有多样性,A项正
确;减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,导致配子
中基因的组合具有多样性,B项正确;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,细胞质中的遗传物质几乎都来自卵细胞,C
项错误。
3.[2024·福建厦门一模] “凤丹白”是江南牡丹最常见的品种，对其染色
体分析可为牡丹品种的演化和分类、育性提供参考价值。将凤丹白的
染色体按同源染色体进行排列并编号，结果如图所示。正常情况下，
下列分析错误的是（ ）
A.减数分裂 Ⅰ 前期，染色体2与3相互缠绕并交换片段
B.减数分裂 Ⅰ 前期，初级卵母细胞内可形成5个四分体
C.减数分裂 Ⅰ 后期，染色体5与6不会位于细胞同一极
D.减数分裂 Ⅱ 后期细胞内染色体组数目与图中的相同
√
[解析] 减数分裂 Ⅰ 前期，同源染色体的
非姐妹染色单体发生片段互换，染色体2
和3是非同源染色体，不会相互缠绕并交换
片段，A错误；一个四分体 一对同源染色体，图中有5对同源染色体，即减数分裂 Ⅰ 前期，初级卵母细胞内可以形成5个四分体，B正确；减数分裂 Ⅰ 后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，染色体5与6是同源染色体，在减数分裂 Ⅰ 后期不会位于细胞同一极，C正确；减数分裂 Ⅱ 后期，着丝粒分裂，染色单体消失，变为子染色体，细胞中有2个染色体组，与图中的染色体组数相同，D正确。
4. [2024·辽宁大连模拟] 蜜蜂群体中雌蜂由受精卵发育而成，雄蜂 由未受精的卵细胞直接发育而成。雄蜂产生精细胞的过程如图所示，其中数字代表过程，字母代表细胞。
下列相关叙述正确的是（ ）
A.细胞内染色体与核数目之比为
B. 细胞内能形成8个四分体
C.细胞内含有2条 染色体
D. 细胞内含有一个染色体组
√
[解析] 细胞内由于 已经完成了复制，因此染色体与核数目之比为 ，A错误； 细胞进行的是减数第二次分裂，不会形成四分体，B错误； 细胞处于减数第二次分裂后期，由于着丝粒的断裂，染色体数暂时加倍，但蜜蜂的性别是由染色体组数决定的，蜜蜂不含性染色体，因此细胞不含染色体，C错误； 细胞是完成减数第二次分裂后形成的配子，只含一个染色体组，D正确。
题组二 减数分裂的过程中染色体、核DNA数量变化
5.[2024·山东济南统考] 对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、
都被标记为黄色,等位基因B、 都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察
处于四分体时期的细胞。下列推测合理的是（ ）
A.若2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个
绿色荧光点
B.若2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个
绿色荧光点
C.若2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个
绿色荧光点
D.若2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个
绿色荧光点
√
[解析] 由于染色体经过复制,基因数目也随之加倍，若2对等位基因
位于1对同源染色体上,则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光
点,A项错误,B项正确。若2对等位基因位于2对同源染色体上,则有2个
四分体中将分别出现4个黄色或4个绿色荧光点,C、D项错误。
6.[2024·陕西西安一模] 如图为减数分裂时的一对同源染色体示意图，
图中 表示基因，下列相关叙述正确的是（ ）
A.染色体甲和染色体乙在减数分裂 Ⅰ 前期会发生联会
B.基因1与2为相同基因，基因1与3或4互为等位基因
C.基因5和6分离发生的时间与基因6和7分离发生的时间相同
D.基因5、8所在的片段可能在间期染色体复制时发生互换
√
[解析] 染色体甲和染色体乙为同源染色体，在减数
分裂 Ⅰ 前期会发生联会，A正确；若该个体为纯合
子，1与2、3、4都为相同基因，B错误；基因5和6
分离发生在减数分裂 Ⅱ 后期，基因6和7分离发生
在减数分裂 Ⅰ 后期，两者分离发生的时间不同，C
错误；基因5、8所在片段若发生互换，应发生在减数分裂 Ⅰ 前期，
D错误。
7.[2024·江西宜春模拟] 下图是某个二倍体动物（基因型为 ）细
胞分裂部分时期示意图，据图分析下列说法错误的是（ ）
A.在形成细胞①的过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体的交换
B.细胞②处于有丝分裂后期，图中显示有4对同源染色体、4个染色体组
C.通过细胞③判断该动物为雌性个体
D.与细胞③分裂后产生的卵细胞来自于同一卵原细胞的三个极体的基
因组成分别为、、
√
[解析] 该动物基因型为 ，由图①可知，一条染色体上含基因
A、，其同源染色体中均为基因、 ，则说明在形成细胞①的过程
中发生了基因突变，不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交换，A
错误；②细胞含有同源染色体，且着丝粒已经分裂，为有丝分裂后
期，此时细胞中染色体数目加倍，有4对同源染色体、4个染色体组，
B正确；
③细胞不含同源染色体，且着丝粒已经分裂，为减数分裂 Ⅱ 后期，且此时细胞质不均等分裂，可判断该动物为雌性个体，C正确；细胞③中细胞质较多的一部分会形成卵细胞，据图可知，其基因组成是，与之同时产生的极体是 ，另外两个极体基因组成是、 ，D正确。
题组三 减数分裂的图像变化
8.[2024·江苏苏州统考] 下图为水稻花粉母细胞减数分裂过程中的几个
细胞图像。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图⑤所示细胞中,移向两极的染色体的基因组成一定相同
B.图③所示细胞中,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换
C.图②所示细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
D.上述细胞分裂图像按进行时间排序为
√
[解析] 图⑤所示细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期,移向两极的同源染色体
上可能携带等位基因,移向两极的染色体的基因组成不一定相同,A项
错误;图③所示细胞处于减数分裂 Ⅰ 前期,同源染色体的非姐妹染色
单体间可能发生互换,B项正确;图②所示细胞处于减数分裂 Ⅱ 后期,
不含同源染色体,C项错误;题中细胞分裂图像按进行时间排序为
④,D项错误。
9.[2024·山东青岛模拟] 下图为某种二倍体哺乳动物的细胞减数分裂示
意图，其中 是染色体上的基因。下列相关叙述错误的是（ ）
A.图甲所示细胞分裂产生的子细胞可能是极体
B.图乙所示分裂时期可发生非等位基因自由组合
C.图丙所示细胞可能是图乙所示细胞的子细胞
D.图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因
√
[解析] 图甲中无同源染色体，着丝粒分
裂，处于减数第二次分裂后期，细胞质均
等分裂，其子细胞为精细胞或极体，A正确；
图乙中发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合，同时会发生等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合，处于减数第一次分裂后期，B正确；图乙是初级精母细胞，图丙是次级卵母细胞，故图丙所示细胞不可能是图乙所示细胞的子细胞，C错误；图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因，极体含有基因 ，D正确。
10.图甲、乙是马蛔虫 细胞分裂过程中染色体分离示意图。下
列叙述正确的是（ ）
A.图甲表示减数分裂 Ⅱ 后期的姐妹染色单体分离
B.图甲细胞中母源与父源染色体上可能存在等位基因
C.图乙细胞中会发生非同源染色体的自由组合
D.该生物有性生殖过程中不能发生基因重组
√
[解析] 图甲表示有丝分裂后期姐妹染色单体分离，
图乙表示减数分裂 Ⅰ 后期同源染色体分离,A项错
误；等位基因是位于同源染色体相同位置上控制
同一性状不同表现类型的基因,图甲母源与父源染色体上可能有等位基因,B项正确;该生物只有一对同源染色体,没有非同源染色体,因此图乙细胞不会发生非同源染色体的自由组合,C项错误;该生物有性生殖过程中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,属于基因重组的一种,D项错误。
综合应用练
11.[2025·广东深圳月考] 近年来的研究发现，雌性个体中，细胞减数
分裂时，基因为了进入卵细胞，会发生“相互竞争”的现象，最终导致
的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同，因此会影响后代基因库中
等位基因的频率。这项研究结果对揭示生物种群的进化原因有很大辅
助作用。回答下列问题：
（1）纺锤体是由大量的微管蛋白组成的，在动物细胞中，它的组装
与________有关。
中心体
[解析] 动物细胞中由中心体发出星射线形成纺锤体，即在动物细胞
中，纺锤体的组装与中心体有关。
结合图中信息推测，如果某基因在自然有性生殖种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒一般______（填“较大”或“较小”），这种染色体易与酪氨酸化程度____（填“大”或“小”）的星射线结合。
（2）有研究表明，在雌性个体细胞减数分裂过程中，不同等位基因
最终进入卵细胞的概率大小，与其所在染色体的着丝粒大小、细胞中
纺锤体的结构这两个因素有很强的相关性，具体关系如下图所示：
较大
小
[解析] 由图可知，不同等位基因所在染色体的着丝粒越大，星射线
酪氨酸化程度越小，最终进入卵细胞的概率越大，由此可知，如果
某基因在自然有性生殖种群中频率较高，说明该基因进入卵细胞的
概率较高，则该基因所在的染色体着丝粒一般较大，这种染色体易
与酪氨酸化程度小的星射线结合。
（3）若这种“基因竞争”现象发生在雄性个体细胞减数分裂的过程中，
一般就不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响，原因是______
__________________________________________。
一个精原细胞减数分裂形成的4个精子受精机会均等
快速核答案
考点一 减数分裂和受精作用（迁移·提能类）
必备知识 精梳理
1.（1）有性 初级性母 成熟生殖 一次 连续分裂两次 一半
（2）相同 父方 母方 联会 （3）前 同源染色体两两配对 四
1 2 4 4 8 （4）①非姐妹染色单体 ②减数分裂 Ⅰ 前期
2.染色体 联会 四分体 非姐妹 赤道板两侧 同源 非同源 着
丝粒 着丝粒
3.睾丸 卵巢 均等分裂 不均等 均等 不变形 精子 1 3
4.受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子（父方） 卵细
胞（母方） 前后代染色体数目的恒定
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）× （4）× （5）×
长句拓展·练思维
1.同源染色体分离,并分别进入两个子细胞 2.使精子有充足的能量,灵
活游动,从而保证受精作用的顺利完成
3.保证卵细胞有较多的营养物质,以满足早期胚胎发育过程对营养物质
的需要
典型例题 提能力
命题角度一 结合图形考查减数分裂过程及物质变化
1.D 2.D
命题角度二 配子的种类和来源
3.B 4.D
命题角度三 受精作用
5.D 6.D
考点二 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（实验·探究型）
必备知识 精梳理
1.精母细胞 2.显微镜 3.初级精母 次级精母 观察结果
考点易错·明辨析
（1）√ （2）× （3）√
典型例题 提能力
1.D 2.D
题组一 减数分裂相关概念、过程以及受精作用
1.B 2.C 3.A 4.D
题组二 减数分裂的过程中染色体、核DNA数量变化
5.B 6.A 7.A
题组三 减数分裂的图像变化
8.B 9.C 10.B
综合应用练
11.（1）中心体 （2）较大,小 （3）一个精原细胞减数分裂形成的
4个精子受精机会均等课时作业(十七) 减数分裂和受精作用
1.B [解析] 一条染色体经复制后形成的是姐妹染色单体,而同源染色体是一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂过程中能联会的两条染色体,A项错误;同源染色体两两配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间常发生互换,B项正确;四分体只在减数分裂过程中出现,C项错误;同源染色体的大小和形态不一定相同,例如X、Y染色体大小就不同,减数分裂时也联会,属于同源染色体,D项错误。
2.C [解析] 减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,非同源染色体的组合具有多样性,导致配子中染色体的组合具有多样性,A项正确;减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,导致配子中基因的组合具有多样性,B项正确;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,细胞质中的遗传物质几乎都来自卵细胞,C项错误。
3.A [解析] 减数分裂 Ⅰ 前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生片段互换,染色体2和3是非同源染色体,不会相互缠绕并交换片段,A错误;一个四分体=一对同源染色体,图中有5对同源染色体,即减数分裂 Ⅰ 前期,初级卵母细胞内可以形成5个四分体,B正确;减数分裂 Ⅰ 后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,染色体5与6是同源染色体,在减数分裂 Ⅰ 后期不会位于细胞同一极,C正确;减数分裂 Ⅱ 后期,着丝粒分裂,染色单体消失,变为子染色体,细胞中有2个染色体组,与图中的染色体组数相同,D正确。
4.D [解析] a细胞内由于DNA已经完成了复制,因此染色体与核DNA数目之比为1∶2,A错误;c细胞进行的是减数第二次分裂,不会形成四分体,B错误;d细胞处于减数第二次分裂后期,由于着丝粒的断裂,染色体数暂时加倍,但蜜蜂的性别是由染色体组数决定的,蜜蜂不含性染色体,因此d细胞不含Y染色体,C错误;e细胞是完成减数第二次分裂后形成的配子,只含一个染色体组,D正确。
5.B [解析] 由于染色体经过复制,基因数目也随之加倍,若2对等位基因位于1对同源染色体上,则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点,A项错误,B项正确。若2对等位基因位于2对同源染色体上,则有2个四分体中将分别出现4个黄色或4个绿色荧光点,C、D项错误。
6.A [解析] 染色体甲和染色体乙为同源染色体,在减数分裂 Ⅰ 前期会发生联会,A正确;若该个体为纯合子,1与2、3、4都为相同基因,B错误;基因5和6分离发生在减数分裂 Ⅱ 后期,基因6和7分离发生在减数分裂 Ⅰ 后期,两者分离发生的时间不同,C错误;基因5、8所在片段若发生互换,应发生在减数分裂 Ⅰ 前期,D错误。
7.A [解析] 该动物基因型为AaBb,由图①可知,一条染色体上含基因A、a,其同源染色体中均为基因a、a,则说明在形成细胞①的过程中发生了基因突变,不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交换,A错误;②细胞含有同源染色体,且着丝粒已经分裂,为有丝分裂后期,此时细胞中染色体数目加倍,有4对同源染色体、4个染色体组,B正确;③细胞不含同源染色体,且着丝粒已经分裂,为减数分裂 Ⅱ 后期,且此时细胞质不均等分裂,可判断该动物为雌性个体,C正确;细胞③中细胞质较多的一部分会形成卵细胞,据图可知,其基因组成是aB,与之同时产生的极体是AB,另外两个极体基因组成是ab、ab,D正确。
8.B [解析] 图⑤所示细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期,移向两极的同源染色体上可能携带等位基因,移向两极的染色体的基因组成不一定相同,A项错误;图③所示细胞处于减数分裂 Ⅰ 前期,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换,B项正确;图②所示细胞处于减数分裂 Ⅱ 后期,不含同源染色体,C项错误;题中细胞分裂图像按进行时间排序为①→③→⑤→②→④,D项错误。
9.C [解析] 图甲中无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,其子细胞为精细胞或极体,A正确;图乙中发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合,同时会发生等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合,处于减数第一次分裂后期,B正确;图乙是初级精母细胞,图丙是次级卵母细胞,故图丙所示细胞不可能是图乙所示细胞的子细胞,C错误;图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因m,极体含有基因M,D正确。
10.B [解析] 图甲表示有丝分裂后期姐妹染色单体分离,图乙表示减数分裂 Ⅰ 后期同源染色体分离, A项错误;等位基因是位于同源染色体相同位置上控制同一性状不同表现类型的基因,图甲母源与父源染色体上可能有等位基因,B项正确;该生物只有一对同源染色体,没有非同源染色体,因此图乙细胞不会发生非同源染色体的自由组合, C项错误;该生物有性生殖过程中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,属于基因重组的一种,D项错误。
11.(1)中心体
(2)较大 小
(3)一个精原细胞减数分裂形成的4个精子受精机会均等
[解析] (1)动物细胞中由中心体发出星射线形成纺锤体,即在动物细胞中,纺锤体的组装与中心体有关。(2)由图可知,不同等位基因所在染色体的着丝粒越大,星射线酪氨酸化程度越小,最终进入卵细胞的概率越大,由此可知,如果某基因在自然有性生殖种群中频率较高,说明该基因进入卵细胞的概率较高,则该基因所在的染色体着丝粒一般较大,这种染色体易与酪氨酸化程度小的星射线结合。课时作业(十七) 减数分裂和受精作用
题组一 减数分裂相关概念、过程以及受精作用
1.[2024·广东茂名统考] 下列关于同源染色体和四分体的叙述,正确的是 ( )
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.同源染色体的非姐妹染色单体之间常发生染色体片段的交换
C.四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现
D.每个四分体包含一对同源染色体,同源染色体的大小、形态相同
2.[2024·湖南岳阳模拟] 有性生殖的出现增强了生物适应复杂多变的自然环境的能力,产生了表型不同的个体,形成了生物的多样性。下列分析错误的是 ( )
A.减数分裂过程中非同源染色体的组合具有多样性
B.同源染色体联会时的互换导致了配子的多样性
C.受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
D.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定
3.[2024·福建厦门一模] “凤丹白”是江南牡丹最常见的品种,对其染色体分析可为牡丹品种的演化和分类、育性提供参考价值。将凤丹白的染色体按同源染色体进行排列并编号,结果如图所示。正常情况下,下列分析错误的是 ( )
A.减数分裂 Ⅰ 前期,染色体2与3相互缠绕并交换片段
B.减数分裂 Ⅰ 前期,初级卵母细胞内可形成5个四分体
C.减数分裂 Ⅰ 后期,染色体5与6不会位于细胞同一极
D.减数分裂 Ⅱ 后期细胞内染色体组数目与图中的相同
4.[2024·辽宁大连模拟] 蜜蜂群体中雌蜂(2n=32)由受精卵发育而成,雄蜂(n=16)由未受精的卵细胞直接发育而成。雄蜂产生精细胞的过程如图所示,其中数字代表过程,字母代表细胞。
下列相关叙述正确的是 ( )
A.a细胞内染色体与核DNA数目之比为1∶1
B.c细胞内能形成8个四分体
C.d细胞内含有2条Y染色体
D.e细胞内含有一个染色体组
题组二 减数分裂的过程中染色体、核DNA数
量变化
5.[2024·山东济南统考] 对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列推测合理的是 ( )
A.若2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B.若2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C.若2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D.若2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
6.[2024·陕西西安一模] 如图为减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因,下列相关叙述正确的是 ( )
A.染色体甲和染色体乙在减数分裂 Ⅰ 前期会发生联会
B.基因1与2为相同基因,基因1与3或4互为等位基因
C.基因5和6分离发生的时间与基因6和7分离发生的时间相同
D.基因5、8所在的片段可能在间期染色体复制时发生互换
7.[2024·江西宜春模拟] 下图是某个二倍体动物(基因型为AaBb)细胞分裂部分时期示意图,据图分析下列说法错误的是 ( )
A.在形成细胞①的过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体的交换
B.细胞②处于有丝分裂后期,图中显示有4对同源染色体、4个染色体组
C.通过细胞③判断该动物为雌性个体
D.与细胞③分裂后产生的卵细胞来自于同一卵原细胞的三个极体的基因组成分别为AB、ab、ab
题组三 减数分裂的图像变化
8.[2024·江苏苏州统考] 下图为水稻花粉母细胞减数分裂过程中的几个细胞图像。下列有关叙述正确的是 ( )
A.图⑤所示细胞中,移向两极的染色体的基因组成一定相同
B.图③所示细胞中,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换
C.图②所示细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
D.上述细胞分裂图像按进行时间排序为①→⑤→③→④→②
9.[2024·山东青岛模拟] 下图为某种二倍体哺乳动物的细胞减数分裂示意图,其中M/m是染色体上的基因。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图甲所示细胞分裂产生的子细胞可能是极体
B.图乙所示分裂时期可发生非等位基因自由组合
C.图丙所示细胞可能是图乙所示细胞的子细胞
D.图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因m
10.图甲、乙是马蛔虫(2n=2)细胞分裂过程中染色体分离示意图。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲表示减数分裂 Ⅱ 后期的姐妹染色单体分离
B.图甲细胞中母源与父源染色体上可能存在等位基因
C.图乙细胞中会发生非同源染色体的自由组合
D.该生物有性生殖过程中不能发生基因重组
综合应用练
11.[2025·广东深圳月考] 近年来的研究发现,雌性个体中,细胞减数分裂时,基因为了进入卵细胞,会发生“相互竞争”的现象,最终导致的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同,因此会影响后代基因库中等位基因的频率。这项研究结果对揭示生物种群的进化原因有很大辅助作用。回答下列问题:
(1)纺锤体是由大量的微管蛋白组成的,在动物细胞中,它的组装与 有关。
(2)有研究表明,在雌性个体细胞减数分裂过程中,不同等位基因最终进入卵细胞的概率大小,与其所在染色体的着丝粒大小、细胞中纺锤体的结构这两个因素有很强的相关性,具体关系如下图所示:
结合图中信息推测,如果某基因在自然有性生殖种群中频率较高,则该基因所在的染色体着丝粒一般 (填“较大”或“较小”),这种染色体易与酪氨酸化程度 (填“大”或“小”)的星射线结合。
(3)若这种“基因竞争”现象发生在雄性个体细胞减数分裂的过程中,一般就不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响,原因是 。
