广东省深圳市2015-2016学年高一下学期生物讲义减数分裂（含答案）

高考要求
要求层次
具体要求
Ⅰ
Ⅱ
√
减数分裂过程中染色体的行为变化
√
减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化
√
精子与卵细胞形成过程的区别
√
细胞分裂识图
√
受精作用
√
减数分裂与受精作用的意义
减数分裂各时期的变化特点
减数分裂各时期染色体数、核DNA分子数、染色单体数的变化
精子与卵细胞形成的区别
减数分裂与受精作用
有丝分裂与减数分裂的比较
细胞分裂识图
受精作用
有性生殖的过程及其意义
一、减数分裂的定义
减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的减少一半。
二、减数分裂各时期的比较（以哺乳动物精子形成为例）
1.染色体相关概念的区分
（1）同源染色体：形态大小一般相同，一条来自于父方，一条来自于母方的两条染色体，如上图中A和B、C和D；
（2）非同源染色体：与同源染色体的概念相对，如上图中A和C、A和D、B和C、B和D；
（3）姐妹染色单体：连接在同一个着丝点上的两条染色单体，如上图中1和2、3和4、5和6、7和8；
（4）非姐妹染色单体：与姐妹染色单体概念相对，如上图中1和3、1和4；
（5）四分体：同源染色体在减数分裂前期会进行配对，配对以后的结构中含有4个染色单体，叫做四分体。如上述右图中含两个四分体。1个四分体中有2条染色体、4条染色单体、4个DNA、8条脱氧核苷酸链。
（6）交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一
部分片段。(如图)
2.精子和卵细胞的形成过程
（1）场所：
①精子形成的场所：睾丸（曲细精管）。
②卵细胞形成的场所：卵巢。
睾丸
卵巢
（2）精子的形成过程
项目时期
图像
变化特点
细胞名称
染色体数
核DNA数
染色单体数
同源染色体数
四分体数
染色体组数
减Ⅰ间期
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
精原细胞
2n
2n→4n
0→4n
n对
0
2
减Ⅰ
前期
①同源染色体联会形成四分体；②四分体的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。
初级精母细胞
2n
4n
4n
n对
n个
2
中期
各对同源染色体（即四分体）排列到赤道板上。
2n
4n
4n
n对
n个
2
后期
同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
2n
4n
4n
n对
0
2
末期
次级精母细胞
2n→n
4n→2n
4n→2n
n对→0
0
1
减Ⅱ
前期
中期
n
2n
2n
0
0
1
后期
2n
2n
0
0
0
2
末期
精细胞
2n→n
2n→n
0
0
0
1
变形期
精子
n
n
0
0
0
1
（3）卵细胞的形成过程
三、精子与卵细胞形成的区别
(加相同点)
比较项目
精子
卵细胞
产生部位
睾丸或精巢
卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质分裂情况
两次都是均等分裂
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果
1个精原细胞→4个精细胞
1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体（退化消失）
是否有变形阶段
有
无
配子种类
1个精原细胞（n对同源染色体）→4个2种精子多个精原细胞（n对同源染色体）→2n种精子
1个卵原细胞（n对同源染色体）→1个1种卵细胞多个卵原细胞（n对同源染色体）→2n种卵细胞
模式图
相同点
（1）染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：
①染色体都是在减Ⅰ前的间期复制
②减Ⅰ都发生同源染色体联会和分离
③减Ⅱ都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开（2）产生的子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目减半
四、染色体数、核DNA分子数、染色单体数在减数分裂过程中的变化
核DNA分子数
染色体数
染色单体数
精子的结构和功能：
精子形似蝌蚪，总长约66
μm，分头、尾两部分。头部正面呈椭圆形，侧面呈梨形，内含一个染色质十分致密的细胞核和一个顶体。顶体是一种膜系细胞器，呈帽状罩于细胞核的前方。顶体内含多种水解酶如透明质酸酶、顶体酶和酸性磷酸酶等，相当于巨大溶酶体。尾的中心含一条贯穿全尾的轴丝(类似鞭毛)，中段含有螺旋状排列的线粒体。精子的主要功能为向前运动及与卵受精，借此将遗传物质送入卵母细胞内。
卵母细胞的结构和功能：
女性排卵时，卵子从破裂的卵泡中随卵泡液一起从卵巢排出(排卵)，被输卵管伞端所拾取并运送至输卵管壶腹部，等待精子受精。这时的卵子其实是卵冠丘复合体。该复合体的中心是卵母细胞以及一个体积相对小得多的极体，其外包裹着一层主要由卵母细胞分泌物形成的细胞外基质，称为透明带（简称ZP），卵母细胞与透明带之间留有一狭窄的空隙即卵周间隙。透明带之外还围绕着若干层卵泡细胞，其最靠近透明带的一层被称为放射冠。透明带在受精中起着至关重要的作用，其结构主要由三种糖蛋白（ZP1、ZP2、ZP3）组成。其中，ZP3能识别同物种精子并与之结合，继而诱导精子发生顶体反应，启动受精过程。若未受精，卵母细胞将在排卵后12～24
h退化。
卵泡发育从胚胎时期已经开始，第5个月胚胎的双侧卵巢有原始卵泡近700万个，以后逐渐减少，出生时尚有100万～200万个，青春期时仅存4万个。青春期后，在垂体分泌的卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）作用下，卵泡陆续开始发育。一个卵泡从发育至成熟约需85天。在一个月经周期（见后述）一般只有一个卵泡成熟并排卵；通常左右卵巢交替排卵。女性一生约排400个卵，其余均退化。绝经期后，排卵停止。卵泡发育分为原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡和成熟卵泡四个阶段。
五、受精作用
受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程：
精子和卵细胞相互识别
↓
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
↓
卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入
↓
精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精过程的三个阶段
①精子与卵泡细胞相互作用
女性排卵时所释放的卵冠丘复合体和卵泡液，通过输卵管伞端进入壶腹部。先行泳动到输卵管壶腹部的获能精子与卵冠丘复合体发生接触，同时受到卵泡液和卵泡细胞间质的诱导产生顶体反应，释放顶体内所含的水解酶。在水解酶(主要是其中的透明质酸酶)的作用下，卵泡细胞的细胞间质被溶解，使卵泡细胞层和放射冠解体，暴露出透明带，后继精子开始与透明带发生相互作用。
②精子与透明带相互作用
顶体完整的获能精子借助细胞膜上的ZP3互补分子与透明带的ZP3分子互相识别并结合，同时ZP3诱导精子产生顶体反应，使精子释放顶体酶水解局部透明带，形成一个隧道，精子随即进入卵周间隙与卵母细胞相接触。
③精子与卵母细胞相互作用
进入卵周间隙的精子随即与卵母细胞相互识别，精子头部侧面细胞膜与卵母细胞膜融合，从而使精子的细胞核与部分细胞质进入卵母细胞。精卵融合的机制尚未清楚，是当前的研究热点。精卵融合激活卵母细胞，引起其表层细胞质中的“皮质颗粒”与细胞膜融合，发生胞吐，释放颗粒内物质进入卵周间隙，并因此改变了细胞膜和透明带的结构，从而使其他精子再不能与之结合，保证一个卵母细胞只和一个精子受精。精子细胞核进入卵母细胞后随即膨胀，染色质解聚并形成雄性原核，与此同时，卵母细胞迅速完成第二次减数分裂，中期染色体也解聚并形成雌性原核。两原核互相靠拢、融合形成一个新的二倍体细胞核，从而使卵变成合子，即受精卵，受精过程到此完成。
哺乳动物受精作用的具体过程（以人为例）
精子从精浆中游出，穿越子宫颈、子宫腔、输卵管峡部，最后抵达输卵管壶腹部与卵母细胞相遇。女性生殖道内充满较黏稠的液体，输卵管峡部黏膜形成曲折的皱襞，这对精子的运输构成很大阻力，也起着淘汰筛选精子的作用，只有具有很强运动能力和恰当运动方式的精子才能到达卵母细胞所在位置。排卵期女性生殖道的环境还起着调节精子功能的作用，精子在运输过程中同时也获得受精能力，输卵管峡部皱襞间隐窝可临时贮存精子并防止已经获能的精子过早产生顶体反应。精子的受精能力在女性生殖道内约可维持1
d。
精子获能是指精子借以获得受精能力的一系列生理变化过程。精子在穿过子宫颈时就开始了获能进程。当到达输卵管峡部时，获能过程已接近完成。获能后期的精子发生“超激活”，即出现强烈鞭打样运动，头、尾的摆动幅度显著加大，运动方向也变得灵活多变，使精子得以穿越输卵管峡部。同时，精子的细胞膜系的稳定性降低，细胞膜表面某些与受精密切相关的受体暴露，具备了与卵母细胞进行相互作用和产生顶体反应的条件。
顶体反应是精子完成获能后所发生的结构功能变化，类似于体细胞的胞吐现象。精子开始发生顶体反应时，顶体首先膨胀，精子的细胞膜与顶体外膜紧贴，发生多点融合，融合处破裂，顶体通过破裂口与精子外部相通，顶体内容物中的水解酶被激活并通过破口扩散出精子头表面，顶体内膜暴露。
顶体反应是精子在受精时的关键变化，只有完成顶体反应的精子才能与卵母细胞融合，实现受精。
六、有性生殖
1.过程：
2.意义：
减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性；受精过程中精子和卵细胞随机结合，使同一双亲的后代呈现多样性。这种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。此外减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定。因此，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都十分重要。
七、有丝分裂和减数分裂的比较
(加分裂次数
同源染色体行为
非同源染色体行为子
细胞间遗传物质)
(相同点和联系)
有丝分裂
减数分裂
范围
全部真核生物
进行有性生殖的生物
母细胞
受精卵、体细胞、精原细胞自我增殖时
性原细胞
子细胞
受精卵、体细胞、精原细胞
精细胞、卵细胞、极体
意义
亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
经过减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异。加上受精过程中精子和卵细胞随机结合，使同一双亲的后代呈现多样性。
过程和图像
间期
为分裂期进行物质准备，完成DNA复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。
为分裂期进行物质准备，完成DNA复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。
减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常无间期，或者间期很短，染色体不再复制。
前期
中期
后期
末期
表格细胞分裂识图
奇数→减Ⅱ
无同源染色体→减Ⅱ
联会形成四分体→减Ⅰ前期
有
四分体排列在赤道板上→减Ⅰ中期
偶数→
同源染色体分离，非同源染色体自由组合→减Ⅰ后期
有同源染色体→
无→有丝分裂
一、减数分裂与有丝分裂的不同点
分裂方式比较项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
分裂的细胞
①
体细胞或原始
细胞分裂次数
②
次
③
次
同源染色体的行为
（1）联会形成④
，非姐妹染色单体⑤
；（2）同源染色体分离
存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象
非同源染色体的行为
⑥
不出现自由组合
子细胞染色体数目
⑦
不变
子细胞的名称和数目
⑧
个精子或1个卵细胞和3个极体
⑨
个体细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
⑩
二、减数分裂与有丝分裂的相同点和联系
1.相同点
（1）染色体都只复制
次。
（2）分裂过程中都现出现纺锤丝，都有核仁、核膜的
过程。
（3）都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象。
2.联系
原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为
。
【易混易错】
（1）同源染色体的大小并非全相同：
同源染色体形态，大小一般都相同，但也有大小不相同的，如男性体细胞中染色体和染色体是同源染色体，染色体较大，染色体较小。
（2）关非所有细胞分裂都存在四分体：
联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。
（3）基因的分离定律与自由组合定律发生的时间没有先后减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合。
（4）受精卵中遗传物质的来源
①核内一半来自父方，一半来自母方。
②细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。
【易混易错】
1.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核数量变化模型比较与判断
（1）模型：
（2）判断：
【直通高考】
2.含量变式曲线分析
如图所示曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
特点及其变化
减数分裂对应时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
3.减数分裂柱形图分析方法（以精子的形成过程为例）
图例：染色体数
染色单体数
核DNA分子数
2.根据染色体组成判断配子来源的方法
3.细胞分裂异常产生的子细胞分析
（1）有丝分裂异常
（2）减Ⅰ分裂同源染色体未分离
关于同源染色体的叙述正确的是（
）①一条来自父方，一条来自母方
②由一条染色体复制而成的两条染色体，在四分体中共用一个着丝粒
③形态、大小一般相同
④在减数分裂过程中有联会现象
A.①②③
B.①②④
C.
①③④
D.
②③④【答案】C
下列是动物细胞减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是（
）A.
③—⑥—④—①—②—⑤
B.
⑥—③—②—④—①—⑤C.
③—⑥—④—②—①—⑤
D.
③—⑥—②—④—①—⑤【答案】D
在形成卵细胞的减数分裂过程中，细胞质中的遗传物质的分配特点是（
）①有规律地分配
②随机分配
③均等分配
④不均等分配
⑤交换分配A．①③
B．②③
C．③⑤
D．②④【答案】D
下图表示某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数分裂过程中，同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（
）A．①和②
B．③和④
C．①和③
D．②和③【答案】C
人体内某一细胞正在进行减数分裂，其内有44条常染色体和两个同型的性染色体，正常情况下此细胞不可能是（
）①初级精母细胞　②次级卵母细胞　③次级精母细胞　④卵细胞A.①②
B.②③
C.①④
D.③④【答案】C
性染色体为（a）XY和（b）XX的精子是如何产生的（
）A．a减数分裂的第一次分裂不分离，b减数分裂的第一次分裂不分离B．a减数分裂的第二次分裂不分离，b减数分裂的第二次分裂不分离C．a减数分裂的第一次分裂不分离，b减数分裂的第二次分裂不分离D．a减数分裂的第二次分裂不分离，b减数分裂的第一次分裂不分离【答案】C
若一对正常的夫妇生下一个性染色体为XXY的儿子，则此染色体畸变可能发生在什么细胞之中（
）（多选）A.初级精母细胞
B.初级卵母细胞
C.次级精母细胞
D.次级卵母细胞【答案】ABD
某动物精原细胞在减数分裂过程中形成了4个四分体，则其减数第二次分裂后期的次级精母细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数、核苷酸链数依次为（
）A．4、8、4、8
B．4、0、4、16
C．8、16、16、8
D．8、0、8、16【答案】D
仅考虑核DNA，下列人体细胞中染色体数可能相同，而DNA含量一定不同的是（
）A．初级精母细胞和精细胞
B．精原细胞和次级精母细胞
C．卵原细胞和卵细胞
D．初级卵母细胞和次级卵母细胞【答案】D
人类精子发生过程中，下列说法不正确的是（
）A．细胞中染色单体数最多可达92条B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C．染色单体交叉互换发生在同源染色体分离之前D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223【答案】D
下图甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞（2N）进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表（
）A．DNA分子数、染色体数、染色单体数
B．染色体数、DNA分子数、染色单体数C．DNA分子数、染色单体数、染色体数
D．染色单体数、染色体数、DNA分子数【答案】A
下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。下列叙述中，正确的一组是（
）①实线和虚线分别表示染色体数和DNA分子数的变化
②两条曲线重叠的各段，每条染色体都含有一个DNA分子
③在MN段，每个细胞内都含有和体细胞相同数目的DNA④在IJ段，可发生同源染色体的交叉互换，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
⑤在人体细胞的KL段，每个细胞内染色体的形态只有23种
A.
①③
B.
②④⑤
C.
②③④
D.
②③④⑤【答案】D
如图所示，下列叙述中不正确的是
（
）A．Ⅰ过程可实现染色体的互换和自由组合，增强了生物的变异性B．Ⅲ过程不可能有非同源染色体自由组合，是通过细胞分裂和细胞分化来实现的C．由于这种生殖方式的出现，必然加快生物进化的进程D．组成新个体细胞中线粒体的遗传物质既来自精子，也来自卵细胞【答案】D
请从右图这个细胞分裂示意图中进行推测：
（1）该生物在进行有丝分裂的前期，细胞核内应有染色体
条，同源染色体
对，DNA分子数
个。
（2）若是雄性生物，则其次级精母细胞有染色体
条，同源染色体
对，DNA分子数
个。
（3）若是雌性生物，则其减数分裂过程中，第一极体含染色体
条，四分体
个，同源染色体
对，DNA分子数
个。【答案】
（1）6，3，12
（2）3或6，0，6
（3）3或6，0，0，6
下面是某高等动物细胞分裂示意图，请据图作答：（1）由图判断该动物为________性，原始生殖细胞为________________。（2）其中正在进行减数分裂的细胞是图
，进行减数分裂的细胞所在的器官是_______。（3）图中a、i、j细胞的名称为________________、________________、________________；（4）图c所示细胞中有________条染色体，________条染色单体，________对同源染色体，染色体数和DNA分子数之比为________。（5）该动物体细胞中染色体的数目是________条。（6）将上图中进行减数分裂的细胞按分裂顺序连接起来________________________。（用字母和箭头表示）【答案】（1）雄；精原细胞（2）a
c
d
g
h
i
j；睾丸（3）初级精母细胞；次级精母细胞；精细胞；
（4）4；8；2；1：2；
（5）4；
（6）a→c→g→i→d→h→j；
下面四幅图是来自于同一生物体内的、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中，正确的是（
　
）
A．该生物的正常体细胞中含有16条染色体B．图①与图③所示细胞中DNA含量比例为1：2C．图②与图④所示过程仅发生在某些器官中D．由图④可知，该生物一定是雄性个体【答案】C
下列各图所示细胞均来自同一生物体，有关叙述正确的是（　
　）A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤B．细胞①的形成过程：④→③→⑤→②→⑥→①C．图①和图②可能来自于同一个初级精母细胞D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体【答案】C
图Ⅰ表示细胞分裂和受精过程中核DNA和染色体含量的变化，图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体的行为。据图分析，下列说法中正确的是（
）A．Ⅰ中染色体数目加倍发生在①④⑧和⑨4个时期B．Ⅰ中只有③⑥⑦和⑨时期的染色体数目与DNA数目相等C．Ⅱ中与Ⅰ中a对应的细胞是B和B′，与Ⅰ中b段对应的是C和
C′D．Ⅱ中含有同源染色体的细胞有C、C′、D、D′【答案】D
关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是（　
　）A.
两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B.
两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C.
两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同D.
两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同【答案】C
下列关于观察减数分裂实验的叙述中，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减数分裂B．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．用洋葱根尖制成装片，不能观察到同源染色体联会现象D．持续观察可看到细胞减数分裂的全过程【答案】D
如图为果蝇的体细胞染色体图解，若该果蝇的一个初级卵母细胞产生的卵细胞的基因组成为ABcXD，则同时产生的三个第二极体的基因组成为（不考虑基因突变）（　　）A．AbcXD、abCXd、aBCXdB．ABcXD、abCXd、abCXdC．AbcXD、abCXd、abCXdD．ABcXD、abCXd、aBCXd
【答案】A
细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。下列关于二倍体生物细胞分裂的叙述，正确的是（　　）A．图中②、③属于有丝分裂图象，①属于减数分裂图象B．若图②为某生物的一个精原细胞，则该细胞可产生4种配子C．图④代表细胞分裂过程中DNA含量的变化情况，则图③位于图④的BC段D．图①所示的细胞是某细胞X通过分裂形成的，则X内曾出现过3个四分体
【答案】D
用32P标记果蝇一个精原细胞中所有DNA分子，然后置于不含32P的培养液中培养，开始培养后一个细胞核中DNA数的变化如图所示。下列叙述正确的是（　　）A．CD段与GH段的细胞中Y染色体数目一定不同B．IJ段细胞中染色体与核DNA数目之比都是1：2C．GH段细胞中含32P的核DNA分子占总数的1/2D．KL段每个细胞核中含32P的染色体条数都相等
【答案】C
如图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图，据图判断下列叙述错误的是（　　）A．同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在A～C段B．CD段、GH段的染色体与核DNA的数目之比为分别为1：2和1：1C．图中显示两种分裂方式，I～M段可表示有丝分裂的一个细胞周期D．H～I段表示受精作用，子代从精子和卵细胞中继承等量的遗传物质
【答案】D
第10讲
减数分裂
新课标剖析
知识网络
知识点睛
A
B
D
C
复制前
A
B
D
C
1
2
3
4
5
6
7
8
复制后
照片表格加在这
一看染色体数
二看有无同源染色体数
三看有无同源染色体行为
例题精讲