人教版高中生物必修二知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：17减数分裂和受精作用（一）染色体相关知识

减数分裂和受精作用（一）染色体相关知识

【学习目标】
1、了解染色体的相关知识。
2、理解减数分裂的概念。
【要点梳理】　
要点一、染色体【减数分裂和受精作用（一）染色体相关知识 染色体 】
1、染色体的概念
当细胞处于分裂期，细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠，逐渐变成了棒状或杆状的染色体，它是细胞核内遗传物质的载体，因此染色质和染色体是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态，如下图所示为电镜下的人类染色体的电镜照片。
2、染色体的形态类型
根据染色体的大小、着丝点（粒）的位置分为三类：
染色体形态
中间着丝粒染色体
近端着丝粒染色体
端着丝粒染色体
特征
着丝点（粒）位于中间
两臂大致等长
着丝点（粒）近某一端
一臂长一臂短
着丝点（粒）位于一端
只有一臂
图解

3、细胞中染色体的数目
对于同一种生物，细胞内的染色体形态、大小和着丝点位置都是相对恒定的，染色体数目也是相对恒定的。大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的（用2n表示），而在生殖细胞中则是成单存在的（用n表示）。所以就染色体数目而言，体细胞中的染色体数目是性细胞的两倍。例如人的体细胞共有46条染色体（23对）生殖细胞中有23条。
要点二、染色体组型（染色体核型 ）

1、染色体组型的概念
某生物体细胞内全部染色体按大小、形态配对、分组、排列所构成的图像，体现了该生物染色体数目和形态特征全貌。
2、性染色体和常染色体
性染色体——与性别决定直接相关的染色体，如X和Y。
常染色体——除性染色体外的其他染色体，雌雄个体相同。
3、同源染色体
一条来自父方，一条来自母方，形态大小一般相同。
在减数分裂过程中能联会配对的一对染色体。
要点三、几组概念的区别和联系
1、染色体和染色单体
染色体的条数是以着丝点来计数的，有一个着丝点就有一条染色体；染色单体是染色体进行复制后，同一个着丝点上有两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。比较见下表：
染色体
染色单体
图形
染色体
染色单体
说明
①一个着丝点；②一条染色体；③无姐妹染色单体；④一个DNA分子
①一个着丝点；②一条染色体；③两条姐妹染色单体；④两个DNA分子
2、同源染色体与非同源染色体
（1）同源染色体是指在减数分裂过程中进行联会配对的两条染色体。它们形状、大小相似，一条来自父方，一条来自母方，原因是受精卵是由来自父方的精子和来自母方的卵细胞结合而成的，配对的两条染色体相当于一条来自精子——父方，一条来自卵细胞——母方。
（2）同源染色体与非同源染色体的比较
图形
说明
①同源染色体一般形状、大小相似（性染色体除外）
②1和2是一对同源染色体，3和4也是一对同源染色体
③1和3或1和4是一对非同源染色体，2和4或2和3也是一对非同源染色体
3、同源染色体上的姐妹染色单体与非姐妹染色单体
图形
说明
①姐妹染色单体连在同一个着丝点上，而非姐妹染色单体位于不同着丝点上
②1和2或3和4是一对姐妹染色单体
③1和3或1和4或2和3或2和4均称为同源染色体上的非姐妹染色单体
4、同源染色体与四分体
四分体是同源染色体的特殊存在形式，其特殊性在于减数分裂过程中同源染色体的联会配对，此时联会的一对同源染色体含有四条染色单体，故称四分体。即联会以后的一对同源染色体可组成一个四分体。
5、概念之间的数量关系
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
要点四、减数分裂——特殊方式的有丝分裂
1、减数分裂的时间和部位特殊
生物
发生时间
部位及细胞
分裂结果
高等植物
花蕾期
雄蕊花粉母细胞
小孢子（花粉粒）
雌蕊胚囊母细胞
大孢子（胚囊）
高等动物（人）
性成熟（青春期）
睾丸内精原细胞
精细胞
卵巢内卵原细胞
卵细胞
2、减数分裂的概念
（1）发生的范围：进行有性生殖的生物。
（2）发生的时间：从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。
（3）特点：细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次。
（4）结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞减少一半。
3、减数分裂的过程
以哺乳动物的精子形成为例（图示说明）：
（1）精子形成的场所：睾丸的曲细精管
　（2）母细胞：精原细胞
　（3）减数分裂特点：细胞连续分裂二次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次
（4）减数分裂的过程：
　　
　　
　　注意识别几种处于减数分裂特定时期的细胞形态。
　（5）结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半。
【典型例题】　
类型一：同源染色体概念的考查
例1、（2018北京东城调研）某研究小组从蛙的精巢中提取部分细胞，测定细胞中染色体数目（无突变发生），将这些细胞分为三组，每组细胞数目如图所示。由图分析正确的是（ ）

A．甲组细胞为初级精母细胞，核DNA数目为2N
B．乙组细胞中可能有同源染色体联会行为
C．只有丙组细胞完成DNA的复制
D．孟德尔遗传定律发生在甲组细胞中
【答案】B
【解析】甲组细胞染色体数为Ⅳ，可能为精细胞或次级精母细胞，乙组可能为精原细胞、初级精母细胞、有丝分裂前、中期细胞等，故乙组细胞中可能有同源染色体联会行为，可能发生同源染色体分离，即遗传定律可能发生在乙组细胞中；细胞完成，DNA复制后，染色体数不变，故乙组细胞也可能完成了DNA复制。
【点评】本题主要是针对分裂过程中染色体的数量变化。
【举一反三】：
【变式】
下列关于同源染色体概念的叙述中，不正确的是（ ）
A.一条染色体复制形成的两条染色体
B.同源染色体一条来自父方，一条来自母方
C.在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D.形状和大小一般都相同的两条染色体
【答案】A
类型二：减数分裂的概念与过程
例2、（2018北京石景山期末考）下列是某高等二倍体动物体内处于不同时期的细胞分裂图像，相关叙述错误的是（ ）

A．甲细胞不可能代表效应B细胞或效应细胞毒性T细胞
B．乙细胞中有两个染色体组，不含有同源染色体
C．丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D．丁细胞不可能发生A和a、B和b等位基因的分离
【答案】C
【解析】甲细胞处于有丝分裂后期，而效应B细胞或效应细胞毒性T细胞不能进行分裂，故A正确；乙细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中没有同源染色体，B正确；丙细胞为减数第二次分裂中期，且题干中的信息是“某高等二倍体动物”，由乙细胞图像可推知，该动物为雌性动物，故丙细胞经减数分裂产生的子细胞只能是卵细胞或极体，不可能是精细胞，所以C错；由于丁细胞处于有丝分裂中期，而有丝分裂过程中不存在等位基因的分离，故D正确。
【点评】本题考查分裂的图像和过程。
【举一反三】：
【变式】
下图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→⑤
C．③→⑥→④→②→①→⑤ D．③→⑥→②→④→①→⑤
【答案】D
【解析】减数分裂过程中，染色体的行为变化依次为：染色体复制→联会、形成四分体→四分体排列在赤道板上→同源染色体分离→染色体数目减半→着丝点分裂→姐妹染色单体分开；细胞数目变化为：1→2→4。
【巩固练习】
单项选择题：
1. 如欲观察细胞减数分裂过程，可选用的材料是（ ）
A. 马蛔虫受精卵 B. 成熟花粉粒
C. 小鼠睾丸 D. 叶芽
2.（2018北京朝阳期末考）下图为某高等动物个体的一组细胞分裂图像。下列分析正确的是（ ）

A．甲→乙和甲→丙的分裂过程可同时出现在同一器官中
B．乙细胞和丙细胞中染色体数目相同，DNA含量也相同
C．乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙产生的细胞基因型为ABC和abC
D．丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
3. 精原细胞增殖的方式是（ ）
A. 无丝分裂 B. 有丝分裂
C. 减数分裂 D. 有丝分裂和减数分裂
4.体细胞有丝分裂时，产生的四分体个数是（ ）
A．46　　　　B．23　　　　C．4　　　　D．0
5. （2018北京西城期末考）右图是基因型为EeFfgg的动物细胞分裂过程某时期示意图。下列分析正确的是（ ）
A．该细胞为次级卵母细胞，染色体数目与体细胞相同
B．图中G基因可能来源于基因突变或交叉互换
C．该细胞中含有2个染色体组，3对同源染色体
D．该细胞产生的两个配子的基因型为eFG和eFg

6.减数分裂过程中，染色体的行为变化顺序是（ ）
A. 复制→同源染色体分离→联会→着丝点分裂
B. 联会→复制→同源染色体分离→着丝点分裂
C. 联会→复制→着丝点分裂→同源染色体分离
D. 复制→联会→同源染色体分离→着丝点分裂
7. 某生物的体细胞染色体数为2n，该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是（ ）
A．分裂开始前，都进行染色体的复制
B．分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2n
C．分裂过程中，每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D．分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n
8. 同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是（ ）
A. 它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的
B. 它们的形状、大小一般都是相同的
C. 它们所含的基因都是相同的
D. 一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的
9. 下列关于减数分裂的叙述中，正确的是（ ）
① 所有能够进行有性生殖的生物都能进行减数分裂
② 减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③ 减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次，细胞连续分裂两次
④ 减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原来的减少一半
⑤ 减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期
A. ①②③④ B. ②③④⑤
C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤
10. 某细胞有丝分裂后期的染色体数目是40条，那么该物种配子中的染色体是（ ）
A. 10条B. 20条C. 40条D. 80条
11. 下列有关四分体的叙述不正确的是( )
A. 每个四分体包含一对同源染色体的四个染色单体
B. 经过复制的同源染色体都能形成四分体
C. 基因(同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉)互换现象发生在四分体时期
D. 四分体出现在减数第一次分裂前期
非选择题
1.（2018湖北八校一联考）下图1表示某动物个体（2n=4）内细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系图，图2表示其体内的一些细胞分裂图像，请分析回答：
（1）图1中a、b、c表示染色体的是________，图l四个时期细胞中肯定没有同源染色体的是________。
（2）图1中Ⅱ时期对应于图2中________细胞，图2中丙细胞对应图1的________时期。
（3）图2中丙细胞名称为________；若D染色体为X染色体，则E染色体一定为________；D染色体的姐妹染色单体上出现了等位基因A、a，其原因是________。
2. 下图是表示某种生物个体内的三个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题。
(1)甲图表示 分裂 期细胞。图中有染色体 条，DNA分子 个；在其上一时期有四分体 个。
(2)乙图中有同源染色体 对，其子细胞为 。丙图细胞分裂形成的子细胞为 。
(3)该种生物体细胞中染色体条，三图中含染色单体的是 。
3. 如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，据图回答问题。
(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来： ；按先后顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来:
(2)此动物的正常体细胞中有 对同源染色体，细胞核中有 个DNA分子。
(3)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图 。
(4)在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图 。
(5)在上述分裂图中，每条染色体上只含有一个DNA分子的是图 。
【答案与解析】
一、单选题
1【答案】C
【解析】发生减数分裂的部位主要是有性生殖生物的生殖器官。成熟的花粉粒已经完成减数分裂了。
2【答案】A
【解析】甲→乙和甲→丙分别表示有丝分裂和减数分裂，可同时发生在生殖器官中；乙细胞和丙细胞中染色体数相同，但DNA分子含量不等；乙细胞完成分裂产生的子细胞基因型与亲代细胞相同，均为AaBbCc，甲细胞形成丙细胞的过程中发生了等位基因分离和非等位基因自由组合，故丙产生的子细胞基因型有两种情况，即ABC、abC或AbC、aBC。
3【答案】B
【解析】精原细胞通过有丝分裂增加自身的数目，通过减数分裂产生精子。
4【答案】D
5【答案】A
【解析】该细胞质不均等分裂，且无姐妹染色单体，故该细胞为处于减Ⅱ后期的次级卵母细胞；因个体基因型为EeFfgg，故图中G基因只能源于基因突变：该细胞有2个染色体组，无同源染色体；该细胞只能产生一种配子。基因型为eFG。
6【答案】D
【解析】减数分裂过程：DNA复制，同源染色体配对形成四分体，同源染色体分离染色体数目减半，着丝点分裂，染色单体分开，最终形成子细胞。
7【答案】C
8【答案】B
【解析】同源染色体是指大小、形状相同的两条染色体，姐妹染色体是复制产生的应完全相同。
9【答案】A
【解析】减数分裂形成的生殖细胞不能继续分裂，所以减数分裂没有细胞周期。
10【答案】A
【解析】有丝分裂后期细胞中有40条染色体，说明体细胞中20条染色体，配子中的染色体数就为10条。
11【答案】B
【解析】在有丝分裂中，复制的同源染色体不会形成四分体的，只有在减数分裂过程中进行联会的同源染色体才能形成四分体的。
二、非选择题：
1【答案】
（1）a Ⅲ、Ⅳ
（2）乙 Ⅲ
（3）次级精母细胞；常染色体；基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换（基因重组）
【解析】
（1）根据图1的数量变化可知，b代表的结构在减数分裂过程中可以消失，说明是染色单体，a可以是b的一半，从而可以得出a、b、c分别是染色体、染色单体和DNA；图1中Ⅲ表示减数第二次分裂的前、中期，Ⅳ表示减数第二次分裂完成，因此细胞中没有同源染色体。（2）根据上面的分析可知图1中的Ⅱ时期有4条染色体，8条染色单体，8个DNA分子，为减Ⅰ，对应于图2中的乙图；图2中的丙细胞中无同源染色体且含染色单体，对应于图1中的Ⅲ时期。（3）图2中乙细胞是均等分裂，故丙细胞为次级精母细胞；若D为x染色体，则另一条为常染色体：姐妹染色单体上出现了等位基因的原因可能为基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换（基因重组）。
2【答案】
(1)减数第一次后 4；8；2
(2)4，体细胞精细胞或极体
(3)4，甲图
【解析】
(1)甲图中含同源染色体且彼此分离，处于减数第一次分裂后期，图中含有染色体4条、DNA分子8个，在其上一时期含有2个四分体。
(2)乙图中含同源染色体且着丝点分裂，处于有丝分裂后期，其分裂产生的子细胞是体细胞。丙图中不含同源染色体、不含染色单体且细胞质均等分裂，处于减数第二次分裂的后期，其分裂产生的子细胞是精细胞。
(3)该种生物体细胞中含染色体4条，三图中只有甲图含有染色单体。
3【答案】
（1）?⑥②⑤⑥⑦ ； ①③⑧⑩④⑨?
(2)2；4
(3)⑤⑥
(4)①③⑧
(5)⑤⑥⑦⑨?
【解析】
①图中含4条染色体且两两配对，属于减数第一次分裂前期(四分体)；②中含4条染色体，都排列在赤道板上，没有出现两两配对现象，为有丝分裂中期；③中含4条染色体排列在赤道板上，同源染色体两两配对，为减数第一次分裂中期；④中含2条染色体，排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；⑤⑥都含8条染色体，染色体移向两极，为有丝分裂后期；⑦中细胞的每一极都含4条染色体，细胞膜正把细胞缢裂为两个，为有丝分裂末期；⑧表示同源染色体分开移向两极，为减数第一次分裂后期；⑨中姐妹染色单体分开移向两极，变成4条染色体，为减数第二次分裂后期；⑩中无同源染色体，含2条已复制的染色体，为减数第一次分裂后得到的细胞——次级性母细胞；为减数第二次分裂后得到的细胞——成熟生殖细胞；最后一图中染色体散乱分布，中心粒正移向两极，为有丝分裂前期细胞。