减数分裂和受精作用\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一 减数分裂1．减数分裂的过程——精细胞的形成过程\n同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体同源染色体非同源染色体\n染色体着丝粒姐妹染色单体\n2．减数分裂的过程——卵细胞形成过程初级卵母细胞\n次级卵母细胞极体卵细胞\n3．精子和卵细胞形成过程的异同点比较项目精子形成过程卵细胞形成过程场所________________细胞质分裂方式____________________是否变形________不变形结果一个精原细胞↓4个精子一个卵原细胞↓1个卵细胞、3个极体睾丸卵巢均等分裂不均等分裂变形\n4.对减数分裂概念的理解有性生殖原始生殖细胞一次两次一半\n知识点二 受精作用相互识别细胞核细胞核父方母方\n基能过关——问题化一、判一判(判断正误并找到课本原话)(一)减数分裂和受精作用1．果蝇常作为遗传学上的实验材料，是因为果蝇生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察。(必修2P18问题探讨)()2．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。(必修2P18正文)()3．人和其他哺乳动物的精子在睾丸的曲细精管中形成。(必修2P19正文)()4．同源染色体是指细胞内形状和大小相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。(必修2P20正文)()√√√×\n5．细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。(必修2P20旁栏思考)()6．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。(必修2P20正文)()7．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。(必修2P23概念检测1)()8．不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而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。(必修2P23与社会的联系)()√√×√\n(二)减数分裂和有丝分裂的比较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。(必修1P112图6－2、必修2P19图2－2)()2．所有的细胞分裂都存在四分体。(必修2P20正文)()3．同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。(必修2P20正文)()4．人体细胞减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都有两个染色体组。(必修2P20正文)()5．某二倍体生物细胞内含有四个染色体组，则该细胞分裂的前一时期细胞内应存在四分体。(必修2P20正文)()×××√×\n二、连一连精子形成过程中各时期的主要特点\n\n三、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修2P23“练习题变式”]据图回答下列问题。\n(1)图1中________、________各是一对同源染色体，1和3、1和4、____________是非同源染色体。(2)图1中共含有____个四分体，1个四分体中含有____个DNA分子，____条脱氧核苷酸链。(3)图2表现__________现象，从时间上看，该过程发生于______________，从范围上看，发生在同源染色体的_____________之间。(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和____________上。1和23和42和3、2和4248交叉互换减数分裂Ⅰ前期非姐妹染色单体姐妹染色单体\n2．[必修2P23“与社会的联系”]气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防，采取这样的措施的原因是_________________________________________________________________________。3．[必修2P25探究·实践拓展]配子中染色体组合多样性的原因：①非同源染色体的________；②联会时，同源染色体上非姐妹染色单体之间发生________。水的比热容较大，水的温度相对不容易改变，当气温过低时，灌深水后稻田温度不会降低太多自由组合交换\n4．[必修2P27正文拓展]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的物质基础是________________________，融合的基础是_________________。5．[必修2P28拓展应用2拓展]马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。精子和卵细胞膜上的信号分子细胞膜具有流动性骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。这63条染色体没有同源染色体，导致骡的原始生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代\n高效课堂\n考点一 配子的形成过程及受精作用任务1完善减数分裂各时期的相关数目变化(1)数量变化(体细胞染色体数为2n，DNA数目为2c)：分裂时期染色体数目变化DNA数目变化染色单体数目变化同源染色体对数变化分裂间期2n__________________减数分裂Ⅰ前Ⅰ2n__________________中Ⅰ2n4c4nn后Ⅰ2n4c4nn末Ⅰ________________________减数分裂Ⅱ前Ⅱ________________________中Ⅱ________________________后Ⅱ2n2c00末Ⅱ2n→n2c→c002c→4c0→4nn4c4nn2n→n4c→2c4n→2nn→0n2c2n0n2c2n0\n(2)曲线模型：\n(3)模型分析：①甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。②染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期，是由于同源染色体彼此分开后平均进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。③减数分裂Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。④染色体/DNA变化规律及原因：\n任务2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染色体间期是否复制____________分裂过程中细胞名称性原细胞→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____________染色体数目变化2N→N(减半)N→2N→NDNA数目变化2N→4N→2N2N→N(减半)复制不复制不分裂分裂\n染色体主要行为有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合______分裂，姐妹染色单体分开变成子染色体染色单体无(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→无(0)同源染色体____________着丝粒有(N对)无\n关于同源染色体的5点提醒①同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。③有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。④同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。\n任务3根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型\n若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂，则一定为_____________；若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂，可能是____________，也可能是________。初级精母细胞次级精母细胞第一极体\n任务4减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体，则可产生______种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生______个卵细胞，而一个精原细胞可产生______个(2种)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)2n14\n[归纳拓展]引发相关物质数量变化的四大原因\n考向分类·对点落实考向一减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的规律性变化1.[2022·陕西西安高三检测卷]右图是二倍体生物体内某细胞图，关于此图的描述，不正确的是()A．此图可表示次级卵母细胞，没有同源染色体B．在此细胞形成过程中曾出现过2个四分体C．该细胞中有4条染色单体D．该生物体细胞中染色体数最多为4条答案：D\n解析：图中细胞含有两条染色体，且含有姐妹染色单体，染色体的形态大小不同，为非同源染色体，所以该细胞处于减数分裂Ⅱ，可以表示次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体，A正确；该细胞减数分裂Ⅰ过程中出现过四分体，B正确；该细胞中有2条染色体，4条染色单体，C正确；该细胞的体细胞含有4条染色体，在其进行有丝分裂的后期染色体数最多为8条，D错误。\n2．[2022·天津市南开区高三模拟]下图表示细胞分裂和受精作用过程中DNA含量和染色体数目的变化，据图分析正确的是()A．CD段和GH段，细胞内均可发生基因重组B．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数相等C．同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段D．MN段中会发生核DNA含量的加倍答案：D\n解析：CD段处于有丝分裂，不能发生基因重组；GH段处于减数分裂Ⅰ，细胞内可发生基因重组，A错误；图中GH表示减数分裂Ⅰ过程，染色体数目与体细胞相同，而OP段表示有丝分裂后期，染色体数目是体细胞的两倍，B错误；同源染色体的分离和联会都发生在GH段，即减数分裂Ⅰ后期和前期，C错误；MN段包括有丝分裂的间期、前期和中期，在间期有DNA的复制，所以会发生核DNA含量的加倍，D正确。\n考向二减数分裂过程产生配子的种类3.[2022·非凡吉创高三调研]一个基因型是AaBb的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果的原因可能是()①基因突变②同源染色体姐妹染色单体交叉互换③同源染色体非姐妹染色单体交叉互换④染色体变异⑤非同源染色体的自由组合A.①②⑤B．③⑤C．①②④⑤D．①③⑤答案：D\n解析：一个基因型是AaBb的精原细胞经减数分裂会产生四个精细胞，正常情况下产生两种精细胞，基因型为AB、ab(或Ab、aB)，但结果产生了四种精细胞，可能的原因是：精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变，或在减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，到了减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，最终产生了四种精细胞，因此①③⑤正确。\n4．[经典模拟]下图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是()A．①②B．②④C．③⑤D．①④答案：B\n解析：减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。所以，图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②④。\n根据染色体组成判断配子来源的方法\n\n考向三对减数分裂和受精作用的意义考查5.(不定项选择)下列有关动物细胞减数分裂和受精作用的叙述，正确的是()A．在减数分裂过程中，细胞分裂两次，染色体也复制两次B．在减数分裂Ⅰ过程中，有同源染色体的配对联会、同源染色体分离等行为C．在减数分裂过程中，着丝粒分裂发生在减数分裂ⅡD．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因主要来自母方答案：BCD\n解析：在减数分裂过程中，染色体只复制一次，细胞分裂两次；在减数分裂Ⅰ过程中，前期有同源染色体的配对联会，后期有同源染色体分离等行为；在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，而着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期；精细胞经变形形成几乎不含细胞质的精子，故细胞质基因几乎全部来自卵细胞，细胞质遗传的特点之一是表现为母系遗传。\n考点二 有丝分裂与减数分裂的比较任务驱动·探究突破任务1细胞有丝分裂与减数分裂过程的比较比较项目减数分裂有丝分裂发生部位______、______(精巢)各组织器官分裂次数连续分裂两次一次染色体复制次数和时期1次；减数分裂Ⅰ前的间期1次；间期子细胞染色体数目变化减半，发生在减数分裂______完成时不变子细胞类型生殖细胞、____________细胞卵巢睾丸Ⅰ极体体\n联会、四分体出现不出现非姐妹染色单体交叉互换____________同源染色体分离有；发生在减数分裂Ⅰ______期______着丝粒分裂在减数分裂Ⅱ______期后期子细胞间的遗传物质的组成不一定相同一般相同有无后无后\n任务2有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(二倍体生物)有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无________同源染色体\n有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ中期①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无________同源染色体\n有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ后期①与②比较：①中____________分离，②中____________分离；①与③比较：①中______同源染色体，③中______同源染色体；②与①、③比较：②中______染色单体，①③中______染色单体姐妹染色单体同源染色体有无有无\n任务3减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化(1)模型\n(2)判断DNA减数有丝染色体减数有丝\n细胞分裂柱形图的分析(1)分析此类问题的根据是有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA和染色单体的数目变化规律。(2)根据染色体数目判断细胞分裂方式①染色体数目可达到4N⇒有丝分裂。②染色体数目最大值为2N⇒减数分裂。\n任务4每条染色体中DNA含量的变化\n根据上面的曲线填写下表A→BB→CC→DD→E减数分裂对应时期________________________减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ的前期、中期减数分裂Ⅱ的后期________________________有丝分裂对应时期__________________________减数分裂Ⅰ前的间期减数分裂Ⅱ的末期间期前期和中期后期末期\nDNA在细胞分裂过程中的去向分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如下图所示：\n减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。\n考向分类·对点落实考向一细胞分裂过程中相关数目及行为变化规律的比较1.[全国卷Ⅰ]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\n解析：同一个体有丝分裂前期和减数第一次分裂前期染色体都经过了间期的复制，一个着丝点上均含两个染色单体，但染色单体并未分离，因此染色体数目相同、DNA分子数目相同，但染色体行为并不相同，因为减数第一次分裂前期有联会现象，而有丝分裂前期无此现象，A错误；对于中期，二者染色体数目相同、DNA数目相同，而染色体行为并不相同，因为减数第一次分裂中期是各对同源染色体排列在赤道板两侧，而有丝分裂中期则是染色体的着丝点排列在赤道上，B错误；对于后期，有丝分裂着丝点分裂、染色体数目加倍，而减数第一次分裂后期染色体数目不变，因此二者染色体数目不同、DNA数目相同，减数第一次分裂后期同源染色体分开，而有丝分裂不存在同源染色体的分离，因此二者后期染色体行为不同，C正确；对于末期，有丝分裂形成的子细胞染色体数目、DNA数目不变，而减数第一次分裂形成的子细胞染色体数目减半，D错误。\n2．[天津卷]玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述，错误的是()A．A～B过程中细胞不会发生基因重组B．C～D过程中细胞内发生了染色体数加倍C．E点后细胞内各染色体组的基因组成相同D．F～G过程中同源染色体分离，染色体数减半答案：D\n解析：基因重组和同源染色体分离都发生在减Ⅰ过程中，玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程中，不发生减数分裂，A正确、D错误；由题中信息可知，秋水仙素处理在C～D过程之前，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致C～D过程中细胞内染色体数目加倍，即由10条变为20条，B正确；E点后细胞内染色体组都来源于花药中的一个染色体组的复制，各染色体组的基因组成相同，C正确。\n考向二细胞分裂图像的比较3.[经典模拟]下图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析正确的是()A．图②产生的子细胞一定为精细胞B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤C．图示5个细胞均具有同源染色体D．该动物的体内细胞中染色体组数最多为2组答案：A\n解析：根据图④同源染色体分离，细胞质均等分裂，说明该生物为雄性，所以图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；图中属于体细胞有丝分裂这一过程的有③⑤，①四分体只出现在减数分裂过程中，B错误；图示细胞中含有同源染色体的有①③④⑤，②中没有同源染色体，C错误；该生物正常的未分裂的体细胞中均含有2个染色体组，若进行有丝分裂，在其后期有4个染色体组，D错误。\n4．[2022·中央民族大学附属中学高三月考]如图为显微镜下二倍体百合(2n＝24)减数分裂不同时期的图像，基因重组可发生在()A．①②B．①④C．②③D．②④答案：A解析：基因重组有两种类型，一是自由组合型：减数分裂Ⅰ后期(①)，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；另一种是交叉互换型：减数分裂Ⅰ前期(②)，基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。\n考向三结合放射性同位素追踪法，考查染色体和DNA变化规律5.[改编题]用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是()答案：A\n解析：根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体是前期、中期的2倍。\n6．(不定项选择)将一个原始生殖细胞(DNA被15N标记)置于含14N的培养基中培养，得到4个子细胞。下列叙述正确的是()A．促使核仁解体的酶在细胞分裂前期活性较高B．该细胞培养期间完成了两次有丝分裂或一次减数分裂C．4个子细胞中含15N染色体的比例一定是100%D.该细胞培养期间发生的变异可能为生物进化提供原材料答案：ABD\n解析：核仁解体发生在细胞分裂的前期，因此促使核仁解体的酶在细胞分裂前期活性较高，A正确；原始的生殖细胞既可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，若进行有丝分裂，一个细胞得到4个子细胞，是通过两次有丝分裂完成的，若进行减数分裂，一个原始的生殖细胞通过一次减数分裂得到4个子细胞，B正确；若进行减数分裂，则4个细胞中含15N染色体的比例一定是100%，若进行的是有丝分裂，则含15N染色体的比例不一定是100%，C错误；该细胞培养期间发生的变异可能是基因突变、基因重组或染色体变异，可遗传的变异是生物进化的原材料，D正确。\n考点三 减数分裂与遗传变异的联系任务驱动·探究突破任务1减数分裂与遗传、变异的关系(1)减数分裂与遗传规律的关系减数分裂Ⅰ后期：同源染色体的分离是________定律的细胞学基础；非同源染色体的自由组合是基因________定律的细胞学基础。基因分离自由组合\n(2)减数分裂与生物变异的关系①在减数分裂Ⅰ前的________期，各种原因(物理、化学等因素)会使DNA复制过程出现差错，导致DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，产生________，这是生物变异的根本来源。②在减数分裂Ⅰ的________时期，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生互换，导致________。③减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也随之自由组合，导致________。④在减数分裂过程中，由于诸多原因也会出现________变异、________变异的配子，通过配子将这些变异传递给下一代，如人类性染色体异常病中出现的XXY型、XXX型、XYY型等，原因可能是减数分裂Ⅰ异常，也可能是减数分裂Ⅱ异常；可能是形成精子时异常，也可能是形成卵细胞时异常。间基因突变四分体基因重组基因重组染色体结构染色体数目\n任务2细胞分裂异常产生的子细胞分析(1)有丝分裂异常\n(2)减数分裂Ⅰ同源染色体未分离\n(3)减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分开\n考向分类·对点落实考向一细胞分裂与可遗传变异关系的考查1.[经典高考]下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是()①人类的47，XYY综合征个体的形成②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落③三倍体西瓜植株的高度不育④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A．①②B．①⑤C．③④D．④⑤答案：C\n解析：③三倍体西瓜植株的高度不育是因为奇数的同源染色体减数分裂联会时出现紊乱，不能形成正常配子而造成高度不育；④中出现3∶1的性状分离比的实质是位于同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中伴随同源染色体联会、分离造成的；①为染色体个别数目变异造成的人类遗传病，与减数第二次分裂异常有关；②是细胞质基因突变的结果；⑤为卵裂时染色体变异造成，卵裂过程中只能进行有丝分裂，有丝分裂无联会现象。\n2．[天津卷]低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)其中可出现的是()答案：B\n解析：根据题中信息可知低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。\n考向二减数分裂过程中染色体数目异常的配子分析3.[经典模拟]性染色体为XY(①)和YY(②)的精子产生的原因分别是()A．①减数分裂Ⅰ同源染色体不分离，②减数分裂Ⅰ同源染色体不分离B．①减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离，②减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离C．①减数分裂Ⅰ同源染色体不分离，②减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离D．①减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离，②减数分裂Ⅰ同源染色体不分离答案：C\n解析：正常情况下，若只考虑性染色体，精子有X和Y两种类型，是由性染色体为XY的精原细胞经减数分裂产生的。X和Y染色体是一对特殊的同源染色体，若减数分裂Ⅰ后期这一对同源染色体不分离，则产生性染色体为XY的精子；若分离则产生性染色体为X和Y的两个次级精母细胞，二者分别进行减数分裂Ⅱ，产生两个性染色体为X和两个性染色体为Y的精子。产生性染色体为YY的精子是由于在减数分裂Ⅱ后期，Y染色体上的两条姐妹染色单体没有分离而进入同一个子细胞。\n4．(不定项选择)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()A．2号染色体一定在减数分裂Ⅱ时未分离B．2号染色体可能在减数分裂Ⅰ时未分离C．性染色体可能在减数分裂Ⅱ时未分离D．性染色体一定在减数分裂Ⅰ时未分离答案：AC\n解析：AA型配子中没有a基因，说明减数分裂Ⅰ时A与a已经分开，一定是由于减数分裂Ⅱ时2号染色体未分离，A正确，B错误；AA型配子中不含性染色体，有两种可能：一是在减数分裂Ⅰ时性染色体未分离，由产生的不含性染色体的次级性母细胞分裂而成；二是减数分裂Ⅱ时性染色体未分离，产生不含性染色体的性细胞，C正确、D错误。\n考向三细胞分裂与DNA复制的关系分析5.[经典模拟]小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是()A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B．次级精母细胞中每条染色体都被标记C．只有半数精细胞中有被标记的染色体D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等答案：D\n解析：根据试题分析初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于减数分裂Ⅱ后期染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。\n6．若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A．中期是46和46、后期是92和46B．中期是46和46、后期是92和92C．中期是46和23、后期是92和23D．中期是46和23、后期是46和23答案：A\n解析：有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有46条染色体，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同(46)，后期染色体数目加倍(92)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体数目都是46，后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。\n等级考必考教材实验❽——观察蝗虫精母细胞减数分裂装片任务驱动·探究突破任务1实验分析(1)实验原理蝗虫的________细胞进行减数分裂可形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体________________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。(2)实验流程①装片制作(同有丝分裂装片制作过程)解离→______→______→______。精母形态、位置和数目漂洗染色制片\n②显微观察初级精母次级精母中期后期中期后期观察结果\n任务2研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养(1)(必修2P27正文“受精作用”拓展思考)子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？(2)通过减数分裂和受精作用能保持亲子代染色体数目的稳定，生物体是如何保证只有一个精子和一个卵细胞结合的？提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要。提示：受精作用进行时，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，以阻止其他精子进入。\n1．临时装片制作应特别注意的关键环节(1)为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。(2)低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红液或甲紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。\n2．观察过程中需注意的两个问题(1)不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物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況：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。观察细胞分裂的不同时期，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。\n考向分类·对点落实考向一实验原理、操作、实验结果的观察考查1.[经典模拟]为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是()①蚕豆的雄蕊②桃花的雌蕊③蝗虫的精巢④小鼠的卵巢A．①②B．③④C．①③D．②④答案：C解析：要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程且进行减数分裂的细胞数量多。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢中的细胞能够完整地进行减数分裂且数量多；而桃花的雌蕊中和动物的卵巢中进行减数分裂的细胞数量很少，并且减数分裂过程不完整，不易观察到。\n2．[2022·铁岭联考]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．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答案：D\n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；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊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，因此观察减数分裂的装片，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。\n考向二实验的综合考查3.[经典模拟]下图中编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体百合(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。请回答问题：\n(1)将捣碎的花药置于载玻片上，滴加__________染色1～2min，制成临时装片。在光学显微镜下可通过观察细胞中______的形态、位置和数目的变化来判断该细胞所处的分裂时期。(2)据图分析，图②中细胞的特点是同源染色体________，非同源染色体________。图③中细胞的特点是同源染色体________，并且________________________间可发生交叉互换。请将上述观察到的细胞图像按减数分裂的时序进行排序：①→_______________。(3)图②中的细胞有________个染色体组，图⑤的每个细胞中含姐妹染色单体________条。碱性染料染色体分离自由组合联会同源染色体的非姐妹染色单体③→②→⑤→④20\n解析：(1)在观察细胞分裂过程中，需要加入碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红液)将染色体染色，通过观察染色体的形态、位置和数目的变化确定细胞所处的时期。(2)图②细胞所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，此时期的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合；图③细胞所处的时期为减数第一次分裂前期，此时期的特点是同源染色体联会形成四分体，此外同源染色体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换；根据染色体的形态、位置和数目的变化可知，图中分裂图的先后顺序为①→③→②→⑤→④。(3)根据题干可知，百合属于二倍体生物，故图②的细胞中含有2个染色体组，图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期，此时期的特点是着丝粒分裂，细胞中无染色单体。\n课堂总结\n[网络建构提升]初级精母细胞减数分裂Ⅰ次级精母细胞精细胞初级卵母细胞次级卵母细胞减数分裂Ⅱ卵细胞受精卵有丝分裂\n[长句应答必备]1．减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。2．减数分裂Ⅱ与有丝分裂相似，不同的是减数分裂Ⅱ中不存在同源染色体。3．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。4．减数分裂Ⅰ过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。5．减数分裂Ⅱ过程中染色体的主要行为有：着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍。6．受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。\n历届真题\n[等级选考研考向]1．[2021·浙江6月]某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是()A．⑥的形成过程中发生了染色体畸变B．若④的基因型是AbY，则⑤是abYC．②与③中均可能发生等位基因分离D．①为4个染色体组的初级精母细胞答案：D解析：①为2个染色体组的初级精母细胞。\n2．[2021·浙江1月]现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是()A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1答案：D\n解析：图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误；该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。\n3．[2020·江苏卷](不定项选择)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是()A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁答案：CD\n解析：根据题干中的信息可知，题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像，由于四幅图中甲和乙图均有5个荧光点，且荧光比较明显，甲图5个荧光点分布较为散乱，乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央，所以可以快速判断甲图细胞处于减数第一次分裂前期(四分体时期)，乙图细胞处于减数第一次分裂中期；丙图一共有10个荧光点，且荧光点较小，均分为两个区域并相对集中于一条线上，可以判断丙图细胞处于减数第二次分裂中期；丁图一共有20个荧光点，均分为四个区域，可以判断丁图细胞处于减数第二次分裂后期或末期。故A、B错误，C、D正确。\n4.[2019·江苏卷，11]右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。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是()A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子答案：B\n解析：等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，不考虑突变，则1与2是相同基因，3与4也是相同基因，1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因，而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上，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，染色体已复制，所以含有基因1～8，B正确；1与3是位于同源染色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离，但如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换，导致2与3互换位置，则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期，1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C错误；由图可知，5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而1与5位于同一条染色单体上，则1与6组合不会形成重组型配子，D错误。\n[国考真题研规律]5．[2018·全国卷Ⅲ，4]关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是()A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上答案：B\n解析：有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，移向两极，A正确；有丝分裂不发生同源染色体联会，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，B错误；有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次，C正确；有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似，前期散乱分布，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，D正确，所以选B。\n6．[全国卷Ⅱ]已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是()答案：D\n解析：两个细胞大小相等，每条染色体上有两条染色单体，两条染色单体上有由DNA复制而来的两个相同的基因，为减数第二次分裂前期的两个次级精母细胞，A正确；两个细胞大小相等，为减数第二次分裂前期的两个次级精母细胞，与A项细胞不同的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合的方式不同，产生了基因组成为ggHH、GGhh的两个次级精母细胞，B正确；4个细胞大小相同，为4个精细胞，两两相同，C正确；虽然4个大小相同的精细胞也是两两相同，但是每个精细胞中不能出现同源染色体、等位基因，D错误。
