18 必修1 第三单元 第14讲 减数分裂和受精作用-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（人教版）

第14讲　减数分裂和受精作用 　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．实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。 考点1　减数分裂和受精作用 一、减数分裂及相关概念 1．减数分裂概念 2．相关概念 (1)同源染色体 (2)联会和四分体 ①联会概念： 在减数分裂过程中，同源染色体__________的现象叫作联会。 ②四分体概念： 联会后的每对同源染色体含有_______条染色单体，叫作四分体。 ①姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。②有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。 (3)染色体互换 ①概念：减数分裂Ⅰ前期，___________________之间互换片段的现象。 ②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。 二、减数分裂的过程 1．哺乳动物精子的形成过程 1．(必修2 P23“拓展应用”)在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了________，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器________，但全部________被保留下来，并主要集中在尾的基部。保留细胞核保证了________能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积________，运动________；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中________。 2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例) 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 不同点 场所 ________ ________ 细胞质分裂 __________ 卵母细胞___________；第一极体均等分裂 是否变形 ________ 不变形 结果 1个精原细胞→_______个精细胞→_______个精子 1个卵原细胞→_______个卵细胞和_______个极体 相同点 染色体的行为变化相同 三、配子中染色体组合多样性的原因 1．减数分裂Ⅰ前期：______________________。 2．减数分裂Ⅰ后期：_________________。 四、受精作用 1．概念：_________和________相互识别、融合成为_________的过程。 2．实质：精子的_________与卵细胞的_________融合，使彼此的_________会合在一起。 3．结果：受精卵中的_________数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自____________，另一半来自_____________。 2．(必修2 P27“图2­7和正文信息”)精子只提供________基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自________，细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。 五、减数分裂与受精作用的意义 1．对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中___________的恒定具有重要作用，维持了生物遗传的稳定性。 2．子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在__________中进化，体现了__________的优越性。 (1)减数分裂时的相关结构或物质变化的直方图与曲线图(以精子形成为例) 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，同源染色体分离、分别进入两个子细胞，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，DNA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。 (2)减数分裂产生配子的种类 ①原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以基因型为AaBb的精原细胞为例，不考虑基因突变和互换)： ②具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换)： 项目 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 最多2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 最多2n种 1．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。 (　　) 2．基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。 (　　) 3．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。 (　　) 4．不良环境会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。 (　　) 5．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。 (　　) 6．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质全部来自母方。 (　　) 1．基因的分离定律、基因的自由组合定律所研究的基因分别是___________________________，基因重组所研究的基因是______________　____________________________________；基因遗传的两定律和基因重组都发生在___________________过程中。 2．克氏综合征是一种性染色体数目异常(XXY)的疾病，其表现为男性，但通常不同程度地出现女性化第二性征。性染色体为3条的XYY男性，患者的临床表现为举止异常，性格多变容易冲动，部分患者的生殖器官发育不全。 (1)某夫妇均正常，生了一个患克氏综合征的色盲男孩。分析导致该男孩患克氏综合征的病因是______________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)XYY的病因是父母哪一方在减数分裂的哪个时期出现异常引起的？_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 为避免这些性染色体异常患儿的出生，临床上应进行哪些检查才能预防？_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 减数分裂的过程 1．(2023·广州市检测)雄性黑腹果蝇(2n＝8)某正常细胞的部分染色体组成如图所示，图中①、②表示染色体，a、b、c、d表示染色单体。下列叙述正确的是(　　) A．该细胞为精原细胞，处于有丝分裂前期 B．①与②的分离、a与b的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期 C．该细胞中染色体数与核DNA分子数均为精细胞的2倍 D．图中未画出的一对染色体的形态和大小不同 2．(2023·广东开学联考)果蝇(2N＝8)的精巢中a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数的关系如表所示，不考虑基因突变和染色体变异，下列相关叙述错误的是(　　) 染色体组数 四分体个数 染色单体数 a 2 0 16 b 2 4 16 c 2 0 0 A．a细胞可能将要发生姐妹染色单体分离 B．b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的互换 C．b细胞中染色体数目可能与c细胞中染色体数目相同 D．若c细胞的细胞膜从中间内陷，则c细胞中不可能存在等位基因 受精作用和遗传多样性 3．(2023·山东潍坊联考)生物体有性生殖过程中，精子和卵细胞通常要融合在一起，才能发育成新个体。下列关于受精卵细胞的物质组成，叙述正确的是(　　) A．遗传物质平均来自精子和卵细胞 B．细胞质平均来自精子和卵细胞 C．细胞器平均来自精子和卵细胞 D．染色体平均来自精子和卵细胞 4．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，在不考虑基因突变染色体片段互换的情况下，下列相关叙述不正确的是 (　　) 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 　配子来源的判断方法 考点2　减数分裂和有丝分裂的比较 一、减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 ____________ 体细胞 细胞分裂次数 _______次 _______次 同源染色体的行为 联会形成_________；有染色体交换现象；同源染色体分离 存在同源染色体，但无染色体联会、无同源染色体分离、无染色体交换现象 非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合 子细胞染色体数目 ________ 不变 子细胞的名称和数目 _______个精子或1个卵细胞和3个极体 _______个体细胞 子细胞间的遗传物质 不一定相同 ________ 意义 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________，维持了生物遗传的_________ 使生物的________细胞和________细胞之间保持了遗传的稳定性 二、有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例) 减数分裂和有丝分裂的模型分析(以染色体数为2n的生物为例) (1)染色体与核DNA数目变化曲线的判断 ①曲线模型 ②相关解读 a．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期结束，是由同源染色体分离平均进入2个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数目的变化为n→2n→n。 b．核DNA数目在减数分裂Ⅰ结束和减数分裂Ⅱ结束时分别减半。 c．减数分裂Ⅱ后期染色体数目、核DNA数量都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。 d．染色体/核DNA变化规律及原因 1∶11∶21∶1。 (2)每条染色体上的DNA含量的曲线分析 ①曲线模型 ②相关解读 a．A→B：有丝分裂或减数分裂前的间期DNA复制，染色单体形成，每条染色体上由有1个DNA分子变为有2个DNA分子。 b．B→C：含有染色单体的时期，可表示分裂间期的DNA复制后期，有丝分裂前期、中期，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前期、中期。 c．C→D→E：有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。 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。 (　　) 2．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但仅减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合，导致基因重组。 (　　) 3．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞的前一时期细胞内染色体联会。 (　　) 4．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数相同。 (　　) 5．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，核DNA分子数相同。 (　　) 小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中Rictor基因的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。 (1)DNA含量1C、2C和4C的细胞分别是什么细胞？_______________________　 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)Rictor基因对精子形成的作用是______________________________，判断的依据是________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 减数分裂和有丝分裂的比较 1．(2023·惠州联考)下列关于某二倍体生物有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是(　　) A．二者间期都存在DNA复制，核DNA数目和染色体数目同时加倍 B．有丝分裂前期和减数分裂Ⅱ前期均存在同源染色体 C．有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期的染色体组数目分别是2、1 D．减数分裂Ⅱ后期的染色体数目是有丝分裂后期的一半 2．(2023·潮州期末)下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(　　) A．分裂间期的细胞会适度生长，物质运输效率降低 B．同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期 C．衰老细胞的细胞核萎缩，新陈代谢速率减慢 D．有丝分裂前期，中心粒倍增 图像与减数分裂和有丝分裂的综合 3．(2023·广东省模拟)甲、乙、丙图表示某二倍体动物不同细胞分裂时期的图像，丁图表示细胞分裂不同时期每条染色体中DNA含量的变化曲线，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙、丙图细胞中染色体组数量分别为4、2、2 B．雄激素能促进乙图细胞的分裂 C．乙图对应丁图中BC段，丙图对应丁图中DE段 D．该生物的性腺不能作为观察细胞减数分裂的理想材料 4．(2023·广东广州一模)研究人员依据细胞中染色体数量和核DNA数量将小鼠精巢细胞分为如图a～e类型，下列叙述错误的是(　　) A．a类型细胞只出现在有丝分裂过程中 B．b类型细胞可能正在发生基因重组 C．c、d、e类型细胞不存在同源染色体 D．e类型细胞不再进行细胞分裂 　判断分裂图像的三个注意点 (1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数分裂Ⅱ，如四倍体生物的减数分裂。 (2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。 (3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。 考点3　(探究·实践)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 一、实验原理 1．蝗虫的________细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。 2．在减数分裂过程中，细胞中的染色体的________、位置和________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。 二、实验材料选择 最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个： 1．雄性个体产生精子数量_________雌性个体产生卵细胞数量。 2．卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是__________细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数分裂_______。 三、实验步骤 低倍镜 观察 　↓ 高倍镜观察 　↓ 绘图 1．不只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、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：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——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中观察。 1．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．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，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．鲫鱼肉质细嫩鲜美，但多肌间刺易卡喉。如图所示方正鲫鱼(含AABBCC 6个染色体组，称为双三倍体)和兴国红鲫(含AABB 4个染色体组，称为双二倍体)培育异育银鲫的过程。中科院桂建芳院士团队通过基因编辑技术同时敲除了异育银鲫的CgRunx2b­A和CgRunx2b­B两种基因，培育出无肌间刺的鲫鱼。下列叙述正确的是(　　) A．基因与肌间刺性状是一对一的对应关系 B．方正鲫鱼形成卵细胞的减数分裂过程中染色体数目不减半 C．高辐射处理精子的目的可能是使精子获能 D．兴国红鲫产生的含AB染色体组的精子占1/2 1．核心概念 (1)(必修2 P20)同源染色体：在减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。 (2)(必修2 P20)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 (3)(必修2 P20)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。 (4)(必修2 P22)减数分裂：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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 (5)(必修2 P27)受精作用：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2．结论语句 (1)(必修2 P20)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。 (2)(必修2 P27)精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。这样，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 (3)(必修2 P27)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。 (4)(必修2 P27)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。 1．(2023·浙江1月选考)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象 B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体 C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同 2．(2021·海南等级考)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　　) A．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体 B．减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C．处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型 D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR 3．(2021·天津等级考)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂，下列哪种情况不可能出现(　　) A　　　　　B　　　　C　　　　 D 4．(2022·重庆选择性考试)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa)，需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是(　　) A．若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24 B．若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23 C．若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病 D．若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病 5．(2021·福建选择性考试)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是(　　) A B C 　D 【研读教材】 自主诊断 考点1　一、1．有性生殖　成熟生殖细胞　一半　花药　睾丸　2．(1)父方　母方　联会　(2)两两配对　四　(3)同源染色体的非姐妹染色单体 二、1．蛋白质　联会　四分体　非姐妹　同源　非同源　散乱　着丝粒　着丝粒　2．睾丸　卵巢　均等分裂　不均等分裂　变形　4　4　1　3 三、1．同源染色体上非姐妹染色单体的互换　2．非同源染色体的自由组合 四、1．卵细胞　精子　受精卵　2．细胞核　细胞核　染色体　3．染色体　精子(父方)　卵细胞(母方) 五、1．染色体数目　2．自然选择　有性生殖 考点2　一、原始生殖细胞　两　一　四分体　减半　4　2　相同　恒定　稳定性　亲代　子代 二、减数分裂Ⅰ　有丝分裂　减数分裂Ⅱ　减数分裂Ⅰ　减数分裂Ⅱ　有丝分裂 【实验基础】 自主诊断 考点3　一、1．精母　2．形态　数目 二、1．远多于　2．次级卵母　Ⅱ 三、初级精母　次级精母 17 / 19 学科网（北京）股份有限公司 第14讲　减数分裂和受精作用 考点1 研读教材·夯实必备知识 教材隐性知识 1．提示：细胞核　被丢弃　线粒体　遗传物质　减小　便捷　提供能量 2．提示：核　母方　母系 澄清概念 1．√　 2．×　提示：基因的自由组合定律与非同源染色体自由组合有关。 3．×　提示：卵细胞中染色体不成对。 4．√　 5．×　提示：基因重组发生在减数分裂过程中，不发生在受精作用过程中。 6．×　提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 思考探究·达成学科素养 1．提示：同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因　非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因　减数分裂Ⅰ 2．提示：(1)其母亲的生殖细胞在进行减数分裂Ⅱ形成配子时两条X染色体未分离 (2)是父方在减数分裂Ⅱ中复制的Y染色体未分开，进入了同一个配子，形成了含有两条Y染色体的精子所引起的　在孕妇的产前诊断中，通过对胎儿的染色体进行分析检查，来预防患儿的出生 考向演练·提升关键能力 1．D　[该细胞中发生同源染色体的联会形成了四分体，此时细胞处于减数分裂Ⅰ前期，为初级精母细胞，A错误；①、②为同源染色体，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，a、b为姐妹染色单体，姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；黑腹果蝇的体细胞中含有8条染色体，精细胞中含有4条染色体，该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，含有8条染色体，16个核DNA分子，因此染色体数为精细胞的2倍，核DNA分子数为精细胞的4倍，C错误；图中未画出的一对染色体为性染色体，雄性黑腹果蝇的性染色体的形态和大小不同，D正确。] 2．D　[c细胞处于减数分裂Ⅱ后期，若发生过同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换，则c细胞中可能存在等位基因，D错误。] 3．D　[在受精作用过程中，父方提供一半的染色体，而母方提供染色体、细胞质以及细胞器，细胞质中含有遗传物质，其中来自卵细胞的遗传物质更多，A、B、C错误；有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)，D正确。] 4．D　[在不考虑基因突变和染色体片段互换的情况下，每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞，图中①④、②⑥、③⑦、⑤⑧可能分别来自同一个精原细胞，因此题述精细胞至少来自4个精原细胞，A、B正确，D错误；1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，图中8个精细胞的基因型各不相同，至少来自8个次级精母细胞，C正确。] 考点2 研读教材·夯实必备知识 澄清概念 1．×　提示：二倍体生物细胞着丝粒分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，有丝分裂时存在同源染色体。 2．√　 3．×　提示：二倍体生物细胞含有4个染色体组为有丝分裂后期，该细胞前一个时期是有丝分裂中期，不会发生染色体联会。 4．×　提示：二者染色体数目和核DNA分子数相同，染色体行为不同。 5．√　 思考探究·达成学科素养 提示：(1)DNA含量1C为精细胞或精子；DNA含量2C为染色体没有复制的精原细胞和次级精母细胞；DNA含量4C为初级精母细胞和进行有丝分裂的精原细胞的前、中、后、末期细胞　(2)促进减数分裂Ⅱ的进行　与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精细胞或精子数量减少 考向演练·提升关键能力 1．D　[二者间期都存在DNA复制，复制后核DNA数目加倍，但染色体数目不变，A错误。减数分裂过程中在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，减数分裂Ⅱ中不存在同源染色体，B错误。二倍体生物体细胞含有2个染色体组，有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都是2个染色体组，C错误。有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍；减数分裂Ⅱ后期染色体数目恢复到体细胞数目，故减数分裂Ⅱ后期的染色体数目是有丝分裂后期的一半，D正确。] 2．A　[分裂间期细胞都会适度生长，此时细胞体积变大，相对表面积减小，细胞的物质运输效率降低，A正确；同源染色体配对通常发生在减数分裂Ⅰ前期，B错误；衰老的细胞表现为细胞萎缩、呼吸速率减慢、细胞核体积增大，C错误；有丝分裂间期，中心粒倍增，D错误。] 3．D　[甲图处于有丝分裂后期，具有4个染色体组；乙图处于减数分裂Ⅰ后期，具有2个染色体组；丙图处于减数分裂Ⅱ中期，具有1个染色体组，A错误。乙图为减数分裂Ⅰ后期图像，细胞质不均等分裂，故此细胞为初级卵母细胞，此过程需要雌激素的调节作用，B错误。乙图和丙图中每条染色体上都有两个DNA，因此均对应丁图中BC段，C错误。由乙图减数分裂Ⅰ后期该细胞不均等分裂，可推知该生物为雌性个体，精巢比卵巢更适合作为观察细胞减数分裂的实验材料，因此该生物的性腺不能作为观察细胞减数分裂的理想材料，D正确。] 4．C　[根据题意和柱形图分析可知，a类型细胞的染色体为体细胞的2倍，处于有丝分裂后期，A正确。结合b类型细胞的核DNA和染色体的数量关系判断b类型细胞可以处于减数分裂Ⅰ或者处于有丝分裂前、中期，若b类型细胞处于减数分裂Ⅰ时期，则可能正在发生基因重组，B正确。c类型细胞可以是体细胞，也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞；d类型细胞为减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞；e类型细胞为精细胞，故c类型细胞可能存在同源染色体，e类型细胞不再进行细胞分裂，C错误，D正确。] 考点3 对应练习 1．D　[蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂，所以可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，A正确；由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以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；洋葱根尖只进行有丝分裂，不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象，D错误。] 2．B　[异育银鲫的CgRunx2b-A和CgRunx2b-B两种基因都与肌间刺性状有关，不是一对一的对应关系，A错误；图中方正鲫鱼产生的卵细胞染色体数目与体细胞相同，染色体数目不减半，B正确；高辐射处理是破坏精子的染色体，C错误；兴国红鲫产生的精子均含AB染色体组，D错误。] 真题感悟·明确考向 1．D　[由图可知，甲时期为减数分裂Ⅱ前期或中期，此时同源染色体已经分离到不同的细胞中，细胞中已经没有同源染色体，A错误；乙时期为减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中也无同源染色体，即不可能同时有X和Y染色体，而是有2条X或2条Y染色体，B错误；乙细胞着丝粒已经分开，无染色单体，C错误；因A和a发生了互换，减数分裂产生的4个精细胞的基因型为：AXD、aXD、AY、aY，D正确。] 2．C　[结合题意可知，雄性蝗虫体内只有一条X染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂Ⅱ后期可得到2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。] 3．D　[若该细胞进行正常的有丝分裂，则后期会出现如A图所示的情况，A不符合题意；B图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，B不符合题意；C图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，C不符合题意；正常分裂时，形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离，D图所示的减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体，D符合题意。] 4．D　[若在减数分裂Ⅰ后期时，某对同源染色体没有分离，第一极体有24条染色体，次级卵母细胞有22条染色体，则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22，A错误；人类的染色体2N＝46，若第一极体的染色体数目为23，则次级卵母细胞染色体数目一定是23，如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时任意一条染色体的姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极，则卵细胞染色体数目可能为22或24，B错误；若减数分裂正常，由于之前的互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因，故第二极体X染色体有1个a基因，卵细胞中也可能是X染色体上有1个A基因，则所生男孩可能不患病，C错误；若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，不考虑基因突变，则次级卵母细胞中有两个a基因，卵细胞中也会携带a基因，则所生男孩一定患病，D正确。] 5．A　[A项图示细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，表示减数分裂Ⅱ后期，A正确；B项图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离(即A和a、B和b的分离)，与图示不符，B错误；C项图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期应不均等分裂，与题图不符，C错误；D项图示细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂不可能产生，D错误。] $$ 课时分层作业(十四)　减数分裂和受精作用 1．(2023·天津等级考改编)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是(　　) A．甲中细胞处于减数分裂Ⅱ中期 B．乙中染色体组是丙中两倍 C．乙中同源染色体对数是丙中两倍 D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的 2．(2023·湖南联考)如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法正确的是(　　) A．图示包括1个四分体、4条脱氧核苷酸链、4条染色单体 B．该对同源染色体所示行为可发生在减数分裂Ⅰ和有丝分裂过程中 C．图示同源染色体的非姐妹染色单体发生的片段交换属于染色体变异 D．等位基因A与a可在同源染色体上，也可在姐妹染色单体上 3．(2023·广东广州一模)如图为果蝇的性染色体简图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段，Ⅱ、Ⅲ是非同源区段。下列叙述正确的是(　　) A．在有丝分裂过程中，也存在X、Y染色体联会行为 B．若等位基因位于Ⅰ区段，则性状表现与性别无关联 C．控制果蝇红眼与白眼的基因位于Ⅲ区段 D．若基因E、e位于Ⅰ区段，则种群中相关的基因型有7种 4．如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。在不考虑突变、互换的情况下，下列叙述正确的是(　　) A．1与2互为等位基因，1与8互为非等位基因 B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1～8 C．1与3在减数分裂Ⅱ后期发生分离 D．1分别与6、7组合都能形成重组型的配子 5．下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述，正确的是(　　) A．人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条 B．受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能 C．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性 D．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞 6．(2023·河北衡水中学四调)“13三体综合征”患者头小且患先天性心脏病，智力远低于常人，该病患者的体细胞中13号染色体有3条，而并非1对。某家庭正常父母生了一个“13三体综合征”患者。有关该患者产生的原因，下列分析错误的是(　　) A．可通过遗传咨询或产前诊断确定胎儿是否患“13三体综合征” B．可能由患者母亲的初级卵母细胞减数分裂Ⅰ后期时同源染色体没有正常分离导致 C．可能由患者父亲的初级精母细胞减数分裂Ⅰ后期时同源染色体没有正常分离导致 D．可能由患者母亲的次级卵母细胞或父亲的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期时染色单体没有正常分离导致 7．(2023·安徽省十校联考)某动物的细胞分裂图像如图甲所示，细胞中每条染色体上DNA含量随细胞分裂时期的变化如图乙所示。回答下列相关问题： (1)该动物为雌性，判断的依据是_________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 图甲中________细胞处于有丝分裂的分裂期(填序号)。 (2)若细胞②的基因型为Bb，该细胞发生减数分裂，正常情况下等位基因B和b发生分离的时期是________________；若该细胞在四分体时期基因B和b发生了互换，则基因B和b发生分离的时期是________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)图甲细胞④对应图乙中________段。若图乙的纵坐标改为细胞中核DNA含量，则图甲细胞④对应图乙中________段。 (4)若细胞②的基因型为AaBbCc，该细胞可以产生________种卵细胞，该种生物的配子中染色体组合的多样性的生物学意义是____________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 8．(2023·湖南雅礼中学月考)科研人员对基因型为AaBb的某二倍体(2N＝4)生物处于不同分裂时期的细胞进行研究。图1是该生物经分裂后产生的某时期的细胞示意图。图2表示该生物中某些细胞的核DNA分子数、染色体数和染色单体数的统计结果。回答下列问题： (1)图1细胞的名称为______________________，与图1细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能是__________________。 (2)若图2表示由精原细胞形成精子的过程，其顺序应该是______________(请按先后顺序填写序号，并用箭头表示)。 (3)细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数目加倍，与正常配子结合可用于培育三倍体。现有三组实验，用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数分裂Ⅰ(甲组)、减数分裂Ⅱ(乙组)和受精卵的第一次卵裂(丙组)，分别使其处于图2中________时期。请预测三倍体出现率最低的是________组，理由是_____________ _____________________________________________________________________。 (4)请从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传多样性的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 9．(2023·深圳中学检测)丝状真菌的雌性株和雄性株生长到一定时期后可形成特殊的性细胞(雄器官和雌器官)，两细胞融合形成合子，合子经过减数分裂形成子囊孢子，子囊孢子萌发再形成新的菌株，其部分过程如下图所示，下列说法错误的是(　　) A．基因重组导致子囊孢子1和子囊孢子2的遗传物质不同 B．同源染色体的分离导致子囊孢子中的染色体数为n C．一个合子经过两次细胞分裂形成8种子囊孢子 D．丝状真菌的有性生殖可导致子代呈现多样性 10．(2023·山东德州二模)减数分裂中，同源染色体配对后会形成联会复合体，zyp1基因是形成联会复合体的关键基因。配对的染色体会发生断裂和重接，引起染色体片段互换形成交叉现象，研究发现HEI10蛋白在此过程中起重要作用。为探究交叉现象的影响因素，科研人员构建拟南芥zyp1基因缺失突变体，并通过技术手段使HEI10蛋白过量表达，观察雌雄个体减数分裂过程中交叉出现的数量，结果如下图所示。下列分析错误的是(　　) A．联会复合体的形成可增加非姐妹染色单体的互换现象 B．HEI10蛋白过量表达可以增加配子的多样性 C．zyp1基因在减数分裂Ⅰ前期会大量表达 D．交叉的出现说明同源染色体发生了片段的互换 11．(2023·山东菏泽期末)二倍体酵母菌在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代；营养条件差时，会通过减数分裂产生孢子，在合适条件下经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。 (1)减数分裂某时期，在电子显微镜下可观察到有些蛋白质(简称S蛋白)连接同源染色体形成联会复合体(简称SC)。联会复合体形成时期最可能是________，每个联会复合体含有________个核DNA分子。 (2)某实验室发现一种缺失X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行相关研究，结果如上图。其中，左侧为野生型酵母菌产生孢子的过程，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常孢子的过程。据图分析： ①突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体行为变化特征分别是__________________________、_____________________________________。观察发现突变体酵母菌产生的孢子中约20%染色体数目异常，据此推测________%的亲代酵母菌减数分裂发生异常。 ②结合S蛋白含量分析，在减数分裂过程中，突变体酵母菌产生染色体数目异常孢子的原因是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________。 综合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是________________________ ____________________________________________________________________。 ③为验证上述推测，科研人员将X基因转入________(填“突变体”或“野生型”)酵母菌中并使其发挥作用，最后通过观察孢子中染色体数目或检测____________以达到实验目的。 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(十四) 1．B　[甲中无同源染色体，着丝粒分裂，无染色单体，为减数分裂Ⅱ后期，A错误；乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中有2个染色体组，丙中有1个染色体组，则乙中染色体组是丙中两倍，B正确；丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。] 2．D　[图示包括1对同源染色体，在减数分裂Ⅰ形成1个四分体，每对同源染色体含有2条染色体、4条染色单体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链，A错误；同源染色体联会形成四分体只发生在减数分裂Ⅰ，B错误；图示染色体片段之间的交换属于基因重组，C错误；发生染色体互换之前，等位基因A与a位于同源染色体上，发生染色体互换后，等位基因A与a也可位于姐妹染色单体上，D正确。] 3．D　[染色体联会发生在减数分裂过程中，A错误。若等位基因位于Ⅰ区段，则性状表现与性别也有关联，如XaXa×XaYA，后代所有显性性状均为雄性，所有隐性性状均为雌性；XaXa×XAYa，后代所有显性性状均为雌性，所有隐性性状均为雄性，B错误。控制果蝇红眼与白眼的基因仅位于X染色体上，即位于Ⅱ区段，C错误。若基因E、e位于Ⅰ区段，则种群中果蝇有7种基因型，即XEXE、XEXe、XeXe、XEYE、XeYE、XEYe、XeYe，D正确。] 4．B　[1与2为相同基因，1与3(或4)互为等位基因，与5、6、7、8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也应含有基因1～8，B正确；1与3在减数分裂Ⅰ后期发生分离，C错误；1与6位于姐妹染色单体上，不会形成重组型的配子，D错误。] 5．B　[人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条，A错误；受精作用过程中精子和卵细胞的融合，体现了细胞膜具有一定的流动性，通过受精作用形成受精卵这一过程，需要精子与卵细胞的相互识别，体现出细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，B正确；精卵的随机结合是有性生殖后代具有多样性的原因之一，但基因重组发生在减数分裂过程中，C错误；减数分裂Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离，并随机移向两极，因此等位基因进入卵细胞的机会相等，D错误。] 6．A　[“13三体综合征”属于染色体数目变异引起的遗传病，通过遗传咨询不能确定胎儿是否患“13三体综合征”，可经过产前诊断进行初步确定，A错误；若患者母亲的初级卵母细胞或父亲的初级精母细胞减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离，而减数分裂Ⅱ正常，则可能产生含有2条13号染色体的卵细胞或精子，其与正常的精子或卵细胞结合，会导致胎儿患病，B、C正确；若患者母亲的次级卵母细胞或父亲的次级精母细胞减数分裂Ⅱ时染色单体没有正常分离，则可能产生含有2条13号染色体的卵细胞或精子，其与正常的精子或卵细胞结合，会导致胎儿患病，D正确。] 7．(1)细胞⑤细胞质不均等分裂　①③　(2)减数分裂Ⅰ后期　减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期　(3)bc　de　(4)1　使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性 8．(1)次级精母细胞或第一极体　Aabb、AAbb、aabb　(2)Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅴ (3)Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ　丙　用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂形成的是四倍体而不是三倍体　(4)减数分裂时因非同源染色体自由组合和同源染色体非姐妹染色单体的互换，形成多样性的配子；受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵 9．C　[子囊孢子1和子囊孢子2最初是由合子减数分裂产生的，减数分裂产生配子的过程中存在基因重组，从而导致配子的遗传物质不同，A正确；合子的染色体数目为2n，减数分裂产生子囊孢子的过程中，由于存在同源染色体的分离，因此子囊孢子中的染色体数减半，染色体数目为n，B正确；一个合子经过连续的两次细胞分裂形成两两相同的4种子囊孢子，C错误；丝状真菌有性生殖产生的配子具有多样性，雌雄配子的随机结合产生的后代也具有多样性，D正确。] 10．A　[据图可知zyp1突变体的交叉平均数高于野生型，而zyp1基因缺失后不利于联会复合体的形成，由此可知联会复合体的形成导致非姐妹染色单体的互换现象减少，A错误；据图可知，HEI10蛋白过量表达导致交叉平均数大于野生型的，说明HEI10蛋白能够促进互换，互换属于基因重组，有利于增加配子的多样性，B正确；因zyp1基因是形成联会复合体的关键基因，同源染色体联会是在减数分裂Ⅰ前期，因此zyp1基因在减数分裂Ⅰ前期会大量表达，C正确；根据题意可知，配对的染色体会发生断裂和重接，引起染色体片段互换形成交叉现象，因此交叉的出现说明同源染色体发生了片段的互换，D正确。] 11．(1)减数分裂Ⅰ前期　4　(2)①同源染色体未分离，而移向同一极　染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体形成的子染色体分别移向两极　20　②在减数分裂Ⅰ时期S蛋白降解慢(或未完全降解)　促进S蛋白降解，便于同源染色体联会后分离　③突变体　孢子的活力 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$