13 必修1 专题五 第2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（浙科版）

第2讲　减数分裂和受精作用 一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定 1．染色体 (1)类型：依据________位置不同，染色体分为3种类型，中间着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。 (2)数目：大多数生物的体细胞中染色体是________存在的(2n)，生殖细胞中则是________存在的(n)，所以体细胞中的染色体数目是生殖细胞的________。 (3)特点：同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和__________等都是相对恒定的，它们是人们识别染色体的重要标志。 2．减数分裂中的基本概念辨析 (1)减数分裂：是________生物，在产生配子时通过染色体复制一次、细胞分裂两次，实现染色体数目减半的细胞分裂。 (2)同源染色体与非同源染色体(如图) 四分体时期典型图示 ①上图中属于同源染色体的是1和2、3和4。 ②上图中属于非同源染色体的是1和3、2和4或1和4、2和3。 ③上图中属于姐妹染色单体的是a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。 ④上图中属于非姐妹染色单体的是 Ⅰ．同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)； Ⅱ．非同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。 (3)四分体：指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体，这样的一对同源染色体称为一个四分体。如上图中的1和2、3和4各形成一个四分体。1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝2对姐妹染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。 (4)联会、交叉互换(如图) ①联会：指减数分裂前期Ⅰ过程中同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。 ②交叉互换：减数分裂前期Ⅰ，__________________发生缠绕，并交换部分片段的现象。 1．有性生殖与无性生殖的本质区别是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．同源染色体联会的生物学意义是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [注意点]　 (1)同源染色体的形状、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两条染色体尽管大小、形态相同，但不是同源染色体。 (3)同源染色体的非姐妹染色单体之间的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。 (4)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。 二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞 1．精子的形成过程 2．卵细胞的形成过程 3．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 场所 ____ ____ 时间 初情期 胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后 细胞质分裂 ____分裂 卵母细胞______分裂；极体____分裂 是否变形 ____ ______ 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子，2种类型 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞和3个较小的极体，卵细胞只有1种类型 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： a．染色体都是在减数第一次分裂前的间期复制 b．减数第一次分裂都发生同源染色体联会和分离 c．减数第二次分裂都发生着丝粒分裂，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都减半 3．卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4．(1)减数分裂过程中，染色体数目减半发生在什么时期，实现途径是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)一个精原细胞经减数分裂形成几个精细胞？这些细胞完全相同吗？为什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 5．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，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被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 三、受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复 1．定义：精子(雄配子)和卵细胞(雌配子)结合形成受精卵(合子)的过程称为受精。如下图所示。 2．受精过程：受精时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的________ 和卵细胞的________发生融合，使彼此的染色体会合在一起。 3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到原来体细胞中的染色体数目，其中有一半的染色体来自______(父方)，另一半来自______(母方)。 4．意义：对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用可保持生物________________，减数分裂为生物的________提供了重要的物质基础。 一、据图像判断细胞分裂方式(以二倍体生物为例) 1．“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像 2．判断减数分裂过程中细胞的名称 A　　 　　B C　　 　　D 3．判断细胞所处的时期 1　 2 　3　　4　　 5 　　6 上图中1～6各个细胞(2n＝4)的分裂方式与时期： (1)图1处于有丝分裂前期，图2处于有丝分裂中期。 (2)图3处于减数第一次分裂中期，图4处于减数第二次分裂中期。 (3)图5处于有丝分裂后期，图6处于减数第二次分裂后期。 　某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中，处于不同分裂时期的细胞示意图如下。下列叙述正确的是(　　) 甲　　 　乙　 　丙　 　丁 A．甲细胞分裂形成的4个精细胞，DNA含量一定相同 B．乙细胞正在进行染色体复制，着丝粒一定不分裂 C．丙细胞有2对同源染色体，非同源染色体的组合类型有两种 D．丁细胞发生了交叉互换，①中同一基因座位上的遗传信息一定不同 [解析]　甲细胞分裂形成4个精细胞的过程中，细胞核的遗传物质是均等分配到4个精细胞中。但细胞质的线粒体中也含有少量的DNA，在分裂过程中是不均等分配，因此精细胞中DNA含量不一定相同，A错误。乙细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，没有进行染色体复制，B错误。丙细胞上下两条染色体形态、大小相同，为同源染色体，因此有2对同源染色体。左右两条染色体为非同源染色体，其组合类型有两种，C正确。丁细胞处于减数第二次分裂中期，着丝粒排列在赤道面上。减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，导致①中同一基因座位上的遗传信息可能相同，也可能不同，D错误。 [答案]　C 　(2022·浙江6月选考)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(　　) A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期Ⅱ B．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期Ⅱ C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍 D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16 [解析]　根据形成四分体可知，该时期处于前期Ⅰ，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e同时进入一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。 [答案]　D 二、减数分裂过程的综合分析(以精子的形成为例) 1．数量变化 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞(精子) G1期 S期 G2期 前期Ⅱ、中期Ⅱ 后期Ⅱ 染色体 2n 2n 2n 2n n 2n n 核DNA分子 2n 2n→4n 4n 4n 2n 2n n 染色单体 0 0→4n 4n 4n 2n 2n→0 0 同源染色体 n对 n对 n对 n对 0 0 0 染色体组 2个 2个 2个 2个 1个 2个 1个 2．曲线模型 3．模型分析 (1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞或精子。 (2)染色体数目变化及原因 ①减数第一次分裂末期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，染色体数目减半。 ②减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。 ③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。 (3)核DNA数目变化及原因 ①减数第一次分裂前的间期，核DNA复制，核DNA数目加倍。 ②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。 ③减数第二次分裂末期，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 ①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。 ②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。 ③减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失。 　(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。 甲 乙 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 [解析]　由图可知，甲为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期或中期，此时同源染色体已经分离到不同的细胞，细胞中已经没有同源染色体；乙时期为减数第二次分裂后期，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；乙细胞着丝粒已经分开，无染色单体；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。 [答案]　D 三、减数分裂与有丝分裂图像的辨析 1．分析上图，可知通过减数分裂和受精作用过程，生物体亲代与子代之间保持染色体数目的恒定。 2．导致核DNA数目加倍的因素有DNA复制和受精，导致核DNA数目减半的因素为胞质分裂完成，分裂形成两个子细胞。 3．导致染色体数目加倍的因素有着丝粒断裂、姐妹染色单体分离、受精作用。 4．导致染色单体形成的原因为染色体复制完成，导致染色单体消失的原因为着丝粒分裂。 5．导致四分体出现的原因为减数第一次分裂前期同源染色体配对，导致四分体消失的原因为同源染色体分离。 　如图为某种二倍体动物体内发生的细胞内染色体数目变化示意图，下列叙述正确的是(　　) A．着丝粒分裂发生在DE、HI、JK段 B．基因重组发生在AB和KL段 C．CD段细胞为次级卵母细胞或第一极体 D．AB段同源染色体对数为10对，核DNA数与染色体数之比始终为2∶1 [解析]　图示为某种二倍体动物体内发生的细胞内染色体数目变化图，其中AB段可表示性原细胞或减数第一次分裂过程，CD段表示减数第二次分裂前期和中期，EF段表示减数第二次分裂后期和末期，GH段表示减数分裂形成的子细胞，HI段表示受精作用，IJ段表示有丝分裂间期、前期和中期，KL段表示有丝分裂后期和末期，根据受精作用发生在该生物体内，判断该生物为雌性，着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，即JK段和DE段，A错误；基因重组可发生在减数第一次分裂前期和后期，即AB段，B错误；CD段细胞是处于减数第二次分裂的细胞，同时该生物是雌性动物，所以可以是次级卵母细胞或第一极体，C正确；AB段细胞可能为卵原细胞，其核DNA数和染色体数之比为1∶1，D错误。 [答案]　C 四、每条染色体上的DNA含量及核DNA数/染色体数比值的曲线分析 1．曲线模型 2．相关解读 比较项目 A→B(A′→B′) B→C(B′→C′) C→D(C′→D′) D→E(D′→E′) 特点及其变化 1条染色体　1条染色体1个DNA分子2个DNA分子无染色单体2条染色单体 1条染色体2个DNA分子2条染色单体 着丝粒分裂染色体加倍 1条染色体1个DNA分子无染色单体 对应时期 ①有丝分裂间期；②减数第一次分裂前的间期 ①有丝分裂前期、中期；②减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前期、中期 ①有丝分裂后期；②减数第二次分裂后期 ①有丝分裂末期；②减数第二次分裂末期 　(2024·浙江温州第一次适应性考试)如图表示人体细胞正常分裂过程中，核DNA、染色体或染色体组数量变化的部分，下列叙述正确的是(　　) A．若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前发生了着丝粒分裂、c时刻后细胞中不含同源染色体 B．若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前发生了着丝粒分裂、c时刻后细胞中不含同源染色体 C．若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则ab段染色体与核DNA的数量相等 D．若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍，则ab段染色体组数为2个或4个 [解析]　若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则整个分裂过程中都含有同源染色体，即c时刻后也有同源染色体，A错误；若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，则a→c的变化可表示减数分裂Ⅰ(a之前没有着丝粒分裂)或减数分裂Ⅱ(a之前发生着丝粒分裂)，B错误；若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则abc段可表示有丝分裂末期(ab段染色体数与核DNA数相等)或减数第一次分裂末期(ab段核DNA数量应是染色体的2倍)，C错误；若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍(着丝粒已经分裂)，则ab段表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，染色体组数为2个(若为减数分裂过程)或4个(若为有丝分裂)，D正确。 [答案]　D 　辨析相关概念，理顺减数分裂过程，考查科学思维素养 1．(2023·北京等级考)武昌鱼(2n＝48)与长江白鱼(2n＝48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是(　　) A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 2．某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正确的是(　　) A．次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍 B．次级精母细胞后期的染色体数目是正常体细胞中的染色体数目的一半 C．初级精母细胞中染色体数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同 D．4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子 　围绕减数分裂过程，考查生命观念与科学思维素养 3．(2023·湖南选择性考试)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是(　　) A．父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂四分体时期，X和Y染色体片段交换 B．父亲的次级精母细胞在减数第二次分裂后期，性染色体未分离 C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变 D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变 4．(2023·浙江重点中学拔尖学生培养联盟适应性考试)某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中a、b、c、d均表示姐妹染色单体。下列叙述正确的是(　　) A．该细胞处于减数第二次分裂，为次级卵母细胞 B．该细胞的染色体数和核DNA数均为体细胞的一半 C．a与b在分裂后期分离后，a与c或d的组合是随机的 D．该细胞的形成过程中没有发生基因重组 　围绕精细胞和卵细胞形成过程的图像，考查科学思维素养 5．(2023·浙江“山水联盟”高三联考)如图是百合(2n＝24)花粉母细胞进行分裂过程中某一时期的显微镜图片。下列相关说法错误的是(　　) A．图中每个细胞均含有24条核DNA分子 B．图中所有染色体共包含4套遗传信息 C．图中每条纺锤丝均连接一个染色体的着丝粒 D．图中细胞不再进行基因重组 6．(2023·宁波镇海中学适应性测试)某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中，处于不同分裂时期的细胞示意图如下(部分染色体，无突变发生)。 甲　 　　乙　 　丙 　　丁 下列分析正确的是(　　) A． 甲为前期Ⅰ，不会使同源染色体上的非等位基因重组 B． 乙为中期Ⅰ，细胞中非同源染色体的组合方式已确定 C． 丙为后期Ⅰ，细胞中有2个染色体组和2套遗传信息 D． 丁为末期Ⅰ，细胞两极距离变大，核膜凹陷形成环沟 　围绕与减数分裂有关的数量和种类的判断，考查科学思维素养 7．(2021·浙江1月选考)果蝇(2n＝8)杂交实验中，F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是(　　) A．1/16　　 B．1/8 C．1/4 D．1/2 8．(2022·山东等级考)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为(　　) A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9 【精读课本】 自主诊断 一、1．(1)着丝粒　(2)成对　成单　两倍　(3)着丝粒位置　2．(1)有性生殖　(2)同源染色体　四分体　(4)同源染色体非姐妹染色单体 二、3．睾丸　卵巢　均等　不均等　均等　变形　不变形 三、2．精核　卵核　3．精子　卵细胞　4．染色体数目的恒定　变异 第2讲　减数分裂和受精作用 精读课本·盘点基础知识 问题与思考 1．提示：是否经减数分裂产生有性生殖细胞，由有性生殖细胞参与的生殖过程为有性生殖，如蜜蜂的孤雌生殖、植物的花药离体培养都属于有性生殖。 2．提示：(1)同源染色体联会是同源染色体分离的基础；(2)联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道面两侧，实现了非同源染色体的自由组合，从而增加了配子的多样性。 3．提示：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物质的需要。 4．提示：(1)减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中，实现的途径是同源染色体的分离。(2)4个。不完全相同。减数第一次分裂过程往往会发生基因重组(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或非同源染色体的自由组合)。 5．提示：保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；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提供能量。 延伸迁移·实现融会贯通 1．D　[精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移到两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，C不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。] 2．C　[减数第一次分裂间期核DNA进行复制，数目加倍，减数第一次分裂结束后核DNA数目又减半，因此次级精母细胞核中的DNA分子和正常体细胞核中的DNA分子数目及染色体数目相同，A错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离并在末期均分至子细胞，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝粒的分裂导致染色体数目短暂加倍，因此减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数目，B错误；初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同，且都等于正常体细胞核的DNA分子数目及染色体数目，C正确；一对同源染色体联会后形成一个四分体，所以4个四分体中有8条染色体，16个DNA分子，D错误。] 3．B　[假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段交换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数第二次分裂后期性染色体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，不会生育出患该病的男孩，B符合题意；因为基因突变是多方向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。] 4．C　[题图细胞表示某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中的细胞，没有同源染色体，则可能是次级卵母细胞或第一极体，A错误；此时每条染色体上有两个DNA分子，该细胞的染色体数为体细胞的一半，核DNA数与体细胞的相同，B错误；该细胞在分裂后期，a与b分离后移向两极，c和d分离后移向两极，a与c或d的组合是随机的，C正确；该细胞的形成过程是减数第一次分裂过程，此过程发生了基因重组，D错误。] 5．C　[细胞处于减数第二次分裂中期，每个细胞均有12条染色体，每条染色体含有两个DNA分子，故有24条核DNA分子，A正确；在减数第一次分裂前的间期已完成染色体的复制，染色体复制前是2n，2套遗传物质，所以图中所有染色体共包含4套遗传信息，B正确；不是所有纺锤丝都与着丝粒相连，C错误；图示细胞处于减数第二次分裂中期，而基因重组发生在减数第一次分裂过程中，故图中细胞不再进行基因重组，D正确。] 6．B　[甲为前期Ⅰ，会因为同源染色体的非姐妹染色单体之间进行交叉互换而发生同源染色体上的非等位基因重组，A错误；乙为中期Ⅰ，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道面上，每两个未分开的同源染色体的着丝粒分别与从细胞相对的两极发出的纺锤丝相连，此时细胞中非同源染色体的组合方式已确定，B正确；丙为后期Ⅰ，细胞中有2个染色体组和4套遗传信息，C错误；丁为末期Ⅰ，细胞两极距离变大，细胞膜凹陷形成环沟，D错误。] 7．B　[已知F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇，而F1雄果蝇的这4条染色体中的Y染色体来自亲本的雄性，另外三条常染色体均来自亲本雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8，即B正确。] 8．A　[基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。] 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(十三)　减数分裂和受精作用 1．(2022·北京等级考)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精的卵发育而来。由此不能得出(　　) A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 2．(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　) A．有丝分裂的后期　 B．有丝分裂的末期 C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂 3．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如图所示。下列叙述正确的是(　　) 甲　　 　乙　 　丙　　 　丁 A．图甲中，细胞的同源染色体之间可能发生了基因重组 B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同 C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝粒尚未分裂 D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 4．(2023·浙江生物选考调研)如图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是(　　) A．该细胞有四套完整的遗传信息 B．若染色体①有基因A，则④有基因a C．若图中的③表示X染色体，则②表示Y染色体 D．该细胞产生的子细胞中有2 对同源染色体 5．(2023·绍兴诊断性考试)将分别取自2只哺乳动物的2个原始生殖细胞置于培养基中培养，分裂过程中部分细胞如下图所示，下列叙述正确的是(　　) ①　　 ②　 　③　 　④ A．含有同源染色体的细胞有①②③ B．细胞①和细胞③可能来自同一个原始生殖细胞 C．细胞①②③④所含核DNA分子总数和中心粒数都相同 D．上述2只动物属于不同物种，且性别也不同 6．(2023·宁波模拟)某高等动物的一个卵原细胞(图甲)经减数分裂得到的一个细胞如图乙所示，其中1～7 表示染色体，分裂过程中未发生基因突变。下列叙述正确的是(　　) 图甲　　　　 图乙 A．图甲细胞完成DNA复制后，细胞内有4个染色体组 B．5的DNA碱基序列大部分与1相同，少部分与2相同 C．6、7上的DNA是由同一个DNA分子复制形成的 D．图甲产生的卵细胞与正常精子受精，后代可能正常 7．蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n＝32)，雄蜂为单倍体。如图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现)，下列相关叙述错误的是(　　) A．雄蜂的精原细胞和精细胞中核DNA含量相同 B．雄蜂有丝分裂和减数分裂过程中均未出现同源染色体的分离 C．雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都含有32条染色体 D．雄蜂产生精子过程中非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性 8．(2023·浙里卷天下高三测试)减数第一次分裂(MⅠ)前期如图所示。下列关于减数分裂过程的叙述错误的是(　　) A．图中染色体、染色单体和核DNA数量同时变化的时期只发生在MⅠ末期 B．由①②一对同源染色体内的4个姐妹染色单体构成一个四分体 C．若在a和a′之间发生不对等交换、a′和b之间发生对等交换、b′和c之间发生交换，其变异分别是染色体结构变异、基因重组、染色体结构变异 D．b′和d′能存在于同一个精子中，依赖于MⅠ后期和MⅡ后期染色体的组合 9．下表所示为人睾丸中甲、乙、丙、丁四个细胞内的染色体组数和同源染色体对数，据表推测下列说法正确的是(　　) 细胞类别 甲 乙 丙 丁 同源染色体对数 23 0 0 46 染色体组数 2 2 1 4 A．甲、丁分别表示减数分裂和有丝分裂过程中的细胞 B．甲细胞内可能发生非同源染色体的自由组合 C．丁细胞内的染色单体数是乙细胞的两倍 D．乙细胞内含有一条X或Y染色体 10．(2023·浙里卷天下高三测试)从基因型为AaXBY的果蝇体内取出1个细胞，将A和a分别用蓝色和黄色荧光标记后，测定其染色体和核DNA含量，所得数据如图(不考虑突变)。下列叙述正确的是(　　) A．该时期有可用来制作果蝇的染色体组型的细胞 B．该细胞可能含有2条X染色体或2条Y染色体 C．该细胞可能含有2个染色体组，2套遗传信息 D．该细胞的两极不可能同时含有一个蓝色荧光点和一个黄色荧光点 11．(2023·温州模拟)基因型为AaBb的果蝇一个细胞进行正常减数分裂(不考虑突变)经过T1、T2、T3时期，对其染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计，结果如图。下列分析不正确的是(　　) A．T2时期到T3时期过程中染色体数不变 B．T3时期细胞中只含1个染色体组，1套遗传信息 C．T1时期细胞的基因组成是AAaaBBbb D．T1时期常有同源染色体的交叉互换现象 12．(2023·杭州模拟)某生物学兴趣小组观察了某种二倍体生物精巢内的几种细胞，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目，并绘制出下图，下列分析正确的是(　　) A．细胞a可能是精细胞、卵细胞或极体 B．细胞f可能发生同源染色体的分离 C．细胞c和细胞g中都含有同源染色体 D．细胞b、d、e中都可能发生同源染色体两两配对 13．(2023·宁波高三模拟)研究人员用仪器分别检测正常小鼠(体细胞染色体数为2N)和突变小鼠(体细胞染色体数为2N)精巢中各种细胞的数量，结果如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．图中核DNA相对含量为2C的细胞是初级精母细胞 B．图中突变小鼠可能出现的症状是少精症(精子数量偏少) C．图中核DNA相对含量为2C的细胞中染色体数目可能为4N D．用DNA合成抑制剂处理正常小鼠，图中核DNA相对含量为1C的细胞数量变化不大 14．下图是某雄性动物(2n＝4)在生殖和发育过程中的有关图示。图1是减数分裂过程简图，图2、图3是一同学画的不同时期细胞分裂图像和细胞内染色体数目的变化曲线。请据图回答下列问题： 图1　　　 　　图2 图3 (1)图1中的②过程产生的细胞叫___________________________________， 图2中的____________细胞处在该过程中。图3中从④到⑤的生理过程中__________(填“发生”或“未发生”)基因重组。图1中能够发生交叉互换的细胞是________(填字母)。 (2)图2中乙细胞处于图3中________(填编号)阶段，其分裂产生的子细胞可能为图1中的____________________________________________________________。 (3)图3中，①→②阶段形成的原因是____________________________________ _____________________________________________________________________； ②→③阶段形成的原因是______________________________________________ _____________________________________________________________________； ________(填编号)阶段的细胞内不存在同源染色体。 (4)假如图2中甲细胞处于该动物细胞减数第二次分裂的某时期，你指出图中有两处错误分别是______________________________________________________ _____________________________________________________________________； _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(十三)　 1．B　[雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A不符合题意；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中染色体数目相同，B符合题意；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C不符合题意；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别与性染色体有关，D不符合题意。] 2．D　[某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则A、a在同源染色体上的分布状况如图： 据图可知，通常情况下在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞。] 3．A　[图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能会发生交叉互换，从而导致基因重组，A正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向两极的染色体组成有差异，B错误；减数分裂只在第一次分裂前的间期进行染色体复制，减数分裂过程中，着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂后期，而图丙处于减数第一次分裂末期，C错误；图丁为减数第二次分裂后期，无同源染色体，此时着丝粒分裂，染色体数目加倍，而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，D错误。] 4．B　[据图分析该细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，有四套完整的遗传信息，A正确；若染色体①有基因A，染色体④是其同源染色体，所以其上有基因A或a，B错误；若图中的③表示X染色体，②染色体是其同源染色体，由于形态大小不同，所以②表示Y染色体，C正确；该细胞进行有丝分裂，产生的子细胞中含有2对同源染色体，D正确。] 5．C　[含有同源染色体的细胞有①②，A错误；①为处于有丝分裂后期的细胞，该生物体细胞有4条染色体，③为处于减数第二次分裂后期的细胞，该生物体细胞有8条染色体，①和③来自不同生殖细胞，B错误；细胞①②③④都含8个核DNA分子，2个中心体，4个中心粒，C正确；图中①②体细胞都是4条染色体，来自同一生物，②不均等分裂，是雌性生殖细胞，③④来自同一生物，④不均等分裂，也是雌性生殖细胞，D错误。] 6．D　[图甲细胞完成DNA复制后，染色体数目不变，细胞内含有2个染色体组，A错误；5是1与2交叉互换形成的，5可能与1大部分相同，也可能与2大部分相同，B错误；6、7可能是同源染色体，也可能是单体分离形成的子染色体，C错误；图乙是由图甲产生的，若图乙细胞的产生原因是6和7姐妹染色单体未分离造成的，且图乙为极体，则与图乙同时产生的卵细胞可能含有正常染色体，与正常精子受精，后代可能正常，D正确。] 7．D　[据图分析可知，雄蜂的精原细胞进行的是假减数分裂，其产生的精细胞与精原细胞核DNA含量相同，A正确；雄蜂由卵细胞直接发育而来，体内没有同源染色体，因此雄蜂有丝分裂和减数分裂过程中均不会出现同源染色体的分离，B正确；雄蜂有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体数为32条，由于减数第一次分裂后期所有染色体移向同一极，因此雄蜂减数第二次分裂后期细胞染色体数目加倍后，也含有32条染色体，C正确；雄蜂产生精子过程中并没有体现非同源染色体的自由组合，产生的精子中染色体组成没有体现多样性，D错误。] 8．B　[图示细胞处于减数第一次分裂(M Ⅰ)前期，图中染色体、染色单体和核DNA数量同时变化的时期只发生在M Ⅰ末期，此时由于细胞分裂，细胞中的染色体、染色单体和核DNA数量同时减半，A正确。图中的①②是一对同源染色体，可形成一个四分体，但其中的a和a′是姐妹染色单体，b和b′是姐妹染色单体，a(a′)与b、b′不属于姐妹染色单体，B错误。a和a′属于姐妹染色单体，两者之间的不对等交换会改变两条单体的基因数目，属于染色体结构变异；a′和b属于同源染色体的非姐妹染色单体，两者之间发生对等交换属于基因重组；b′和c属于非同源染色体，两者之间发生交换属于染色体结构变异，C正确。b′和d′属于非姐妹染色单体，两者能存在同一个精子中依赖于M Ⅰ后期非同源染色体的自由组合和M Ⅱ后期染色单体分开形成的染色体的组合，D正确。] 9．B　[通过表格数据分析，甲有23对同源染色体，2个染色体组，可能处于有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂时期；乙没有同源染色体，但有2个染色体组，处于减数第二次分裂后期、末期；丙没有同源染色体，但有1个染色体组，处于减数第二次分裂的前期、中期或是精细胞；丁有46对同源染色体，4个染色体组，处于有丝分裂后期或末期。通过分析可知，甲可能表示减数分裂或有丝分裂过程中的细胞，A错误；甲细胞可能处于减数第一次分裂后期，故可能发生非同源染色体的自由组合，B正确；丁细胞处于有丝分裂后期、末期，细胞内没有染色单体，C错误；乙细胞处于减数第二次分裂后期或末期，细胞内含有两条X或Y染色体，D错误。] 10．A　[根据题图分析已知，该细胞可能处于有丝分裂中期，因此可用于制作果蝇的染色体组型，A 正确；该细胞每条染色体上有2个DNA分子，即每条染色体上含有2个姐妹染色单体，因此染色体上的着丝粒未分裂，不可能含有 2 条 X染色体或2条 Y染色体，B错误；该细胞中染色体数目与体细胞相同而DNA含量是体细胞的两倍，因此含有2个染色体组，4套遗传信息，C错误；若该细胞处于减数第一次分裂后期，且含A 和a 的同源染色体发生过交叉互换，则该细胞的两极可能同时含有一个蓝色荧光点和一个黄色荧光点，D错误。] 11．A　[T2时期到T3时期过程中包括减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，减数第二次分裂末期染色体数目减半，A错误；T3时期为减数第二次分裂末期，只含1个染色体组，1套遗传信息，B正确；该果蝇体细胞中基因型为AaBb, T1时期为减数第一次分裂，因为减数第一次分裂前的间期会发生染色体复制，所以T1时期细胞的基因组成是AAaaBBbb，C正确；T1时期包含减数第一次分裂前期，会有同源染色体的交叉互换现象，D正确。] 12．B　[观察的是精巢内的细胞，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；结合分析可知，细胞f可能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂，在减数第一次分裂后期可能发生同源染色体的分离，B正确；细胞c的染色体和核DNA数目均为2n，可能为减数第二次分裂后期的细胞，不含同源染色体，C错误；细胞b处于减数第二次分裂前、中期，没有同源染色体，细胞d、e的核DNA数目为2n～4n，处于有丝分裂间期或减数分裂前的间期，不可能发生同源染色体联会(两两配对)，D错误。] 13．B　[精原细胞的核DNA相对含量为2C，初级精母细胞的核DNA已经复制，含量是4C，A错误；图中突变小鼠1C的细胞减少，即产生的精子减少，则突变小鼠可能出现的症状是少精症(精子数量偏少)，B正确；染色体数目不可能多于DNA的数目，所以图中核DNA相对含量为2C的细胞中染色体数目不可能为4N，C错误；用DNA合成抑制剂处理正常小鼠，细胞内的核DNA不能复制，则细胞不能正常分裂，不能产生配子，则图中核DNA相对含量为1C的细胞数量减少，D错误。] 14．答案：(1)次级精母细胞　丙　未发生　A　(2)⑤　精原细胞　(3)同源染色体分离后细胞一分为二　着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　②③④(或②→④)　(4)细胞质应均等分裂　应无同源染色体(或染色体数目错误) 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$