2.1.2 受精作用-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第2课时　受精作用 任务一　配子中染色体组合的多样性 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 任务二　受精作用 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 新情境命题 孤雌生殖（生命观念） 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(七) 受精作用 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 【学习目标】1.生命观念：采用结构与功能观，说明受精作用的意义；由非同源染色体的组合和受精作用，理解有性生殖的变化与稳定。 2.科学思维：建构细胞减数分裂的模型，并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。 3.科学探究：通过模拟减数分裂中染色体的变化，培养学生善于沟通合作的能力。 自由组合 1.配子中染色体组合的多样性的原因 时期 图示 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 四分体中的 之间可能发生互换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体 非姐妹染色单体 2.一般情况下减数分裂产生配子的种类 (1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体) 项目 YyRr个体能产生配子的种类 含n对同源染色体个体产生的配子种类 一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR) 2种 一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种 一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 1种 一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种 (2)若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。 【深挖教材·P25】　从减数分裂产生配子的角度分析，“一母生九子，九子各不同”的原因是什么？ 提示：亲代生殖细胞经减数分裂可产生多种多样的配子，每次生育时参与受精作用的配子的染色体组成不完全相同。 【点拨】　配子来源的判断 1.下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体。 (3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能的原因是什么？ 提示：同源染色体中非姐妹染色单体之间发生了互换。 (1)情况1和情况2中，最终产生的4个子细胞各有几种类型？分别是什么？ 提示：情况1中产生的子细胞有2种类型，分别为Ab和aB；情况2中产生的子细胞有2种类型，分别为AB和ab。 (2)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型为多少种？ 提示：2n种。 (4)如果某雄性动物的基因型为AaBb，一个精原细胞产生了一个Ab的精子，该精原细胞同时产生的另外三个精子的基因组成是怎样的？ 提示：Ab、aB、aB。 2.图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。 提示：不能，互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (1)互换能否发生于非同源染色体之间？ (2)这四个精细胞中，哪两个精细胞可能来自同一个次级精母细胞？ 提示：②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。 (3)①～④所示的四个精细胞最少可以来自几个精原细胞？ 提示：1个。 【方法规律】　减数分裂中配子多样性分析 (1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例，如图所示。 ①E和F、G和H的染色体组成完全相同，分别来自同一次级精母细胞C、D； ②E(F)与G(H)中的染色体“互补”，来自同一初级精母细胞。 (2)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换)为例，如图所示。 ①E和F、G和H的染色体组成大体相同，分别来自同一次级精母细胞C、D； ②E、F与G、H中的染色体“互补”，来自同一初级精母细胞。 1.(2024·陕西宝鸡高一期中)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm，2个8 cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程，下列叙述正确的是(　　) A.将1个5 cm蓝色橡皮泥条和1个5 cm红色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体 B.将4个8 cm橡皮泥条随机拿出两条扎在一起再并排，可模拟一对同源染色体的配对 C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同 D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同 解析：选D。一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的，大小一样，将2个5 cm蓝色或2个5 cm红色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体，A错误；同源染色体一般大小相同，一条来自母方，一条来自父方(用不同颜色表示)，将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对，B错误；模拟减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同，也可能不同，C错误；模拟减数分裂Ⅱ后期时，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移到细胞两极，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，D正确。 2.如图表示某生物的精细胞，试根据细胞内染色体的组成，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换及其他变异)(　　) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 解析：选D。来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，故这些精细胞至少来自4个精原细胞，D正确。 3.(2024·福建漳州高一期中)先天性色素失禁症是X染色体上的Nemo基因失常所致，是一种显性遗传病。若个体细胞中只含有Nemo基因，则会导致个体病情严重，在胎儿期就会死亡，而杂合子症状较轻，因此患者通常为女性。某女性杂合子与正常男性婚配，所生儿子(性染色体组成为XXY)为该病患者，下列分析错误的是(　　) A.该夫妇计划生育第二个孩子，可生育正常的女儿或儿子 B.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换 C.该儿子患病的原因可能是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开 D.该儿子患病的原因可能是初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开 解析：选B。女性杂合子与正常男性婚配，可生育正常的女儿或儿子，A正确；初级卵母细胞在四分体时期，两条X染色体片段互换不能解释所生儿子含有两条X染色体，B错误；该儿子患病，其中一条X染色体上含有Nemo基因，则原因可能是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分开，受精的卵细胞中一条X染色体上含有Nemo基因，C正确；该儿子患病的原因可能是初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期，X染色体和Y染色体未分开，母亲卵细胞中提供的X染色体含有Nemo基因，D正确。 【方法技巧】　减数分裂过程中的异常分析 (1)减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离) (2)减数分裂Ⅱ异常(姐妹染色单体未分离) 细胞膜 细胞核 细胞核 1.概念：卵细胞和精子相互 、融合成为受精卵的过程。 2.过程 图示 过程 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞的 发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入 精子的 与卵细胞的 融合，使彼此的染色体会合在一起 识别 3.结果 受精卵中的染色体一半来自 (父方)，另一半来自 (母方)，受精卵中的染色体数目恢复到 中染色体的数目，保证了物种染色体数目的稳定。 精子 卵细胞 体细胞 随机性 自然选择 有性生殖 4.意义 (1)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代 的恒定，维持了 的稳定性。 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 ，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 ，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。因此，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。 生物遗传 染色体数目 多样性 【深挖教材·P27】　1.防止多精入卵的两道屏障 (1)透明带反应：精子的细胞膜与卵细胞膜融合，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。 (2)卵细胞膜反应：精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 2.受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)，但受精卵中的遗传物质(或DNA)并不是一半来自父方，一半来自母方，因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 【点拨】　精卵识别体现了细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。 1.一般情况下为什么只有一个精子和卵细胞结合？在结合时是否整个精子都进入卵细胞？ 提示：精子的细胞膜与卵细胞膜融合，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，阻止其他精子进入；在受精时，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。在结合时精子只是头部进入卵细胞，而尾部留在外面。 2.下列关于受精过程的两个说法中，哪个说法正确？请说明理由。 说法一：受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。 说法二：受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方。 提示：说法一正确，说法二错误。因为细胞质中也含有DNA，受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此细胞质中的DNA几乎全部来自母方。 3.亲本与子代在表型上存在多种差异，子代个体之间也具有多种表型差异，出现此现象的原因有哪些？ 提示：减数分裂形成配子时的互换和自由组合导致配子多样性，雌雄配子结合具有随机性，使得子代个体出现多种表型差异。 1.(2024·湖南岳阳高一期中)下列有关受精作用的叙述，错误的是(　　) A.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合 B.受精过程会使卵细胞代谢活跃 C.受精卵中遗传物质来自父母双方的各占一半 D.受精卵的形成依赖于细胞膜的流动性 解析：选C。受精时，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，A正确；未受精时，卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢，受精过程使卵细胞变得十分活跃，B正确；受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，C错误；精子和卵细胞的细胞膜融合成为受精卵，该过程依赖于细胞膜的流动性，D正确。 2.(2024·河北沧州高一检测)下列关于减数分裂和受精作用的叙述，错误的是(　　) A.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 B.配子中染色体组合的多样性导致了不同配子遗传物质的差异 C.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定 D.同一双亲后代的多样性与卵细胞和精子结合的随机性无关 解析：选D。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，A正确；形成配子时同源染色体分离、非同源染色体自由组合，导致染色体组合的多样性进而导致了不同配子遗传物质的差异，B正确；减数分裂使配子染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，C正确；减数分裂形成的配子，其染色体组合的多样性和受精过程中卵细胞和精子结合的随机性使同一双亲的后代呈现多样性，D错误。 3.(2024·山东德州高一检测)如图表示某生物几种细胞分裂过程中的染色体数目变化，下列有关说法正确的是(　　) A.ab段细胞处于减数分裂Ⅰ前期 B.ac段细胞中每条染色体上均含有2个核DNA分子 C.e点表示受精作用，保证了物种染色体数目的稳定 D.fg段细胞中不含有同源染色体和姐妹染色单体 解析：选C。ab段包括减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ整个时期，A错误；DNA未复制时每条染色体上只含有1个核DNA 分子，B错误；e点表示受精作用，保证了物种染色体数目的稳定，C正确；fg段表示有丝分裂后期，细胞中含有同源染色体，但不含有姐妹染色单体，D 错误。 　孤雌生殖的典型例子是蜜蜂，其卵细胞未经受精直接发育为雄蜂(N＝16)，雄蜂进行“假减数分裂”；而雌蜂(2N＝32)由受精卵发育而来，雌蜂进行正常的减数分裂。雄蜂细胞进行减数分裂的过程如图，图中仅绘出细胞内两条染色体的行为和数量变化。 【命题设计】 1.考查知识迁移能力 (1)蜜蜂的1个精原细胞和1个卵原细胞通过减数分裂可分别产生__________个精子和________个卵细胞。 2.考查生命观念 (2)雄蜂在形成精子的过程中，____________(填“存在”或“不存在”)同源染色体的行为变化；理由是_____________________________________。 从细胞质分裂方式的角度分析，蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程的相同点是：____________________。 (3)有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞和1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点，并说明你的理由。 _________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)根据雄蜂的“假减数分裂”过程可知，1个精原细胞最终产生1个精细胞；根据卵子形成过程可知，1个卵原细胞最终也是产生1个卵细胞，其他3个是极体。(2)雄蜂是直接由卵细胞发育而来的，体细胞中不含同源染色体，所以在进行减数分裂时，不存在同源染色体的行为变化。由题图可知，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化消失)，说明初级精母细胞和初级卵母细胞一样，都发生了细胞质的不均等分裂。(3)根据“卵细胞未经受精直接发育为雄蜂”，可知雄蜂的染色体数目为32÷2＝16条，因此雄蜂的1个初级精母细胞有16条染色体，但是雄蜂的1个次级精母细胞存在含有32条染色体的时期，因为减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时加倍为32条。 答案：(1)1　1　(2)不存在　雄蜂是直接由卵细胞发育而来的，卵细胞中不含同源染色体　细胞质均为不均等分裂　(3)不同意，减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时性加倍为32条 【教材答疑】 思维训练 P27 遗传的稳定性 遗传的多样性 配子形成 减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合 在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体之间发生互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合 受精作用 卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目 卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性 [练习与应用·P28] 一、概念检测 1.(1)√　(2)√　2.B　3.D 二、拓展应用 1.在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时2条13号染色体没有分离，而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有2条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂，形成了2条13号染色体，但它们没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细 胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中有2条13号染色体。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中有1条13号染色体)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中有3条13号染色体。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。 2.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。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的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。 【体系构建】 【核心语句】 1.配子中染色体组合多样性的原因： (1)同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合； (2)同源染色体上非姐妹染色单体间相应片段发生互换。 2.受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 3.受精作用的实质是精卵细胞的细胞核的融合。 4.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。 【基础巩固练】 一、选择题 1.(2024·山西朔州高一月考)下列关于“建立减数分裂过程中染色体变化的模型”的叙述，错误的是(　　) A.一般需要两种颜色的橡皮泥，分别代表父方和母方的染色体 B.在纸上需要画出中心体和纺锤体 C.让颜色相同、长度不同的两条染色体配对 D.模拟非同源染色体自由组合时，至少需要两对染色体 解析：选C。不同颜色的橡皮泥制作的染色体分别代表来自父方、母方的染色体，A正确；动物细胞中含有中心体，在演示过程中需要在纸上画出中心体和纺锤体，B正确；减数分裂过程中会发生同源染色体的联会现象，长度相同、颜色不同的两条染色体为同源染色体，因此让长度相同、颜色不同的两条染色体进行配对，C错误；模拟非同源染色体自由组合时，至少需要两对染色体，D正确。 2.(2024·海南琼海高一期中)减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性，主要取决于(　　) A.同源染色体的复制 B.同源染色体的联会和分离 C.同源染色体的非姐妹染色单体的对应片段发生互换和非同源染色体的自由组合 D.染色体着丝粒的分裂 解析：选C。减数分裂过程中，联会后同源染色体的非姐妹染色单体的对应片段发生互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组合的多样性，C符合题意。 3.(2024·广东中山高一期末)从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因，错误的是(　　) A.减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一 B.减数分裂过程中，同源染色体的姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一 C.受精作用时，雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲的后代多样性的重要原因 D.减数分裂和受精作用保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，维持了遗传的稳定性 解析：选B。减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一，A正确；减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一，B错误；受精作用时，雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲的后代多样性的重要原因，C正确；减数分裂(染色体数目减半)和受精作用(染色体数目恢复到与该物种的体细胞一致)保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，D正确。 4.果蝇的受精卵有8条染色体，其中4条来自母本，4条来自父本。当受精卵发育成成虫，成虫又开始产生配子时，下面关于其中一个配子中染色体情况的说法，正确的是(　　) A.4条来自父本或4条来自母本 B.2条来自父本，2条来自母本 C.1条来自一个亲本，3条来自另一个亲本 D.以上情况都有可能 解析：选D。受精卵发育成的成虫，其性母细胞中含有的染色体既有来自父本的也有来自母本的。在进行减数分裂时，非同源染色体自由组合， A、B、C三种情况都有可能。 5.(2024·四川成都高一期中)人的同源染色体有23对。假设一个初级精母细胞在形成精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂Ⅱ后期有一对姐妹染色单体移向一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例及精巢中精原细胞增殖的方式是(　　) A.1∶1，有丝分裂 B.1∶2，有丝分裂 C.1∶3，减数分裂 D.1∶1，减数分裂 解析：选A。精巢中精原细胞自身增殖的方式是有丝分裂。一个次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期有一对姐妹染色单体移向一极，导致这个次级精母细胞形成的两个精细胞都异常(一个多一条染色体，一个少一条染色体)；另一个次级精母细胞正常分裂，形成的两个精细胞都正常。这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例是1∶1，A正确。 6.(2024·河北石家庄高一期中)图甲表示某二倍体高等动物体内进行细胞分裂时的图像(图中仅显示部分染色体)，图乙为该动物细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。下列叙述错误的是(　　) A.该动物为雌性，图甲C细胞可能源自B细胞 B.图乙中有同源染色体的阶段是1～5、8～13 C.图乙中染色体的相对含量出现三次加倍的原因相同 D.图甲A、C细胞所处时期分别对应于图乙中11～13阶段、6～7阶段 解析：选C。图甲B、C细胞的细胞质不均等分裂，说明该动物为雌性；根据染色体的大小和颜色可判断，图甲C细胞可能源自B细胞，A正确。减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体，所以图乙中有同源染色体的阶段是1～5、8～13，B正确。图乙中染色体的相对含量出现三次加倍的原因不完全相同，6、11是着丝粒分裂，8是精子与卵细胞结合，C错误。图甲A、C细胞所处时期分别对应于图乙中11～13阶段、6～7阶段，D正确。 7.(2024·四川南充高一期中)某二倍体动物体细胞核DNA分子数目为2n，染色体数为2n，如图为该动物睾丸中某分裂细胞染色体数/核DNA数的曲线图。下列有关叙述正确的是(　　) A.若该图表示精细胞形成的过程，则AB段细胞染色体数目会加倍 B.若该图表示精原细胞形成的过程，则CD段纺锤体牵引使着丝粒分裂，染色体数目加倍 C.若BC段发生同源染色体联会，则会形成n个四分体 D.若DE段细胞不存在同源染色体，则该时段染色体数为n 解析：选C。若该图表示精细胞形成的过程，则AB段细胞核DNA数目加倍，着丝粒未分裂，染色体数不会加倍，A错误；若该图表示精原细胞形成的过程，则CD段表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但着丝粒分裂不是纺锤体牵引造成的，B错误；该二倍体动物体细胞中染色体数为2n，若BC段发生同源染色体联会，则会形成n个四分体，C正确；若DE段细胞不存在同源染色体，则该时段染色体数为2n(减数分裂Ⅱ后期、末期)，D错误。 二、非选择题 8.(2024·江苏宿迁高一月考)如图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解(动物体细胞染色体数为2n)。请据图回答下列问题： (1)A、B过程为______________，C过程为____________，A、B、C过程的意义是______________________________________________________。 (2)图①～④中能发生在A过程的有______，能发生在D、E过程的有__________。 (3)在图②细胞中，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝________。 (4)图④所示的细胞名称为__________________________。 (5)①②③④中，有同源染色体的有____________，分别是_________对。 解析：(2)①细胞中姐妹染色单体分离，每一极都有同源染色体，属于有丝分裂后期；②细胞中联会的同源染色体排列在赤道板两侧，属于减数分裂Ⅰ中期；③细胞中有同源染色体但不联会，着丝粒排列在赤道板上，属于有丝分裂中期；④细胞中没有同源染色体，着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后期。(4)④细胞处于减数分裂Ⅱ后期，而且细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或极体。 答案：(1)减数分裂　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，对于生物的遗传和变异十分重要　(2)②④　①③　(3)1∶2∶2　(4)极体或次级精母细胞　(5)①②③　4、2、2 【综合提升练】 一、选择题 1.(2024·山东枣庄高一月考)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间不发生互换。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.5；9 B.6；12 C.4；7 D.6；9 解析：选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间不发生互换。①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞的基因组成为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；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或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A或a的精子。精子的基因组成包括AA、aa、A、a、不含A和a，共5种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。 2.(2024·山东济南高一期中)有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，卵细胞会特异性表达和分泌BF1和BF2，这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述不正确的是(　　) A.BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定 B.受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程 C.受精过程使卵细胞的细胞呼吸和物质合成变得十分活跃 D.受精过程实现了控制不同性状的非等位基因的自由组合 解析：选D。BF1和BF2能避免受精卵再度与精子融合，有利于维持受精卵中染色体数目的稳定，A正确；受精作用的实质是精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程，B正确；未受精时，卵细胞的细胞呼吸和物质合成都比较缓慢，受精时，卵细胞要合成各种物质，为受精后的分裂、分化做准备，C正确；非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，不在受精过程中，D错误。 3.(2024·山东德州高一期中)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，其中全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。受精时，精子和卵细胞相互识别后，精子的头部进入卵细胞，而尾部留在卵细胞外。据此分析，下列有关推断错误的是(　　) A.线粒体被全部保留可为精子提供充足能量 B.受精时，精子和卵细胞的相互识别与糖被有关 C.精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的DNA D.卵细胞为受精卵的早期发育提供营养物质 解析：选C。精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置，才能与卵细胞结合，这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自线粒体内进行的有氧呼吸，因此全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，A正确；细胞膜上的糖被具有识别作用，精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖被有关，B正确；精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的核DNA，而受精卵细胞质中的DNA主要来自卵细胞，故卵细胞为受精卵提供的DNA数大于精子，C错误；卵细胞体积较大有利于储存较多的营养物质，为受精卵的早期发育提供营养物质，D正确。 二、非选择题 4.(2024·山东青岛高一期末)研究发现，细胞周期蛋白(Cyclin B3)在雌鼠(2n＝40)卵细胞形成过程中发挥了独特作用。Cyclin B3 缺失的雌鼠所产生的卵细胞异常，但在减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示Cyclin B3的功能，研究者对正常雌鼠与Cyclin B3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比，结果如图所示(仅画出部分染色体)。 (1)正常雌鼠的减数分裂Ⅰ中期含有______个中心体。若某雌鼠的基因型为 AaBB，经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是AB, 则同时产生的卵细胞的基因型是__________。 (2)Cyclin B3缺失雌鼠的卵原细胞内核DNA分子数为________，其初级卵母细胞从减数分裂Ⅰ前的间期的G1期(DNA复制之前)到减数分裂Ⅱ中期结束，单个细胞中核DNA分子数的变化情况是__________。 (3)据图分析可推测Cyclin B3的功能是__________________________。 (4)研究发现，Cyclin B3缺失雌鼠的次级卵母细胞仍能正常受精，其在受精后启动完成了减数分裂Ⅱ，则受精卵的染色体数为______。 解析：(1)中心体与动物细胞的有丝分裂有关，正常雌鼠在减数分裂Ⅰ中期含有2个中心体；若某雌鼠的基因型为AaBB，复制后形成的初级卵母细胞基因型为AAaaBBBB，因为形成一个AB的极体，说明减数分裂Ⅰ后期得到的两个子细胞是AABB和aaBB，经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是AB, 若与之同时产生的是卵细胞，则卵细胞基因型是AB，若与之同时产生的是极体，则卵细胞基因型是aB。(2)该图表示减数分裂的部分图解，与正常雌鼠相比，Cyclin B3缺失雌鼠的同源染色体不能分离，减数分裂Ⅱ过程不能正常进行，Cyclin B3缺失雌鼠的卵原细胞内核DNA分子数为40；由于发生DNA分子复制，则其初级卵母细胞从减数分裂Ⅰ前的间期的 G1期(DNA复制之前)到减数分裂Ⅱ中期结束，单个细胞中核DNA分子数的变化情况是40→80。 (3)Cyclin B3缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期，不能发生同源染色体的分离，所以可推测Cyclin B3的功能是促进同源染色体的分离。(4)Cyclin B3缺失雌鼠的次级卵母细胞仍能正常受精，其染色体数为40，其与正常雄配子(n＝20)受精后启动完成了减数分裂Ⅱ，则细胞中染色体数为40＋20＝60。 答案：(1)2　AB或aB　(2)40　40→80　(3)促进同源染色体的分离　(4)60 $$