第14讲　减数分裂和受精作用 [考纲要求]　1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。3.动物的受精过程(Ⅱ)。4.实验：观察细胞的减数分裂。
一、减数分裂的概念 1． 适用范围：有性生殖的生物。 2． 特点：染色体复制一次，细胞分裂两次。 3． 结果：生殖细胞中染色体数目减半。 [判一判] 1． 只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂 (　√　) 2． 精原细胞的形成过程为减数分裂 (　×　) 提示　精原细胞的形成过程为有丝分裂，精子(卵细胞)的形成过程为减数分裂。 3． 减数分裂过程中，染色体复制两次，分别在两次分裂的间期进行 (　×　) 二、精子和卵细胞的形成过程 1． 精子形成过程各期的对应特点(连一连)

巧记　细胞分裂方式的判断：有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。 2． 卵细胞的形成与精子形成的区别(判一判) (1)卵细胞形成中，细胞质都是均等分配的 (　×　) (2)卵细胞一经形成，不需要变形 (　√　) (3)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而一个精原细胞能形成4个精细胞 (　√　) 三、受精作用 1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2．实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。 3．结果：受精卵中染色体数目与体细胞相同，其中一半来自父方(精子)，另一半来自母方(卵细胞)。 [判一判]　(1)受精作用过程涉及到细胞膜功能之一——信息传递，并体现膜的结构特点——一定的流动性 (　√　) (2)受精作用的实质是细胞融合，关键是精子核和卵细胞核的融合 (　√　) (3)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方 (　×　) 提示　染色体一半来自父方，一半来自母方；DNA一多半来自母方，因为细胞质中遗传物质全部来自母方，故表现为母系遗传。 (4)减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持恒定 (　√　) (5)人的精子、卵细胞中只有23个DNA分子，受精卵中只有46个 (　×　) 提示　精子只含23个DNA，卵细胞大于23个，受精卵中大于46个，还有细胞质线粒体中含DNA。 (6)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性 (　×　) 提示　基因重组只发生在减数第一次分裂前期的交叉互换和后期的自由组合中，受精作用未实现基因重组。


考点一　减数分裂过程图像的分析与比较
填充下表，比较减数第一次分裂与减数第二次分裂(以二倍体为例) 项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂  分裂前是否复制 复制 不复制  起始细胞名称 初级性母细胞 次级性母细胞 (第一极体)  染色体数 目变化 2N→N(减半) N→2N→N(不变)  核DNA数 目变化 4N→2N(减半) 2N→N(减半)  染色体主 要行为 复制、联会、四分体(交叉互换)、同源染色体分离、非同源染色体自由组合 着丝点分裂，姐妹染色单体分开  同源染色体 含有(N对) 无  子细胞名称 次级性母细胞 (第一极体) 精细胞、卵细胞 (第二极体)  2． 减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化柱形图如下(以二倍体生物的精子形成过程为例)：
(1)减数分裂过程中染色体数目变化 ①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原因是同源染色体分开，平均进入两个子细胞中造成的；减数第二次分裂染色体数的变化为N→2N→N。 ②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。 (2)减数分裂过程中染色体/DNA变化规律及原因 1∶11∶21∶1 3． 绘出减数分裂过程中染色体、同源染色体对数、核DNA、每条染色体上DNA含量变化曲线 答案　

4． 减数分裂过程中不同时期的图像识别(二倍体生物2N＝4)
5． 推断细胞分裂与可遗传变异的关系 (1)基因突变发生于,DNA复制时 (2) 基因重组 (3)染色体变异发生于,减数分裂和有丝分裂过程中 6． 精子和卵细胞种类和数目的计算方法 (1)1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4个精子，2种类型。 (2)1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1个卵细胞，1种类型。 (3)1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。 易错警示　减数分裂过程中的4个易混点 (1)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。 ②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。 (2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体 ①姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。 ②非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。 (3)联会和四分体 ①联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。 ②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。 (4)对交叉互换的理解要到位 ①图示
②时期：减Ⅰ前期四分体时期。 ③范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。 ④交换对象：等位基因B—b交换。 ⑤结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(未换的染色单体)和Ab、aB(交换的结果)，产生可遗传变异。
1． 如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。判断下列有关图示信息表述的正误：
(1)能发生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的变化，期间易发生基因突变 (　　) (2)在Ⅱ阶段的细胞内，①的数量始终都只是4 (　　) (3)在Ⅳ阶段的细胞内，可能发生基因重组 (　　) (4)在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内，都可能含有两条Y染色体 (　　) (5)Ⅱ代表初级精母细胞 (　　) (6)②代表染色体 (　　) (7)Ⅰ～Ⅳ中③的数量变化是1∶2∶2∶4 (　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√ 解析　细胞分裂过程中的遗传物质及载体指的是DNA、染色体和染色单体，由图可知，②在Ⅰ、Ⅲ阶段为0，应为染色单体，所以(6)错；①③始终存在，应为染色体和DNA，Ⅳ阶段中②(染色单体)出现且与③的数量相等(16)，则③为DNA，因此，①为染色体。由于有丝分裂过程中，染色单体只会在有丝分裂前期和中期存在，且对果蝇而言，有染色单体存在的时期，其染色单体数应为16，而图中Ⅱ阶段中染色单体数为8，这一现象只有减数第二次分裂过程中才会出现，因此，可以确定该阶段为减数第二次分裂，结合题干中提示为雄果蝇细胞的分裂可以确定该阶段的细胞为次级精母细胞；结合雄果蝇减数分裂各时期细胞的染色体、染色单体和DNA数可以确定Ⅳ阶段细胞(染色体、染色单体和DNA数为8、16和16)为初级精母细胞、Ⅲ阶段细胞(染色体、染色单体和DNA数为8、0和8)为精原细胞、Ⅰ阶段细胞(染色体和DNA数均为4)为精细胞。可据此确定，图示中细胞减数分裂的顺序为“Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅰ”。在此基础上，可对各个选项进行判断。(1)中，“Ⅰ→Ⅱ”的顺序有误且易于发生基因突变的阶段仅为Ⅲ→Ⅳ(不包括Ⅰ→Ⅱ)；(2)中，Ⅱ阶段的细胞染色体数目为4，而DNA和染色单体数目均为8，则可表示减Ⅱ前期和中期，此阶段时染色体数目不变化的只能是4；(3)中，Ⅳ阶段为减数第一次分裂，前期可因非姐妹染色单体的交叉互换而发生基因重组、后期可因非同源染色体的自由组合而发生基因重组；(4)中，在Ⅳ阶段，细胞内只会有一条Y染色体；③在图中Ⅰ～Ⅳ阶段时数量分别为4、8、8、16，所以比例为1∶2∶2∶4，则(7)对。 2． 图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。请据图回答：

(1)图1中BC段形成的原因是____________，DE段形成的原因是______________。 (2)图2中________细胞处于图1中的CD段。 (3)图2中具有同源染色体的是____________细胞，乙细胞中的①和②组成____________________________，①和④是______________________________，甲细胞中有__________个染色体组。 (4)图2中丙细胞含有____________条染色单体，该细胞处于____________________期。 (5)图2中丁细胞的名称为____________________，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是____________。若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)DNA复制　着丝点分裂　(2)丙、丁　(3)甲、乙、丙　一个染色体组　一对同源染色体　4　(4)8　减数第一次分裂后　(5)次级精母细胞　常染色体　同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换(基因重组)或基因突变 解析　(1)图1中的BC段因DNA的复制，使染色体和核DNA数量比由1变为1/2，DE段因着丝点的断裂，使染色体和核DNA的数量比由1/2变为1。(2)图1中的CD段表示一条染色体上有2个DNA分子，故与图2的丙、丁对应。(3)分析图2可知：图甲细胞处于有丝分裂的后期，图乙为精原细胞，图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期，图丁为次级精母细胞，所以含有同源染色体的是甲、乙和丙；乙细胞中的①和②为一组非同源染色体，是一个染色体组，①和④形态大小相同，但来源不同，为一对同源染色体，甲细胞内每一形态的染色体有4条，故有4个染色体组。(4)图丙同源染色体分离，处于减数第一次分裂的后期。(5)若姐妹染色单体上有等位基因，可能是由基因突变或四分体时期的非姐妹染色单体交叉互换引起的。
姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析 一定基因突变 一定交叉互换 两种可能  ①体细胞——有丝分裂(例：根尖分生区细胞出现上述情况) ②作用时期——间期 ③亲代基因型AA若出现上述情况 ①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种，例：绝大多数白色，只在头上带一小段黑色 ②作用时期——减Ⅰ前期 无前面任何提示，可两种情况同时考虑  考点二　比较减数分裂与有丝分裂
1． 填充下表，比较减数分裂与有丝分裂的过程 比较项目 减数分裂 有丝分裂  发生部位 卵巢、睾丸(精巢) 各组织器官  分裂次数 连续分裂两次 一次  子细胞名称 生殖细胞 体细胞  染色体复制 次数和时期 1次；减数第一次 分裂前的间期 1次；间期  子细胞染色体 数目变化 减半，发生在减数 第一次分裂完成时 不变  联会、四分体 出现 不出现  非姐妹染色单 体交叉互换 有 无  同源染色体分离 有；发生在减数 第一次分裂后期 无  着丝点分裂 减数第二次 分裂后期 后期  子细胞间的基因组成 不一定相同 相同  2． 比较与判断染色体、DNA的变化模型 (1)建立染色体与DNA变化的数学模型 答案　
(2)染色体、DNA变化模型的判断技巧
3． 减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别 (1)三个前期图的判断
判断步骤：
结果：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。 (2)三个中期图的判断
判断步骤：
结果：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。 (3)三个后期图的判断
判断步骤：
结果：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。 易错警示　与细胞分裂图像有关的4个易错点 (1)只有正确地识别同源染色体，才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。 (2)该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。 (3)多倍体(如四倍体)减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。 (4)二倍体的单倍体(如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂，如下图：

3． 甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图像，乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题：

(1)甲图中的A、B分别处于什么分裂什么时期？A：________________________，B：________________________。 (2)乙图中8处发生的生理过程叫______________。 (3)乙图细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，不含同源染色体的区间是________。 (4)若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为________条。 (5)同源染色体的分离发生在区间________。 (6)时期6与11的共同点是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (7)甲图中B细胞对应乙图中的区间是________________，形成的子细胞是________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)有丝分裂后期　减数第一次分裂后期　(2)受精作用　(3)1～6　5～8　(4)20　(5)3～4　(6)着丝点分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍　(7)3～4　极体和次级卵母细胞 解析　(1)甲图中的A姐妹染色单体分开，同侧存在同源染色体，属于有丝分裂后期。B表示四分体分开，是减数第一次分裂后期。(2)乙图中曲线A表示DNA相对含量，曲线B表示染色体的相对含量。8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍，说明进行了受精作用。(3)减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体，即区间1～6和9～11存在染色单体，不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中。(4)根据曲线可知4～5时期染色体数目为20条。(5)同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即区间3～4。(6)6和11的共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍，都存在姐妹染色单体分开的情况。(7)甲图中的B是减数第一次分裂后期，染色体将要减半。因为是雌性动物，所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞。 4． 下列各图是依据细胞增殖过程中核DNA、染色体和染色单体等的变化而作的图像和曲线图。请据图回答下列问题：

(1)图一中细胞有丝分裂的先后顺序是______________。 (2)图二中表示有丝分裂过程中染色体数目变化、减数分裂过程中染色体数目变化和核DNA分子数变化的图分别是________________。 答案　(1)D→B→A→F　(2)④③② 解析　(1)图一中的有丝分裂图像为A、B、D、F，减数分裂图像为C、E，按照有丝分裂过程中染色体复制、着丝点排列在赤道板上、着丝点分裂、子染色体移向细胞两极等特征，可以确定有丝分裂图像的先后顺序为D→B→A→F。(2)有丝分裂过程中染色体数目只在分裂后期暂时加倍，其余时期数目不变，如图二中的④；减数分裂过程中染色体在减数第一次分裂后减半，在减数第二次分裂后期暂时加倍，然后又恢复到原来数目，如图二中的③；减数分裂过程中的核DNA复制一次，发生两次减半，如图二中的②。
1． 分裂图像的辨析 (1)对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法(以二倍体生物为例)：
(2)各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。 2． 根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧
(1)看“染色体峰值”。染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。 (2)看“DNA复制和分裂次数”。斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。 (3)看“结果”。分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。 实验十一　观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1． 实验原理 蝗虫的精母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。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目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→漂洗→染色→制片。 (2)显微观察
易错警示　观察蝗虫减数分裂实验的2个注意点：(1)实验材料的选取：宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
5． (2009·山东高考改编)人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题： 小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤： 供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿染液，解离固定液。 (1)取材：用__________作实验材料。 (2)制片：①取少量组织低渗处理后，放在________________中，一定时间后轻轻漂洗。 ②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_________________________________。 ③一定时间后加盖玻片，______________。 (3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是___________________________________________________________。 答案　(1)(小鼠)睾丸　(2)①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片(只要有压片的操作均可)　(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞 解析　观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取(小鼠)睾丸。制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。
1． 实验成功的关键——正确选用实验材料 如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。 2． 明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点 (1)临时装片制作应特别注意的几个关键环节 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，其目的是凭借反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(染)液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。(2)确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。
案例投影 序号 错因分析 正确答案  
① 画蛇添足，图1显示的是每条染色体上DNA含量的变化 DNA复制   ② 答案不完整，忽视了减数分裂过程的变化 有丝分裂后期或减数第二次分裂后期   ③ 表述不准确 全部染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上   ④ 没有弄清图乙与图丙的关系 B   ⑤ 答案不全面 次级卵母细胞或极体   ⑥ 考虑问题不全面 发生了基因突变或交叉互换  
题组一　减数分裂的过程 1． 判断正误 (1)人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条(2010·江苏，21A) (　　) (2)人类的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(2010·江苏，21D) (　　) (3)果蝇的精细胞一定存在Y染色体(2008·上海，8B改编) (　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)× 2． (2011·江苏卷，11)如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂 的示意图。相关判断错误的是 (　　) A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组 答案　A 解析　此细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂，故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体，A项错误；因亲代基因型为AABb，无a基因，故细胞中染色体上的a基因只能是基因突变产生的，B项正确；此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型，若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型，C项正确；图示细胞含一个染色体组，故该动物体细胞中含两个染色体组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，则含有四个染色体组，D项正确。 3． (2012·江苏卷，8)观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如 右图所示。下列解释合理的是 (　　) A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 答案　A 解析　分析图示，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条，结合题干该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，可判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性(精)母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。其中含有4条染色体的次级性(精)母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。 题组二　减数分裂与有丝分裂综合 4． (2010·安徽卷，2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是 (　　) A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同 B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同 C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同 D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同 答案　B 解析　有丝分裂产生的子细胞的DNA数目及其贮存的遗传信息是完全相同的；减数第一次分裂过程中会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，所以初级精母细胞经减数第一次分裂后产生的两个次级精母细胞的DNA数目是相同的，但其贮存的遗传信息不一定相同。 5． (经典高考题)仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是(多选) (　　) A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成 B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞 C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换 D．同源染色体分开分别进入两个子细胞 答案　CD 解析　联会和同源染色体分开是减数分裂过程中特有的，因此选C、D项。 题组三　观察细胞的减数分裂 6． (2009·江苏卷，15)对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是 (　　) A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧 光点 B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧 光点 C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧 光点 D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧 光点 答案　B 解析　在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在1对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若这2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在，所以只会出现4个黄色或者4个绿色荧光点。 7． (经典高考题)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．①② B．③④ C．①③ D．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。
【组题说明】 考　点 题　号 错题统计 错因分析  减数分裂 1、2、3、12、13    减数分裂与有 丝分裂综合 4、5、6、7、8    综合探究 9、10、11、14、15、16    1． 黑腹果蝇的常染色体上有一对等位基因：正常眼(E)对无眼(e)为显性。基因型为Ee的父本果蝇与基因型为ee的母本果蝇杂交，子代中出现了一只基因型为EEe的个体。在不考虑交叉互换和基因突变的前提下，基因未发生正常分离的细胞是 (　　) A．初级精母细胞 B．初级卵母细胞 C．次级精母细胞 D．次级卵母细胞 答案　C 解析　减数第一次分裂后期同源染色体的分离导致等位基因的分离，减数第二次分裂的后期，着丝点的分裂导致相同基因的分离。产生了基因型为EEe的个体，应是精子的形成过程发生异常，在减数第二次分裂的后期两个相同的基因E没有分离，故基因未发生正常分离的细胞是次级精母细胞。 2． 一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞，在没有突变的情况下，如果它所产生的卵细胞的基因组成为TM，则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中，基因组成表示正确的是 (　　) A．减数第一次分裂产生的极体为TTMM，减数第二次分裂产生的极体为TM B．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为tm C．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm D．减数第一次分裂产生的极体为ttmm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm 答案　D 解析　一个基因组成为TtMm的卵原细胞产生了一个TM的卵细胞，那么其次级卵母细胞的基因组成为TTMM，第一极体的基因组成为ttmm，最终产生的1个卵细胞为TM，第二极体中有1个为TM,2个为tm。 3． 如图表示某哺乳动物体内一个正在进行分裂的细胞，下列有关叙 述正确的是 (　　) A．该细胞存在于动物精巢中 B．在分裂间期发生过基因突变 C．该细胞在图示的分裂过程中染色体数目最多有8条 D．该细胞含有2个染色体组，分裂产生的生殖细胞的基因型有 2种 答案　B 解析　由图中细胞质的分配特点可确定该细胞为初级卵母细胞，故A错误。由左边两条染色体上的A(a)基因可推出该细胞在分裂间期发生过基因突变，故B正确。该细胞在图示的分裂过程中染色体数目最多有4条，故C错误。一个初级卵母细胞经过减数分裂只能形成一个卵细胞，产生的生殖细胞的基因型也只有1种，故D错误。 4． 如图表示某种动物细胞在生命活动中染色体的数目变化，据图判断，发生着丝点分裂的区段有 (　　)
A．A—B和K—L B．D—E和J—K C．H—I和J—K D．D—E和K—L 答案　B 解析　根据题图中染色体数量变化曲线可知，细胞先后发生减数分裂、受精作用和有丝分裂。着丝点分裂会导致染色体数目加倍，如减数分裂的D—E段和有丝分裂的J—K段，H—I段染色体数目加倍的原因是受精作用。 5． 以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是 (　　) ①有丝分裂中期细胞　②有丝分裂后期细胞　③减数第一次分裂中期细胞　④减数第二次分裂中期细胞　⑤减数第一次分裂后期细胞　⑥减数第二次分裂后期细胞 A．①②③ B．①③⑤ C．①③⑤⑥ D．①④⑤⑥ 答案　C 解析　分析二倍体生物有丝分裂过程中染色体数目的变化情况可知，有丝分裂后期染色体数目加倍，该时期细胞内含有4个染色体组，其他时期细胞内均含有2个染色体组；二倍体生物的细胞在减数第一次分裂时染色体数目不变，细胞内均有2个染色体组，而在减数第二次分裂的前期、中期，由于同源染色体的分离，细胞内只有1个染色体组，减数第二次分裂后期着丝点断裂，染色体数目暂时加倍，细胞内含有2个染色体组，故C正确。 6． 下列叙述中属于人体细胞有丝分裂与减数分裂共同特点的是 (　　) A．正常情况下同一细胞形成的子细胞的基因型一定相同 B．分裂产生的子细胞均含有控制该生物生长发育的全部遗传信息 C．分裂过程中始终存在同源染色体 D．分裂过程中均可发生基因突变、基因重组和染色体变异 答案　B 解析　减数分裂形成的四个子细胞的基因型不一定相同；一个染色体组含有控制生物生长发育的全部遗传信息，有丝分裂产生的子细胞含有两个染色体组，减数分裂产生的子细胞含有一个染色体组；减数第二次分裂过程中无同源染色体；基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。 7． 下列哪一项不是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中均可发生的变化 (　　) A．中心体发出星射线，形成纺锤体 B．非同源染色体之间发生自由组合 C．外界不利因素可导致染色体变异 D．存在染色体数目、染色单体数目、DNA分子数目之比为1∶2∶2 的时期 答案　B 解析　在动物细胞有丝分裂前期和减数第一次分裂前期及减数第二次分裂的前期，由细胞两极的中心体发出星射线，形成纺锤体，故A正确；非同源染色体之间的自由组合只发生在减数第一次分裂过程中，故B错误；外界因素可使有丝分裂和减数分裂过程中染色体的结构或数量发生异常，导致染色体变异，故C正确；有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂及减数第二次分裂的前期、中期都存在染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2，故D正确。 8． C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N，下列相关叙述错误的是 (　　) A．C1、C2可能是C4的子细胞 B．C1、C3不一定是C4的子细胞 C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中 D．C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2 答案　A 解析　由C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞，故A错误。 9． 下面甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物的处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是 (　　)
A．判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交 B．乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组 C．甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代 D．丁细胞产生的子细胞的基因组成是aB和aB 答案　C 解析　由图可知，乙为有丝分裂后期细胞，不会发生基因重组。丙为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，可发生基因重组，细胞质不均等分配，可判断该动物为雌性。丁为次级卵母细胞或第一极体，基因组成为AaBB，产生的子细胞的基因组成是AB和aB。 10．如图为某种动物的一个卵细胞的染色体组成示意图，下列分析错误 的是 (　　) A．该细胞中所有的染色体可以看成一个染色体组 B．该种动物的体细胞中含有4对同源染色体 C．该动物的一个体细胞在有丝分裂中期含有8个DNA分子 D．该动物的一个原始生殖细胞在减数分裂过程中能形成4个四分体 答案　C 解析　该生物的体细胞中含有8个DNA分子，在有丝分裂中期则含有16个DNA分子。 11．若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。 下列有关该图的叙述，不正确的是 (　　) A．a→b可表示DNA复制 B．b→c可表示有丝分裂前期和中期 C．c→d可表示染色体的着丝点分裂 D．d→e可表示减数第二次分裂全过程 答案　D 解析　d→e表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。 12．一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体，则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是 (　　) A．4、8、8 B．2、4、8 C．8、16、16 D．8、0、8 答案　A 解析　1个四分体含一对同源染色体，4条染色单体，4个DNA分子，则含4个四分体的动物的体细胞和精原细胞中含有8条染色体。由精原细胞形成的初级精母细胞含8条染色体、16条染色单体、16个DNA分子。因初级精母细胞形成2个次级精母细胞的过程中，同源染色体分离，着丝点不分裂，染色体和DNA分子数都减半，所以形成的次级精母细胞在前、中期时含4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子。 13．下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：
　
(1)图1中AB段形成的原因是________________，该过程发生于细胞分裂间期的________期，图1中CD段形成的原因是___________________________________。 (2)图2中________细胞处于图1中的BC段，图2中________细胞处于图1的DE段。 (3)分析图2中的乙，该细胞含有________条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为________，该细胞处于________________分裂的________期，其产生的子细胞名称为________________________。 答案　(1)DNA复制(或染色体复制)　S　着丝点分裂　(2)乙、丙　甲　(3)8　1∶2　减数第一次　后　次级卵细胞和第一极体 解析　(1)AB段DNA含量加倍是由于DNA复制形成的，有丝分裂间期分为G1、S、G2三个时期，G1期又称DNA合成前期，是RNA和蛋白质合成旺盛时期；S期是DNA完成复制的时期；G2期又称DNA合成后期，进行RNA和蛋白质合成；在中期时每条染色体含有2个DNA分子，后期时每条染色体含有1个DNA分子，这是由于着丝点分裂，由含有两条姐妹染色单体的染色体变成不含染色单体的染色体的缘故。(2)BC段表示每条染色体都含有2个DNA分子，图B中只有乙、丙两个图中每条染色体都含有2个DNA分子。DE段表示每条染色体只含有1个DNA分子，甲图中每条染色体只含1个DNA分子。(3)减数第一次分裂后期的特点是同源染色体分开，非同源染色体自由组合。这时期每条染色体都含有两条姐妹染色单体。乙图分裂产生的细胞是一大一小，大的细胞是次级卵母细胞，小的细胞是第一极体。 14．如图是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图，请回答以 下问题：
(1)具有同源染色体的细胞有______________________________________________。 (2)A细胞经分裂形成的子细胞的名称是______________，此生物体细胞中的染色体最多为________条。 (3)上述细胞示意图中，移向细胞两极的遗传物质一定相同的是________________。(不考虑基因突变和交叉互换) (4)可能发生基因重组的细胞是________________，B时期染色体的行为特点是______________________________________________________________________。 (5)如果该生物是雌性，可观察到这些分裂图像的部位是__________________，D细胞的名称是________________，初级卵母细胞、次级卵母细胞和卵细胞之间的DNA含量比例为____________。 答案　(1)A、B、C、E　(2)体细胞　8　(3)A、D (4)B、E　同源染色体分离，非同源染色体自由组合 (5)卵巢　第一极体　4∶2∶1 解析　图中A、B、C、D、E五个细胞依次处于有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期、减数第一次分裂前期(四分体时期)。具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。有丝分裂产生的子细胞为体细胞，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，此时体细胞中染色体数目最多。在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极的遗传物质相同(不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换)。基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期。在雌性动物的卵巢中既可以观察到有丝分裂，又可以观察到减数分裂；D细胞的细胞质均等分裂，为第一极体；初级卵母细胞、次级卵母细胞和卵细胞的DNA含量分别为8、4和2。 15．下列两图分别为某种动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞图。请据图回答下列问题：

(1)图甲中的②为______________________数目变化；b阶段为________分裂过程；c阶段中除了包括有丝分裂过程外，还包括________________过程。 (2)图乙中D的子细胞的名称是_____________________________________________。 (3)图乙中B的上一个时期对应图甲中__________段；C对应图甲中____________________段。(用图中字母表示) (4)在图甲中，如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记，而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的________。 答案　(1)染色体　减数　受精作用　(2)精细胞或(第二)极体　(3)GH　CD和MN　(4)25%(或1/4) 解析　(1)由图甲曲线特征可直接判断出a、b、c分别代表有丝分裂过程中核DNA(加倍一次，减半一次)的变化、减数分裂过程中核DNA(加倍一次，减半两次)的变化、受精作用和有丝分裂过程中细胞中染色体数目的变化。(2)图乙中D的细胞质分配均等，且着丝点断裂之前同源染色体已经分开，故其子细胞为精细胞或(第二)极体。(3)图乙中B处于减数第一次分裂中期，上一个时期为减数第一次分裂前期，对应图甲中GH段；C为有丝分裂中期，对应图甲中的CD和MN段。(4)根据DNA半保留复制的特点，EF时期的细胞的每个核DNA分子都是一条链带放射性同位素标记，一条链不带放射性同位素标记。在FG时期，核DNA又复制一次，以带放射性同位素标记的链为模板形成的DNA都是一条链带放射性同位素标记，一条链不带放射性同位素标记；而以不带放射性同位素标记的链为模板形成的DNA的两条链都不带放射性同位素标记，故在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的1/4。 16．下图甲表示人体细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系(Ⅰ～Ⅴ未按分裂顺序排列)，图乙表示细胞分裂示意图(部分染色体)。请分析回答下列问题：
　
(1)图甲中c柱表示______________________。 (2)据图乙分析，A、C细胞分别对应图甲中的__________时期，A细胞有________个染色体组，B细胞中1、2染色体所含的基因不同的原因是______________________。 (3)图甲中，____________(用图中字母表示)时期对应的细胞内一定不存在同源染色体。 (4)一对夫妇，妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为XXY，且患色盲的儿子。可能原因是父亲产生精子时图甲中的________时期发生异常，该变异类型称为________________。 答案　(1)染色单体　(2)Ⅲ、Ⅳ　4　发生了基因突变或交叉互换　(3)Ⅳ、Ⅴ　(4)Ⅱ　染色体(数目)变异 解析　(1)图甲中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ不含c，可确定c为染色单体。(2)图乙中A、C细胞分别处于有丝分裂后期和减数第二次分裂中期，分别对应图甲中的Ⅲ和Ⅳ；A细胞中有4个染色体组；B细胞中1、2染色体是由着丝点分裂，姐妹染色单体分离形成的，所含的基因不同的原因可能是基因突变，也可能是四分体时期发生了同源染色体的交叉互换。(3)图甲中，Ⅳ表示减数第二次分裂的前期、中期，Ⅴ表示减数第二次分裂的末期，细胞内一定不存在同源染色体。(4)丈夫患色盲，基因型可用XaY表示，儿子也患色盲，基因型为XaXaY，可能原因是父亲产生精子时，在减数第一次分裂后期(对应图甲中的Ⅱ时期)同源染色体未分离，该变异类型称为染色体数目变异。 教师备课资源 1． 精子、卵细胞形成过程(以动物为例)的异同点
(1)不同点：①细胞质分配是否均等；②是否变形；③结果：1个精原细胞→4个有功能的精子，1个卵原细胞→1个卵细胞(三个极体退化消失)。 (2)相同点：减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在：①减Ⅰ前期同源染色体联会，形成四分体；②四分体时期，可发生交叉互换；③减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合(这是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础)；④减Ⅰ完成，染色体数目减半；⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。 2． 细胞分裂过程中异常细胞形成的原因分析 (1)体细胞是AABB纯合类型 ①若形成的子细胞是AAAABB，则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 ②若形成的子细胞是AAB类型，则形成原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离或姐妹染色单体未分开。 (2)体细胞是AaBb杂合类型 ①若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 ②若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是减数分裂过程中，同源染色体未分离。 ③若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是减数分裂过程中，姐妹染色单体未分开。

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