資源簡介

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第1節　減數分裂和受精作用
第2課時　受精作用
課程內容標準 核心素養對接
1．闡明用豌豆做遺傳實驗的優點，理解配子中染色體組合的多樣性。 2．描述受精作用的過程。 3．說出減數分裂和受精作用對生物遺傳的重要意義。 1．建構細胞減數分裂的模型，并運用模型理解配子中染色體組合的多樣性。(生命觀念) 2．由非同源染色體的組合和受精作用，理解有性生殖的變化與穩定。(科學思維) 3．通過觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片，熟練掌握相關實驗技能。(科學探究)
1．實驗原理
根據細胞中的染色體形態、位置和數目的變化，識別減數分裂的各個時期。
2．實驗流程
1．原因
時期 圖示 染色體行為
減數分裂Ⅰ前期 四分體中非姐妹染色單體之間可能發生互換
減數分裂Ⅰ后期 同源染色體分離，非同源染色體自由組合
2.意義：導致不同配子遺傳物質有差異，使同一雙親的后代呈現多樣性。
1．概念：卵細胞與精子相互識別、融合成為受精卵的過程。
2．過程
圖示 說明
精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面
卵細胞的細胞膜發生復雜的生理反應，阻止其他精子再進入
精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起
3.結果
(1)受精卵中的染色體數目恢復為體細胞中的數目。
(2)受精卵中的染色體一半來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。
4．意義
(1)后代呈現多樣性，有利于生物適應多變的自然環境，有利于生物在自然選擇中進化，體現了有性生殖的優越性。
(2)對于維持每種生物(有性生殖的生物)前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異都是十分重要的。
1．判正誤(對的畫“√”，錯的畫“×”)
(1)配子的多樣性只與非同源染色體的自由組合有關。(　×　)
(2)正常情況下，1個精原細胞產生的4個精子在染色體組成上兩兩相同。(　√　)
(3)受精時精子全部進入卵細胞內。(　×　)
(4)受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方。(　√　)
(5)受精作用過程既涉及細胞膜的信息傳遞，又體現了細胞膜具有一定流動性。(　√　)
(6)受精時，不同類型的雌雄配子隨機結合就是自由組合，造成有性生殖后代的多樣性。(　×　)
2．微思考
下圖為受精作用掃描電鏡照片，據圖回答有關問題：
(1)結合細胞膜的成分，討論精子與卵細胞相互識別的物質基礎是什么？精子與卵細胞融合的過程與生物膜的哪種特性有關？
提示　細胞膜表面的糖蛋白　結構特點流動性
(2)一般來說，一個人的遺傳物質來自母親的要多于來自父親的，其原因是什么？
提示　受精時，通常是精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面，因此，受精卵細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自卵細胞，而細胞核中的遺傳物質一半來自母親一半來自父親，所以一個人的遺傳物質來自母親的要多于來自父親的。
[對應學生用書P43]
任務驅動一　配子中染色體組合的多樣性
根據教材中模擬減數分裂中非同源染色體的自由組合實驗，探討下列問題：
(1)含有2對、3對同源染色體的精原細胞，分別可能產生多少種精子？產生每一種精子的比例是多少？
提示　含有2對同源染色體的精原細胞可能產生4種精子，每一種精子的比例是1/4；含有3對同源染色體的精原細胞可能產生8種精子，產生每一種精子的比例是1/8。
(2)含有n對同源染色體的精原細胞，可能產生多少種精子，產生每一種精子的比例是多少？
提示　可能產生2n種精子，產生每一種精子的比例為1/2n。
(3)考慮四分體的交叉互換，分析含兩對同源染色體的1個精原細胞和卵原細胞，減數分裂最多產生幾種精子和卵細胞？
提示　①1個精原細胞減數分裂和變形后產生4個精子，在不發生交叉互換的情況下，4個精子兩兩相同，即有2種類型；若四分體時期發生交叉互換，則4個精子各不相同，即4種類型。
②無論是否發生交叉互換，1個卵原細胞經減數分裂后，只能產生1個卵細胞，即1種類型。
1．減數分裂與配子多樣性
(1)以二倍體生物一個精原細胞的減數分裂(不考慮互換)為例，如圖所示。
由圖可知：①E和F、G和H的染色體組成完全相同，分別來自同一次級精母細胞C、D；②E(F)與G(H)中的染色體“互補”，來自同一個初級精母細胞。
(2)二倍體生物一個精原細胞的減數分裂(考慮交叉互換)，如圖所示。
由圖可知：①E和F，G和H的染色體組成大同小異，分別來自同一次級精母細胞C，D；②E(F)與G(H)中的染色體“互補”，來自同一初級精母細胞。
2．一般情況下減數分裂產生配子的種類
(1)只考慮非同源染色體自由組合，不考慮互換的情況。(Y與y；R與r分別表示兩對同源染色體)
細胞或個體 YyRr能產生配子的種類 n對同源染色體產生的配子種類
一個精原細胞 2種(YR、yr或Yr、yR) 2種
一個雄性個體 4種(YR、yr、Yr、yR) 2n種
一個卵原細胞 1種(YR或yr或Yr或yR) 1種
一個雌性個體 4種(YR、yr、Yr、yR) 2n種
(2)若考慮互換，會增加配子的種類，如一個含n對同源染色體的生物產生的配子種類會大于2n種。
一個基因型為YyRr的精原細胞和一個同樣基因型的卵原細胞，按自由組合定律遺傳，各自經減數分裂產生的精細胞、卵細胞的數目和種類數分別是(　　)
A．2個、1個和2種、1種
B．4個、4個和2種、2種
C．4個、1個和2種、1種
D．2個、2個和2種、2種
C　[1個精原細胞經減數分裂產生兩兩相同的4個精細胞，而1個卵原細胞只產生1個卵細胞(另有3個極體)。其種類數應分別為2種與1種，前者的基因型可表示為YR與yr或Yr與yR，后者的基因型可表示為YR或Yr或yR或yr。]
如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產生的精細胞。試根據細胞內染色體的組合分析，在不考慮交叉互換的情況下，下列相關敘述不正確的是(　　)
A．上述精細胞至少來自4個精原細胞
B．⑤⑧可能來自同一個精原細胞
C．上述精細胞至少來自8個次級精母細胞
D．①⑦可能來自同一個精原細胞
D　[由于體細胞中含有3對同源染色體，最多能產生8種配子，每種精原細胞在不發生交叉互換時，只能產生2種配子，所以上述細胞至少來自4個精原細胞，8個次級精母細胞；圖中任何兩個子細胞的染色體組合成AaCcDd都有可能來自同一個精原細胞，如⑤與⑧、③與⑦等。]
[舉一反三]　根據染色體組成判斷配子來源的方法
1．下列符號代表精子的染色體，A和a是一對同源染色體，依此類推，下列哪個選項中的四個精子來自同一個精原細胞(　　)
A．Abc　 Abc　 abC　 Abc
B．aBc AbC ABC ABC
C．Abc aBC Abc aBC
D．ABC Abc abc aBC
C　[由于A和a是一對同源染色體，其余類推，所以在減數分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合。由于一個初級精母細胞能產生2種基因型不同的次級精母細胞，進而產生2種基因型不同的精細胞，所以只有Abc、aBC、Abc、aBC四個精子來自同一個精原細胞。]
2．圖中甲表示某動物精原細胞中的一對同源染色體。在減數分裂過程中，該對同源染色體發生了互換，結果形成了①～④所示的四個精細胞。這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是(　　)
A．①與②　　　　　　 B．②與③
C．①與③ D．②與④
B　[在減數分裂Ⅰ同源染色體的非姐妹染色單體之間發生交叉互換后，同一個著絲粒上連接著的兩條染色單體，絕大部分相同，少數部分不相同，因此來自同一個次級精母細胞的有②與③、①與④。]
任務驅動二　受精作用
如圖所示為生物體的有性生殖過程。
(1)受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細胞，是否意味著父、母雙方各為后代提供一半的遺傳物質？分析原因。
提示　不是。受精卵細胞核中的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，但細胞質中的遺傳物質幾乎完全來自卵細胞。
(2)受精作用的實質是什么？受精作用有什么意義？
提示　精子和卵細胞的細胞核的融合；減數分裂和受精作用對于維持生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，以及生物的遺傳和變異具有重要的意義。
(3)受精卵在發育成個體過程中主要進行哪種細胞分裂方式？
提示　有絲分裂。
1．受精作用分析
(1)受精作用結果分析：經受精作用形成的受精卵中的染色體一半來自精子(父方)、一半來自卵細胞(母方)。使受精卵中的染色體數目恢復為體細胞染色體數，且出現同源染色體。
(2)同一雙親的子代遺傳呈現多樣性的原因
2．曲線分析
(1)細胞中DNA含量變化曲線
①ab段為減數分裂Ⅰ前的間期，bc段為減數分裂Ⅰ，cd段為減數分裂Ⅱ，即ad段為減數分裂。
②e點表示進行受精作用。
③eg段為受精卵的有絲分裂，其中ef段為有絲分裂間期，fg段為分裂期。
(2)細胞中染色體數變化曲線
①O～a表示減數分裂Ⅰ前的間期及減數分裂Ⅰ，a～c表示減數分裂Ⅱ。
②d點表示進行受精作用。
③d～f表示受精卵的有絲分裂。
下列有關高等動物減數分裂和受精作用的敘述，正確的是(　　)
A．每個卵細胞繼承了初級卵母細胞核中1/2的遺傳物質
B．整個精子進入卵細胞內，完成受精作用
C．減數分裂產生的配子是多種多樣的，受精時雌雄配子的結合是隨機的，因此，有性生殖產生的后代可有多種表型
D．通過受精作用，使得子代個體的細胞中的染色體數是親代的兩倍
C　[每個卵細胞繼承了初級卵母細胞核中1/4的遺傳物質；精子只有頭部的核進入卵細胞內，完成受精作用；減數分裂產生的配子是多種多樣的，受精時雌雄配子的結合是隨機的，因此，有性生殖產生的后代可有多種表型；通過受精作用，使得子代個體細胞中的染色體數與親代的一樣。]
下圖是某種動物細胞分裂過程中染色體數目變化情況，下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖中顯示了減數分裂、有絲分裂和受精作用過程
B．C～H、I～M段可分別表示為一個細胞周期
C．A～I段表示減數分裂
D．E～F段發生了同源染色體的分離
A　[依據曲線所表示染色體數目變化可知，A～G段表示減數分裂，H～I段表示受精作用，I～M段表示有絲分裂，A正確，C錯誤；C～G為減數分裂Ⅱ過程，C～H不能表示為一個細胞周期，B錯誤；E～F段表示減數分裂Ⅱ后期，細胞中著絲粒分裂，姐妹染色單體分離形成染色體，染色體數目加倍，D錯誤。]
[舉一反三]　受精卵中的染色體(核DNA)一半來自卵細胞，一半來自精子，但不能說遺傳物質一半來自父方，一半來自母方。
如圖表示細胞分裂和受精作用過程中核DNA含量的變化，有關分析正確的是(　　)
A．a、b、c分別進行減數分裂、受精作用、有絲分裂
B．CD與OP的染色體數相同
C．JK發生同源染色體聯會與分開
D．OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO發生了受精作用
B　[a階段表示有絲分裂過程中核DNA含量變化規律，b階段表示減數分裂過程中核DNA含量變化規律，c階段表示受精作用和有絲分裂過程中核DNA含量變化規律，A錯誤；圖中CD和OP都表示有絲分裂前期、中期和后期，所以CD與OP的染色體數相同，B正確；JK表示減數分裂Ⅱ的末期，而同源染色體聯會與分開發生在減數分裂Ⅰ過程中，C錯誤；OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO發生了DNA的復制，D錯誤。]
任務驅動三　減數分裂與有絲分裂過程
如圖為有絲分裂和減數分裂各個時期的細胞分裂圖像(不是同一種生物的細胞分裂圖像)，請據圖思考下列問題：
(1)圖中哪些屬于前期、中期和后期的分裂圖像？
提示　前期：C、F、G，中期：A、D、I，后期：B、E、H。
(2)哪些是有絲分裂的圖像？哪些是減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ的圖像？
提示　有絲分裂：A、B、C；減數分裂Ⅰ：E、F、I；減數分裂Ⅱ：D、G、H。
(3)請用字母表示出減數分裂的分裂過程(只表示分裂期)。
提示　F→I→E→G→D→H。
1．結合不同分裂時期特點判斷細胞分裂方式及時期
(1)三個前期圖的判斷
①判斷步驟 ②判斷結果：A為有絲分裂前期，B為減數分裂Ⅰ前期，C為減數分裂Ⅱ前期
(2)三個中期圖的判斷
①判斷步驟 ②判斷結果：A為有絲分裂中期，B為減數分裂Ⅱ中期，C為減數分裂Ⅰ中期
(3)三個后期圖的判斷
①判斷步驟 ②判斷結果：A為有絲分裂后期，B為減數分裂Ⅱ后期，C為減數分裂Ⅰ后期
2.減數分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數量變化
如圖為某哺乳動物某個器官中的4個細胞，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．此動物為雌性，該器官為卵巢
B．②處于有絲分裂后期，有8條染色體
C．該動物正常體細胞的染色體數目為4條
D．④是卵細胞或極體，因為不含同源染色體
D　[圖①細胞處于有絲分裂前期；②處于有絲分裂后期，有8條染色體；③處于減數分裂Ⅰ后期，由于細胞質不均分，因此為初級卵母細胞，故此動物為雌性，該器官為卵巢；④處于減數分裂Ⅱ中期，由于該動物為雌性，因此為次級卵母細胞或第一極體。]
如圖是果蠅的一個精原細胞分裂過程中核DNA分子數的變化圖，下列相關說法不正確的是(　　)
A．有絲分裂發生在AE中，減數分裂發生在FL中
B．CD段和GH段染色體數目都相等
C．GH段都存在染色單體
D．最后形成的精細胞中，染色體和核DNA分子數都是體細胞的一半
B　[分析曲線變化可知，AE段核DNA分子數一次加倍一次減半，故有絲分裂發生在其中；FL段核DNA分子數一次加倍，連續兩次減半，故減數分裂發生在其中，A正確。CD段包括有絲分裂前、中、后期，細胞內染色體數量為8條或16條，GH段為減數分裂Ⅰ，細胞內染色體數目為8條，存在染色單體，B錯誤，C正確。最后形成的精細胞中，染色體和核DNA分子數都是體細胞的一半，D正確。]
[舉一反三]　減數分裂和有絲分裂中染色體和DNA數量變化曲線的判斷方法
1．如圖為三個處于分裂期細胞的示意圖，下列敘述中正確的是(　　)
A．甲可能是丙的子細胞
B．乙、丙細胞不可能來自同一個體
C．甲、乙、丙三個細胞均含有4對同源染色體
D．甲、乙、丙三個細胞均含有同源染色體
A　[甲細胞細胞質均等分裂，可能是次級精母細胞或(第一)極體，而丙細胞的細胞質均等分裂，屬于初級精母細胞，A正確；精巢和卵巢中的細胞既可以進行減數分裂也可以進行有絲分裂，因此乙、丙兩個細胞可能來自同一個體，B錯誤；甲細胞處于減數分裂Ⅱ的后期，無同源染色體，丙含2對同源染色體，C、D錯誤。]
2．若細胞分裂過程中一條染色體上DNA數量的變化情況如圖所示。有關圖示信息的敘述，不正確的是(　　)
A．A→B可表示染色體復制
B．B→C可表示有絲分裂前期和中期
C．C→D可表示染色體的著絲粒分裂
D．D→E可表示減數分裂Ⅱ全過程
D　[圖中A→B段表示每條染色體上的DNA數目由1變為2，這是由于間期DNA復制形成的，即進行染色體復制；B→C段表示DNA復制完成而染色單體未發生分離，既可表示有絲分裂前期和中期，也可以表示減數分裂Ⅰ過程和減數分裂Ⅱ前期、中期；C→D段表示每條染色體上的DNA數目由2變為1，這是由后期著絲粒分裂導致的；D→E表示每條染色體含有1個DNA分子，即染色單體已發生分離，可表示有絲分裂后期和末期，也可表示減數分裂Ⅱ后期和末期。]
知識網絡構建 關鍵知識積累
1.導致配子中染色體組合多樣性的原因 (1)同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合。 (2)同源染色體上非姐妹染色單體間發生互換。 2.受精卵中的核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，但細胞質基因幾乎全部來自母方。 3.受精作用的實質是細胞核的融合。 4.減數分裂和受精作用共同維持生物體細胞中染色體數目的穩定。
1．(2021·安徽六安高一期末)人體內某一細胞正在進行減數分裂，其中有44條常染色體和2條X染色體，則此細胞最可能是(　　)
A．初級精母細胞或次級精母細胞
B．初級精母細胞或初級卵母細胞
C．次級精母細胞或初級卵母細胞
D．次級精母細胞或卵細胞
C　[若該個體是女性，體細胞的染色體組成為44條常染色體和2條X染色體，則減數分裂過程中，含有44條常染色體和2條X染色體的細胞，可能是減數第一次分裂，則細胞為初級卵母細胞，可能是減數第二次分裂的后期，則細胞為次級卵母細胞或第一極體；若該個體是男性，體細胞的染色體組成為44條常染色體、1條X染色體和1條Y染色體，故減數分裂過程中，含有44條常染色體和2條X染色體的細胞，是減數第二次分裂的后期，細胞為次級精母細胞。綜上所述，含有44條常染色體和2條X染色體的細胞，可能是初級卵母細胞、次級卵母細胞、第一極體、次級精母細胞，故C正確。]
2．在顯微鏡下觀察動物組織切片，發現細胞內的染色體數目有的是體細胞的一半，有的是體細胞的2倍，該切片取自(　　)
A．人的小腸表皮　　　　 B．家兔胚胎
C．綿羊肝臟 D．牛精巢
D　[人的小腸表皮、家兔胚胎及綿羊的肝臟，這些組織或器官的細胞所進行的細胞分裂方式都是有絲分裂，不可能出現細胞內的染色體數目是體細胞的一半的時期，而牛的精巢內，一部分精原細胞進行減數分裂，一部分精原細胞進行有絲分裂。]
3．(2021·河南月考)下列屬于在有絲分裂和減數分裂過程中都能發生的是(　　)
A．同源染色體聯會 B．著絲粒分裂、染色單體分開
C．同源染色體分離 D．染色體數目減半
B　[著絲粒分裂、姐妹染色單體分開在減數第二次分裂后期和有絲分裂后期都會發生。]
4．某植物的正常細胞中含10條染色體、10個核DNA分子，且細胞中存在紡錘絲，則該細胞可能處于(　　)
A．有絲分裂中期 B．有絲分裂末期
C．減數分裂Ⅰ后期 D．減數分裂Ⅱ后期
D　[由細胞中染色體數與核DNA分子數之比為1∶1可知，細胞中沒有染色單體，又由細胞中存在紡錘絲可知，該細胞可能處于有絲分裂后期或減數分裂Ⅱ后期。]
5．下圖為某生物細胞處于不同分裂時期的示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．甲、乙、丙中都有同源染色體
B．卵巢中不可能同時出現這三種細胞
C．能夠出現自由組合的是乙圖所示細胞
D．丙的子細胞是精細胞
C　[甲圖表示細胞有絲分裂中期的圖像，乙圖表示減數分裂Ⅰ中期的圖像，丙圖表示次級卵母細胞減數分裂Ⅱ后期的圖像，沒有同源染色體。這三個圖像所表示的細胞可能同時出現在卵巢中。丙圖細胞質不均等分裂，所以其子細胞是卵細胞和極體。乙圖所示細胞可出現非同源染色體的自由組合。]
6．如圖表示高等生物的生活史，請據圖回答下列問題。
(1)生物的個體發育是從________開始的，主要進行________分裂。
(2)生物個體發育成熟后通過[　]____________產生配子，它發生在哺乳動物的________________中。
(3)圖中B過程是________________。
(4)通過A和B保持親子代體細胞中染色體數目________。
解析　圖示表示高等生物的生活史示意圖，其中A表示減數分裂形成配子；B表示受精作用；C表示胚胎發育過程；D表示胚后發育。(1)有性生殖生物的個體發育是從受精卵開始的，經有絲分裂進行個體發育。(2)高等生物個體發育成熟后，在睪丸或卵巢中通過[A]減數分裂產生配子。(3)圖中B過程是配子結合為受精卵的過程，稱為受精作用。(4)通過A減數分裂和B受精作用保持親子代體細胞中染色體數目恒定。
答案　(1)受精卵　有絲　(2)A　減數分裂　睪丸或卵巢
(3)受精作用　(4)恒定
課時作業(7)　受精作用
[對應學生用書P192]
1．下列關于精子和卵細胞結合成受精卵過程的敘述，正確的是(　　)
①受精卵中的遺傳物質主要來自染色體
②受精卵中的細胞質主要來自卵細胞
③受精時精子全部進入卵細胞內
④受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方
A．①②④　　　　　 B．②③④
C．①③④ D．①②③
A　[在受精作用過程中，精子只是頭部進入卵細胞，因此受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，而細胞質主要來自卵細胞。]
2．下列選項中，屬于形成配子多樣性原因的一組是(　　)
①交叉互換　②同源染色體聯會　
③著絲粒分裂，姐妹染色單體分開
④非同源染色體隨機組合
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
C　[在減數分裂過程中，都發生②同源染色體聯會和③著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，這不屬于形成配子多樣性的原因；而在減數分裂Ⅰ前期，同源染色體上的非姐妹染色單體①交叉互換以及在減數分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，④非同源染色體自由組合，是形成配子多樣性的原因。]
3．(2020·山東臨沂期中)某動物的體細胞含有4對同源染色體，一個精原細胞經減數分裂形成的配子的種類和數量分別是(不考慮交叉互換和基因突變)(　　)
A．1、1 B．1、2
C．2、4 D．16、4
C　[一個含n對同源染色體的生物，最多能形成2n種配子。體細胞含有4對同源染色體的某種動物，由于四對同源染色體遵循基因的自由組合定律，所以在減數分裂過程中，能產生24＝16種精子。但一個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，因為同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以一個初級精母細胞能產生2種基因型不同的次級精母細胞；減數分裂Ⅱ類似于有絲分裂，因此每個次級精母細胞產生2個基因型相同的精細胞。由此可見，一個精原細胞減數分裂形成4個精子，但只有2種基因型。]
4．(2021·山東青島月考)關于某哺乳動物細胞(2n)有絲分裂和減數分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂后期與減數分裂Ⅱ后期都發生染色單體分離
B．有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期都發生同源染色體聯會
C．細胞進行一次有絲分裂與一次減數分裂前，染色體的復制次數相同
D．有絲分裂中期和減數分裂Ⅱ中期染色體都排列在赤道板上
B　[有絲分裂后期與減數分裂Ⅱ后期都發生著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，分別移向細胞兩極，A正確；有絲分裂過程中不發生同源染色體聯會，減數分裂Ⅰ前期發生同源染色體聯會，B錯誤；一次有絲分裂與一次減數分裂前染色體都只復制一次，C正確；有絲分裂和減數分裂Ⅱ的染色體行為類似：前期染色體散亂分布，中期染色體排列在赤道板上，后期姐妹染色單體分離等，D正確。]
5．下列關于觀察細胞減數分裂實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A．可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察細胞的減數分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片，更容易觀察到減數分裂現象
C．能觀察到減數分裂現象的裝片中，也可能觀察到同源染色體的聯會現象
D．用洋蔥根尖制成的裝片，能觀察到同源染色體的聯會現象
D　[只有性原細胞能發生減數分裂，因此可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察細胞的減數分裂；桃花的雄蕊比雌蕊形成的生殖細胞多，故用雄蕊制成的裝片更容易觀察到減數分裂現象；減數分裂過程中有同源染色體的聯會現象；洋蔥根尖細胞不能進行減數分裂，故無同源染色體的聯會現象。]
6．基因型為AaBbCc(三對基因獨立遺傳)的某動物，若產生AbC、aBc、ABC、aBC四種類型的精細胞(不考慮變異)，至少需要精原細胞的數目是(　　)
A．2　　　　 B．3　　　　
C．4　　　 D．5
B　[一個精原細胞經減數分裂形成4個精子，但只有2種基因型，兩兩相同，兩種之間是“互補”的，因此AbC、aBc可來自同一個精原細胞，ABC與aBC分別來自一個精原細胞。]
7．(2021·山東煙臺期中)下列變化僅在減數分裂過程中出現，而有絲分裂過程中不出現的是(　　)
A．分裂間期DNA復制與有關蛋白質合成
B．姐妹染色單體分離分別進入兩個子細胞
C．核膜的消失與重建
D．同源染色體分開分別進入兩個子細胞
D　[減數第一次分裂間期和有絲分裂間期均出現DNA復制和蛋白質合成，形成姐妹染色單體；減數第二次分裂后期和有絲分裂后期，姐妹染色單體分離進入兩個子細胞；減數分裂和有絲分裂過程中都有核膜與核仁的消失與重建；同源染色體分開分別進入兩個子細胞僅發生于減數分裂過程中。]
8．如圖表示在動物不同生命活動過程中，細胞內染色體數的變化曲線，下列敘述正確的是(　　)
A．a過程沒有姐妹染色單體
B．b過程細胞數目不變
C．c過程發生細胞識別和融合
D．d過程沒有同源染色體
C　[a、b過程中染色體數目減半，代表減數分裂，a過程屬于減數分裂Ⅰ，發生同源染色體的分離，含有姐妹染色單體，A錯誤；b過程是減數分裂Ⅱ，細胞數目加倍，B錯誤；c過程中染色體數目加倍，表示精卵細胞的融合，C正確；d過程表示受精卵進行有絲分裂，精卵結合后就會含有同源染色體，D錯誤。]
9．果蠅的受精卵有8條染色體，其中4條來自母本，4條來自父本。當受精卵發育成成蟲，成蟲又開始產生配子時，下面關于其中一個配子中染色體情況的說法正確的是(　　)
A．4條來自父本或4條來自母本
B．2條來自父本，2條來自母本
C．1條來自一個親本，另3條來自另一個親本
D．以上情況都有可能
D　[受精卵發育成的成蟲，其性母細胞中含有的染色體既有來自父本的也有來自母本的，在進行減數分裂時，非同源染色體自由組合，因此A、B、C三種情況都有可能。]
10．圖甲表示某高等動物在進行細胞分裂時的圖像，圖乙為該種生物的細胞內染色體及核DNA相對含量變化的曲線圖。根據此曲線和圖示回答下列問題：
甲
乙
(1)圖甲中A處于____________期，細胞中有__________條染色體；B處于______________期，此細胞的名稱是____________；C細胞分裂后得到的子細胞是_______________________。
(2)圖甲中B細胞對應圖乙中的區間是________。
(3)圖乙中表示細胞內含有染色單體的區間是________和i～k，表示細胞不含同源染色體的區間是________。
(4)若該生物體細胞中染色體數為20條，則一個細胞在f～g時期染色體數目為________條。
解析　(1)圖甲中A含有同源染色體，但未發生聯會，著絲粒已分裂，故應處于有絲分裂后期，此時細胞中含有8條染色體；B含有同源染色體，正在發生同源染色體的分離，故應處于減數分裂Ⅰ后期，由于細胞質不均等分配，則該細胞為初級卵母細胞；C無同源染色體，著絲粒分裂，故應處于減數分裂Ⅱ后期，其細胞質不均等分配，則該細胞為次級卵母細胞，其子細胞為卵細胞和(第二)極體。(2)圖甲中B細胞為初級卵母細胞，處于減數分裂Ⅰ后期，對應圖乙中的c～d段。(3)圖乙中0～g段為減數分裂，減數分裂過程中著絲粒分裂發生在減數分裂Ⅱ后期，結合曲線可知a～f段含有染色單體；不含同源染色體，對應曲線中的e～h段。(4)曲線f～g段對應減數分裂Ⅱ后期，著絲粒已分裂，染色體數目加倍，此時與體細胞染色體數目相同，為20條。
答案　(1)有絲分裂后　8　減數分裂Ⅰ后　初級卵母細胞　卵細胞和(第二)極體　(2)c～d　(3)a～f　e～h　(4)20
11．下圖中編號a～g的圖像是顯微鏡下某植物(2n＝24)減數分裂不同時期的細胞圖像。
(1)取該植物解離后的花藥，用鑷子捏碎后置于載玻片上，滴加____________染色，加上蓋玻片，壓片后做成臨時裝片。在光學顯微鏡下，觀察細胞中染色體的形態、數目和分布，以此作為判斷該細胞所處分裂時期的依據。
(2)若將上述全部細胞圖像按減數分裂的順序進行排序，則最合理的順序為：a→____________________→f(填圖中英文字母)。
(3)上述細胞分裂圖像中，具有同源染色體的細胞有________(填圖中英文字母)。在圖d的細胞中，同源染色體________，位于同源染色體上的等位基因會隨著________________的交叉而發生交換。
(4)圖g中的細胞所處的細胞分裂時期是______期，該細胞中有________條姐妹染色單體。
解析　(1)在細胞分裂過程，需要加入堿性染料(如龍膽紫或醋酸洋紅)將染色體染色，通過觀察染色體的形態和數目確定細胞所處的時期。(2)根據圖中染色體數量、分布特征，可初步確定圖a為減數分裂Ⅰ前的間期；圖b為減數分裂Ⅰ的中期；圖c為減數分裂Ⅰ末期；圖d為減數分裂Ⅰ前期；圖e為減數分裂Ⅱ后期；圖f為減數分裂Ⅱ末期；圖g所處的時期為減數分裂Ⅰ后期；所以圖中分裂圖的先后順序為a→d→b→g→c→e→f。(3)根據題(2)分析可知，圖a、b、d、g的細胞中含有同源染色體，在圖d的細胞中，同源染色體正在聯會；位于同源染色體上的等位基因會隨著非姐妹染色單體的交叉而發生交換，導致基因重組。(4)圖g細胞處于減數分裂Ⅰ后期，該細胞中有48條姐妹染色單體，因為每條染色體上含2條染色單體。
答案　(1)堿性染料　(2)d→b→g→c→e　(3)a、b、d、g　聯會　非姐妹染色單體　(4)減數分裂Ⅰ后　48
12．下圖表示細胞分裂和受精作用過程中，核DNA含量和染色體數目的變化，據圖分析正確的是(　　)
A．具有染色單體的時期只有CD、GH、MN段
B．著絲粒分裂只發生在DE、NO段
C．GH段和OP段，細胞中含有的染色體數是相等的
D．MN段相對于AB段發生了核DNA含量的加倍
D　[具有染色單體的時期為CD、GH、IJ、MN段；著絲粒分裂發生于有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期，發生在CD、IJ、NO過程中；GH段為減數分裂Ⅰ，為正常體細胞染色體數，OP段為有絲分裂后期，為正常體細胞染色體數的二倍；MN段包括間期、前期和中期，間期發生了DNA的復制，復制后DNA數是AB段的2倍。]
13．基因型為AaBb(兩對等位基因獨立遺傳)的精原細胞，經過減數分裂產生了一個基因型為ABb的精子，則發生這種結果的原因以及和該精子同時產生的另外三個精子的基因型分別是(　　)
A．減數分裂Ⅰ一對同源染色體未分離　AB、A、a
B．減數分裂Ⅰ一對同源染色體未分離　ABb、a、a
C．減數分裂Ⅱ一對姐妹染色單體未分離　A、ABb、a
D．減數分裂Ⅱ一對姐妹染色單體未分離　ABb、a、a
B　[一個基因型為AaBb的精原細胞，產生了一個ABb的精子，說明在減數分裂Ⅰ后期，含有基因B和b的同源染色體未分離移向了同一極，形成基因型為AABBbb和aa的兩個次級精母細胞；基因型為AABBbb的次級精母細胞正常分裂，形成基因型均為ABb的兩個精子，而基因型為aa的次級精母細胞正常分裂，形成基因型均為a的兩個精子。因此，另外三個精子的基因型分別是ABb、a、a。]
14．(多選)某二倍體動物(2n＝8)從初級精母細胞到精細胞的過程中，不同時期細胞中染色體組數依次發生的變化：2組(甲)→1組(乙)→2組(丙)→1組(丁)。下列敘述，不正確的是(　　)
A．甲時期有的細胞剛開始染色體復制
B．甲、乙時期的細胞中均含有姐妹染色單體
C．丙→丁過程中可發生非同源染色體自由組合
D．丁時期的細胞有4種不同的染色體組合類型
ACD　[甲時期細胞可以是處于減數分裂Ⅰ(前、中、后)的初級精母細胞，并且題干中提出“從初級精母細胞到精細胞”，而染色體復制只發生在減數分裂Ⅰ前的間期；甲時期細胞表示處于減數分裂Ⅰ(前、中、后)的初級精母細胞，乙時期細胞可以表示處于減數分裂Ⅱ(前、中)的次級精母細胞，兩個時期的細胞均含有姐妹染色單體；丙→丁過程中處于減數分裂Ⅱ，而非同源染色體自由組合發生在減數分裂Ⅰ后期；一個精原細胞經過減數分裂只能產生2種精細胞，即丁時期的細胞有2種不同的染色體組合類型。]
15．下面圖1和圖2分別表示某一生物體內細胞有絲分裂圖像與圖解，其中字母表示時間點，O→F時間段表示一個完整的細胞周期。請據圖回答問題：
(1)圖1所示的細胞變化發生在圖2中的________時期(填字母)。
(2)O→B時段為細胞有絲分裂的________期，此時細胞內發生的活動主要是___________和__________________，其中后者的發生與核糖體有直接關系。
(3)在觀察植物細胞有絲分裂實驗中，需要用到的堿性染料是____________________，持續觀察圖1所示的細胞，________(填“能”或“不能”)觀察到下一個時期。
(4)圖2中B→C時段細胞核DNA、染色體與染色單體比例為________，這種比例將持續到圖中的________點才可能開始變化。
(5)觀察染色體的形態、數目的最佳時期位于圖2中的具體時段是______，請在圖3的虛線方框內畫出該時期植物細胞(正常體細胞染色體數目為4條)有絲分裂模式圖。
解析　(1)圖1細胞中有同源染色體，且著絲粒分裂，屬于有絲分裂后期，對應圖2中的DE段。(2)圖2O→B時段表示細胞有絲分裂的間期，細胞內主要是進行DNA的復制和相關蛋白質的合成，其中蛋白質的合成場所是核糖體。(3)染色體可以被堿性染料(醋酸洋紅液或甲紫溶液)染成深色；在有絲分裂實驗中的解離步驟細胞已經被殺死了，所以是觀察不到圖1所示的細胞的下一個時期的。(4)圖2中B→C段表示有絲分裂前期，細胞核DNA、染色體與染色單體比例為2∶1∶2，這種比例將隨著D點著絲粒分裂，染色單體的消失而發生變化。(5)觀察染色體的形態、數目的最佳時期是有絲分裂中期，即圖2中CD段，此時細胞中所有染色體的著絲粒排列在赤道板上(見答案)。
答案　(1)DE　(2)間　DNA的復制　相關蛋白質的合成　(3)醋酸洋紅液(或甲紫溶液)　不能　(4)2∶1∶2　D　(5)CD　如圖：

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