資源簡介

(共94張PPT)
第3課時
減數(shù)分裂和受精作用的過程分析
課標要求
1.闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細胞或卵細胞。
2.說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代。
3.通過細胞分裂圖像辨析染色體、DNA數(shù)量變化，培養(yǎng)邏輯思維分析問題能力。
1.減數(shù)分裂相關(guān)概念
(1)減數(shù)分裂的概念
歸納 夯實必備知識
有性生殖
成熟生殖細胞
分裂兩次
一半
花藥
睪丸
(2)同源染色體和非同源染色體
①同源染色體
a.請據(jù)圖(精子、卵細胞、受精卵、初級性母細胞)描述同源染色體的概念。
提示　配對的兩條染色體，
形狀和大小一般都相同，
一條來自父方、一條來自母方，叫作同源染色體。
b.受精卵中1號染色體某位置有A基因，則3號染色體相同位置是_______________。
c.有絲分裂過程中存在同源染色體嗎？有絲分裂后期圖中1號和5號是同源染色體嗎？
提示　存在；不是。
A或其等位基因
易錯提醒
同源染色體的形狀、大小未必都相同；形狀、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體；有絲分裂過程中始終存在同源染色體。
②非同源染色體
指形狀、大小一般________，且在減數(shù)分裂過程中不發(fā)生____的染色體。如圖受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。
不相同
聯(lián)會
前掛后連　細胞中的每套非同源染色體為一個_________。
染色體組
(3)聯(lián)會：減數(shù)分裂過程中，___________________的現(xiàn)象。
(4)四分體：聯(lián)會的同源染色體因含有_____________，稱為四分體。
提醒　①聯(lián)會形成四分體是減數(shù)第一次分裂特有的現(xiàn)象，有絲分裂過程中不進行聯(lián)會，不存在_______。
②1個四分體＝___對同源染色體＝____條染色體＝____條染色單體＝____個DNA分子＝____條脫氧核苷酸鏈。
同源染色體兩兩配對
四條染色單體
四分體
1
2
4
4
8
(5)交換：聯(lián)會時，同源染色體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生對等片段的交換。如圖就發(fā)生了染色體交換，據(jù)圖分析交換的意義是________
___________。
增加了
配子的種類
2.精子的形成過程
聯(lián)會
四分體
同源
非同源
著絲粒
著絲粒
提醒　必修2 P8旁欄問題和正文：(1)赤道面只是一個虛擬的結(jié)構(gòu)，并不真實存在。(2)減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂之間不同生物種類不同，有的沒有間期，有的只是短暫間期，都沒有DNA復制。(3)減數(shù)分裂過程中，2次前期都有核膜、核仁消失，紡錘體出現(xiàn)；2次末期都有核膜、核仁重建和紡錘體的消失。
3.精子和卵細胞形成過程的比較
(1)何為精原細胞、卵原細胞？它們能進行什么方式的分裂？
提示　精原細胞和卵原細胞是原始的生殖細胞，可通過有絲分裂進行增殖，還可以通過減數(shù)分裂產(chǎn)生成熟的生殖細胞。
(2)請完善表格：精子和卵細胞的形成過程中的區(qū)別和相同點。
比較項目 精子的形成 卵細胞的形成
場所 _______________ ______
細胞質(zhì)分裂　 均等分裂 卵母細胞________分裂；極體______分裂
是否變形 ______ 不變形
結(jié)果 1個精原細胞→__個精細胞→變形成為____個精子(成熟配子) 1個卵原細胞→___個較大的卵細胞(成熟配子)和___個較小的極體(退化消失，不能受精)
相同點 染色體的變化行為相同
睪丸(曲細精管)
卵巢
不均等
均等
變形
4
4
1
3
(3)減數(shù)分裂過程中細胞名稱的變化
延伸應用
性別鑒定方式
細胞水平 ①減數(shù)第一次分裂時細胞質(zhì)均等分裂→雄性；
②減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂時細胞質(zhì)不均等分裂→雌性；
③減數(shù)第二次分裂時細胞質(zhì)均等分裂→無法判斷性別
染色體水平(XY型性別決定生物) ①存在同源染色體，有一對染色體大小形態(tài)不同，則為雄性；
②存在同源染色體，每對染色體大小形態(tài)都相同，則為雌性
4.配子的多樣性的成因
(1)自由組合(變異類型：_________)
據(jù)圖分析可知，對于一個含有兩對
同源染色體的動物，在同源染色體
分離，非同源染色體自由組合時，
會有____種組合結(jié)果，因此會形成____種次級精(卵)母細胞，從而形成____種配子。
基因重組
四
四
四
歸納總結(jié)
請完善下表——減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的類型(以含n對同源染色體為例，不考慮基因突變和同源染色體非姐妹染色單體間的互換)。
項目 可能產(chǎn)生配子的種類 實際能產(chǎn)生配子的種類
1個精原細胞 ___種 ___種
1個雄性個體 ___種 ___種
1個卵原細胞 ___種 ___種
1個雌性個體 ___種 ___種
2n
2
2n
2n
2n
2n
1
2n
(2)四分體中的非姐妹染色單體之間的互換(變異類型：_________)
基因重組
5.受精作用
受精卵
細胞核
細胞核
染色體
染色體
精子(父方)
卵細胞(母方)
染色體組成
遺傳物
質(zhì)
隨機性
多樣性
染色體數(shù)目
恒定
6.減數(shù)分裂過程中相關(guān)物質(zhì)變化
(1)染色體數(shù)目變化曲線
請結(jié)合減數(shù)分裂過程中的染色體變化，
分析回答：
同源染色體分
離，并分別進
入兩個子細胞，染色體數(shù)目減半
著絲粒分
裂，染色
體數(shù)目暫
時加倍到
體細胞水平
著絲粒分裂后形成的子染色體分離，并分別進入兩個子細胞，染色體數(shù)目減半
(2)核DNA數(shù)目變化曲線
結(jié)合減數(shù)分裂過程中的核DNA變化，
分析回答：
DNA復制， 核DNA數(shù)目加倍
核DNA隨同源染色體分離，并分別進入兩個子細胞中，核DNA數(shù)目減半
著絲粒分裂，子染色體上的DNA分開，分別進入兩個子細胞，數(shù)量再減半
(3)染色單體數(shù)目變化曲線
請結(jié)合減數(shù)分裂過程中的染色單體
數(shù)目變化，分析回答：
DNA復制，染色單體形成
同源染色體分離，并分別進入兩個子細胞，染色單體數(shù)目減半
著絲粒分裂，染色單體消失
考向一　減數(shù)分裂和受精作用的過程分析
1.(2023·江蘇鹽城高三模擬)如圖為某細胞進行減數(shù)分裂時發(fā)生的染色體行為。下列有關(guān)敘述錯誤的是
A.發(fā)生的時期是減數(shù)分裂前期Ⅰ
B.雌果蠅體內(nèi)可能發(fā)生這種變化
C.等位基因A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂
D.該細胞分裂完成后可產(chǎn)生4種基因型的子細胞
√
突破 強化關(guān)鍵能力
據(jù)圖可知，該細胞發(fā)生了同源染色體的非
姐妹染色單體之間的互換，該行為發(fā)生在
減數(shù)分裂前期Ⅰ，A正確；
雌雄果蠅都能進行減數(shù)分裂，圖示染色體行為可發(fā)生在雄果蠅體內(nèi)，也可發(fā)生在雌果蠅體內(nèi)，B正確；
如果A與a發(fā)生了互換，則等位基因A與a的分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ和減數(shù)分裂后期Ⅱ，C錯誤；
發(fā)生圖示染色體行為的細胞可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab共4種基因型的子細胞，D正確。
2.如圖表示某種動物不同個體的某些細胞分裂過程，下列相關(guān)說法不正確的是
A.甲、丙兩細胞都發(fā)生了
基因重組
B.乙、丁的染色體數(shù)都是
體細胞的一半
C.圖中的細胞均處于細胞分裂后期
D.可表示卵細胞的形成過程的是甲、乙、丁
√
乙和丁細胞都處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，此時細胞中染色體數(shù)暫時加倍，與體細胞染色體數(shù)相同，B錯誤。
3.如圖表示人的生殖周期中不同的生理過程，下列有關(guān)說法不正確的是
A.圖中細胞全能性最高的是受精卵
B.c過程中精子和卵細胞各提供一半
的DNA
C.b1和b2的分裂方式相同，但結(jié)果有
差異
D.d1和d2的差異由受精卵中性染色體組成決定
√
受精卵中的細胞核遺傳物質(zhì)一半來自精子，一半來自卵細胞，而細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自卵細胞，B錯誤。
考向二　配子的類型和來源分析
4.如圖為二倍體生物某一細胞示意圖，該細胞名稱可能是
A.精細胞
B.卵細胞
C.初級卵母細胞
D.次級卵母細胞
√
次級卵母細胞為減數(shù)第一次分裂形成的子細胞，不含同源染色體，前期時細胞內(nèi)的染色體含有姐妹染色單體，且散亂排列在細胞內(nèi)，D正確。
5.如圖1所示為某動物初級精母細胞中的兩對同源染色體，其減數(shù)分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交換形成了如圖2所示的四個精子，則來自同一個次級精母細胞的是
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
√
減數(shù)第一次分裂的特點：同源染色體分離；減數(shù)第二次分裂的特點：次級精母細胞內(nèi)由同一著絲粒相連的兩條姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體并分別進入兩個精細胞中，所以由同一個次級精母細胞最終分裂形成的精細胞中，染色體組成應相同。綜上所述，根據(jù)圖2中各細胞內(nèi)染色體組成特點推知，①與③、②與④的染色體組成基本相同，B項正確。
配子來源的判斷方法
科學思維
考向三　減數(shù)分裂相關(guān)過程中結(jié)構(gòu)或物質(zhì)數(shù)量變化的分析
6.如圖表示細胞分裂相關(guān)過程中染色體、核DNA數(shù)的變化。下列有關(guān)a～c段(不含a、c點)的敘述，正確的是
A.細胞中始終存在染色單體
B.細胞中始終存在同源染色體
C.細胞中染色體和核DNA數(shù)之比由1∶2變?yōu)?∶1
D.此段中染色體行為是生物變異的根本來源
√
據(jù)圖可知，圖中虛線數(shù)目加倍一次，但連
續(xù)減半兩次，因此表示減數(shù)分裂過程中核
DNA數(shù)的變化，則實線表示染色體數(shù)的變
化。O～a段表示減數(shù)分裂前間期，a～c段
中b為減數(shù)分裂末期Ⅰ的終點，同源染色體彼此分離進入兩個子細胞中，b～c段無同源染色體；c點為姐妹染色單體彼此分離形成子染色體的過程，a～c段(不含a、c點)細胞中始終存在染色單體；細胞中染色體和核DNA數(shù)之比一直為1∶2；基因突變一般發(fā)生在細胞分裂間期，a～c段中一般不會發(fā)生基因突變，可進行基因重組與染色體變異，而生物變異的根本來源為基因突變。
A.圖Ⅰ中甲、丁細胞染色體數(shù)目不同而核DNA數(shù)目相同
B.該動物性腺中存在圖Ⅰ所示的所有細胞分裂方式
C.圖Ⅱ中處于③時期的細胞為次級卵母細胞或極體
D.圖Ⅱ中②對應的時期包含了圖Ⅰ中的丙
7.(多選)如圖所示，圖Ⅰ是某動物細胞(2n＝4)處于不同分裂時期的圖像；圖Ⅱ中①～④表示該動物有性生殖時細胞分裂的不同時期，其中a、b、c分別表示某時期一個細胞中三種物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的相對數(shù)量。下列說法中正確的是
√
√
√
圖Ⅰ中甲中4條染色體，4個
核DNA；丁細胞2條染色體，
4個核DNA，A正確；
該動物性腺中性原細胞既可
以進行減數(shù)分裂也可以進行有絲分裂，故存在圖Ⅰ所示的所有細胞分裂方式，B正確；
由圖Ⅰ中的丙圖細胞細胞質(zhì)均
分可以看出該動物為雄性個體，
故圖Ⅱ中③時期的細胞不可能
為次級卵母細胞或極體，C錯誤；
分析題圖可知，圖Ⅱ中a表示核
DNA，b表示染色體，c表示染
色單體，則圖Ⅱ中②有染色單
體，且染色體數(shù)目與體細胞一樣，包括前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ，圖Ⅰ中的丙處于后期Ⅰ，D正確。
重溫高考 真題演練
1.(2022·浙江6月選考，21)某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①～④表示染色體，a～h表示染色單體。下列敘述正確的是
A.圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為前期Ⅱ
B.①與②的分離發(fā)生在后期Ⅰ，③與④的分離發(fā)
生在后期Ⅱ
C.該細胞的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)均為卵細胞的2倍
D.a和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16
1
2
3
4
√
1
2
3
4
根據(jù)形成四分體可知，該時期處于前期Ⅰ，
為初級卵母細胞，A錯誤；
①與②為同源染色體，③與④為同源染色
體，同源染色體的分離均發(fā)生在后期Ⅰ，B錯誤；
該細胞的染色體數(shù)為4，核DNA分子數(shù)為8，減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞的染色體數(shù)為2，核DNA分子數(shù)為2，C錯誤；
a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e同時進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。
2.(2019·江蘇，11)如圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是
A.1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為
非等位基因
B.同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有
基因1～8
C.1與3都在減數(shù)第一次分裂分離，1與2都在減數(shù)第二次分裂分離
D.1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
1
2
3
4
√
1與2是相同基因，1與3、4可能互為等位基因，
1與6、7、8互為非等位基因，A錯誤；
精原細胞有絲分裂前期與其進行減數(shù)分裂時
形成的初級精母細胞含有的染色體的數(shù)目和
基因種類、數(shù)目均相同，故均含有基因1～8，B正確；
1
2
3
4
若不考慮交換，1與3會在減數(shù)第一次分裂的
后期隨同源染色體的分開而分離，1與2會在
減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分
開而分離，若考慮互換，則1與2可能會在減
數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體分開而分離，1與3可能在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離，C錯誤；
1與5在同一條姐妹染色單體上，5與6是相同的基因，因此1與6的組合不能形成重組配子，D錯誤。
1
2
3
4
3.(2017·全國Ⅱ，1)已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是
1
2
3
4
√
1
2
3
4
A項中兩個細胞大小相等，每條染色體上有兩條染色單體，兩條染色單體上有由DNA復制而來的兩個相同的基因，為減數(shù)第二次分裂前期兩個次級精母細胞，A正確；
B項中兩個細胞大小也相等，也為減數(shù)第二次分裂前期兩個次級精母細胞，與A項細胞不同的原因是非同源染色體上的非等位基因的自由組合的方式不同，產(chǎn)生了基因組成為ggHH、GGhh的兩個次級精母細胞，B正確；
C項中4個細胞大小相同，為4個精細胞，兩兩相同，C正確；
1
2
3
4
D項中雖然4個大小相同的精細胞也是兩兩相同，但是每個精細胞中不能出現(xiàn)同源染色體、等位基因，D錯誤。
4.(2021·湖北，13)植物的有性生殖過程中，一個卵細胞與一個精子成功融合后通常不再與其他精子融合。我國科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，當卵細胞與精子融合后，植物卵細胞特異表達和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。這兩種酶能降解一種吸引花粉管的信號分子，避免受精卵再度與精子融合。下列敘述錯誤的是
A.多精入卵會產(chǎn)生更多的種子
B.防止多精入卵能保持后代染色體數(shù)目穩(wěn)定
C.未受精的情況下，卵細胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通過影響花粉管導致卵細胞和精子不能融合
1
2
3
4
√
1
2
3
4
多精入卵會導致子代有來自卵細胞和多個精細胞的染色體，破壞親子代之間遺傳信息的穩(wěn)定性，A錯誤。
一、易錯辨析
1.有絲分裂和減數(shù)分裂都有細胞周期(　 　)
2.同源染色體攜帶的遺傳信息一定相同(　 　)
3.同源染色體的片段互換發(fā)生在姐妹染色單體之間(　 　)
4.哺乳動物精子形成時，在減數(shù)第一次分裂過程中均存在四分體(　 　)
5.有絲分裂的前期不存在同源染色體(　 　)
6.減數(shù)第一次分裂中，著絲粒分裂導致染色體數(shù)目加倍(　 　)
五分鐘　查落實
×
×
×
×
×
×
二、填空默寫
1.(必修2 P8)同源染色體：是指分別來自父方、母方的一對染色體，它們的________________________一般都相同。減數(shù)分裂時，同源染色體可兩兩配對。
2.(必修2 P8)聯(lián)會：____________________的現(xiàn)象。
3.(必修2 P8)___________________________________，稱為四分體。
4.(必修2 P8)減數(shù)第一次分裂染色體數(shù)目減半的原因是________________
_____________________。
形態(tài)、大小和著絲粒位置
同源染色體兩兩配對
聯(lián)會的同源染色體因含有四條染色單體
同源染色體分離，
并分別進入兩個子細胞
5.(必修2 P12)通過____________________，每種生物維持了前后代體細胞中染色體數(shù)量的恒定，也實現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的重新組合。
6.(必修2 P12)有性生殖：__________________________________________
__________________________________________________________的生殖方式。由合子發(fā)育成的子代具備了雙親的_________，這對于_______
___________具有重要意義。
減數(shù)分裂和受精作用
由親代產(chǎn)生有性生殖細胞或配子，經(jīng)過兩性生殖細胞或配子的結(jié)合成為合子(如受精卵)，再由合子發(fā)育成新個體
遺傳特性
生物的
生存和進化
三、構(gòu)建模型
1.請分別繪制減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂前、中、后六個時期的細胞分裂圖像(以卵原細胞內(nèi)含有六條染色體為例)。
提示　如圖所示
2.請繪制二倍體生物減數(shù)分裂相關(guān)過程中的物質(zhì)變化圖。
(1)染色體數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(2)核DNA數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(3)染色單體數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(4)每條染色體上DNA數(shù)量變化
提示　如圖所示
課時精練
一、單項選擇題
1.下圖為某二倍體植物精子的形成過程，其中①～④表示細胞分裂，X、Y、Z表示相關(guān)細胞。下列有關(guān)敘述正確的是
A.過程③處在前期時細胞
內(nèi)雖有同源染色體但無
聯(lián)會配對現(xiàn)象
B.細胞Z與過程④產(chǎn)生的精子中所含的遺傳信息不可能相同
C.過程①處在中期和過程④處在后期的細胞染色體數(shù)目不同
D.上圖表明此植物形成精子時需減數(shù)分裂和有絲分裂共同參與
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
過程③中因為進行過了減數(shù)分裂，細胞內(nèi)無同源染色體，故A錯誤；
細胞Z與細胞Y是經(jīng)過有絲分裂得到的，正常情況下遺傳信息相同，而精子也是細胞Y經(jīng)過有絲分裂得到的，應和細胞Z相同，故B錯誤；
過程①處在中期的染色體數(shù)目是2n，過程④處在后期的染色體數(shù)目也是2n，兩者是相同的，故C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.下圖為某高等動物的部分細胞分裂示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是
A.甲產(chǎn)生的子細胞一定是精細胞
B.乙產(chǎn)生的子細胞一定是次級精
母細胞
C.丙為次級卵母細胞或極體
D.丙中的M、m為一對同源染色體
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
甲細胞均等分裂，產(chǎn)生的子細
胞可能是精細胞或極體，A錯誤；
乙細胞均等分裂，該細胞為初級
精母細胞，產(chǎn)生的子細胞一定是
次級精母細胞，B正確；
丙細胞不均等分裂，為次級卵母細胞，C錯誤；
丙中的M、m由一對姐妹染色單體分開形成，不是一對同源染色體，D錯誤。
3.如圖是某動物精子形成過程中的模式圖，下列說法正確的是
A.若分裂時3和4不分離，則產(chǎn)生的精細胞中有一半
染色體數(shù)目正常
B.在正常情況下，該細胞能產(chǎn)生4種類型的精細胞
C.該細胞分裂過程中，著絲粒分裂導致同源染色體
分離
D.圖中基因N和n的分離只發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由于3和4是一對同源染色體，所以如果分裂時
3和4不分離，產(chǎn)生的兩個次級精母細胞都異常，
則產(chǎn)生的精細胞中染色體數(shù)目也均異常，A錯誤；
著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅱ，著絲粒分裂
導致姐妹染色單體分離，C錯誤；
由于染色體1和2發(fā)生部分片段交換，所以基因N和n的分離分別發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ和減數(shù)分裂后期Ⅱ，D錯誤。
4.(2023·江蘇阜寧縣高三模擬)下圖為顯微鏡下觀察到的某二倍體生物精子形成的不同時期圖像。下列判斷正確的是
A.圖①細胞的同源染色體發(fā)
生聯(lián)會
B.圖②細胞的染色體數(shù)目與
核DNA數(shù)目相同
C.圖③細胞正在進行染色體復制
D.圖④細胞的同源染色體正在分離
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由圖可知，①表示減數(shù)
分裂前期Ⅰ，該時期同
源染色體發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象，
A正確；
②表示減數(shù)分裂后期Ⅰ，該時期每條染色體上有2個DNA分子，B錯誤；
③表示減數(shù)分裂末期Ⅱ，而染色體復制發(fā)生在間期，C錯誤；
由圖可知，④表示減數(shù)分裂后期Ⅱ，而同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5.(2023·江蘇南京高三調(diào)研)研究表明卵母細胞發(fā)育早期有8種關(guān)鍵基因表達。科學家誘導胚胎干細胞表達這些基因，將胚胎干細胞轉(zhuǎn)化為卵母細胞樣細胞(DIOL)。DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，但不能進行減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生的子細胞受精后發(fā)育成早期胚胎。下列敘述不正確的是
A.DIOL減數(shù)分裂過程中僅產(chǎn)生1個極體
B.DIOL分裂后產(chǎn)生的子細胞中無同源染色體
C.基因的選擇性表達改變了細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能
D.DIOL受精后可發(fā)育為正常二倍體胚胎
√
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DIOL可進行減數(shù)第一次分裂(產(chǎn)生1個次級卵母細胞和1個極體)，但不能進行減數(shù)第二次分裂，可知DIOL減數(shù)分裂過程中僅產(chǎn)生1個極體，A正確；
減數(shù)分裂后期Ⅰ同源染色體分離，DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，故DIOL分裂后產(chǎn)生的子細胞中無同源染色體，B正確；
細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，因此基因的選擇性表達改變了細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，C正確；
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由題意可知，DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，但不能進行減數(shù)第二次分裂，故產(chǎn)生的子細胞受精后不可發(fā)育為正常二倍體胚胎，應該是三倍體胚胎，D錯誤。
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6.下列關(guān)于高等動物的卵細胞、精子以及受精作用的敘述，錯誤的是
A.每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4以上的細胞質(zhì)
B.進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)
C.受精卵中的染色體一半來自卵細胞，一半來自精子
D.卵細胞、精子彼此結(jié)合的機會相等，因為它們的基因組成相同
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卵母細胞的形成過程中細胞質(zhì)不均等分配，所以每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4以上的細胞質(zhì)，A正確；
精子的細胞核位于頭部，其他的是精子的細胞質(zhì)，受精作用過程中，精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面，因此進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)，B正確；
受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細胞，而細胞質(zhì)DNA幾乎都來自卵細胞，C正確；
卵細胞、精子彼此結(jié)合的機會相等，但是它們的基因組成不一定相同，D錯誤。
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7.如圖所示，圖1是某雄性動物體內(nèi)一個正在分裂的原始生殖細胞，圖中字母表示其染色體上的部分基因(e和f基因所在的染色體分別為X、Y染色體)。圖2表示該生物體內(nèi)某細胞在分裂過程中，細胞內(nèi)每條染色體上DNA含量變化(甲曲線)和細胞中染色體數(shù)目的變化(乙曲線)。據(jù)圖分析下列有關(guān)敘述，不正確的是
A.圖1表示的細胞正處于圖2的de段
B.形成圖2中ef段變化的原因是細胞
中染色體的著絲粒發(fā)生了分裂
C.兩條姐妹染色單體相同位點上出
現(xiàn)不同基因的變化可發(fā)生在bd段
D.圖1表示的細胞正在進行有絲分裂，其產(chǎn)生的子細胞是精原細胞
√
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圖1細胞中同源染色體沒有分
開，應處于有絲分裂中期，
而圖2的de段表示減數(shù)分裂前
期Ⅱ和中期Ⅱ，A錯誤；
圖2中ef段發(fā)生變化的原因是細胞中染色體上的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開形成染色體，B正確；
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兩條姐妹染色單體相同位點
上出現(xiàn)不同基因的變化可能
是基因突變(發(fā)生在bd段)或
同源染色體上的非姐妹染色
單體之間的互換(發(fā)生在cd段)，C正確；
圖1細胞中同源染色體沒有分開，應處于有絲分裂中期，其產(chǎn)生的子細胞是精原細胞，D正確。
二、多項選擇題
8.(2023·江蘇高郵高三模擬)下圖表示雌果蠅進行某種細胞分裂時，處于四個不同階段的細胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)及其載體的數(shù)量。下列有關(guān)敘述錯誤的是
A.②③分別代表染色體和核DNA
B.Ⅱ階段可能發(fā)生基因重組或染色體變異
C.處于Ⅲ階段的細胞是次級卵母細胞
D.處于Ⅳ階段的細胞中含有一個染色體組
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圖中②的數(shù)量可能為0，因此為染色
單體，A錯誤；
Ⅱ代表有絲分裂前期、中期或減數(shù)
第一次分裂過程，在減數(shù)分裂后期Ⅰ
可發(fā)生基因的自由組合，而染色體變異可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，B正確；
Ⅲ代表減數(shù)分裂前期Ⅱ和中期Ⅱ，因此可以代表次級卵母細胞或極體，C錯誤；
處于Ⅳ階段的細胞為卵細胞或極體，都含有一個染色體組，D正確。
9.我國科學家通過敲除水稻基因組中3個控制減數(shù)分裂的基因和1個孤雌生殖相關(guān)基因獲得了Fix植株，實現(xiàn)了“孤雌生殖”。如圖為Fix植株的生殖過程，據(jù)圖判斷，下列說法正確的是
A.基因缺失不影響雌雄配子的隨機結(jié)合
B.Fix植株自交后代發(fā)生性狀分離
C.基因缺失導致雄配子染色體降解從而
實現(xiàn)孤雌生殖
D.基因缺失不影響減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離
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從圖中看出，雌雄配子可以結(jié)合，
所以基因缺失不影響雌雄配子的隨
機結(jié)合，A正確；
經(jīng)過該方法獲得的Fix植株與親代
相同，所以不發(fā)生性狀分離，B錯誤；
從圖中看出，雄配子中由于“敲除水稻基因組中3個控制減數(shù)分裂的基因和1個孤雌生殖相關(guān)基因”而發(fā)生了染色體降解，C正確；
基因缺失導致母本在發(fā)生減數(shù)分裂時，同源染色體沒有分離，所以基因缺失影響了減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離，D錯誤。
10.(2023·江蘇揚州高三檢測)如圖是通過熒光標記技術(shù)顯示基因在染色體上位置的照片。圖中字母表示存在于染色體上的部分基因，其中A和a顯示黃色熒光，B和b顯示紅色熒光。下列關(guān)于該圖的敘述，正確的是
A.A和a彼此分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ
B.圖中染色體上的基因A與基因B遺傳時
遵循自由組合定律
C.據(jù)熒光點分布判斷，甲、乙為一對含姐
妹染色單體的同源染色體
D.甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點脫氧核苷酸序列相同
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A和a位于同源染色體上，A和a在減數(shù)分裂后期Ⅰ隨
著同源染色體的分離而分離，A正確；
自由組合定律是指位于非同源染色體上的非等位基
因在減數(shù)分裂后期Ⅰ隨著非同源染色體的自由組合
而組合，圖中染色體上的基因A與基因B位于一對同
源染色體上，在遺傳時不能遵循自由組合定律，B錯誤；
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等位基因位于同源染色體上，復制后的姐妹染色單
體上基因一般是相同的，所以據(jù)熒光點分布判斷，
甲、乙為一對含姐妹染色單體的同源染色體，C正確；
甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點為一對
等位基因的四個熒光點，等位基因的脫氧核苷酸序
列一般不同，D錯誤。
11.某種水綿(n＝12)可進行接合生殖，兩條水綿相對的兩個細胞連通，原生質(zhì)體融合形成合子，合子的細胞核減數(shù)分裂產(chǎn)生4個核，其中3個核退化，僅1個發(fā)育，最后形成一條新的水綿。下列相關(guān)敘述不正確的是
A.接合生殖過程中可發(fā)生基因突變和基因重組
B.減數(shù)分裂后期Ⅰ合子中染色體為48條
C.接合生殖屬于無性生殖，有利于保持性狀的穩(wěn)定
D.合子形成四個核的過程需要進行DNA復制
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接合生殖過程中有減數(shù)分裂產(chǎn)生四個核的過程，會發(fā)生DNA的復制，可能有基因突變，減數(shù)分裂過程會發(fā)生基因重組，A、D正確；
水綿的染色體為12條，兩個水綿細胞融合后含有染色體24條，減數(shù)分裂后期Ⅰ含有姐妹染色單體，染色體數(shù)目不變?yōu)?4條，B錯誤；
水綿的接合生殖屬于有性生殖，該過程有減數(shù)分裂過程，C錯誤。
三、非選擇題
12.減數(shù)分裂在生物的有性生殖中是一個重要的生物學過程，科學家在揭開該過程奧秘的探究中做了大量開創(chuàng)性的工作。請根據(jù)下列資料回答有關(guān)問題：
(1)比利時的細胞學家Edouard van Beneden做了一項重要的觀察。他發(fā)現(xiàn)馬蛔蟲的受精卵中，染色體的數(shù)目為4，卵子與精子中的染色體數(shù)都為2，出現(xiàn)該結(jié)果的原因是_____________________________________________
______________。
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減數(shù)分裂過程中細胞中的染色體復制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次
(2)為了確定減數(shù)分裂各階段的順序，1900年，Von Winiwarter取出生一天、一天半、兩天……一直到28天的雌性小兔，解剖出卵巢，觀察比較卵母細胞中染色體的動態(tài)變化。如果剛出生的小兔卵巢中的細胞分裂相為A，出生兩天的分裂相為A、B，而出生四天的分裂相是A、B、C……，則這幾種分裂相出現(xiàn)的先后順序是___________。有人用雄性小兔重復上述實驗，卻不能觀察到不同時期的細胞分裂相，原因是___________________
________________。
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A、B、C
雄性小兔到初情期才
能進行減數(shù)分裂
(3)減數(shù)分裂過程中，染色體是兩兩配對的。科學家Montgomery發(fā)現(xiàn)有一個物種(2n＝14)，染色體間的大小差異很大。他推知，染色體的配對不可能發(fā)生在父本間或母本間。他的推理依據(jù)是：①染色體對間的大小不合適；②___________________________________________________。
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配對完成后，有一條染色體不能成對(染色體數(shù)目為奇數(shù))
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配對應該發(fā)生在父本與母本染色體之間，而不是父(母)本染色體自身配對，理由是如果父本(或母本)染色體(各7條)自身配對，那么必然存在不能配對的染色體；只有配對發(fā)生在父本與母本染色體之間，才能全部染色體都兩兩配對。配對的兩條染色體就是現(xiàn)在所說的同源染色體。
(4)通常情況下，同源染色體是一對大小相等、形狀一致的染色體，在顯微鏡下難以區(qū)分。已知笨蝗有一對同源染色體(常染色體)大小不等，雄蝗蟲的性染色體只有一條。減數(shù)分裂時，這條性染色體只能待在一極。Carother統(tǒng)計了300多個后期的細胞，發(fā)現(xiàn)這條性染色體與那對大小相異的同源染色體的組合的比例接近_______，這說明同源染色體是隨機移向細胞兩極的。
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Carother發(fā)現(xiàn)笨蝗細胞中有一對常染色體大小不等，而雄蝗蟲的性染色體僅一條，減數(shù)分裂時這條性染色體只能待在一極。Carother統(tǒng)計了300多個后期的細胞，發(fā)現(xiàn)性染色體與那對大小相異的同源染色體的組合，比例接近1∶1，這說明減數(shù)分裂過程中同源染色體分離后隨機移向某一極，非同源染色體之間自由組合。
13.研究證實，在受精卵形成后的第一次分裂過程中，來自父母雙方的染色體并非攜手共進，而是如圖所示。請據(jù)圖分析回答：
(1)據(jù)圖可知，受精作用發(fā)生在________________過程中。
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減數(shù)第二次分裂
(2)下列對圖中受精卵第一次正常分
裂時發(fā)生的變化正確的描述及排序
是________。
①不同來源的染色體排列在赤道面上　
②不同來源的染色體排列在赤道面兩側(cè)　
③在兩個紡錘體的牽引下，染色體分離　
④在兩個紡錘體的牽引下，同源染色體分離　⑤細胞分裂，不同來源的染色體分配在兩個子細胞中　⑥細胞分裂，不同來源的染色體均分在兩個子細胞中
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①③⑥
(3)圖中的兩種異常分裂現(xiàn)象表現(xiàn)為_____(填字母，多選)。
A.兩個紡錘體牽引不同步
B.兩個紡錘體方向不一致
C.形成了兩個紡錘體
D.著絲粒不分裂
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AB
(4)請從細胞水平和分子水平比較上圖中異常子細胞與正常子細胞的異同點？不同點是______________________________________________；相同點是________________________________________。
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異常子細胞有兩個細胞核，正常子細胞一個細胞核
正常子細胞與異常子細胞中的遺傳物質(zhì)相同第3課時　減數(shù)分裂和受精作用的過程分析
課標要求　1.闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細胞或卵細胞。2.說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代。3.通過細胞分裂圖像辨析染色體、DNA數(shù)量變化，培養(yǎng)邏輯思維分析問題能力。
1．減數(shù)分裂相關(guān)概念
(1)減數(shù)分裂的概念
(2)同源染色體和非同源染色體
①同源染色體
a．請據(jù)圖(精子、卵細胞、受精卵、初級性母細胞)描述同源染色體的概念。
提示　配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方、一條來自母方，叫作同源染色體。
b．受精卵中1號染色體某位置有A基因，則3號染色體相同位置是A或其等位基因。
c．有絲分裂過程中存在同源染色體嗎？有絲分裂后期圖中1號和5號是同源染色體嗎？
提示　存在；不是。
易錯提醒　同源染色體的形狀、大小未必都相同；形狀、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體；有絲分裂過程中始終存在同源染色體。
②非同源染色體
指形狀、大小一般不相同，且在減數(shù)分裂過程中不發(fā)生聯(lián)會的染色體。如圖受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。
前掛后連　細胞中的每套非同源染色體為一個染色體組。
(3)聯(lián)會：減數(shù)分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
(4)四分體：聯(lián)會的同源染色體因含有四條染色單體，稱為四分體。
提醒　①聯(lián)會形成四分體是減數(shù)第一次分裂特有的現(xiàn)象，有絲分裂過程中不進行聯(lián)會，不存在四分體。
②1個四分體＝1對同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個DNA分子＝8條脫氧核苷酸鏈。
(5)交換：聯(lián)會時，同源染色體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生對等片段的交換。如圖就發(fā)生了染色體交換，據(jù)圖分析交換的意義是增加了配子的種類。
2．精子的形成過程
提醒　必修2 P8旁欄問題和正文：(1)赤道面只是一個虛擬的結(jié)構(gòu)，并不真實存在。(2)減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂之間不同生物種類不同，有的沒有間期，有的只是短暫間期，都沒有DNA復制。(3)減數(shù)分裂過程中，2次前期都有核膜、核仁消失，紡錘體出現(xiàn)；2次末期都有核膜、核仁重建和紡錘體的消失。
3．精子和卵細胞形成過程的比較
(1)何為精原細胞、卵原細胞？它們能進行什么方式的分裂？
提示　精原細胞和卵原細胞是原始的生殖細胞，可通過有絲分裂進行增殖，還可以通過減數(shù)分裂產(chǎn)生成熟的生殖細胞。
(2)請完善表格：精子和卵細胞的形成過程中的區(qū)別和相同點。
比較項目 精子的形成 卵細胞的形成
場所 睪丸(曲細精管) 卵巢
細胞質(zhì)分裂　 均等分裂 卵母細胞不均等分裂；極體均等分裂
是否變形 變形 不變形
結(jié)果 1個精原細胞→4個精細胞→變形成為4個精子(成熟配子) 1個卵原細胞→1個較大的卵細胞(成熟配子)和3個較小的極體(退化消失，不能受精)
相同點 染色體的變化行為相同
(3)減數(shù)分裂過程中細胞名稱的變化
延伸應用　性別鑒定方式
細胞水平 ①減數(shù)第一次分裂時細胞質(zhì)均等分裂→雄性； ②減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂時細胞質(zhì)不均等分裂→雌性； ③減數(shù)第二次分裂時細胞質(zhì)均等分裂→無法判斷性別
染色體水平(XY型性別決定生物) ①存在同源染色體，有一對染色體大小形態(tài)不同，則為雄性； ②存在同源染色體，每對染色體大小形態(tài)都相同，則為雌性
4.配子的多樣性的成因
(1)自由組合(變異類型：基因重組)
據(jù)圖分析可知，對于一個含有兩對同源染色體的動物，在同源染色體分離，非同源染色體自由組合時，會有四種組合結(jié)果，因此會形成四種次級精(卵)母細胞，從而形成四種配子。
歸納總結(jié)　請完善下表——減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的類型(以含n對同源染色體為例，不考慮基因突變和同源染色體非姐妹染色單體間的互換)。
項目 可能產(chǎn)生配子的種類 實際能產(chǎn)生配子的種類
1個精原細胞 2n種 2種
1個雄性個體 2n種 2n種
1個卵原細胞 2n種 1種
1個雌性個體 2n種 2n種
(2)四分體中的非姐妹染色單體之間的互換(變異類型：基因重組)
5．受精作用
6．減數(shù)分裂過程中相關(guān)物質(zhì)變化
(1)染色體數(shù)目變化曲線
請結(jié)合減數(shù)分裂過程中的染色體變化，分析回答：
(2)核DNA數(shù)目變化曲線
結(jié)合減數(shù)分裂過程中的核DNA變化，分析回答：
(3)染色單體數(shù)目變化曲線
請結(jié)合減數(shù)分裂過程中的染色單體數(shù)目變化，分析回答：
考向一　減數(shù)分裂和受精作用的過程分析
1．(2023·江蘇鹽城高三模擬)如圖為某細胞進行減數(shù)分裂時發(fā)生的染色體行為。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．發(fā)生的時期是減數(shù)分裂前期Ⅰ
B．雌果蠅體內(nèi)可能發(fā)生這種變化
C．等位基因A與a的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂
D．該細胞分裂完成后可產(chǎn)生4種基因型的子細胞
答案　C
解析　據(jù)圖可知，該細胞發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換，該行為發(fā)生在減數(shù)分裂前期Ⅰ，A正確；雌雄果蠅都能進行減數(shù)分裂，圖示染色體行為可發(fā)生在雄果蠅體內(nèi)，也可發(fā)生在雌果蠅體內(nèi)，B正確；如果A與a發(fā)生了互換，則等位基因A與a的分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ和減數(shù)分裂后期Ⅱ，C錯誤；發(fā)生圖示染色體行為的細胞可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab共4種基因型的子細胞，D正確。
2．如圖表示某種動物不同個體的某些細胞分裂過程，下列相關(guān)說法不正確的是(　　)
A．甲、丙兩細胞都發(fā)生了基因重組
B．乙、丁的染色體數(shù)都是體細胞的一半
C．圖中的細胞均處于細胞分裂后期
D．可表示卵細胞的形成過程的是甲、乙、丁
答案　B
解析　乙和丁細胞都處于減數(shù)分裂后期Ⅱ，此時細胞中染色體數(shù)暫時加倍，與體細胞染色體數(shù)相同，B錯誤。
3．如圖表示人的生殖周期中不同的生理過程，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．圖中細胞全能性最高的是受精卵
B．c過程中精子和卵細胞各提供一半的DNA
C．b1和b2的分裂方式相同，但結(jié)果有差異
D．d1和d2的差異由受精卵中性染色體組成決定
答案　B
解析　受精卵中的細胞核遺傳物質(zhì)一半來自精子，一半來自卵細胞，而細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自卵細胞，B錯誤。
考向二　配子的類型和來源分析
4. 如圖為二倍體生物某一細胞示意圖，該細胞名稱可能是(　　)
A．精細胞
B．卵細胞
C．初級卵母細胞
D．次級卵母細胞
答案　D
解析　次級卵母細胞為減數(shù)第一次分裂形成的子細胞，不含同源染色體，前期時細胞內(nèi)的染色體含有姐妹染色單體，且散亂排列在細胞內(nèi)，D正確。
5．如圖1所示為某動物初級精母細胞中的兩對同源染色體，其減數(shù)分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交換形成了如圖2所示的四個精子，則來自同一個次級精母細胞的是(　　)
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
答案　B
解析　減數(shù)第一次分裂的特點：同源染色體分離；減數(shù)第二次分裂的特點：次級精母細胞內(nèi)由同一著絲粒相連的兩條姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體并分別進入兩個精細胞中，所以由同一個次級精母細胞最終分裂形成的精細胞中，染色體組成應相同。綜上所述，根據(jù)圖2中各細胞內(nèi)染色體組成特點推知，①與③、②與④的染色體組成基本相同，B項正確。
科學思維　配子來源的判斷方法
考向三　減數(shù)分裂相關(guān)過程中結(jié)構(gòu)或物質(zhì)數(shù)量變化的分析
6．如圖表示細胞分裂相關(guān)過程中染色體、核DNA數(shù)的變化。下列有關(guān)a～c段(不含a、c點)的敘述，正確的是(　　)
A．細胞中始終存在染色單體
B．細胞中始終存在同源染色體
C．細胞中染色體和核DNA數(shù)之比由1∶2變?yōu)?∶1
D．此段中染色體行為是生物變異的根本來源
答案　A
解析　據(jù)圖可知，圖中虛線數(shù)目加倍一次，但連續(xù)減半兩次，因此表示減數(shù)分裂過程中核DNA數(shù)的變化，則實線表示染色體數(shù)的變化。O～a段表示減數(shù)分裂前間期，a～c段中b為減數(shù)分裂末期Ⅰ的終點，同源染色體彼此分離進入兩個子細胞中，b～c段無同源染色體；c點為姐妹染色單體彼此分離形成子染色體的過程，a～c段(不含a、c點)細胞中始終存在染色單體；細胞中染色體和核DNA數(shù)之比一直為1∶2；基因突變一般發(fā)生在細胞分裂間期，a～c段中一般不會發(fā)生基因突變，可進行基因重組與染色體變異，而生物變異的根本來源為基因突變。
7．(多選)如圖所示，圖Ⅰ是某動物細胞(2n＝4)處于不同分裂時期的圖像；圖Ⅱ中①～④表示該動物有性生殖時細胞分裂的不同時期，其中a、b、c分別表示某時期一個細胞中三種物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的相對數(shù)量。下列說法中正確的是(　　)
A．圖Ⅰ中甲、丁細胞染色體數(shù)目不同而核DNA數(shù)目相同
B．該動物性腺中存在圖Ⅰ所示的所有細胞分裂方式
C．圖Ⅱ中處于③時期的細胞為次級卵母細胞或極體
D．圖Ⅱ中②對應的時期包含了圖Ⅰ中的丙
答案　ABD
解析　圖Ⅰ中甲中4條染色體，4個核DNA；丁細胞2條染色體，4個核DNA，A正確；該動物性腺中性原細胞既可以進行減數(shù)分裂也可以進行有絲分裂，故存在圖Ⅰ所示的所有細胞分裂方式，B正確；由圖Ⅰ中的丙圖細胞細胞質(zhì)均分可以看出該動物為雄性個體，故圖Ⅱ中③時期的細胞不可能為次級卵母細胞或極體，C錯誤；分析題圖可知，圖Ⅱ中a表示核DNA，b表示染色體，c表示染色單體，則圖Ⅱ中②有染色單體，且染色體數(shù)目與體細胞一樣，包括前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ，圖Ⅰ中的丙處于后期Ⅰ，D正確。
1. (2022·浙江6月選考，21)某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①～④表示染色體，a～h表示染色單體。下列敘述正確的是(　　)
A．圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為前期Ⅱ
B．①與②的分離發(fā)生在后期Ⅰ，③與④的分離發(fā)生在后期Ⅱ
C．該細胞的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)均為卵細胞的2倍
D．a(chǎn)和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16
答案　D
解析　根據(jù)形成四分體可知，該時期處于前期Ⅰ，為初級卵母細胞，A錯誤；①與②為同源染色體，③與④為同源染色體，同源染色體的分離均發(fā)生在后期Ⅰ，B錯誤；該細胞的染色體數(shù)為4，核DNA分子數(shù)為8，減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞的染色體數(shù)為2，核DNA分子數(shù)為2，C錯誤；a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e同時進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。
2．(2019·江蘇，11)如圖為初級精母細胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是(　　)
A．1與2、3、4互為等位基因，與6、7、8互為非等位基因
B．同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有基因1～8
C．1與3都在減數(shù)第一次分裂分離，1與2都在減數(shù)第二次分裂分離
D．1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
答案　B
解析　1與2是相同基因，1與3、4可能互為等位基因，1與6、7、8互為非等位基因，A錯誤；精原細胞有絲分裂前期與其進行減數(shù)分裂時形成的初級精母細胞含有的染色體的數(shù)目和基因種類、數(shù)目均相同，故均含有基因1～8，B正確；若不考慮交換，1與3會在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體的分開而分離，1與2會在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離，若考慮互換，則1與2可能會在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體分開而分離，1與3可能在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離，C錯誤；1與5在同一條姐妹染色單體上，5與6是相同的基因，因此1與6的組合不能形成重組配子，D錯誤。
3．(2017·全國Ⅱ，1)已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是(　　)
答案　D
解析　A項中兩個細胞大小相等，每條染色體上有兩條染色單體，兩條染色單體上有由DNA復制而來的兩個相同的基因，為減數(shù)第二次分裂前期兩個次級精母細胞，A正確；B項中兩個細胞大小也相等，也為減數(shù)第二次分裂前期兩個次級精母細胞，與A項細胞不同的原因是非同源染色體上的非等位基因的自由組合的方式不同，產(chǎn)生了基因組成為ggHH、GGhh的兩個次級精母細胞，B正確；C項中4個細胞大小相同，為4個精細胞，兩兩相同，C正確；D項中雖然4個大小相同的精細胞也是兩兩相同，但是每個精細胞中不能出現(xiàn)同源染色體、等位基因，D錯誤。
4．(2021·湖北，13)植物的有性生殖過程中，一個卵細胞與一個精子成功融合后通常不再與其他精子融合。我國科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，當卵細胞與精子融合后，植物卵細胞特異表達和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。這兩種酶能降解一種吸引花粉管的信號分子，避免受精卵再度與精子融合。下列敘述錯誤的是(　　)
A．多精入卵會產(chǎn)生更多的種子
B．防止多精入卵能保持后代染色體數(shù)目穩(wěn)定
C．未受精的情況下，卵細胞不分泌ECS1和ECS2
D．ECS1和ECS2通過影響花粉管導致卵細胞和精子不能融合
答案　A
解析　多精入卵會導致子代有來自卵細胞和多個精細胞的染色體，破壞親子代之間遺傳信息的穩(wěn)定性，A錯誤。
一、易錯辨析
1．有絲分裂和減數(shù)分裂都有細胞周期(　×　)
2．同源染色體攜帶的遺傳信息一定相同(　×　)
3．同源染色體的片段互換發(fā)生在姐妹染色單體之間(　×　)
4．哺乳動物精子形成時，在減數(shù)第一次分裂過程中均存在四分體(　×　)
5．有絲分裂的前期不存在同源染色體(　×　)
6．減數(shù)第一次分裂中，著絲粒分裂導致染色體數(shù)目加倍(　×　)
二、填空默寫
1．(必修2 P8)同源染色體：是指分別來自父方、母方的一對染色體，它們的形態(tài)、大小和著絲粒位置一般都相同。減數(shù)分裂時，同源染色體可兩兩配對。
2．(必修2 P8)聯(lián)會：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
3．(必修2 P8)聯(lián)會的同源染色體因含有四條染色單體，稱為四分體。
4．(必修2 P8)減數(shù)第一次分裂染色體數(shù)目減半的原因是同源染色體分離，并分別進入兩個子細胞。
5．(必修2 P12)通過減數(shù)分裂和受精作用，每種生物維持了前后代體細胞中染色體數(shù)量的恒定，也實現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的重新組合。
6．(必修2 P12)有性生殖：由親代產(chǎn)生有性生殖細胞或配子，經(jīng)過兩性生殖細胞或配子的結(jié)合成為合子(如受精卵)，再由合子發(fā)育成新個體的生殖方式。由合子發(fā)育成的子代具備了雙親的遺傳特性，這對于生物的生存和進化具有重要意義。
三、構(gòu)建模型
1．請分別繪制減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂前、中、后六個時期的細胞分裂圖像(以卵原細胞內(nèi)含有六條染色體為例)。
提示　如圖所示
2．請繪制二倍體生物減數(shù)分裂相關(guān)過程中的物質(zhì)變化圖。
(1)染色體數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(2)核DNA數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(3)染色單體數(shù)目變化圖
提示　如圖所示
(4)每條染色體上DNA數(shù)量變化
提示　如圖所示
課時精練
一、單項選擇題
1．下圖為某二倍體植物精子的形成過程，其中①～④表示細胞分裂，X、Y、Z表示相關(guān)細胞。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．過程③處在前期時細胞內(nèi)雖有同源染色體但無聯(lián)會配對現(xiàn)象
B．細胞Z與過程④產(chǎn)生的精子中所含的遺傳信息不可能相同
C．過程①處在中期和過程④處在后期的細胞染色體數(shù)目不同
D．上圖表明此植物形成精子時需減數(shù)分裂和有絲分裂共同參與
答案　D
解析　過程③中因為進行過了減數(shù)分裂，細胞內(nèi)無同源染色體，故A錯誤；細胞Z與細胞Y是經(jīng)過有絲分裂得到的，正常情況下遺傳信息相同，而精子也是細胞Y經(jīng)過有絲分裂得到的，應和細胞Z相同，故B錯誤；過程①處在中期的染色體數(shù)目是2n，過程④處在后期的染色體數(shù)目也是2n，兩者是相同的，故C錯誤。
2．下圖為某高等動物的部分細胞分裂示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．甲產(chǎn)生的子細胞一定是精細胞
B．乙產(chǎn)生的子細胞一定是次級精母細胞
C．丙為次級卵母細胞或極體
D．丙中的M、m為一對同源染色體
答案　B
解析　甲細胞均等分裂，產(chǎn)生的子細胞可能是精細胞或極體，A錯誤；乙細胞均等分裂，該細胞為初級精母細胞，產(chǎn)生的子細胞一定是次級精母細胞，B正確；丙細胞不均等分裂，為次級卵母細胞，C錯誤；丙中的M、m由一對姐妹染色單體分開形成，不是一對同源染色體，D錯誤。
3．如圖是某動物精子形成過程中的模式圖，下列說法正確的是(　　)
A．若分裂時3和4不分離，則產(chǎn)生的精細胞中有一半染色體數(shù)目正常
B．在正常情況下，該細胞能產(chǎn)生4種類型的精細胞
C．該細胞分裂過程中，著絲粒分裂導致同源染色體分離
D．圖中基因N和n的分離只發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ
答案　B
解析　由于3和4是一對同源染色體，所以如果分裂時3和4不分離，產(chǎn)生的兩個次級精母細胞都異常，則產(chǎn)生的精細胞中染色體數(shù)目也均異常，A錯誤；著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅱ，著絲粒分裂導致姐妹染色單體分離，C錯誤；由于染色體1和2發(fā)生部分片段交換，所以基因N和n的分離分別發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ和減數(shù)分裂后期Ⅱ，D錯誤。
4．(2023·江蘇阜寧縣高三模擬)下圖為顯微鏡下觀察到的某二倍體生物精子形成的不同時期圖像。下列判斷正確的是(　　)
A．圖①細胞的同源染色體發(fā)生聯(lián)會
B．圖②細胞的染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相同
C．圖③細胞正在進行染色體復制
D．圖④細胞的同源染色體正在分離
答案　A
解析　由圖可知，①表示減數(shù)分裂前期Ⅰ，該時期同源染色體發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象，A正確；②表示減數(shù)分裂后期Ⅰ，該時期每條染色體上有2個DNA分子，B錯誤；③表示減數(shù)分裂末期Ⅱ，而染色體復制發(fā)生在間期，C錯誤；由圖可知，④表示減數(shù)分裂后期Ⅱ，而同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ，D錯誤。
5．(2023·江蘇南京高三調(diào)研)研究表明卵母細胞發(fā)育早期有8種關(guān)鍵基因表達。科學家誘導胚胎干細胞表達這些基因，將胚胎干細胞轉(zhuǎn)化為卵母細胞樣細胞(DIOL)。DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，但不能進行減數(shù)第二次分裂，產(chǎn)生的子細胞受精后發(fā)育成早期胚胎。下列敘述不正確的是(　　)
A．DIOL減數(shù)分裂過程中僅產(chǎn)生1個極體
B．DIOL分裂后產(chǎn)生的子細胞中無同源染色體
C．基因的選擇性表達改變了細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能
D．DIOL受精后可發(fā)育為正常二倍體胚胎
答案　D
解析　DIOL可進行減數(shù)第一次分裂(產(chǎn)生1個次級卵母細胞和1個極體)，但不能進行減數(shù)第二次分裂，可知DIOL減數(shù)分裂過程中僅產(chǎn)生1個極體，A正確；減數(shù)分裂后期Ⅰ同源染色體分離，DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，故DIOL分裂后產(chǎn)生的子細胞中無同源染色體，B正確；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，因此基因的選擇性表達改變了細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，C正確；由題意可知，DIOL可進行減數(shù)第一次分裂，但不能進行減數(shù)第二次分裂，故產(chǎn)生的子細胞受精后不可發(fā)育為正常二倍體胚胎，應該是三倍體胚胎，D錯誤。
6．下列關(guān)于高等動物的卵細胞、精子以及受精作用的敘述，錯誤的是(　　)
A．每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4以上的細胞質(zhì)
B．進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)
C．受精卵中的染色體一半來自卵細胞，一半來自精子
D．卵細胞、精子彼此結(jié)合的機會相等，因為它們的基因組成相同
答案　D
解析　卵母細胞的形成過程中細胞質(zhì)不均等分配，所以每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4以上的細胞質(zhì)，A正確；精子的細胞核位于頭部，其他的是精子的細胞質(zhì)，受精作用過程中，精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面，因此進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì)，B正確；受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細胞，而細胞質(zhì)DNA幾乎都來自卵細胞，C正確；卵細胞、精子彼此結(jié)合的機會相等，但是它們的基因組成不一定相同，D錯誤。
7．如圖所示，圖1是某雄性動物體內(nèi)一個正在分裂的原始生殖細胞，圖中字母表示其染色體上的部分基因(e和f基因所在的染色體分別為X、Y染色體)。圖2表示該生物體內(nèi)某細胞在分裂過程中，細胞內(nèi)每條染色體上DNA含量變化(甲曲線)和細胞中染色體數(shù)目的變化(乙曲線)。據(jù)圖分析下列有關(guān)敘述，不正確的是(　　)
A．圖1表示的細胞正處于圖2的de段
B．形成圖2中ef段變化的原因是細胞中染色體的著絲粒發(fā)生了分裂
C．兩條姐妹染色單體相同位點上出現(xiàn)不同基因的變化可發(fā)生在bd段
D．圖1表示的細胞正在進行有絲分裂，其產(chǎn)生的子細胞是精原細胞
答案　A
解析　圖1細胞中同源染色體沒有分開，應處于有絲分裂中期，而圖2的de段表示減數(shù)分裂前期Ⅱ和中期Ⅱ，A錯誤；圖2中ef段發(fā)生變化的原因是細胞中染色體上的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開形成染色體，B正確；兩條姐妹染色單體相同位點上出現(xiàn)不同基因的變化可能是基因突變(發(fā)生在bd段)或同源染色體上的非姐妹染色單體之間的互換(發(fā)生在cd段)，C正確；圖1細胞中同源染色體沒有分開，應處于有絲分裂中期，其產(chǎn)生的子細胞是精原細胞，D正確。
二、多項選擇題
8．(2023·江蘇高郵高三模擬)下圖表示雌果蠅進行某種細胞分裂時，處于四個不同階段的細胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)及其載體的數(shù)量。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．②③分別代表染色體和核DNA
B．Ⅱ階段可能發(fā)生基因重組或染色體變異
C．處于Ⅲ階段的細胞是次級卵母細胞
D．處于Ⅳ階段的細胞中含有一個染色體組
答案　AC
解析　圖中②的數(shù)量可能為0，因此為染色單體，A錯誤；Ⅱ代表有絲分裂前期、中期或減數(shù)第一次分裂過程，在減數(shù)分裂后期Ⅰ可發(fā)生基因的自由組合，而染色體變異可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，B正確；Ⅲ代表減數(shù)分裂前期Ⅱ和中期Ⅱ，因此可以代表次級卵母細胞或極體，C錯誤；處于Ⅳ階段的細胞為卵細胞或極體，都含有一個染色體組，D正確。
9．我國科學家通過敲除水稻基因組中3個控制減數(shù)分裂的基因和1個孤雌生殖相關(guān)基因獲得了Fix植株，實現(xiàn)了“孤雌生殖”。如圖為Fix植株的生殖過程，據(jù)圖判斷，下列說法正確的是(　　)
A．基因缺失不影響雌雄配子的隨機結(jié)合
B．Fix植株自交后代發(fā)生性狀分離
C．基因缺失導致雄配子染色體降解從而實現(xiàn)孤雌生殖
D．基因缺失不影響減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離
答案　AC
解析　從圖中看出，雌雄配子可以結(jié)合，所以基因缺失不影響雌雄配子的隨機結(jié)合，A正確；經(jīng)過該方法獲得的Fix植株與親代相同，所以不發(fā)生性狀分離，B錯誤；從圖中看出，雄配子中由于“敲除水稻基因組中3個控制減數(shù)分裂的基因和1個孤雌生殖相關(guān)基因”而發(fā)生了染色體降解，C正確；基因缺失導致母本在發(fā)生減數(shù)分裂時，同源染色體沒有分離，所以基因缺失影響了減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離，D錯誤。
10．(2023·江蘇揚州高三檢測)如圖是通過熒光標記技術(shù)顯示基因在染色體上位置的照片。圖中字母表示存在于染色體上的部分基因，其中A和a顯示黃色熒光，B和b顯示紅色熒光。下列關(guān)于該圖的敘述，正確的是(　　)
A．A和a彼此分離發(fā)生在減數(shù)分裂后期Ⅰ
B．圖中染色體上的基因A與基因B遺傳時遵循自由組合定律
C．據(jù)熒光點分布判斷，甲、乙為一對含姐妹染色單體的同源染色體
D．甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點脫氧核苷酸序列相同
答案　AC
解析　A和a位于同源染色體上，A和a在減數(shù)分裂后期Ⅰ隨著同源染色體的分離而分離，A正確；自由組合定律是指位于非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)分裂后期Ⅰ隨著非同源染色體的自由組合而組合，圖中染色體上的基因A與基因B位于一對同源染色體上，在遺傳時不能遵循自由組合定律，B錯誤；等位基因位于同源染色體上，復制后的姐妹染色單體上基因一般是相同的，所以據(jù)熒光點分布判斷，甲、乙為一對含姐妹染色單體的同源染色體，C正確；甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點為一對等位基因的四個熒光點，等位基因的脫氧核苷酸序列一般不同，D錯誤。
11．某種水綿(n＝12)可進行接合生殖，兩條水綿相對的兩個細胞連通，原生質(zhì)體融合形成合子，合子的細胞核減數(shù)分裂產(chǎn)生4個核，其中3個核退化，僅1個發(fā)育，最后形成一條新的水綿。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．接合生殖過程中可發(fā)生基因突變和基因重組
B．減數(shù)分裂后期Ⅰ合子中染色體為48條
C．接合生殖屬于無性生殖，有利于保持性狀的穩(wěn)定
D．合子形成四個核的過程需要進行DNA復制
答案　BC
解析　接合生殖過程中有減數(shù)分裂產(chǎn)生四個核的過程，會發(fā)生DNA的復制，可能有基因突變，減數(shù)分裂過程會發(fā)生基因重組，A、D正確；水綿的染色體為12條，兩個水綿細胞融合后含有染色體24條，減數(shù)分裂后期Ⅰ含有姐妹染色單體，染色體數(shù)目不變?yōu)?4條，B錯誤；水綿的接合生殖屬于有性生殖，該過程有減數(shù)分裂過程，C錯誤。
三、非選擇題
12．減數(shù)分裂在生物的有性生殖中是一個重要的生物學過程，科學家在揭開該過程奧秘的探究中做了大量開創(chuàng)性的工作。請根據(jù)下列資料回答有關(guān)問題：
(1)比利時的細胞學家Edouard van Beneden做了一項重要的觀察。他發(fā)現(xiàn)馬蛔蟲的受精卵中，染色體的數(shù)目為4，卵子與精子中的染色體數(shù)都為2，出現(xiàn)該結(jié)果的原因是________________
_______________________________________________________________________________。
(2)為了確定減數(shù)分裂各階段的順序，1900年，Von Winiwarter取出生一天、一天半、兩天……一直到28天的雌性小兔，解剖出卵巢，觀察比較卵母細胞中染色體的動態(tài)變化。如果剛出生的小兔卵巢中的細胞分裂相為A，出生兩天的分裂相為A、B，而出生四天的分裂相是A、B、C……，則這幾種分裂相出現(xiàn)的先后順序是________________。有人用雄性小兔重復上述實驗，卻不能觀察到不同時期的細胞分裂相，原因是_________________________________。
(3)減數(shù)分裂過程中，染色體是兩兩配對的。科學家Montgomery發(fā)現(xiàn)有一個物種(2n＝14)，染色體間的大小差異很大。他推知，染色體的配對不可能發(fā)生在父本間或母本間。他的推理依據(jù)是：①染色體對間的大小不合適；②____________________________________________。
(4)通常情況下，同源染色體是一對大小相等、形狀一致的染色體，在顯微鏡下難以區(qū)分。已知笨蝗有一對同源染色體(常染色體)大小不等，雄蝗蟲的性染色體只有一條。減數(shù)分裂時，這條性染色體只能待在一極。Carother統(tǒng)計了300多個后期的細胞，發(fā)現(xiàn)這條性染色體與那對大小相異的同源染色體的組合的比例接近__________________，這說明同源染色體是隨機移向細胞兩極的。
答案　(1)減數(shù)分裂過程中細胞中的染色體復制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次　(2)A、B、C　雄性小兔到初情期才能進行減數(shù)分裂　(3)配對完成后，有一條染色體不能成對(染色體數(shù)目為奇數(shù))　(4) 1∶1
解析　(3)配對應該發(fā)生在父本與母本染色體之間，而不是父(母)本染色體自身配對，理由是如果父本(或母本)染色體(各7條)自身配對，那么必然存在不能配對的染色體；只有配對發(fā)生在父本與母本染色體之間，才能全部染色體都兩兩配對。配對的兩條染色體就是現(xiàn)在所說的同源染色體。(4)Carother發(fā)現(xiàn)笨蝗細胞中有一對常染色體大小不等，而雄蝗蟲的性染色體僅一條，減數(shù)分裂時這條性染色體只能待在一極。Carother統(tǒng)計了300多個后期的細胞，發(fā)現(xiàn)性染色體與那對大小相異的同源染色體的組合，比例接近1∶1，這說明減數(shù)分裂過程中同源染色體分離后隨機移向某一極，非同源染色體之間自由組合。
13．研究證實，在受精卵形成后的第一次分裂過程中，來自父母雙方的染色體并非攜手共進，而是如圖所示。請據(jù)圖分析回答：
(1)據(jù)圖可知，受精作用發(fā)生在______________過程中。
(2)下列對圖中受精卵第一次正常分裂時發(fā)生的變化正確的描述及排序是_______________。
①不同來源的染色體排列在赤道面上　②不同來源的染色體排列在赤道面兩側(cè)　③在兩個紡錘體的牽引下，染色體分離　④在兩個紡錘體的牽引下，同源染色體分離　⑤細胞分裂，不同來源的染色體分配在兩個子細胞中　⑥細胞分裂，不同來源的染色體均分在兩個子細胞中
(3)圖中的兩種異常分裂現(xiàn)象表現(xiàn)為________(填字母，多選)。
A．兩個紡錘體牽引不同步 B．兩個紡錘體方向不一致
C．形成了兩個紡錘體 D．著絲粒不分裂
(4)請從細胞水平和分子水平比較上圖中異常子細胞與正常子細胞的異同點？不同點是_____________________________________；相同點是________________________________。
答案　(1)減數(shù)第二次分裂　(2)①③⑥ 　(3)AB　(4)異常子細胞有兩個細胞核，正常子細胞一個細胞核　正常子細胞與異常子細胞中的遺傳物質(zhì)相同

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