资源简介

第2课时　受精作用
课时学习目标　(1)建立减数分裂中染色体变化的模型，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。(2)举例说明受精作用的过程。(3)阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中染色体的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。
2.方法步骤
3.实验现象
在减数分裂Ⅰ中期，可以看到同源染色体有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ中期，着丝粒将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半，且次级精母细胞中没有同源染色体。
[辨正误]
(1)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时，可以看到某一细胞减数分裂的连续过程。(×)
提示：制作装片时，细胞已经死亡，故不能观察到某一细胞减数分裂的连续过程。
(2)观察减数分裂时选择雌性动物的卵巢比雄性动物的睾丸更适宜。(×)
提示：应选雄性动物的睾丸更适宜。
(3)在处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中，能观察到同源染色体联会的现象。(√)
(4)假设某动物体细胞中有2n条染色体，睾丸中可以观察到染色体数目为4n的细胞。(√)
1.观察减数分裂过程时一般选择观察雄性个体的减数分裂装片，为什么？
提示：雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
2.观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？
提示：因为蝗虫的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
选用雄性生殖器官的原因
一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
【学以致用】
1.(2024·江苏扬州高一下统考)如图是玉米(20＝20，即染色体数为20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①～⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②为次级精母细胞
C.细胞④和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同，都为细胞①的一半
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离，则形成的四个花粉粒中一半异常
答案　B
解析　由题意及题图可知，细胞③中染色体数为10，核DNA数为20；细胞⑤中染色体数目和核DNA数目均为20，A错误；细胞②处于减数分裂Ⅱ中期，为次级精母细胞，B正确；细胞④和细胞⑤中染色体数目与细胞①中相同，都为20，C错误；若细胞①中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞同一极，那么形成的四个花粉粒中染色体数分别为11、11、9、9，即四个花粉粒中染色体数目都异常，D错误。
2.(2024·西安铁一中高一质检)下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法错误的是(　　)
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到的同源染色体分开的细胞处于减数分裂Ⅰ后期
D.视野中能观察到的同源染色体联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期
答案　B
解析　赤道板不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到，B错误；减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分开，分别移向细胞两极，C正确。
二、配子中染色体组合的多样性
1.配子多样性的原因
(1)两个重要原因：
(2)意义：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随机性，使同一双亲的后代必然呈现多样性。
2.探究·实践——建立减数分裂中染色体变化的模型
项目 操作要点
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 　　　　　 物理模型 (1)用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成(注意：一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同)； (2)画出中心体和纺锤体； (3)模拟减数分裂Ⅰ的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 至少制作2对染色体，在赤道板的每一侧放两条不同颜色的染色体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 　　相同形状不同颜色的橡皮泥 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异
[辨正误]
(1)减数分裂模型属于物理模型。(√)
(2)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。(√)
(3)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。(×)
提示：还与四分体时期非姐妹染色单体之间的互换有关。
(4)减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合是产生配子多样性的原因之一。(×)
提示：非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
减数分裂过程中，同源染色体会发生联会及分离，而非同源染色体可自由组合。下图中的A、a和B、b表示精原细胞中的两对同源染色体，请分析回答下列问题：
(1)情况1最终产生的精子有几种类型？情况2最终产生的精子有几种类型？ 若将精原细胞换为卵原细胞，则两种情况下最终产生的卵细胞有几种类型？
提示：情况1最终产生的精子有2种类型：AB、ab。情况2最终产生的精子有2种类型：Ab、aB。一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故两种情况下最终产生的卵细胞均各有一种类型。
(2)据此推断，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。
(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型要比上述结论多，可能的原因是什么？
提示：可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
1.产生配子多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。
(2)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。
2.含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 2n种
注　分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个精(卵)原细胞”。
3.减数分裂染色体异常情况分析
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)：
(2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示(仅列举一种情况)：
【学以致用】
3.(2024·哈尔滨师大附中高一检测)假设某生物体细胞中含有A和a、B和b两对同源染色体，下列哪四个精子来自同一个初级精母细胞(不考虑染色体互换和基因突变)(　　)
A.Ab、Ab、ab、ab B.aB、Ab、AB、AB
C.Ab、aB、Ab、aB D.AB、Ab、ab、aB
答案　C
解析　Ab、Ab、ab、ab四个精子虽然只有两种基因型，但缺失含有B的染色体，A不符合题意；aB、Ab、AB、AB四个精子有三种基因型，不可能来自同一个初级精母细胞，B不符合题意；正常情况下，一个染色体组成为AaBb的精原细胞经减数分裂最终会形成四个精子，且两两相同，如Ab、aB、Ab、aB，C符合题意；AB、Ab、ab、aB四个精子有四种基因型，在不考虑染色体互换和基因突变的情况下，不可能来自同一个初级精母细胞，D不符合题意。
4.(2024·河南名校联考)图甲是某生物的一个初级精母细胞，图乙是该生物的5个精细胞，其中最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A.①和② B.①和④
C.②和④ D.③和⑤
答案　C
解析　由题图分析可知，①和②、①和④、③和⑤的染色体组成均存在明显的差异，说明这三组细胞中的两个精细胞都分别来自不同的次级精母细胞，A、B、D均不符合题意；②和④的染色体组成无明显的差异，只是在减数分裂Ⅰ时发生了染色体互换，因此②和④最可能来自同一个次级精母细胞，C符合题意。
5.(2024·四川成都高一期中)某一生物有四对染色体，假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，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为(　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.0∶3
答案　A
解析　一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，会导致由该次级精母细胞分裂产生的两个精细胞均异常，而由另一个次级精母细胞正常分裂形成的两个精细胞均正常，该初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为1∶1，A符合题意。
三、受精作用
[辨正误]
(1)受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。(√)
(2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。(×)
提示：可以说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)，但不能说受精卵中的遗传物质(或DNA)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。
(3)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。(√)
下图所示为生物体的有性生殖过程。
(1)经减数分裂形成的生殖细胞的染色体数目与体细胞的相比，有何变化？
提示：经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比体细胞的减少一半，并且没有同源染色体。
(2)受精作用使细胞中染色体数目发生怎样的变化？
提示：经受精作用形成的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)。使受精卵中的染色体数目与体细胞的染色体数目一致，且出现同源染色体。
(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。
【学以致用】
6.(2024·山东德州高一下期中统考)减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都十分重要，下列叙述错误的是(　　)
A.减数分裂Ⅰ中期染色体排列整齐的意义在于保证两个子细胞中基因组成相同
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合的意义在于增加配子种类的多样性
C.减数分裂使配子中染色体数目减半，有利于维持生物前后代染色体数目的恒定
D.配子的多样性和精卵结合的随机性有利于后代呈现多样性，以适应多变的环境
答案　A
解析　减数分裂Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧，有利于同源染色体分离，分别移向细胞两极，A错误；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合，有利于增加配子种类的多样性，B正确；减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的染色体数目，即减数分裂与受精作用共同维持生物前后代染色体数目的恒定，C正确；配子的多样性和精卵结合的随机性使得同一双亲的后代呈现多样性，以适应多变的环境，D正确。
7.(2024·东北师大附中高一下期中)下列有关减数分裂与受精作用的叙述，错误的是(　　)
A.受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核融合
B.受精作用同一生物体在不同时刻产生的精子或细胞中染色体数量一般是不同的
C.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
D.减数分裂和受精作用保证生物前后代染色体数目恒定
答案　B
解析　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，其实质是精子细胞核与卵细胞核融合，A、C正确；同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，一般染色体相同，都是体细胞的一半，B错误；减数分裂使配子中的染色体数目减半，受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的染色体数目，保证生物前后代染色体数目恒定，D正确。
随堂检测
1.(2024·江苏淮安高一期末)下列关于“观察减数分裂实验”的叙述，正确的是(　　)
A.选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞
B.在视野中可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程
C.在一个视野中可观察到大部分的细胞处于分裂期
D.使用洋葱根尖细胞作为实验材料可以观察到染色体联会现象
答案　A
解析　选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞，分别为2N、4N和N，A正确；制片时细胞已经死亡，在视野中不可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程，B错误；由于减数分裂前的间期时间较长，在一个视野中可观察到大部分的细胞处于减数分裂前的间期，C错误；洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，染色体联会发生在减数分裂过程中，故不能观察到染色体联会现象，D错误。
2.(2024·福建三明四地四校高一下期中联考)某动物产生基因型为AB、Ab、aB、ab的4种精子(无染色体互换和基因突变)，这4种精子(　　)
A.可能来自同一个精原细胞
B.可能来自三个精原细胞
C.可能来自两个次级精母细胞
D.可能来自三个次级精母细胞
答案　B
解析　在无染色体互换和基因突变的情况下，一个精原细胞经减数分裂只能产生2种精子；一个次级精母细胞经减数分裂只能形成1种精子，则两个次级精母细胞经减数分裂最多能形成2种精子；三个次级精母细胞经减数分裂最多能形成3种精子，A、C、D错误；题述4种精子可能来自三个精原细胞，B正确。
3.(2024·安徽淮北高一质检)如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　)
A.2、4 B.1、3
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
答案　C
解析　题图卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、3，则有两种情况：若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的，则与它同时产生的卵细胞的染色体组成也为1、3；若该极体是由(第一)极体分裂形成的，则次级卵母细胞的染色体组成为2、4，产生的卵细胞的染色体组成为2、4，C正确。
4.(2024·江西临川一中高一阶段考)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，某同学利用相关材料制作并模拟了某生物细胞(2n＝4)的减数分裂过程。以下操作和分析正确的是(　　)
A.用两种颜色的橡皮泥可分别制作2条颜色、形态、大小相同的染色体
B.模拟过程中被纺锤体拉向两极的染色体不能含有染色单体
C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的染色体颜色要不同
D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞两极的橡皮泥条数要相同
答案　D
解析　用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作大小、形态不同的两条染色体，但一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小、形态相同(X、Y染色体除外，X、Y染色体的颜色不同，大小也不同)，A错误；模拟过程中被拉向两极的染色体可能含有染色单体，如减数分裂Ⅰ后期，B错误；模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的染色体颜色可以相同，也可以不同，模拟非同源染色体自由组合，C错误；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，表示两极染色体数目相同，D正确。
5.(2024·辽宁沈阳质检)“13三体综合征”患者的第13号染色体比正常人多一条，这可能与亲本减数分裂异常有关。下列减数分裂染色体变化的模型中，一定不能解释该病成因的是(　　)
答案　D
解析　“13三体综合征”患者体内多了一条13号染色体，可能是参与受精的精子或卵细胞中含两条13号染色体所致。A项细胞中有同源染色体，且细胞质均等分裂，表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞，细胞中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞的同一极，经分裂后最终能形成两个含两条13号染色体的精子，A不符合题意；B项细胞可以表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞，细胞中有一条染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体移向了细胞的同一极，经分裂后最终可能形成一个含两条13号染色体的精子，B不符合题意；C项细胞中含同源染色体，且细胞质不均等分裂，表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，细胞中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞的同一极，经分裂后最终能形成含两条13号染色体的卵细胞，C不符合题意；D项表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞，细胞中有一条染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体移向了细胞的同一极，细胞分裂结束后形成的(第二)极体含两条13号染色体，卵细胞不含13号染色体，因此该细胞模型不能用于解释该病成因，D符合题意。
课时精练
(时间：30分钟　分值：60分)
【基础对点】
知识点1　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.(2024·四川绵阳高一期中)下列有关“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验的叙述，错误的是(　　)
A.选取蝗虫作实验材料，是因为蝗虫染色体数目相对较少，染色体较大，易于观察
B.实验过程中，我们可以观察到蝗虫的精母细胞进行减数分裂不同时期的动态过程
C.用显微镜观察到蝗虫减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ中期染色体数目及排列在赤道板的方式均不同
D.观察到某些细胞有染色体联会现象，这些细胞是雄性蝗虫的初级精母细胞
答案　B
解析　制作装片时，细胞已死亡，不能观察到减数分裂不同时期的动态过程，B错误；蝗虫减数分裂Ⅱ中期染色体数较减数分裂Ⅰ中期减半，且排列方式不太相同，减数分裂Ⅰ中期，同源染色体两两相互配对整齐地排列在赤道板两侧，而减数分裂Ⅱ中期，每一条染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，C正确；染色体联会现象发生在减数分裂Ⅰ，此时的细胞应为初级精母细胞，D正确。
2.(2024·江苏南通质检)如图为水稻(2n＝24)减数分裂过程中不同时期的细胞图像，下列有关叙述正确的是(　　)
A.选取不同发育程度的幼嫩花药制片，利于观察到不同时期的图像
B.图①②细胞中含有同源染色体，都具有12个四分体
C.图③所示细胞发生姐妹染色单体分离
D.图④的每个细胞中染色体和核DNA数目均为图①细胞的一半
答案　A
解析　图①细胞表示减数分裂Ⅰ中期，图②细胞表示减数分裂Ⅰ后期，图①②细胞中含有同源染色体，但图②细胞没有四分体存在，B错误；图③细胞处于减数分裂Ⅱ中期，它的下一个时期发生姐妹染色单体分离，C错误；图④细胞表示减数分裂Ⅱ后期，每个细胞中染色体数目和图①细胞相同，核DNA数目为图①细胞的一半，D错误。
知识点2　配子中染色体组合的多样性
3.(2024·山西运城高一下期末考试)某兴趣小组在建立减数分裂中染色体变化的模型时，选用了4个黄色(2短、2长)和4个红色(2短、2长)的扭扭棒。下列有关模拟操作的分析，错误的是(　　)
A.用这些扭扭棒可以模拟减数分裂中非同源染色体之间的自由组合
B.将2个短的黄色扭扭棒扭在一起，可模拟1条已经复制的染色体
C.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的扭扭棒条数要与细胞另一极的相同
D.模拟减数分裂Ⅰ中期时，成对的扭扭棒排列在赤道板两侧，同侧的颜色一定不同
答案　D
解析　减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体(大小一般相同)分离，非同源染色体自由组合，用4个黄色(2短、2长)和4个红色(2短、2长)的扭扭棒，可以模拟减数分裂中非同源染色体之间的自由组合，A正确；2个短的黄色扭扭棒，大小相同，颜色一样，可代表复制后的姐妹染色单体，扭在一起可模拟1条已经复制的染色体，B正确；模拟减数分裂Ⅱ后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，因而细胞一极的染色体数目要与细胞另一极的相同，C正确；减数分裂Ⅰ中期时，成对的同源染色体排列在赤道板两侧，同侧的染色体来源可能相同，也可能不同，因此赤道板同侧的扭扭棒颜色可以相同，也可以不同，D错误。
4.(2024·福建厦门外国语学校模拟)A/a、B/b、C/c三对等位基因遵循基因的自由组合定律。基因型为AaBbCc的一个精原细胞经减数分裂产生了基因型为Bc、AaBc、AbC、abC的4个精子，下列有关分析不成立的是(　　)
A.A与a基因所在同源染色体发生了互换
B.B与b基因所在同源染色体发生了互换
C.减数分裂Ⅰ时，C与c基因所在染色体分离正常
D.减数分裂Ⅱ时，A与a基因所在染色体分离异常
答案　B
解析　基因型为AaBbCc的一个精原细胞在未发生互换的情况下，能产生两种基因型的四个精细胞，若考虑互换，能产生四种基因型的四个精细胞。从Bc、AaBc、AbC、abC这4个精子的基因型来看，A与a基因所在同源染色体发生了互换，且在减数分裂Ⅱ过程中A与a基因所在染色体分离异常，其他基因所在的染色体正常进行了减数分裂，B符合题意。
5.(2024·开封高中高一调研)下列叙述属于形成配子多样性原因的一组是(　　)
①同源染色体非姐妹染色单体间的互换　②同源染色体联会　③着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　④非同源染色体自由组合
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
答案　C
解析　在减数分裂过程中，都发生同源染色体联会和着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，这不属于形成配子多样性的原因；而在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换以及在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合是形成配子多样性的原因。
知识点3　受精作用
6.(2024·四川绵阳高二下期末)如图是某生物进行有性生殖的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
受精卵→新个体
A.新个体细胞中，线粒体中的遗传物质主要来自精子
B.精子和卵细胞结合成受精卵的过程体现了基因的自由组合
C.精子的头部进入卵细胞时，卵细胞的细胞膜将会发生复杂的变化
D.人类的次级精母细胞中，只可能含有0或1条Y染色体
答案　C
解析　受精卵中的细胞核遗传物质由精子和卵细胞各提供一半，而细胞质遗传物质几乎都是由卵细胞提供的，故新个体细胞中，线粒体中的遗传物质主要来自卵细胞，A错误；基因的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中，而不是发生在受精作用过程中，B错误；受精时，精子的头部进入卵细胞时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入，C正确；人类的次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期时，含有0或1条Y染色体，处于减数分裂Ⅱ后期和末期时，含有0或2条Y染色体，D错误。
7.(2024·福建宁德高一期中)马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，骡是马和驴杂交产生的后代，而骡却不能繁殖后代。下列相关叙述错误的是(　　)
A.骡是马和驴通过有性生殖产生的后代，骡的体细胞中含有63条染色体
B.马和驴杂交产生的受精卵经过正常的有丝分裂和细胞分化，发育成骡
C.骡的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞由于没有同源染色体，无法联会，无法形成配子
D.骡的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞由于染色体来源不同而不能增殖
答案　D
解析　马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，因此形成的生殖细胞中染色体数目分别为32条和31条，形成的受精卵发育成的骡的体细胞中含有63条染色体，A正确；骡由马和驴杂交产生的受精卵经过正常的有丝分裂和细胞分化发育而来，因此其体细胞和原始生殖细胞均能进行正常的有丝分裂而实现增殖，B正确，D错误；骡体细胞中染色体数目是63条，骡的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞由于没有同源染色体，无法联会，不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，C正确。
【综合提升】
8.(2024·广东茂名调研)某种有性生殖生物体细胞含有n对同源染色体，下列叙述正确的是(　　)
A.该生物产生的卵细胞中染色体组合一般是相同的
B.该生物经减数分裂，1个卵原细胞产生的配子种类为2种
C.减数分裂过程中同源染色体的姐妹染色单体间的互换是形成配子多样性的原因之一
D.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
答案　D
解析　该生物产生的卵细胞中染色体组合具有多样性，一般是不同的，A错误；该生物经减数分裂，1个卵原细胞产生1个卵细胞，配子种类是1种，B错误；配子中染色体组合具有多样性的原因有非同源染色体的自由组合和同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换，C错误，D正确。
9.(2024·江西南昌高一质检)如图是某种生物的精细胞，根据细胞内染色体的类型(灰色来自父方、白色来自母方)，下列说法错误的是(　　)
A.可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E、C和D
B.这6个精细胞至少来自2个精原细胞；至少来自4个次级精母细胞
C.精细胞A的一条染色体在减数分裂Ⅰ前期发生了染色体互换
D.精细胞E、F和A最可能来自同一个次级精母细胞
答案　D
解析　次级精母细胞形成精细胞时会发生着丝粒的分裂，分裂后形成的染色体的颜色组合完全相同(未发生染色体互换)或少部分不同(发生染色体互换)，可能来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E以及C和D，A正确，D错误；根据题图可知，这6个精细胞至少来自2个精原细胞(A、E、F来自一个精原细胞，B、C、D来自一个精原细胞)，至少来自4个次级精母细胞(A和E来自一个次级精母细胞，C和D来自一个次级精母细胞，B和F分别来自两个次级精母细胞)，B正确；精细胞A中灰色的染色体上含有一小段白色片段，说明形成其的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期发生了染色体互换，C正确。
10.(2024·哈师大附中高一质检)如图是某高等动物精子形成过程中某一时期的细胞模式图，下列说法正确的是(　　)
A.如果该细胞分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常
B.若在复制时没有发生任何差错，则该细胞一定能产生4种类型的精细胞
C.若染色体1和2发生部分片段互换，则减数分裂无法正常进行
D.如果染色体1的一个染色单体发生改变，则该细胞产生的精细胞有一半出现异常
答案　A
解析　3和4属于同源染色体，如果细胞分裂时3和4不分离，则产生的两种类型的精细胞中，一种细胞中多一条染色体，另一种细胞中少一条染色体，细胞中的染色体数目均异常，A正确；若在复制时没有发生任何差错，且不发生同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换，则该细胞会产生2种类型的精细胞，B错误；同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换不影响减数分裂的进行，C错误；如果染色体1的一个染色单体发生改变，则该细胞所产生的精细胞中有1/4会出现异常，D错误。
●(2024·山东省实验中学月考)某二倍体雄性高等动物的基因型为AaBb，其体内某细胞甲进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，其中子细胞1和子细胞2的部分染色体组成如图所示。已知3次分裂过程中仅在减数分裂时发生一次异常，且不考虑同源染色体非姐妹染色单体间片段的互换。下列叙述正确的是(　　)
A.分析可知，该异常一定发生于减数分裂Ⅱ后期
B.这8个子细胞均可成为配子，可能有4种或5种基因型
C.细胞甲为初级精母细胞，分裂过程中发生了非同源染色体的自由组合
D.若图中子细胞2与正常配子受精，则发育得到的个体多一条染色体
答案　B
解析　子细胞2缺少A或a基因所在的染色体，该异常可能发生于减数分裂Ⅰ后期：由于含有A和a基因的同源染色体没有分离，导致携带A和a基因的两个同源染色体一起移向细胞同一极，最后子细胞2没有A或a基因所在的染色体，所以该异常不一定发生于减数分裂Ⅱ后期，A错误；如果该异常发生在减数分裂Ⅰ后期，则子细胞有4种基因型，例如一个精原细胞B基因所在染色体同A、a基因所在染色体去到同一个次级精母细胞，则产生AaB和b两种基因型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生Ab和aB两种不同基因型的配子，共4种；如果该异常发生在减数分裂Ⅱ后期，则子细胞有4(或5)种基因型，例如一个精原细胞分裂时基因型为AAbb(或aabb)的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，则产生AAb、b、aB(或aab、b、AB)三种基因型的配子，另一个精原细胞正常分裂产生Ab和aB两种不同基因型的配子，共4(或5)种，B正确；细胞甲进行了3次分裂，共产生了8个子细胞，且3次分裂过程中仅在减数分裂时发生一次异常，可知细胞甲发生了一次有丝分裂，一次减数分裂(包括减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ)，故细胞甲不可能是初级精母细胞，C错误；图中子细胞2与正常配子受精形成的个体缺少一条染色体，D错误。
●(2024·河北唐山高一检测)如图为进行有性生殖的生物的生活史示意图，下列有关说法错误的是(　　)
A.过程①表示受精作用
B.过程②存在细胞的分裂、分化等过程
C.过程④中原始生殖细胞染色体复制2次，细胞连续分裂2次
D.过程①和④有利于同一双亲的后代呈现出多样性
答案　C
解析　过程④中原始生殖细胞染色体复制1次，细胞连续分裂2次，C错误。
11.(2024·江苏苏州高一检测)如图是玉米(2n＝20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①～⑤代表不同的细胞。观察各图像中的染色体行为特点，回答下列问题。
(1)图中④细胞处于　　　　(填细胞分裂时期)。
(2)玉米的细胞中有10对同源染色体，那么在不发生染色体互换的情况下，经过减数分裂产生的花粉粒有　　　　种染色体组成。
(3)如果①细胞的分裂过程中，有一对同源染色体没有分离，移向了同一极，那么形成的4个花粉粒中有　　　　个是正常的。
(4)实验中，用显微镜观察一个花粉母细胞，　　　　(填“能”或“不能”)看到减数分裂的连续变化过程。
(5)在建立减数分裂中染色体变化的模型活动中，用两种颜色的橡皮泥制作染色体，两种颜色分别代表来自　　　　。
答案　(1)减数分裂Ⅱ后期　(2)210　(3)0
(4)不能　(5)父方和母方
解析　(1)分析题图可知，图中④细胞处于减数分裂Ⅱ后期。(2)玉米的细胞中有10对同源染色体，那么在不发生染色体互换的情况下，只考虑非同源染色体的自由组合，经过减数分裂产生的花粉粒有210种染色体组成。(3)①细胞处于减数分裂Ⅰ后期，如果①细胞的分裂过程中，有一对同源染色体没有分离，移向了同一极，那么形成的两个次级精母细胞均异常，进而形成的4个花粉粒中有0个是正常的。(4)实验中，用显微镜观察一个花粉母细胞，不能看到减数分裂的连续变化过程，因为制片时细胞已死亡。(5)在建立减数分裂中染色体变化的模型活动中，用两种颜色的橡皮泥制作染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方。
12.(2024·河南名校联考)图一为果蝇繁殖过程中细胞内染色体数目变化情况，图二为某异常果蝇染色体示意图。据图回答下列问题。
(1)AB段，细胞中　　　　　　　　之间发生联会形成四分体，四分体的　　　　　　　　之间常发生相应片段的互换。
(2)DE段染色体最主要的变化是　　　　　　　　　　　　，EF段对应减数分裂的时期是　　　　　　　　。
(3)经过阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ最终产生的受精卵染色体数目与亲代一致，原因是
______________________________________________________________________；最终产生的受精卵具有遗传的多样性，原因是______________________________。
(4)若图二个体的形成是图一中的阶段Ⅱ异常导致的，则具体过程是
_____________________________________________________________________。
答案　(1)同源染色体　非姐妹染色单体
(2)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开　减数分裂Ⅱ后期和末期
(3)减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复至体细胞中的数目　减数分裂形成的配子，染色体组合具有多样性，且受精过程中精卵结合具有随机性
(4)雌蝇减数分裂Ⅱ后期，X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，而进入同一卵细胞中
解析　(1)由图一可知，曲线表示减数分裂和受精作用过程中染色体数目变化情况，AB段染色体数目没有发生变化，而且为2n，但到B点马上减半，说明阶段Ⅰ是减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ，AB段，同源染色体联会形成四分体，这个过程中四分体的非姐妹染色单体之间可能发生相应片段的互换。(2)DE段属于减数分裂Ⅱ后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，EF段是减数分裂Ⅱ后期和末期。(3)减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复至体细胞中的数目，所以最后产生的受精卵染色体数目与亲代一致。减数分裂形成的配子，染色体组合具有多样性，且受精过程中精卵结合具有随机性，从而导致受精卵具有遗传的多样性。(4)阶段Ⅱ是减数分裂Ⅱ，雌蝇减数分裂Ⅱ后期，X染色体着丝粒分裂形成的两条X染色体未移向细胞两极，而进入同一卵细胞中，所以会产生图二这种具有2条X染色体，1条Y染色体的情况。第2课时　受精作用
课时学习目标　(1)建立减数分裂中染色体变化的模型，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。(2)举例说明受精作用的过程。(3)阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中________的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。
2.方法步骤
3.实验现象
在减数分裂Ⅰ中期，可以看到____________有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ中期，________将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的________，且次级精母细胞中没有____________。
[辨正误]
(1)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时，可以看到某一细胞减数分裂的连续过程。(　　)
(2)观察减数分裂时选择雌性动物的卵巢比雄性动物的睾丸更适宜。(　　)
(3)在处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中，能观察到同源染色体联会的现象。(　　)
(4)假设某动物体细胞中有2n条染色体，睾丸中可以观察到染色体数目为4n的细胞。(　　)
1.观察减数分裂过程时一般选择观察雄性个体的减数分裂装片，为什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2.观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
选用雄性生殖器官的原因
一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
【学以致用】
1.(2024·江苏扬州高一下统考)如图是玉米(20＝20，即染色体数为20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①～⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②为次级精母细胞
C.细胞④和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同，都为细胞①的一半
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离，则形成的四个花粉粒中一半异常
2.(2024·西安铁一中高一质检)下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法错误的是(　　)
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到的同源染色体分开的细胞处于减数分裂Ⅰ后期
D.视野中能观察到的同源染色体联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期
二、配子中染色体组合的多样性
1.配子多样性的原因
(1)两个重要原因：
(2)意义：导致了不同配子________的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使同一双亲的后代必然呈现________。
2.探究·实践——建立减数分裂中染色体变化的模型
项目 操作要点
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 　　　　　 物理模型 (1)用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成(注意：一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同)； (2)画出中心体和纺锤体； (3)模拟减数分裂Ⅰ的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 至少制作2对染色体，在赤道板的每一侧放两条不同颜色的染色体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 　　相同形状不同颜色的橡皮泥 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异
[辨正误]
(1)减数分裂模型属于物理模型。(　　)
(2)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。(　　)
(3)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。(　　)
(4)减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合是产生配子多样性的原因之一。(　　)
减数分裂过程中，同源染色体会发生联会及分离，而非同源染色体可自由组合。下图中的A、a和B、b表示精原细胞中的两对同源染色体，请分析回答下列问题：
(1)情况1最终产生的精子有几种类型？情况2最终产生的精子有几种类型？ 若将精原细胞换为卵原细胞，则两种情况下最终产生的卵细胞有几种类型？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)据此推断，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？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型要比上述结论多，可能的原因是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
1.产生配子多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。
(2)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。
2.含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 2n种
注　分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个精(卵)原细胞”。
3.减数分裂染色体异常情况分析
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)：
(2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示(仅列举一种情况)：
【学以致用】
3.(2024·哈尔滨师大附中高一检测)假设某生物体细胞中含有A和a、B和b两对同源染色体，下列哪四个精子来自同一个初级精母细胞(不考虑染色体互换和基因突变)(　　)
A.Ab、Ab、ab、ab B.aB、Ab、AB、AB
C.Ab、aB、Ab、aB D.AB、Ab、ab、aB
4.(2024·河南名校联考)图甲是某生物的一个初级精母细胞，图乙是该生物的5个精细胞，其中最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A.①和② B.①和④
C.②和④ D.③和⑤
5.(2024·四川成都高一期中)某一生物有四对染色体，假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，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为(　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.0∶3
三、受精作用
[辨正误]
(1)受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。(　　)
(2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。(　　)
(3)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。(　　)
下图所示为生物体的有性生殖过程。
(1)经减数分裂形成的生殖细胞的染色体数目与体细胞的相比，有何变化？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)受精作用使细胞中染色体数目发生怎样的变化？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。
【学以致用】
6.(2024·山东德州高一下期中统考)减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都十分重要，下列叙述错误的是(　　)
A.减数分裂Ⅰ中期染色体排列整齐的意义在于保证两个子细胞中基因组成相同
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合的意义在于增加配子种类的多样性
C.减数分裂使配子中染色体数目减半，有利于维持生物前后代染色体数目的恒定
D.配子的多样性和精卵结合的随机性有利于后代呈现多样性，以适应多变的环境
7.(2024·东北师大附中高一下期中)下列有关减数分裂与受精作用的叙述，错误的是(　　)
A.受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核融合
B.受精作用同一生物体在不同时刻产生的精子或细胞中染色体数量一般是不同的
C.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
D.减数分裂和受精作用保证生物前后代染色体数目恒定
随堂检测
1.(2024·江苏淮安高一期末)下列关于“观察减数分裂实验”的叙述，正确的是(　　)
A.选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞
B.在视野中可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程
C.在一个视野中可观察到大部分的细胞处于分裂期
D.使用洋葱根尖细胞作为实验材料可以观察到染色体联会现象
2.(2024·福建三明四地四校高一下期中联考)某动物产生基因型为AB、Ab、aB、ab的4种精子(无染色体互换和基因突变)，这4种精子(　　)
A.可能来自同一个精原细胞
B.可能来自三个精原细胞
C.可能来自两个次级精母细胞
D.可能来自三个次级精母细胞
3.(2024·安徽淮北高一质检)如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　)
A.2、4 B.1、3
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
4.(2024·江西临川一中高一阶段考)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，某同学利用相关材料制作并模拟了某生物细胞(2n＝4)的减数分裂过程。以下操作和分析正确的是(　　)
A.用两种颜色的橡皮泥可分别制作2条颜色、形态、大小相同的染色体
B.模拟过程中被纺锤体拉向两极的染色体不能含有染色单体
C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的染色体颜色要不同
D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞两极的橡皮泥条数要相同
5.(2024·辽宁沈阳质检)“13三体综合征”患者的第13号染色体比正常人多一条，这可能与亲本减数分裂异常有关。下列减数分裂染色体变化的模型中，一定不能解释该病成因的是(　　)(共48张PPT)
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
(1)建立减数分裂中染色体变化的模型，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。(2)举例说明受精作用的过程。(3)阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
课时学习目标
目录 CONTENTS
1.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
2.配子中染色体组合的多样性
4.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
自主梳理
3.受精作用
合作探究
思维导图
自主梳理
1.实验原理
蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中________的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。
染色体
2.方法步骤
初级精母
次级
精母
不同时期
形态、位置
和数目
观察结果
3.实验现象
在减数分裂Ⅰ中期，可以看到____________有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ中期，________将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的______，且次级精母细胞中没有____________。
同源染色体
着丝粒
一半
同源染色体
×
√
[辨正误]
(1)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时，可以看到某一细胞减数分裂的连续过程。( )
提示：制作装片时，细胞已经死亡，故不能观察到某一细胞减数分裂的连续过程。
(2)观察减数分裂时选择雌性动物的卵巢比雄性动物的睾丸更适宜。( )
提示：应选雄性动物的睾丸更适宜。
(3)在处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中，能观察到同源染色体联会的现象。( )
(4)假设某动物体细胞中有2n条染色体，睾丸中可以观察到染色体数目为4n的细胞。( )
×
√
1.观察减数分裂过程时一般选择观察雄性个体的减数分裂装片，为什么？
提示：雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
2.观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？
提示：因为蝗虫的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
选用雄性生殖器官的原因
一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。
【 学以致用 】
B
1.(2024·江苏扬州高一下统考)如图是玉米(20＝20，即染色体数为20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①～⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞③和细胞⑤中染色体
数目和核DNA数目相同
B.细胞②为次级精母细胞
C.细胞④和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同，都为细胞①的一半
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离，则形成的四个花粉粒中一半异常
解析：由题意及题图可知，细胞③中染色体数为10，核DNA数为20；细胞⑤中染色体数目和核DNA数目均为20，A错误；
细胞②处于减数分裂Ⅱ中期，为次级精母细胞，B正确；
细胞④和细胞⑤中染色体数目与细胞①中相同，都为20，C错误；
若细胞①中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞同一极，那么形成的四个花粉粒中染色体数分别为11、11、9、9，即四个花粉粒中染色体数目都异常，D错误。
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②为次级精母细胞
C.细胞④和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同，都为细胞①的一半
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离，则形成的四个花粉粒中一半异常
B
2.(2024·西安铁一中高一质检)下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法错误的是(　　)
A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜
B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
C.视野中能观察到的同源染色体分开的细胞处于减数分裂Ⅰ后期
D.视野中能观察到的同源染色体联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期
解析：赤道板不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到，B错误；
减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分开，分别移向细胞两极，C正确。
1.配子多样性的原因
(1)两个重要原因：
非姐妹
染色单体
自
由组合
(2)意义：导致了不同配子__________的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使同一双亲的后代必然呈现________。
遗传物质
多样性
2.探究·实践——建立减数分裂中染色体变化的模型
项目 操作要点
模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 　　　　　 物理模型
(1)用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成(注意：一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同)；
(2)画出中心体和纺锤体；
(3)模拟减数分裂Ⅰ的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 至少制作2对染色体，在赤道板的每一侧放两条不同颜色的染色体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异
模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 　　相同形状不同颜色的橡皮泥
假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异
×
√
[辨正误]
(1)减数分裂模型属于物理模型。( )
(2)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。( )
(3)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。( )
提示：还与四分体时期非姐妹染色单体之间的互换有关。
(4)减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合是产生配子多样性的原因之一。( )
提示：非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
√
×
减数分裂过程中，同源染色体会发生联会及分离，而非同源染色体可自由组合。如图中的A、a和B、b表示精原细胞中的两对同源染色体，请分析回答下列问题：
(1)情况1最终产生的精子有几种类型？
情况2最终产生的精子有几种类型？
若将精原细胞换为卵原细胞，则两种
情况下最终产生的卵细胞有几种类型？
提示：情况1最终产生的精子有2种类
型：AB、ab。情况2最终产生的精子
有2种类型：Ab、aB。一个卵原细胞
经减数分裂只能产生一个卵细胞，故
两种情况下最终产生的卵细胞均各有一种类型。
(2)据此推断，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。
(3)含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型要比上述结论多，可能的原因是什么？
提示：可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
1.产生配子多样性的原因
(1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。
(2)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。
2.含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。
项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 2n种
注　分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个精(卵)原细胞”。
3.减数分裂染色体异常情况分析
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)：
(2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示(仅列举一种情况)：
【 学以致用 】
C
3.(2024·哈尔滨师大附中高一检测)假设某生物体细胞中含有A和a、B和b两对同源染色体，下列哪四个精子来自同一个初级精母细胞(不考虑染色体互换和基因突变)(　　)
A.Ab、Ab、ab、ab B.aB、Ab、AB、AB
C.Ab、aB、Ab、aB D.AB、Ab、ab、aB
解析：Ab、Ab、ab、ab四个精子虽然只有两种基因型，但缺失含有B的染色体，A不符合题意；
aB、Ab、AB、AB四个精子有三种基因型，不可能来自同一个初级精母细胞，B不符合题意；
正常情况下，一个染色体组成为AaBb的精原细胞经减数分裂最终会形成四个精子，且两两相同，如Ab、aB、Ab、aB，C符合题意；
AB、Ab、ab、aB四个精子有四种基因型，在不考虑染色体互换和基因突变的情况下，不可能来自同一个初级精母细胞，D不符合题意。
4.(2024·河南名校联考)图甲是某生物的一个初级精母细胞，图乙是该生物的5个精细胞，其中最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A.①和② B.①和④
C.②和④ D.③和⑤
解析：由题图分析可知，①和②、
①和④、③和⑤的染色体组成均存在明显的差异，说明这三组细胞中的两个精细胞都分别来自不同的次级精母细胞，A、B、D均不符合题意；
②和④的染色体组成无明显的差异，只是在减数分裂Ⅰ时发生了染色体互换，因此②和④最可能来自同一个次级精母细胞，C符合题意。
C
5.(2024·四川成都高一期中)某一生物有四对染色体，假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，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为(　　)
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.0∶3
解析：一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，会导致由该次级精母细胞分裂产生的两个精细胞均异常，而由另一个次级精母细胞正常分裂形成的两个精细胞均正常，该初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为1∶1，A符合题意。
A
受精卵
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
染色体
染色体
适应
自然选择
染色体数目
遗传和变异
×
√
[辨正误]
(1)受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。( )
(2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。( )
提示：可以说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)，但不能说受精卵中的遗传物质(或DNA)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。
(3)一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。( )
√
下图所示为生物体的有性生殖过程。
(1)经减数分裂形成的生殖细胞的染色体数目与体细胞的相比，有何变化？
提示：经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比体细胞的减少一半，并且没有同源染色体。
(2)受精作用使细胞中染色体数目发生怎样的变化？
提示：经受精作用形成的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)。使受精卵中的染色体数目与体细胞的染色体数目一致，且出现同源染色体。
(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。
自由组合
互换
雌雄配子
【 学以致用 】
A
6.(2024·山东德州高一下期中统考)减数分裂和受精作用对生物的遗传和变异都十分重要，下列叙述错误的是(　　)
A.减数分裂Ⅰ中期染色体排列整齐的意义在于保证两个子细胞中基因组成相同
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合的意义在于增加配子种类的多样性
C.减数分裂使配子中染色体数目减半，有利于维持生物前后代染色体数目的恒定
D.配子的多样性和精卵结合的随机性有利于后代呈现多样性，以适应多变的环境
解析：减数分裂Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧，有利于同源染色体分离，分别移向细胞两极，A错误；
减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合，有利于增加配子种类的多样性，B正确；
减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的染色体数目，即减数分裂与受精作用共同维持生物前后代染色体数目的恒定，C正确；
配子的多样性和精卵结合的随机性使得同一双亲的后代呈现多样性，以适应多变的环境，D正确。
7.(2024·东北师大附中高一下期中)下列有关减数分裂与受精作用的叙述，错误的是(　　)
A.受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核融合
B.受精作用同一生物体在不同时刻产生的精子或细胞中染色体数量一般是不同的
C.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
D.减数分裂和受精作用保证生物前后代染色体数目恒定
B
解析：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，其实质是精子细胞核与卵细胞核融合，A、C正确；
同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，一般染色体相同，都是体细胞的一半，B错误；
减数分裂使配子中的染色体数目减半，受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的染色体数目，保证生物前后代染色体数目恒定，D正确。
A
1.(2024·江苏淮安高一期末)下列关于“观察减数分裂实验”的叙述，正确的是(　　)
A.选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞
B.在视野中可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程
C.在一个视野中可观察到大部分的细胞处于分裂期
D.使用洋葱根尖细胞作为实验材料可以观察到染色体联会现象
解析：选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞，分别为2N、4N和N，A正确；
制片时细胞已经死亡，在视野中不可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程，B错误；
由于减数分裂前的间期时间较长，在一个视野中可观察到大部分的细胞处于减数分裂前的间期，C错误；
洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，染色体联会发生在减数分裂过程中，故不能观察到染色体联会现象，D错误。
B
2.(2024·福建三明四地四校高一下期中联考)某动物产生基因型为AB、Ab、aB、ab的4种精子(无染色体互换和基因突变)，这4种精子(　　)
A.可能来自同一个精原细胞 B.可能来自三个精原细胞
C.可能来自两个次级精母细胞 D.可能来自三个次级精母细胞
解析：在无染色体互换和基因突变的情况下，一个精原细胞经减数分裂只能产生2种精子；一个次级精母细胞经减数分裂只能形成1种精子，则两个次级精母细胞经减数分裂最多能形成2种精子；三个次级精母细胞经减数分裂最多能形成3种精子，A、C、D错误；
题述4种精子可能来自三个精原细胞，B正确。
C
3.(2024·安徽淮北高一质检)如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　)
A.2、4 B.1、3
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
解析：题图卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、3，则有两种情况：若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的，则与它同时产生的卵细胞的染色体组成也为1、3；若该极体是由(第一)极体分裂形成的，则次级卵母细胞的染色体组成为2、4，产生的卵细胞的染色体组成为2、4，C正确。
A.2、4
B.1、3
C.1、3或2、4
D.1、4或2、3
D
4.(2024·江西临川一中高一阶段考)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，某同学利用相关材料制作并模拟了某生物细胞(2n＝4)的减数分裂过程。以下操作和分析正确的是(　　)
A.用两种颜色的橡皮泥可分别制作2条颜色、形态、大小相同的染色体
B.模拟过程中被纺锤体拉向两极的染色体不能含有染色单体
C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的染色体颜色要不同
D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞两极的橡皮泥条数要相同
解析：用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作大小、形态不同的两条染色体，但一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小、形态相同(X、Y染色体除外，X、Y染色体的颜色不同，大小也不同)，A错误；
模拟过程中被拉向两极的染色体可能含有染色单体，如减数分裂Ⅰ后期，B错误；
模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的染色体颜色可以相同，也可以不同，模拟非同源染色体自由组合，C错误；
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，表示两极染色体数目相同，D正确。
D
5.(2024·辽宁沈阳质检)“13三体综合征”患者的第13号染色体比正常人多一条，这可能与亲本减数分裂异常有关。下列减数分裂染色体变化的模型中，一定不能解释该病成因的是(　　)
解析：“13三体综合征”患者体内多了一条13号染色体，可能是参与受精的精子或卵细胞中含两条13号染色体所致。A项细胞中有同源染色体，且细胞质均等分裂，表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞，细胞中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞的同一极，经分裂后最终能形成两个含两条13号染色体的精子，A不符合题意；
B项细胞可以表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞，细胞中有一条染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体移向了细胞的同一极，经分裂后最终可能形成一个含两条13号染色体的精子，B不符合题意；
C项细胞中含同源染色体，且细胞质不均等分裂，表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，细胞中有一对同源染色体没有分离，移向了细胞的同一极，经分裂后最终能形成含两条13号染色体的卵细胞，C不符合题意；
D项表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞，细胞中有一条染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体移向了细胞的同一极，细胞分裂结束后形成的(第二)极体含两条13号染色体，卵细胞不含13号染色体，因此该细胞模型不能用于解释该病成因，D符合题意。

展开更多......

收起↑