第2講細(xì)胞的減數(shù)分裂和受精作用1.闡明減數(shù)分裂的過(guò)程2.舉例說(shuō)明配子的形成過(guò)程3.舉例說(shuō)明受精過(guò)程4.運(yùn)用模型、裝片或視頻觀(guān)察模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的變化生命觀(guān)念闡明減數(shù)分裂和受精作用的過(guò)程，理解細(xì)胞生命活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化科學(xué)思維比較精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程，通過(guò)細(xì)胞分裂圖像的辨析及染色體、DNA數(shù)量變化的分析，歸納總結(jié)配子具有多樣性的原因，培養(yǎng)邏輯思維和分析問(wèn)題的能力科學(xué)探究在觀(guān)察蝗蟲(chóng)精母細(xì)胞的減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)中，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能社會(huì)責(zé)任理解減數(shù)分裂和受精作用的意義，正確看待個(gè)體的發(fā)展歷程一、減數(shù)分裂1.減數(shù)分裂概念減數(shù)分裂是進(jìn)行__有性生殖__的生物，在產(chǎn)生__成熟生殖細(xì)胞__時(shí)進(jìn)行的__染色體數(shù)目減半__的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂前，染色體復(fù)制__一__次，而細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中__連續(xù)分裂兩次__。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的__減少一半__。2.減數(shù)分裂過(guò)程(以二倍體動(dòng)物精子的形成過(guò)程為例)時(shí)期圖像染色體行為細(xì)胞名稱(chēng)減數(shù)分裂前的間期DNA復(fù)制，相關(guān)__蛋白質(zhì)__合成，細(xì)胞體積增大精原細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)形成__四分體__，其上的__非姐妹染色單體__間可以發(fā)生互換初級(jí)精母細(xì)胞中期各對(duì)__同源染色體__排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)后期配對(duì)的兩條__同源染色體__彼此分離，分別移向細(xì)胞的兩極，__非同源染色體__自由組合末期細(xì)胞質(zhì)分裂，形成2個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞中染色體數(shù)目減半減數(shù)分裂Ⅱ前期__染色體__散亂分布在細(xì)胞中次級(jí)精母細(xì)胞中期染色體的__著絲粒__排列在赤道板上后期每條染色體的__著絲粒__分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，移向細(xì)胞的兩極末期細(xì)胞質(zhì)分裂，1個(gè)細(xì)胞分裂成為2個(gè)子細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞變形成精子，精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有__細(xì)胞核__，尾長(zhǎng)，能夠擺動(dòng)。3.精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的異同點(diǎn)(以哺乳動(dòng)物為例)比較項(xiàng)目精子的形成卵細(xì)胞的形成場(chǎng)所__睪丸(曲細(xì)精管)____卵巢__時(shí)間__初情期(性成熟時(shí))__胎兒時(shí)期(性別分化以后)和初情期(性成熟時(shí))以后細(xì)胞質(zhì)分裂__均等分裂__卵母細(xì)胞__不均等分裂__；第一極體__均等__分裂是否變形__變形____不變形__結(jié)果1個(gè)精原細(xì)胞→__4__個(gè)精細(xì)胞→變形成為_(kāi)_4__個(gè)精子(成熟配子)1個(gè)卵原細(xì)胞→__1__個(gè)較大的卵細(xì)胞(成熟配子)和__3__個(gè)較小的極體(退化消失，不能受精)相同點(diǎn)染色體的變化行為_(kāi)_相同__(1)減數(shù)分裂無(wú)細(xì)胞周期。(2)能進(jìn)行減數(shù)分裂的生物一定是進(jìn)行有性生殖的真核生物。二、受精作用1.概念：卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為_(kāi)_受精卵__的過(guò)程。2.實(shí)質(zhì)：精子的__細(xì)胞核__與卵細(xì)胞的__細(xì)胞核__相融合，使彼此的__染色體__會(huì)合在一起。3.結(jié)果：受精卵中的__染色體__數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目。4.意義：減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中__染色體數(shù)目的恒定__，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。由于細(xì)胞質(zhì)DNA主要來(lái)自卵細(xì)胞，受精卵中來(lái)自母方的遺傳物質(zhì)更多一些。【易錯(cuò)易混自糾】(1)減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)能聯(lián)會(huì)形成四分體，且可以發(fā)生姐妹染色單體的互換。(×)提示：互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。(2)一條來(lái)自父方和另一條來(lái)自母方的染色體就是同源染色體。(×)提示：同源染色體指的是形狀、大小一般都相同，一條來(lái)自父方、一條來(lái)自母方的染色體。(3)減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體先分離，然后非同源染色體再自由組合。(×)提示：減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，同時(shí)非同源染色體自由組合。(4)精子和卵細(xì)胞的相互識(shí)別是通過(guò)細(xì)胞的直接接觸完成的。(√)(5)受精作用實(shí)現(xiàn)了基因重組，造成有性生殖后代的多樣性。(×)提示：基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合，包括兩種類(lèi)型。自由組合型：減數(shù)分裂Ⅰ后期，隨著非同源染色體自由組合，非同源染色體上的非等位基因也自由組合?；Q型：減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時(shí)期)，基因隨著同源染色體的非姐妹染色單體的互換而發(fā)生重組。三、觀(guān)察蝗蟲(chóng)精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片1.實(shí)驗(yàn)原理(1)蝗蟲(chóng)的精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成精細(xì)胞，再形成精子，要經(jīng)過(guò)兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂。(2)在減數(shù)分裂過(guò)程中，細(xì)胞中的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化，因而可據(jù)此識(shí)別減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期。2.實(shí)驗(yàn)流程低倍鏡觀(guān)察：在低倍鏡下觀(guān)察蝗蟲(chóng)精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片，識(shí)別__初級(jí)精母__細(xì)胞、__次級(jí)精母__細(xì)胞和精細(xì)胞。↓高倍鏡觀(guān)察：先在低倍鏡下依次找到減數(shù)分裂Ⅰ__中期__、后期和減數(shù)分裂Ⅱ__中__期、__后__期的細(xì)胞，再在__高倍鏡__下仔細(xì)觀(guān)察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目?！L圖：根據(jù)觀(guān)察結(jié)果，盡可能多地繪制減數(shù)分裂不同時(shí)期的細(xì)胞簡(jiǎn)圖。制作裝片時(shí)，細(xì)胞已經(jīng)死亡，所以看不到減數(shù)分裂的連續(xù)過(guò)程。【易錯(cuò)易混自糾】(1)可利用蝗蟲(chóng)的精母細(xì)胞固定裝片觀(guān)察到某細(xì)胞減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)過(guò)程。(×)提示：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的是永久裝片，且細(xì)胞已死亡，不能觀(guān)察到減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)過(guò)程。(2)花藥中細(xì)胞減數(shù)分裂不同步并且數(shù)量較多，因此可觀(guān)察到減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的圖像。(√)(3)在觀(guān)察蝗蟲(chóng)的精母細(xì)胞固定裝片實(shí)驗(yàn)中，觀(guān)察到某些細(xì)胞有染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，這些細(xì)胞是雄性蝗蟲(chóng)的初級(jí)精母細(xì)胞。(√)(4)用洋蔥根尖制成裝片，能觀(guān)察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象。(×)提示：同源染色體聯(lián)會(huì)是減數(shù)分裂特有的現(xiàn)象，洋蔥根尖細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此不會(huì)觀(guān)察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象。四、減數(shù)分裂和有絲分裂的比較1.減數(shù)分裂與有絲分裂比較名稱(chēng)減數(shù)分裂有絲分裂分裂的起始細(xì)胞精(卵)原細(xì)胞體細(xì)胞或原始生殖細(xì)胞細(xì)胞分裂次數(shù)__兩__次一次同源染色體的行為聯(lián)會(huì)形成__四分體__，同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換；__同源染色體__分離存在同源染色體，但不聯(lián)會(huì)，不分離，無(wú)互換現(xiàn)象非同源染色體的行為自由組合不出現(xiàn)自由組合子細(xì)胞染色體數(shù)目__減半__不變子細(xì)胞的名稱(chēng)和數(shù)目4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體2個(gè)體細(xì)胞子細(xì)胞間的遺傳物質(zhì)不一定相同一般相同相同點(diǎn)染色體(質(zhì))都只復(fù)制__一__次；分裂過(guò)程中都出現(xiàn)紡錘體，都有核仁、核膜的消失與重建過(guò)程；都有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開(kāi)現(xiàn)象2.“二結(jié)合法”圖析細(xì)胞分裂的方式及特點(diǎn)(以二倍體生物為例)(1)結(jié)合分裂圖像比較分裂方式及特點(diǎn)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有絲分裂、減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ)①三種“前期”比較②三種“中期”比較③三種“后期”比較(2)分裂后期圖像的判斷步驟eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(染色體是,否含有染,色單體))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→減數(shù)分裂Ⅰ后期,無(wú)→\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(是否具有,同源染色體))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→有絲分裂后期,無(wú)→減數(shù)分裂Ⅱ后期))))))【易錯(cuò)易混自糾】(1)生殖器官內(nèi)既存在減數(shù)分裂又存在有絲分裂。(√)(2)與有絲分裂相比，無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂均不出現(xiàn)紡錘體。(×)提示：只有無(wú)絲分裂沒(méi)有出現(xiàn)紡錘體。(3)減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型都不同，有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型都相同。(×)提示：減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因型可能相同，也可能不同。(4)減數(shù)分裂Ⅱ中期，同源染色體彼此分離。(×)提示：減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體分離，使減數(shù)分裂Ⅱ過(guò)程中無(wú)同源染色體。(5)在有絲分裂前的間期與減數(shù)分裂前的間期，染色體經(jīng)復(fù)制后數(shù)目加倍。(×)提示：間期染色體復(fù)制后，核DNA數(shù)加倍，染色體數(shù)目不變。1.(必修2P27)受精時(shí)精、卵的識(shí)別和融合的原理分別是__精、卵識(shí)別體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能，其融合依賴(lài)于細(xì)胞膜的流動(dòng)性__。2.(必修2P27思維訓(xùn)練)試從配子形成和受精作用兩方面，分別對(duì)遺傳的多樣性和穩(wěn)定性的原因進(jìn)行概括。遺傳多樣性的原因：配子形成的過(guò)程中，減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體間會(huì)發(fā)生互換，減數(shù)分裂Ⅰ__后期非同源染色體會(huì)自由組合，二者都會(huì)導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性。受精作用中精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性，因而增加了遺傳的多樣性。遺傳穩(wěn)定性的原因：__減數(shù)分裂形成的配子中染色體數(shù)目減半，而且每個(gè)配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合，而受精作用時(shí)精卵結(jié)合使受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目。生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質(zhì)控制的，因此，染色體數(shù)目的恒定維持了生物遺傳的穩(wěn)定性__。3.(必修2P27)同一雙親的后代會(huì)呈現(xiàn)多樣性，其意義在于：__生物的多樣性有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化__。教材拾遺(必修2P23)氣溫過(guò)低會(huì)影響水稻花粉母細(xì)胞的__減數(shù)分裂__，進(jìn)而影響水稻的花粉數(shù)量和質(zhì)量，導(dǎo)致稻谷減產(chǎn)。對(duì)此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以采取__灌深水__的措施來(lái)預(yù)防?？键c(diǎn)1減數(shù)分裂和受精作用1.減數(shù)分裂中的基本概念辨析(1)同源染色體和非同源染色體①如：圖甲和圖乙中A和B、C和D為同源染色體。②非同源染色體：形狀和大小各不相同，且在減數(shù)分裂過(guò)程中不能配對(duì)的染色體。如：圖甲中A和C、D為非同源染色體。細(xì)胞中的每套非同源染色體組成一個(gè)染色體組。(2)姐妹染色單體與非姐妹染色單體姐妹染色單體：連在同一個(gè)著絲粒上的染色單體。如圖乙中1和2、3和4、5和6、7和8為姐妹染色單體；而1和3、4、5、6、7、8為非姐妹染色單體。(3)聯(lián)會(huì)和四分體①聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。②四分體：聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有4條染色單體。③相互關(guān)系同源染色體eq\o(→,\s\up7(復(fù)制、聯(lián)會(huì)))四分體④數(shù)量關(guān)系：1個(gè)四分體＝1對(duì)同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個(gè)DNA分子(有8條脫氧核苷酸鏈)。(4)互換四分體中的非姐妹染色單體之間交換一部分片段的現(xiàn)象，見(jiàn)下圖。2.減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ過(guò)程的比較(以二倍體生物，體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)＝2N為例)比較項(xiàng)目減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ分裂過(guò)程中細(xì)胞名稱(chēng)初級(jí)性母細(xì)胞→次級(jí)性母細(xì)胞(或極體)次級(jí)性母細(xì)胞(或極體)→精細(xì)胞或卵細(xì)胞(或極體)著絲粒變化不分裂分裂染色體數(shù)目變化2N→N(減半)N→2N→NDNA數(shù)目變化2N→4N→2N2N→N(減半)染色體主要行為有聯(lián)會(huì)現(xiàn)象；四分體中的非姐妹染色單體互換；同源染色體分離，非同源染色體自由組合著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)染色單體有(4N)→有(2N)有(2N)→無(wú)(0)同源染色體有(N對(duì))無(wú)3.根據(jù)細(xì)胞質(zhì)的分裂方式判斷減數(shù)分裂中的細(xì)胞類(lèi)型(以二倍體生物為例)注：若減數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)均等分裂，則一定為初級(jí)精母細(xì)胞；若減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)均等分裂，則可能是次級(jí)精母細(xì)胞，也可能是極體。4.減數(shù)分裂過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)5.減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的種類(lèi)(1)原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生配子情況(以AaBb為例，沒(méi)有基因突變和互換)，如圖：(2)具有n對(duì)同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子情況(不考慮基因突變和互換)類(lèi)別可能產(chǎn)生配子的種類(lèi)實(shí)際產(chǎn)生配子的種類(lèi)1個(gè)精原細(xì)胞2n種2種1個(gè)雄性個(gè)體2n種2n種1個(gè)卵原細(xì)胞2n種1種1個(gè)雌性個(gè)體2n種2n種注：分析產(chǎn)生配子種類(lèi)時(shí)應(yīng)特別注意是“一個(gè)個(gè)體”還是“一個(gè)性原細(xì)胞”。(3)配子來(lái)源的判斷方法①以二倍體生物一個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂(不考慮互換)為例，如圖所示。由圖可知：E和F、G和H的染色體組成完全相同，分別來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞C、D；E(F)與G(H)中的染色體“互補(bǔ)”，來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。②二倍體生物一個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂(考慮互換)如圖所示。由圖可知：E和F、G和H的染色體組成大同小異，分別來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞C、D；E(F)與G(H)中的染色體“互補(bǔ)”，來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞。結(jié)合減數(shù)分裂過(guò)程，考查科學(xué)思維1.(2024·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)圖甲、乙、丙為某一高等哺乳動(dòng)物(基因型為AaDd)體內(nèi)細(xì)胞分裂的示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A.甲細(xì)胞正常分裂可產(chǎn)生2種不同基因型的配子B.甲細(xì)胞中A、a出現(xiàn)的原因與丙細(xì)胞中A、a出現(xiàn)的原因相同C.細(xì)胞乙不可能是由細(xì)胞甲分裂形成D.圖乙細(xì)胞可能是次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞或極體【解析】C甲細(xì)胞由于同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換(互換)，正常分裂可產(chǎn)生4種不同基因型的配子，A錯(cuò)誤；甲細(xì)胞中A、a出現(xiàn)的原因是同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換(互換)，屬于基因重組，丙細(xì)胞處于有絲分裂中期，細(xì)胞中A、a出現(xiàn)的原因是基因突變，B錯(cuò)誤；細(xì)胞甲分裂而來(lái)的細(xì)胞應(yīng)該是含Aa的染色體和黑色的染色體在一個(gè)細(xì)胞中，而圖乙不是，C正確；圖甲、乙、丙為某一高等哺乳動(dòng)物的分裂圖，由于圖甲處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，此時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分裂，故判斷為雄性動(dòng)物，圖乙不可能是次級(jí)卵母細(xì)胞或極體，D錯(cuò)誤。2.蜜蜂群體中蜂王和工蜂為二倍體(2n＝32)，雄蜂由卵細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)。如圖為雄蜂產(chǎn)生精子過(guò)程中染色體行為變化示意圖(染色體未全部呈現(xiàn))，下列相關(guān)敘述正確的是()A.雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖細(xì)胞過(guò)程中都存在同源染色體的分離B.雄蜂有絲分裂后期與減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞中都含有32條染色體C.雄蜂的減數(shù)分裂機(jī)制能保證1個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)正常的精子D.雄蜂產(chǎn)生精子時(shí)非同源染色體的自由組合提高了精子中染色體組成的多樣性【解析】B雄蜂是單倍體，沒(méi)有同源染色體，減數(shù)分裂過(guò)程中均未出現(xiàn)同源染色體的分離，A錯(cuò)誤；雄蜂是單倍體，雄蜂有絲分裂后期與減數(shù)分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，細(xì)胞中都含有32條染色體，B正確；據(jù)圖可知，雄蜂的減數(shù)分裂機(jī)制能保證1個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生1個(gè)正常的精子，C錯(cuò)誤；雄蜂不含同源染色體，產(chǎn)生精子過(guò)程中不會(huì)發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，D錯(cuò)誤。圍繞減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的變化，考查推理能力3.(2024·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖所示，圖1代表某雄性小鼠(基因型為FFXAY)精巢內(nèi)細(xì)胞分裂模式圖；圖2中①～⑦代表該小鼠體內(nèi)處于不同增殖時(shí)期的細(xì)胞中染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)的關(guān)系圖。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.圖1細(xì)胞分裂的方式和時(shí)期是減數(shù)分裂Ⅱ的前期，與圖2中細(xì)胞②相同B.圖1細(xì)胞中存在基因f是基因突變的結(jié)果C.圖2中肯定不含姐妹染色單體的細(xì)胞有①③，可能出現(xiàn)四分體的細(xì)胞是⑥⑦D.圖2中細(xì)胞④正處于分裂間期，分裂間期完成的生命活動(dòng)有DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞有適度生長(zhǎng)【解析】C由圖1可知該細(xì)胞不存在同源染色體，而且染色體著絲粒未斷裂，染色體排列混亂，所以該細(xì)胞應(yīng)處于減數(shù)分裂Ⅱ前期；染色體數(shù)量是體細(xì)胞中的一半，為n，DNA數(shù)量和體細(xì)胞相同，為2n，所以與圖2的②對(duì)應(yīng)，A正確。該哺乳動(dòng)物基因型為FFXAY，而圖1細(xì)胞中存在基因f，是基因突變的結(jié)果，B正確。圖2中不含有姐妹染色單體的細(xì)胞染色體數(shù)目等于DNA數(shù)目，為①③⑦；可能出現(xiàn)四分體的細(xì)胞(處于減數(shù)分裂Ⅰ前期或中期)，染色體數(shù)目和體細(xì)胞相同，為2n，DNA數(shù)目是體細(xì)胞的2倍，為4n，即為⑥，C錯(cuò)誤。圖2中細(xì)胞④的核DNA數(shù)處于2n到3n之間，表示細(xì)胞正常復(fù)制，處于分裂間期，分裂間期完成的生命活動(dòng)有：DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞有適度生長(zhǎng)，是物質(zhì)準(zhǔn)備期，D正確。4.(2024·湖南檢測(cè))(不定項(xiàng))雄果蠅(2n＝8)基因型為AaBb，A、B基因位于同一條常染色體上，該雄果蠅某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段互換，產(chǎn)生一個(gè)基因型為Ab的精子。該精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)程中，某兩個(gè)分裂期的染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)如圖所示。下列敘述正確的是()A.甲、乙兩時(shí)期細(xì)胞中的染色單體數(shù)均為8個(gè)B.乙時(shí)期細(xì)胞中可能含有2條X染色體C.來(lái)自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的一個(gè)精子的基因型是ab或aB或ABD.該雄果蠅產(chǎn)生的精子比例為1∶1∶1∶1【解析】BC圖乙中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)比為1∶1，細(xì)胞中無(wú)染色單體，A錯(cuò)誤。圖乙可表示減數(shù)分裂Ⅱ后期或減數(shù)分裂Ⅰ前的間期G1期，因?yàn)樵摴墳樾坌?，若該圖表示減數(shù)分裂Ⅰ前的間期G1期，則乙時(shí)期細(xì)胞中含有1條X染色體，若該圖表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，當(dāng)減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束后進(jìn)入該細(xì)胞中的是Y染色體，則乙時(shí)期細(xì)胞中含有0條X染色體，若進(jìn)入該細(xì)胞中的是X染色體，則乙時(shí)期細(xì)胞中含有2條X染色體，B正確。產(chǎn)生該精子時(shí)，若是A、a基因所在的片段發(fā)生互換，則來(lái)自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精子的基因型是AB或aB；若是B、b基因所在的片段發(fā)生互換，則來(lái)自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精子的基因型是ab或aB，綜合兩種情況，來(lái)自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的一個(gè)精子的基因型是ab或aB或AB，C正確。該雄果蠅基因型為AaBb，A、B基因位于同一條常染色體上，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生互換，能產(chǎn)生基因型為AB、Ab、aB、ab的精子，同源染色體非姐妹染色單體之間的互換發(fā)生的概率較低，因此產(chǎn)生4種精子的概率不是1∶1∶1∶1，D錯(cuò)誤。結(jié)合減數(shù)分裂圖像的識(shí)別，考查科學(xué)思維5.某興趣小組的同學(xué)通過(guò)顯微鏡觀(guān)察基因型為AABb的小鼠精母細(xì)胞的分裂裝片，繪制的模型圖如下(以4條染色體為例)。下列敘述正確的是()A.細(xì)胞②可能為極體，細(xì)胞①②③④中有同源染色體B.細(xì)胞②中A、a不同可能由姐妹染色單體互換所致C.細(xì)胞⑤處于減數(shù)分裂Ⅱ的中期，含1個(gè)染色體組D.細(xì)胞②③中著絲粒發(fā)生分裂是星射線(xiàn)牽引的結(jié)果【解析】C圖示為小鼠精母細(xì)胞的分裂裝片，細(xì)胞②無(wú)同源染色體，著絲粒分裂，細(xì)胞名稱(chēng)為次級(jí)精母細(xì)胞，A錯(cuò)誤；該生物基因型為AABb，故細(xì)胞②中A、a不同是由基因突變引起的，而不是由姐妹染色單體互換所致，B錯(cuò)誤；細(xì)胞⑤無(wú)同源染色體，且染色體的著絲粒排列在赤道板上，說(shuō)明處于減數(shù)分裂Ⅱ的中期，該細(xì)胞中有1個(gè)染色體組，C正確；細(xì)胞②③著絲粒分裂與星射線(xiàn)牽引無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。6.(2024·長(zhǎng)郡月考)圖甲表示某二倍體動(dòng)物減數(shù)分裂Ⅰ形成的子細(xì)胞；圖乙表示該動(dòng)物的細(xì)胞中每條染色體上的DNA含量變化；圖丙表示該動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞中染色體組數(shù)的變化。下列敘述正確的是()A.圖甲中Y染色體上也含有A和a基因B.圖甲可對(duì)應(yīng)圖乙中的bc段和圖丙中的fg段C.圖乙中細(xì)胞分裂結(jié)束后1個(gè)細(xì)胞可能產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞D.圖乙中的cd段和圖丙中的jk段形成的原因都與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)【答案】C考點(diǎn)2觀(guān)察蝗蟲(chóng)精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片1.實(shí)驗(yàn)材料選擇宜選用雄性個(gè)體生殖器官如植物的花藥、動(dòng)物的精巢作為觀(guān)察減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)的材料，原因如下：(1)雄性個(gè)體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個(gè)體產(chǎn)生卵細(xì)胞的數(shù)量。(2)在動(dòng)物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒(méi)有進(jìn)行徹底，有的生物排卵時(shí)排出的僅僅是次級(jí)卵母細(xì)胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能繼續(xù)完成減數(shù)分裂Ⅱ。2.觀(guān)察過(guò)程中需注意的兩個(gè)問(wèn)題(1)不止觀(guān)察到一種分裂方式：動(dòng)物的精巢、卵巢以及植物的花藥中的細(xì)胞既進(jìn)行有絲分裂又進(jìn)行減數(shù)分裂，故觀(guān)察到的圖像應(yīng)存在有絲分裂、減數(shù)分裂兩種分裂方式，其染色體數(shù)目有三種情況(假設(shè)親代為二倍體)：n、2n、4n。(2)不能觀(guān)察到一個(gè)細(xì)胞減數(shù)分裂的全過(guò)程：如同觀(guān)察有絲分裂一樣，由于細(xì)胞已在解離過(guò)程中被殺死，無(wú)法觀(guān)察細(xì)胞中染色體的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。結(jié)合建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型和對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果分析，考查科學(xué)探究1.(2024·山東高三統(tǒng)考)如圖為水稻(2n＝24)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中處于三個(gè)時(shí)期的細(xì)胞顯微照片。下列敘述正確的是()A.圖①中，移向細(xì)胞兩極的染色體上的基因組成一定相同B.圖②四分體中也可能發(fā)生姐妹染色單體的互換C.圖③中非同源染色體會(huì)發(fā)生自由組合，是導(dǎo)致配子多樣性的原因之一D.圖①細(xì)胞中染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相同，都為圖③細(xì)胞中的一半【解析】C圖①中，著絲粒分裂，姐妹染色單體成為兩條染色體，并且彼此分離移向細(xì)胞兩極，移向細(xì)胞兩極的染色體是經(jīng)過(guò)DNA復(fù)制產(chǎn)生的，因此一般情況下其上的基因組成相同，但若在減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生互換，則移向細(xì)胞兩極的染色體上的基因組成可能不相同，A錯(cuò)誤。細(xì)胞②中同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體，可能會(huì)發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體之間的互換，B錯(cuò)誤。圖③中非同源染色體會(huì)發(fā)生自由組合，進(jìn)而導(dǎo)致基因重組，這是導(dǎo)致配子多樣性的原因之一，C正確。圖①細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，其中染色體數(shù)目和核DNA數(shù)目與體細(xì)胞中的染色體數(shù)目和核DNA數(shù)目相同；圖③細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，此時(shí)細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞中的相同，但核DNA數(shù)目是體細(xì)胞中的2倍，D錯(cuò)誤。2.(不定項(xiàng))有研究者采用熒光染色法制片，在顯微鏡下觀(guān)察擬南芥(2n＝10)花藥減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體形態(tài)、位置和數(shù)目，以下為鏡檢時(shí)拍攝的4幅圖片。下列敘述正確的是()A.圖甲、丙中細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期B.圖甲細(xì)胞中同源染色體已彼此分離C.圖乙細(xì)胞中5個(gè)四分體排列在赤道板附近D.圖中細(xì)胞按照減數(shù)分裂時(shí)期排列的先后順序?yàn)榧住摇　敬鸢浮緾D考點(diǎn)3減數(shù)分裂與有絲分裂的比較有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中核DNA、染色體等變化規(guī)律辨析(以二倍體生物為例)(1)染色體、核DNA變化①曲線(xiàn)模型②判斷方法(2)利用柱形圖分析減數(shù)分裂(以精子的形成過(guò)程為例)(3)每條染色體上DNA含量或染色體與核DNA比值變化①存在染色單體時(shí)，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2，AB段形成的原因是DNA復(fù)制；不存在染色單體時(shí)，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶1，CD段形成的原因是著絲粒分裂。②上圖所示曲線(xiàn)既適用于減數(shù)分裂，也適用于有絲分裂，相關(guān)分析如下：過(guò)程A→BB→CC→DD→E染色體的變化特點(diǎn)對(duì)應(yīng)減數(shù)分裂時(shí)期減數(shù)分裂Ⅰ前的間期減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ的前期、中期減數(shù)分裂Ⅱ的后期減數(shù)分裂Ⅱ的末期對(duì)應(yīng)有絲分裂時(shí)期有絲分裂前的間期前期和中期后期末期(4)染色單體的變化①有絲分裂：有絲分裂前的間期，因染色體復(fù)制，染色單體形成；有絲分裂后期，因著絲粒分裂，染色單體變?yōu)?(即0eq\o(→,\s\up7(間期))4Neq\o(→,\s\up7(后期))0)。②減數(shù)分裂eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(減數(shù)分裂前的間期：因染色體復(fù)制，染色單體形成(0→4N),減數(shù)分裂Ⅰ末期：因同源染色體分離，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì),胞，染色單體減半(4N→2N),減數(shù)分裂Ⅱ后期：因著絲粒分裂，染色單體消失(2N→0)))(5)同源染色體“對(duì)數(shù)”及“染色體組數(shù)”的變化(以二倍體生物為例)結(jié)合減數(shù)分裂與有絲分裂過(guò)程的比較，考查科學(xué)思維1.(2024·遼寧質(zhì)檢)甲、乙為某雄性二倍體動(dòng)物(基因型為AaBb)體內(nèi)不同細(xì)胞處于不同分裂時(shí)期的示意圖，染色體及基因分布如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖甲所示細(xì)胞處于有絲分裂后期，其中有4個(gè)染色體組B.圖甲中①②染色體上基因分布的原因是基因突變或互換C.圖乙所示細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞或極體，可產(chǎn)生基因型為AB和aB兩種精子或極體D.圖乙細(xì)胞所示的時(shí)期中存在等位基因的分離和非等位基因的自由組合現(xiàn)象【解析】A圖甲所示細(xì)胞發(fā)生的是有絲分裂，不會(huì)發(fā)生互換，所以①②染色體上基因分布的原因是基因突變，B錯(cuò)誤；圖乙為雄性動(dòng)物細(xì)胞，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，為次級(jí)精母細(xì)胞，根據(jù)其中的基因組成可知，該細(xì)胞可產(chǎn)生基因型為AB和aB的兩種精子，C錯(cuò)誤；圖乙細(xì)胞沒(méi)有同源染色體，且著絲粒分裂，所以處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，而非等位基因的自由組合現(xiàn)象發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，D錯(cuò)誤。2.某動(dòng)物(2n＝4)的基因型為AaXBY，其精巢中兩個(gè)細(xì)胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個(gè)細(xì)胞處于有絲分裂某時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.甲細(xì)胞處于有絲分裂中期、乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B.甲細(xì)胞中每個(gè)染色體組的DNA分子數(shù)與乙細(xì)胞中每個(gè)染色體組的相同C.若甲細(xì)胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細(xì)胞D.形成乙細(xì)胞過(guò)程中發(fā)生了基因重組和染色體變異【解析】B甲細(xì)胞含有同源染色體，且著絲粒整齊地排列在赤道板上，為有絲分裂中期，乙細(xì)胞不含有同源染色體，著絲粒分裂，為減數(shù)分裂Ⅱ的后期，A正確；甲細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4個(gè)DNA分子，乙細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有2個(gè)DNA分子，B錯(cuò)誤；甲細(xì)胞分裂后產(chǎn)生AAXBY或AaXBY兩種基因型的子細(xì)胞，C正確；形成乙細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)生了A基因所在的常染色體和Y染色體的組合，發(fā)生了基因重組，同時(shí)a基因所在的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Y染色體上，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異，D正確。結(jié)合減數(shù)分裂與有絲分裂相關(guān)物質(zhì)數(shù)目(或含量)的變化，考查推理能力3.(2024·山東期末)圖中甲～丁為某動(dòng)物(染色體數(shù)＝2n)睪丸中細(xì)胞分裂不同時(shí)期的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的比例圖。下列關(guān)于此圖的敘述，錯(cuò)誤的是()A.甲可表示減數(shù)分裂Ⅰ前期B.乙可表示減數(shù)分裂Ⅱ前期C.丙可表示有絲分裂分裂前間期的G1期D.丁可表示有絲分裂后期【解析】D甲已經(jīng)完成了DNA復(fù)制，可表示減數(shù)分裂Ⅰ前期，A正確；與甲相比，乙整體數(shù)目減半，可表示減數(shù)分裂Ⅱ前期，B正確；丙無(wú)染色單體，且染色體和核DNA數(shù)目均與體細(xì)胞相同，可表示有絲分裂前的間期核DNA還未復(fù)制時(shí)(G1期)，C正確；丁中染色體數(shù)目和核DNA數(shù)目均只有體細(xì)胞的一半，無(wú)染色單體，可表示減數(shù)分裂完成后的子細(xì)胞，D錯(cuò)誤。4.生物學(xué)研究中曲線(xiàn)和圖像常用于變量分析，圖甲是某二倍體生物的細(xì)胞分裂相關(guān)圖像，圖乙是另一生物細(xì)胞分裂過(guò)程中核DNA含量變化曲線(xiàn)，圖丙是完整的細(xì)胞分裂過(guò)程中某種變量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。下列分析正確的是()A.產(chǎn)生圖甲細(xì)胞的原因是減數(shù)分裂Ⅰ前的間期發(fā)生基因突變B.圖乙中秋水仙素在cd段發(fā)揮作用，受精作用發(fā)生在de段C.圖丙所示曲線(xiàn)，無(wú)論表示何種分裂方式，縱坐標(biāo)均有三種含義D.圖丙所示曲線(xiàn)，e點(diǎn)時(shí)的細(xì)胞數(shù)目是a點(diǎn)時(shí)的兩倍或四倍【解析】D圖甲細(xì)胞的基因型可表示為aaBbdd，親本的基因型未知，不能確定產(chǎn)生該細(xì)胞的原因是基因突變，也可能是減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生了互換，A錯(cuò)誤。秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，而紡錘體是在有絲分裂前期(即cd段)形成的，圖中沒(méi)有受精作用，圖中表示的是染色體數(shù)目加倍后的細(xì)胞進(jìn)行正常的有絲分裂過(guò)程，B錯(cuò)誤。圖丙可表示有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中，一條染色體上的DNA含量變化；如果縱坐標(biāo)的含義是分裂過(guò)程中細(xì)胞核DNA含量的變化，則只能表示有絲分裂，C錯(cuò)誤。若圖丙表示有絲分裂，則e點(diǎn)時(shí)的細(xì)胞數(shù)目是a點(diǎn)時(shí)的兩倍；若圖丙表示減數(shù)分裂，則e點(diǎn)時(shí)的細(xì)胞數(shù)目是a點(diǎn)(間期)時(shí)的四倍，D正確。

1.(2022·浙江6月選考)某哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞形成卵細(xì)胞的過(guò)程中，某時(shí)期的細(xì)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(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞，所處時(shí)期為減數(shù)分裂Ⅱ前期B.①與②的分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，③與④的分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期C.該細(xì)胞的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)均為卵細(xì)胞的2倍D.a和e同時(shí)進(jìn)入一個(gè)卵細(xì)胞的概率為1/16【解析】D根據(jù)圖中染色體形成四分體可知，該時(shí)期處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，為初級(jí)卵母細(xì)胞，A錯(cuò)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)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期，B錯(cuò)誤；該細(xì)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(xì)胞的染色體數(shù)為2，核DNA分子數(shù)為2，C錯(cuò)誤；a和e進(jìn)入同一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)入同一個(gè)卵細(xì)胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e進(jìn)入同一個(gè)卵細(xì)胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。2.(2023·浙江卷)某基因型為AaXDY的二倍體雄性動(dòng)物(2n＝8)，1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞的染色體發(fā)生片段交換，引起1個(gè)A和1個(gè)a發(fā)生互換。該初級(jí)精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)程中，某兩個(gè)時(shí)期的染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)如圖所示。下列敘述正確的是()A.甲時(shí)期細(xì)胞中可能出現(xiàn)同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象B.乙時(shí)期細(xì)胞中含有1條X染色體和1條Y染色體C.甲、乙兩時(shí)期細(xì)胞中的染色單體數(shù)均為8個(gè)D.該初級(jí)精母細(xì)胞完成減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞的基因型均不相同【解析】D圖甲表示減數(shù)分裂Ⅱ的前期和中期，則甲時(shí)期細(xì)胞中不可能出現(xiàn)同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；若圖乙表示減數(shù)分裂Ⅱ后期，則乙時(shí)期細(xì)胞中含有2條X染色體或2條Y染色體，B錯(cuò)誤；圖乙中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)之比為1∶1，無(wú)染色單體，C錯(cuò)誤；因?yàn)槌跫?jí)精母細(xì)胞的染色體發(fā)生片段交換，引起1個(gè)A和1個(gè)a發(fā)生互換，將產(chǎn)生AXD、aXD、AY、aY4種基因型的精細(xì)胞，D正確。3.(2023·天津卷)如圖甲、乙、丙是某動(dòng)物精巢中細(xì)胞減數(shù)分裂圖像，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.甲圖像中細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ中期B.乙中染色體組是丙中的兩倍C.乙中同源染色體對(duì)數(shù)是丙中的兩倍D.乙、丙都是從垂直于赤道板方向觀(guān)察的【解析】B甲圖像中無(wú)同源染色體，姐妹染色單體分離形成兩條子染色體，染色體移向細(xì)胞兩極，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，A錯(cuò)誤；乙為減數(shù)分裂Ⅰ前期，有兩對(duì)同源染色體，2個(gè)染色體組，丙為減數(shù)分裂Ⅱ中期，無(wú)同源染色體，有1個(gè)染色體組，B正確，C錯(cuò)誤；丙是從平行于赤道板方向觀(guān)察的，D錯(cuò)誤。環(huán)化一磷酸腺苷(cAMP)是一種細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子。研究表明cAMP對(duì)哺乳動(dòng)物初級(jí)卵母細(xì)胞完成減數(shù)分裂Ⅰ有抑制作用，大致機(jī)理如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)人的初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ前期應(yīng)含有______個(gè)四分體，減數(shù)分裂Ⅰ形成的子細(xì)胞為_(kāi)_____________________。cAMP抑制哺乳動(dòng)物減數(shù)分裂Ⅰ的原理是___________________________