2018-2019年高中生物 第二章 染色体与遗传 第一节 减数分裂中的染色体行为教学案 浙科版必修2.doc

第一节减数分裂中的染色体行为1.精(卵)原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子(卵细胞)。2减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，导致染色体数目减半。复制发生在减数第一次分裂前的间期，同源染色体配对发生在前期，同源染色体分离发生在后期，着丝粒分裂发生在后期。3染色体数量减半发生在第一次分裂结束时；后期染色体数量与体细胞相同，但该细胞中没有同源染色体。4一个精原细胞经减数分裂胞质均等分裂形成四个等大的精细胞，再经变形而形成精子； 一个卵原细胞经减数分裂胞质不均等分裂形成一个卵细胞(大而富含营养)和三个极体。5对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 考试内容必考加试减数分裂中的染色体行为(1)染色体的形态、结构及类型(2)减数分裂及其意义(3)精子和卵细胞的形成过程及其异同(4)动物的受精过程(5)活动：减数分裂模型的制作研究(6)减数分裂与有丝分裂的异同abbbbabbbbb染色体 (1)染色体的结构图示： (2)染色体的类型(依据着丝粒的位置划分)： (3)染色体的主要成分：由DNA和蛋白质组成。(4)功能上：染色体是细胞核内遗传物质DNA的载体。(5)数量上：每种生物细胞核中染色体的形态和数目是相对恒定的。大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的；生殖细胞中则是成单存在的。1怎样表述染色体和染色质之间的关系？提示：它们是细胞中的同一物质在不同时期的两种形态。2识别染色体的标志有哪些方面？提示：同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的，它们是识别染色体的重要标志。1染色体与染色质(1)在间期以细丝状的染色质状态存在，有利于DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)在分裂期以螺旋状的染色体状态存在，有利于染色体的平均分配和遗传物质的平均分配。(3)在形态上有染色体与染色质的明显区分，其他情况下统称染色体，如染色体复制。2染色体、姐妹染色单体、着丝粒、DNA的关系(1)染色体的条数等于着丝粒数，有几个着丝粒就有几条染色体。(2)染色单体是染色体复制后，一个着丝粒上连接的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。染色单体在S期形成，在前期显微镜下可见。3姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)姐妹染色单体：由同一着丝粒连着的两条染色单体，如图中的a和a、b和b、c和c、d和d。(2)非姐妹染色单体：不同着丝粒连着的两条染色单体，如图中的a和b、a和c等。特别提醒(1)不管一个着丝粒是否含有染色单体，细胞中染色体的数目都是以着丝粒的数目来确定的。(2)存在染色单体的时期是S期染色体复制之后、后期着丝粒分裂之前的一段时期，如有丝分裂的前期、中期，整个减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期。(3)注意端着丝粒染色体与着丝粒分裂后的中间着丝粒染色体的区分。减数分裂过程中的染色体行为1减数分裂的概念范围进行有性生殖的真核生物时期在原始生殖细胞发展成为成熟生殖细胞的过程中场所以动物为例：睾丸 () 或卵巢 ()特点染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次结果新产生的生殖细胞中，染色体数目减半 2减数分裂过程中的染色体行为(连线)1.(1)所有的生物都能进行减数分裂吗？提示：只有有性生殖的生物才进行减数分裂。(2)有性生殖的生物，所有细胞都能进行减数分裂吗？提示：进行有性生殖的生物中，只有原始的生殖细胞(如动物的精原细胞、卵原细胞)才有可能进行减数分裂。2(1)是否所有的原始生殖细胞(如精原细胞)都进行减数分裂？提示：不是。精原细胞有的进行减数分裂产生精细胞，有的进行有丝分裂增加精原细胞的数量。(2)减数分裂有细胞周期吗？提示：没有细胞周期。1减数分裂过程中几组概念的比较(1)同源染色体和非同源染色体：项目同源染色体非同源染色体核心概念减数分裂中能配对的染色体减数分裂中不能配对的染色体来源一条来自父方，一条来自母方可以相同也可不同形态大小一般相同 (但X、Y不相同)一般不同(着丝粒分裂的子染色体相同)图形 说明1和2、3和4分别属于一对同源染色体1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体5和6(7和8)不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体中的两条染色单体分开后形成的两条一模一样(相同)的子染色体。 (2)同源染色体与四分体：四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中，配对后的一对同源染色体因含有4条染色单体被称为四分体。在有丝分裂过程中始终存在同源染色体，复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生同源染色体的配对，所以细胞中不存在四分体。(3)几种数量关系：1个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子。2减数第一次分裂(M)与减数第二次分裂(M)的比较(设体细胞内染色体数为2n，核DNA数为2a)项目减数第一次分裂(M)减数第二次分裂(M)分裂前是否复制复制不复制起始细胞名称初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或第一极体)染色体数目变化2nn(减半)n2nn(不变)核DNA数目变化4a2a(减半)2aa(减半)染色体主要行为染色体复制、同源染色体配对、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粒分裂，姐妹染色单体分开同源染色体含有(n对)无(一般称0对)子细胞名称次级精(卵)母细胞(或第一极体)精细胞、卵细胞(或第二极体)3减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化(1)细胞中染色体数目和核DNA含量的变化规律：项目精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子前期、中期后期染色体数目2N2NN2NNN核DNA数目2a4a2a2aaa(2)减数分裂过程中染色体数目和核DNA含量变化曲线分析：各关键点变化的原因：BC段DNA复制； DE(de)段同源染色体分离；ff段着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。两个重要结论：a在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和后期着丝粒分裂之后(FH和fh段)，染色体核DNA11。b在间期完成DNA复制之后到后期着丝粒分裂之前(CF和cf段)，染色体核DNA12。特别提醒(1)减数分裂过程中，染色体复制1次、细胞分裂2次、着丝粒分裂1次、染色体减半1次、DNA减半2次。(2)在减数分裂过程中，核DNA数量最大值为4N，而染色体数量最大值为2N。4减数分裂过程中染色体的行为(1)复制。实际上是核DNA复制加倍和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。复制的结果是每条染色体含有两条并列着的姐妹染色单体(由一个共同的着丝粒相连)，并使核DNA数目加倍(2a4a)。(2)同源染色体配对，形成四分体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对(配对时每条染色体已复制但仍处于染色质状态，细丝状的非姐妹染色单体易交叉)，在配对的基础上，染色质高度螺旋化，形成在显微镜下能看到的两两配对的染色体，因每对同源染色体均含有四条染色单体，所以叫四分体。(3)交叉互换。在减数分裂的前期(四分体时期)往往发生同源染色体的两条非姐妹染色单体片段的交叉互换现象。(4)分离和组合。后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合(这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础)。(5)平均分配，数目减半。由于同源染色体分离，导致减数第一次分裂结束后，每个子细胞中染色体数目减半。(6)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。后期时着丝粒分裂，连在一个着丝粒上的两条姐妹染色单体分开，各成为一条子染色体，使染色体数目暂时加倍，后平分到子细胞中去。精子与卵细胞的产生1精子的产生2卵细胞的产生3精子和卵细胞形成过程的差异精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞、3个极体1如何对精子和卵细胞形成过程中细胞分裂图像进行判断？提示：2(1)减数分裂第一次分裂和第二次分裂在染色体方面最主要的区别是什么？提示：减数第一次分裂发生了同源染色体先配对后分离的现象，减数第二次分裂发生了着丝粒分裂、姐妹染色单体分开的现象。(2)后期初级精(卵)母细胞和后期次级精(卵)母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：后期是同源染色体分离，后期则是姐妹染色单体分开。1 精子与卵细胞形成过程比较项目精子卵细胞形成部位动物睾丸、植物花药动物卵巢、植物胚囊原始生殖细胞精原细胞(或小孢子母细胞)卵原细胞(或大孢子母细胞)细胞质的分裂与分配情况两次分裂都均等只有减数第二次分裂中第一极体均等分裂，其他分裂皆不均等分裂结果1个精原细胞4个精细胞(生殖细胞)1个卵原细胞1个卵细胞(生殖细胞)3个极体(消失)是否变形需要变形不需变形相同点染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：a.染色体都是在减前的间期完成复制b.减过程都发生同源染色体配对形成四分体、同源染色体分离c.减过程都有着丝粒的分裂，姐妹染色单体的分开产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半2“四看”法判断同源染色体(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。(2)看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。(3)看细胞所处的时期减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。减数第二次分裂后期，上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。(4)看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。其他时期(除后期)，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。3精子和卵细胞种类和数目的计算技巧(正常情况下)(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。受精作用与减数分裂的意义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相互融合，使彼此的染色体会合在一起。3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4减数分裂与受精作用过程中染色体数目的变化1受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？试分析原因。提示：不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。2减数分裂和受精作用为什么可维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定？提示：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比体细胞减少一半，受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。1受精作用的细胞学基础(1)质膜的识别功能：一般来说，只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别，进行融合完成受精作用。(2)生物膜的流动性：使两性生殖细胞融合为一个受精卵。2有性生殖产生的后代呈现多样性的原因(1)配子中染色体组合具有多样性：后期，非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。前期，四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类增多。(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。3减数分裂与受精作用的意义有利于生物在自然选择中的进化；维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。特别提醒受精卵的细胞核中的遗传物质(核DNA)一半来自父方，一半来自母方；但由于受精过程中精子的细胞质几乎不参与受精卵的形成，因此受精卵的细胞质中的遗传物质DNA几乎全来自母方。结合图示考查减数分裂中的基本概念例1关于如图的叙述不正确的是()A在前期时，与、与联会，形成两个四分体。B在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体C是一条染色体，包含两条染色单体和，它们通过一个着丝粒相连D细胞中含有两对同源染色体，其中和为一对同源染色体思路点拨精讲精析图中和为一对同源染色体，和也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝粒均位于赤道面两侧，表示处于减数第一次分裂中期；在减数第一次分裂前期时，同源染色体两两配对，发生联会，形成四分体；在减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。答案B减数第二次分裂后期(如图)移向两极的两条染色体虽然形态、大小相同，但却是由同一条染色体复制而来的(即来源相同)，因此不是同源染色体。1下面关于同源染色体的叙述中，正确的是()同源染色体一条来自父方，一条来自母方同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体同源染色体的形状和大小一般都相同在减数分裂中配对的两条染色体A BC D解析：选C同源染色体是指在减数分裂中配对的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同；由一条染色体复制形成的两条姐妹染色单体，分开后成为两条染色体，它们的来源是相同的。以图示为载体，考查减数分裂的过程例2下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是()A BC D思路点拨精讲精析根据细胞中染色体行为的变化可判断处于后期，此时染色体的着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，在纺锤丝的牵引下移向两极且无同源染色体；处于后期，此时细胞中同源染色体分开；处于前期，此时细胞中同源染色体配对，形成四分体；是减数第一次分裂产生的次级精母细胞，处于前期；处于末期，细胞分裂完成，产生了四个生殖细胞；处于中期，此时细胞中同源染色体成对地排列在细胞的赤道面上，可得出这些细胞的分裂顺序为。答案D(1)减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。(2)减数第一次分裂分开的是同源染色体，第二次分裂分开的是姐妹染色单体。(3)第一次分裂导致染色体数减半，第二次分裂前后染色体数未变(相当于一次有丝分裂)。两次分裂都导致DNA数减半。2处于下列各时期的细胞中既含同源染色体，又含染色单体的是()后期前期有丝分裂后期有丝分裂中期中期 后期A B C D解析：选C后期同源染色体分离，形成的子细胞内不再存在同源染色体，故无同源染色体；染色体复制后，同一个着丝粒上连着两条染色单体，当着丝粒分裂后染色单体分开形成染色体，着丝粒在有丝分裂后期或后期分裂，故不存在染色单体，既含同源染色体，又含染色单体的是。以柱形图为载体，考查减数分裂过程中染色体数目与DNA分子数目的变化例3下图中甲丁为某动物(染色体数2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例，关于此图叙述错误的是() A代表染色单体 B甲所处阶段发生基因的自由组合C甲丁中DNA的数量比是4221 D丁图可表示有丝分裂后期思路点拨精讲精析由图中数量变化关系可知：代表染色体，代表染色单体，代表DNA；甲表示减时期，故在甲阶段可发生基因的自由组合；由图中可知甲丁中DNA的数量比为4221；丁中染色体数和DNA数都是n，无染色单体，染色体数是体细胞中染色体数的一半，应该是减结束时，而有丝分裂后期染色体数和DNA数都是4n。答案 D减数分裂过程中各时期一个细胞内染色体、核DNA、染色单体的数量变化(设正常体细胞染色体数为2N，核内DNA含量为2a)项目减数分裂间期减数分裂减数分裂前期中期后期末期前期中期后期末期染色体数2N2N2N2N2NNNN2N2NN核DNA含量2a4a4a4a4a4a2a2a2a2a2aa染色单体数04N4N4N4N4N2N2N2N00(1)染色单体消失在后期，此时开始染色单体数为零。(2)处于后期的细胞中，染色体数DNA分子数。(3)处于减数分裂前的间期的G2期、前期中期时，染色体DNA染色单体122。3(2015浙江9月选考)某动物的基因型为AaBb，其一个卵原细胞减数分裂过程中不同时期的核DNA、染色单体与染色体的数量如图所示。下列叙述正确的是()A细胞中发生同源染色体交叉现象B细胞中含有2个染色体组C细胞形成细胞过程中发生非同源染色体自由组合D若其产生的卵细胞的基因型为Ab，则极体一定为aB解析：选B细胞中染色体数目与体细胞相同，且无染色单体，应处于间期或减数第二次分裂后期，不会发生同源染色体交叉互换现象，同源染色体交叉互换现象发生在减数第一次分裂四分体时期；细胞染色体复制已完成，且染色体数目没有减半，处于减数第一次分裂时期，根据该动物基因型分析可知，该动物体细胞中含有2个染色体组，所以细胞也含有2个染色体组；细胞中染色体数目减少了一半，染色单体仍然存在，该处于减数第二次分裂前期或中期，细胞染色体数目减半且没有染色单体，应该为生殖细胞，非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期(即细胞到细胞过程中)；若产生的卵细胞基因型为Ab，则由同一个卵原细胞形成的三个极体中，应有1个为Ab，另外2个为aB。结合过程图考查精子与卵细胞的产生例4动物的卵细胞形成过程如下图所示，请据图回答：(1)该过程发生的场所是_。(2)是_细胞，有染色单体_条，四分体_个。用中的数字表示该细胞分裂时，一定要分离的染色体是_；在该分裂过程中，非同源染色体的组合是_。(3)指出下列过程各发生在减数分裂的哪个时期，并在括号内注明相应的序号。同源染色体配对：_。同源染色体分离：_。染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开_。思路点拨精讲精析染色体的复制发生在减数第一次分裂前的间期，同源染色体的分开发生在后期，而后期则完成了着丝粒的分裂，使染色体数目暂时加倍。本题重在考查卵细胞的形成过程，在解本题时常遇到的错误是混淆卵细胞与精子的形成过程，混淆减数分裂各个阶段的特点及DNA、染色体数目的变化。可见，要正常解答本题应该对减数分裂各阶段的特点及分裂过程中DNA、染色体的变化趋势记忆深刻。答案(1)卵巢(2)初级卵母821和2、3和41和3、2和4或1和4、2和3(3)前期 后期 后期4(2014浙江1月学考)如图表示正在进行减数分裂的某动物细胞，则该细胞是()A初级精母细胞 B初级卵母细胞C次级卵母细胞 D次级精母细胞解析：选B题图正在进行减数分裂，细胞中含有同源染色体，每条染色体含有姐妹染色单体，处于减数第一次分裂后期；胞质不均等分裂，表明是雌性生殖细胞，综合判断其属于初级卵母细胞。以具体信息为依托，考查配子的基因或染色体组成的多样性例5从某动物产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法不正确的是()A这四个精子至少来自两个精原细胞B这四个精子可能来自同一个精原细胞CAB、ab不可能来自同一个次级精母细胞DAB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞思路点拨精讲精析在不考虑交叉互换与基因突变的情况下，一个精原细胞进行减数第一次分裂时由于等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合而形成基因型为AB和ab或Ab和aB的两个次级精母细胞。减数第二次分裂时，由同一个次级精母细胞形成的两个精子的基因型是完全相同的，为AB、AB和ab、ab或Ab、Ab和aB、aB。若出现基因型为AB、Ab、aB、ab的四个精子，说明其至少来自两个不同的精原细胞。答案B根据染色体组成判断配子来源的方法(1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一次”。(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一初”。(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一体”。5下图甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有()ABC D解析：选C减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中，所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析，图与图甲的染色体组成互补，图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出与图甲精细胞来自同一个精原细胞。受精作用例6下列有关受精的叙述错误的是()A受精卵中全部的遗传物质一半来自父方，一半来自母方B受精时，精核与卵核会发生融合C受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方D受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同思路点拨 精讲精析受精是精子和卵细胞结合成合子的过程，在此过程中精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，精子的头部进入卵细胞内以后，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合在一起，形成受精卵的细胞核，所以合子中的染色体一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵细胞)，使受精卵中的染色体数恢复到体细胞中的数目；因为遗传物质并不是全部存在于染色体上(即细胞核中)，在细胞质内的线粒体和叶绿体中也有少量的遗传物质(DNA)，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以受精卵中的全部遗传物质就不是一半来自父方，一半来自母方，而是母方比父方多提供了细胞质中的遗传物质。答案 A6以下对高等动物通过减数分裂形成的、配子以及受精作用的描述，正确的是()A每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中1/2的遗传物质B等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞C进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质D、配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等解析：选C因核基因是均分的，所以每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中l/4的遗传物质；等位基因进入卵细胞的机会是相同的，各占一半；雌雄配子的数量一般不相等，雄配子远远地多于雌配子的数量。减数分裂与有丝分裂的异同(加试b)例7(2016温州中学高一期末)如图是某高等动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，请据图回答问题：(1)上述分裂图中，每条染色体上只含一个DNA分子的是图_。(2)在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图_。(3)在上述图中，属于初级精母细胞的是图_。(4)按照先后顺序把有关减数分裂的序号排列起来_。(5)上述分裂图中，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在图_中。精讲精析(1)没有染色单体存在时，每条染色体含有1个DNA分子，因此图中细胞中，每条染色体上只含1个DNA分子。(2)只有有丝分裂后期，细胞中染色体数目是体细胞的2倍。因此，图示细胞中的染色体数目比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图。(3)图中细胞处于减数第一次分裂，可以称为初级精母细胞。(4)由以上分析可知，减数分裂的号码排列顺序为。(5)减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换，即图。答案(1)(2)(3)(4)(5)7. (2017荆州高一检测)向某动物卵巢中注射含3H的脱氧核苷酸后，检测细胞在减数分裂和有丝分裂过程中染色体的放射性变化。如图为处于不同分裂时期的细胞示意图，有关叙述不正确的是()A甲、乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性B丙细胞中有2条染色体具有放射性C三个细胞中均含有2个染色体组D丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞解析：选B根据DNA分子复制的特点可知，复制后形成的子代DNA分子均具有放射性，甲、乙、丙细胞中DNA分子都已经完成复制；由题图可知，甲、乙、丙细胞中均含有2个染色体组；丙细胞是次级卵母细胞，正常情况下，产生的两个子细胞的基因型相同，但若间期发生基因突变或减数第一次分裂前期发生交叉互换，产生的两个子细胞的基因型可能会不同。课堂回扣练习1下列有关四分体的叙述正确的是()A四分体中的姐妹染色单体间常发生交叉互换B一对配对的同源染色体含有四条染色单体C四分体是含染色单体的任意两条染色体D形状和大小相同的两条染色体含有四个DNA分子解析：选B减数分裂过程中，配对后的每对同源染色体含有四条染色单体，称为四分体，四分体中的非姐妹染色单体间常发生交叉互换。2下列关于同源染色体的叙述不正确的是()A着丝粒断裂后形成的两条大小、形态相同的染色体叫同源染色体B在同源染色体中，一条来自父方，另一条来自母方C在减数分裂中能配对的两条染色体叫同源染色体D同源染色体的形状和大小可能不相同解析：选A着丝粒断裂后形成的两条大小、形态相同的染色体叫相同染色体，A错误；同源染色体中一条来自父方，一条来自母方，且在减数分裂过程中能配对，B正确；减数分裂过程中能联会的两条染色体一定是同源染色体，C正确；同源染色体是指形状和大小一般相同的两条染色体，但X与Y染色体的形状和大小不相同，属于一对同源染色体，D正确。3下面为精原细胞增殖以及形成精细胞过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设和细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是()A中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aB有姐妹染色单体，和也可能有姐妹染色单体C中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aD中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a解析：选C表示有丝分裂过程后期的细胞，含有同源染色体，着丝粒已分裂，染色体数暂时加倍为4n，DNA分子数为4a；为初级精母细胞，含有染色单体，在有丝分裂后期()及后期的细胞中不含姐妹染色单体；中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a；为次级精母细胞处于后期，由于着丝粒分裂染色体数暂时加倍为2n。4.某基因型为AaBb的雄性动物，其精原细胞形成精细胞过程中某个时期的示意图如右。下列叙述正确的是()A该细胞是次级精母细胞B细胞中有1个四分体、4条染色体C该细胞分裂后最终形成2种类型的精细胞D细胞中A与A，A与a分别在M、M期分离解析：选C由于是基因型为AaBb的雄性动物，所以该细胞是初级精母细胞，A错误；细胞中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体，B错误；该细胞分裂后最终形成2种类型的4个精细胞，分别为AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB，C正确；细胞中A与A，A与a分别在M、M的后期分离，D错误。5.如图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞()A肝细胞B初级卵母细胞C次级卵母细胞D卵细胞解析：选C肝细胞为体细胞，是有丝分裂形成的，染色体应为偶数，A错误；哺乳动物的初级精母细胞应含有成对同源染色体，B错误；细胞中不含同源染色体，每条染色体含2条染色单体，说明经过减数第一次分裂，属于第一极体或次级精母细胞或次级卵母细胞，C正确；卵细胞不含染色单体，D错误。课时跟踪检测(基础层级练)一、选择题1卵细胞和精子形成过程中的不同点是()A染色体复制B细胞质的分裂C纺锤丝的形成 D染色体着丝粒分裂解析：选B精子和卵细胞形成过程中都有染色体的复制，A错误；精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的，而卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的，B正确；精子和卵细胞形成过程中都会出现纺锤丝，都有染色体着丝粒的分裂，C、D错误。2某动物的卵原细胞有6条染色体，在初级卵母细胞中出现四分体时的着丝粒数和四分体数分别是()A6和12 B6和3C12和6 D12和12解析：选B四分体是指配对的一对同源染色体上的四条染色单体。已知该动物卵原细胞有6条染色体，因此含有三对同源染色体，初级卵母细胞中出现四分体时为M前期，此时细胞中染色体数目不变，具有6个着丝粒(染色体数等于着丝粒数)和3个四分体。3下列关于减数分裂过程的叙述中，不正确的是()A配对的染色体各自具有一定的独立性B不同对的同源染色体之间是可发生自由组合的C一个四分体中含有四条染色单体D配对的同源染色体一同移向哪一极是随机的解析：选D配对的染色体是同源染色体，它们在后期彼此分离，分别进入两个次级性母细胞中，具一定的独立性。不同对的同源染色体之间的关系属于非同源染色体的关系，非同源染色体之间在后期中表现为自由组合；同源染色体在前期配对，此时每对同源染色体含四条染色单体。后期配对的同源染色体彼此分离，分别移向两极。虽然其中一条染色体移向哪一极是随机的，但正常情况下同源染色体不能同时移向同一极。4.如图是二倍体生物减数分裂某时期的示意图，该细胞是()A初级精母细胞B初级卵母细胞C次级精母细胞D次级卵母细胞解析：选D题图细胞质不均等分裂，为雌性生殖细胞；染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开后正移向细胞两极，属于减数第二次分裂后期，则该细胞为次级卵母细胞。5以下细胞中既含有同源染色体，又含有染色单体的是()有丝分裂中期细胞有丝分裂后期细胞减数第一次分裂中期细胞减数第二次分裂中期细胞减数第一次分裂后期细胞减数第二次分裂后期细胞A BC D解析：选A有丝分裂后期及减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失；减数第二次分裂中期虽有染色单体，但不含同源染色体。6.对右图减数分裂过程某阶段的描述，正确的是()A同源染色体移向两极B非姐妹染色单体交换结束C该细胞处于减数分裂的中期D姐妹染色单体排列在赤道面上解析：选B题图为动物细胞减数第一次分裂中期图，同源染色体两两整齐地排列在赤道面上，其中非姐妹染色单体的交换在前期已经结束。7如图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列说法不正确的是()A甲、丙两细胞都发生了基因重组B图中的细胞均处于细胞分裂后期C可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁D乙、丁的染色体数都是体细胞的一半解析：选D甲、丙两细胞是减数第一次分裂后期，都发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，因而都发生了基因重组，A正确；图中的甲、丙细胞处于减数第一次分裂后期，图中的乙、丁细胞着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，B正确；甲、乙两细胞的细胞质都不均等分裂，分别是初级卵母细胞和次级卵母细胞，丁细胞的细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是极体，而丙细胞的细胞质均等分裂，是初级精母细胞，所以甲、乙、丁可属于卵原细胞分裂过程的细胞，C正确；由于乙、丁细胞中着丝粒分裂，染色体暂时加倍，所以细胞中的染色体数与体细胞的相等，D错误。8人体下列细胞中，一般含有同源染色体的一组是()口腔上皮细胞 精原细胞 次级精母细胞 成熟红细胞 心肌细胞A B C D解析：选D减数分裂后期同源染色体分开，产生的次级精母细胞中无同源染色体，而成熟的红细胞没有细胞核，也不含有同源染色体。9下列关于减数分裂的叙述，正确的是()减数分裂包括两次连续的分裂 在次级精母细胞中存在同源染色体着丝粒在后期一分为二减数分裂结果是染色体数目减半，DNA数目不变同源染色体分离，导致染色体数目减半配对后染色体复制，形成四分体染色体数目减半发生在减数分裂的末期A BC D解析：选C次级精母细胞中不存在同源染色体，在后期同源染色体分开；着丝粒是在后期而非后期一分为二的；减数分裂的结果是生殖细胞中的染色体数和核DNA分子数都减半；染色体复制是在配对之前完成的；染色体数目减半发生在减数分裂的末期。10同种生物雌、雄个体生殖细胞形成过程的各阶段中，DNA含量最多的是()A初级精(卵)母细胞 B卵细胞或极体 C次级精(卵)母细胞 D精细胞或精子解析：选A染色体在间期完成复制形成初级精(卵)母细胞，此时细胞中DNA含量加倍，接着由于细胞连续两次分裂形成四个子细胞，导致核内DNA含量连续两次平均分配，故核DNA含量是初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞 精(卵)细胞。二、非选择题11图1表示某二倍体动物精原细胞通过减数分裂形成精子的过程中某结构的数量变化曲线；图2表示与该精原细胞有关的不同分裂时期的图像。请据图回答问题。(1)图1曲线表示_的数量变化，B点后的细胞名称是_。(2)图2中，细胞_处于图1中的OB段(不含B点)。(3)图2乙细胞中染色体上的基因可与染色体_上的基因发生自由组合。(4)图2中，丙细胞处于_期。如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是_。解析：(1)由分析可知，图1曲线表示同源染色体对数的数量变化，B点后是减数第二次分裂不同时期的细胞，可能是次级精母细胞、精细胞或者精子；(2)图1中OB段存在同源染色体，在减数分裂过程中存在同源染色体的时期是减数分裂间期、减数第一次分裂时期，即图2中的乙、丙细胞；(3)减数分裂过程中位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，因此乙细胞中染色体上的基因可与染色体或上的基因发生自由组合；(4)分析题图可知，丙图中的同源染色体正在分离，是减数第一次分裂后期；丁细胞是减数第一次分裂形成的次级精母细胞，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，因此如果M为X染色体，则N一定为常染色体。答案：(1)同源染色体对数次级精母细胞、精细胞(或精子)(2)乙、丙(3)或(4)减数第一次分裂后常染色体12下图中甲、乙、丙分别表示某种生物(只含两对同源染色体)的三个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题：(1)图甲表示_期细胞，分裂后产生的子细胞名称是_。(2)图乙表示_期细胞，有同源染色体_对，产生的子细胞为_。(3)图丙表示_期细胞，该细胞名称是_，分裂后产生的子细胞是_。解析：审题时要注意：“只含两对同源染色体”的限制条件，识图时要比较三个细胞的形态和各细胞内染色体的排布状态。三幅图均显示：染色体平均分布到细胞两极和细胞形态伸长，可以断定它们均处于分裂后期。再比较甲、乙两图：甲图中染色体存在染色单体，且又是同源染色体分离，可以确定甲图为减数分裂后期，乙图中着丝粒分裂，且细胞的两极可找到成对的同源染色体，可确定乙图为有丝分裂后期。最后比较乙、丙两图：丙图染色体比乙图减少一半，且移向两极的染色体成单存在，加上丙图细胞质出现不均等内缢，所以可以确定丙图为后期，丙图细胞为次级卵母细胞，它分裂后产生的子细胞一大一小，分别为卵细胞和第二极体。答案：(1)减数第一次分裂后次级精母细胞(2)有丝分裂后4体细胞(3)减数第二次分裂后次级卵母细胞 卵细胞和第二极体13下图表示果蝇体内细胞在分裂过程中某比值H的变化曲线，f代表细胞分裂刚好结束。回答有关问题：(1)该图若为有丝分裂，则cd段中，细胞内有同源染色体_对；细胞内有8对同源染色体的细胞在_段。(2)该图若为减数分裂，在_段既具有含同源染色体的细胞，又具有不含同源染色体的细胞。(3)该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在_段。(4)cd段时，H的值为_。此时，细胞内的值会比H值_(填“大”“小”或“相等”)。解析：分裂间期DNA未复制前，每条染色体上含有1个DNA分子，DNA复制后每条染色体上含有2个DNA分子，直到有丝分裂后期或减后期着丝点分裂，每条染色体上又恢复为1个DNA分子。(1)果蝇体细胞中含有4对同源染色体。若该图为有丝分裂，cd段细胞内含有4对同源染色体；着丝点分裂后，细胞内同源染色体有8对，这样的细胞在ef段。(2)若该图为减数分裂，cd段既具有含同源染色体的细胞，又具有不含同源染色体的细胞。(3)若该图为减数分裂，减过程发生基因的分离与自由组合，处于cd段。(4)cd段每条染色体上含有2个DNA分子，此时H1/2。由于线粒体还含有DNA分子，故cd段细胞内的值要小于1/2。答案：(1)4ef(2)cd(3)cd(4)1/2小课时跟踪检测(发展层级练)一、选择题1如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝粒均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是()A图中细胞处于减数第二次分裂前期B图中细胞的染色体数是体细胞的2倍C染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离D染色体1与3必定会出现在同一子细胞中解析：选C图中含有同源染色体，故该细胞不可能处于减数第二次分裂过程，A错误；图中的染色体在发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞的2倍，B错误；染色体1和2为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离，C正确；染色体1和3为非同源染色体，染色体1和4也是非同源染色体，由于减数分裂中非同源染色体自由组合，故染色体1和3不一定出现在同一子细胞中，D错误。2关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是()A两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同D两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同解析：选C有丝分裂和减数第一次分裂的前、中期，两者染色体数目、DNA分子数目相同，A、B错误；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA分子数目不变，减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA分子数目也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但DNA分子数目相同，C正确；正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍，D错误。3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()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是()A所处阶段细胞内可能发生自由组合现象B代表初级精母细胞C代表染色体D中的数量比是2441解析：选A分析图示可知：为精原细胞，为初级精母细胞，在减 后期可发生基因的自由组合。为次级精母细胞，为精细胞；表示染色体；表示染色单体；表示DNA；中，DNA的数量比是2421。4下图是某生物的精细胞，其中来自同一个次级精母细胞的是()A B C D解析：选B在不发生交叉互换的情况下，一个次级精母细胞产生的两个精细胞中的染色体数目、形态相同。5下图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞核内DNA分子数量的变化。下列各项中对本图的解释完全正确的是() A同源染色体的联会发生在de的初期Be点染色体数目为n，f点染色体数目又出现短时间的加倍Ce点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂Dac是间期，cf是分裂期，fg是精细胞变形的阶段解析：选D间期染色体完成复制，进入分裂期后，同源染色体出现配对现象，应发生在cd的初期。e点完成减数第一次分裂，同源染色体发生了分离，染色体数目变为n；f点完成减数第二次分裂，每个子细胞中染色体数目仍为n条。e点表示同源染色体的分离并进入了两个子细胞中；f点表示着丝粒分裂后形成的两条染色体分别进入到两个子细胞中；ac段完成DNA的复制，表示间期；cf段DNA连续两次减半，表示分裂期；fg表示完成分裂后精细胞变形为精子。6某生物体细胞中染色体数为2N。下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是() A BC D.解析：选C有丝分裂中期，染色体染色单体DNA122；减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂，染色单体变成染色体，染色单体消失，而染色体数量暂时加倍。7下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析不能得出的结论是() Aa阶段为有丝分裂，b阶段为减数分裂BLM点所示过程与细胞膜的流动性有关CGH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的DMN段发生了核DNA含量的加倍解析：选CGH段为减数第一次分裂，染色体数与体细胞中相同，OP段是有丝分裂后期，染色体数加倍。8下面为两个动物细胞分裂的示意图，根据图中染色体的行为，以下叙述正确的是 ()A若它们分别代表两种不同的动物，则其体细胞染色体数目不同B若它们分别代表同一种动物的不同细胞，则其基因组成基本相同C细胞P每个DNA分子所携带的基因相同，细胞Q则一般不同D细胞P最终产生的子细胞中染色体数目与细胞Q产生的子细胞相同解析：选B由图中染色体的形态和数目可知，它们代表的两种动物体细胞染色体数目是相同的，都是4条；同一动物体不同细胞的基因组成是基本相同的；图中只有每条染色体上的姐妹染色单体中的两个DNA分子所携带的基因基本相同，其他是不同的；细胞P为减数分裂，细胞Q为有丝分裂，它们产生的子细胞染色体数目不同。9如图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是()A图乙与图丙表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像B图甲发生在图丙所示过程之后C图戊所表示的时期可以是有丝分裂或减数分裂的间期D在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程解析：选A根据染色体的数目以及行为判断：甲是有丝分裂后期，乙是减数第一次分裂后期，丙是有丝分裂中期，丁是减数第二次分裂后期，戊是细胞分裂间期；图乙与图丙表示不同细胞分裂过程中不同时期的图像，A错误；图甲有丝分裂后期发生在图丙有丝分裂中期之后，B正确；有丝分裂的间期与减数分裂的间期都进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，C正确；动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，D正确。10.如图是某动物(2n8)细胞分裂后期图像，以下分析正确的是()A该细胞一定是第一极体B图示结果是染色体结构变异造成的C该细胞内有2对同源染色体D该动物的生殖细胞内有5条染色体解析：选C图示细胞为减数第二次分裂后期细胞，属于次级精母细胞或第一极体；因2n8，所以是由于减数第一次分裂后期一对同源染色体(图中右面一对)移向同一极造成的，属于染色体数目变异；图中右面4条染色体为2