第2章 第1节 第1课时 减数分裂的相关概念精子的形成过程.docx

第2章 第1节 第1课时 减数分裂的相关概念精子的形成过程.docx

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第2章第1节第1课时减数分裂的相关概念精子的形成过程

第1节　减数分裂和受精作用

第1课时　减数分裂的相关概念、精子的形成过程

一、减数分裂的相关概念

1．同源染色体与非同源染色体

（1）同源染色体：

减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

（2）非同源染色体：

形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。

2．联会和四分体

（1）联会：

在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。

（2）四分体：

联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

（1）减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，同样具有周期性（　　）

（2）对于雄性哺乳动物来说，同源染色体只存在于精原细胞中，而不存在于其他体细胞中（　　）

（3）细胞内的同源染色体都会形成四分体（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）×

易错警示

　同源染色体不只存在于精原细胞或卵原细胞中，对大多数生物来讲，精原细胞、卵原细胞还有正常的体细胞中都存在成对的同源染色体，但仅在减数分裂过程中才会出现联会现象。

下图表示细胞分裂某时期的图像，请分析：

（1）图示染色体中属于同源染色体的是哪些？

哪些是非同源染色体？

提示　A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。

属于非同源染色体的有：

A、C，A、D，B、C，B、D。

（2）四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的？

乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个（条）?

提示　1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。

乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。

（3）甲图中有染色单体吗？

乙图中的a、a′是什么关系？

a、b是什么关系？

提示　甲图中没有染色单体。

乙图中的a、a′是姐妹染色单体。

a、b是同源染色体中的非姐妹染色单体。

二、精子的形成过程

1．形成场所

人和其他哺乳动物的睾丸（曲细精管）。

2．染色体的主要行为

（1）精原细胞是特殊的体细胞，既能通过有丝分裂增殖，又能通过减数分裂产生精子（　　）

（2）玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，花粉中有5对同源染色体（　　）

（3）减数分裂Ⅱ后期，大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×

1．请就减数分裂过程中两个分裂阶段进行比较（假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n）

项目

减数分裂Ⅰ

减数分裂Ⅱ

分裂前的间期DNA的复制与否

复制

不复制

同源染色体

有

无

着丝粒变化

不分裂

分裂

染色体主要行为

①同源染色体联会；

②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；

③同源染色体分离，非同源染色体自由组合

着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极

染色体数目

2n→n

n→2n→n

核DNA数目

4n→2n

2n→n

染色单体数

4n→2n

2n→0

2．不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成是否相同？

如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢？

提示　不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成是相同的；如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，来自同一次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成不相同。

1．减数分裂Ⅰ过程中染色体的主要行为有：

同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换；同源染色体排列在赤道板两侧；同源染色体分离，进入两个子细胞，导致染色体数目减半。

2．减数分裂Ⅱ过程与有丝分裂相似，染色体的主要行为有：

染色体的着丝粒排列在赤道板上，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍。

3．减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会，联会是减数分裂中特有的染色体行为。

4．联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

一对同源染色体形成一个四分体。

5．减数分裂Ⅰ过程中，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。

1．减数分裂过程中的四分体是指（　　）

A．1对同源染色体配对时的4条染色单体

B．细胞中有4条配对的染色体

C．体细胞中每1对同源染色体含有4条染色单体

D．细胞中有4对染色体

答案　A

解析　在减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体发生联会，联会后的1对同源染色体含有4条染色单体，称为1个四分体。

因此，1个四分体就是指1对同源染色体配对时的4条染色单体。

2．在减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化顺序是（　　）

A．复制→分离→联会→分裂B．联会→复制→分离→分裂

C．联会→复制→分裂→分离D．复制→联会→分离→分裂

答案　D

解析　减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化是：

复制（减数分裂前的间期）→联会（减数分裂Ⅰ前期）→（同源染色体）分离（减数分裂Ⅰ后期）→（着丝粒）分裂（减数分裂Ⅱ后期）。

3．如图为某动物细胞分裂的示意图。

该细胞处于（　　）

A．有丝分裂前期B．有丝分裂后期

C．减数分裂Ⅰ后期D．减数分裂Ⅱ后期

答案　C

解析　据图分析可知，分别位于细胞两极的染色体是一对同源染色体，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，说明染色体的着丝粒没有分裂，并且非姐妹染色单体之间发生了互换，这表明配对的同源染色体分离，分别移向细胞的两极，该细胞应处于减数分裂Ⅰ后期。

4．（2019·云南中央民族大学附属中学期中）在减数分裂前及分裂过程中，下列有关染色体变化的叙述，正确的是（　　）

A．着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂，染色体数目加倍

B．在减数分裂前，染色体只复制一次

C．在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体分离

D．细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍

答案　B

解析　着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，A项错误；在减数分裂前的间期，染色体复制一次，细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，B项正确；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，C项错误；细胞中同源染色体分离并分别进入两个子细胞，使得细胞中染色体数目减半，导致染色体数目加倍的是减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，D项错误。

5．下列细胞内没有同源染色体的是（　　）

A．体细胞B．精原细胞

C．初级精母细胞D．次级精母细胞

答案　D

解析　初级精母细胞进行减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，形成两个次级精母细胞，所以次级精母细胞中没有同源染色体。

6．根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图，回答下列问题：

（1）A图表示细胞分裂的方式是________，处于________________期。

细胞中有________条染色体，________条染色单体。

（2）B图所示细胞分裂产生的细胞名称是________，每个子细胞中有________条染色体。

（3）A、B两个细胞中，具有同源染色体的细胞是________，A、B两图中DNA分子数之比为________。

答案　

（1）减数分裂　减数第一次分裂后　6　12　

（2）精细胞　3　（3）A　2∶1

A组　基础对点练

题组一　减数分裂的相关概念

1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是（　　）

A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体

B．同源染色体的大小一定相同

C．四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现

D．四分体中的非姐妹染色单体之间常发生互换

答案　D

解析　在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会，联会的两条染色体是同源染色体，一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，A错误；同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，B错误；有丝分裂过程中没有四分体，C错误。

2．下列关于四分体的叙述，不正确的是（　　）

A．同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换现象发生在四分体时期

B．四分体出现在减数分裂Ⅰ过程中

C．一个四分体内有四条染色体

D．每一个四分体都包含一对同源染色体

答案　C

解析　同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换现象发生在四分体时期；减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体联会形成四分体；四分体是同源染色体两两配对形成的，因此一个四分体就是一对同源染色体，一个四分体内有2条染色体。

3．（2019·淄博月考）如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图，下列相关叙述不正确的是（　　）

A．a、b、c细胞中都有2条染色体，且都有染色单体

B．a、b、c细胞中都有1对同源染色体

C．c细胞中有1个四分体

D．a细胞中有2个核DNA分子，b、c细胞中均有4个核DNA分子

答案　A

解析　a、b、c细胞中都有2条染色体，其中a细胞不含染色单体，b和c细胞都含有染色单体，A错误；a、b、c细胞中都有1对同源染色体，B正确；四分体是由同源染色体两两配对形成的，因此c细胞中有1个四分体，C正确；a细胞中有2个核DNA分子，b、c细胞中均有4个核DNA分子，D正确。

题组二　精子的形成过程

4．下列不是减数分裂的特点的是（　　）

A．同源染色体联会

B．生殖细胞内含有亲代细胞半数的同源染色体

C．细胞连续分裂两次

D．着丝粒只分裂一次

答案　B

5．如图是减数分裂过程中某个时期的模式图。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．该过程发生于减数分裂Ⅰ过程中

B．配对后的染色体将进行复制

C．只有同源染色体才能配对

D．配对后形成的每个四分体含有4个DNA分子

答案　B

6．若某动物的精子内含有10条染色体，它体内的一个细胞含有20条染色体，且不存在染色单体，则该细胞可能正在（　　）

A．进行有丝分裂B．进行减数分裂Ⅰ

C．发生同源染色体的分离D．进行减数分裂Ⅱ

答案　D

解析　若某动物的精子内含有10条染色体，则该动物的体细胞中含有20条染色体，分析它体内的一个细胞含有20条染色体与正常的体细胞相同，且不存在染色单体，该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，D正确。

7．（2020·长沙明德中学高一模拟）下列①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。

按分裂时期的先后排序，正确的是（　　）

A．①②③④B．②①④③

C．③④②①D．④①③②

答案　B

解析　①细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期；③细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期；④细胞不含同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于减数分裂Ⅱ中期。

因此，正确的顺序为②①④③。

8．关于下图的叙述，不正确的是（　　）

A．在减数分裂Ⅰ前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体

B．在减数分裂Ⅰ后期，移向同一极的染色体均含同源染色体

C．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连

D．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体

答案　B

解析　减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞的每一极都不再具有同源染色体，B项错误。

9．如图表示细胞增殖过程中染色体的形态变化，下列分析错误的是（　　）

A．甲→乙的过程中细胞内核DNA数目加倍

B．观察染色体的形态和数目通常在丁时期

C．丙→戊的过程中不可能发生同源染色体的分离

D．戊阶段细胞中染色体数与核DNA分子数相等

答案　C

解析　丙→戊可能是减数分裂过程，在减数分裂Ⅰ的后期发生同源染色体的分离，C项错误。

10．下图中的A表示某雄性动物的体细胞，B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。

请据图回答下列问题：

（1）图中数字分别表示不同的生理过程，它们分别是①______________、②______________、③____________________。

（2）C细胞的名称是________________，它含有同源染色体________对。

（3）在上面方框中绘出D→F细胞分裂后期染色体行为的简图，请注意染色体的形态和数目。

答案　

（1）有丝分裂　减数分裂Ⅰ　减数分裂Ⅱ

（2）次级精母细胞　0

（3）如图

解析　图A表示某雄性动物个体的体细胞；图B中含有8条染色体，含有同源染色体，不含染色单体，处于有丝分裂后期，因此①表示有丝分裂；图C中含有2条染色体，4条染色单体，但是不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ中期，因此②表示减数分裂Ⅰ，③表示减数分裂Ⅱ。

C和D是由A经减数分裂Ⅰ同源染色体分开所形成的，所以C、D中含有的染色体应该是“互补”的关系。

B组　综合强化练

11．下列各种细胞中，不含同源染色体的是（　　）

①口腔上皮细胞　②受精卵　③精细胞　④子叶细胞　⑤初级精母细胞　⑥次级精母细胞　⑦种皮细胞

A．①③④B．③⑥C．④⑤D．⑥⑦

答案　B

解析　口腔上皮细胞、子叶细胞，种皮细胞都为体细胞，因此含同源染色体；受精卵与体细胞染色体相同，因此也含同源染色体；初级精母细胞是由精原细胞中染色体复制而得，因此也含同源染色体；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，因此减数分裂Ⅰ后形成的次级精母细胞和减数分裂Ⅱ后形成的精细胞无同源染色体，因此选③⑥。

12．如图是同一动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法正确的是（　　）

A．①、②和③细胞中都有2对同源染色体

B．动物睾丸中不可能同时出现以上细胞

C．③所示的细胞中不可能发生四分体中非姐妹染色单体的互换

D．上述细胞中有8条染色单体的是①、②、③

答案　C

解析　图中①细胞含有4对同源染色体，而②、③细胞含有2对同源染色体，A项错误；精原细胞可进行有丝分裂和减数分裂，因此图示细胞可能同时出现在动物的睾丸中，B项错误；四分体中非姐妹染色单体的互换只能发生在减数分裂过程中，而③所示的细胞处于有丝分裂中期，不可能发生四分体中非姐妹染色单体的互换，C项正确；①、④细胞中无染色单体，D项错误。

13．（2019·唐山高一检测）在同一种生物减数分裂过程中减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目之比和核DNA含量之比分别是（　　）

A．2∶1和2∶1B．1∶1和2∶1

C．4∶1和4∶1D．4∶1和2∶1

答案　B

解析　减数分裂前的间期染色体复制，故减数分裂Ⅰ中核DNA含量加倍，但染色体数目不变；减数分裂Ⅰ结束后，染色体数目和核DNA含量均减半，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，核DNA含量不变，故减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期染色体数目之比和核DNA含量之比分别是1∶1和2∶1。

14．（2019·四川成都期末）下列关于减数分裂的叙述，正确的是（　　）

A．着丝粒在减数分裂Ⅰ后期一分为二

B．减数分裂的结果是染色体数目减半，核DNA分子数目不变

C．同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致染色体数目减半

D．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ结束时

答案　C

解析　着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，A错误；减数分裂的结果是染色体数目减半，核DNA分子数目也减半，B错误；染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，D错误。

15．（2020·安徽师范大学附属中学高一月考）初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂Ⅱ正常。

另一个初级精母细胞的减数分裂Ⅰ正常，在减数分裂Ⅱ时有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。

上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应是（　　）

A．两者产生的配子全部都不正常

B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常

C．两者都只产生一半不正常的配子

D．前者产生的配子都不正常，后者只产生一半不正常的配子

答案　D

解析　一个初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的2个次级精母细胞均不正常（一个次级精母细胞多一条染色体，另一个次级精母细胞少一条染色体），因此这两个次级精母细胞形成的4个精细胞均不正常；另一个初级精母细胞减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开，则这个次级精母细胞减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞均不正常，而另一个次级精母细胞减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞均正常。

16．某同学总结了四点有关减数分裂中染色体、核DNA的知识点，其中不正确的是（　　）

A．减数分裂Ⅱ后期，细胞中核DNA分子数目正好和正常体细胞的核DNA分子数目相同

B．减数分裂Ⅱ后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数目

C．初级精母细胞中染色体的数目正好和核DNA分子数目相同

D．同一生物体减数分裂产生的精子，染色体的组成可能不同

答案　C

解析　初级精母细胞中含有染色单体，染色体的数目是核DNA分子数目的一半，C项错误。

17．（2020·衡水第二中学高一模拟）如图表示某雄性动物体内处于不同分裂时期的细胞，请据图回答下列问题：

（1）图中A～E细胞中具有同源染色体的细胞有________（用字母表示）。

（2）B细胞中有核DNA分子________个，其子细胞名称为________。

（3）D细胞所处的分裂时期是__________________，D细胞的名称为________________。

（4）理论上，从染色体组成上分析，这种动物可产生____种生殖细胞。

（5）A细胞经减数分裂形成精细胞的过程依次是_____________（用图中字母和箭头表示）。

答案　

（1）A、B、D　

（2）8　体细胞　（3）减数分裂Ⅰ后期　初级精母细胞　（4）4　（5）A→D→C→E

解析　

（1）同源染色体是大小和形状基本相同，来源不同的染色体，图中染色体颜色不同，来源不同，A～E细胞中具有同源染色体的细胞有A、B、D。

（2）有染色单体存在时，核DNA分子数和染色单体数相同，没有染色单体时，核DNA分子数与染色体数相同，故B细胞中有8个核DNA分子，B细胞处于有丝分裂后期，其子细胞为体细胞。

（3）D细胞同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，含有2对同源染色体，由题干可知为雄性动物，故为初级精母细胞。

（4）这种动物体细胞中含有两对同源染色体，理论上可产生2×2＝4（种）生殖细胞。

（5）A细胞经减数分裂形成精细胞的过程依次是A→D→C→E。

18．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）回答下列问题：

（1）可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是：

A和________；________和D。

（2）这6个精细胞至少来自________个精原细胞；至少来自________个次级精母细胞。

（3）精细胞E、F和________最可能来自同一个________精母细胞。

（4）这6个精细胞中同时含有来自父方和母方的遗传物质的是__________________（填字母）。

产生这种现象的原因是同源染色体______________________和非同源染色体________。

答案　

（1）E　C　

（2）2　4　（3）A　初级　（4）A、B、C、E、F　非姐妹染色单体之间发生了互换　自由组合

解析　

（1）在不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换的前提下，来自同一个次级精母细胞的精细胞两两相同，即两个细胞内染色体类型相同，再根据若发生了互换，两细胞中染色体会有差异，所以，可以来自同一个次级精母细胞的是A和E、C和D。

（2）一个精原细胞产生两种配子（如果考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换，就是四种，但从染色体整体来看，还是两种）。

从图中看，6个细胞可以分成两类，即A、E、F和B、C、D，它们至少来自2个精原细胞，至少来自4个次级精母细胞。

（3）E和F染色体类型互补，可能来自同一个初级精母细胞。

A和E可能来自同一个次级精母细胞。

（4）同时含有来自父方和母方的遗传物质的为A、B、C、E、F，产生这种现象的原因是同源染色体非姐妹染色单体之间发生了互换和非同源染色体自由组合。