二轮复习专题：减数分裂、受精作用一、重要的结论性语句：1.减数分裂是进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次.减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。2.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性，对于生物的遗传变异都是十分重要的二、重、难点知识归类、整理1.减数分裂是一种特殊的有丝分裂方式，因此两者有些方面相同，但由于是特殊的有丝分裂，所以必须搞清楚两者的异同，并能够正确识图和绘图。比较项目有丝分裂减数分裂不同点分裂细胞类型体细胞原始的生殖细胞同源染色体行为无联会有联会，出现四分体，相互分离，姐妹染色单体互换部分片段细胞分裂次数1次2次子细胞数目2个雄为4个，雌为（1+3）个子细胞染色体数与亲代细胞相同是亲代细胞的一半子细胞类型体细胞精子细胞或卵细胞相同点染色体复制一次，都出现纺锤体意义使生物个体发育中，亲子代细胞间维持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用使生物在系统发育中，亲子代之间维持了遗传的恒定性2．有丝分裂、减数分裂过程中染色体行为、染色体数目、DNA数、染色单体数、同源染色体数变化时期染色体行为染色体数（个）DNA数（个）染色单体数（个）同源染色体数（对）分裂间期DNA复制和有关蛋白的合成2n2n→4n0→4nn前期同源染色体联会，形成四分体，可能部分发生互换2n4n4nn14\n减数第一次分裂中期同源染色体成对排列在赤道板上2n4n4nn后期同源染色体分离分别移向两极2n4n4nn末期染色体部分解旋，细胞分裂为二，染色体数目减半1n,1n2n,2n2n,2n0,0减数第二次分裂前期每条染色体含两条染色单体但无同源染色体1n,1n2n,2n2n,2n0,0中期染色体排列在细胞赤道板位置上（无同源染色体）1n,1n2n,2n2n,2n0,0后期着丝粒分开，染色单体成为染色体，分别向两极移动2n,2n2n,2n0,00,0末期细胞质分裂，共形成四个子细胞，染色体数目减半n,n,n,nn,n,n,n0,0,0,00,0,0,0有丝分裂间期DNA复制和有关蛋白的合成2n2n→4n0→4nn前期两消失、两出现2n4n4nn中期染色体排列在细胞的赤道板上（含同源染色体）2n4n4nn后期着丝粒一分为二，染色单体→染色体，向两极移动4n4n4n→0n→2n末期两消失、现出现，细胞一分为二2n，22n2n,2n0n,n3.哺乳动物精子和卵细胞形成过程比较精子形成卵细胞形成场所精巢（睾丸）卵巢细胞质分裂两次都均等初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等，极体均等分裂产生的生殖细胞数1个精原原细胞产生四个精细胞1个卵原细胞产生1个卵细胞生死细胞是否变形需要经过变形不需要相同点染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半4.生殖细胞成熟过程中的几种数量关系14\n⑴1精原细胞→1初级精母细胞→2次级精母细胞→4精子细胞→4精子1卵原细胞→1初级卵母细胞→1次级卵母细胞+1极体→1卵细胞+3极体⑵一个精原细胞产生的配子种类=2种(不考虑交叉互换，下同)一个次级精母细胞产生的配子种类=1种一种精原细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)一个卵原细胞产生的配子种类=1种一个次级卵母细胞产生的配子种类=1种一种次级卵母细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)5.细胞分裂过程中数量关系⑴有丝分裂后期染色体数目是体细胞的二倍⑵减数第二次分裂后期染色体数目与体细胞相同，但不含同源染色体⑶四分体数目与同源染色体数目相同，但两者单位不同，前者为个，后者为对6.如何从细胞分裂图像区分减数分裂与有丝分裂？⑴细胞分裂图的识别有无同源染色体无同源染色体减数第二次分裂有同源染色体同源染色体没有配对有丝分裂同源染色体两两配对减数第一次分裂特例:多倍体(例如四倍体)进行减数分裂，子细胞中有同源染色体，但可根据子细胞染色体数目减半，推断是减数分裂。单倍体(例如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中无同源染色体，但可根据子细胞是体细胞推出是有丝分裂。⑵曲线图的分析A----有丝分裂过程染色体变化曲线B----有丝分裂过程DNA变化曲线C----减数分裂过程染色体变化曲线D----减数分裂过程DNA变化曲线6.减数分裂、受精作用与生物的变异减数分裂是有性生殖生物变异的细胞学基础⑴间期复制→基因突变⑵减Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换→基因重组；减Ⅰ14\n后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合→基因重组。⑶减数分裂过程中，在染色体的复制、交叉互换、分离等过程中，都有可能发生异常，导致子细胞中染色体结构、数目等的改变→染色体变异⑷受精作用使父母双方的遗传物质融合到了一起，使子代具有了双亲的遗传性，使后代具有了更大的变异性。⑸生殖方式与生物的变异和进化生物的生殖包括有性生殖和无性生殖。在有性生殖过程中，需要经过减数分裂和受精作用。在减数分裂过程中非同源染色体的自由组合以及同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，使基因发生了重组；通过受精作用，来自父母双亲的遗传物质融合到了受精卵中，这些都使生物具有了较大的变异性。变异的丰富性为生物的进化提供了自然选择的基础，因而更有利于生物的进化发展，促进了生物多样性的形成。生物界的演化进程大大加快了，使得当今的自然界这样丰富多彩。三、例题解析：1．(2011·广东东莞)下列有关细胞分裂的叙述，正确的是( )A．在细胞分裂间期，DNA复制，染色体数目加倍B．处于有丝分裂后期的果蝇体细胞有两个染色体组C．在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组D．在减数第二次分裂前期的细胞有同源染色体，不含染色单体解析：在细胞分裂间期，DNA复制，蛋白质进行合成，形成姐妹染色单体，但染色体数目不变，染色体数目加倍是随着丝点分裂发生在有丝分裂后期的；果蝇体细胞内有4对同源染色体，2个染色体组，有丝分裂的后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍(16条)，故有4个染色体组；相对于二倍体生物来说，在减数第二次分裂前期的细胞没有同源染色体，含有染色单体。自然状态下，基因重组只发生在真核生物的有性生殖的细胞核遗传的过程中，发生在减Ⅰ的前期和减Ⅰ的后期以及基因工程、细菌等的转化过程中，故C项答案是正确的。答案：C2．(2011·河南模拟)下图表示基因型为AaBb的某哺乳动物产生生殖细胞的过程，下面说法错误的是( )A．Ⅰ过程表示细胞进行有丝分裂B．细胞中染色体数目减少一半是通过Ⅱ过程实现C．一个A细胞经过减数分裂形成的C细胞有4种基因型14\nD．该哺乳动物为雄性个体解析：题图中Ⅰ表示有丝分裂，Ⅱ、Ⅲ过程分别表示减数第一次分裂和第二次分裂，Ⅳ过程表示变形期，说明该哺乳动物为雄性个体；在减数第一次分裂，由于同源染色体分离分别进入不同细胞中，导致细胞中染色体数目减少一半；一个精原细胞经减数分裂产生2种(4个)精细胞，且两两相同。答案：C3．(2010·南京联考)下图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是( )A．②中的染色体行为是生物变异的根本来源B．细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体C．图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是⑤→③→①D．④细胞分裂形成精细胞或第二极体解析：②中的染色体行为导致基因重组，是生物变异的丰富来源，生物变异的根本来源是基因突变；细胞②进行减数分裂，产生的子细胞中均无同源染色体；从②图看出此动物为雄性，因此不可能产生极体，所以D项错。答案：C4．(2010·济南调研)如图表示某个生物的精细胞，试根据细胞内基因(三对基因独立遗传)的类型，判断其精细胞至少来自几个精原细胞( )A．2个B．3个C．4个D．5个解析：精原细胞中的基因是成对存在的。精原细胞经减数分裂形成精细胞时，成对的基因随同源染色体的分离而分开，使每个精细胞中只含成对基因中的一个。所以①与④、②与⑥、③⑤与⑦⑧可能分别来自同一个精原细胞。答案：B5．(2010·银川模拟)假设某动物的一个初级卵母细胞在产生卵细胞的过程中，形成的次级卵母细胞在分裂后期，由一条染色体上的两条姐妹染色单体形成的染色体移向了同一极，则该初级卵母细胞产生正常卵细胞的几率是( )A．0B．1/2C．1/3D．1/4解析：1个初级卵母细胞只能形成1个次级卵母细胞，若该次级卵母细胞分裂异常，将不能产生正常的卵细胞。答案：A14\n6．(2010·黄冈模拟)如图表示人体某一个细胞的分裂过程，细胞核中染色体数(阴影部分)和DNA分子数(无阴影部分)在A、B、C、D中4个不同时期的统计数据。则同源染色体发生分离的时期是( )解析：减Ⅰ间期进行DNA的复制和相关蛋白质的合成，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，染色体的数量不变，DNA的含量加倍。同源染色体分离发生在减Ⅰ后期，此时，染色体数目不变，仍然是2N＝46，DNA含量与减Ⅰ间期进行DNA复制后的数量相同。答案：B二、非选择题7．(24分)(2010·山东诸城一模)下列是某种哺乳动物细胞分裂过程示意图。据图回答下列问题：(1)可在该种雌性动物体内出现的细胞有________________________________________________________________________。(2)D细胞产生的子细胞名称是________。(3)如果上图细胞都来源于动物的性腺，E细胞的名称是________。(4)中心法则所表示的生命活动的内容主要是在________细胞中进行。(5)若C、E细胞在此次分裂过程中都发生了基因突变，能将突变性状遗传给子代的是________。(6)该种生物产生的子代各个体间及子代与亲代间性状差别很大，这与上列________细胞关系密切。(7)已知某动物的基因型为AaBb，下图所示该动物产生的卵细胞。请依据此图，绘出该卵细胞形成过程中的初级卵母细胞分裂后期的图像，并注明染色体上的基因。14\n解析：(1)A、B细胞质不均等分裂，只在雌性动物体内出现，D、E、F在雌性或雄性动物内都会出现。(2)D细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，若是次级精母细胞，其子细胞是精细胞，若是第一极体，其子细胞是第二极体。(3)E细胞是有丝分裂，若来自性腺，只有性原细胞才能进行有丝分裂。(4)F细胞处于间期，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，体现了中心法则。(5)若C、E细胞在此次分裂过程中都发生了基因突变，C产生的是生殖细胞，能将突变性状遗传给子代。(6)生物产生的子代各个体间及子代与亲代间性状差别很大，主要是发生了基因重组(交叉互换、自由组合)，导致生殖细胞多样。基因自由组合发生于减数第一次分裂后期，即A、C中。(7)画图时注意染色体的大小及其携带的基因、细胞质不均等分裂等。答案：(1)A、B、D、E、F (2)精细胞或极体 (3)精原细胞或卵原细胞 (4)F (5)C (6)A、C (7)(注：染色体的大小及其携带的基因、细胞质不均等分裂均要正确)8．(16分)(2010·湖南四市九校联考一)图1是某高等生物细胞增殖某时期模式图，图2是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。据图回答下列问题：(注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)图1图214\n图3(1)图2中含有同源染色体的时期有________，a点的变化可表示的生理过程为________________________________________________________________________。(2)图1中含有________条脱氧核苷酸链，含有________个染色体组。(3)图1所示细胞对应图2的时期是________，该细胞产生的子细胞名称为________。(4)如果图1中结构3上某位点有基因F，结构4上相应位点的基因是f，发生这种变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)图3是某同学绘制的曲线图，但是忘记了标明纵坐标，只记得时期C对应图2中的时期11，那么图3纵坐标最可能代表的内容是________________________________________________________________________。解析：(1)图2含有减数分裂和受精卵的有丝分裂过程，在减数第一次分裂(1～4)和有丝分裂(9～13)中含有同源染色体。a点表示受精作用。(2)图1表示减数第二次分裂中期，含有4条染色体，1个染色体组。每条染色体含有2个DNA分子，共16条脱氧核苷酸链。(3)图2中7表示减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开，6表示减数第二次分裂中期，与图1对应。其子细胞可能是精细胞，也可能是卵细胞和极体。(4)图1中结构3与4是姐妹染色单体，其上的基因应完全相同，若分别有F和f，是基因突变或交叉互换的结果。(5)图2中11是有丝分裂中期，说明C是有丝分裂中期，D是后期，由中期到后期发生减半的是每条染色体上的DNA数。答案：(1)1～4、9～13 受精作用 (2)16 1 (3)6 精细胞或卵细胞和极体 (4)基因突变或交叉互换 (5)每条染色体上的DNA数四、课后练习一、单项选择题1.（2009年广州二模）某高等生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。右图为其体内的某个细胞，则（）A．该状态下的细胞发生了基因重组14\nB．②与④上的基因分离体现了分离定律C．图中基因位点①、②、③、④可能分别是A、b、B、bD．该状态下的细胞含有4个染色体组，其中②和③所在染色体组成一个染色体组2.（2009年惠州二模）某动物(2N=12)的卵原细胞分裂过程中可能存在四分体的细胞是（）A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．次级卵母细胞D．卵细胞3.（2009年惠州二模）以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是（）①有丝分裂中期细胞②有丝分裂后期细胞③减数第一次分裂中期细胞④减数第二次分裂中期⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞A．①②③B．①③⑤C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥4.（2009年江门二模）a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是（）A．a图表示植物细胞有丝分裂中期B．b图表示人红细胞分裂的某个阶段C．c图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体D．d图细胞中含有8条染色单体5.（2009年佛山一模）二倍体生物减数第二次分裂中期的细胞与有丝分裂中期的细胞相比较，最大的不同是（）A．一个染色体中只有一个DNA分子B．一个染色体中含有两个姐妹染色单体C．染色体数目少一半，且形状大小均不同D．DNA分子数是体细胞的一半6.（2009年上海卷）由基因型为的个体产生的10000个精子中，有的精子500个，则理论上初级精母细胞中发生交换的比例是（）A．5％B．10％C．20％D．40％二、双项选择题7.（2008年广东卷）仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（）A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成14\nB．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换D．同源染色体分开分别进入两个子细胞8.（2009年茂名一模）下图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，据图分析可得出（）A．a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂B．L→M点所示过程与细胞膜的流动性有关C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D．MN段发生了染色体数加倍三、非选择题9.（2009年深圳一模）下图1是同一种生物体内，有关细胞分裂的一组图像，图2是该生物一个细胞中的DNA含量随细胞分裂而变化的曲线图，据图回答：（1）上图中含同源染色体的细胞有，其中①细胞继续分裂可形成的细胞有。（2）可表示减数分裂某时期的细胞图是。（3）基因突变和基因重组分别发生在所示的细胞中。（4）图2中不含有染色单体的区间是。②与图2对应的区间是。10.（2009年广州一模）下图是基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的某动物组织切片显微图像，请据图回答有关问题：(1)按分裂过程判断图中标号的先后顺序是,细胞②分裂结束后形成的细胞是。14\n(2)细胞①与细胞③相比较，除细胞大小外，图中显示还有哪些明显区别？（至少答2点）。(3)通常情况下，该动物的基因A和基因a的分离发生在细胞，细胞③正常分裂结束后能产生基因型的细胞，基因型是。(4)若图示的动物患有由线粒体DNA缺陷引起的疾病，当它与基因型为Aabb个体交配后，后代正常的概率为。11.（2009年潮州二模）下图显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果。（1）根据图1写出细胞减数分裂的特征：；；。（2）有些时候，人类在产生配子时，细胞减数分裂过程会出现不正常的情况。如图2显示涉及一对同源染色体（常染色体）的不正常分裂情况：①A配子和B配子的不同点有：。②异常配子A、B产生的原因可能是：。③如果A卵子成功和一个正常精子受精并发育成一个个体，将会得某种遗传病，请举一例，如：。④这种分裂异常现象也可能发生在性染色体上，一个B卵子与一个正常精子可形成不同的合子，如下图所示：如果XO合子可发育成一个个体，而YO的合子却不能，根据图示解释可能的原因：。12.（2008年江苏卷)某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如右图所示，请回答下列问题。（1）常翅与残翅、直翅与弯翅相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由：。（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为。14\n（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有。（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期是。（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是。参考答案1.解析：该图是有丝分裂后期，没有发生基因重组。②和③是同源染色体。②和④原本是共用一个着丝点的，基因型相同。该状态下的细胞含有4个染色体组，其中大小形态不同的两条染色体组成一个染色体组。答案：C2.解析：四分体的出现是在减Ⅰ，初级卵母细胞处于这个时期。答案：B3.解析：②有丝分裂后期细胞含有四个染色体组；④减数第二次分裂中期含有一个染色体组。答案：C4.解析：a图是有丝分裂末期，故A错误；b图是无丝分裂，人成熟红细胞没有细胞核，不进行无丝分裂，其可表示为蛙的红细胞；c图是次级卵母细胞后期，分裂后产生1个卵细胞和1个极体；d图是有丝分裂中期，含有8条染色单体。答案：D5.解析：由下图可知，两者都是一个染色体中有两个DNA分子、两个姐妹染色单体；有丝分裂中期的DNA数是体细胞的2倍，减数第二次分裂中期DNA数与体细胞DNA数相同。答案：C6.解析：一个初级精母细胞可以产生4个精子，10000个精子理论上需要2500个初级精母细胞，发生交换后每个初级精母细胞只能产生1个aB型精子则交换值为500/2500=20%。答案：C7.解析：14\n此题考查有丝分裂和减数分裂的过程及两者的异同。有丝分裂与减数分裂在分裂间期都要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成；减数第二次分裂过程中，其染色体的行为和有丝分裂基本一致，都有着丝点在赤道板上排列整齐及姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞等现象；二者的主要不同点在于减数第一次分裂时同源染色体的联会、分离及染色体的交叉互换。答案：CD8.解析：此图表示有丝分裂、减数分裂和受精作用的曲线图。a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。L→M点所示过程是受精作用，此过程与细胞膜的流动性有关；GH段表示初级精（卵）母细胞时期，染色体数是2N，OP是有丝分裂后期，染色体数是4N。MN段染色体数不变。答案：AB9.（1）①②③⑤体细胞（2）②④⑤（3）⑤和②（4）AB和FHCD10.解析：本题的主要难点是学生不熟悉的新情景——图中的②在细胞分裂过程中出现不均等分裂。本题的突破口有两处：一是①细胞染色体数目为4，而③细胞染色体数目为2，所以该图为减数分裂图，①为初级性母细胞，③为减数第一次分裂结束后的细胞；二是②在细胞分裂过程中出现不均等分裂，所以该图为卵细胞的形成过程图，②分裂结束后为卵细胞和极体。依据减数分裂过程的染色体行为特点，即可对（2）、（3）小题进行回答。受精时，精子核与卵细胞核融合成新的细胞核，细胞核的遗传物质父方、母方各半，而细胞质的遗传物质（主要指线粒体中的）几乎全部来自母方，线粒体DNA缺陷引起的疾病，只要母携带该基因，在正常情况下，不管与何种个体交配，其后代均患该病。答案：(1)①→③→②卵细胞和极体(2)①含有同源染色体，③无同源染色体且染色体数目减半(3)初级卵母（或①）1AB或Ab或aB或ab(4)011.解析：（1)从图示可知，1个亲代细胞经减数分裂后形成了4个配子；配子中无同源染色体且染色体数目减半。(2)在A配子中仍然含有同源染色体,B配子中无同源染色体，这是由于减数第一次分裂后期，这一对同源染色体没有分开而进入同一个次级精母或卵母细胞中，另一个次级精母或卵母细胞中则没有该染色体。由于X染色体较Y染色体大,X染色体携带更多的基因，而这些基因对合子的生存及其随后发育是必需的。答案：（1）1个亲代细胞可产生4个子细胞每个子细胞内染色体数目减半同源染色体分开并分别进入不同的子细胞中（2）①A配子中含有非同源染色体，其染色体数目为24条；B配子中则不含有非同源染色体，其染色体数目为22条②减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开，进入同一个细胞中③唐氏综合征（或答21三体综合征）④X染色体较Y染色体大，可能含有个体发育所必需的基因12.解析：该题综合考查有丝分裂、减数分裂和遗传规律的相关知识。控制长翅与残翅、直翅与弯14\n翅这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不符合基因的自由组合定律。从题图中得知，A和b连锁、a和b连锁，D和d在另一对同源染色体上。该昆虫的一个初级精母细胞产生的四个精细胞，两两相同，其基因型为AbD、abd或Abd、abD。该细胞在有丝分裂的间期染色体复制（基因也复制），在后期两套基因随着姐妹染色单体的分开移向细胞两极，即每一极都有A、a、b、b、D、d。该昆虫可进行有丝分裂和减数分裂，在这两种分裂的间期，D基因复制，而两个D基因的分离是随着姐妹染色单体的分开而分离，即有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。要验证基因的自由组合定律，实质是验证A、a与D、d的自由组合，要排除B和b基因的影响，即让交配后代中B和b控制的性状只有一种。所以既可以让该个体与aabbdd或aaBBdd进行交配（即测交：AaDd×aadd）,也可与AabbDd或AaBBDd进行交配（即自交：AaDd×AaDd）。答案：（1）不遵循，控制这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上（2）AbD、abd或Abd、abD(3)A、a、b、b、D、d（4）有丝分裂后期和减数第二次分裂后期（5）aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd14
