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第2章　第1節　第1課時
課時跟蹤　分層訓練
學業考達標練
一、選擇題
1．減數分裂中染色體數目減半的原因是(　　)
A．減數第一次分裂中同源染色體的聯會
B．減數第一次分裂中同源染色體的分離
C．減數第二次分裂中染色體著絲粒的分裂
D．減數第二次分裂中同源染色體的分離
【答案】　B
【解析】　減數分裂是指染色體復制一次，細胞連續分裂兩次的分裂，其結果是新細胞染色體數目減半。因此染色體數目減半的原因是在減數第一次分裂過程中，同源染色體的分離，而著絲粒沒有分裂，染色體被平均分配到兩個子細胞中去。A、C、D錯誤，B正確。故選B。
2．下列對四分體的敘述正確的是(　　)
A．一個細胞中含有4對染色體
B．一個細胞中含有4條染色體
C．一個細胞中含有4條染色單體
D．一對同源染色體含4條染色單體
【答案】　D
【解析】　減數第一次分裂前期，同源染色體兩兩配對形成四分體，因此一個四分體就是一對同源染色體，由此可判斷一個四分體含2條染色體，4條染色單體，4個DNA分子。
3．在正常情況下，初級精母細胞中不會出現的染色體行為是(　　)
A．聯會 B．互換
C．著絲粒分裂 D．同源染色體分離
【答案】　C
【解析】　在減數第一次分裂前期，初級卵母細胞中的同源染色體會發生聯會現象，形成四分體，A不符合題意；在減數第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間會發生互換，B不符合題意；著絲粒分裂發生在減數第二次分裂后期，即次級精母細胞中，C符合題意；減數第一次分裂后期，同源染色體分離，D不符合題意。故選C。
4．如圖表示某二倍體雄性生物正在進行分裂的細胞，關于此圖的說法正確的是(　　)
A．是次級精母細胞，處于減數分裂Ⅱ后期
B．含同源染色體2對、DNA分子4個、染色單體0個
C．該細胞正在進行同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合
D．該細胞將產生兩個次級精母細胞
【答案】　A
【解析】　圖示表示某二倍體生物正在進行分裂的細胞，該細胞不含有同源染色體，且著絲粒分裂，處于減數分裂Ⅱ后期，由題干可知該生物為雄性，故是次級精母細胞，分裂產生的子細胞為精細胞，A正確，D錯誤；圖示細胞處于減數分裂Ⅱ后期，細胞中不含同源染色體，同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合發生在減數分裂Ⅰ后期，B、C錯誤。
5．有絲分裂和減數分裂是哺乳動物細胞分裂的兩種形式。某動物的基因型是Aa，若該動物的某細胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發生了互換，則通常情況下姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的時期是(　　)
A．有絲分裂的后期 B．有絲分裂的末期
C．減數第一次分裂 D．減數第二次分裂
【答案】　D
【解析】　在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發生了互換，則A與a基因此時位于同一條染色體的姐妹染色單體上，姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的時期是減數第二次分裂的后期，D正確。
6．如圖表示一個四分體的互換過程。則下列敘述正確的是(　　)
A．此過程發生在減數分裂Ⅰ中期同源染色體聯會時
B．a和a′屬于同源染色體，a和b屬于非同源染色體
C．互換發生在同源染色體上的姐妹染色單體之間
D．發生互換的前提是同源染色體配對
【答案】　D
【解析】　圖示過程表示四分體時期發生的同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換，該過程發生在減數分裂Ⅰ前期同源染色體聯會時，A錯誤；a和a′屬于姐妹染色單體，a和b是位于同源染色體上的非姐妹染色單體，B錯誤；互換發生在同源染色體中的非姐妹染色單體之間，C錯誤；減數分裂Ⅰ前期，同源染色體兩兩配對聯會形成四分體，此時同源染色體的非姐妹染色單體之間可能會發生互換，D正確。
7．如圖為精細胞形成過程中染色體數目的變化曲線。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．AB段中可發生聯會和染色體片段的互換
B．BC段細胞分裂導致細胞中染色體數目減半
C．CD段細胞不含四分體，但都含有染色單體
D．CD段和EF段細胞中的DNA數目不同
【答案】　D
【解析】　由圖可知，圖中AB段包括了減數分裂前的間期和減數分裂Ⅰ，在減數分裂Ⅰ前期，同源染色體進行聯會形成四分體，有時會出現四分體中非姐妹染色單體之間互換片段，A正確；BC段可表示初級精母細胞分裂形成次級精母細胞的過程，細胞中染色體數目減半，B正確；減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離，CD段包括減數分裂Ⅱ前期和中期，細胞中不含四分體，但都含有染色單體，C正確；DE段發生著絲粒分裂，CD段和EF段細胞中的染色體數目不同，但DNA數目相同，D錯誤。
二、非選擇題
8．科研小組在研究小鼠精巢中精原細胞分裂的過程中，測定了不同分裂時期細胞中的染色體數目和核DNA分子數目，結果如表所示，字母a～f表示細胞。請回答下列問題：
染色體數目 核DNA分子數目
N 2N 2N～4N 4N
N a b
2N c d e
4N f
(1)精原細胞進行減數分裂與進行有絲分裂比較，突出特點是_____________ ______________，細胞連續分裂兩次，導致生殖細胞____________________。
(2)一定含有同源染色體的細胞是________，含有姐妹染色單體的細胞是__________，可能含有四分體的細胞是________。
(3)b細胞中染色體的特點是________________________________________ ____________________________________________________________________，
b細胞形成該特點的原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)染色體復制一次　染色體數目減半
(2)d、e、f　b、(d)、e　e
(3)每條染色體含有兩條姐妹染色單體，無同源染色體　減數分裂前的間期DNA復制和蛋白質的合成(染色體復制)；減數分裂Ⅰ同源染色體分離，分別進入兩個子細胞
【解析】　(1)減數分裂的特點是：染色體復制一次，細胞分裂兩次，結果導致生殖細胞染色體數目減半。(2)處于整個減數分裂Ⅰ的細胞和有絲分裂的細胞都一定含有同源染色體，所以一定含同源染色體的是d、e、f。DNA復制后，著絲粒分裂前具有姐妹染色單體，在有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，即在間期DNA復制后、有絲分裂前期和中期、減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的前期和中期，都具有姐妹染色單體，d時期為間期DNA分子復制過程，有些細胞還未完成，故b、(d)、e都含姐妹染色單體。四分體是聯會的一對同源染色體，減數分裂Ⅰ前期含有，故為e。(3)b細胞處于減數分裂Ⅱ前期、中期，其染色體的特點是無同源染色體，且每條染色體含有兩條姐妹染色單體。形成該特點的原因是：減數分裂前的間期DNA復制和蛋白質的合成(染色體復制)；減數分裂Ⅰ同源染色體分離，分別進入兩個子細胞。
選擇考提升練
一、選擇題
1．下列關于四分體和聯會敘述正確的是(　　)
A．聯會的染色體經過復制形成四分體，一個四分體包含一對同源染色體
B．聯會發生在減數分裂Ⅰ的前期，一個四分體由4條染色體組成
C．四分體時期位于同源染色體上的姐妹染色單體間可能交換相應片段
D．一個四分體包含了4條染色單體，有4個DNA分子
【答案】　D
【解析】　聯會發生在減數分裂Ⅰ前期，而染色體在間期已完成了復制，A錯誤；聯會發生在減數分裂Ⅰ的前期，一個四分體含一對同源染色體、2條染色體、4條染色單體、4個DNA分子，B錯誤，D正確；四分體時期位于同源染色體上的非姐妹染色單體間可能交換相應片段，C錯誤。
2．下列關于減數分裂的敘述，正確的是(　　)
A．染色體復制一次，細胞分裂一次
B．染色體復制一次，細胞分裂兩次
C．染色體復制兩次，細胞分裂一次
D．染色體復制兩次，細胞分裂兩次
【答案】　B
【解析】　減數分裂是一種特殊的有絲分裂，在分裂過程中，染色體復制一次，細胞分裂兩次，B正確。
3．如某精原細胞有三對同源染色體A和a、B和b、C和c，下列哪四個精子是來自于一個精原細胞的(　　)
A．AbC、aBC、abc、abc
B．aBc、AbC、aBc、AbC
C．AbC、Abc、abc、ABC
D．abC、abc、aBc、ABC
【答案】　B
【解析】　一個初級精母細胞經過減數第一次分裂，同源染色體分離后形成兩種次級精母細胞；每個次級精母細胞經過減數第二次分裂，產生的都是相同的精細胞，經變形形成兩個相同的精子，所以基因型AaBbCc的一個精原細胞經正常減數分裂只能形成2種基因型互補的精子。分析各項可知，只有B選項包含兩種基因型互補的精子，A、C、D錯誤，B正確。
4．下列為某二倍體植物處于不同分裂時期的細胞示意圖，其中和該植物正常體細胞中染色體、DNA數目都相同的是(　　)
【答案】　A
【解析】　A圖示細胞不含同源染色體，著絲粒已經分裂，為減數分裂Ⅱ后期，細胞中染色體、核DNA數目均與體細胞相同，A正確；B圖示同源染色體正在分離，為減數分裂Ⅰ后期，此時細胞內的核DNA是體細胞的2倍，B錯誤；C圖示細胞中同源染色體排列在赤道板兩側，為減數分裂Ⅰ中期，此時細胞內的核DNA是體細胞的2倍，C錯誤；D圖示不含同源染色體，染色體的著絲粒排列在赤道板上，為減數分裂Ⅱ中期，染色體數是體細胞的一半，D錯誤。
5．如圖所示為處于不同分裂時期的細胞示意圖，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．a、b、c細胞中都有2條染色體，且都有染色單體
B．a、b、c細胞中都有1對同源染色體
C．c細胞中有1個四分體
D．a細胞中有2個核DNA分子，b、c細胞中均有4個核DNA分子
【答案】　A
【解析】　a、b、c細胞中都有2條染色體，其中a細胞不含染色單體，b和c細胞都含有染色單體，A錯誤；a、b、c細胞中都有1對同源染色體，B正確；四分體是由同源染色體兩兩配對形成的，因此c細胞中有1個四分體，C正確；a細胞中有2個核DNA分子，b、c細胞中均有4個核DNA分子，D正確。
6．在雄性小鼠某腺體發現同時存在甲、乙和丙3種類型細胞，這三種類型細胞的染色體數量比為細胞甲∶細胞乙∶細胞丙＝1∶2∶4。下列推測錯誤的是(　　)
A．該腺體屬于小鼠的生殖器官
B．細胞甲中會發生同源染色體分離
C．細胞乙可能是次級精母細胞
D．細胞丙進行有絲分裂
【答案】　B
【解析】　三種類型細胞的染色體數量比為細胞甲∶細胞乙∶細胞丙＝1∶2∶4，說明雄性小鼠某腺體能進行有絲分裂和減數分裂，雄性小鼠的生殖器官睪丸可以進行減數分裂和有絲分裂，因此該腺體可能是生殖器官睪丸，A正確；細胞甲已經是減數分裂Ⅱ的細胞或精細胞，沒有同源染色體，不會發生同源染色體的分離，B錯誤；細胞乙可能是處于減數分裂Ⅱ后期的次級精母細胞，染色體數目與體細胞相同，C正確；細胞丙進行有絲分裂，且處于有絲分裂后期，染色體數是體細胞的兩倍，D正確。
7．如圖1為某動物精原細胞分裂過程中細胞內同源染色體對數的變化曲線，圖2為該動物的一個細胞分裂示意圖。下列有關分析錯誤的是(　　)
A．圖1中CD段表示有絲分裂后期，此時期細胞中含有12條染色體
B．圖1中GH段發生的原因是同源染色體分離后分別進入兩個細胞
C．圖2細胞處于減數分裂Ⅱ后期，細胞中染色體與核DNA數目相等
D．圖2細胞為含3對染色體的次級精母細胞，分裂產生的細胞是精子
【答案】　D
【解析】　分析圖1可知，AF段為有絲分裂，FI段為減數分裂；分析圖2可知，細胞中含有6條染色體，不含同源染色體，圖2所示細胞處于減數分裂Ⅱ后期，由此推斷該動物正常體細胞中含有6條染色體。圖1中CD段染色體數目加倍，可表示有絲分裂后期，此時期細胞中含有12條染色體，A正確；圖1中GH段同源染色體對數變為0，發生的原因是同源染色體分離，然后分別進入兩個次級精母細胞，B正確；由上述分析可知，圖2細胞處于減數分裂Ⅱ后期，細胞中每條染色體上只有一個DNA，故該細胞中染色體與核DNA數目相等，C正確；圖2細胞為次級精母細胞，含6條染色體，分裂后產生的細胞是精細胞，若要成為精子，還需要再經過變形，D錯誤。
二、非選擇題
8．如圖中的A表示某雄性動物的體細胞，B、C分別表示處于不同分裂狀態的細胞圖像。請據圖回答下列問題：
(1)圖中數字分別表示不同的生理過程，它們分別是①_________________、②_______________、③____________。
(2)C細胞的名稱是________________，它含有同源染色體________對。
(3)在上面方框中繪出D→F細胞分裂后期染色體行為的簡圖，請注意染色體的形態和數目。
【答案】　(1)有絲分裂　減數分裂Ⅰ　減數分裂Ⅱ
(2)次級精母細胞　0
(3)如圖所示
【解析】　圖A表示某雄性動物個體的體細胞；圖B中含有8條染色體，含有同源染色體，不含染色單體，處于有絲分裂后期，因此①表示有絲分裂；圖C中含有2條染色體，4條染色單體，但是不含同源染色體，處于減數分裂Ⅱ中期，因此②表示減數分裂Ⅰ，③表示減數分裂Ⅱ。C和D是由A經減數分裂Ⅰ同源染色體分離所形成的，所以C、D中含有的染色體應該是“互補”的關系。
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第2章　基因和染色體的關系
第1節　減數分裂和受精作用
第1課時　減數分裂和精子的形成過程
課標要求 核心素養
1．闡明減數分裂的相關概念。
2．描述精子的形成過程。 1．生命觀念：采用結構與功能觀，說明減數分裂過程中染色體行為的意義。
2．科學思維：運用模型與建模、歸納與概括的方法，說明精子形成過程。
3．社會責任：分析吸煙對男性精子的影響，形成健康的生活方式。
必備知識　自主梳理
?減數分裂的相關概念
1．同源染色體與非同源染色體
(1)同源染色體：減數分裂過程中________的兩條染色體，形狀和大小一般都________，一條來自________，一條來自________。
(2)非同源染色體：形狀、大小__________，且在減數分裂過程中不進行________的染色體。
2．姐妹染色單體和非姐妹染色單體
(1)姐妹染色單體：同一__________連接著的兩條染色單體。
(2)非姐妹染色單體：______________連接著的兩條染色單體。
配對
相同
父方
母方
不相同
配對
著絲粒
不同著絲粒
3．聯會和四分體
(1)聯會：在減數分裂過程中，同源染色體____________的現象。
(2)四分體：聯會后的每對同源染色體含有______條染色單體，叫作四分體。
兩兩配對
四
?精子的形成過程
1．場所及細胞名稱的變化
(1)場所：高等動植物細胞的減數分裂發生在________________內。人和其他哺乳動物的精子是在__________________中形成的。
(2)細胞名稱的變化
有性生殖器官
睪丸(曲細精管)
次級精母細胞
2．精子形成過程中各時期染色體的變化
(1)減數分裂前的間期
主要特征：DNA的復制和有關蛋白質的合成
(2)減數分裂的過程
①減數分裂Ⅰ
復制
增大
四分體
非姐妹染色單體
赤道板
分離
自由組合
②減數分裂Ⅱ(已無同源染色體)
赤道板
著絲粒
為什么經減數分裂形成的精子染色體數目減半？
提示：在減數分裂過程中，遺傳物質復制一次，細胞分裂兩次，導致染色體數目減半。
(1)減數分裂是一種特殊方式的有絲分裂，同樣具有周期性。(　　)
(2)細胞內的同源染色體在細胞分裂過程中都會形成四分體。(　　)
(3)染色單體因為著絲粒的分裂而消失。(　　)
(4)同源染色體分離、非同源染色體自由組合發生在減數分裂Ⅱ后期。(　　)
(5)減數分裂過程中，若染色單體存在，則核DNA數目與染色單體的數目相等。(　　)
(6)在細胞的有絲分裂與減數分裂過程中染色體都只復制一次。(　　)
(7)初級精母細胞能進行有絲分裂以增加自身數量，又可進行減數分裂形成精細胞。(　　)
(8)玉米體細胞中有10對同源染色體，經減數分裂后，花粉中有5對同源染色體。(　　)
【答案】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×
【解析】　(1)減數分裂是一種特殊方式的有絲分裂，但其不具有周期性。(2)在減數分裂過程中，細胞內的同源染色體會形成四分體，有絲分裂過程中不形成四分體。(4)同源染色體分離、非同源染色體自由組合發生在減數分裂Ⅰ后期。(7)精原細胞能進行有絲分裂以增加自身數量，又可進行減數分裂形成精細胞，初級精母細胞只能進行減數分裂。(8)減數分裂形成花粉時同源染色體分離，所以花粉中無同源染色體。
合作探究　能力提升
●情境解讀
圖形情境：如圖為某二倍體高等雄性動物的細胞示意圖。
任務一：減數分裂中的相關概念
●合作探究
1．該細胞中有幾條染色體？有幾對同源染色體？有幾個四分體？有幾條染色單體？有幾個核DNA分子？
提示：4條染色體；2對同源染色體；2個四分體；8條染色單體；8個核DNA分子。
2．同源染色體分別是哪兩者之間？非同源染色體分別是哪兩者之間？
提示：A與B互為同源染色體，C與D互為同源染色體；A與C、A與D、B與C、B與D均為非同源染色體的關系。
3．a與a′是什么關系？a、b是什么關系？a、c是什么關系？a與a′是在哪個時期形成的？
提示：a與a′互為姐妹染色單體；a、b是同源染色體中的非姐妹染色單體；a、c是非同源染色體之間的非姐妹染色單體；a與a′是減數分裂前的間期形成的。
4．姐妹染色單體之間在遺傳物質的組成上有什么特點？為什么？
提示：一對姐妹染色單體上的遺傳物質相同。它們由一個染色體復制而來。
●典例剖析
下列關于同源染色體和四分體的敘述，正確的是(　　)
A．同源染色體是一條染色體經復制后形成的兩條染色體
B．同源染色體的大小一定相同
C．四分體在減數分裂和有絲分裂過程中均可出現
D．四分體中的非姐妹染色單體之間常發生互換
【答案】　D
【解析】　配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方、一條來自母方，叫作同源染色體，一條染色體復制后形成的是兩條姐妹染色單體，A錯誤；同源染色體的形狀、大小一般都相同，但也有大小不同的，B錯誤；在減數分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現象叫作聯會，聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體，有絲分裂過程中沒有四分體出現，四分體中的非姐妹染色單體之間常發生互換，C錯誤，D正確。
1．右圖表示雄性果蠅體內某精原細胞在減數分裂的
某時期部分同源染色體的示意圖，數字和字母表示基因。
下列有關敘述正確的是(　　)
A．此圖可表示減數分裂Ⅰ前期，圖中有1個四分體，4個核DNA
B．圖中的1、2是一對等位基因，3與4是一對等位基因
C．減數分裂時，3與4所在的染色單體片段可能發生互換
D．同源染色體在有絲分裂和減數分裂過程中均會發生聯會
【答案】　A
【解析】　題圖可表示減數第一次分裂前期，此時DNA復制已經完成，圖中有1對同源染色體，1個四分體，4個核DNA，A正確；圖中的1與2是復制得到的相同基因，3和4是復制得到的相同基因，B錯誤；染色單體的片段互換發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間，C錯誤；聯會現象只出現在減數分裂過程中，D錯誤。故選A。
●歸納提升
1．減數分裂中幾組概念的辨析
第一組 同源染
色體 配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。如圖甲中的A和B、C和D
非同源染色體 形狀和大小一般不相同，來源可能相同也可能不同。如圖甲中的A和C、A和D(C和B、B和D)
第二組 姐妹染色單體 連在同一個著絲粒上的染色單體。如圖乙中的1和2、3和4、5和6、7和8
非姐妹染色單體 連在不同的著絲粒上的染色單體。如圖乙中的1和3、4、5、6、7、8
第三組 聯會 同源染色體兩兩配對的現象
四分體 聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體。如圖乙中A和B構成一個四分體，C和D構成一個四分體
2．同源染色體的形態和大小未必相同
如XY型的生物，雄性有兩條異型的性染色體X和Y，這兩條染色體形態和大小雖然不同，但它們也是一對同源染色體。
●情境解讀
圖形情境：如圖為雄性動物體內精子形成過程的模式圖(以染色體數目2n＝4為例)，請分析回答下列問題。
任務二：精子的形成過程
●合作探究
1．圖中b、c分別表示什么細胞？
提示：b為初級精母細胞，c為次級精母細胞。
2．同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合分別發生在什么時期？
提示：均發生在減數分裂Ⅰ的后期。
3．染色體數目減半和染色單體消失分別發生在圖中哪個過程？
提示：染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ(D→E1、E2)；染色單體消失發生在減數分裂Ⅱ(F1→G1、F2→G2)。
4．細胞G1、G2中有沒有同源染色體和染色單體？
4．細胞G1、G2中有沒有同源染色體和染色單體？
提示：細胞G1、G2中既沒有同源染色體也沒有染色單體。
5．同源染色體非姐妹染色單體互換發生在哪個細胞中？如果發生互換，會形成幾種精細胞？如果不發生互換會形成幾種精細胞？
提示：細胞B；4種；2種。
6．經減數分裂Ⅰ形成的兩個次級精母細胞中染色體在形態、大小上有什么特點？
提示：兩個次級精母細胞中染色體(一般情況下)形態大小一一對應、兩兩相同。
●典例剖析
某動物的基因型為AaBb，這兩對基因的遺傳符合自由組合定律。若它的一個精原細胞經減數分裂(不考慮交換)后產生的四個精細胞中，有一個精細胞的基因型為AB，那么另外三個的基因型分別是(　　)
A．Ab、aB、ab B．AB、ab、ab
C．ab、AB、AB D．AB、AB、AB
【答案】　B
【解析】　根據減數分裂的特點，精原細胞經減數分裂Ⅰ，同源染色體分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合，產生基因型不同的2個次級精母細胞；1個次級精母細胞經減數分裂Ⅱ，著絲粒分裂，最終產生1種2個精子，因此，1個精原細胞經減數分裂共產生2種4個精細胞。分析可知，某動物的基因型為AaBb，這兩對基因獨立遺傳，則它的一個精原細胞基因型也為AaBb，此精原細胞經過減數分裂形成了一個基因型為AB的精細胞，說明在減數分裂Ⅰ的后期，每對同源染色體彼此分離，即含A與a的染色體分開，含B與b的染色體分開，同時非同源染色體自由組合，即含A與B的染色體組合，含a與b的染色體組合，故此精原細胞經過減數分裂形成了一個基因型為AB的精細胞的同時，那么另外3個精細胞為AB、ab、ab，B正確。
2．如圖是處于某分裂時期的動物細胞示意圖。下列相關
敘述錯誤的是(　　)
A．該細胞處于減數分裂過程中
B．該細胞產生的子細胞是兩個相同的次級精母細胞
C．該細胞正在進行同源染色體分離和非同源染色體自由組合
D．該細胞含有4條染色體
【答案】　B
【解析】　圖示細胞含有同源染色體，且同源染色體正在分離，處于減數分裂Ⅰ后期；該細胞的細胞質均等分裂，說明該動物的性別為雄性。且圖示細胞正在進行同源染色體分離和非同源染色體自由組合，A、C正確；該細胞產生的子細胞是兩個次級精母細胞，但兩個細胞的遺傳信息一般不同，B錯誤；由圖可知，該細胞含有4條染色體，8條染色單體，8個核DNA分子，D正確。
●歸納提升
1．圖解一個精原細胞產生四個精子的種類
(1)當涉及兩對染色體上的兩對等位基因時
不發生互換時，一個精原細胞最終產生四個、兩種精子；一個個體可產生許多個、4種精子。
發生互換時，一個精原細胞最終產生四個、四種精子；一個個體可產生許多個、4種精子。
(2)當涉及一對染色體上的兩對等位基因時
不發生互換時，一個精原細胞最終產生四個、兩種精子；一個個體可產生許多個、4種精子。
發生互換時，一個精原細胞最終產生四個、四種精子；一個個體可產生許多個、4種精子。
2．減數分裂過程中兩個分裂階段的比較(假設體細胞染色體數和核DNA分子數均為2n)
比較項目 減數分裂Ⅰ 減數分裂Ⅱ
分裂前的間期DNA的復制與否 復制 不復制
同源染色體 有 無
著絲粒變化 不分裂 分裂
比較項目 減數分裂Ⅰ 減數分裂Ⅱ
染色體主要行為 ①同源染色體聯會；
②四分體中非姐妹染色單體可以發生互換；
③同源染色體分離，非同源染色體自由組合 著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，分別移向細胞兩極
染色體數目 2n→n n→2n→n
核DNA數目 4n→2n 2n→n
染色單體數 4n→2n 2n→0
●情境解讀
科普介紹：結合(2N＝4)減數分裂不同時期的細胞圖，思考討論完成下列問題。
任務三：減數分裂中相關物質數量變化規律
●合作探究
1．分析各時期細胞中染色體數目變化，完成表格
分期時期 細胞名稱 染色體數目 核DNA數目
減數分裂前的間期
減數分裂Ⅰ
減數分裂Ⅱ
分裂結束
提示：
分期時期 細胞名稱 染色體數目 核DNA數目
減數分裂前的間期 精原細胞→初級精母細胞 4 4→8
減數分裂Ⅰ 初級精母細胞 4 8
減數分裂Ⅱ 次級精母細胞 2→4 4
分裂結束 精細胞(精子) 2 2
2．根據各時期細胞中染色體和核DNA數目變化，將數據分別轉化為坐標曲線圖。
提示：
3．染色體和核DNA數目增加分別在什么時期？其原因主要是什么？
提示：染色體數目增加發生在減數分裂Ⅱ后期著絲粒的分裂，核DNA數目增加發生在減數分裂Ⅰ前的間期DNA的復制。
4．染色體和核DNA數目均與體細胞數目相同在哪些時期？
提示：間期中的G1期減數分裂Ⅱ的后期和末期。
5．減數分裂中染色體∶核DNA數＝1∶2有哪些時期？
提示：減數分裂Ⅰ，減數分裂Ⅱ的前期和中期。
●典例剖析
如圖表示某哺乳動物精子的形成過程中，一
個細胞內染色體數目的變化。下列有關敘述正確
的是(　　)
A．AB段和EF段細胞內的染色體數目相同，核DNA分子數也相同
B．BC段表示分離的同源染色體分別進入兩個子細胞，DE段表示著絲粒分裂
C．AB段細胞的名稱是初級精母細胞，CG段細胞的名稱是精子
D．CD段含有同源染色體，染色體數是核DNA分子數的1/2
【答案】　B
【解析】　由題分析可知，AB段細胞內有2N條染色體，核DNA分子數可能為4N個；BC段分離的同源染色體分別進入兩個子細胞，使得一個細胞內染色體數目減半；CD段不含同源染色體，有N條染色體，核DNA分子數為2N個；DE段著絲粒分裂，導致染色體數目暫時恢復；EF段細胞內有2N條染色體，核DNA分子數為2N個，A、D錯誤，B正確；AC段表示減數分裂前的間期和減數分裂Ⅰ，包含了精原細胞和初級精母細胞；CG段表示減數分裂Ⅱ，細胞名稱是次級精母細胞，C錯誤。
3．人的體細胞有46個染色體，在一般情況下，它的初級精母細胞、次級精母細胞、精子所含有的DNA分子數依次是(　　)
A．92、46、23 B．92、92、23
C．46、23、23 D．46、46、46
【答案】　A
【解析】　初級精母細胞中一條染色體上2個DNA，則46條染色體所含DNA分子數是92個，因此初級精母細胞中含有92個DNA分子；經過減數第一次分裂，細胞中的核DNA數目減半，次級精母細胞中所含DNA分子數為46個；次級精母細胞經過減數第二次分裂，核DNA數目減半，形成的精子含有23個核DNA分子。故選A。
●歸納提升
1．減數分裂過程中，一個細胞中染色體數目和核DNA含量的變化
(1)模型(如下圖)
(2)模型分析
①染色體數目的變化和核DNA分子含量的變化不是完全平行的，因為復制后的染色體數目沒加倍，而核DNA分子含量已加倍。
②在DNA復制之前(AB段和ab段)和減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂之后(FH段和fh段)，染色體∶核DNA分子＝1∶1。
③在完成DNA復制之后到減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂之前(CF段和cf段)，染色體∶核DNA分子＝1∶2。
④BC(bc)段表示DNA(染色體)的復制，核DNA分子含量加倍，但是染色體數目不變。
⑤DE(de)段表示減數分裂Ⅰ結束時，同源染色體分配到兩個子細胞中，每個細胞內核DNA分子和染色體數目均減半。
⑥ff′段表示著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為染色體，染色體數目加倍，但是核DNA分子含量不變。
⑦H(h)點表示減數分裂Ⅱ結束后，由姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體平均分配到兩個子細胞中。
2．每條染色體中DNA含量的變化
(1)模型(如圖)
(2)模型分析
①BC段對應減數分裂Ⅰ全過程和減數分裂Ⅱ前期、減數分裂Ⅱ中期。
②CD段對應減數分裂Ⅱ后期。
③DE段對應減數分裂Ⅱ末期。
3．減數分裂中相關柱形圖
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1．某雄性個體的某個精原細胞內含有A、a、B、b四個基因，分別位于如圖所示的四條染色體上，已知此精原細胞經減數分裂和變形最終形成的一個精子的基因組成為aB，則其產生的另外3個精子的基因組成分別為(　　)
A．aB、Ab、Ab或ab、Ab、AB
B．Aa、Bb、AB或ab、Ab、AB
C．Ab、aB、ab或ab、Ab、AB
D．aB、Ab、Ab或Ab、aB、aB
【答案】　A
【解析】　一個精原細胞通過減數分裂產生4個精子，如果不發生交換則其產生的4個精子的基因組成分別為aB、aB、Ab、Ab或AB、AB、ab、ab。如果相關基因發生互換，則可以產生aB、ab、Ab、AB四個四種精子。分析后，可知A正確。
2．下圖1表示一個雄性果蠅細胞處于減數分裂某時期的部分染色體，圖2為與果蠅細胞分裂相關的曲線圖。下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖1所示細胞為初級精母細胞
B．圖1所示細胞的分裂過程伴隨著非同源染色體的自由組合
C．處于圖2中a～b時期的細胞中存在姐妹染色單體，該階段細胞中均存在同源染色體
D．圖1所示細胞處于圖2中b時期之后的時期
【答案】　D
【解析】　圖1正在發生著絲粒的分裂，為處在減數分裂II后期的次級精母細胞，A錯誤；圖1所示細胞為減數第二次分裂，該過程為著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，無非同源染色體自由組合，B錯誤；處于圖2中a～b時期的細胞，每條染色體上有2個DNA，說明染色體已經復制過，此時有姐妹染色單體包括減Ⅰ和減Ⅱ前、中期的細胞，但不一定有同源染色體，減數第一次分裂結束無同源染色體，C錯誤；圖1細胞處于減數第二次分裂后期，處于圖2中b時期之后的時期，D正確。故選D。
3．下圖1是某個雄性高等動物體內細胞分裂的示意圖，圖2表示該動物細胞中一條染色體上DNA的含量變化。分析回答：
(1)圖1中A、B、C三個細胞中含有同源染色體的是_____(填字母)。
(2)圖1中的B所示細胞中染色體數和DNA分子數之比為________。
(3)在圖2中，a～b段DNA含量發生變化的原因是_______________ ____________________。在A、B、C三圖中與b～c段相對應的細胞是圖________所示細胞。
(4)C細胞處于____________________時期，分裂產生的子細胞名稱為____________。
【答案】　(1)A、B　(2)1∶2
(3)在細胞分裂間期，發生了DNA的復制　A、B
(4)減數分裂Ⅱ后期　精細胞
【解析】　(1)由圖可知A、B細胞含有同源染色體。(2)圖1中的B所示細胞中染色體數為4個，每個染色體上有2個DNA，共8個DNA，所以染色體和DNA分子數之比為1∶2。(3)在圖2中，a～b段每條染色體上DNA含量加倍，發生該變化的原因是間期完成了DNA的復制。b～c段每條染色體上含有2個DNA，在A、B、C三圖中與之相對應的細胞是A、B細胞，C細胞著絲粒斷裂，每條染色體上有一個DNA。(4)C細胞沒有同源染色體，且著絲粒斷裂，處于減數分裂II后期；由于是雄性動物，因此產生的子細胞名稱為精細胞。
課時小結

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