【备考2024】生物高考一轮复习学案：第12讲 减数分裂和受精作用(含答案）

【备考2024】生物高考一轮复习
第12讲　减数分裂和受精作用
[课标要求] 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代
[核心素养](教师用书独具) 1.基于减数分裂和受精作用的过程，理解减数分裂和受精作用对遗传变异的意义。(生命观念)2.基于减数分裂的模型，采用归纳与概括、模型与建模等方法，构建减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的曲线。(科学思维)3.借助减数分裂的模型，采用归纳与概括的方法，以文字的形式说出减数分裂各时期的特点。(科学思维)
考点1　减数分裂和受精作用
一、减数分裂
1．减数分裂的概念
(1)生物类型：进行有性生殖的生物。
(2)时期：产生成熟生殖细胞时。
(3)特点：减数分裂前，染色体复制一次，细胞连续分裂两次。
(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
2．减数分裂过程
(1)哺乳动物精子形成的过程
(2)精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形 变形 不变形
结果 1个精原细胞→4个精细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体
相同点 染色体的行为变化相同
3．配子中染色体组合多样性的原因
(1)非同源染色体的自由组合。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体的互换。
二、受精作用
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．意义
(1)减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
(2)使同一双亲的后代呈现多样性，有利于适应环境和进化。
1．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ。 (×)
提示：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。
2．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。 (×)
提示：同源染色体上，非姐妹染色单体互换也会产生基因重组。
3．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 (×)
提示：卵细胞中染色体不成对。
4．减数分裂Ⅱ后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体。 (√)
5．精子和卵细胞的相互识别的基础是精子和卵细胞膜上的糖蛋白。 (√)
6．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。 (×)
提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
1．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？(必修2　P23“拓展应用”)
提示：保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。
2．试从配子形成和受精作用两方面，分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。(必修2　P27“思维训练”)
遗传多样性的原因：______________________________________________
_______________________________________________________________。
遗传稳定性的原因：______________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：配子形成的过程中，由于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性　减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性
1．减数分裂Ⅰ染色体数目减半的原因是______________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：同源染色体分别移向两极，平均进入2个子细胞中
2．同源染色体联会的生物学意义是__________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：同源染色体分离的基础；可导致同源染色体上的非姐妹染色单体互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧，实现了基因重组，增加了配子的多样性
1．减数分裂时的相关曲线图与柱形图(以精子形成为例)
(1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。
(2)染色体数目变化及原因
①减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。
③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)核DNA数目变化及原因
①减数分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。
②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)染色单体数目变化及原因
①减数分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。
②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体消失。
2．减数分裂产生配子的种类
原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例，没有基因突变和互换)如图：
分析产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。
(2)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。
(3)一个精原细胞只能发生以上图中的一种情况，因此可产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种。
1．分离定律所研究的基因、自由组合定律所研究的基因和基因重组所指的基因分别指的是什么基因？基因遗传的两定律和基因重组分别发生在什么过程中？
提示：分离定律所研究基因是同源染色体上的等位基因，自由组合定律所研究的基因是非同源染色体上的非等位基因，基因重组所指基因是非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因。三者均发生在减数分裂Ⅰ过程中。
2．小鼠(2n＝40) mT蛋白对精子的形成有重要作用。敲除控制合成mT蛋白的基因，检测并统计曲细精管中相关细胞核DNA含量及细胞数目比率如下表。
细胞类型(核DNA含量) 正常鼠的细胞数目比率(%) 敲除鼠的细胞数目比率(%)
细胞A(20) 46.4 25.7
细胞B (40) 16.7 40.6
细胞C (80) 25.2 23.8
(1)细胞A、细胞B和细胞C分别为什么细胞？
(2)mT蛋白对精子的形成的作用是什么？判断的依据是什么？
提示：(1)细胞A为精细胞或精子；细胞B为染色体没有复制的精原细胞和次级精母细胞；细胞C为初级精母细胞和进行有丝分裂的精原细胞的前、中、后、末期细胞。
(2)mT蛋白对精子的形成的作用是促进减数分裂Ⅱ的进行。与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精子数量减少。
考查减数分裂的过程
1．(2021·石景山区模拟)下图中①～⑤是在显微镜下小鼠睾丸内细胞减数分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是(　　)
①　　　　②　　　③　　　④　　　⑤
A．图中细胞分裂的排序是①→③→②→⑤→④
B．图②细胞中DNA数目是染色体数目的2倍
C．图②③细胞中均可能发生基因重组
D．图②③⑤细胞中均含有姐妹染色单体
D　[图①是分裂前的间期，图②是减数分裂Ⅰ后期，图③是减数分裂Ⅰ前期，图④是减数分裂产生的精子细胞，图⑤是减数分裂Ⅱ后期。图⑤细胞中不含有姐妹染色单体。]
2．(2021·山师附属模拟)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下，图中①、②表示染色体，a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是(　　)
A．一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子，可存在于a与b中，但不存在于c与d中
B．在减数分裂Ⅰ中期，同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道板上
C．在减数分裂Ⅱ后期，2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D．若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d可出现在同时产生的另一精子中
D　[一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子，存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，所以可存在于a与b中，但不存在于c与d中，A正确；在减数分裂Ⅰ中期，同源染色体排列在细胞中央的赤道板上，B正确；在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成两条子染色体，所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，C正确；若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中，D错误。]
考查受精作用及遗传的稳定性和多样性
3．从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，错误的是(　　)
A．减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C．受精时，雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因
D．减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性
C　[受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减数分裂Ⅰ过程中。]
4．(2021·衡水中学二调)下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述，正确的是(　　)
A．人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条
B．受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能
C．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性
D．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
B　[人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条；受精作用过程中精子和卵细胞的融合，体现了细胞膜具有一定的流动性，通过受精作用形成受精卵这一过程，需要精子与卵细胞的相互识别，体现出细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能；精卵的随机结合是有性生殖后代具有多样性的原因之一，但基因重组发生在减数分裂过程中；减数分裂Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离，并随机移向两极，因此等位基因进入卵细胞的机会相等。]
考查特殊和异常的减数分裂
5．(2021·广东选择性考试押题)蜜蜂受精卵(2n＝32)发育成的幼虫若持续食用蜂王浆则发育为蜂王，否则发育为工蜂，未受精的卵细胞发育成雄蜂。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞中的同源染色体联会形成8个四分体
B．减数分裂Ⅰ染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有关
C．若蜂王基因型为Aabb，则该蜂群中新发育成的雄蜂基因型可能有Ab和ab两种
D．蜜蜂种群中性别决定的方式取决于染色体的数目
A　[雄蜂的精原细胞中只含有一个染色体组，无同源染色体，因此在减数分裂Ⅰ的前期是没有同源染色体联会的发生，也就不会存在四分体，A 错误；正常减数分裂Ⅰ的后期，同源染色体的两侧各有纺锤丝相连，这样在两极纺锤丝的作用下分别移向细胞两极，最终导致形成同源染色体分开，形成的次级精母细胞中染色体数目减半，由分析可知：①雄蜂的精原细胞无同源染色体，②形成的次级精母细胞中染色体数目并未减半，结合上述分析可以推测，减数分裂Ⅰ染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有关(减数分裂Ⅰ产生的是单极纺锤体)，B 正确；蜂王基因型为Aabb，形成基因型ab和Ab的卵细胞，雄蜂由未受精的卵细胞发育而成，则该蜂群中新发育成的雄蜂基因型可能有Ab和ab两种，C 正确；根据图示分析，蜂王经过减数分裂产生的卵细胞，如果是未受精的卵细胞直接发育而来的是雄蜂，而受精卵可发育成蜂王或者工蜂，其中雄蜂的染色体数目是蜂王的一半，故蜜蜂的性别取决于染色体数目，D正确。]
6．克莱费尔特患者的性染色体组成为XXY。某家庭父亲是红绿色盲患者，母亲是红绿色盲基因的携带者，生了一个色觉正常的克莱费尔特患者。下列有关该患者产生的原因，分析错误的是(　　)
A．母亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离
B．母亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离
C．父亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离
D．父亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离
D　[母亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离，提供XBXb卵细胞，与父亲提供的Y精子结合，可以形成XBXbY色觉正常的克莱费尔特患者，A正确； 母亲可能减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离，提供XBXB卵细胞，与父亲提供的Y精子结合，可以形成XBXBY色觉正常的克莱费尔特患者，B正确； 父亲可能减数分裂Ⅰ时同源染色体没有正常分离， 提供XbY精子，与母亲提供的XB卵细胞结合，可以形成XBXbY色觉正常的克莱费尔特患者，C正确； 父亲如果是减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有正常分离，只能提供XbXb或YY的精子，都不能形成色觉正常的克莱费尔特患者，D错误。]
　减数分裂与染色体变异的关系分析
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律
如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：
(2)XXY与XYY异常个体的成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方MⅡ异常，即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
减数分裂与遗传定律和变异的综合考查
7．(2021·衡水中学检测)下面的图甲和图乙分别表示某高等动物的卵原细胞和由其形成的卵细胞中的3号染色体，A/a和B/b表示位于3号染色体上的两对等位基因。下列叙述正确的是(　　)
A．图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了染色体结构变异
B．与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为aB、Ab和Ab
C．产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因，但不存在同源染色体
D．图甲中3号染色体上等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期
C　[图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了互换，A错误；与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为ab、AB和Ab，B错误；由于发生了互换，产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因，但不存在同源染色体，C正确；图甲中3号染色体上等位基因的分离，Aa分离发生在减数分裂Ⅰ后期，Bb分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，D错误。]
8．(2021·浙江6月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是 (　　)
A．⑥的形成过程中发生了染色体变异
B．若④的基因型是 AbY，则⑤是abY
C．②与③中均可能发生等位基因分离
D．①为4 个染色体组的初级精母细胞
D　[⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，已知的一个精细胞染色体数目异常，有两条X染色体，说明③次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期X染色单体分离后移向同一极，则⑥中应该缺少一条X染色体，故形成过程中发生了染色体数目变异，A正确；④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是AbY，对比精原细胞中的染色体上的基因组成，应在减数分裂Ⅰ发生过互换，即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞，即②次级精母细胞的基因型AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY，故⑤的基因型是abY，B正确；根据B选项的分析可知，减数分裂Ⅰ过程中发生过互换，②次级精母细胞的基因型AabbYY，③次级精母细胞的基因型为AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，故在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离，C正确；由分析可知，精原细胞的基因型为AaBbXY，含有2个染色体组，①为经过减数分裂Ⅰ前的间期染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有2个染色体组，D错误。]
考点2　减数分裂和有丝分裂的比较
一、有丝分裂和减数分裂的不同点
　　　　分裂方式比较项目 有丝分裂 减数分裂
细胞分裂次数 一次 两次
同源染色体的行为 存在同源染色体，但不联会，不分离，无互换现象 (1)联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体互换；(2)同源染色体分离
非同源染色体的行为 不出现自由组合 自由组合
子细胞染色体数目 不变 减半
子细胞的名称和数目 2个体细胞 4个精子或1个卵细胞和3个极体
子细胞间的遗传物质 相同 不一定相同
意义 使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传的稳定性 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
二、有丝分裂和减数分裂的相同点
1．分裂前，染色体(质)都只复制一次。
2．分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重建过程。
3．都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象。
1．同一个体中细胞有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。 (×)
提示：DNA分子数目相同。
2．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同。 (×)
提示：两者染色体数目相同，染色体行为不同。
3．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，DNA分子数相同。 (√)
4．同一个体中细胞有丝分裂末期和减数分裂Ⅰ末期染色体的数目和行为相同，DNA分子数不同。 (×)
提示：两者染色体的数目不同，DNA分子数相同。
5．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 (×)
提示：二倍体生物细胞着丝粒分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，有丝分裂时存在同源染色体。
6．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的是非同源染色体自由组合，导致基因重组。 (√)
1．与有丝分裂相比，减数分裂的特殊性主要表现在____________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：减数分裂过程中有同源染色体的配对和分离，有丝分裂过程中不发生同源染色体的配对和分离
2．三种变异类型中，仅发生在减数分裂过程中的变异类型是基因重组，原因是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：基因重组是生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，而生物有性生殖过程中进行的是减数分裂
辨析减数分裂与有丝分裂细胞分裂图像
1．三个前期图的判断
A　　　　　B　　　　 C
判断步骤：
结论：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。
2．三个中期图的判断
A　　　　　B　　　　　C
判断步骤：
结论：A为有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。
3．五个后期图的判断
A　　　B　　　　C　　 D　　　E
判断步骤：
结论：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞)，D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)，E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)。
有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA、染色体数目变化曲线模型分析
(1)曲线中存在斜线的为________变化曲线，不存在斜线的为________变化曲线。
(2)根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是________；染色体数目最大为2N的是________。
(3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表核DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为________；斜线出现1次，而竖直下降1次的为________。
(4)根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为________；若减半则为________。
提示：(1)核DNA　染色体　(2)有丝分裂　减数分裂　(3)减数分裂　有丝分裂　(4)有丝分裂　减数分裂
减数分裂和有丝分裂的综合考查
1．(2021·衡水中学二调)如图为某二倍体植物精子的形成过程，其中①～④表示细胞分裂，X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述错误的是(　　)
A．过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象
B．细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息一般相同
C．过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同
D．图中表明此植物形成精子时需要减数分裂和有丝分裂共同参与
A　[过程③之前细胞已经完成减数分裂，因此过程③处在前期时细胞内无同源染色体，也无联会现象；过程④是有丝分裂，其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同，而细胞Y与细胞Z是同一个细胞有丝分裂形成的，所含的遗传信息也相同，因此细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息一般相同；过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同，且都与体细胞相同；由图中信息可知，此植物形成精子时需要减数分裂和有丝分裂共同参与。]
2．(不定项)(2021·唐山二模)在观察果蝇(2N＝8)细胞中的染色体组成时，发现一个处在分裂期的细胞中，共有8条染色体。下列说法正确的是(　　)
A．若该细胞正处于分裂前期，则可能正在发生基因重组
B．若该细胞正处于分裂后期，其染色体数和DNA数相同
C．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞可能不含X染色体
D．若该细胞此时出现不均等分裂，则该细胞中可能有4条X染色体
AC　[若该细胞正处于分裂前期，则可能是有丝分裂前期或减数分裂Ⅰ的前期，减数分裂Ⅰ的前期可能正在发生基因重组，A正确；若该细胞正处于分裂后期，则可能是减数分裂Ⅰ的后期或减数分裂Ⅱ的后期，减数分裂Ⅰ的后期其染色体数和DNA数不相同，B错误；若该细胞此时没有染色单体，则是减数分裂Ⅱ的后期或末期，如果该果蝇为雄性，则该细胞可能只含X染色体或Y染色体，C正确；若该细胞此时出现不均等分裂，则该细胞可能是初级卵母细胞减数分裂Ⅰ的后期、末期或次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ的后期、末期，只有2条X染色体，D错误。]
考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别
3．(2021·株洲模拟)某同学在观察某种哺乳动物生殖器官的细胞装片时，不小心与其他动物细胞分裂装片混在一起，将观察结果绘制成如下示意图后分析，下列叙述正确的有(　　)
①　　　②　　　　③　　　④
A．图中含有同源染色体的细胞有①②③
B．图中①③细胞所含的染色体组数量相同
C．图中①与②、③与④细胞所含染色体上DNA分子总数相同
D．图中②与④细胞可能来自同一个体
C　[分析题图，①图中细胞处于有丝分裂后期，有同源染色体；②图中细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质不均等分裂，属于初级卵母细胞，细胞中有同源染色体；③图细胞中无同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期；④图细胞中无同源染色体且细胞质不均等分裂，处于减数分裂Ⅱ，属于次级卵母细胞。故图中含有同源染色体的细胞有①和②，A错误；图中①含有4个染色体组，③含2个染色体组，B错误；图中4个细胞所含染色体上DNA分子数都是8，C正确；②图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目为4，而④图中细胞所在个体的体细胞中染色体数目应为8，且染色体形态差别也较大，故不可能来自同一个体，D错误。]
4．(2021·德州检测)如图甲、乙、丙是动物细胞分裂示意图，下列有关叙述正确的是(　　)
甲　　　　乙　　　　丙
A．甲细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中含有2对同源染色体
B．乙细胞可能为次级精母细胞，其体细胞中染色体数为8
C．染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是互换
D．在同一个生物体的睾丸内，可观察到甲、乙、丙三种细胞
B　[甲细胞中有同源染色体，呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期，此时细胞中含有4对同源染色体，A项错误；乙细胞中没有同源染色体，呈现的特点是：着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，据此可判断处于减数分裂Ⅱ后期，可能为次级精母细胞，其体细胞中染色体数为8，B项正确；染色体①上同时出现基因B、b的原因是基因突变，C项错误；甲细胞为有丝分裂后期，细胞中有8条染色体，该动物的体细胞中有4条染色体；乙细胞为减数分裂Ⅱ后期，细胞中有8条染色体，该动物的体细胞中有8条染色体；丙细胞为减数分裂Ⅰ前期，该动物的体细胞中有4条染色体，因此在同一个生物体的睾丸内不可能观察到甲、乙、丙三种细胞，D项错误。]
　判断分裂图像的三个注意点
(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数分裂Ⅱ，如四倍体生物的减数分裂。
(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。
(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
考点3　(探究·实验)观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。
(2)在减数分裂过程中，细胞中的染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验材料选择
最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：
(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。
(2)卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。
3．实验步骤
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绘图
1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。
1．下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
D　[蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂，所以可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，A正确；由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以能观察到减数分裂现象的装片中，可观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖只进行有丝分裂，不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象，D错误。]
2．(2021·南通检测)科研人员用荧光染料对银灰杨(2n＝38)花粉母细胞微管蛋白进行染色，观察减数分裂过程。部分图像如下。相关叙述正确的是(　　)
1　　　　　　　　　　 2
3　　　　　　　　　 　4
A．图中被荧光染色的结构是染色体
B．按细胞分裂过程正确顺序是3→1→4→2
C．图1所处时期的细胞中有76条染色体
D．同源染色体非姐妹染色单体互换发生于图4细胞中
B　[图中被荧光染色的结构是纺锤体，A项错误；图1所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，细胞中的染色体数为38条，C项错误；图4细胞为减数分裂Ⅱ中期，同源染色体非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，D项错误。]
1．核心概念
(1)(必修2 P22)减数分裂：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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的减少一半。
(2)(必修2 P20)同源染色体：在减数分裂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。
(3)(必修2 P20)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。
(4)(必修2 P20)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。
(5)(必修2 P27)受精作用：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2．结论语句
(1)(必修2 P20)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。　(2)(必修2 P27)精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。这样，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(3)(必修2 P27)减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
(4)(必修2 P27)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。
1．(2021·重庆选择性考试适应性测试)如图为某生物细胞分裂期示意图。据图确定所属分裂期并推断间期染色体数，正确的是(　　)
A．有丝分裂中期，n＝8
B．有丝分裂中期，2n＝8
C．减数分裂Ⅱ中期，n＝8
D．减数分裂Ⅱ中期，2n＝8
D　[该细胞有4条染色体，有姐妹染色单体，着丝粒整齐地排列在赤道板上，处于中期；四条染色体形态大小不一样，说明没有同源染色体，应该处于减数分裂Ⅱ中期，此时染色体数目为体细胞染色体数目的一半，即2n＝8，间期染色体数目与体细胞染色体数目相同，D正确。]
2．(2021·福建选择考适应性测试)如图是某二倍体生物精巢中一个正常分裂的细胞示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞进行DNA复制后继续分裂
B．该细胞中含有两对同源染色体
C．精巢中分裂的细胞具有中心体和细胞板
D．形成该细胞的过程中发生了基因重组
D　[减数分裂过程中只进行一次DNA复制，且发生在减数分裂Ⅰ前的间期，不发生在减数分裂Ⅱ，A错误；该细胞中没有形状大小相同的染色体，故没有同源染色体，B错误；细胞板是植物细胞分裂末期形成的一种结构，精巢是动物的生殖器官，其中的细胞不具有细胞板，C错误；基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，该细胞处于减数分裂Ⅱ，故形成该细胞的过程中发生了基因重组，D正确。]
3．(2020·北京等级考)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是(　　)
A．该个体的基因型为AaBbDd
B．该细胞正在进行减数分裂
C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
C　[根据细胞图示中的基因分布可以发现，该个体的基因型应该为AaBbDd，A正确；图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体正在发生染色体片段的交换，可判定该细胞正在进行减数分裂，B正确；图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种基因型的配子，C错误；A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此它们的遗传遵循自由组合定律，D正确。]
4．(不定项)(2020·江苏高考)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(　　)
　
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
A．图甲、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
CD　[由题意可知，题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像，由于四幅图中甲图和乙图均有5个荧光点，且荧光比较明显，甲图5个荧光点分布较为散乱，乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央，所以可以快速判断甲图细胞处于减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)，乙图细胞处于减数分裂Ⅰ中期；丙图一共有10个荧光点，且荧光点较小，均分为两个区域并相对集中于一条线上，可以判断丙图细胞处于减数分裂Ⅱ中期；丁图一共有20个荧光点，均分为四个区域，可以判断丁图细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期。故A、B选项错误，C、D选项正确。]
5．(2020·浙江7月选考)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是(　　)
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
B　[题图细胞中无同源染色体且着丝粒分裂，染色体移向两极，可判断此细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞；精原细胞的基因型为DdEe，该次级精母细胞的基因型为Ddee，推测形成该次级精母细胞的过程中发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间片段的交换，而图中染色体的颜色未发生改变，排除同源染色体非姐妹染色单体间片段交换的可能性，A、C正确。该次级精母细胞产生的精细胞的基因型为De和de，若形成该次级精母细胞的过程中发生的基因突变是D突变成d，则与其同时产生的另一个次级精母细胞的基因型为ddEE，产生的精细胞的基因型为dE；若形成该次级精母细胞的过程中发生的基因突变是d突变成D，则另一个次级精母细胞的基因型为DDEE，产生的精细胞的基因型为DE，所以该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞(De、de、dE或De、de、DE)，B错误。精原细胞的DNA被32P全部标记，若发生一次DNA的半保留复制，则所有子代DNA中均有一条链被32P标记，题图细胞中四条染色体均应带32P标记，但已知题图细胞中仅两条染色体带标记，说明精原细胞DNA至少复制了两次，即先进行有丝分裂再进行减数分裂，因此形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂，D正确。]
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