新人教生物一轮复习学案：第12讲 减数分裂和受精作用（教师版）

新人教生物一轮复习学案
第12讲 减数分裂和受精作用
【素养目标】　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)
考点一　减数分裂和受精作用
1．减数分裂的概念
2．减数分裂过程
(1)哺乳动物精子的形成过程
(2)精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所 睾丸(曲细精管) 卵巢
时间 初情期 胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后
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→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)
相同点 染色体的变化行为相同
【拾遗补缺】　(1)源于必修2 P18图2－2和P22图2－5：请写出下列各细胞的名称：
提示　A：初级精母细胞、B：初级卵母细胞、C：次级卵母细胞、D：次级精母细胞或极体。
(2)源于必修2 P23“拓展应用”：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？
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。
3．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。
(4)意义：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。
【拾遗补缺】　源于必修2 P28“科学·技术·社会”：人类辅助生殖技术是指采用医疗辅助手段使不孕不育夫妇生育后代的技术。这项技术包括人工授精、体外受精、胚胎移植及其衍生技术。
(1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期(　　)
(2)减数分裂Ⅰ前期的同源染色体中的非姐妹染色单体之间可发生交换(　　)
(3)减数分裂Ⅰ中，着丝粒分裂导致染色体数目加倍(　　)
(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是通过细胞的直接接触完成的(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
1．基本概念辨析
(1)同源染色体：减数分裂过程中联会配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，且一条来自父方，一条来自母方。
①同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，如人的X染色体较大，Y染色体较小。
②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
③有丝分裂中同源染色体不联会，也就不会形成四分体。
④同源染色体非姐妹染色单体之间的交换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
(2)联会：减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。
(3)四分体：联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体。
2．关于同源染色体的5点提醒
3．减数分裂过程中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。
4．具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的交换)
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 2种
1个雄性个体 2n种 最多2n种
1个卵原细胞 2n种 1种
1个雌性个体 2n种 最多2n种
5.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)如下图：
分析产生配子种类时应特别注意是“1个个体”还是“1个性原细胞”。
[典例剖析]
(2022·牡丹江高三检测)某雄性动物的基因型为AaBb。如图是某细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像。相关叙述正确的是(　　)
A．甲细胞处于减数分裂Ⅱ，称为次级精母细胞，细胞中含6条染色单体
B．四分体时期染色单体发生互换，由此引起的变异属于染色体结构变异
C．该细胞在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞一极的基因可能是AaBB
D．该细胞经减数分裂形成的4个精子，其基因型分别为AB、AB、Ab、Ab
C　[图甲细胞中没有同源染色体，染色体散乱地分布在细胞中，处于减数分裂Ⅱ前期，该细胞称为次级精母细胞，细胞中含有8条染色单体，A错误；由图甲可看出，其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置基因不同，可能是四分体时期染色单体发生了互换，由此引起的变异属于基因重组，B错误；该细胞在减数分裂Ⅰ后期，移向细胞一极的基因可能是AaBB或Aabb，C正确；因发生了互换，该细胞经减数分裂形成的4个精子基因型分别为AB、aB、Ab和ab，D错误。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：雄性动物
信息2：减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图像
信息转化 1.精原细胞减数分裂，处于减数分裂Ⅰ为初级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ为次级精母细胞
2.甲细胞和乙细胞均不存在同源染色体，甲细胞含有姐妹染色单体，乙细胞不含有姐妹染色单体；甲细胞姐妹染色单体中含有等位基因
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：比较与分类能力、建构模型能力
【角度转换】　提升语言表达能力
图乙细胞名称为精细胞，判断的依据是：该动物为雄性动物，图乙细胞内没有同源染色体，也没有染色单体。
考向一　减数分裂和受精作用的过程分析
1．(2022·浙江6月选考，21)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如下图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(　　)
A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期Ⅱ
B．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期Ⅱ
C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
D　[根据形成四分体可知，该时期处于前期Ⅰ，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。]
2．(2022·徐州高三检测)如下图是二倍体水稻(2n＝24)雄配子的形成过程﹐下列相关叙述正确的是(　　)
A．小孢子母细胞形成小孢子的过程中染色体复制一次，着丝粒分裂一次
B．小孢子形成营养细胞和生殖细胞的过程中会出现细胞膜从细胞中部向内凹陷的现象
C．生殖细胞形成两个精细胞的过程中有同源染色体，但无同源染色体联会
D．一个小孢子母细胞形成两个精细胞过程中，中心体复制了4次
A　[小孢子母细胞通过减数分裂形成小孢子，该过程中染色体只复制一次(间期)，细胞分裂两次(减数第一次分裂和减数第二次分裂)，着丝粒分裂一次(减数第二次分裂后期)，A正确；细胞膜从细胞中部向内凹陷，将一个细胞分为两个细胞，是动物细胞的分裂方式，植物细胞应该是形成细胞板，细胞板延伸形成细胞壁，B错误；小孢子母细胞产生小孢子的过程中同源染色体已经分离，后续细胞(小孢子、营养细胞、生殖细胞、精细胞等)中已经没有同源染色体，C错误；水稻是高等植物，细胞中没有中心体，D错误。]
考向二　减数分裂相关过程中结构或物质数量变化的分析
3．(2022·广州高三模拟)基因型为AaBb的某二倍体(2n)高等动物细胞，其某时期的细胞分裂示意图(仅示意部分染色体)如下图1所示，细胞分裂过程中染色体和核DNA的数量关系如下图2所示。下列叙述正确的是(　　)
A．根据图1所示细胞可知该动物为雄性，①②产生的原因是基因突变
B．图1对应图2中的V时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等
C．图2中的Ⅱ时期可表示有丝分裂的后期，此时细胞中有4个染色体组
D．若图1所示细胞染色体都含32P，则其子细胞分裂至Ⅳ时期时有2条染色体含32P
C　[图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，故无法推断该动物为雄性个体还是雌性个体，①②产生的原因可能是基因突变，也可能是染色体片段的交叉互换，A错误；图1对应图2中的Ⅰ时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等，且数目均为2n，B错误；图2中的Ⅱ时期，染色体∶核DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的两倍，可表示有丝分裂的后期，细胞中有4个染色体组，C正确；图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，其子细胞不再进行分裂，D错误。]
4．(2022·泰州高三检测)右图是某哺乳动物(体细胞核DNA数为2n，染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值的变化曲线图。下列有关叙述中，正确的是(　　)
A．若上图表示精细胞形成的过程，则BC段细胞染色体数均为2n
B．若上图表示精原细胞形成的过程，则BC段细胞染色体数均为2n
C．若BC段发生同源染色体联会，则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D．若BC段某些细胞不存在同源染色体，由于发生C－D的变化导致D时细胞都有同源染色体
B　[精细胞是通过减数分裂形成的，在减数分裂过程中，着丝粒分开发生在减数第二次分裂后期，因此，BC段表示减数第一次分裂各时期和减数第二次分裂前期和中期，有些细胞染色体数为2n，有些细胞染色体数为n，A错误；精原细胞通过有丝分裂形成，着丝粒分开发生在有丝分裂后期，因此，BC段表示G2期、有丝分裂前期和中期，细胞染色体数均为2n，B正确；若BC段发生同源染色体联会，则图像表示的是减数分裂，减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换在减数第一次分裂的四分体时期，而DE段表示的是减数第二次分裂后期和末期，C错误；若BC段某些细胞不存在同源染色体，则图像表示的是减数分裂，C－D发生的是着丝粒分开即减数第二次分裂后期，D时细胞没有同源染色体，D错误。]
考向三　配子的类型和来源分析
5．(2022·珠海高三检测)某二倍体高等动物(2n＝4)基因型为AaBbDd，其体内一个卵原细胞(DNA全部被32P标记)在含31P培养液中先进行一次有丝分裂，再进入减数分裂过程，其中一个细胞中的一对同源染色体如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A．图中含32P的DNA可能为2个或3个
B．减数分裂产生的8个子细胞中可能都含有32P
C．图示对应细胞产生AbD、aBd、ABD、abd四种配子
D．图中细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换
C　[一个DNA全部被32P标记的含有4条染色体的卵原细胞在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂，产生的新卵原细胞中，染色体上的DNA都是一条链含32P，一条链含31P，新的卵原细胞在减数第一次分裂前的间期进行DNA分子的复制，得到的染色体上的染色单体中的DNA都是一个只含31P，另一个既含有32P，又含有31P，又由于图中染色体发生了互换，若互换的是两条只含31P的DNA的单体，则含32P的DNA的染色体可能为2条；若互换的是含有32P和只含31P的单体，则32P的DNA的染色体可能为3条，即图中含32P的DNA可能为2个或3个，在减数分裂结束时产生的8个子细胞含有32P的可能有4个、5个、6个、7个、8个，A、B正确；该细胞为卵原细胞，一个卵原细胞经过一次减数分裂只能产生一个卵细胞，C错误；据图可知，图中细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换，D正确。]
6．(2022·湖南师大附中高三检测)如图是基因型为AaBbXDY的小鼠产生的一个异常精细胞。有关其分裂异常的原因及与之同时产生的其他三个精细胞基因型的分析(不考虑互换)，正确的是(　　)
A．减数第一次分裂和减数第二次分裂，AabXDY、AaBBXD、bY
B．减数第一次分裂和减数第二次分裂，AaXD、bY、bY
C．减数第一次分裂，AaXD、bY、bY
D．减数第二次分裂，AabXDY、AaBBXD、bY
B　[题图中的配子含有A和a，又含有2个B说明减数第一次分裂后期A和a未正常分离、减数第二次分裂后期2个B未正常分离，仅含X说明减数第一次分裂后期X与Y正常分离，与题图中的配子来源于同一次级精母细胞的配子的基因型为AaXD，另一次级精母细胞产生的配子基因型为bY、bY，B正确，ACD错误。]
【科学思维】　配子来源的判断方法
考点二　(实验)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理
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。在此过程中，细胞中的染色体形态、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．实验步骤
1．实验材料选择
宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因如下：
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的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，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
2．观察过程中需注意的两个问题
(1)不止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、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n(假设亲代为二倍体)。
(2)不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：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，从不同的视野中寻找。
考向　实验的基本原理和过程分析
7．(2021·北京卷，5)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是(　　)
A．含有12条染色体
B．处于减数第一次分裂
C．含有同源染色体
D．含有姐妹染色单体
A　[图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个4分体，共24条染色体，A错误；四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确；一个四分体即一对同源染色体，C正确；每个四分体有两条染色体，四个染色单体，D正确。]
8．(2022·盐城高三检测)研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。相关叙述错误的是(　　)
A．用卡诺氏固定液固定处理的目的是杀死细胞并维持结构稳定
B．观察材料不可取盛开期的花药
C．用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理的目的是使细胞分散
D．用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律
C　[用卡诺氏固定液固定处理，目的是迅速杀死细胞，并维持结构稳定，A正确；盛开期的花药中花粉已成熟，不能观察减数分裂的过程，B正确；用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，C错误；碱性染料醋酸洋红可以使染色体着色，便于减数分裂各时期染色体的观察，D正确。]
高考题型突破(一)　减数分裂和有丝分裂的综合题型解题规律
[典例剖析]
(2022·滨州高三检测)图甲表示某基因型为AA的二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞：图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物一个细胞中同源染色体对数的变化。下列叙述正确的是(　　)
　
A．图甲中基因A、a所在的染色体是发生了同源染色体上非姐妹染色单体互换的X染色体
B．图甲可对应于图乙中的bc段和图丙中的kl段
C．图乙中的bc段和图丙中的hj段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期
D．图乙中的cd段和图丙中的jk段形成的原因都与质膜的流动性有关
C　[图甲表示某基因型为AA的二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞，其中姐妹染色单体上出现基因A、a不可能是同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果，应为基因突变的结果，且基因A、a所在的染色体不是X染色体，而是常染色体，A错误；图甲细胞中每条染色体含有2个DNA分子，对应于图乙中的bc段；图甲细胞进行的是减数分裂，而图丙表示有丝分裂，B错误；图乙中的bc段表示有丝分裂前期和中期或减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前期和中期，而图丙中的 hj 段表示有丝分裂后期，因此图乙中的 bc 段和图丙中的 hj 段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期，C正确；图乙中的cd段和图丙中的gh段形成的原因都是与着丝粒的分裂有关，D错误。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：基因型为AA的二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞＋图甲
信息2：动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化＋图乙
信息3：细胞中同源染色体对数的变化＋图丙
信息转化 1.减数分裂Ⅰ同源染色体分离，X、Y染色体已经分开；基因型为AA，姐妹染色单体上出现基因A、a，不可能是同源染色体上非姐妹染色单体互换的结果，只能是发生了基因突变
2.有丝分裂和减数分裂均可以用图乙表示；cd段变化原因是着丝粒分裂
3.根据同源染色体对数的变化可判断细胞处于有丝分裂
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：分析与综合能力、建构模型能力
【角度转换】　提升语言表达能力
图乙曲线ab变化的原因是DNA分子的复制；曲线cd变化的原因是：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。
题型1　减数分裂和有丝分裂基本过程的分析
减数分裂与有丝分裂的过程及特点(以二倍体动物细胞为例)
比较项目 减数分裂 有丝分裂
分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞
染色体复制时期 减数分裂前的间期 间期
细胞分裂次数 2次 1次
联会、四分体 发生在减数分裂Ⅰ前期 不出现
染色体互换(基因重组) 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 不发生
同源染色体分离 发生在减数分裂Ⅰ后期 不发生
着丝粒分裂 发生在减数分裂Ⅱ后期 发生在后期
子细胞间的遗传物质 不一定相同 一般相同
可遗传变异 基因突变、基因重组、染色体变异 基因突变、染色体变异
1．(2022·衡阳高三检测)下图是细胞分裂过程中染色体可能发生的一些形态变化示意图，下列关于相关叙述正确的是(　　)
A．有丝分裂过程中一定会出现①②③，可能会出现④和⑤
B．减数分裂的两次分裂都出现①②，第一次分裂不出现③
C．有丝分裂和减数分裂都会出现①②③，都可能会出现⑤
D．减数分裂在⑥过程中会导致等位基因的自由组合
C　[①表示染色体复制，②表示染色质变为染色体，③表示着丝粒分裂，④表示交换，⑤表示易位，⑥表示同源染色体分开。有丝分裂不会出现④，A错误；减数分裂过程中只进行一次DNA复制，因此只在第一次分裂前的间期出现①，减数第一次分裂前期形成染色体，即过程②，第一次分裂不进行着丝粒的断裂，B错误；有丝分裂和减数分裂都会出现DNA复制、染色体形成和着丝粒分裂，即均会出现①②③，都可能会出现⑤染色体易位，C正确；⑥过程导致等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合，D错误。]
2．(2022·深圳高三检测)如图表示小鼠的精原细胞(仅表示部分染色体)，其分裂过程中用3种不同颜色的荧光标记其中的3种基因(即A、a、R)。观察精原细胞有丝分裂和减数分裂过程，不考虑变异情况，可能观察到的现象是(　　)
A．处于减数分裂前期的细胞中，每个四分体都有2种不同颜色的4个荧光点
B．处于有丝分裂后期的细胞中，移向同一极的有3种不同颜色的4个荧光点
C．处于减数第一次分裂后期的细胞中，移向同一极的有1种颜色的2个荧光点
D．处于减数第二次分裂后期的细胞中，移向同一极的有1种颜色的1个荧光点
B　[如果在减数分裂前期观察，由于间期染色体复制后形成染色单体，前期同源染色体联会，所以四分体有的看到2种颜色4个荧光点，有的看到1种颜色4个荧光点，A错误；有丝分裂后期的细胞中，着丝粒分裂，移向同一极的有3种不同颜色的4个荧光点，B正确；减数第一次分裂后期的细胞中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，而着丝粒没有分裂，所以移向同一极的有2种不同颜色的4个荧光点，C错误；减数第二次分裂后期的细胞中，没有同源染色体，着丝粒分裂，移向同一极的是非同源染色体，有2种不同颜色的2个荧光点，D错误。]
题型2　减数分裂与有丝分裂细胞图像题分析
1．三个前期图的判断
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
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
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)。
3．(2021·福建卷，12)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是(　　)
A　[图示细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可表示次级卵母细胞的减数第二次分裂后期，A正确；图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数第一次分裂后期，此时应发生同源染色体分离，与图示a和B、A和b分离不符，B错误；图示细胞处于减数第一次分裂后期，卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂，与题图不符，C错误；图示细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，应是有丝分裂后期，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂不可能产生，D错误。]
4．(2022·连云港高三模拟)某基因型为AABb的二倍体动物，其体内细胞分裂过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．在①的分裂方式中，将32P标记的DNA置于31P的细胞培养液中，第一次分裂后期，每个DNA分子都具有放射性
B．在①的分裂方式中，将32P标记的DNA置于31P的细胞培养液中，完成2次细胞分裂产生的子细胞可能全具有放射性
C．在②的分裂方式中，产生的四种配子分别为AB、AB、Ab、ab，此过程一定发生了基因突变
D．图②细胞没有细胞周期，非等位基因的自由组合可发生在图①
D　[根据上述分析可知，①正在进行有丝分裂，DNA的复制特点是半保留复制，故将32P标记的DNA置于31P的细胞培养液中，第一次分裂后期，每个DNA分子都有一条链含有32P，即都具有放射性，A正确；根据上述分析可知，①正在进行有丝分裂，连续进行2次有丝分裂，根据DNA的半保留复制可知，该细胞完成一次有丝分裂后得到的2个细胞均含有放射性，且这2个细胞中的每条染色上的DNA分子只有一条链有放射性，在第二次有丝分裂间期又进行一次DNA复制，因为后期染色体移向细胞两极是随机的，因此完成2次细胞分裂产生的子细胞可能全具有放射性，B正确；根据上述分析可知，②正在进行减数分裂，基因型为AABb的二倍体动物经过减数分裂产生四种配子为AB、AB、Ab、ab，由此可知此过程一定发生了基因突变，即A突变成a，C正确；根据上述分析可知，②正在进行减数分裂，没有细胞周期；①正在进行有丝分裂，不可发生非等位基因的自由组合，D错误。]
【易错提醒】　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。
题型3　减数分裂和有丝分裂相关过程的曲线分析
1．染色体与核DNA数目变化曲线的判断
(1)曲线模型
(2)判断方法
2．每条染色体上的DNA含量的曲线分析
(1)曲线模型(如图)
(2)相关解读
①A→B：有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期DNA复制，染色单体形成，每条染色体上有2个DNA分子。
②B→C：含有染色单体的时期，可表示有丝分裂前、中期或减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前、中期。
③C→D：有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
3．染色单体数目变化的曲线分析
(1)曲线模型
(2)相关解读
①有丝分裂：分裂间期，因染色体复制，染色单体形成；分裂后期，因着丝粒分裂，染色单体变为0(即04n0)。
②
4．同源染色体对数变化的曲线分析
(1)曲线模型
(2)相关解读
①有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对，子细胞中同源染色体仍为n对。
②减数分裂：减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
5．染色体组数目变化的曲线分析
(1)曲线模型(如图)
(2)相关解读
①有丝分裂：后期因着丝粒分裂，染色体组数目加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目恢复(4→2)。
②减数分裂：减数分裂Ⅰ末期因同源染色体分别进入两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)；减数分裂Ⅱ后期因着丝粒分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)；减数分裂Ⅱ末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)。
5．(2022·珠海高三期末)右图为某二倍体植物的细胞分裂过程中，染色体数与核DNA数比值的变化。下列叙述错误的是(　　)
A．若进行有丝分裂，bc段时期Y＝0.5
B．若进行减数分裂，染色体数目的减半发生在cd段
C．若进行有丝分裂，在a点加入秋水仙素后仍存在cd段
D．若进行减数分裂，bc段细胞染色体组数目可能是1或2
B　[若进行有丝分裂，bc段时期表示有丝分裂前期和中期，此时期的Y＝染色体数目/核DNA数＝0.5，A正确；若进行减数分裂，染色体数目的减半发生减数第一次分裂末期，即图中的在bc段，B错误；若进行有丝分裂，在a点加入秋水仙素后可能会抑制bc段纺锤体的形成，但是不影响cd段着丝粒的分裂，C正确；若进行减数分裂，bc段表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，因此细胞染色体组数目可能是1或2，D正确。]
6．(多选)(2022·衡阳高三检测)下图1为某一果蝇(2n＝8)体内细胞分裂过程中染色体组数目的变化示意图，下图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述错误的有(　　)
A．正常情况下，AB段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B．图2代表的细胞为极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常
C．观察100个图2所示时期的细胞，发现5个出现了图2所示情况，则异常细胞比例为10%
D．图1中AB、EF和IJ段细胞含有的DNA分子数目相同
CD　[图1中AB段代表减数第一次分裂前的间期、前期、中期和后期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离；染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二，故BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同，A正确；图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇。图2所示细胞无同源染色体，加之细胞质均等分裂，所以只能是极体，产生的子细胞染色体全部异常，B正确；100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞，有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为(10÷200)×100%＝5%，C错误；AB段细胞中含有16个DNA分子，EF段细胞中含有8个DNA分子，IJ段细胞中含有16个DNA分子，D错误。]
题型4　减数分裂和有丝分裂的相关柱形图分析
1．柱形图
2．相关解读
(1)只有染色单体的数目才可能是0，染色体和DNA的数量不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。
(2)DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。
7．(2022·聊城高三检测)下图①②③中a、b、c表示某XY型性别决定的二倍体雄性动物细胞分裂过程中细胞核内相关结构或物质的数量变化关系。下列叙述正确的是(　　)
A．图③所示的一个细胞中可能只有X染色体或只有Y染色体
B．图中①②③可发生在有丝分裂和减数分裂过程中
C．①→②过程发生的原因是染色体复制，结果是染色体数目加倍
D．图中②→③过程可发生在次级精母细胞中
A　[图③所示图像中DNA的数量和染色体的数目相等，且染色体的数目等于体细胞中染色体的数目，可能处于减数第二次分裂的后期，在减数第一次分裂的后期由于同源染色体已经分离，因此图③所示的一个细胞中可能只有X染色体或只有Y染色体，A正确；②只发生在有丝分裂过程中，B错误；①→②过程发生的原因是着丝粒分裂，结果是染色体数目加倍，染色体复制不增加染色体的数目，C错误；②为有丝分裂的后期，不可能发生在次级精母细胞中，D错误。]
8．(多选)(2022·沈阳高三检测)如图表示果蝇精原细胞分裂过程中某时期细胞核中染色体、染色单体和核DNA分子的数量，则该时期细胞中可能会出现(　　)
A．核膜、核仁重新出现
B．中心体向细胞两极移动
C．2条Y染色体向两极移动
D．非同源染色体自由组合
BD　[核膜、核仁重新出现应该在有丝分裂后期，A错误；该细胞可能处于有丝分裂前期，前期中心体向细胞两极移动，B正确；两条Y染色体在有丝分裂后期或者减数分裂Ⅱ后期移向细胞两极，此细胞不可能处于这两个时期，C错误；此细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，此时非同源染色体自由组合，D正确。]
高分突破培优(二)　减数分裂与可遗传变异的关系分析
一、减数分裂与基因重组
(2017·全国Ⅱ卷，1)已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是(　　)
【审题关键】
(1)由题干可知，某种细胞含有4条染色体且两对等位基因G和g、H和h分别位于两对同源染色体上，其中G和g所在染色体大，而H和h所在染色体小。
(2)A图细胞特点是染色体散乱分布，没有同源染色体，则其可表示减数分裂Ⅱ前期，该分裂过程中，含有基因G和基因H(或基因g和基因h)的非同源染色体组合到一起。B图细胞中染色体的行为特点和A图相同，只是在分裂过程中，含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色体组合到一起。
(3)C图细胞特点是染色体数目减半，没有姐妹染色单体，则其为B图所示细胞经减数分裂Ⅱ所形成的子细胞。
(4)减数分裂Ⅰ后期特点为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此正常情况下，该种细胞减数分裂形成的配子中不应该含有同源染色体和等位基因。
答案　D
减数分裂中基因重组的两种方式
(1)非同源染色体上的非等位基因：在减数分裂Ⅰ后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。
(2)同源染色体上的非等位基因：在减数分裂Ⅰ四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间的交换而导致基因重组，例如原本A与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。
1．(2021·海南卷，12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　　)
A．处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
C　[结合题意可知，雄性蝗虫体内只有一条X染色体，减数第一次分离后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数第一次分裂后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数第二次后期可得到2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。]
2．(2022·泰州高三检测)甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图，染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组
B．甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了交叉互换
C．乙图为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB的两种精子
D．乙图中细胞处于减数第二次分裂后期
B　[甲图所示细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，相同形态的染色体有4条，含有4个染色体组，A正确；交叉互换是减数第一次分裂前期时同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换，甲图为有丝分裂细胞图，①②染色体上基因分布的原因是基因突变，B错误；乙图细胞处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞，根据其中的基因组成可知，该细胞可产生基因型为AB和aB的两种精子，C正确；乙细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，所以处于减数第二次分裂后期，D正确。]
二、减数分裂与基因突变
图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变
B．图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换
C．图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体
D．选该动物的睾丸制作切片可观察到图1、图2所示细胞图像
【审题关键】
(1)据题图分析，图1所示细胞处于有丝分裂后期，所以①处染色体上出现a基因的原因是基因突变，图2所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，②处染色体上出现a基因的原因是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换。
(2)图1所示细胞具有四对同源染色体，图2所示细胞具有两对同源染色体。
(3)由于图2中细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞。想在一个装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸制作切片。
答案　C
1．减数分裂与基因突变
在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示：
2．姐妹染色单体(或分开后形成的子染色体)上存在等位基因的原因分析
(1)若为有丝分裂(如图1)，则为基因突变。
(2)若为减数分裂(如图2)，则可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换或基因突变，需要再结合个体的基因型和基因个数进行判断。
3．(2022·镇江高三检测)某哺乳动物的基因型为AA，如图为该动物体内细胞分裂过程中形成的1个细胞，下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞名称为次级精母细胞或第二极体
B．该细胞中含有2个染色体组，4个DNA分子
C．图示基因组成是因为减数分裂Ⅰ发生了同源染色体的交叉互换
D．该细胞产生的子细胞需经变形和获能处理才能发生受精作用
D　[图示细胞没有同源染色体，细胞质均等分裂，可表示次级精母细胞或第一极体分裂后期，A错误；图示细胞含有两个染色体组，4个核DNA分子，由于细胞质中还含有DNA，因此细胞内不止4个DNA，B错误；由于该生物的基因型为AA，因此图示中a的形成是基因突变的结果，而不是减数分裂Ⅰ发生了同源染色体的交叉互换形成的，C错误；若该细胞为次级精母细胞，形成的精细胞需要经过变形形成精子，还需要经过获能处理才能具备受精能力，D正确。]
4．(2022·怀化高三检测)下图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时，部分染色体的示意图(1～4表示不同的染色体)。下列说法不正确的是(　　)
A．染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因一定是基因突变
B．该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2个
C．该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律
D．该细胞一定含有1条Y染色体，其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
D　[该个体的基因型为AaBb，由图可知：该细胞所处的时期为减数第一次分数的后期，3，4两条染色体为一对同源染色体。由于染色体3上含有2个B基因，染色体4上含有1个B基因和1个b基因，所以染色体4的姐妹染色单体上出现的等位基因一定是由基因突变造成的，而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换造成的，A正确；该细胞的细胞质是均等分裂的，由此推导出该细胞为初级精母细胞，该细胞产生的两个子细胞为次级精母细胞，由于减数第一次分裂过程中同源染色体分开，分别进入两个次级精母细胞，所以每个次级精母细胞中含有0或2个A基因，B正确；人的初级精母细胞的性染色体组成为X和Y，两者之间为异型性染色体，而1和2、3和4这两对同源染色体的形状和大小相同，所以为两对常染色体，故该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律，C正确；人的1个初级精母细胞中一定含有1条Y染色体。由于减数第一次分裂过程中X和Y染色体分开分别进人两个次级精母细胞，故其中一个次级精母细胞中没有Y染色体，另外一个次级精母细胞中可能含有1条(减数第二次分裂前期和中期)或2条(减数第二次分裂分裂后期和末期)Y染色体，D错误。]
三、减数分裂与染色体变异
一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细胞，精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY，精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY。下列叙述不正确的是(　　)
A．精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞
B．与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞
C．精细胞甲形成的原因是染色体在减数分裂Ⅱ前多复制了一次
D．精细胞乙形成的原因是X和Y染色体在减数分裂Ⅰ过程中未分离
【审题关键】
(1)该果蝇的基因型为AaXbY，其细胞中染色体及基因组成为等位基因A、a位于常染色体上，b位于X染色体上。
(2)正常减数分裂中，减数分裂Ⅰ是A、a分离，Xb、Y分离，自由组合后可形成基因型为AXb、aXb、AY、aY的四种配子。
(3)据此判断，精细胞甲形成的原因是染色体在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，两条Y染色体移向了细胞同一极，精细胞乙形成的原因是减数分裂Ⅰ中同源染色体(X、Y)没有分开，移向了细胞同一极。
答案　C
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)配子中染色体出现异常的原因
①体细胞是纯合子AABB，若形成的配子是AAB类型，则形成的原因是含A的同源染色体未分离进入了同一子细胞或含A的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入了同一子细胞。
②体细胞是AaBb杂合类型发生异常
a．若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离进入了同一子细胞。
b．若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成的原因是减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入了同一子细胞。
③亲代为AaXBY，产生配子时发生异常
a.若配子中出现Aa或XY在一起，则减数分裂Ⅰ异常。
b．若配子中A—a分开，X—Y分开，出现两个AA/aa或两个XX/YY，则是减数分裂Ⅱ异常。
c．若配子中无性染色体或无A也无a，则是减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常。
5．(2021·广东卷，16)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒(粒)处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　)
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
C　[14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于发生14/21平衡易位染色体，该女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。]
6．(2022·潍坊高三检测)金鱼和锦鲤两种观赏鱼类都源自我国，其观赏价值体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上，雌性鱼类更具有性状优势。科学家用人工诱导雌核发育技术来提高鱼的观赏价值，人工诱导雌核发育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和极体放出阻止法(方法二)。下图所示精子需要用紫外线或X光照射进行灭活处理，使其失去遗传能力(破坏染色体)，但保留受精能力。下列说法正确的是(　　)
A．精子失去遗传能力是因为紫外线或X光照射使其发生了基因突变
B．方法一通过低温抑制有丝分裂后期纺锤体形成使染色体加倍
C．若方法二得到的是杂合二倍体，一定是互换导致的
D．若方法一对卵子的低温处理不完全，则可能形成单倍体
D　[结合题意可知，精子失去遗传能力是因为紫外线或X光照射使其灭活，而非发生了基因突变，A错误；方法一为卵裂阻止法，可以通过低温抑制纺锤体的形成而实现，但纺锤体的形成时期是前期而非后期，B错误；据图可知，若减数分裂Ⅰ时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换，而导致同一染色体上的2条姐妹染色单体中可能会含有等位基因，或在该过程中发生了基因突变，则方法二低温阻止极体排出，均可能会获得杂合二倍体，C错误；若方法一对卵子的低温处理不完全，不能抑制纺锤体的形成，则细胞能正常卵裂，导致染色体数目减半，则可能形成单倍体，D正确。]
(十二)“逆反”减数分裂的过程和特点
1．“逆反”减数分裂的过程：
2．“逆反”减数分裂的特点：
(1)MⅠ过程中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配，MⅡ过程完成同源染色体的分离。
(2)带有交换片段的染色体有更高的概率被分配到卵细胞中。
[对点训练]
1．(2022·重庆高三检测)如下图甲所示为“逆反”减数分裂现象，经大量样本统计研究发现其染色体分配情况如下图乙所示。下列叙述错误的是(　　)
甲
乙
A．“逆反”减数分裂是获得重组染色体概率高的卵细胞的途径之一
B．“逆反”减数分裂过程中基因重组只发生在减数第一次分裂
C．“逆反”减数分裂过程中姐妹染色单体分开发生在减数第一次分裂
D．“逆反”减数分裂形成的卵细胞中染色体数是体细胞中的一半
B　[如题图所示“逆反”减数分裂获得重组染色体的卵细胞概率高，A正确；“逆反”减数分裂过程中减数第一次分裂发生了交叉互换，根据NR和R卵细胞出现的概率可知，减数第二次分裂发生非同源染色体自由组合，所以基因重组发生在减数第一次和第二次分裂，B错误；结合示意图可知，姐妹染色单体分开发生在减数第一次分裂，C正确；“逆反”减数分裂形成的卵细胞中因染色体减半而为体细胞中的一半，D正确。]
2．(2022·枣庄二模)某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂的过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，含插入基因的四分体发生一次互换，并发生如下图所示的“逆反”减数分裂现象，共产生8个子细胞。下列叙述正确的是(　　)
A．逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅰ分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ分离
B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记
C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记
D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体含有13C标记
C　[据图可知：逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅱ分离，姐妹染色单体在减数分裂I分离，A错误；据题意可知，此卵原细胞共产生8个子细胞，推测应该先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，因此只能形成2个卵细胞，B错误；据题意可知：一个卵原细胞共产生8个细胞，应该是先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，该卵原细胞一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，在普通12C培养液中培养，形成的2个卵原细胞均有一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，然后这两个卵原细胞分别进行一次“逆反”减数分裂，其中一个卵原细胞在减数第一次分裂时，由于含插入基因的四分体发生一次互换，发生同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换，且姐妹染色单体分离，可能产生的子细胞是一条染色体同时含14C标记和含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，另一个卵原细胞进行减数第一次分裂时，可能产生的子细胞是一条染色体含14C标记另一条染色体含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，然后这两个卵原细胞分别进行减数第二次分裂的同源染色体分离，最终可能形成有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记，C正确；据C项分析可知，有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含14C标记和含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但其余6个极体应该是都不含14C标记和13C标记，D错误。]
1．(2022·山东卷，8)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为(　　)
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
A　[基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。]
2．(2021·江苏卷，7)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是(　　)
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
C　[生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。]
3．(2021·重庆卷，8)人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
A　[一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体，(第一)极体中少了一条染色体。次级卵母细胞完成减数第二次分裂，产生一个卵细胞和一个(第二)极体，细胞中多了一条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个，A正确。]
4．(2021·河北卷，7)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
A．①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B．②经减数分裂形成的配子有一半正常
C．③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
C　[①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR，其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR，刚好占一半，B正确；③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。]
5．(2021·浙江6月选考，24)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畸变
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　[由图可知，该细胞中含有Y染色体，故为精原细胞的减数分裂过程，精原细胞的基因型为AaBbXY，且A与B在同一条染色体上，a与b在另一条同源染色体上，①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞，其基因型为AAaaBBbbXXYY，②③为次级精母细胞，④⑤⑥是减数第二次分裂产生四个子细胞中的三个精细胞。图中显示出来的最后一个子细胞染色体数目异常。⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的，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第二次分裂后期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畸变(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第二次分裂形成的，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，应在减数第一次分裂发生过互换，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的基因组成是abY，B正确；根据B选项的分析可知，减数第一次分裂过程中发生过互换，②次级精母细胞的基因型为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，故在减数第二次分裂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为经过减数第一次分裂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。故选D。]
6．(2021·辽宁卷，12)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(　　)
A．1/2 B．1/4
C．1/8 D．1/16
B　[由分析可知，进行减数分裂的子细胞中只有1/4Aabb和2/4AaBb精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞，则概率为1/4×1/2＋2/4×1/4＝1/4，B正确，A、C、D错误。]