【备考2024】一轮新人教版生物学学案：必修1 第4单元 第2讲　减数分裂和受精作用（含解析）

【备考2024】一轮新人教版生物学学案
第四单元　细胞的生命历程
第2讲　减数分裂和受精作用
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：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
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(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，其中有一半的染色体来自精子(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。
(2)使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物适应环境和进化。
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个方面，分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括。(必修2　P27“思维训练”)
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成 ① ③
受精作用 ② ④
①的原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②的原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③的原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
④的原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：①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　②精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中染色体的数目，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　③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互换及减数分裂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　④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
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之间的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，细胞质中的遗传物质全部来自母方。 (×)
提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质全部来自母方。
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：是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之间发生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．减数分裂时的相关直方图与曲线图(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、自由组合定律和基因重组中所指的基因分别是什么位置关系的基因？基因遗传的两个定律和基因重组分别发生在什么过程中？
提示：分离定律所研究的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含量及细胞数目比例如下表。
细胞类型(核DNA含量) 正常鼠的细胞数目比例(%) 敲除鼠的细胞数目比例(%)
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．(2022·广东深圳检测)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如图所示，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分子中，可存在于a与b中，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两侧
C．在减数分裂Ⅱ后期，两条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个精子中
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，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两侧，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，所以两条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个精子中，D错误。]
考查减数分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化
2．(2022·山东滕州二中质量检测)在蝗虫精原细胞分裂过程中，核DNA和染色体数目会随细胞分裂的进行而变化。下列叙述错误的是(　　)
A．核DNA数目与染色体数目相等时，细胞不可能处于分裂中期
B．核DNA数目与染色体数目相等时，细胞内不会发生基因重组
C．核DNA数目是染色体数目的两倍时，细胞中一定存在染色单体
D．核DNA数目是染色体数目的两倍时，细胞内一定存在同源染色体
D　[无论是减数分裂还是有丝分裂，分裂中期细胞中每条染色体上都含有2条染色单体，即核DNA数目是染色体数目的两倍，A正确。核DNA数目与染色体数目相等时，蝗虫精原细胞可处于有丝分裂的后期或减数分裂Ⅱ后期，细胞内不可能发生基因重组，B正确。染色体上含有2条染色单体时，核DNA数目是染色体数目的两倍；染色体上没有染色单体时，核DNA数目等于染色体数目，C正确。核DNA数目是染色体数目的两倍时，蝗虫精原细胞可处于有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的前期和中期，若处于减数分裂Ⅱ的前期和中期，则细胞内没有同源染色体，D错误。]
3．(2023·东北三校联考)果蝇是遗传学实验中常用的实验材料，某同学在观察果蝇精巢处于不同时期细胞的永久装片时，绘制了如下数量关系的直方图。据图判断下列分析正确的一项是(　　)
A．图中三种图例分别表示核DNA、染色体和染色单体
B．图中④所代表的时期没有同源染色体，可能是极体
C．图中⑥所代表的时期一定有同源染色体，不一定有四分体
D．图中②⑤⑥③②可以表示精原细胞的自我增殖过程
C　[由于核DNA和染色体在细胞分裂的任何时期都存在，有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色单体分开，染色单体消失，又由于有染色单体存在时，染色单体数目与核DNA数目相同，故图中三种图例分别表示染色体、核DNA和染色单体，A错误；题图是果蝇精巢处于不同时期的细胞永久装片，因此不可能产生极体，B错误；图中⑥所代表的时期中染色体数∶核DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，染色体的数目等于果蝇体细胞染色体的数目，染色单体和核DNA的数目是体细胞的两倍，因此该时期处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ前期、中期和后期，因此该时期一定有同源染色体，不一定有四分体，C正确；图中⑤染色体数∶核DNA数∶染色单体数＝1∶1∶1，有丝分裂和减数分裂各个时期不可能有这样的比例，所以图⑤不能表示精原细胞的自我增殖过程，D错误。]
考查受精作用和遗传的稳定性及多样性
4．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。]
(教师用书独具)
从配子的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。]
考查减数分裂的异常
5．(2022·湖北选择性考试)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是(　　)
A．考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
B．考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
C．不考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
D．不考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
D　[患儿含有来自母亲的A2、A3，如果发生交换，A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常，A正确；考虑同源染色体交换，也可能是非姐妹染色单体发生交换，卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常，B正确；不考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常，C正确；不考虑同源染色体交换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常，D错误。]
(教师用书独具)
(2022·北京等级考)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是(　　)
注：O代表少一条性染色体。
A．果蝇红眼对白眼为显性
B．亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常
B　[白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确；白眼为隐性，因此正常情况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子，在极少数情况下雌蝇会产生3种类型的配子而不会是2种，B错误；由图可知，XXY的个体为雌性，具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确；例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞，D正确。]
　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
6．(2021·福建选择性考试)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　　　　B　　　 　C　　　　D
A　[A项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，为次级卵母细胞，表示减数分裂Ⅱ后期，A正确；B项图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离(即A和a、B和b的分离)，与图示不符，B错误；C项图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，卵细胞形成过程在减数分裂Ⅰ后期应不均等分裂，与题图不符，C错误；D项图示细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，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。]
(教师用书独具)
(2023·湖北七市联考)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述错误的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期，细胞中的染色体组数一般相同
B．若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，可能是因为发生了非同源染色体的自由组合
C．若在分裂过程中只发生了一次异常产生了一个AAXB的精子，与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY
D．若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
B　[减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂，染色体数目加倍)，细胞中的染色体组数一般相同，都是2个，A正确；若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，可能是因为发生了交换或基因突变，B错误；若产生了一个AAXB的精子，则说明XY同源染色体发生分离，而含A基因的染色单体形成子染色体后未分离，故与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY，C正确；减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体，无染色单体，染色体数目加倍，因此若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，D正确。]
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，染色体行为和核DNA分子数不同。 (×)
提示：核DNA分子数相同。
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，染色体行为和核DNA分子数相同。 (×)
提示：二者染色体数目和核DNA分子数相同，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，核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，核DNA分子数不同。 (×)
提示：二者染色体的数目和行为不同，核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
2．三种可遗传的变异，仅发生在减数分裂过程中的是基因重组，原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：基因重组是生物体进行有性生殖的过程中，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数目　染色体数目　(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．(2022·广东佛山质检)如图为雄性哺乳动物体内细胞进行两次分裂的示意图，有关叙述正确的是(　　)
A．若两次分裂均出现着丝粒分裂，则甲、乙、丙染色体数相同
B．若甲为精原细胞，则丙可能是精细胞，也可能是第二极体
C．若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现
D．若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞不存在X染色体
A　[若两次分裂均出现着丝粒分裂，则图中两次分裂均表示有丝分裂，则甲、乙、丙染色体数相同，A正确；若甲为精原细胞，则丙可能是精细胞，不可能是第二极体，B错误；若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中有纺锤体出现，C错误；该动物为雄性，若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞有可能存在X染色体，D错误。]
2．(2022·山东潍坊临朐一中检测)如图只表示果蝇(2n＝8)一次细胞分裂某一阶段(图中1～2)的核DNA数或染色体数或染色体组数变化情况。下列相关叙述，错误的是(　　)
A．若该图表示减数分裂Ⅰ过程中核DNA分子数目变化的某一阶段，则a＝8
B．若该图表示有丝分裂过程中染色体组数目变化的某一阶段，则a＝2
C．若着丝粒分裂发生在E点之后(不含E点)，则该图示的细胞进行减数分裂
D．若CD段没有发生同源染色体分离，则该图示的细胞进行有丝分裂
D　[若题图表示减数分裂Ⅰ过程中核DNA分子数目变化的某一阶段，则该阶段核DNA分子含量减半，为减数分裂Ⅰ末期，此时每条染色体上含有2个DNA分子，2a＝16，a＝8，A正确；若题图表示有丝分裂过程中染色体组数目变化的某一阶段，则该阶段染色体含量减半，为有丝分裂末期，则有丝分裂后期细胞中含有4个染色体组，2a＝4，a＝2，B正确；着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或者减数分裂Ⅱ后期，若E点之后(不含E点)着丝粒分裂，据题图分析，在着丝粒分裂之前发生过一次染色体减半的过程，则该阶段进行的是减数分裂，C正确；DE表示染色体或核DNA数减半，若表示核DNA数减半，在CD段并没有发生同源染色体分离而是发生姐妹染色单体的分离，则DE可以表示有丝分裂末期或减数分裂Ⅱ末期， D错误。]
考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别
3．(2022·江苏南通调研)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。下列相关叙述正确的是(　　)
甲　　　　　乙
A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，其中有2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换
C．乙图所示细胞为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB的两种精子
D．乙图细胞中存在等位基因的分离和非等位基因的自由组合现象
C　[甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，A错误；甲图中①②染色体上基因分布的原因是基因突变，B错误；乙图细胞处于减数分裂Ⅱ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，所以处于减数分裂Ⅱ后期，而等位基因的分离和非等位基因的自由组合现象发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。]
4．(2022·广东茂名检测)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数和核DNA数，结果如图甲所示。图乙、图丙和图丁为精巢中某些细胞分裂示意图中部分染色体的行为、数量变化。下列叙述正确的是(　　)
甲
乙　　　　　丙　　　　丁
A．图甲中a代表精细胞或卵细胞
B．图甲中b可能含有0或1条X染色体
C．图甲中一定含有同源染色体的是c、d、e、g
D．图甲中能分别代表图乙、图丙和图丁的是g、f和b
B　[该实验是蝗虫精巢切片的显微观察，图甲中a的核DNA数和染色体数均为N，代表精细胞或精子，A错误；图甲中b处于减数分裂Ⅱ前期和中期，此时细胞中无同源染色体，含有0条或1条X染色体，B正确；图甲中c可能处于减数分裂Ⅱ后期，此时不含同源染色体，C错误；图甲中能分别代表图乙和图丙所处时期的是g、f，即有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期，代表图丁的为c，即减数分裂Ⅱ后期，D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远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
↓
↓
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——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中观察。
1．(2022·辽宁名校联考)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫精母细胞、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　[蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂，所以可用蝗虫精母细胞、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．(2022·北京海淀区期中)下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析，正确的是(　　)
　
①　　　　 ②　　　　 ③　 　　④
A．减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B．图像①④时期的细胞中出现四分体
C．同源染色体分离发生在图像①对应的时期
D．图像②的每个子细胞中具有一个染色体组
D　[根据图像分析可知，减数分裂中出现的顺序依次为③④①②，A错误；四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期，而图像①处于减数分裂Ⅰ末期、④处于减数分裂Ⅰ后期，B错误；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，即图像④，C错误；图像②处于减数分裂Ⅱ末期，由减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半，该生物为二倍体生物，减半后细胞内有一个染色体组，因此②的每个子细胞中具有一个染色体组，D正确。]
3．(2020·江苏高考改编)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的染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的四幅图片。下列叙述不正确的是(　　)
　
甲　　　　乙　　　 丙　　　　丁
A．图甲、乙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
B　[由题意可知，题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像，由于图甲和图乙均有5个荧光点，且荧光比较明显，图甲5个荧光点分布较为散乱，图乙5个荧光点相对集中地分布在图的中央，所以可以快速判断图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)，图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期；图丙一共有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，可以判断图丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期；图丁一共有20个荧光点，均分为四个区域，可以判断图丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期。故B选项错误，A、C、D选项正确。]
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．(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　)
A．有丝分裂的后期
B．有丝分裂的末期
C．减数分裂Ⅰ
D．减数分裂Ⅱ
D　[有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误。根据题意，某动物的基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生了互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数分裂Ⅰ时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数分裂Ⅰ完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象；而在减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。]
2．(2021·北京选择性考试)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．处于减数分裂Ⅰ
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，即减数分裂Ⅰ前期联会，每个四分体有两条染色体，图中有12个四分体，共24条染色体，A错误；四分体时期即处于减数分裂Ⅰ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，4个姐妹染色单体，D正确。]
3．(2021·天津等级考)右图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂，下列哪种情况不可能出现(　　)
A　　　　　B　　　　C　　　　D
D　[若该细胞进行正常的有丝分裂，则后期会出现如A图所示的情况，A不符合题意；B图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，B不符合题意；C图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，C不符合题意；正常分裂时，形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离，D图所示的减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体，D符合题意。]
4．(2021·海南等级考)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．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数分裂Ⅱ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，减数分裂Ⅰ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；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数分裂Ⅰ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，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数分裂Ⅱ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，在减数分裂Ⅱ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。]
5．(2021·江苏选择性考试)某有性生殖的生物个体的基因型为AaBb，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的叙述，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体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．若该生物是雄性，就一个精原细胞来说，有丝分裂都形成AaBb型的2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型的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。减数分裂只在减数分裂前的间期进行染色体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型的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。]
(教师用书独具))
(2022·浙江6月选考)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，所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
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，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，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减数分裂Ⅰ后期，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。]
课时分层作业(十二)　减数分裂和受精作用
1．(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　[由题图可知，该细胞4个染色体形态各不相同，故没有同源染色体，为减数分裂Ⅱ前期细胞，减数分裂过程中只进行一次DNA复制，且发生在减数分裂前的间期，不发生在减数分裂Ⅱ，A错误，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。]
2．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。]
3．(2022·广东深圳检测)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变、互换的情况下，下列叙述正确的是(　　)
A．1与2互为等位基因，1与8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1～8
C．1与3在减数分裂Ⅱ后期发生分离
D．1分别与6、7组合都能形成重组型的配子
B　[1与2为相同基因，1与3(或4)互为等位基因，与5、6、7、8互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8，B正确；1与3在减数分裂Ⅰ后期发生分离，C错误；1与6位于姐妹染色单体上，不会形成重组型的配子，D错误。]
4．(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。]
5．(2022·广东东莞检测)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
B．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C．朱红眼基因cn、白眼基因w为一对等位基因
D．在减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
C　[有丝分裂中期，所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上，A正确；有丝分裂后期，每一极都含有图示的常染色体和X染色体，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，B正确；图中基因cn、w分别在常染色体和X染色体上，为非同源染色体上的非等位基因，C错误；图示常染色体和X染色体为非同源染色体，可以出现在减数分裂Ⅱ后期的同一极，即减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。]
6．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因发生了互换而导致时期不同，A/a分离发生在减数分裂Ⅰ后期，B/b分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，D错误。]
7．(2023·江苏南通联考)下图是显微镜下观察到的玉米(2N＝20)细胞减数分裂图像，相关叙述正确的是(　　)
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
A．应取该植物的花粉制成临时装片，才能观察到上面的图像
B．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为丙→乙→甲→丁
C．图乙、丙细胞中含有同源染色体，其中乙细胞中有10个四分体
D．与图甲细胞相比，图丁每个细胞中的染色体数和核DNA数均加倍
B　[花粉是雄性个体经减数分裂完成后产生的配子，而图示是减数分裂的过程，应取该植物的花药制成临时装片，才能观察到题述图像，A错误；结合分析可知，甲是减数分裂Ⅱ中期，乙是减数分裂Ⅰ后期，丙是减数分裂Ⅰ前期，丁是减数分裂Ⅱ后期，故按照减数分裂时期排列的先后顺序为丙→乙→甲→丁，B正确；四分体存在于减数分裂Ⅰ前期(和中期)，而乙为减数分裂Ⅰ后期，不存在四分体，C错误；甲是减数分裂Ⅱ中期，丁是减数分裂Ⅱ后期，与图甲相比，图丁每个细胞中的染色体数目加倍，核DNA数目不变，D错误。]
8．(2022·华南师大附中检测)下图甲表示某个哺乳动物某器官中处于不同分裂时期的细胞，图乙为该器官中细胞进行分裂的过程示意图。回答下列相关问题。
图甲
　
图乙　　　　　　图丙
(1)图甲中存在同源染色体的细胞是________，染色体数与核DNA分子数一致的细胞是________。(以上两空请填写罗马数字)
(2)若图甲中的Ⅲ为图乙中的B，则成熟的生殖细胞应为图乙中的________。基因分离定律与自由组合定律发生在图乙中的________(填序号)过程。
(3)图丙中，若纵坐标是同源染色体的对数，则该曲线可表示________；若纵坐标是染色体数且CD段核DNA分子数是染色体数的两倍，则该曲线可表示________；若纵坐标是每条染色体的DNA含量，则该曲线可以表示____________________。(以上三空请选填“减数分裂”“有丝分裂”等)
[解析]　(1)动物细胞有丝分裂和减数分裂Ⅰ都有同源染色体，减数分裂Ⅱ无同源染色体，所以图甲中存在同源染色体的细胞是Ⅰ和Ⅱ，染色体数与DNA分子数一致的细胞是不含姐妹染色单体的细胞，据图分析，Ⅱ和Ⅲ着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，两细胞染色体数与核DNA分子数一致。(2)细胞Ⅰ是不均等分裂，是初级卵母细胞，所以该动物是雌性，图乙为该器官中细胞进行分裂的过程示意图，图甲中的Ⅲ处于减数分裂Ⅱ后期且均等分裂，此细胞是第一极体，若图甲中的Ⅲ为图乙中的B，则C细胞属于次级卵母细胞，则成熟的生殖细胞应为图乙中的F或G。基因分离定律与自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ后期，即在图乙中的①过程。(3)图丙中，若纵坐标是同源染色体的对数，在减数分裂过程中，同源染色体对数的变化是N→0，在有丝分裂过程中，同源染色体对数变化是N→2N→N，题图只符合有丝分裂；纵坐标是染色体数，且CD段核DNA数是染色体数的两倍，说明染色体数减半，但是着丝粒没有分裂，则该曲线表示减数分裂；若纵坐标是每条染色体上的DNA含量，BC段表示每条染色体上DNA含量由2变为1，即着丝粒分裂，可以发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，则该曲线可以表示有丝分裂、减数分裂。
[答案]　(1)Ⅰ和Ⅱ　Ⅱ和Ⅲ　(2)F或G　①　(3)有丝分裂　减数分裂　有丝分裂、减数分裂
9．(2022·山东新泰一中检测)研究者用某个二倍体哺乳动物性腺为材料进行显微观察实验，绘制了以下示意图。请回答下列问题：
甲　　　　 乙　　　　丙
图1
图2
(1)图1中甲所示细胞中有________个染色体组，乙所示细胞中有________个染色体DNA分子。
(2)图1中丙细胞的名称是________细胞，其所处的阶段对应图2中的________(填序号)。
(3)研究者绘制该器官中一个细胞连续分裂过程中细胞内某物质的变化曲线，如图2，①～②阶段形成的原因是______________；________阶段(填编号)的细胞中不存在同源染色体。
(4)若该动物的基因型为DdXEY，仅因为配子形成过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的DD型配子。等位基因D、d位于2号染色体。下列属于该异常配子形成的最可能的原因是________。
①2号染色体可能在乙细胞时未分离　②2号染色体一定在丙细胞时未分离　③性染色体一定在乙细胞时未分离　④性染色体可能在丙细胞时未分离
(5)若该动物的精巢中的一个精原细胞基因组成为AaXbY，经过正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中，含有的基因和性染色体可能是________(从下列供选答案中选择：①两个基因A、两个基因b，一条X染色体　②两个基因a、两个基因b，两条Y染色体　③两个基因A，两条Y染色体　④两个基因a、两个基因b，两条X染色体)。
(6)若第(5)小题中的精原细胞四分体时期A、a所在的染色体片段发生互换，最终形成的精子基因组成是____________________。
[解析]　(1)甲所示细胞处于有丝分裂后期，染色体数目倍增，有4个染色体组，乙所示细胞中，染色体已复制，有8个染色体DNA分子。(2)丙细胞的名称是次级精母细胞，其所处的阶段对应图2中的⑥。(3)①～②阶段形成的原因是着丝粒分裂，染色体数目倍增；⑤～⑥阶段处于减数分裂Ⅱ，细胞中不存在同源染色体。(4)若该动物的基因型为DdXEY，而产生一个不含性染色体的DD型配子，说明减数分裂Ⅱ时携带D的2号染色体姐妹染色单体一定没有正常分开，故出现DD型配子，而XY这对性染色体有可能是减数分裂Ⅰ未分开也有可能是减数分裂Ⅱ未分开，最终都不会进入该配子。故选②④。(5)若一个精原细胞基因组成为AaXbY，经过正常减数分裂产生的次级精母细胞中，基因都已经复制，故可以有AA或aa中的任意一种基因组合，和XbXb或YY中的任意一种基因组合，而由于未知着丝粒是否分裂，故可能有一条或两条同型的性染色体。故选①③④。(6)若四分体时期，A、a所在的染色体片段发生互换，最终形成的精子基因组成是AXb、aXb、AY、aY四种。
[答案]　(1)4　8　(2)次级精母　⑥　(3)着丝粒分裂　⑤～⑥　(4)②④　(5)①③④　(6)AXb、aXb、AY、aY
10．(2022·河北九师联盟)如图是二倍体水稻(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
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的过程中，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(减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ)，着丝粒分裂一次(减数分裂Ⅱ后期)，A正确；细胞膜从细胞中部向内凹陷，将一个细胞分裂成两个细胞，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。]
11．(2022·安徽合肥质检)蜜蜂无性染色体，其性别决定于染色体的组数。蜂王(2n)是雌性，由受精卵发育而来，减数分裂Ⅰ产生细胞a和b，细胞b经减数分裂Ⅱ产生细胞b1和b2；雄蜂(n)是由未受精的卵细胞发育而来的，减数分裂Ⅰ产生细胞c(无染色体)和d，细胞d经减数分裂Ⅱ产生细胞d1和d2。不考虑蜜蜂减数分裂过程中的突变，下列说法正确的是(　　)
A．细胞a和b中的核DNA数目相同，遗传信息也相同
B．细胞b和d中染色体数目相同，遗传信息也相同
C．细胞b1和d1中核DNA数目相同，但遗传信息不同
D．细胞d1和d2中的核DNA数目相同，但遗传信息不同
C　[分析题意可知，蜂王是正常的二倍体，由于同源染色体分离，其减数分裂Ⅰ产生的细胞a、b中核DNA数目相同，但遗传信息一般不同，A错误；细胞b是蜂王减数分裂Ⅰ产生的细胞，d是由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂加减数分裂Ⅰ产生的(含有卵细胞的全部染色体)，其染色体数目与b相同，但遗传信息不同，B错误；细胞b1和d1都含有n条染色体，两种细胞的核DNA数目相同，但遗传信息不同，C正确；d经减数分裂Ⅱ产生细胞d1和d2，其本质是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，两个细胞的核DNA数目和遗传信息都相同，D错误。]
12．(2023·广东深圳检测)小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了核DNA含量测定，结果如图(精原细胞核DNA含量为2C)。下列说法正确的是(　　)
A．核DNA含量为2C和C的细胞分别对应精原细胞和精子
B．与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著下降
C．据图推测，敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ
D．核DNA含量由2C到4C的变化过程中会发生基因重组
C　[核DNA含量为2C的细胞对应精原细胞和次级精母细胞，核DNA含量为C的细胞对应精子，A错误；与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著增多，B错误；结果显示，Rictor基因敲除鼠中核DNA含量为C的细胞显著下降，说明敲除鼠精子形成过程阻滞在核DNA含量为2C到C的过程中，即阻滞在减数分裂Ⅱ，C正确；核DNA含量由2C到4C的变化过程是核DNA的复制，会发生基因突变但不会发生基因重组，D错误。]
13．(2023·山东菏泽期末)二倍体酵母菌在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代；营养条件差时，会通过减数分裂产生孢子，在合适条件下经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。
(1)减数分裂某时期，在电子显微镜下可观察到有些蛋白质(简称S蛋白)连接同源染色体形成联会复合体(简称SC)。联会复合体形成时期最可能是________，每个联会复合体含有________个核DNA分子。
(只标注了其中一对同源染色体)
(2)某实验室发现一种缺失X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行相关研究，结果如上图。其中，左侧为野生型酵母菌产生孢子的过程，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常孢子的过程。据图分析：
①突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体行为变化特征分别是______________________________、_______________________________________________________________________。观察发现突变体酵母菌产生的孢子中约20%染色体数目异常，据此推测________%的亲代酵母菌减数分裂发生异常。
②结合S蛋白含量分析，在减数分裂过程中， 突变体酵母菌产生染色体数目异常孢子的原因是____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
综合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是_____________________
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③为验证上述推测，科研人员将X基因转入________(填“突变体”或“野生型”)酵母菌中并使其发挥作用，最后通过观察孢子中染色体数目或检测____________以达到实验目的。
[答案]　(1)减数分裂Ⅰ前期　4　(2)①同源染色体未分离，而移向同一极　染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体形成的子染色体分别移向两极　20　②在减数分裂Ⅰ时期S蛋白降解慢(或未完全降解)　促进S蛋白降解，便于同源染色体联会后分离　③突变体　孢子的活力
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