第12讲 减数分裂和受精作用
[课标内容] 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。3.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化(活动)。
微考点大突破
考点一 减数分裂与受精作用
1.减数分裂的概念
提醒 减数分裂不具有细胞周期。
2.核心概念辨析
(1)同源染色体(图中的①和②、③和④)。
提醒 二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体,但不联会,也不形成四分体。
(2)联会和四分体。
①联会:减数分裂Ⅰ____期,同源染色体缩短变粗并__________的现象。
②四分体:联会后的每对同源染色体含有____条染色单体,叫作四分体。
提醒 ①联会时DNA已完成复制,染色单体已形成。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体,含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。
②四分体形成于减数分裂Ⅰ前期。
(3)互换。
①概念:减数分裂Ⅰ前期,__________之间发生缠绕,并交换相应片段的现象。
②意义:进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的多样性。
提醒 ①姐妹染色单体同一位置的基因一般相同。若姐妹染色单体同一位置的基因不同,原因可能是基因突变或染色体互换引起的基因重组。究竟是什么原因引起的,需结合题干信息进一步分析。
②同源染色体同一位置的基因可能是相同基因,也可能是等位基因。
3.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
减数分裂前的间期(精原细胞)。
(2)减数分裂Ⅰ(初级精母细胞)。
(3)减数分裂Ⅱ(次级精母细胞)。
(4)精细胞。
提醒 精细胞不是精子,精细胞变形后成为精子,精子头部含有细胞核,几乎无细胞质,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,受精时精子只有头部进入卵细胞,而尾部留在外面。
4.比较精子和卵细胞形成过程的异同
5.受精作用
提醒 受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,重新构成同源染色体。精子只提供核基因给受精卵,细胞质基因都来自母方,细胞质基因的遗传方式为“母系遗传”。
(1)魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目恢复正常。(源自必修2 P18、19)()
(2)基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。(必修2 P20“旁栏思考”)()
(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。(必修2 P23“概念检测”1)()
(4)受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。(源自必修2 P27)()
(5)精子只提供核基因给受精卵,细胞质基因几乎都来自母方。(源自必修2 P27)()
蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即减数分裂Ⅰ过程中,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程中,1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。请从染色体行为和细胞质分裂方式分析,雄蜂的初级精母细胞和蜂王初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点
答:__________________________________________________________________。
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
提醒 若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体。
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化曲线及原因分析。
(2)核DNA数目变化曲线及原因分析。
(3)染色单体数目变化曲线及原因分析。
4.配子多样性的成因——自由组合
提醒 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,图中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。
能力一 减数分裂与受精作用的过程(考查生命观念、科学思维)
1.如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,下列有关说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.图甲中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.图乙中染色体组数是图丙中的两倍
C.图乙中同源染色体对数是图丙中的两倍
D.图乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
2.(2021·湖北卷,T13)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
能力二 减数分裂过程中相关物质或结构的变化(考查科学思维)
3.(2025·宁夏模拟)某研究小组在观察果蝇细胞时,发现一个正在正常分裂的细胞,该细胞共有8条染色体,16个DNA分子,染色体呈现5种不同形态。下列说法错误的是( )
A.该果蝇一定是雄果蝇,此细胞中一定含有Y染色体
B.该细胞中一定含有同源染色体
C.若该细胞正在进行减数分裂,此时可能会有同源染色体联会
D.若该细胞处于有丝分裂的后期,一定发生基因重组
4.(2025·安阳模拟)如图表示基因型为AaBb的雄果蝇精子形成过程中,每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述错误的是( )
A.DE段下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
B.E点时单个细胞中含有0条或2条Y染色体
C.CD段细胞内始终含有同源染色体
D.若D点时细胞基因型为AAbb,则正常情况下其子细胞有1种基因型
减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.细胞分裂图像“3、3、5”模型
减数分裂与有丝分裂典型的细胞图像比较,主要包括3个前期图像、3个中期图像和5个后期图像的比较判断,为清晰把握它们的特征,构建细胞图像比较模型,简称“3、3、5”模型。
(1)3个前期图像的判断。
A B C
①判断步骤。 是否出现
四分体 ②结论:A为__________,B为__________,C为减数分裂Ⅱ前期
(2)3个中期图像的判断。
A B C
①判断步骤。 着丝粒是否排列在赤道板上 ②结论:A为有丝分裂中期,B为__________,C为__________
(3)5个后期图像的判断。
A B C D E
①判断步骤 ②结论:A为有丝分裂后期,B为__________,C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞),D为______________,E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)
(1)减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n)。
项目 染色体 染色单体 核DNA分子
减数 分裂
有丝 分裂
(2)柱状图模型。
①有丝分裂。
②减数分裂。
提醒 ①有数目为0的一定是染色单体,细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
②柱形图各时期图像中,核DNA的数目一定大于或等于染色体的数目(2∶1或1∶1)。
(3)每条染色体DNA含量或染色体与核DNA数目比值的变化。
甲 乙
①图中表示DNA分子复制的过程为图甲中的A→B和图乙中的A'→B'。
②图中B→C,B'→C'处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期,此时段每条染色体包含2个DNA分子。
③图中C→D,C'→D'发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,原因是着丝粒分裂。
④图中D→E,D'→E'处于有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期,此时段每条染色体包含1个DNA分子。
(4)同源染色体对数的变化。
①有丝分裂后期,着丝粒分裂导致同源染色体数目加倍,末期细胞质分裂,同源染色体数目恢复。
②减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,细胞中不再存在同源染色体。
(5)染色体组数目的变化。
①有丝分裂后期因着丝粒分裂,染色体组数加倍,末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
②减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,染色体组数减半;减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,细胞中染色体组数暂时加倍,末期细胞质分裂,子细胞中染色体组数减半。
能力一 减数分裂与有丝分裂过程(考查科学思维)
1.(2022·全国乙卷,T1)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.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
2.(2021·福建卷,T12)有同学用如图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢中正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )
A B C D
能力二 减数分裂与有丝分裂过程中相关物质或结构的变化(考查科学思维)
3.(2025·连云港模拟)生物学研究中曲线和图像常用于变量分析,如图甲是某二倍体生物的细胞分裂相关图像,图乙是另一生物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线,图丙是完整的细胞分裂过程中某种变量随时间变化的曲线。下列分析正确的是( )
甲 乙 丙
A.产生图甲细胞的原因是减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变
B.图乙中秋水仙素在cd段发挥作用,受精作用发生在de段
C.图丙所示曲线,无论表示何种分裂方式,纵坐标均有三种含义
D.图丙所示曲线,e点时的细胞数目是a点时的两倍或四倍
4.(2025·重庆联考)家鸽属于ZW型性别决定的生物,如图表示雄性家鸽(2N=80)进行细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中染色体、染色单体和核DNA数量。下列有关叙述错误的是( )
A.①②③分别代表染色体、染色单体和核DNA
B.Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞,此时细胞中有80条染色体,40种形态
C.处于Ⅰ、Ⅱ阶段的细胞含两个染色体组,处于Ⅲ阶段的细胞含一个或两个染色体组
D.处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞,形成该细胞的过程中可能发生了基因重组
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
减数分裂过程中,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__________的各个时期。
2.实验流程
提醒 宜选用雄性个体生殖器官的原因
①一般来说,雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。
②雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞,排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期,只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ,因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。
③精巢内精原细胞既可进行有丝分裂,又可进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。
(1)通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点,可以推测精母细胞的减数分裂过程。(必修2 P24“探究·实践”)()
(2)可以观察到次级精母细胞中的染色体数目都是正常体细胞染色体数目的一半。(必修2 P24“探究·实践”)()
能力 观察细胞的减数分裂(考查科学探究)
1.(2023·北京卷,T5)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞
D.含有48个四分体的细胞
2.如图①~⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述错误的是( )
①②③④⑤
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内核DNA和染色体数目加倍
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
微真题重体悟
1.(2021·重庆卷,T8)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
2.(2021·辽宁卷,T12)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互换,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,则减数分裂Ⅰ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
3.(2022·浙江1月选考,T13)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂Ⅰ后期时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
4.(2023·浙江6月选考,T17)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
甲 乙
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
5.(经典高考题)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,如图甲为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图乙中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
甲 乙
(1)图甲中细胞分裂的方式和时期是___________________,它属于图乙中类型__________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是______________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是__________。
(4)在图乙的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有__________。
(5)着丝粒分裂导致图乙中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有__________(用图中字母和箭头表示)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。
细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是__________,理由是____________________________________________。
第12讲 减数分裂和受精作用
微考点·大突破
考点一
教材解读
1.有性生殖 成熟生殖细胞 分裂两次 一半 花药 睾丸
2.(1)父方 母方 联会 (2)①前 两两配对 ②四 (3)①四分体中的非姐妹染色单体
3.(1)DNA 蛋白质 2 (2)赤道板两侧 分离 自由组合 减半 (3)没有 着丝粒 分裂 染色体 加倍
4.不均等分裂 变形 4 1 3
5.受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子(父方) 卵细胞(母方) 前后代染色体数目的恒定
教材基础辨析
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
教材素材拓展
提示 不同点:初级精母细胞没有同源染色体的分离,而初级卵母细胞有。相同点:细胞质均为不均等分裂
能力提升
1.B 解析 题图甲中无同源染色体,姐妹染色单体分开成为两条染色体,被纺锤丝牵引到细胞两极,说明题图甲中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,A项错误。题图乙细胞中含有两个染色体组;题图丙细胞中含有一个染色体组。乙中染色体数目是丙中染色体数目的2倍,乙中染色体组数也是丙中染色体组数的2倍,B项正确。丙中细胞处于减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C项错误。丙是从平行于赤道板方向观察的,D项错误。
2.A 解析 多精入卵会导致受精卵中染色体组数异常,可能不能形成种子,A项错误;防止多精入卵能使受精卵恢复本物种染色体数目,以保持后代染色体数目稳定,B项正确;ECS1和ECS2是在卵细胞与精子融合之后卵细胞特异表达和分泌的,因此未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C项正确;ECS1和ECS2能够降解一种吸引花粉管的信号分子,从而导致卵细胞和精子不能融合,D项正确。
3.D 解析 雌果蝇含有两条同型的X染色体,因此雌果蝇的体细胞内含有4种形态的染色体,而雄果蝇含有两条异型的性染色体,因此雄果蝇的体细胞含有5种形态的染色体,根据题意可知,该果蝇一定是雄果蝇,此细胞中一定含有Y染色体,A项正确;该细胞共有8条染色体,16个DNA分子,染色体呈现5种不同形态,可表示雄果蝇处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂的细胞,因此细胞中一定含有同源染色体,B项正确;若该细胞正在进行减数分裂,则可表示减数第一次分裂过程,此时可能会有同源染色体联会,C项正确;有丝分裂后期细胞内的染色体数为体细胞的二倍,核DNA数与染色体数相同,因此若该细胞处于有丝分裂的后期,细胞内应含有16条染色体,且有丝分裂过程不能发生基因重组,D项错误。
4.C 解析 DE段下降是由于细胞处于减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体上的DNA含量减半,E点时,细胞中含有0条或2条Y染色体,A、B两项正确;减数分裂Ⅱ的前、中期阶段,细胞中已不存在同源染色体,故CD段并非始终含有同源染色体,C项错误;若D点时细胞基因型为AAbb,则正常情况下其子细胞的基因型为Ab,只有1种,D项正确。
考点二
教材解读
1.2 4 ①四分体 互换 ②染色体 染色体 染色单体
2.(1)②有丝分裂前期 减数分裂Ⅰ前期 (2)②减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅰ中期 (3)②减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体)
减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)
能力提升
1.D 解析 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A、a在同源染色体上的分布状况如图:
据图可推知,通常情况下在减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞,D项正确。
2.A 解析 A项所示细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,且细胞质不均等分裂,是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,A项正确;B项所示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,是处于减数分裂Ⅰ时期的细胞,在减数分裂Ⅰ后期同源染色体应分离,而B项所示细胞的两极各有一对同源染色体,细胞分裂不正常,B项错误;C项所示细胞中含有同源染色体,且同源染色体分离,是处于减数分裂Ⅰ后期的细胞,但此时细胞质应不均等分裂,C项错误;D项所示细胞中含有同源染色体,且着丝粒分裂,是处于有丝分裂后期的细胞,细胞质应均等分裂,D项错误。
3.D 解析 题图甲细胞的基因型可表示为aaBbdd,亲本的基因型未知,不能确定产生该细胞的原因是基因突变,也可能是减数分裂Ⅰ前期发生了互换,A项错误。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,而纺锤体是在有丝分裂前期(即cd段)形成的,题图中没有受精作用,题图中表示的是染色体数目加倍后的细胞进行正常的有丝分裂过程,B项错误。题图丙可表示有丝分裂和减数分裂过程中,一条染色体上的DNA含量变化;如果纵坐标的含义是分裂过程中细胞核DNA含量的变化,则只能表示有丝分裂,C项错误。如果题图丙表示有丝分裂,e点时细胞数目是a点时的两倍;如果表示减数分裂,则e点时的细胞数目是a点时的四倍,D项正确。
4.C 解析 分析题图可知,题图中①为染色体,②为染色单体,③为核DNA,A项正确;家鸽的性别决定方式为ZW型,雄性家鸽的性染色体组成为ZZ,Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞,处于减数分裂Ⅰ前期的雄性家鸽细胞中,有80条染色体,40种形态,B项正确;Ⅲ可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期,处于这两个时期的细胞中只有一个染色体组,C项错误;处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞,形成该细胞的过程中可能发生了基因重组,D项正确。
考点三
实验基础
1.减数分裂
2.次级精母细胞 高倍镜
教材基础辨析
(1)√ (2)×
能力提升
1.D 解析 精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A项不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会,B项不符合题意;精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向两极,C项不符合题意;武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,子代的染色体数目为48条,最多含有24个四分体,D项符合题意。
2.B 解析 根据染色体的行为可判断,①~⑤分别为减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期,其顺序是①→③→②→⑤→④,A项正确;题图①为减数分裂Ⅰ前的间期,此时细胞中进行DNA的复制,DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,B项错误;基因重组有两种类型,一种是自由组合型,发生在减数分裂Ⅰ后期,如题图②,另一种是互换型,发生在减数分裂Ⅰ前期,如题图③,C项正确;题图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同,都含有两个染色体组,D项正确。
微真题·重体悟
1.A 解析 一个卵原细胞进行减数分裂产生一个卵细胞和三个极体,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,最终形成的一个卵细胞染色体数目异常,A项正确,B、C、D三项错误。
2.B 解析 由题图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞,均进入减数分裂。由分析可知,当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时,只有Aabb减数分裂Ⅰ可产生基因组成为AAbb的细胞,比例为1/2×1/2=1/4。当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时,减数分裂Ⅰ产生基因组成为AAbb的细胞所占比例为1/4。综上所述,无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况,它们进入减数分裂后,产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4,B项正确,A、C、D三项错误。
3.C 解析 一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的,大小一样,故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,可模拟1个已经复制的染色体,A项正确;同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,可模拟1对同源染色体的配对,B项正确;减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,C项错误;减数分裂Ⅱ后期时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,D项正确。
4.B 解析 乙细胞无同源染色体,且此时着丝粒分裂,可确定乙细胞处于减数第二次分裂后期;甲细胞含有同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,可确定甲细胞处于有丝分裂中期,A项正确。甲细胞具有两个染色体组且每条染色体具有两个染色单体,每个染色体组含有4个DNA分子,而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子,B项错误。根据A、a基因的数目,可确定甲细胞发生了基因突变,若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞,C项正确。乙细胞处于减数第二次分裂后期,此前减数第一次分裂时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上,可确定乙细胞发生了染色体片段易位,D项正确。
5.答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b
(5)b→a、d→c (6)阻滞受精卵第一次卵裂 受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
解析 (1)题图甲中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,它属于题图乙中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明经过了减数第一次分裂,应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,则b处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂,e为减数分裂产生的子细胞。(4)在题图乙的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b处于有丝分裂的前期或中期,或减数第一次分裂,一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝粒分裂。对应题图乙中的b转变为a、d转变为c。(6)受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低的是阻滞受精卵第一次卵裂。(共96张PPT)
第12讲
第三单元 细胞的生命历程(含减数分裂)
减数分裂和受精作用
课
标
内
容
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。3.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化(活动)。
微考点 大突破
内容
索引
微真题 重体悟
考点一 减数分裂与受精作用
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
考点一 减数分裂与受精作用
微考点/大突破
第一部分
1.减数分裂的概念
提醒 减数分裂不具有细胞周期。
有性生殖
成熟生殖细胞
分裂两次
一半
花药
睾丸
2.核心概念辨析
(1)同源染色体(图中的①和②、③和④)。
提醒 二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。
父方
母方
联会
(2)联会和四分体。
①联会：减数分裂Ⅰ____期，同源染色体缩短变粗并____________的现象。
②四分体：联会后的每对同源染色体含有____条染色单体，叫作四分体。
提醒 ①联会时DNA已完成复制，染色单体已形成。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体，含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。
②四分体形成于减数分裂Ⅰ前期。
前
两两配对
四
(3)互换。
①概念：减数分裂Ⅰ前期，___________________________之间发生缠绕，并交换相应片段的现象。
②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。
四分体中的非姐妹染色单体
提醒 ①姐妹染色单体同一位置的基因一般相同。若姐妹染色单体同一位置的基因不同，原因可能是基因突变或染色体互换引起的基因重组。究竟是什么原因引起的，需结合题干信息进一步分析。
②同源染色体同一位置的基因可能是相同基因，也可能是等位基因。
3.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
(1)减数分裂前的间期(精原细胞)。
DNA
蛋白质
2
(2)减数分裂Ⅰ(初级精母细胞)。
赤道板两侧
分离
自由组合
减半
(3)减数分裂Ⅱ(次级精母细胞)。
没有
着丝粒
分裂
染色体
加倍
(4)精细胞。
提醒 精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，受精时精子只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
4.比较精子和卵细胞形成过程的异同
不均等分裂
变形
4
1
3
5.受精作用
受精卵
细胞核
细胞核
染色体
染色体
精子(父方)
卵细胞(母方)
前后代染色体数目的恒定
提醒 受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，重新构成同源染色体。精子只提供核基因给受精卵，细胞质基因都来自母方,细胞质基因的遗传方式为“母系遗传”。
教材基础辨析
(1)魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。(源自必修2 P18、19)( )
(2)基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。(必修2 P20“旁栏思考”)( )
√
×
(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。(必修2 P23“概念检测”1)( )
(4)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。(源自必修2 P27)( )
(5)精子只提供核基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自母方。(源自必修2 P27)( )
×
×
√
教材素材拓展
蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32)，工蜂不育，负责采集花粉、喂养幼虫等工作，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂，雄蜂通过假减数分裂产生精子，即减数分裂Ⅰ过程中，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡)；减数分裂Ⅱ过程中，1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的
细胞(退化凋亡)。请从染色体行为和细胞质分裂方式分析，雄蜂的初级精母细胞和蜂王初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点
答：_______________________________________________________
______________________________________。
不同点：初级精母细胞没有同源染色体的分离，而初级卵母细胞有。相同点：细胞质均为不均等分裂
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
提醒 若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化曲线及原因分析。
(2)核DNA数目变化曲线及原因分析。
(3)染色单体数目变化曲线及原因分析。
4.配子多样性的成因——自由组合
提醒 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，图中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。
能力一 减数分裂与受精作用的过程(考查生命观念、科学思维)
1.如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，下列有关说法正确的是( )
A.图甲中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.图乙中染色体组数是图丙中的两倍
C.图乙中同源染色体对数是图丙中的两倍
D.图乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
题图甲中无同源染色体，姐妹染色单体分开成为两条染色体，被纺锤丝牵引到细胞两极，说明题图甲中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,
A项错误。题图乙细胞中含有两个染色体组；题图丙细胞中含有一个染色体组。乙中染色体数目是丙中染色体数目的2倍，乙中染色体组数也是丙中染色体组数的2倍，B项正确。丙中细胞处于减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C项错误。丙是从平行于赤道板方向观察的，D项错误。
解析
2.(2021·湖北卷，T13)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
多精入卵会导致受精卵中染色体组数异常，可能不能形成种子，A项错误；防止多精入卵能使受精卵恢复本物种染色体数目，以保持后代染色体数目稳定，B项正确；ECS1和ECS2是在卵细胞与精子融合之后卵细胞特异表达和分泌的，因此未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C项正确；ECS1和ECS2能够降解一种吸引花粉管的信号分子，从而导致卵细胞和精子不能融合，D项正确。
解析
能力二 减数分裂过程中相关物质或结构的变化(考查科学思维)
3.(2025·宁夏模拟)某研究小组在观察果蝇细胞时，发现一个正在正常分裂的细胞，该细胞共有8条染色体，16个DNA分子，染色体呈现5种不同形态。下列说法错误的是( )
A.该果蝇一定是雄果蝇，此细胞中一定含有Y染色体
B.该细胞中一定含有同源染色体
C.若该细胞正在进行减数分裂，此时可能会有同源染色体联会
D.若该细胞处于有丝分裂的后期，一定发生基因重组
雌果蝇含有两条同型的X染色体，因此雌果蝇的体细胞内含有4种形态的染色体，而雄果蝇含有两条异型的性染色体，因此雄果蝇的体细胞含有5种形态的染色体，根据题意可知，该果蝇一定是雄果蝇，此细胞中一定含有Y染色体，A项正确；该细胞共有8条染色体，16个DNA分子，染色体呈现5种不同形态，可表示雄果蝇处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂的细胞，因此细胞中一定含有同源染色体，B项正确；若该细胞正在进行减数分裂，
解析
则可表示减数第一次分裂过程，此时可能会有同源染色体联会，C项正确；有丝分裂后期细胞内的染色体数为体细胞的二倍，核DNA数与染色体数相同，因此若该细胞处于有丝分裂的后期，细胞内应含有16条染色体，且有丝分裂过程不能发生基因重组，D项错误。
解析
4.(2025·安阳模拟)如图表示基因型为AaBb的雄果蝇精子形成过程中,每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述错误的是( )
A.DE段下降的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
B.E点时单个细胞中含有0条或2条Y染色体
C.CD段细胞内始终含有同源染色体
D.若D点时细胞基因型为AAbb，则正常情况下其子细胞有1种基因型
DE段下降是由于细胞处于减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，每条染色体上的DNA含量减半，E点时，细胞中含有0条或2条Y染色体，A、B两项正确；减数分裂Ⅱ的前、中期阶段，细胞中已不存在同源染色体，故CD段并非始终含有同源染色体，C项错误；若D点时细胞基因型为AAbb，则正常情况下其子细胞的基因型为Ab，只有1种，D项正确。
解析
减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较
微考点/大突破
第一部分
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2
4
四分体
互换
染色体
染色体
染色单体
2.细胞分裂图像“3、3、5”模型
减数分裂与有丝分裂典型的细胞图像比较，主要包括3个前期图像、3个中期图像和5个后期图像的比较判断，为清晰把握它们的特征，构建细胞图像比较模型，简称“3、3、5”模型。
(1)3个前期图像的判断。
有丝分裂前期
减数分裂Ⅰ前期
(2)3个中期图像的判断。
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ中期
(3)5个后期图像的判断。
减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体)
减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)
(1)减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n)。
(2)柱状图模型。
①有丝分裂。
②减数分裂。
提醒 ①有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
②柱形图各时期图像中，核DNA的数目一定大于或等于染色体的数目(2∶1或1∶1)。
(3)每条染色体DNA含量或染色体与核DNA数目比值的变化。
①图中表示DNA分子复制的过程为图甲中的A→B和图乙中的A'→B'。
②图中B→C，B'→C'处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期，此时段每条染色体包含2个DNA分子。
③图中C→D，C'→D'发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，原因是着丝粒分裂。
④图中D→E，D'→E'处于有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期，此时段每条染色体包含1个DNA分子。
(4)同源染色体对数的变化。
①有丝分裂后期，着丝粒分裂导致同源染色体数目加倍，末期细胞质分裂，同源染色体数目恢复。
②减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，细胞中不再存在同源染色体。
(5)染色体组数目的变化。
①有丝分裂后期因着丝粒分裂，染色体组数加倍，末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
②减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，染色体组数减半；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，细胞中染色体组数暂时加倍，末期细胞质分裂，子细胞中染色体组数减半。
能力一 减数分裂与有丝分裂过程(考查科学思维)
1.(2022·全国乙卷，T1)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.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
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A、a在同源染色体上的分布状况如图：
解析
据图可推知，通常情况下在减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞，D项正确。
2.(2021·福建卷，T12)有同学用如图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢中正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( )
A项所示细胞中无同源染色体，着丝粒分裂，且细胞质不均等分裂，是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，A项正确；B项所示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，是处于减数分裂Ⅰ时期的细胞，在减数分裂Ⅰ后期同源染色体应分离，而B项所示细胞的两极各有一对同源染色体，细胞分裂不正常，B项错误；C项所示细胞中含有同源染色体，且同源染色体分离，是处于减数分裂Ⅰ后期的细胞，但此时细胞质应不均等分裂，C项错误；D项所示细胞中含有同源染色体，且着丝粒分裂，是处于有丝分裂后期的细胞,细胞质应均等分裂，D项错误。
解析
能力二 减数分裂与有丝分裂过程中相关物质或结构的变化(考查科学思维)
3.(2025·连云港模拟)生物学研究中曲线和图像常用于变量分析，如图甲是某二倍体生物的细胞分裂相关图像，图乙是另一生物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线，图丙是完整的细胞分裂过程中某种变量随时间变化的曲线。下列分析正确的是( )
A.产生图甲细胞的原因是减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变
B.图乙中秋水仙素在cd段发挥作用，受精作用发生在de段
C.图丙所示曲线，无论表示何种分裂方式，纵坐标均有三种含义
D.图丙所示曲线，e点时的细胞数目是a点时的两倍或四倍
题图甲细胞的基因型可表示为aaBbdd，亲本的基因型未知，不能确定产生该细胞的原因是基因突变，也可能是减数分裂Ⅰ前期发生了互换，A项错误。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，而纺锤体是在有丝分裂前期(即cd段)形成的，题图中没有受精作用，题图中表示的是染色体数目加倍后的细胞进行正常的有丝分裂过程，B项错误。题图丙可表示有丝分裂和减数分裂
解析
过程中，一条染色体上的DNA含量变化；如果纵坐标的含义是分裂过程中细胞核DNA含量的变化，则只能表示有丝分裂，C项错误。如果题图丙表示有丝分裂，e点时细胞数目是a点时的两倍；如果表示减数分裂，则e点时的细胞数目是a点时的四倍，D项正确。
解析
4.(2025·重庆联考)家鸽属于ZW型性别决定的生物，如图表示雄性家鸽(2N=80)进行细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中染色体、染色单体和核DNA数量。下列有关叙述错误的是( )
A.①②③分别代表染色体、染色单体和核DNA
B.Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，此时细胞中有80条染色体，40种形态
C.处于Ⅰ、Ⅱ阶段的细胞含两个染色体组，处于Ⅲ阶段的细胞含一个或两个染色体组
D.处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞，形成该细胞的过程中可能发生了基因重组
分析题图可知，题图中①为染色体，②为染色单体，③为核DNA,
A项正确；家鸽的性别决定方式为ZW型，雄性家鸽的性染色体组成为ZZ，Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，处于减数分裂Ⅰ前期的雄性家鸽细胞中，有80条染色体，40种形态，B项正确；Ⅲ可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期，处于这两个时期的细胞中只有一个染色体组，C项错误；处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞,
形成该细胞的过程中可能发生了基因重组，D项正确。
解析
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
微考点/大突破
第一部分
1.实验原理
减数分裂过程中，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___________的各个时期。
减数分裂
2.实验流程
次级精母细胞
高倍镜
提醒 宜选用雄性个体生殖器官的原因
①一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。
②雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞，排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。
③精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。
教材基础辨析
(1)通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，可以推测精母细胞的减数分裂过程。(必修2 P24“探究·实践”)( )
(2)可以观察到次级精母细胞中的染色体数目都是正常体细胞染色体数目的一半。(必修2 P24“探究·实践”)( )
√
×
能力 观察细胞的减数分裂(考查科学探究)
1.(2023·北京卷，T5)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞 B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞 D.含有48个四分体的细胞
精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A项不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B项不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向两极，C项不符合题意；武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代，子代的染色体数目为48条，最多含有24个四分体，D项符合题意。
解析
2.如图①~⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述错误的是( )
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内核DNA和染色体数目加倍
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
根据染色体的行为可判断，①~⑤分别为减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；题图①为减数分裂Ⅰ前的间期，此时细胞中进行DNA的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如题图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如题图③，C项正确；题图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组,
D项正确。
解析
微真题/重体悟
第二部分
1.(2021·重庆卷，T8)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
一个卵原细胞进行减数分裂产生一个卵细胞和三个极体，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，最终形成的一个卵细胞染色体数目异常，A项正确，B、C、D三项错误。
解析
2.(2021·辽宁卷，T12)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
进行了互换，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，则减数分裂Ⅰ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
由题图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞，均进入减数分裂。由分析可知，当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时，只有Aabb减数分裂Ⅰ可产生基因组成为AAbb的细胞，比例为1/2×1/2=1/4。当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时，减数分裂Ⅰ产生基因组成为AAbb的细胞所占比
解析
例为1/4。综上所述，无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况，它们进入减数分裂后，产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4，B项正确，A、C、D三项错误。
解析
3.(2022·浙江1月选考，T13)在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程，下列叙述错误的是( )
A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的，大小一样，故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，可模拟1个已经复制的染色体,
A项正确；同源染色体一般大小相同，一条来自母方，一条来自父方(用不同颜色表示)，故将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，可模拟1对同源染色体的配对，B项正确；减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同极的橡
解析
皮泥条颜色可能相同，也可能不同，C项错误；减数分裂Ⅱ后期时，染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，均分到细胞两极，故模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，D项正确。
解析
4.(2023·浙江6月选考，T17)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
乙细胞无同源染色体，且此时着丝粒分裂，可确定乙细胞处于减数第二次分裂后期；甲细胞含有同源染色体，着丝粒整齐排列在赤道板上，可确定甲细胞处于有丝分裂中期，A项正确。甲细胞具有两个染色体组且每条染色体具有两个染色单体，每个染色体
解析
组含有4个DNA分子，而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子,
B项错误。根据A、a基因的数目，可确定甲细胞发生了基因突变,
若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞，C项正确。乙细胞处于减数第二次分裂后期，此前减数第一次分裂时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上，可确定乙细胞发生了染色体片段易位，D项正确。
解析
5.(经典高考题)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，如图甲为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图乙中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：
(1)图甲中细胞分裂的方式和时期是______________，它属于图乙中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是_______________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是__________。
有丝分裂后期
a
次级精母细胞
b、d、e
(4)在图乙的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝粒分裂导致图乙中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有______________(用图中字母和箭头表示)。
a、b
b→a、d→c
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。
细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是_______________________，理由是__________________
_____________________________________________________。
阻滞受精卵第一次卵裂
受精卵含两个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
(1)题图甲中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体，据此可判断该细胞处于有丝分裂后期，它属于题图乙中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，说明经过了减数第一次分裂，应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，则b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂，e为减数分裂产生的子细胞。(4)在题图乙的5种细胞类型中，a
解析
处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂的前期或中期，或减数第一次分裂，一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝粒分裂。对应题图乙中的b转变为a、d转变为c。(6)受精卵含两个染色体组，染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体，故三倍体出现率最低的是阻滞受精卵第一次卵裂。
解析课时微练(十二) 减数分裂和受精作用
一、选择题:本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2020·海南卷,T13)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B.分裂过程中的染色体数目不会为n
C.在有丝分裂后期会发生基因重组
D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
2.(2021·天津卷,T7)如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,下列情况不可能出现的是( )
3.(2025·盐城、南京模拟)如图为某细胞进行减数分裂时发生的染色体行为。下列有关叙述错误的是( )
A.发生的时期是减数分裂Ⅰ前期
B.雌果蝇体内可能发生这种变化
C.等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅱ
D.该细胞分裂完成后可产生4种基因型的子细胞
4.如图中甲~丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图。下列关于此图的叙述,错误的是( )
A.甲可表示减数分裂Ⅰ前期
B.乙可表示减数分裂Ⅱ前期
C.丙可表示有丝分裂分裂间期的G1期
D.丁可表示有丝分裂后期
5.(2025·天津模拟)如图是某基因型为TtRr的动物睾丸内细胞进行分裂时细胞内同源染色体对数的变化曲线,下列叙述正确的是(假定不发生基因突变和染色体互换)( )
A.处于AF段的细胞是初级精母细胞,处于FI段的细胞是次级精母细胞
B.CD段细胞的核DNA含量是FG段细胞的2倍
C.同一精原细胞分裂形成的细胞在HI段基因型不同,分别是TR和tr
D.HI段细胞染色体数目可能与AB段细胞的染色体数目相同
6.(2025·福州质检)基因型为AaBbEe的某雄性哺乳动物减数分裂过程中形成1个如图所示的细胞(图中仅标明部分染色体和部分基因)。若不考虑图示以外的其他变异,下列关于该细胞的叙述正确的是( )
A.①和②可分别代表X、Y染色体
B.①中b基因的来源是同源染色体的片段交换
C.该细胞分裂后可能产生3种基因型的配子
D.该细胞的核DNA分子为8个,含有4个染色体组
7.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述不正确的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl不是一对等位基因
B.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
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
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
8.(2025·保定模拟)基因型为AaXBY的小鼠在正常减数分裂过程中的某些特定时期,染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.图甲所示细胞中,一条染色体上不可能同时存在等位基因A与a
B.图甲所示细胞中,可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体
C.图乙所示细胞中,可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体
D.图乙所示细胞中,可能发生染色体解螺旋变成染色质丝的过程
9.(2025·咸阳模拟)研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态,视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类,共得到7组染色体,如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞处于有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ中期
B.月季含有7个染色体组,属于七倍体
C.单倍体月季有14条染色体,均为纯合子
D.进行减数分裂时,图2中的每组染色体会随机分配两条染色体到配子中
10.雌性个体减数分裂时,基因为了进入卵细胞,会发生“相互竞争”的现象,最终导致的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同(如图所示),影响后代基因库中等位基因的频率。若控制人类抗维生素D佝偻病的基因会受到这种“基因竞争”现象的影响,导致正常基因进入卵细胞的概率是致病基因的1.5倍。下列说法错误的是( )
A.动物细胞中纺锤体的组装与中心体有关
B.若某基因在种群中频率较高,则该基因所在的染色体着丝粒可能较大
C.一个抗维生素D佝偻病的轻症患者与一正常人结婚,生育一个表现正常男孩的概率是1/10
D.若“基因竞争”发生在雄性个体中,一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响
二、非选择题
11.细胞正常增殖可维持个体稳态,异常分裂可能引发个体患病。回答下列问题:
(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图,图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是____________。据图推测,最终产生的三个极体的基因型分别为______________;图甲中①②③细胞所处时期依次位于图乙曲线中的____________段。
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇,生了一个性染色体组成为XXY的色盲男性。形成该个体的异常配子可能来源于图丙中的_______(多选,填选项字母)。
丙
12.(科学探究)粗糙型链孢霉(2n=14)是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄,合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊中,图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体)。请回答下列问题:
(1)图1的b中含有染色单体_______条,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为_______条。
(2)在图1所示C过程中,可以观察到图2中的_______所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的_______(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
(3)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)为显性,黑色(H)对白色(h)为显性,两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝杂交产生合子,该合子的基因型为_______。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是图3中的_______(不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的互换)。
(4)在细胞分裂间期,线粒体的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中线粒体的放射性。结果如表:
标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4
测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是________________________________________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是_________________________________________________。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
课时微练(十二) 减数分裂和受精作用
1.A 解析 动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞,A项正确;精原细胞若进行减数分裂,在减数分裂Ⅱ前期和中期,以及产生的子细胞中染色体数目均为n,B项错误;在有丝分裂后期不会发生基因重组,基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,C项错误;经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞中不含同源染色体,D项错误。
2.D 解析 若该细胞进行正常的有丝分裂,则有丝分裂后期会出现题图A所示的情况,A项不符合题意;题图B为该异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况,B项不符合题意;题图C为该异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况,C项不符合题意;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,题图D所示的减数分裂Ⅱ后期不应该出现同源染色体,D项符合题意。
3.C 解析 据题图可知,该细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,该行为发生在减数分裂Ⅰ前期,A项正确;雌雄果蝇都能进行减数分裂,题图所示染色体行为可发生在雄果蝇体内,也可发生在雌果蝇体内,B项正确;如果A与a发生了互换,则等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期,C项错误;发生题图所示染色体行为的细胞可产生AB、Ab、aB、ab共4种基因型的子细胞,D项正确。
4.D 解析 甲已经完成了DNA复制,可表示减数分裂Ⅰ前期,A项正确;与甲相比,乙整体数目减半,可表示减数分裂Ⅱ前期,B项正确;丙无染色单体,且染色体和核DNA数目均与体细胞相同,可表示有丝分裂分裂间期的G1期,C项正确;丁中染色体数目和核DNA数目均只有体细胞的一半,无染色单体,可表示减数分裂完成后的子细胞,D项错误。
5.D 解析 细胞内同源染色体对数,在AF段一直存在同源染色体并出现对数增加,说明是有丝分裂,因此处于AF段的细胞是体细胞,FG段的细胞是初级精母细胞,经历减数第一次分裂后进入HI段,此时成为次级精母细胞,A项错误;CD段为有丝分裂后期,FG为减数第一次分裂,因此CD段细胞的核DNA含量与FG段细胞相等,B项错误;同一精原细胞有丝分裂形成的细胞在EF段,基因型相同,都是TtRr,减数分裂形成的子细胞在HI段,4个细胞两两相同,基因型可能是TR和tr,也可能是Tr和tR,C项错误;HI段中的减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目与AB段细胞的染色体数目相同,D项正确。
6.C 解析 X、Y染色体属于同源染色体,据题图可知,①和②是非同源染色体,故①和②不能代表X、Y染色体,A项错误;体细胞的基因型为AaBbEe,结合题图中染色体颜色可知,染色体①上出现了本该位于②上的b基因,并且②上出现了本该位于①上的e基因,说明发生了染色体易位,即非同源染色体之间的片段发生了交换(属于染色体结构变异),B项错误;该细胞分裂后可能产生Abb、aBE、Aee 3种基因型的配子,C项正确;据题图可知,该细胞中含有2个染色体组,但题图中只显示了该细胞中的部分染色体,故无法判断其核DNA分子数,D项错误。
7.C 解析 朱红眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一条常染色体上,两个基因不是一对等位基因,A项正确;有丝分裂中期,所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上,B项正确;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,所以在细胞的同一极会出现该细胞所有染色体上的基因,C项错误;减数分裂Ⅰ时发生同源染色体的分离,图示常染色体可能和X染色体移向细胞的同一极,由此形成的次级性母细胞(或极体)在减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,可出现题图所示的四个基因在细胞同一极的现象,D项正确。
8.D 解析 图示分析:
9.D 解析 花瓣细胞不能进行减数分裂,A项错误;由题图可知,将染色体按照相同形态和大小进行归类,共得到7组染色体,每组有4条染色体,说明月季细胞中含有4个染色体组,属于四倍体,B项错误;单倍体是由配子发育而来的,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,单倍体月季不一定是纯合子,C项错误;题图2中每组的染色体在减数第一次分裂时会两两联会并分离,故进行减数分裂时,题图2中的每组染色体会随机分配两条染色体到配子中,D项正确。
10.C 解析 根据题图所示,动物细胞中纺锤丝由中心体发出,因此动物细胞中纺锤体的组装与中心体有关,A项正确;根据题意和题图,染色体着丝粒较大,更容易进入卵细胞,等位基因更容易传给子代,因此若某基因在种群中频率较高,则该基因所在的染色体着丝粒可能较大,B项正确;抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,假设该病的相关基因用D/d表示,男性若含致病基因,则表现为重症,若不含致病基因,则表现为正常,则一个抗维生素D佝偻病的轻症患者的基因型为XDXd,与一正常人(XdY)结婚,由题知,控制人类抗维生素D佝偻病的基因,会受到这种“基因竞争”现象的影响,导致正常基因进入生殖细胞的概率是致病基因的1.5倍,即XDXd产生配子的类型及比例为XD∶Xd=2∶3,生育一个表现正常男孩(XdY)的概率是3/5×1/2=3/10,C项错误;一个精原细胞减数分裂形成的4个精子受精机会均等,因此若“基因竞争”发生在雄性个体中,一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响,D项正确。
11.答案 (1)次级卵母细胞 AB、ab、Ab CD、EF、EF (2)AC
解析 (1)题图甲中③细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数分裂Ⅱ后期。由于细胞质不均等分裂,所以该细胞的名称是次级卵母细胞;卵细胞的基因型为aB,与其同时形成的极体基因型为AB,减数分裂Ⅰ形成的极体的基因型为Aabb,其进行减数分裂Ⅱ产生的两个极体的基因型为Ab、ab,所以三个极体的基因型分别为AB、ab、Ab;题图甲中①②③细胞所处时期依次为有丝分裂前期或减数分裂Ⅰ前期(联会前)、有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,每条染色体上分别有两个、一个和一个DNA分子,所以①②③依次位于题图乙曲线中的CD、EF、EF段。(2)性染色体组成为XXY并伴有色盲的男孩的基因型为XaXaY,则该男孩可能是由基因型为XaXa的卵细胞和基因型为Y的精子结合形成,也可能是由基因型为Xa的卵细胞和基因型为XaY的精子结合而成。产生基因型为XaXa的卵细胞可能是由于减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后未正常进入两个子细胞。题图A为初级卵母细胞,减数分裂Ⅰ正常,该细胞形成的次级卵母细胞若分裂异常,则可能形成基因型为XaXa的卵细胞。产生基因型为XaY的精子可能是由于一个XA基因发生了突变后,减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致,如题图C所示。
12.答案 (1)0 7 (2)甲、乙 D (3)RrHh C
(4)①自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
解析 (1)子囊孢子是合子先进行一次减数分裂,再进行一次有丝分裂得到的,减数分裂和有丝分裂各进行一次染色体的复制,减数分裂进行连续两次细胞分裂,b为经过减数分裂Ⅱ后形成的细胞,在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开,故形成的b中不含染色单体,染色体数为体细胞中的一半,即含有7条染色体,0条染色单体。在经过一次有丝分裂后,细胞内染色体数目不变,故最后形成的每个子囊孢子中染色体的数目为7条。(2)题图1所示C过程为减数分裂Ⅰ,题图2中甲表示减数分裂Ⅰ前期,同源染色体两两配对,出现联会现象。乙表示减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分开。因此在题图1所示C过程中,可以观察到题图2中的甲和乙所示图像。丙是减数分裂Ⅱ后期的图像,可出现在题图1的D过程(减数分裂Ⅱ)中。(3)大型黑色、小型白色两种子囊孢子的基因型分别为RH、rh,两种菌丝杂交产生合子,该合子的基因型为RrHh。题图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色,基因型为Rh,不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,则同一子囊中的c细胞基因型为rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子,基因型分别为Rh、Rh、Rh、Rh、rH、rH、rH、rH,子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型,故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是前面4个大型白色,后面4个小型黑色,C项符合题意。(4)①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株要加胆碱才能繁殖,说明链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是自身不能合成胆碱,所以采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是排除细胞内自身合成的胆碱对实验的干扰。②实验中所用的“另一种培养基”与前一种培养基相比,能让链孢霉营养缺陷型突变株在其上培养,从结果来看检测的是标记后细胞增殖的代数与测得的相对放射性的关系,所以“另一种培养基”配制成分上的要求是成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记。③题表结果显示,随着细胞增殖代数的增加,测得的细胞中线粒体的相对放射性成倍减少,初步判断3种假设中成立的是Ⅲ。(共41张PPT)
减数分裂和受精作用
课时微练(十二)
一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.(2020·海南卷，T13)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述，正确的是( )
A.既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂
B.分裂过程中的染色体数目不会为n
C.在有丝分裂后期会发生基因重组
D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
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动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量，也能通过减数分裂产生精细胞，A项正确；精原细胞若进行减数分裂，在减数分裂Ⅱ前期和中期，以及产生的子细胞中染色体数目均为n，B项错误；在有丝分裂后期不会发生基因重组，基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中，C项错误；经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞中不含同源染色体，D项错误。
解析
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2.(2021·天津卷，T7)如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，下列情况不可能出现的是( )
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若该细胞进行正常的有丝分裂，则有丝分裂后期会出现题图A所示的情况，A项不符合题意；题图B为该异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，B项不符合题意；题图C为该异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况，C项不符合题意；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，题图D所示的减数分裂Ⅱ后期不应该出现同源染色体，D项符合题意。
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3.(2025·盐城、南京模拟)如图为某细胞进行减数分裂时发生的染色体行为。下列有关叙述错误的是( )
A.发生的时期是减数分裂Ⅰ前期
B.雌果蝇体内可能发生这种变化
C.等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅱ
D.该细胞分裂完成后可产生4种基因型的子细胞
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据题图可知，该细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，该行为发生在减数分裂Ⅰ前期，A项正确；雌雄果蝇都能进行减数分裂，题图所示染色体行为可发生在雄果蝇体内，也可发生在雌果蝇体内，B项正确；如果A与a发生了互换，则等位基因A与a的分离发生在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期，C项错误；发生题图所示染色体行为的细胞可产生AB、Ab、aB、ab共4种基因型的子细胞，D项正确。
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4.如图中甲~丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图。下列关于此图的叙述，错误的是( )
A.甲可表示减数分裂Ⅰ前期
B.乙可表示减数分裂Ⅱ前期
C.丙可表示有丝分裂分裂间
期的G1期
D.丁可表示有丝分裂后期
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甲已经完成了DNA复制，可表示减数分裂Ⅰ前期，A项正确；与甲相比，乙整体数目减半，可表示减数分裂Ⅱ前期，B项正确；丙无染色单体，且染色体和核DNA数目均与体细胞相同，可表示有丝分裂分裂间期的G1期，C项正确；丁中染色体数目和核DNA数目均只有体细胞的一半，无染色单体，可表示减数分裂完成后的子细胞，D项错误。
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5.(2025·天津模拟)如图是某基因型为TtRr的动物睾丸内细胞进行分裂时细胞内同源染色体对数的变化曲线，下列叙述正确的是(假定不发生基因突变和染色体互换)( )
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A.处于AF段的细胞是初级精母细胞，处于FI段的细胞是次级精母细胞
B.CD段细胞的核DNA含量是FG段细胞的2倍
C.同一精原细胞分裂形成的细胞在HI段基因型不同，分别是TR和tr
D.HI段细胞染色体数目可能与AB段细胞的染色体数目相同
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细胞内同源染色体对数，在AF段一直存在同源染色体并出现对数增加,说明是有丝分裂，因此处于AF段的细胞是体细胞，FG段的细胞是初级精母细胞，经历减数第一次分裂后进入HI段,此时成为次级精母细胞，A项错误；CD段为有丝分裂后期，FG为减数第一次分裂，因此CD段细胞的核DNA含量与FG段细胞相等，B项错误；同一精原细胞有丝分裂形成的细胞在EF段，基因型相同，都是TtRr，减数分裂形成的子细胞在HI段，4个细胞两两相同，基因型可能是TR和tr，也可能是Tr和tR，C项错误；HI段中的减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目与AB段细胞的染色体数目相同，D项正确。
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6.(2025·福州质检)基因型为AaBbEe的某雄性哺乳动物减数分裂过程中形成1个如图所示的细胞(图中仅标明部分染色体和部分基因)。若不考虑图示以外的其他变异，下列关于该细胞的叙述正确的是( )
A.①和②可分别代表X、Y染色体
B.①中b基因的来源是同源染色体的片段交换
C.该细胞分裂后可能产生3种基因型的配子
D.该细胞的核DNA分子为8个，含有4个染色体组
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X、Y染色体属于同源染色体，据题图可知，①和②是非同源染色体，故①和②不能代表X、Y染色体，A项错误；体细胞的基因型为AaBbEe，结合题图中染色体颜色可知，染色体①上出现了本该位于②上的b基因，并且②上出现了本该位于①上的e基因，说明发生了染色体易位，即非同源染色体之间的片段发生了交换(属于染色体结构变异)，B项错误；该细胞分裂后可能产生Abb、aBE、Aee 3种基因型的配子，C项正确；据题图可知，该细胞中含有2个染色体组，但题图中只显示了该细胞中的部分染色体，故无法判断其核DNA分子数，D项错误。
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7.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl不是一对等位基因
B.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
C.在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
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
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朱红眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一条常染色体上，两个基因不是一对等位基因，A项正确；有丝分裂中期，所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上，B项正确；有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，所以在细胞的同一极会出现该细胞所有染色体上的基因，C项错误；减数分裂Ⅰ时发生同源染色体的分离，图示常染色体可能和X染色体移向细胞的同一极，由此形成的次级性母细胞(或极体)在减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，可出现题图所示的四个基因在细胞同一极的现象，D项正确。
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8.(2025·保定模拟)基因型为AaXBY的小鼠在正常减数分裂过程中的某些特定时期，染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的关系如图所示，下列叙述正确的是( )
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A.图甲所示细胞中，一条染色体上不可能同时存在等位基因A与a
B.图甲所示细胞中，可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体
C.图乙所示细胞中，可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体
D.图乙所示细胞中，可能发生染色体解螺旋变成染色质丝的过程
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图示分析：
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9.(2025·咸阳模拟)研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态，视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类，共得到7组染色体，如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
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A.该细胞处于有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ中期
B.月季含有7个染色体组，属于七倍体
C.单倍体月季有14条染色体，均为纯合子
D.进行减数分裂时，图2中的每组染色体会随机分配两条染色体到配子中
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花瓣细胞不能进行减数分裂，A项错误；由题图可知，将染色体按照相同形态和大小进行归类，共得到7组染色体，每组有4条染色体，说明月季细胞中含有4个染色体组，属于四倍体，B项错误；单倍体是由配子发育而来的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，单倍体月季不一定是纯合子，C项错误；题图2中每组的染色体在减数第一次分裂时会两两联会并分离，故进行减数分裂时，题图2中的每组染色体会随机分配两条染色体到配子中，D项正确。
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10.雌性个体减数分裂时，基因为了进入卵细胞，会发生“相互竞争”的现象，最终导致的结果是等位基因进入卵细胞的机会不同(如图所示)，影响后代基因库中等位基因的频率。若控制人类抗维生素D佝偻病的基因会受到这种“基因竞争”现象的影响，导致正常基因进入卵细胞的概率是致病基因的1.5倍。下列说法错误的是( )
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A.动物细胞中纺锤体的组装与中心体有关
B.若某基因在种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒可能较大
C.一个抗维生素D佝偻病的轻症患者与一正常人结婚，生育一个表现正常男孩的概率是1/10
D.若“基因竞争”发生在雄性个体中，一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响
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根据题图所示，动物细胞中纺锤丝由中心体发出，因此动物细胞中纺锤体的组装与中心体有关，A项正确；根据题意和题图，染色体着丝粒较大，更容易进入卵细胞，等位基因更容易传给子代,因此若某基因在种群中频率较高，则该基因所在的染色体着丝粒可能较大，B项正确；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,假设该病的相关基因用D/d表示，男性若含致病基因，则表现为重症，若不含致病基因，则表现为正常，则一个抗维生素D佝偻病
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的轻症患者的基因型为XDXd，与一正常人(XdY)结婚，由题知，控制人类抗维生素D佝偻病的基因，会受到这种“基因竞争”现象的影响，导致正常基因进入生殖细胞的概率是致病基因的1.5倍，即XDXd产生配子的类型及比例为XD∶Xd=2∶3，生育一个表现正常男孩(XdY)的概率是3/5×1/2=3/10，C项错误；一个精原细胞减数分裂形成的4个精子受精机会均等，因此若“基因竞争”发生在雄性个体中，一般不会对后代基因库中等位基因的频率造成影响，D项正确。
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二、非选择题
11.细胞正常增殖可维持个体稳态，异常分裂可能引发个体患病。回答下列问题:
(1)图甲是基因型为AaBb的二
倍体动物细胞分裂部分时期示
意图，图乙为细胞分裂过程中
每条染色体上DNA含量变化曲
线。细胞③的名称是_____________。据图推测，最终产生的三个极体的基因型分别为_____________；图甲中①②③细胞所处时期依次位于图乙曲线中的_____________段。
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次级卵母细胞
AB、ab、Ab
CD、EF、EF
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇，生了一个性染色体组成为XXY的色盲男性。形成该个体的异常配子可能来源于图丙中的_____________(多选，填选项字母)。
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AC
(1)题图甲中③细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期。由于细胞质不均等分裂，所以该细胞的名称是次级卵母细胞；卵细胞的基因型为aB，与其同时形成的极体基因型为AB，减数分裂Ⅰ形成的极体的基因型为Aabb，其进行减数分裂Ⅱ产生的两个极体的基因型为Ab、ab，所以三个极体的基因型分别为AB、ab、Ab；题图甲中①②③细胞所处时期依次为有丝分裂前期或减数分裂Ⅰ前期(联会前)、有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，每条
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染色体上分别有两个、一个和一个DNA分子，所以①②③依次位于题图乙曲线中的CD、EF、EF段。(2)性染色体组成为XXY并伴有色盲的男孩的基因型为XaXaY，则该男孩可能是由基因型为XaXa的卵细胞和基因型为Y的精子结合形成，也可能是由基因型为Xa的卵细胞和基因型为XaY的精子结合而成。产生基因型为XaXa的卵细胞可能是由于减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后未正常进入两个子细胞。题图A为
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初级卵母细胞，减数分裂Ⅰ正常，该细胞形成的次级卵母细胞若分裂异常，则可能形成基因型为XaXa的卵细胞。产生基因型为XaY的精子可能是由于一个XA基因发生了突变后，减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致，如题图C所示。
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12.(科学探究)粗糙型链孢霉(2n=14)是一种多细胞真菌，其部分生活史过程如图1所示，子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂，再进行一次有丝分裂，最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊中，图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色 体)。请回答下列问题:
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(1)图1的b中含有染色单体_______条，形成的每个子囊孢子中染色体的数目为______条。
(2)在图1所示C过程中，可以观察到图2中的______所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的____(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
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甲、乙
D
(3)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)为显性，黑色(H)对白色(h)为显性，两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两种菌丝杂交产生合子，该合子的基因型为________。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是图3中的_______ (不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的互换)。
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RrHh
C
(4)在细胞分裂间期，线粒体的数目增多，其增多的方式有3种假设: Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成；Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中线粒体的放射性。结果如表:
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标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4
测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是______________________________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是__________
___________________________________________。
③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
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自身不能合成胆碱
成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记
Ⅲ
(1)子囊孢子是合子先进行一次减数分裂，再进行一次有丝分裂得到的，减数分裂和有丝分裂各进行一次染色体的复制，减数分裂进行连续两次细胞分裂，b为经过减数分裂Ⅱ后形成的细胞，在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开，故形成的b中不含染色单体，染色体数为体细胞中的一半，即含有7条染色体，0条染色单体。在经过一次有丝分裂后，细胞内染色体数目不变，故最后形成的每个子囊孢子中染色体的数目为7条。(2)题图1所示C过程为减数分
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裂Ⅰ，题图2中甲表示减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对，出现联会现象。乙表示减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分开。因此在题图1所示C过程中，可以观察到题图2中的甲和乙所示图像。丙是减数分裂Ⅱ后期的图像，可出现在题图1的D过程(减数分裂Ⅱ)中。(3)大型黑色、小型白色两种子囊孢子的基因型分别为RH、rh，两种菌丝杂交产生合子，该合子的基因型为RrHh。题图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，基因型为Rh，不考虑基因突变
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和同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，则同一子囊中的c细胞基因型为rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子，基因型分别为Rh、Rh、Rh、Rh、rH、rH、rH、rH，子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型，故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是前面4个大型白色，后面4个小型黑色，C项符合题意。(4)①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株要加胆碱才能繁殖，说明链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是自身不
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能合成胆碱，所以采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是排除细胞内自身合成的胆碱对实验的干扰。②实验中所用的“另一种培养基”与前一种培养基相比，能让链孢霉营养缺陷型突变株在其上培养，从结果来看检测的是标记后细胞增殖的代数与测得的相对放射性的关系，所以“另一种培养基”配制成分上的要求是成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记。③题表结果显示，随着细胞增殖代数的增加，测得的细胞中线粒体的相对放射性成倍减少，初步判断3种假设中成立的是Ⅲ。
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