第16讲 减数分裂和受精作用
复习目标 1.通过比较减数分裂的过程及受精卵形成过程，理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点； 2.通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、核DNA数量变化及分裂图像辨析，培养学生利用逻辑思维分析问题的能力。
@考点 减数分裂和受精作用的过程分析
A基础知识重点疑难
1.减数分裂的相关概念
(1)减数分裂的概念
范围 进行有性生殖的生物
时期 从 原始生殖细胞 → 成熟生殖 细胞
特点 染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
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
笔记：如精原细胞(卵原细胞)，它们可以通过有丝分裂维持自我更新，同时，它们能够通过减数分裂形成精子(卵细胞)
(2)减数分裂中的基本概念辨析
同源染 色体① 形状和大小 一般都相同
来源 一条来自 父方 ，一条来自 母方
行为 减数分裂Ⅰ前期可以 联会
非同源 染色体 指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生 联会 的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)
联会② 减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成
四分体② 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
互换 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。其意义是进一步丰富配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性
笔记：①不仅在精原细胞(卵原细胞)中存在，在体细胞中也存在 ②联会、四分体是减数分裂过程中特有的
提醒 (1)同源染色体的形状、大小未必都相同。
(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两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
(3)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。
(4)1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
(5)四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。
(6)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
2.哺乳动物精细胞形成过程的图像及特点(以二倍体动物为例)
时期及图像 主要特征
间期 精原 细胞 完成 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ；精原细胞体积略有增大
减数分裂Ⅰ 初级精 母细胞 前期 同源染色体两两配对发生联会，形成 四分体 ；四分体中的非姐妹染色单体间可以发生互换
中期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后期 同源染色体分离， 非同源染色体 自由组合
末期 细胞质分裂，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞；染色体数目减半；无同源染色体，每条染色体含有两条姐妹染色单体
减数分裂Ⅱ 次级精 母细胞 前期 染色体散乱分布在细胞中
中期 染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上
后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极；染色体数目暂时加倍，恢复到体细胞染色体数目
精细胞 末期 结束 细胞质分裂，每个次级精母细胞形成两个子细胞；染色体数目是体细胞数目的一半
笔记：交换相应的片段
提醒 精细胞经过变形形成精子。
笔记：有利于精子游动到卵细胞处进行受精作用
3.精子和卵细胞形成过程的比较
笔记：2023北京卷T5：观察杂种鱼减数分裂过程中染色体与四分体的情况，角度新颖
2022全国乙卷T1：结合互换考查等位基因进入不同细胞的时期，难度较大
4.配子多样性的成因
笔记：配子的多样性和精卵结合的随机性导致子代具有多样性，有利于生物适应多变的环境，有利于生物的进化
时期 图示 染色体行为
减数分裂Ⅰ前期 四分体中的非姐妹染色单体之间可能交换相应片段
减数分裂Ⅰ后期 或 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
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)一个个体可以有很多性原细胞，上图各种情况都可能发生，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)一个精原细胞只能产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种(不考虑互换)。
5.受精作用
笔记：细胞学基础是细胞膜的信息交流功能和细胞膜的流动性
概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为 受精卵 的过程
实质 精子的 细胞核 与卵细胞的 细胞核 相互融合，使彼此的染色体会合在一起
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)
意义 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；对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
提醒 由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。
6.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
同源染 色体及 行为 减数分裂Ⅰ 有同源染色体(且有联会、四分体互换及同源染色体分开等行为)，但着丝粒不分裂
减数分裂Ⅱ 无同源染色体，但发生着丝粒分裂
子细胞 减数分裂Ⅰ 子细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞和极体
减数分裂Ⅱ 子细胞为精细胞或卵细胞和极体
7.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
不均等、 分裂 有同源染色体 初级卵母细胞
无同源染色体 次级卵母细胞
均等分裂 有同源染色体 初级精母细胞
无同源染色体 次级精母细胞或极体
笔记：卵细胞形成过程中两次不均等分裂的意义在于可尽量将更多的营养物质保留在卵细胞中
8.减数分裂过程中相关物质变化
笔记：2022浙江6月选考T21：结合分裂示意图考查减数分裂过程中物质变化规律，设问灵活
(1)染色体数目变化及原因
减数分裂Ⅰ末期 同源染色体分离后分别进入两个子细胞，染色体数目减半
减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到体细胞水平
减数分裂Ⅱ末期 着丝粒分裂后形成的子染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半
(2)核DNA数目变化及原因
减数分裂前的间期 DNA复制，核DNA数目加倍
减数分裂Ⅰ 核DNA随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核DNA数目减半
减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂，子染色体上的DNA分开，分别进入两个子细胞，数量再减半
(3)染色单体数目变化及原因
减数分裂前的间期 DNA复制，染色单体形成
减数分裂Ⅰ 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半
减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂，染色单体消失
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·北京卷)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。(√)
2.(2024·北京卷)同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ。(×)
3.(2022·全国乙卷改编)某动物(基因型为Aa)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减数第一次分裂。(×)
4.(2021·江苏卷)减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制。(×)
5.(2023·河北卷)精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞。(√)
[情境推理]
1.(2021·天津卷改编)如图①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，则会出现②所示情况吗？ ，为什么？ 。
提示：不会 正常分裂时，①中形态较小的那对同源染色体应在减数分裂Ⅰ后期分离，减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体
2.卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是 。
提示：保证卵细胞含有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要
3.(必修2 P23“拓展应用2”改编)经过减数分裂产生的精子内的染色体数目比正常精子多了一条，其可能在什么时期出现了异常？ 。
提示：减数第一次分裂的后期或减数第二次分裂的后期
4.(2022·福建卷改编)配子多样性形成的原因是 。
提示：减数分裂Ⅰ前期四分体中非姐妹染色单体间发生互换，减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合
C升华思维实战演练
减数分裂的过程
1.(2025·海南一模)下图为某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片。下列叙述正确的是( B )
A.图甲中，细胞的同源染色体之间一定发生了基因重组
B.图乙中，移向细胞两极的染色体上的基因可能为等位基因
C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝粒尚未分裂
D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
解析：图甲处于减数第一次分裂前期，若四分体的非姐妹染色单体之间互换，可能导致基因重组，但若该个体是纯合子，即使四分体的非姐妹染色单体之间互换也不会导致基因重组，另外不一定同源染色体会发生互换，A错误；图乙表示减数第一次分裂后期，同源染色体分开移向两极，非同源染色体的组合是随机的，同源染色体上可能存在等位基因，因此移向细胞两极的染色体上的基因可能为等位基因，B正确；图丙表示减数第一次分裂末期，同源染色体已经分离，但着丝粒并未分裂，染色体在减数第一次分裂前的间期已经完成复制，C错误；图丁表示减数第二次分裂后期，染色单体分离，染色体数目暂时加倍，与体细胞中的染色体数目相同，而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，D错误。
剖析题眼 找答案：图丁显示即将形成四个细胞，即处于减数第二次分裂 后期 或末期，而同源染色体分离为减数第 一 次分裂的特征，由以上可以推断D 错误 。
2.(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是( B )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M－P－O－W B.M－P－W－O
C.P－M－O－W D.P－M－W－O
解析：减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中同源染色体配对(M基因突变影响该过程)。随后，各对同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒上都附着有纺锤丝(P基因突变影响该过程)。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离(W基因突变影响该过程)。在减数分裂Ⅱ后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开(O基因突变影响该过程)，故B符合题意。
减数分裂过程中相关结构和物质数量的变化
3.(2025·湖北九师联盟联考)一个基因型为AaBb的精原细胞，进行了如图所示的生命历程。下列相关叙述正确的是( B )
A.图中曲线甲表示染色体数目变化，曲线乙表示核DNA分子数目变化
B.图中ab段和cd段形成的原因相同，均为着丝粒分裂所致
C.若不考虑突变，则该精原细胞最多形成两种类型的精细胞
D.减数分裂维持了亲子代遗传的稳定性，受精作用增加了子代的多样性
解析：由题图可知，曲线甲表示核DNA分子数目的变化，曲线乙表示染色体数目的变化，A项错误；图中ab段表示减数第二次分裂后期着丝粒分裂，cd段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，即ab段和cd段均为着丝粒分裂导致的结果，B项正确；若在减数分裂过程中发生染色体互换，则该精原细胞最多可产生四种类型的精细胞，C项错误；减数分裂和受精作用保证了亲子代细胞遗传的稳定性，增加了子代的多样性，D项错误。
解题方法
一张图掌握减数分裂的曲线图,细胞分裂图,柱形图
注:以精细胞形成为例
细胞分裂和DNA复制
4.(2025·东北三校二模)某二倍体动物(2n＝4)的基因型为AaBb，现将其中一个精原细胞的全部染色体DNA双链用放射性同位素32P标记，并放入只含31P的培养基中培养，分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置如图所示，若分裂过程中只发生一次基因突变或互换。下列叙述错误的是( B )
A.若图中细胞的4条染色体均有放射性，说明该精原细胞没有进行有丝分裂
B.若图中细胞有3条染色体有放射性，说明该精原细胞发生了基因突变
C.若图中细胞有2条染色体有放射性，说明该精原细胞至少经过一次有丝分裂
D.若图中细胞有1条染色体有放射性，说明该精原细胞DNA至少经过3次复制
解析：若图中细胞的4条染色体均有放射性，根据半保留复制可知，每个DNA分子复制一次，此时细胞正进行减数分裂，说明该精原细胞没有进行有丝分裂，A正确；图示为减数分裂Ⅱ后期细胞，若有3条染色体有放射性，则推测精原细胞先经历了至少一次有丝分裂，再进行减数分裂，并存在互换现象，B错误；若该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放射性，但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂，而每一次有丝分裂时若有标记的DNA都分到一个细胞内，该细胞进行减数分裂也会得到上述结果，故说明该精原细胞在减数分裂前至少进行了一次有丝分裂，C正确；因为细胞中共有4条染色体，在第一次复制后子代DNA都具有放射性，第二次复制后，一半的DNA分子具有放射性，位于同一条染色体的姐妹染色单体上：一条有放射性，一条无放射性。而图中DNA分子只有一个有放射性，因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂，第二次有丝分裂时，在有丝分裂的后期姐妹染色单体分开后随机移向细胞的两极，所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0条、1条、2条、3条、4条，所以DNA分子第三次复制就可能出现只有1条染色体具有放射性的情况，D正确。
解题方法
减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
减数分裂形成配子的种类和来源的分析
5.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑染色体互换和基因突变的情况下，下列相关叙述不正确的是( D )
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞
B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D.①⑦可能来自同一个精原细胞
解析：在不考虑染色体互换和基因突变的情况下，每个精原细胞能产生2种基因型不同的精细胞，且2种基因型互补，结合该生物的染色体组成，可判断出图中①④可能来自同一个精原细胞，②⑥可能来自同一个精原细胞，③⑦可能来自同一个精原细胞，⑤⑧可能来自同一个精原细胞，因此上述精细胞至少来自4个精原细胞，故A、B项正确，不符合题意；D项错误，符合题意。1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，图中8个精细胞的基因型各不相同，因此至少来自8个次级精母细胞，故C项正确，不符合题意。
解题方法
根据染色体组成判断配子来源的方法
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共37张PPT)
第三单元 细胞的生命历程
第16讲 减数分裂和受精作用
复习目标 1.通过比较减数分裂的过程及受精卵形成过程，理解细胞生命活动的动态 变化并建立辩证统一的观点； 2.通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色 体、核DNA数量变化及分裂图像辨析，培养学生利用逻辑思维分析问题的能力。
考点
减数分裂和受精作用的过程分析
A基础知识重点疑难
1. 减数分裂的相关概念
(1)减数分裂的概念
范围 进行有性生殖的生物
时期 从 原始生殖细胞 → 成熟生殖 细胞
特点 染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
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
笔记：如精原细胞(卵原细胞)，它们可以通过有丝分裂维持自我更新，同时，它们能 够通过减数分裂形成精子(卵细胞)
生殖
成熟生殖
一半
(2)减数分裂中的基本概念辨析
同源染
色体① 形状和大小 一般都相同
来源 一条来自 父方 ，一条来自 母方
行为 减数分裂Ⅰ前期可以 联会
非同源
染色体 指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生 联会 的染色 体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)
父方
母方
联会
联会
联会② 减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完 成复制，染色单体已形成
四分体② 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
互换 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。其意 义是进一步丰富配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性
四条染色单体
笔记：①不仅在精原细胞(卵原细胞)中存在，在体细胞中也存在 ②联会、四分体是 减数分裂过程中特有的
提醒 (1)同源染色体的形状、大小未必都相同。
(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 体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
(3)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。
(4)1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核 苷酸链。
(5)四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。
(6)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基 因也可能相同。
2. 哺乳动物精细胞形成过程的图像及特点(以二倍体动物为例)
时期及图像 主要特征
间期 精原
细胞 完成 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ；精原 细胞体积略有增大
减数 分裂 Ⅰ 初级 精母细胞 前期 同源染色体两两配对发生联会，形成 四分体 ；四 分体中的非姐妹染色单体间可以发生互换
中期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后期 同源染色体分离， 非同源染色体 自由组合
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
四分体
非同源染色体
时期及图像 主要特征
减数 分裂 Ⅰ 初级 精母细胞 末期 细胞质分裂，一个初级精母细胞形成两个次级精母细 胞；染色体数目减半；无同源染色体，每条染色体含 有两条姐妹染色单体
减数 分裂 Ⅱ 次级 精母细胞 前期 染色体散乱分布在细胞中
中期 染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上
时期及图像 主要特征
减数 分裂 Ⅱ 次级 精母细胞 后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极；染色体 数目暂时加倍，恢复到体细胞染色体数目
精细 胞 末期
结束 细胞质分裂，每个次级精母细胞形成两个子细胞；染 色体数目是体细胞数目的一半
笔记：交换相应的片段
提醒 精细胞经过变形形成精子。
笔记：有利于精子游动到卵细胞处进行受精作用
3. 精子和卵细胞形成过程的比较
笔记：2023北京卷T5：观察杂种鱼减数分裂过程中染色体与四分体的情况，角度新颖 2022全国乙卷T1：结合互换考查等位基因进入不同细胞的时期，难度较大
4. 配子多样性的成因
笔记：配子的多样性和精卵结合的随机性导致子代具有多样性，有利于生物适应多变 的环境，有利于生物的进化
时期 图示 染色体行为
减数分裂Ⅰ前期 四分体中的非姐妹染色单体之间可能交换相应 片段
减数分裂Ⅰ后期 或 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
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)一个个体可以有很多性原细胞，上图各种情况都可能发生，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)一个精原细胞只能产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种(不考虑互换)。
5. 受精作用
笔记：细胞学基础是细胞膜的信息交流功能和细胞膜的流动性
概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为 受精卵 的过程
实质 精子的 细胞核 与卵细胞的 细胞核 相互融合，使彼此的染色体会合在 一起
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)
意义 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；对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
提醒 由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。
受精卵
细胞核
细胞核
染色体
精子(父方)
卵细胞(母方)
前后代染色体数目的恒定
6. 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
同源染
色体及
行为 减数分裂Ⅰ 有同源染色体(且有联会、四分体互换及同源染色体分开等行 为)，但着丝粒不分裂
减数分裂Ⅱ 无同源染色体，但发生着丝粒分裂
子细胞 减数分裂Ⅰ 子细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞和极体
减数分裂Ⅱ 子细胞为精细胞或卵细胞和极体
7. 根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
不均等、
分裂 有同源染色体
初级卵母细胞
无同源染色体
次级卵母细胞
均等分裂 有同源染色体 初级精母细胞
无同源染色体 次级精母细胞或极体
笔记：卵细胞形成过程中两次不均等分裂的意义在于可尽量将更多的营养物质保留在 卵细胞中
8. 减数分裂过程中相关物质变化
笔记：2022浙江6月选考T21：结合分裂示意图考查减数分裂过程中物质变化规律，设 问灵活
(1)染色体数目变化及原因
减数分裂Ⅰ末期 同源染色体分离后分别进入两个子细胞，染色体数目减半
减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到体细胞水平
减数分裂Ⅱ末期 着丝粒分裂后形成的子染色体分离，并分别进入两个子细胞，染 色体数目减半
(2)核DNA数目变化及原因
减数分裂前的间期 DNA复制，核DNA数目加倍
减数分裂Ⅰ 核DNA随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核DNA数目减半
减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂，子染色体上的DNA分开，分别进入两个子细胞，数量再减半
(3)染色单体数目变化及原因
减数分裂前 的间期 DNA复制，染色单体形成
减数分裂Ⅰ 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半
减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂，染色单体消失
√
×
×
×
√
[情境推理]
1. (2021·天津卷改编)如图①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，则会出现②所示情况吗？ ，为什么？ 。
提示：不会 正常分裂时，①中形态较小的那对同源染色体应在减数分裂Ⅰ后期分离， 减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体
2. 卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是 。
提示：保证卵细胞含有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质 的需要
3. (必修2 P23“拓展应用2”改编)经过减数分裂产生的精子内的染色体数目比正常精 子多了一条，其可能在什么时期出现了异常？ 。
提示：减数第一次分裂的后期或减数第二次分裂的后期
4. (2022·福建卷改编)配子多样性形成的原因是 。
提示：减数分裂Ⅰ前期四分体中非姐妹染色单体间发生互换，减数分裂Ⅰ后期非同源染 色体自由组合
A. 图甲中，细胞的同源染色体之间一定发生了基因重组
B. 图乙中，移向细胞两极的染色体上的基因可能为等位基因
C. 图丙中，染色体的复制正在进行，着丝粒尚未分裂
D. 图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
B
解析：图甲处于减数第一次分裂前期，若四分体的非姐妹染色单体之间互换，可能导 致基因重组，但若该个体是纯合子，即使四分体的非姐妹染色单体之间互换也不会导 致基因重组，另外不一定同源染色体会发生互换，A错误；图乙表示减数第一次分裂 后期，同源染色体分开移向两极，非同源染色体的组合是随机的，同源染色体上可能 存在等位基因，因此移向细胞两极的染色体上的基因可能为等位基因，B正确；图丙 表示减数第一次分裂末期，同源染色体已经分离，但着丝粒并未分裂，染色体在减数 第一次分裂前的间期已经完成复制，C错误；图丁表示减数第二次分裂后期，染色单 体分离，染色体数目暂时加倍，与体细胞中的染色体数目相同，而同源染色体的分离 发生在减数第一次分裂后期，D错误。
后期
一
错误
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A. M－P－O－W
B. M－P－W－O
C. P－M－O－W
D. P－M－W－O
B
解析：减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中同源染色体配对(M基因突变影响该过 程)。随后，各对同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒上都附着有纺锤 丝(P基因突变影响该过程)。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分 离(W基因突变影响该过程)。在减数分裂Ⅱ后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹 染色单体随之分开(O基因突变影响该过程)，故B符合题意。
A. 图中曲线甲表示染色体数目变化，曲线乙表示核DNA分子数目变化
B. 图中ab段和cd段形成的原因相同，均为着丝粒分裂所致
C. 若不考虑突变，则该精原细胞最多形成两种类型的精细胞
D. 减数分裂维持了亲子代遗传的稳定性，受精作用增加了子代的多样性
B
解析：由题图可知，曲线甲表示核DNA分子数目的变化，曲线乙表示染色体数目 的变化，A项错误；图中ab段表示减数第二次分裂后期着丝粒分裂，cd段表示有 丝分裂后期着丝粒分裂，即ab段和cd段均为着丝粒分裂导致的结果，B项正确； 若在减数分裂过程中发生染色体互换，则该精原细胞最多可产生四种类型的精细 胞，C项错误；减数分裂和受精作用保证了亲子代细胞遗传的稳定性，增加了子 代的多样性，D项错误。
解题方法
一张图掌握减数分裂的曲线图,细胞分裂图,柱形图
注:以精细胞形成为例
A. 若图中细胞的4条染色体均有放射性，说明该精原细胞没有进行有丝分裂
B. 若图中细胞有3条染色体有放射性，说明该精原细胞发生了基因突变
C. 若图中细胞有2条染色体有放射性，说明该精原细胞至少经过一次有丝分 裂
D. 若图中细胞有1条染色体有放射性，说明该精原细胞DNA至少经过3次复 制
B
解析：若图中细胞的4条染色体均有放射性，根据半保留复制可知，每个DNA分子复 制一次，此时细胞正进行减数分裂，说明该精原细胞没有进行有丝分裂，A正确；图 示为减数分裂Ⅱ后期细胞，若有3条染色体有放射性，则推测精原细胞先经历了至少一 次有丝分裂，再进行减数分裂，并存在互换现象，B错误；若该精原细胞在减数分裂 前只进行了一次有丝分裂，则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放 射性，但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂，而每一次有丝分裂时若有标记 的DNA都分到一个细胞内，该细胞进行减数分裂也会得到上述结果，故说明该精原细 胞在减数分裂前至少进行了一次有丝分裂，C正确；因为细胞中共有4条染色体，在第 一次复制后子代DNA都具有放射性，第二次复制后，一半的DNA分子具有放射性，位 于同一条染色体的姐妹染色单体上：一条有放射性，一条无放射性。而图中DNA分子只有一个有放射性，因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂，第二次有丝分裂时，在有丝分裂的后期姐妹染色单体分开后随机移向细胞的两极，所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0条、1条、2条、3条、4条，所以DNA分子第三次复制就可能出现只有1条染色体具有放射性的情况，D正确。
解题方法
减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
A. 上述精细胞至少来自4个精原细胞
B. ⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C. 上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D. ①⑦可能来自同一个精原细胞
D
解析：在不考虑染色体互换和基因突变的情况下，每个精原细胞能产生2种基因型不同 的精细胞，且2种基因型互补，结合该生物的染色体组成，可判断出图中①④可能来自 同一个精原细胞，②⑥可能来自同一个精原细胞，③⑦可能来自同一个精原细胞，⑤ ⑧可能来自同一个精原细胞，因此上述精细胞至少来自4个精原细胞，故A、B项正 确，不符合题意；D项错误，符合题意。1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞， 图中8个精细胞的基因型各不相同，因此至少来自8个次级精母细胞，故C项正确，不 符合题意。
解题方法
根据染色体组成判断配子来源的方法
