資源簡介

【備考2024】一輪新人教版生物學學案
第四單元　細胞的生命歷程
第2講　減數分裂和受精作用
考點1　減數分裂和受精作用
一、減數分裂
1．減數分裂的概念
(1)生物類型：進行有性生殖的生物。
(2)時期：產生成熟生殖細胞時。
(3)特點：減數分裂前，染色體復制一次，細胞連續分裂兩次。
(4)結果：成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
2．減數分裂過程
(1)哺乳動物精子的形成過程
(2)精子和卵細胞形成過程的異同點(哺乳動物)
比較項目 精子的形成 卵細胞的形成
不同點 場所 睪丸 卵巢
細胞質分裂 均等分裂 卵母細胞不均等分裂；第一極體均等分裂
是否變形 變形 不變形
結果 1個精原細胞→4個精細胞→4個精子 1個卵原細胞→1個卵細胞和3個極體
相同點 染色體的行為變化相同
3．配子中染色體組合多樣性的原因
(1)非同源染色體的自由組合。
(2)同源染色體上非姐妹染色單體的互換。
二、受精作用
1．概念：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。
2．實質：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。
3．結果：受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。
4．意義
(1)減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。
(2)使同一雙親的后代呈現多樣性，有利于生物適應環境和進化。
1．在精細胞變形為精子的過程中，精子的頭部幾乎只保留了細胞核，部分細胞質變成了精子的頸部和尾部，大部分細胞質及多數細胞器被丟棄，但全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部。你怎樣解釋這一現象？(必修2　P23“拓展應用”)
提示：保留細胞核保證了遺傳物質能夠進入卵細胞；丟掉大部分細胞質及多數細胞器，可使精子體積減小，運動便捷；全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精過程中提供能量。
2．試從配子形成和受精作用兩個方面，分別對遺傳的穩定性與多樣性的原因進行綜合概括。(必修2　P27“思維訓練”)
遺傳穩定性 遺傳多樣性
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減數分裂形成的配子中染色體數目減半；而且每個配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合　②精卵結合使受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中染色體的數目，生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質控制的，因此，染色體數目的恒定維持了生物遺傳的穩定性　③配子形成的過程中，由于減數分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體間會發生互換及減數分裂Ⅰ后期非同源染色體的自由組合，都導致配子中染色體組合的多樣性　④受精作用中精子和卵細胞的隨機結合，進一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性，因而增加了遺傳的多樣性
1．在減數分裂過程中，染色體數目減半發生在減數分裂Ⅱ。 (×)
提示：染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ。
2．高等動物產生精子或卵細胞的過程中，只有非同源染色體上基因之間發生的自由組合屬于基因重組。 (×)
提示：同源染色體上非姐妹染色單體之間的互換也會產生基因重組。
3．玉米體細胞中有10對染色體，經過減數分裂后，卵細胞中染色體數目為5對。 (×)
提示：卵細胞中染色體不成對。
4．減數分裂Ⅱ后期彼此分離的染色體大小、形態一樣，但不是同源染色體。 (√)
5．精子和卵細胞的相互識別的基礎是精子和卵細胞膜上的糖蛋白。 (√)
6．受精卵中的染色體和遺傳物質均有一半來自父方，一半來自母方，細胞質中的遺傳物質全部來自母方。 (×)
提示：受精卵中的核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，細胞質中的遺傳物質全部來自母方。
1．減數分裂Ⅰ染色體數目減半的原因是_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：同源染色體分別移向兩極，平均進入2個子細胞中
2．同源染色體聯會的生物學意義是_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：是同源染色體分離的基礎；可導致同源染色體上的非姐妹染色單體之間發生互換及非同源染色體隨機排列在赤道板兩側，實現了基因重組，增加了配子的多樣性
1．減數分裂時的相關直方圖與曲線圖(以精子形成為例)
(1)甲為精原細胞；乙為初級精母細胞；丙、丁為次級精母細胞；戊為精細胞。
(2)染色體數目變化及原因
①減數分裂Ⅰ末期，同源染色體分離、分別進入兩個子細胞，染色體數目減半。
②減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，染色體數目加倍到體細胞水平。
③減數分裂Ⅱ末期，細胞一分為二，染色體數目減半。
(3)核DNA數目變化及原因
①減數分裂前的間期，DNA復制，核DNA數目加倍。
②減數分裂Ⅰ末期，細胞一分為二，核DNA數目減半。
③減數分裂Ⅱ末期，細胞一分為二，核DNA數目再減半。
(4)染色單體數目變化及原因
①減數分裂前的間期，DNA復制，染色單體形成。
②減數分裂Ⅰ末期，細胞一分為二，染色單體數目減半。
③減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，染色單體消失。
2．減數分裂產生配子的種類
原始生殖細胞減數分裂產生配子情況(以AaBb為例，沒有基因突變和互換)如圖：
分析產生配子種類時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”。
(1)一個個體有很多性原細胞，上圖各種情況都可以發生，因此可產生2n種配子，n代表同源染色體的對數。
(2)一個卵原細胞只能產生1個卵細胞，只能是1種。
(3)一個精原細胞只能發生以上圖中的一種情況，因此可產生4個精細胞，這4個細胞“兩兩相同”，是2種。
1．分離定律、自由組合定律和基因重組中所指的基因分別是什么位置關系的基因？基因遺傳的兩個定律和基因重組分別發生在什么過程中？
提示：分離定律所研究的基因是同源染色體上的等位基因；自由組合定律所研究的基因是非同源染色體上的非等位基因；基因重組所指基因是非同源染色體上的非等位基因和同源染色體上的非等位基因。三者均發生在減數分裂Ⅰ過程中。
2．小鼠(2n＝40) mT蛋白對精子的形成有重要作用。敲除控制合成mT蛋白的基因，檢測并統計曲細精管中相關細胞核DNA含量及細胞數目比例如下表。
細胞類型(核DNA含量) 正常鼠的細胞數目比例(%) 敲除鼠的細胞數目比例(%)
細胞A(20) 46.4 25.7
細胞B (40) 16.7 40.6
細胞C (80) 25.2 23.8
(1)細胞A、細胞B和細胞C分別為什么細胞？
(2)mT蛋白對精子形成的作用是什么？判斷的依據是什么？
提示：(1)細胞A為精細胞或精子；細胞B為染色體沒有復制的精原細胞和次級精母細胞；細胞C為初級精母細胞和進行有絲分裂的精原細胞的前、中、后、末期細胞。
(2)mT蛋白對精子形成的作用是促進減數分裂Ⅱ的進行。與正常鼠相比，敲除鼠的次級精母細胞數量增加，精子數量減少。
考查減數分裂的過程
1．(2022·廣東深圳檢測)二倍體高等雄性動物某細胞的部分染色體組成示意圖如圖所示，圖中①、②表示染色體，a、b、c、d表示染色單體。下列敘述錯誤的是(　　)
A．一個DNA分子復制后形成的兩個DNA分子中，可存在于a與b中，不存在于c與d中
B．在減數分裂Ⅰ中期，同源染色體①與②排列在細胞中央的赤道板兩側
C．在減數分裂Ⅱ后期，兩條X染色體會同時存在于一個次級精母細胞中
D．若a與c出現在該細胞產生的一個精子中，則b與d可出現在同時產生的另一個精子中
D　[一個DNA分子復制后形成的兩個DNA分子，存在于同一條染色體的兩條姐妹染色單體上，所以可存在于a與b中，不存在于c與d中，A正確；在減數分裂Ⅰ中期，同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側，B正確；在減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成兩條子染色體，所以兩條X染色體會同時存在于一個次級精母細胞中，C正確；若a與c出現在該細胞產生的一個精子中，則b與d不可能出現在同時產生的另一個精子中，D錯誤。]
考查減數分裂過程中染色體和核DNA分子數的變化
2．(2022·山東滕州二中質量檢測)在蝗蟲精原細胞分裂過程中，核DNA和染色體數目會隨細胞分裂的進行而變化。下列敘述錯誤的是(　　)
A．核DNA數目與染色體數目相等時，細胞不可能處于分裂中期
B．核DNA數目與染色體數目相等時，細胞內不會發生基因重組
C．核DNA數目是染色體數目的兩倍時，細胞中一定存在染色單體
D．核DNA數目是染色體數目的兩倍時，細胞內一定存在同源染色體
D　[無論是減數分裂還是有絲分裂，分裂中期細胞中每條染色體上都含有2條染色單體，即核DNA數目是染色體數目的兩倍，A正確。核DNA數目與染色體數目相等時，蝗蟲精原細胞可處于有絲分裂的后期或減數分裂Ⅱ后期，細胞內不可能發生基因重組，B正確。染色體上含有2條染色單體時，核DNA數目是染色體數目的兩倍；染色體上沒有染色單體時，核DNA數目等于染色體數目，C正確。核DNA數目是染色體數目的兩倍時，蝗蟲精原細胞可處于有絲分裂、減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的前期和中期，若處于減數分裂Ⅱ的前期和中期，則細胞內沒有同源染色體，D錯誤。]
3．(2023·東北三校聯考)果蠅是遺傳學實驗中常用的實驗材料，某同學在觀察果蠅精巢處于不同時期細胞的永久裝片時，繪制了如下數量關系的直方圖。據圖判斷下列分析正確的一項是(　　)
A．圖中三種圖例分別表示核DNA、染色體和染色單體
B．圖中④所代表的時期沒有同源染色體，可能是極體
C．圖中⑥所代表的時期一定有同源染色體，不一定有四分體
D．圖中②⑤⑥③②可以表示精原細胞的自我增殖過程
C　[由于核DNA和染色體在細胞分裂的任何時期都存在，有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，染色單體分開，染色單體消失，又由于有染色單體存在時，染色單體數目與核DNA數目相同，故圖中三種圖例分別表示染色體、核DNA和染色單體，A錯誤；題圖是果蠅精巢處于不同時期的細胞永久裝片，因此不可能產生極體，B錯誤；圖中⑥所代表的時期中染色體數∶核DNA數∶染色單體數＝1∶2∶2，染色體的數目等于果蠅體細胞染色體的數目，染色單體和核DNA的數目是體細胞的兩倍，因此該時期處于有絲分裂前期、中期或減數分裂Ⅰ前期、中期和后期，因此該時期一定有同源染色體，不一定有四分體，C正確；圖中⑤染色體數∶核DNA數∶染色單體數＝1∶1∶1，有絲分裂和減數分裂各個時期不可能有這樣的比例，所以圖⑤不能表示精原細胞的自我增殖過程，D錯誤。]
考查受精作用和遺傳的穩定性及多樣性
4．下列對高等動物減數分裂以及受精作用的敘述，正確的是(　　)
A．人類的次級精母細胞中Y染色體的數量只能是0或1條
B．受精作用的過程體現了細胞膜的流動性和進行細胞間信息交流的功能
C．受精作用實現了基因重組，從而導致有性生殖后代的多樣性
D．等位基因進入卵細胞的機會并不相等，因為一次減數分裂只形成一個卵細胞
B　[人類次級精母細胞中Y染色體的數量為0或1或2條；受精作用過程中精子和卵細胞的融合，體現了細胞膜具有一定的流動性，通過受精作用形成受精卵這一過程，需要精子與卵細胞的相互識別，體現出細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能；精卵的隨機結合是有性生殖后代具有多樣性的原因之一，但基因重組發生在減數分裂過程中；減數分裂Ⅰ后期，等位基因隨著同源染色體的分開而分離，并隨機移向兩極，因此等位基因進入卵細胞的機會相等。]
(教師用書獨具)
從配子的形成和受精作用的角度分析，下列關于遺傳具有多樣性和穩定性的原因的敘述，錯誤的是(　　)
A．減數分裂過程中，非同源染色體的自由組合是形成配子多樣性的重要原因之一
B．減數分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間的互換也是形成配子多樣性的原因之一
C．受精時，雌雄配子間的隨機結合導致的基因重組是形成合子多樣性的重要原因
D．減數分裂和受精作用維持了生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，從而維持了遺傳的穩定性
C　[受精過程中不發生基因重組，自然狀態下，基因重組只發生在減數分裂Ⅰ過程中。]
考查減數分裂的異常
5．(2022·湖北選擇性考試)為了分析某21三體綜合征患兒的病因，對該患兒及其父母的21號染色體上的A基因(A1～A4)進行PCR擴增，經凝膠電泳后，結果如圖所示。關于該患兒致病的原因敘述錯誤的是(　　)
A．考慮同源染色體交換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
B．考慮同源染色體交換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
C．不考慮同源染色體交換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
D．不考慮同源染色體交換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
D　[患兒含有來自母親的A2、A3，如果發生交換，A2、A3所在的兩條染色體可能是同源染色體，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，A正確；考慮同源染色體交換，也可能是非姐妹染色單體發生交換，卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常，B正確；不考慮同源染色體交換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，C正確；不考慮同源染色體交換，患兒含有三個不同的等位基因，不可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常，D錯誤。]
(教師用書獨具)
(2022·北京等級考)控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上。白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交，子代中雌蠅為紅眼，雄蠅為白眼，但偶爾出現極少數例外子代。子代的性染色體組成如下圖。下列判斷錯誤的是(　　)
注：O代表少一條性染色體。
A．果蠅紅眼對白眼為顯性
B．親代白眼雌蠅產生2種類型的配子
C．具有Y染色體的果蠅不一定發育成雄性
D．例外子代的出現源于母本減數分裂異常
B　[白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交，子代中雌蠅為紅眼，雄蠅為白眼，可判斷果蠅紅眼對白眼為顯性，A正確；白眼為隱性，因此正常情況下親代白眼雌蠅只能產生1種類型的配子，在極少數情況下雌蠅會產生3種類型的配子而不會是2種，B錯誤；由圖可知，XXY的個體為雌性，具有Y染色體的果蠅不一定發育成雄性，C正確；例外子代的出現是源于母本減數分裂異常，出現了不含X染色體的卵細胞或含有兩條X染色體的卵細胞，D正確。]
　減數分裂與染色體變異的關系分析
(1)減數分裂異常導致配子種類變化的規律
如果減數分裂Ⅰ異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數分裂Ⅰ正常，減數分裂Ⅱ一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：
(2)XXY與XYY異常個體的成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方MⅡ異常，即MⅡ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。
減數分裂與遺傳定律和變異的綜合考查
6．(2021·福建選擇性考試)有同學用下列示意圖表示某兩棲類動物(基因型為AaBb)卵巢正常的細胞分裂可能產生的細胞，其中正確的是(　　)
A　　　　B　　　 　C　　　　D
A　[A項圖示細胞著絲粒分裂，細胞中無同源染色體，且細胞質不均等分裂，為次級卵母細胞，表示減數分裂Ⅱ后期，A正確；B項圖示細胞中含有同源染色體，細胞質不均等分裂，應處于減數分裂Ⅰ后期，此時應發生同源染色體分離(即A和a、B和b的分離)，與圖示不符，B錯誤；C項圖示細胞處于減數分裂Ⅰ后期，卵細胞形成過程在減數分裂Ⅰ后期應不均等分裂，與題圖不符，C錯誤；D項圖示細胞著絲粒分裂，且細胞中含有同源染色體，細胞質不均等分裂，在卵巢正常的細胞分裂不可能產生，D錯誤。]
(教師用書獨具)
(2023·湖北七市聯考)一個基因型為AaXBY的精原細胞進行減數分裂，下列敘述錯誤的是(　　)
A．減數分裂Ⅰ中期和減數分裂Ⅱ后期，細胞中的染色體組數一般相同
B．若產生的精子為AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，可能是因為發生了非同源染色體的自由組合
C．若在分裂過程中只發生了一次異常產生了一個AAXB的精子，與該精子同時產生的另外3個精子為XB、aY、aY
D．若基因組成為AAXBXB的細胞中無染色單體，則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期
B　[減數分裂Ⅰ中期和減數分裂Ⅱ后期(著絲粒分裂，染色體數目加倍)，細胞中的染色體組數一般相同，都是2個，A正確；若產生的精子為AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，可能是因為發生了交換或基因突變，B錯誤；若產生了一個AAXB的精子，則說明XY同源染色體發生分離，而含A基因的染色單體形成子染色體后未分離，故與該精子同時產生的另外3個精子為XB、aY、aY，C正確；減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體，無染色單體，染色體數目加倍，因此若基因組成為AAXBXB的細胞中無染色單體，則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期，D正確。]
考點2　減數分裂和有絲分裂的比較
一、有絲分裂和減數分裂的不同點
分裂方式 比較項目　　　　 有絲分裂 減數分裂
細胞分裂次數 一次 兩次
同源染色體的行為 存在同源染色體，但不聯會，不分離，無互換現象 ①聯會形成四分體，同源染色體的非姐妹染色單體互換；②同源染色體分離
非同源染色體的行為 不出現自由組合 自由組合
子細胞染色體數目 不變 減半
子細胞的名稱和數目 2個體細胞 4個精子或1個卵細胞和3個極體
子細胞間的遺傳物質 相同 不一定相同
意義 使生物的親代細胞和子代細胞之間保持了遺傳的穩定性 減數分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定
二、有絲分裂和減數分裂的相同點
1．分裂前，染色體(質)都只復制一次。
2．分裂過程中都出現紡錘體，都有核仁、核膜的消失與重建過程。
3．都有著絲粒分裂和姐妹染色單體分開現象。
1．同一個體中細胞有絲分裂前期和減數分裂Ⅰ前期染色體數目相同，染色體行為和核DNA分子數不同。 (×)
提示：核DNA分子數相同。
2．同一個體中細胞有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期染色體數目不同，染色體行為和核DNA分子數相同。 (×)
提示：二者染色體數目和核DNA分子數相同，染色體行為不同。
3．同一個體中細胞有絲分裂后期和減數分裂Ⅰ后期染色體的數目和行為不同，核DNA分子數相同。 (√)
4．同一個體中細胞有絲分裂末期和減數分裂Ⅰ末期染色體的數目和行為相同，核DNA分子數不同。 (×)
提示：二者染色體的數目和行為不同，核DNA分子數相同。
5．二倍體生物細胞正在進行著絲粒分裂時，細胞中一定不存在同源染色體。 (×)
提示：二倍體生物細胞著絲粒分裂時，細胞處于有絲分裂后期或減數分裂Ⅱ后期，有絲分裂時存在同源染色體。
6．細胞的有絲分裂和減數分裂都可能產生可遺傳的變異，其中僅發生在減數分裂過程中的是非同源染色體自由組合，導致基因重組。
(√)
1．與有絲分裂相比，減數分裂的特殊性主要表現在________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：減數分裂過程中有同源染色體的配對和分離，有絲分裂過程中不發生同源染色體的配對和分離
2．三種可遺傳的變異，僅發生在減數分裂過程中的是基因重組，原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：基因重組是生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，而生物有性生殖過程中進行的是減數分裂
辨析減數分裂與有絲分裂細胞分裂圖像
1．三個前期圖的判斷
A　　　　B　　　C
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂前期，B為減數分裂Ⅰ前期，C為減數分裂Ⅱ前期。
2．三個中期圖的判斷
A　　　　　B　　　　　C
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂中期，B為減數分裂Ⅱ中期，C為減數分裂Ⅰ中期。
3．五個后期圖的判斷
A　　　 B　　　　C　　D　 　E
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂后期，B為減數分裂Ⅱ后期(次級精母細胞或第一極體)，C為減數分裂Ⅰ后期(初級精母細胞)，D為減數分裂Ⅰ后期(初級卵母細胞)，E為減數分裂Ⅱ后期(次級卵母細胞)。
有絲分裂、減數分裂和受精作用過程中核DNA、染色體數目變化曲線模型分析
(1)曲線中存在斜線的為________變化曲線，不存在斜線的為________變化曲線。
(2)根據“染色體峰值”判斷：染色體數目最大為4N的是________；染色體數目最大為2N的是________。
(3)根據“DNA復制和分裂次數”判斷：斜線代表核DNA復制，豎直下降代表細胞分裂完成。因此斜線出現1次，而豎直下降2次的為________；斜線出現1次，而豎直下降1次的為________。
(4)根據“結果”判斷：分裂完成后，染色體或核DNA的數目與分裂前相等則為________；若減半則為________。
提示：(1)核DNA數目　染色體數目　(2)有絲分裂　減數分裂　(3)減數分裂　有絲分裂　(4)有絲分裂　減數分裂
減數分裂和有絲分裂的綜合考查
1．(2022·廣東佛山質檢)如圖為雄性哺乳動物體內細胞進行兩次分裂的示意圖，有關敘述正確的是(　　)
A．若兩次分裂均出現著絲粒分裂，則甲、乙、丙染色體數相同
B．若甲為精原細胞，則丙可能是精細胞，也可能是第二極體
C．若丙為精細胞，則在第二次分裂過程中沒有紡錘體出現
D．若在第一次分裂中出現四分體，則乙細胞不存在X染色體
A　[若兩次分裂均出現著絲粒分裂，則圖中兩次分裂均表示有絲分裂，則甲、乙、丙染色體數相同，A正確；若甲為精原細胞，則丙可能是精細胞，不可能是第二極體，B錯誤；若丙為精細胞，則在第二次分裂過程中有紡錘體出現，C錯誤；該動物為雄性，若在第一次分裂中出現四分體，則乙細胞有可能存在X染色體，D錯誤。]
2．(2022·山東濰坊臨朐一中檢測)如圖只表示果蠅(2n＝8)一次細胞分裂某一階段(圖中1～2)的核DNA數或染色體數或染色體組數變化情況。下列相關敘述，錯誤的是(　　)
A．若該圖表示減數分裂Ⅰ過程中核DNA分子數目變化的某一階段，則a＝8
B．若該圖表示有絲分裂過程中染色體組數目變化的某一階段，則a＝2
C．若著絲粒分裂發生在E點之后(不含E點)，則該圖示的細胞進行減數分裂
D．若CD段沒有發生同源染色體分離，則該圖示的細胞進行有絲分裂
D　[若題圖表示減數分裂Ⅰ過程中核DNA分子數目變化的某一階段，則該階段核DNA分子含量減半，為減數分裂Ⅰ末期，此時每條染色體上含有2個DNA分子，2a＝16，a＝8，A正確；若題圖表示有絲分裂過程中染色體組數目變化的某一階段，則該階段染色體含量減半，為有絲分裂末期，則有絲分裂后期細胞中含有4個染色體組，2a＝4，a＝2，B正確；著絲粒分裂發生在有絲分裂后期或者減數分裂Ⅱ后期，若E點之后(不含E點)著絲粒分裂，據題圖分析，在著絲粒分裂之前發生過一次染色體減半的過程，則該階段進行的是減數分裂，C正確；DE表示染色體或核DNA數減半，若表示核DNA數減半，在CD段并沒有發生同源染色體分離而是發生姐妹染色單體的分離，則DE可以表示有絲分裂末期或減數分裂Ⅱ末期， D錯誤。]
考查減數分裂和有絲分裂細胞圖的辨別
3．(2022·江蘇南通調研)甲、乙為某雄性二倍體動物(基因型為AaBb)體內不同細胞處于不同分裂時期的示意圖，染色體及基因分布如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
甲　　　　　乙
A．甲圖所示細胞處于有絲分裂后期，其中有2個染色體組
B．甲圖中①②染色體上基因分布的原因是染色體發生了交換
C．乙圖所示細胞為次級精母細胞，可產生基因型為AB和aB的兩種精子
D．乙圖細胞中存在等位基因的分離和非等位基因的自由組合現象
C　[甲圖所示細胞處于有絲分裂后期，有4個染色體組，A錯誤；甲圖中①②染色體上基因分布的原因是基因突變，B錯誤；乙圖細胞處于減數分裂Ⅱ后期，為次級精母細胞，根據其中的基因組成可知，該細胞可產生基因型為AB和aB的兩種精子，C正確；乙細胞沒有同源染色體，且著絲粒分裂，所以處于減數分裂Ⅱ后期，而等位基因的分離和非等位基因的自由組合現象發生在減數分裂Ⅰ后期，D錯誤。]
4．(2022·廣東茂名檢測)某科研小組對蝗蟲精巢切片進行顯微觀察，測定不同細胞中的染色體數和核DNA數，結果如圖甲所示。圖乙、圖丙和圖丁為精巢中某些細胞分裂示意圖中部分染色體的行為、數量變化。下列敘述正確的是(　　)
甲
乙　　　　　丙　　　　丁
A．圖甲中a代表精細胞或卵細胞
B．圖甲中b可能含有0或1條X染色體
C．圖甲中一定含有同源染色體的是c、d、e、g
D．圖甲中能分別代表圖乙、圖丙和圖丁的是g、f和b
B　[該實驗是蝗蟲精巢切片的顯微觀察，圖甲中a的核DNA數和染色體數均為N，代表精細胞或精子，A錯誤；圖甲中b處于減數分裂Ⅱ前期和中期，此時細胞中無同源染色體，含有0條或1條X染色體，B正確；圖甲中c可能處于減數分裂Ⅱ后期，此時不含同源染色體，C錯誤；圖甲中能分別代表圖乙和圖丙所處時期的是g、f，即有絲分裂后期和減數分裂Ⅰ后期，代表圖丁的為c，即減數分裂Ⅱ后期，D錯誤。]
　判斷分裂圖像的三個注意點
(1)細胞中有同源染色體，也可能表示減數分裂Ⅱ，如四倍體生物的減數分裂。
(2)細胞中無同源染色體，也可能表示有絲分裂，如含一個染色體組的單倍體生物。
(3)如果題干中明確為二倍體生物，則沒有必要考慮其他類型的生物；若題干中出現“如圖為某高等動物的細胞分裂圖”或“假設只含某(幾)對同源染色體的體細胞”等，可確定為二倍體生物；若沒有特殊說明，還要考慮多倍體或單倍體生物的細胞分裂。
考點3　(探究·實驗)觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片
1．實驗原理
(1)蝗蟲的精母細胞進行減數分裂形成精細胞，再形成精子。此過程要經過兩次連續的細胞分裂。
(2)在減數分裂過程中，細胞中的染色體的形態、位置和數目都在不斷地發生變化，因而可據此識別減數分裂的各個時期。
2．實驗材料選擇
最好選擇雄性個體的精子形成過程，原因有兩個：
(1)雄性個體產生精子數量遠多于雌性個體產生卵細胞數。
(2)卵巢中的減數分裂不完整：大多數動物卵巢內的減數分裂過程不完整，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才繼續完成減數第二次分裂。
3．實驗步驟
↓
↓
繪圖
1．不只觀察到一種分裂方式：動物的精巢、卵巢以及植物的花藥中的細胞既進行有絲分裂又進行減數分裂，故觀察到的圖像應存在有絲分裂、減數分裂兩類，其染色體數目有三種情況：N、2N、4N(假設親代為二倍體)。原始的精原細胞(或卵原細胞)的增殖是通過有絲分裂進行的。
2．不能觀察到一個細胞減數分裂的過程：如同觀察有絲分裂一樣，由于細胞在解離過程中被殺死，無法觀察細胞中染色體的動態變化過程——想要看到全部過程，需通過移動裝片，從不同的視野中觀察。
1．(2022·遼寧名校聯考)下列關于觀察減數分裂實驗的敘述中，錯誤的是(　　)
A．可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察減數分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片更容易觀察到減數分裂現象
C．能觀察到減數分裂現象的裝片中，可能觀察到同源染色體聯會現象
D．用洋蔥根尖制成裝片，能觀察到同源染色體聯會現象
D　[蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞都有細胞進行減數分裂，所以可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察減數分裂，A正確；由于花藥中精母細胞數量遠多于雌蕊中的卵母細胞，所以用雄蕊觀察減數分裂更好，B正確；同源染色體聯會發生在減數分裂Ⅰ前期，所以能觀察到減數分裂現象的裝片中，可觀察到同源染色體聯會現象，C正確；洋蔥根尖只進行有絲分裂，不會出現減數分裂特有的同源染色體聯會現象，D錯誤。]
2．(2022·北京海淀區期中)下圖為二倍體水稻花粉母細胞減數分裂不同時期的顯微圖像。對觀察結果的分析，正確的是(　　)
　
①　　　　 ②　　　　 ③　 　　④
A．減數分裂中出現的順序依次為③①②④
B．圖像①④時期的細胞中出現四分體
C．同源染色體分離發生在圖像①對應的時期
D．圖像②的每個子細胞中具有一個染色體組
D　[根據圖像分析可知，減數分裂中出現的順序依次為③④①②，A錯誤；四分體出現在減數分裂Ⅰ的前期，而圖像①處于減數分裂Ⅰ末期、④處于減數分裂Ⅰ后期，B錯誤；同源染色體分離發生在減數分裂Ⅰ后期，即圖像④，C錯誤；圖像②處于減數分裂Ⅱ末期，由減數分裂的結果導致細胞內染色體數目減半，該生物為二倍體生物，減半后細胞內有一個染色體組，因此②的每個子細胞中具有一個染色體組，D正確。]
3．(2020·江蘇高考改編)有研究者采用熒光染色法制片，在顯微鏡下觀察擬南芥(2n＝10)花藥減數分裂細胞中的染色體形態、位置和數目，以下為鏡檢時拍攝的四幅圖片。下列敘述不正確的是(　　)
　
甲　　　　乙　　　 丙　　　　丁
A．圖甲、乙中細胞處于減數分裂Ⅰ時期
B．圖甲細胞中同源染色體已彼此分離
C．圖乙細胞中5個四分體排列在赤道板附近
D．圖中細胞按照減數分裂時期排列的先后順序為甲→乙→丙→丁
B　[由題意可知，題圖是處于減數分裂不同時期的細胞圖像，由于圖甲和圖乙均有5個熒光點，且熒光比較明顯，圖甲5個熒光點分布較為散亂，圖乙5個熒光點相對集中地分布在圖的中央，所以可以快速判斷圖甲細胞處于減數分裂Ⅰ前期(四分體時期)，圖乙細胞處于減數分裂Ⅰ中期；圖丙一共有10個熒光點，且熒光點較小，均分為兩個區域并相對集中于一條線上，可以判斷圖丙細胞處于減數分裂Ⅱ中期；圖丁一共有20個熒光點，均分為四個區域，可以判斷圖丁細胞處于減數分裂Ⅱ后期或末期。故B選項錯誤，A、C、D選項正確。]
1．核心概念
(1)(必修2 P22)減數分裂：進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
(2)(必修2 P20)同源染色體：在減數分裂中配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方、一條來自母方。
(3)(必修2 P20)聯會：在減數分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現象。
(4)(必修2 P20)四分體：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。
(5)(必修2 P27)受精作用：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。2．結論語句
(1)(必修2 P20)減數分裂過程中染色體數目的減半發生在減數分裂Ⅰ。
(2)(必修2 P27)精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核就與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。這樣，受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，保證了物種染色體數目的穩定，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。
(3)(必修2 P27)減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。
(4)(必修2 P27)在有性生殖過程中，減數分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，導致了不同配子遺傳物質的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現多樣性。
1．(2022·全國乙卷)有絲分裂和減數分裂是哺乳動物細胞分裂的兩種形式。某動物的基因型是Aa，若該動物的某細胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發生了互換，則通常情況下姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的時期是(　　)
A．有絲分裂的后期
B．有絲分裂的末期
C．減數分裂Ⅰ
D．減數分裂Ⅱ
D　[有絲分裂過程中不會發生同源染色體聯會形成四分體的過程，也不會發生交換，不會發生姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的現象，A、B錯誤。根據題意，某動物的基因型是Aa，經過間期復制，初級性母細胞中有AAaa四個基因，該動物的某細胞在四分體時期發生了互換，涉及A和a的交換，交換后兩條同源染色體的姐妹染色單體上均分別具有A和a基因，減數分裂Ⅰ時，同源染色體分開，兩組Aa彼此分開進入次級性母細胞，至此減數分裂Ⅰ完成，所以不會發生姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的現象；而在減數分裂Ⅱ時，姐妹染色單體分離，導致其上的等位基因A和a分開進入兩個子細胞，C錯誤，D正確。]
2．(2021·北京選擇性考試)如圖為二倍體水稻花粉母細胞減數分裂某一時期的顯微圖像，關于此細胞的敘述錯誤的是(　　)
A．含有12條染色體
B．處于減數分裂Ⅰ
C．含有同源染色體
D．含有姐妹染色單體
A　[圖中顯示是四分體時期，即減數分裂Ⅰ前期聯會，每個四分體有兩條染色體，圖中有12個四分體，共24條染色體，A錯誤；四分體時期即處于減數分裂Ⅰ前期，B正確；一個四分體即一對同源染色體，C正確；每個四分體有兩條染色體，4個姐妹染色單體，D正確。]
3．(2021·天津等級考)右圖為某二倍體昆蟲精巢中一個異常精原細胞的部分染色體組成示意圖。若該細胞可以正常分裂，下列哪種情況不可能出現(　　)
A　　　　　B　　　　C　　　　D
D　[若該細胞進行正常的有絲分裂，則后期會出現如A圖所示的情況，A不符合題意；B圖為異常精原細胞進行減數分裂Ⅱ后期時可能出現的情況，B不符合題意；C圖為異常精原細胞進行減數分裂Ⅱ后期時可能出現的情況，C不符合題意；正常分裂時，形態較小的那對同源染色體應該在減數分裂Ⅰ后期分離，D圖所示的減數分裂Ⅱ后期不會出現其同源染色體，D符合題意。]
4．(2021·海南等級考)雌性蝗蟲體細胞有兩條性染色體，為XX型，雄性蝗蟲體細胞僅有一條性染色體，為XO型。關于基因型為AaXRO的蝗蟲精原細胞進行減數分裂的過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．處于減數分裂Ⅰ后期的細胞僅有一條性染色體
B．減數分裂Ⅰ產生的細胞含有的性染色體數為1條或0條
C．處于減數分裂Ⅱ后期的細胞有兩種基因型
D．該蝗蟲可產生4種精子，其基因型為AO、aO、AXR、aXR
C　[結合題意可知，雄性蝗蟲體內只有一條X染色體，減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離，此時雄性蝗蟲細胞中僅有一條X染色體，A正確；減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離，雄蝗蟲的性染色體為X和O，經減數分裂Ⅰ得到的兩個次級精母細胞只有1個含有X染色體，即減數分裂Ⅰ產生的細胞含有的性染色體數為1條或0條，B正確；該蝗蟲基因型為AaXRO，由于減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離，若不考慮變異，一個精原細胞在減數分裂Ⅱ后期可得到2個次級精母細胞，兩種基因型，但該個體有多個精原細胞，在減數分裂Ⅱ后期的細胞有四種基因型，C錯誤；該蝗蟲基因型為AaXRO，在減數分裂過程中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，該個體產生的精子類型為AO、aO、AXR、aXR，D正確。]
5．(2021·江蘇選擇性考試)某有性生殖的生物個體的基因型為AaBb，A和a、B和b為一對同源染色體上的兩對等位基因。有關有絲分裂和減數分裂的敘述，正確的是(　　)
A．多細胞生物體內都同時進行這兩種形式的細胞分裂
B．減數分裂的兩次細胞分裂前都要進行染色體DNA的復制
C．有絲分裂的2個子細胞中都含有Aa，減數分裂Ⅰ的2個子細胞中也可能都含有Aa
D．若該生物是雄性，就一個精原細胞來說，有絲分裂都形成AaBb型的2個子細胞，減數分裂都形成AB、Ab、aB、ab型的4個子細胞
C　[生物體內有些特殊的細胞如生殖器官中的細胞既能進行有絲分裂又能進行減數分裂，但體細胞只進行有絲分裂，A錯誤。減數分裂只在減數分裂前的間期進行染色體DNA的復制，B錯誤。有絲分裂得到的子細胞染色體組成與親代相同，得到的2個子細胞中都含有Aa；減數分裂Ⅰ若發生互換，則得到的2個子細胞中也可能都含有Aa，C正確。有絲分裂得到的子細胞染色體組成與親代相同，都形成AaBb型的2個子細胞；因A和a、B和b為一對同源染色體上的兩對等位基因，若不考慮互換，則減數分裂能得到兩種類型(AB、ab或Ab、aB)的子細胞，D錯誤。]
(教師用書獨具))
(2022·浙江6月選考)某哺乳動物卵原細胞形成卵細胞的過程中，某時期的細胞如圖所示，其中①～④表示染色體，a～h表示染色單體。下列敘述正確的是(　　)
A．圖示細胞為次級卵母細胞，所處時期為減數分裂Ⅱ前期
B．①與②的分離發生在減數分裂Ⅰ后期，③與④的分離發生在減數分裂Ⅱ后期
C．該細胞的染色體數與核DNA分子數均為卵細胞的2倍
D．a和e同時進入一個卵細胞的概率為1/16
D　[根據形成四分體可知，該時期處于減數分裂Ⅰ前期，為初級卵母細胞，A錯誤；①與②為同源染色體，③與④為同源染色體，同源染色體的分離均發生在減數分裂Ⅰ后期，B錯誤；該細胞的染色體數為4，核DNA分子數為8，減數分裂產生的卵細胞的染色體數為2，核DNA分子數為2，C錯誤；a和e進入同一個次級卵母細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，由次級卵母細胞進入同一個卵細胞的概率為1/2×1/2＝1/4，因此a和e進入同一個卵細胞的概率為1/4×1/4＝1/16，D正確。]
課時分層作業(十二)　減數分裂和受精作用
1．(2021·福建選擇考適應性測試)如圖是某二倍體生物精巢中一個正常分裂的細胞示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．該細胞進行DNA復制后繼續分裂
B．該細胞中含有兩對同源染色體
C．精巢中分裂的細胞具有中心體和細胞板
D．形成該細胞的過程中發生了基因重組
D　[由題圖可知，該細胞4個染色體形態各不相同，故沒有同源染色體，為減數分裂Ⅱ前期細胞，減數分裂過程中只進行一次DNA復制，且發生在減數分裂前的間期，不發生在減數分裂Ⅱ，A錯誤，B錯誤；細胞板是植物細胞分裂末期形成的一種結構，精巢是動物的生殖器官，其中的細胞不具有細胞板，C錯誤；基因重組發生在減數分裂Ⅰ的前期和后期，該細胞處于減數分裂Ⅱ，故形成該細胞的過程中發生了基因重組，D正確。]
2．科研人員用熒光染料對銀灰楊(2n＝38)花粉母細胞微管蛋白進行染色，觀察減數分裂過程。部分圖像如下。相關敘述正確的是(　　)
1　　　　　　　　　　　 2
3　　　　　　　　　　 　4
A．圖中被熒光染色的結構是染色體
B．按細胞分裂過程正確順序是3→1→4→2
C．圖1所處時期的細胞中有76條染色體
D．同源染色體非姐妹染色單體互換發生于圖4細胞中
B　[圖中被熒光染色的結構是紡錘體，A項錯誤；圖1所處的時期為減數分裂Ⅰ后期，細胞中的染色體數為38條，C項錯誤；圖4細胞為減數分裂Ⅱ中期，同源染色體非姐妹染色單體互換發生在減數分裂Ⅰ前期，D項錯誤。]
3．(2022·廣東深圳檢測)如圖為初級精母細胞減數分裂時的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。在不考慮突變、互換的情況下，下列敘述正確的是(　　)
A．1與2互為等位基因，1與8互為非等位基因
B．同一個體的精原細胞有絲分裂前期含有基因1～8
C．1與3在減數分裂Ⅱ后期發生分離
D．1分別與6、7組合都能形成重組型的配子
B　[1與2為相同基因，1與3(或4)互為等位基因，與5、6、7、8互為非等位基因，A錯誤；同一個體的精原細胞有絲分裂前期也應含有基因1～8，B正確；1與3在減數分裂Ⅰ后期發生分離，C錯誤；1與6位于姐妹染色單體上，不會形成重組型的配子，D錯誤。]
4．(2020·北京等級考)如圖是雄性哺乳動物體內處于分裂某時期的一個細胞的染色體示意圖。相關敘述不正確的是(　　)
A．該個體的基因型為AaBbDd
B．該細胞正在進行減數分裂
C．該細胞分裂完成后只產生2種基因型的精子
D．A、a和D、d基因的遺傳遵循自由組合定律
C　[根據細胞圖示中的基因分布可以發現，該個體的基因型為AaBbDd，A正確；圖中顯示同源染色體正在聯會，且下方的一對同源染色體正在發生染色體片段的交換，可判定該細胞正在進行減數分裂，B正確；圖中細胞發生了同源染色體非姐妹染色單體之間片段的交換，由此可知該細胞分裂完成后可以產生4種基因型的配子，C錯誤；A、a和D、d基因位于非同源染色體上，因此它們的遺傳遵循自由組合定律，D正確。]
5．(2022·廣東東莞檢測)下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．在有絲分裂中期，X染色體和常染色體的著絲粒都排列在赤道板上
B．在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現在細胞的同一極
C．朱紅眼基因cn、白眼基因w為一對等位基因
D．在減數分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出現在細胞的同一極
C　[有絲分裂中期，所有染色體的著絲粒都排列在赤道板上，A正確；有絲分裂后期，每一極都含有圖示的常染色體和X染色體，基因cn、cl、v、w會出現在細胞的同一極，B正確；圖中基因cn、w分別在常染色體和X染色體上，為非同源染色體上的非等位基因，C錯誤；圖示常染色體和X染色體為非同源染色體，可以出現在減數分裂Ⅱ后期的同一極，即減數分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出現在細胞的同一極，D正確。]
6．下面的圖甲和圖乙分別表示某高等動物的卵原細胞和由其形成的卵細胞中的3號染色體，A/a和B/b表示位于3號染色體上的兩對等位基因。下列敘述正確的是(　　)
A．圖乙的產生是由于圖甲在減數分裂過程中發生了染色體結構變異
B．與圖乙細胞同時形成的三個極體的基因型分別為aB、Ab和Ab
C．產生圖乙的次級卵母細胞中含有等位基因，但不存在同源染色體
D．圖甲中3號染色體上等位基因的分離發生在減數分裂Ⅰ后期
C　[圖乙的產生是由于圖甲在減數分裂過程中發生了互換，A錯誤；與圖乙細胞同時形成的三個極體的基因型分別為ab、AB和Ab，B錯誤；由于發生了互換，產生圖乙的次級卵母細胞中含有等位基因，但不存在同源染色體，C正確；圖甲中3號染色體上等位基因的分離因發生了互換而導致時期不同，A/a分離發生在減數分裂Ⅰ后期，B/b分離發生在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期，D錯誤。]
7．(2023·江蘇南通聯考)下圖是顯微鏡下觀察到的玉米(2N＝20)細胞減數分裂圖像，相關敘述正確的是(　　)
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
A．應取該植物的花粉制成臨時裝片，才能觀察到上面的圖像
B．圖中細胞按照減數分裂時期排列的先后順序為丙→乙→甲→丁
C．圖乙、丙細胞中含有同源染色體，其中乙細胞中有10個四分體
D．與圖甲細胞相比，圖丁每個細胞中的染色體數和核DNA數均加倍
B　[花粉是雄性個體經減數分裂完成后產生的配子，而圖示是減數分裂的過程，應取該植物的花藥制成臨時裝片，才能觀察到題述圖像，A錯誤；結合分析可知，甲是減數分裂Ⅱ中期，乙是減數分裂Ⅰ后期，丙是減數分裂Ⅰ前期，丁是減數分裂Ⅱ后期，故按照減數分裂時期排列的先后順序為丙→乙→甲→丁，B正確；四分體存在于減數分裂Ⅰ前期(和中期)，而乙為減數分裂Ⅰ后期，不存在四分體，C錯誤；甲是減數分裂Ⅱ中期，丁是減數分裂Ⅱ后期，與圖甲相比，圖丁每個細胞中的染色體數目加倍，核DNA數目不變，D錯誤。]
8．(2022·華南師大附中檢測)下圖甲表示某個哺乳動物某器官中處于不同分裂時期的細胞，圖乙為該器官中細胞進行分裂的過程示意圖。回答下列相關問題。
圖甲
　
圖乙　　　　　　圖丙
(1)圖甲中存在同源染色體的細胞是________，染色體數與核DNA分子數一致的細胞是________。(以上兩空請填寫羅馬數字)
(2)若圖甲中的Ⅲ為圖乙中的B，則成熟的生殖細胞應為圖乙中的________。基因分離定律與自由組合定律發生在圖乙中的________(填序號)過程。
(3)圖丙中，若縱坐標是同源染色體的對數，則該曲線可表示________；若縱坐標是染色體數且CD段核DNA分子數是染色體數的兩倍，則該曲線可表示________；若縱坐標是每條染色體的DNA含量，則該曲線可以表示____________________。(以上三空請選填“減數分裂”“有絲分裂”等)
[解析]　(1)動物細胞有絲分裂和減數分裂Ⅰ都有同源染色體，減數分裂Ⅱ無同源染色體，所以圖甲中存在同源染色體的細胞是Ⅰ和Ⅱ，染色體數與DNA分子數一致的細胞是不含姐妹染色單體的細胞，據圖分析，Ⅱ和Ⅲ著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，兩細胞染色體數與核DNA分子數一致。(2)細胞Ⅰ是不均等分裂，是初級卵母細胞，所以該動物是雌性，圖乙為該器官中細胞進行分裂的過程示意圖，圖甲中的Ⅲ處于減數分裂Ⅱ后期且均等分裂，此細胞是第一極體，若圖甲中的Ⅲ為圖乙中的B，則C細胞屬于次級卵母細胞，則成熟的生殖細胞應為圖乙中的F或G。基因分離定律與自由組合定律發生在減數分裂Ⅰ后期，即在圖乙中的①過程。(3)圖丙中，若縱坐標是同源染色體的對數，在減數分裂過程中，同源染色體對數的變化是N→0，在有絲分裂過程中，同源染色體對數變化是N→2N→N，題圖只符合有絲分裂；縱坐標是染色體數，且CD段核DNA數是染色體數的兩倍，說明染色體數減半，但是著絲粒沒有分裂，則該曲線表示減數分裂；若縱坐標是每條染色體上的DNA含量，BC段表示每條染色體上DNA含量由2變為1，即著絲粒分裂，可以發生在有絲分裂后期或減數分裂Ⅱ后期，則該曲線可以表示有絲分裂、減數分裂。
[答案]　(1)Ⅰ和Ⅱ　Ⅱ和Ⅲ　(2)F或G　①　(3)有絲分裂　減數分裂　有絲分裂、減數分裂
9．(2022·山東新泰一中檢測)研究者用某個二倍體哺乳動物性腺為材料進行顯微觀察實驗，繪制了以下示意圖。請回答下列問題：
甲　　　　 乙　　　　丙
圖1
圖2
(1)圖1中甲所示細胞中有________個染色體組，乙所示細胞中有________個染色體DNA分子。
(2)圖1中丙細胞的名稱是________細胞，其所處的階段對應圖2中的________(填序號)。
(3)研究者繪制該器官中一個細胞連續分裂過程中細胞內某物質的變化曲線，如圖2，①～②階段形成的原因是______________；________階段(填編號)的細胞中不存在同源染色體。
(4)若該動物的基因型為DdXEY，僅因為配子形成過程中染色體未正常分離，而產生一個不含性染色體的DD型配子。等位基因D、d位于2號染色體。下列屬于該異常配子形成的最可能的原因是________。
①2號染色體可能在乙細胞時未分離　②2號染色體一定在丙細胞時未分離　③性染色體一定在乙細胞時未分離　④性染色體可能在丙細胞時未分離
(5)若該動物的精巢中的一個精原細胞基因組成為AaXbY，經過正常減數分裂產生的一個次級精母細胞中，含有的基因和性染色體可能是________(從下列供選答案中選擇：①兩個基因A、兩個基因b，一條X染色體　②兩個基因a、兩個基因b，兩條Y染色體　③兩個基因A，兩條Y染色體　④兩個基因a、兩個基因b，兩條X染色體)。
(6)若第(5)小題中的精原細胞四分體時期A、a所在的染色體片段發生互換，最終形成的精子基因組成是____________________。
[解析]　(1)甲所示細胞處于有絲分裂后期，染色體數目倍增，有4個染色體組，乙所示細胞中，染色體已復制，有8個染色體DNA分子。(2)丙細胞的名稱是次級精母細胞，其所處的階段對應圖2中的⑥。(3)①～②階段形成的原因是著絲粒分裂，染色體數目倍增；⑤～⑥階段處于減數分裂Ⅱ，細胞中不存在同源染色體。(4)若該動物的基因型為DdXEY，而產生一個不含性染色體的DD型配子，說明減數分裂Ⅱ時攜帶D的2號染色體姐妹染色單體一定沒有正常分開，故出現DD型配子，而XY這對性染色體有可能是減數分裂Ⅰ未分開也有可能是減數分裂Ⅱ未分開，最終都不會進入該配子。故選②④。(5)若一個精原細胞基因組成為AaXbY，經過正常減數分裂產生的次級精母細胞中，基因都已經復制，故可以有AA或aa中的任意一種基因組合，和XbXb或YY中的任意一種基因組合，而由于未知著絲粒是否分裂，故可能有一條或兩條同型的性染色體。故選①③④。(6)若四分體時期，A、a所在的染色體片段發生互換，最終形成的精子基因組成是AXb、aXb、AY、aY四種。
[答案]　(1)4　8　(2)次級精母　⑥　(3)著絲粒分裂　⑤～⑥　(4)②④　(5)①③④　(6)AXb、aXb、AY、aY
10．(2022·河北九師聯盟)如圖是二倍體水稻(2n＝24)雄配子的形成過程，下列相關敘述正確的是(　　)
A．小孢子母細胞形成小孢子的過程中染色體復制一次，著絲粒分裂一次
B．小孢子形成營養細胞和生殖細胞的過程中會出現細胞膜從細胞中部向內凹陷
C．生殖細胞形成兩個精細胞的過程中有同源染色體，但無同源染色體聯會
D．一個小孢子母細胞形成兩個精細胞的過程中，中心體復制了4次
A　[小孢子母細胞通過減數分裂形成小孢子，該過程中染色體只復制一次(間期)，細胞分裂兩次(減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ)，著絲粒分裂一次(減數分裂Ⅱ后期)，A正確；細胞膜從細胞中部向內凹陷，將一個細胞分裂成兩個細胞，是動物細胞的分裂方式，植物細胞應該是形成細胞板，細胞板延伸形成細胞壁，B錯誤；小孢子母細胞產生小孢子的過程中同源染色體已經分離，后續細胞(小孢子、營養細胞、生殖細胞、精細胞等)中已經沒有同源染色體，C錯誤；水稻是高等植物，細胞中沒有中心體，D錯誤。]
11．(2022·安徽合肥質檢)蜜蜂無性染色體，其性別決定于染色體的組數。蜂王(2n)是雌性，由受精卵發育而來，減數分裂Ⅰ產生細胞a和b，細胞b經減數分裂Ⅱ產生細胞b1和b2；雄蜂(n)是由未受精的卵細胞發育而來的，減數分裂Ⅰ產生細胞c(無染色體)和d，細胞d經減數分裂Ⅱ產生細胞d1和d2。不考慮蜜蜂減數分裂過程中的突變，下列說法正確的是(　　)
A．細胞a和b中的核DNA數目相同，遺傳信息也相同
B．細胞b和d中染色體數目相同，遺傳信息也相同
C．細胞b1和d1中核DNA數目相同，但遺傳信息不同
D．細胞d1和d2中的核DNA數目相同，但遺傳信息不同
C　[分析題意可知，蜂王是正常的二倍體，由于同源染色體分離，其減數分裂Ⅰ產生的細胞a、b中核DNA數目相同，但遺傳信息一般不同，A錯誤；細胞b是蜂王減數分裂Ⅰ產生的細胞，d是由未受精的卵細胞發育而來的雄蜂加減數分裂Ⅰ產生的(含有卵細胞的全部染色體)，其染色體數目與b相同，但遺傳信息不同，B錯誤；細胞b1和d1都含有n條染色體，兩種細胞的核DNA數目相同，但遺傳信息不同，C正確；d經減數分裂Ⅱ產生細胞d1和d2，其本質是著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，兩個細胞的核DNA數目和遺傳信息都相同，D錯誤。]
12．(2023·廣東深圳檢測)小鼠Rictor基因的正常表達與精子的發生密切相關，敲除該基因的小鼠會出現無精癥。研究人員利用流式細胞儀對正常鼠和敲除鼠睪丸生精小管中的細胞進行了核DNA含量測定，結果如圖(精原細胞核DNA含量為2C)。下列說法正確的是(　　)
A．核DNA含量為2C和C的細胞分別對應精原細胞和精子
B．與正常鼠相比，敲除鼠的初級精母細胞數量顯著下降
C．據圖推測，敲除鼠的精子形成過程阻滯在減數分裂Ⅱ
D．核DNA含量由2C到4C的變化過程中會發生基因重組
C　[核DNA含量為2C的細胞對應精原細胞和次級精母細胞，核DNA含量為C的細胞對應精子，A錯誤；與正常鼠相比，敲除鼠的初級精母細胞數量顯著增多，B錯誤；結果顯示，Rictor基因敲除鼠中核DNA含量為C的細胞顯著下降，說明敲除鼠精子形成過程阻滯在核DNA含量為2C到C的過程中，即阻滯在減數分裂Ⅱ，C正確；核DNA含量由2C到4C的變化過程是核DNA的復制，會發生基因突變但不會發生基因重組，D錯誤。]
13．(2023·山東菏澤期末)二倍體酵母菌在適宜條件下通過出芽生殖繁殖后代；營養條件差時，會通過減數分裂產生孢子，在合適條件下經過細胞融合重新形成二倍體酵母菌。
(1)減數分裂某時期，在電子顯微鏡下可觀察到有些蛋白質(簡稱S蛋白)連接同源染色體形成聯會復合體(簡稱SC)。聯會復合體形成時期最可能是________，每個聯會復合體含有________個核DNA分子。
(只標注了其中一對同源染色體)
(2)某實驗室發現一種缺失X基因的突變體酵母菌。突變體中會有部分個體減數分裂后產生染色體數目異常的孢子，這樣的孢子活力下降。科研人員對其機制進行相關研究，結果如上圖。其中，左側為野生型酵母菌產生孢子的過程，右側為突變體酵母菌產生染色體異常孢子的過程。據圖分析：
①突變體酵母菌在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期，染色體行為變化特征分別是______________________________、_______________________________________________________________________。觀察發現突變體酵母菌產生的孢子中約20%染色體數目異常，據此推測________%的親代酵母菌減數分裂發生異常。
②結合S蛋白含量分析，在減數分裂過程中， 突變體酵母菌產生染色體數目異常孢子的原因是____________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
綜合上述信息，推測野生型酵母菌中X基因的功能是_____________________
_____________________________________________________________________。
③為驗證上述推測，科研人員將X基因轉入________(填“突變體”或“野生型”)酵母菌中并使其發揮作用，最后通過觀察孢子中染色體數目或檢測____________以達到實驗目的。
[答案]　(1)減數分裂Ⅰ前期　4　(2)①同源染色體未分離，而移向同一極　染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體形成的子染色體分別移向兩極　20　②在減數分裂Ⅰ時期S蛋白降解慢(或未完全降解)　促進S蛋白降解，便于同源染色體聯會后分離　③突變體　孢子的活力
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