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第12講　減數分裂和受精作用
[考綱明細]　1.細胞的減數分裂(Ⅱ)　2.動物配子的形成過程(Ⅱ)　3.動物的受精過程(Ⅱ)　4.實驗：觀察細胞的減數分裂21·cn·jy·com
考點1　減數分裂過程及受精作用
1．減數分裂的概念
2．精子形成過程中的主要特點
3．精子和卵細胞形成過程的比較(n代表細胞中的染色體數目)
比較項目
不同點
相同點
精子的形成
卵細胞的形成
染色體復制
—
復制一次
減數第一次分裂
一個初級精母細胞(2n)產生兩個大小相同的次級精母細胞(n)
一個初級卵母細胞(2n)產生一個大的次級卵母細胞(n)和一個小的第一極體(n)
同源染色體聯會形成四分體，同源染色體分離，細胞質分裂，子細胞染色體數目減半
續表
比較項目
不同點
相同點
精子的形成
卵細胞的形成
減數第二次分裂
兩個次級精母細胞(n)形成四個同樣大小的精細胞(n)
一個次級卵母細胞(n)形成一個大的卵細胞(n)和一個小的第二極體(n)；第一極體分裂形成兩個第二極體(n)
著絲點分裂，一條染色體變成兩條染色體，兩條染色體分別移向細胞的兩極，細胞質分裂，子細胞染色體數目不變
是否變形
精細胞變形，形成精子
無變形
—
分裂結果
產生四個精子(n)
只產生一個卵細胞(n)，3個極體均退化
精子、卵細胞中染色體數目均減半
[特別提醒]　DNA數量加倍的原因是DNA復制，發生在間期；染色體數量加倍的原因是著絲點一分為二，發生在有絲分裂的后期和減數第二次分裂的后期；染色體數目減半的原因是同源染色體分離移入兩極，進入兩個子細胞中，發生在減數第一次分裂結束時。2·1·c·n·j·y
4．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相互融合，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，其中一半染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。【版權所有：21教育】
(4)減數分裂和受精作用的意義是：①增加了子代的多樣性，有利于生物在自然選擇中進化，體現了有性生殖的優越性。
②對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。
[特別提醒]　(1)有性生殖產生的后代呈現多樣性的原因
①配子中染色體組合具有多樣性。
②受精時卵細胞和精子結合具有隨機性。
(2)產生卵細胞時不均等分裂的意義
卵細胞含有較多的細胞質為早期受精卵發育提供營養和能量。
1.(必修2
P16相關信息)減數分裂最初是由科學家用體細胞中只有兩對染色體的馬蛔蟲作材料進行研究的。
2．(必修2
P18相關信息)減數分裂中染色體復制發生在減數第一次分裂前的間期，此時在光學顯微鏡下看不到(填“看到”或“看不到”)每條染色體上的兩條姐妹染色單體。
3．(必修2
P25想像空間)子代從雙親各繼承了半數的染色體，雙親對子代的貢獻不一樣(填“一樣”或“不一樣”)。卵細胞中含有豐富的細胞質，細胞質中含有DNA的結構有線粒體(植物細胞質中還有葉綠體)，其對生物的遺傳是有影響(填“有影響”或“無影響”)的。
1．減數分裂過程中的基本概念
(1)同源染色體與非同源染色體、姐妹染色單體與非姐妹染色單體
區分項目
顯著特征
圖中實例
同源染色體
減數第一次分裂前期聯會的兩條染色體，一條來自父方，一條來自母方，形態、大小一般都相同
1和2、3和4
非同源染色體
形態、大小各不相同，且在減數分裂過程中不聯會
1和3、1和4、2和3、2和4
續表
區分項目
顯著特征
圖中實例
姐妹染色單體
兩條姐妹染色單體連在同一著絲點上
a和a′、b和b′、c和c′、d和d′
非姐妹染色單體
兩條姐妹染色單體沒有連在同一著絲點上
a和b(b′)、a′和b(b′)
(2)聯會與四分體
①聯會：是指減數第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現象。該時期已完成復制，染色單體已形成。
②四分體：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。四分體的個數等于減數分裂中聯會的同源染色體對數。
③一個四分體＝1對同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個DNA分子(含8條脫氧核苷酸鏈)。
(3)交叉互換
①概念：減數第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間互換片段的現象。如下圖：
②時期：減數第一次分裂前期。
③范圍：同源染色體的非姐妹染色單體之間。
④交換對象：等位基因交換。
⑤結果：姐妹染色單體出現不同，即姐妹染色單體上出現等位基因。
⑥意義：進一步豐富了配子的類型，增強了有性生殖生物的變異性。
2．減數分裂過程中的相關結構(物質)的數目變化
分裂時期
染色體數目
核DNA數目
染色單體數目
同源染色體對數
分裂間期
2n
2c→4c
0→4n
n
減數第一次分裂
前
2n
4c
4n
n
中
2n
4c
4n
n
后
2n
4c
4n
n
末
2n→n
4c→2c
4n→2n
n→0
減數第二次分裂
前
n
2c
2n
0
中
n
2c
2n
0
后
2n
2c
0
0
末
2n→n
2c→c
0
0
3．減數分裂過程中的相關曲線圖與柱形圖
4．減數分裂產生配子的種類
分析正常情況下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)若是一個個體，則可產生2n種配子，n代表同源染色體的對數或等位基因的對數。
(2)原始生殖細胞減數分裂產生配子情況分析(以AaBb為例)：
(3)若是一個性原細胞，則一個卵原細胞僅產生1個卵細胞，而一個精原細胞可產生4個(2種)精細胞。例如AaBb基因型的個體產生配子情況如下(獨立遺傳，無交叉互換)：21
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com
項目
可能產生配子的種類
實際能產生配子的種類
一個精原細胞
4種
2種(AB、ab或Ab、aB)
一個雄性個體
4種
4種(AB、ab、Ab、aB)
一個卵原細胞
4種
1種(AB或ab或Ab或aB)
一個雌性個體
4種
4種(AB、ab、Ab、aB)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
題組一　減數分裂過程中的相關概念
1．下列關于減數分裂的敘述，正確的是(　　)
①減數分裂包括兩次細胞分裂　②在次級卵母細胞中存在同源染色體　③著絲點在減數第一次分裂后期一分為二　④減數分裂的結果，染色體數減半，DNA數不變　⑤同源染色體的分離，導致染色體數目減半　⑥聯會后染色體復制，形成四分體　⑦染色體數目減半發生在減數第二次分裂的末期21·世紀
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A．①②③
B．④⑤⑥
C．①⑤
D．⑥⑦
答案　C
解析　次級卵母細胞中不存在同源染色體，因為減數第一次分裂的后期，同源染色體分開，②錯誤；著絲點是在減數第二次分裂后期一分為二的，不是在減數第一次分裂后期，③錯誤；減數分裂過程中，生殖細胞中的染色體數和DNA分子數都減半，④錯誤；染色體的復制是在聯會之前完成的，⑥錯誤；染色體數目的減半發生在減數第一次分裂的末期，⑦錯誤。
2．下列關于細胞分裂中四分體的敘述，正確的是(　　)
①每個四分體包含一對同源染色體的4條染色單體　②四分體就是四條染色單體　③四分體時期的下一個時期是聯會　④只有減數第一次分裂時期形成四分體
⑤四分體時期可發生交叉互換現象，進一步豐富了配子類型　⑥復制后的同源染色體都能形成四分體　⑦細胞中有幾個四分體，就有幾對同源染色體
A．①④⑤⑦
B．①②③⑦
C．④⑤⑥⑦
D．③④⑤⑦
答案　A
解析　四分體就是同源染色體上的四條染色單體，②錯誤；四分體是聯會形成的，四分體時期的下一個時期是減數第一次分裂中期，③錯誤；有絲分裂過程中復制后的同源染色體不會形成四分體，⑥錯誤。
(1)判斷兩條染色體是不是一對同源染色體的關鍵點
①看來源：一條來自父方，另一條來自母方(單倍體加倍或多倍體的配子除外)；在圖中常用不同顏色表示。
②看形態、大小：同源染色體一般相同(異型性染色體除外)。
③看行為：在減數分裂時同源染色體能發生聯會。
(2)著絲點分裂后，染色單體變成的染色體盡管大小、形狀相同，但不叫同源染色體；這兩條染色體是經復制形成的，其上的基因相同，若不同則可能是基因突變或非姐妹染色單體間的交叉互換造成的。
(3)X、Y染色體是一對特殊的同源染色體，盡管它們形態、大小不同，但存在同源區段，在減數分裂過程中會出現聯會現象。
(4)聯會的一對同源染色體中含4條染色單體，叫一個四分體。任意兩條非同源染色體、不聯會的兩條染色體中的4條染色單體不能稱為四分體。
題組二　減數分裂各時期特點及圖像的區分
3．(2019·福建三明一中開學考試)若不考慮交叉互換和基因突變，下列關于減數分裂有關過程先后順序的說法，錯誤的是(　　)
A．四分體中同源染色體分離伴隨著著絲點分裂
B．姐妹染色單體的分離在同源染色體分離之后
C．等位基因的分離發生在細胞中的染色體減半前
D．同源染色體聯會發生在細胞核中的DNA數目減半前
答案　A
解析　四分體中同源染色體分離不伴隨著著絲點分裂，A錯誤；姐妹染色單體的分離發生在減數第二次分裂的后期，同源染色體的分離發生在減數第一次分裂的后期，所以姐妹染色單體的分離在同源染色體分離之后，B正確；若不考慮交叉互換和基因突變，等位基因的分離發生在減數第一次分裂后期，細胞中的染色體減半發生在減數第一次分裂末期，所以等位基因的分離發生在細胞中的染色體減半前，C正確；同源染色體聯會發生在減數第一次分裂前期，細胞核中的DNA數目減半發生在減數第一次分裂末期及減數第二次分裂末期，D正確。
4．(2019·河北定州第二次月考)下圖為某哺乳動物體內的一組細胞分裂示意圖，據圖分析正確的是(　　)
A．圖②產生的子細胞一定為精細胞
B．圖中屬于體細胞有絲分裂過程的有①③⑤
C．圖示5個細胞均具有同源染色體
D．圖③中有2對同源染色體，2個四分體
答案　A
解析　圖④表示減數第一次分裂后期，細胞質均等分裂，該動物為雄性動物，圖②處于減數第二次分裂后期，故圖②產生的子細胞一定為精細胞，A正確；圖中屬于體細胞有絲分裂過程的有③⑤，①細胞正在發生同源染色體聯會，進行的是減數分裂，B錯誤；細胞①③④⑤中均有同源染色體，細胞②處于減數第二次分裂后期，無同源染色體，C錯誤；圖③細胞處于有絲分裂中期，有2對同源染色體，但是沒有構成四分體，D錯誤。
　依據細胞質的分裂方式判斷減數分裂中的細胞類型
題組三　配子的種類和來源的分析
5．若A和a、B和b、C和c分別是三對同源染色體，來自同一個初級精母細胞的四個精子是(　　)
A．AbC、AbC、abc、abC
B．aBC、AbC、ABc、ABc
C．Abc、aBC、Abc、aBC
D．ABc、Abc、aBC、aBC
答案　C
解析　一個初級精母細胞能形成4個精子，兩兩相同，且這兩種精子的基因型“互補”。
6．下圖中甲是某生物的一個精細胞，根據染色體的類型和數目，判斷圖乙中與其來自同一個精原細胞的有(　　)
A．①②
B．①④
C．①③
D．②④
答案　C
解析　精原細胞減數第一次分裂的特點：同源染色體分離；減數第二次分裂的特點：次級精母細胞內由同一著絲點相連的兩條姐妹染色單體分開成為兩條子染色體分別進入兩個精細胞中，所以由同一精原細胞最終分裂形成的精細胞中，染色體組成基本相同或恰好“互補”。根據圖乙中各細胞內染色體特點分析，①與圖甲的染色體組成“互補”，③與圖甲的染色體組成基本相同，由此可判斷出①③與圖甲精細胞來自同一個精原細胞。
7.
某生物的基因組成如圖所示，則它產生配子的種類及它的一個精原細胞產生精子的種類分別是(　　)
A．2種和2種
B．4種和2種
C．2種和4種
D．8種和4種
答案　B
解析　由圖知，該生物基因組成為AaBbDD，三對基因位于三對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。三對基因中有兩對是雜合的，所以它能產生的配子種類為22＝4種(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一個精原細胞產生的精子種類只能是2種，是因為在減數第一次分裂時同源染色體分離，等位基因隨之分開，只能有兩種情況：A－B(或b)－D、a－b(或B)－D。
巧判配子的來源
題組四　減數分裂曲線圖分析
8.
如圖表示雄果蠅體內某細胞分裂過程中，細胞內每條染色體上DNA含量的變化(甲曲線)和與之對應的細胞中染色體數目的變化(乙曲線)，下面說法不正確的是(　　)
A．CD和FG對應的時間段，細胞中均含有兩個染色體組
B．D點對應時刻之后，單個細胞中可能不含Y染色體
C．EF對應的時間段，DNA含量的變化是由于同源染色體的分離
D．BD對應的時間段，可發生姐妹染色單體相同位點上的基因變化
答案　C
解析　據圖可知，CD段是減數第一次分裂，FG段是減數第二次分裂后期，減數第一次分裂過程中，細胞中含有兩個染色體組，減數第二次分裂后期，著絲點分裂，細胞中含有兩個染色體組，A正確；D點表示細胞完成減數第一次分裂，因為X、Y染色體在減數第一次分裂過程中兩兩分離，所以，該點所對應時刻之后，單個細胞中可能不含Y染色體，B正確；EF對應的時間段，DNA含量減半是由于著絲點分裂，姐妹染色單體分離，C錯誤；BC段是減數第一次分裂前的間期的S期，進行DNA的復制，可能發生基因突變，CD段包含減數第一次分裂前期，可能發生交叉互換，所以BD對應的時間段，可發生姐妹染色單體相同位點上的基因變化，D正確。
　引發相關物質數量變化的四大原因
同源染色體消失(對數變為零)
題組五　受精作用
9．在減數分裂和受精作用中，下列表述錯誤的是(　　)
A．觀察減數分裂各時期的特點應選擇蠶豆的雄蕊和蝗蟲的精巢
B．受精作用的實質是精子的細胞核和卵子的細胞核相互融合
C．受精卵的遺傳物質一半來自父方
D．減數分裂和受精作用對于維持生物前后代體細胞中染色體數目的恒定具有重要意義
答案　C
解析　雄性個體產生精子的數量遠多于雌性個體產生卵細胞的數量，故觀察減數分裂時常選擇植物的雄蕊和動物的精巢，A正確；受精卵的細胞核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，而細胞質遺傳物質幾乎都來自母方，C錯誤。
實驗9　觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片
1．實驗原理
蝗蟲的精原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。在此過程中，細胞中的染色體形態和數目都在不斷地發生變化，因而能夠據此識別減數分裂的各個時期。
2．實驗材料的選取
宜選用雄性個體生殖器官，其原因：雄性個體產生的精子數多于雌性個體產生的卵細胞數。
3．實驗流程
1．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容易觀察到減數分裂現象
C．在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
答案　D
解析　蝗蟲的精母細胞能進行減數分裂，可作為觀察減數分裂的材料，A正確；桃花雄蕊中配子的數目要大于雌蕊，因此觀察減數分裂時選擇雄蕊易觀察到減數分裂現象，B正確；聯會現象發生在減數分裂過程中，因此在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，C正確；洋蔥根尖細胞進行的是有絲分裂，不能觀察到同源染色體聯會現象，D錯誤。
2．一同學用高倍顯微鏡觀察小白鼠某器官的切片時，發現了一個細胞膜向內凹陷、細胞質即將分裂為均等的兩部分的細胞圖像，下列說法不正確的是(　　)
A．如果每個著絲點上都有兩條染色單體，說明該細胞取自雄性小白鼠的睪丸
B．如果每條染色體上均不含染色單體，說明該細胞一定處于減數第二次分裂后期
C．如果移向兩極的染色體數目不同，說明該細胞發生了染色體數目的變異
D．無變異情況下，若移向兩極的染色體形態有差異，說明該細胞處于減數第一次分裂后期
答案　B
解析　當每個著絲點上都有兩條染色單體時，說明該細胞處于減數第一次分裂后期，又因細胞質均等分裂，故該細胞為初級精母細胞，取自雄性小白鼠的睪丸，A正確；如果每條染色體上均不含染色單體，則該細胞可能處于減數第二次分裂后期，也可能處于有絲分裂后期，B錯誤；無變異情況下，在有絲分裂后期、減數第一次分裂后期、減數第二次分裂后期，移向兩極的染色體數目均相同，C正確；無變異情況下，移向兩極的若是姐妹染色單體分離后形成的子染色體，其形態、大小應是完全相同的，只有當同源染色體中的X、Y染色體分別移向兩極時會出現移向兩極的染色體形態存在差異，同源染色體的分離發生于減數第一次分裂后期，D正確。
(1)觀察減數分裂過程選取的材料是能進行減數分裂的細胞，如植物的花藥，動物的精巢、卵巢等。宜選用雄性個體生殖器官。
(2)動物的精巢、卵巢以及植物的未成熟花藥、胚珠中的細胞既進行有絲分裂又進行減數分裂；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(卵原細胞)本身的增殖是通過有絲分裂進行的。
考點2　減數分裂和有絲分裂的圖像和曲線分析
1．有絲分裂和減數分裂的比較
比較項目
有絲分裂
減數分裂
不同點
親代細胞
體細胞(受精卵、原始生殖細胞等)
原始生殖細胞
細胞分裂次數
1次
2次
分裂過程
前期
染色體散亂分布在細胞的中央，有同源染色體
減數第一次分裂：同源染色體聯會，出現四分體，有交叉互換現象；減數第二次分裂：染色體散亂分布在細胞的中央，無同源染色體
中期
染色體的著絲點整齊地排列在赤道板上；有同源染色體
減數第一次分裂：四分體排列在赤道板的兩側；減數第二次分裂：與有絲分裂相同，但無同源染色體
后期
染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分開；有同源染色體
減數第一次分裂：同源染色體分離，并移向兩極；減數第二次分裂：與有絲分裂相同，但無同源染色體
子細胞數目
2個
雄性為4個，雌性為(1＋3)個
子細胞類型
體細胞
成熟生殖細胞(精子或卵細胞)
細胞最終的染色體數
與親代細胞相同
比親代細胞少一半(發生在減數第一次分裂時期)
子細胞間的遺傳物質
幾乎相同
不一定相同
相同點
染色體都復制一次；出現紡錘體；均有子細胞產生；均有核膜、核仁的消失與重建過程；減數第二次分裂和有絲分裂相似
續表
比較項目
有絲分裂
減數分裂
意義
使生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩定
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，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的
2．有絲分裂與減數分裂主要時期細胞圖像的比較
項目
有絲分裂
減數第一次分裂
減數第二次分裂
前期
判斷步驟：先看是否出現聯會、四分體，如果出現，為減數第一次分裂前期，如果不出現，再看是否有同源染色體，如果有，為有絲分裂前期，如果無，為減數第二次分裂前期
中期
判斷步驟：先看著絲點是否排列在赤道板上，如果不是，為減數第一次分裂中期，如果是，再看是否有同源染色體，如果有，為有絲分裂中期，如果無，為減數第二次分裂中期
后期
判斷步驟：先看是否有姐妹染色單體，如果有，為減數第一次分裂后期，如果沒有，再看是否有同源染色體，如果有，為有絲分裂后期，如果無，為減數第二次分裂后期
3．有絲分裂與減數分裂中細胞內DNA、染色體曲線的判斷技巧
(1)曲線模型(如圖表示的是一個細胞內DNA、染色體的數量變化)
(2)判斷方法
(3)變式曲線的分析方法
如圖所示曲線既適用于減數分裂，也適用于有絲分裂，相關分析如下：
項目
A→B
B→C
C→D
D→E
特點及其變化
續表
項目
A→B
B→C
C→D
D→E
對應減數分裂時期
減數第一次分裂前的間期
減數第一次分裂和減數第二次分裂的前期、中期
減數第二次分裂的后期
減數第二次分裂的末期
對應有絲分裂時期
間期
前期和中期
后期
末期
4．有絲分裂與減數分裂中細胞內染色體、DNA數目變化柱形圖分析
在柱形圖中，染色體和DNA的含量不可能是0，但染色單體會因著絲點的分裂而消失，所以柱形圖中表示的某結構如出現0，則其一定表示染色單體。
題組一　減數分裂與有絲分裂過程比較
1．下列關于有絲分裂和減數分裂的比較，正確的是(　　)
A．前者與后者不同，前者各時期細胞中均不含同源染色體
B．后者分裂過程中有聯會現象和四分體，而前者沒有
C．前者僅有同源染色體的分離，后者還有非同源染色體的自由組合
D．分裂時前者細胞質DNA平均分配，而后者細胞質DNA隨機、不均等分配
答案　B
解析　有絲分裂全過程以及減數第一次分裂過程中都有同源染色體，A錯誤；減數分裂過程中有聯會現象和四分體，而有絲分裂過程中沒有，B正確；同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合都只發生在減數第一次分裂后期，C錯誤；有絲分裂和減數分裂過程中，核DNA都平均分配，細胞質DNA都隨機分配，D錯誤。21教育網
2．下列關于人體細胞有絲分裂和減數分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂中期細胞中可含有24種形態不同的染色體
B．有絲分裂后期細胞中有4個染色體組
C．減數第一次分裂中期細胞中含23個四分體
D．減數第二次分裂后期細胞中染色體數目是23條
答案　D
解析　人體細胞有絲分裂時常染色體有22種形態，性染色體X與Y形態不同，因此男性有絲分裂中期細胞中可含有24種形態不同的染色體，A正確；有絲分裂后期著絲點分裂，導致染色體和染色體組數目均加倍，B正確；減數第一次分裂中期，細胞中同源染色體兩兩配對，22對常染色體和1對性染色體，共形成23個四分體，C正確；減數第二次分裂后期，著絲點分裂導致細胞中染色體數目暫時加倍，與體細胞中染色體數目相同，是46條，D錯誤。
3．下列有關細胞增殖過程中細胞結構變化的敘述，正確的是(　　)
A．中心體和染色體的復制都發生在細胞分裂間期
B．有絲分裂中DNA和染色體數加倍發生在同一時期
C．卵細胞形成過程中細胞質的分裂都是不均等的
D．有絲分裂后期和減數分裂后期著絲點均發生分裂
答案　A
解析　有絲分裂中DNA數加倍發生在間期，染色體數加倍發生在后期，B錯誤；卵細胞形成過程中，初級卵母細胞和次級卵母細胞的細胞質分裂都是不均等的，但第一極體的細胞質分裂是均等的，C錯誤；有絲分裂后期和減數第二次分裂后期，著絲點均發生分裂，減數第一次分裂后期，著絲點不發生分裂，D錯誤。www.21-cn-jy.com
題組二　減數分裂與有絲分裂圖像判斷
4．下圖為某個哺乳動物體內細胞分裂不同時期的圖像，下列有關敘述正確的是(　　)
A．細胞①中有2個四分體
B．細胞④是次級精母細胞或次級卵母細胞或極體
C．屬于減數分裂的細胞有4個
D．若用某種藥物抑制紡錘體形成，則細胞⑤著絲點不會分裂
答案　C
解析　細胞①表示有絲分裂中期，不能聯會形成四分體，A錯誤；細胞⑥為減數第一次分裂后期，由細胞質均等分裂可判斷該動物為雄性，故細胞④是次級精母細胞，B錯誤；圖中②③④⑥共4個細胞屬于減數分裂，C正確；抑制紡錘體形成，使細胞不能正常分裂，但不影響著絲點的分裂，D錯誤。
5．如圖表示同一生物體內不同時期的細胞分裂圖，相關說法不正確的是(　　)
A．處于有絲分裂過程中的細胞是①和③
B．一般情況下，正在發生等位基因分離的是細胞②
C．細胞③和細胞④所示過程不可能發生在同一器官中
D．細胞③中染色體、染色單體、核DNA數量之比為1∶2∶2
答案　C
解析　根據題意和圖示分析可知：①處于有絲分裂后期，②處于減數第一次分裂后期，③處于有絲分裂中期，④處于減數第二次分裂后期。處于有絲分裂過程中的細胞是①和③，A正確；在減數第一次分裂后期，等位基因隨同源染色體分離而分開，所以一般情況下，正在發生等位基因分離的是細胞②，B正確；細胞③和細胞④所示過程可能發生在同一器官中，如精巢，C錯誤；細胞③處于有絲分裂中期，其細胞內染色體、染色單體、核DNA數量之比為1∶2∶2，D正確。
　“三看法”判斷細胞分裂方式
注：該方法只針對二倍體生物的細胞分裂。
題組三　減數分裂與有絲分裂相關物質數目(或含量)的變化
6.(2019·吉林毓文中學高三月考)如圖是某種動物細胞生活周期中染色體數目變化圖，據圖判斷下列敘述錯誤的是(　　)【來源：21cnj
y.co
m】
A．等位基因分離、非等位基因自由組合發生在A～C段
B．CD段、GH段的染色體與核DNA的數目之比為1∶1
C．圖中顯示兩種分裂方式，I～M段可表示有絲分裂的一個細胞周期
D．“一母生九子，九子各不同”現象與AH、HI所代表的生理過程有關
答案　B
解析　等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因自由組合發生于減數第一次分裂過程，分裂結束后染色體數目減半，故對應A～C段，A正確；CD段處于減數第二次分裂前期和中期，細胞中有姐妹染色單體，故染色體與核DNA的數目之比是1∶2，而GH段著絲點已分裂，故此時細胞中染色體與核DNA的數目之比為1∶1，B錯誤；圖示中顯示兩種分裂方式，且I～M段可表示有絲分裂的一個細胞周期，C正確；AH過程為減數分裂，可發生基因重組，使配子種類多樣，HI為受精過程，不同基因型的雌雄配子之間的結合是隨機的，使受精卵的基因型多樣，這樣可導致出現“一母生九子，九子各不同”的現象，D正確。
7．如圖分別表示對幾種生物體內正在進行分裂的細胞觀察的結果，敘述正確的是(　　)
A．若圖甲為有絲分裂過程中的某階段，則下一時期細胞中央將出現赤道板
B．若圖乙表示有絲分裂過程中的某階段，則染色體著絲點分裂可發生在這一階段
C．若圖乙表示減數分裂過程中的某階段，則同源染色體的分離可發生在這一階段
D．若圖丙表示雄果蠅精巢內的幾種細胞，則c組細胞中可能出現聯會和四分體
答案　C
解析　赤道板不是真實存在的結構，而是在細胞中央假想的一個平面代表位置，圖甲所示時期為植物有絲分裂后期，其下一時期細胞中央(赤道板處)將出現細胞板，A錯誤；若圖乙表示有絲分裂過程中的某階段，則應該是有絲分裂G2期、前期或中期，而著絲點的分裂發生在有絲分裂后期，B錯誤；若圖乙表示減數分裂過程中的某階段，則應該是減數第一次分裂過程，同源染色體的分離就發生在減數第一次分裂后期，C正確；若圖丙表示雄果蠅精巢內的幾種細胞，則c組細胞處于有絲分裂后期，不可能出現四分體，D錯誤。【出處：21教育名師】
　依據柱狀圖巧辨細胞分裂的過程
(1)若圖1表示減數分裂的連續過程，則甲為性原細胞，乙為初級性母細胞，丙為次級性母細胞，丁為性細胞。21
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com
(2)若圖2表示二倍體動物分裂細胞，則A可表示處于減數第二次分裂前期、中期的次級性母細胞，以及性細胞；B可表示性原細胞、初級性母細胞和處于減數第二次分裂后期的次級性母細胞；C可表示處于有絲分裂后期的性原細胞(體細胞)。
一
細胞分裂與遺傳變異的關系
1.遺傳規律的細胞學基礎
2．可遺傳變異的細胞學來源
(1)基因突變：任何方式的細胞分裂過程中，都有遺傳物質的復制，受生物體內或體外各種因素的影響，都可導致DNA復制過程中發生差錯，從而發生基因突變。
(2)基因重組：發生于減數第一次分裂四分體時期和減數第一次分裂后期，即同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換和基因的自由組合。
(3)染色體變異
①紡錘體形成受阻：低溫誘導或用秋水仙素處理，使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻，導致體細胞內染色體數目加倍，形成多倍體細胞。
②同源染色體不分離：在減數第一次分裂后期，同源染色體不分離導致產生的次級精(卵)母細胞異常，進而使產生的配子全部異常。
③姐妹染色單體不分離(以精細胞形成為例)：在減數第二次分裂后期，姐妹染色單體分離后移向同一極，導致由本次級精母細胞產生的配子異常(另一次級精母細胞產生的配子可能正常)。
1．細胞的有絲分裂與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變異是(　　)
A．染色體不分離或不能移向兩極，導致染色體數目變異
B．非同源染色體自由組合，導致基因重組
C．染色體復制時受誘變因素影響，導致基因突變
D．非同源染色體某片段移接，導致染色體結構變異
答案　B
解析　可遺傳的變異有三個來源：基因重組、基因突變和染色體變異，其中基因重組只能發生在減數分裂過程中而不能發生在有絲分裂過程中，而基因突變和染色體變異在有絲分裂和減數分裂中均可發生。
二
減數分裂與基因突變、基因重組關系
1.減數分裂與基因突變
在減數第一次分裂前的間期，DNA分子復制過程中，如復制出現差錯，則會引起基因突變，此時可導致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代，如圖所示。
2．減數分裂與基因重組
(1)在減數第一次分裂后期，可因同源染色體分離，非同源染色體自由組合而出現基因重組，如A與B或A與b組合。21cnjy.com
(2)在減數第一次分裂四分體時期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導致基因重組，如A原本與B組合，a與b組合，經重組可導致A與b組合，a與B組合。
2．如圖表示減數分裂過程中的染色體的部分行為變化。下列說法錯誤的是(　　)
A．圖示的變異類型為基因重組
B．甲圖中的姐妹染色單體完成了片段的交換
C．甲圖兩條染色體的基因組成分別為AABb、aaBb
D．乙圖表示產生的重組型配子是aB、Ab
答案　B
解析　根據試題分析，甲圖發生的變異類型為基因重組，A正確；甲圖中的非姐妹染色單體發生互換，而不是姐妹染色體單體之間發生交換，B錯誤；甲圖發生了同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，互換后兩條染色體的基因組成分別為AABb、aaBb，C正確；看圖可知，乙圖產生的重組型配子是aB、Ab，D正確。www-2-1-cnjy-com
3．下圖是某個二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖。據圖判斷錯誤的是(　　)
A．甲、乙均為基因突變所致
B．乙中有2個染色體組
C．丙為減數第一次分裂交叉互換所致
D．甲、乙、丙所產生的變異均可遺傳給后代
答案　D
解析　甲細胞含有同源染色體，且著絲點分裂，處于有絲分裂后期；乙細胞不含同源染色體，且著絲點分裂，處于減數第二次分裂后期。由于該生物的基因型為AABb，因此甲、乙中a的出現都是基因突變所致，A正確；乙細胞兩極各有1個染色體組，共含有2個染色體組，B正確；根據丙中染色體顏色可知，等位基因B和b出現的原因是減數第一次分裂交叉互換所致，C正確；甲和乙發生的是基因突變，丙因交叉互換而導致基因重組，它們都屬于可遺傳的變異，但甲若為體細胞的有絲分裂，則發生的變異一般不遺傳給后代，D錯誤。
姐妹染色單體上出現等位基因的原因
(1)若精(卵)原細胞中不含該等位基因，則一定是基因突變。
(2)若精(卵)原細胞中含有該等位基因，則可能是基因突變，或同源染色體中非姐妹染色單體發生交叉互換。
三
細胞分裂與染色體變異關系
1.細胞分裂與染色體變異
(1)如果減數第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數第二次分裂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)如果有絲分裂后期異常，則所形成的子細胞全部不正常。
2．XXY與XYY異常個體成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方減數第二次分裂異常，即減數第二次分裂后期Y染色體著絲點分裂后兩條Y染色體都進入同一精細胞。
4．(2019·吉林長春質檢)下面為某哺乳動物減數分裂過程的示意圖，其中①～⑦代表細胞。下列說法正確的是(　　)
A．①是初級精母細胞，其核DNA數是染色體數的2倍
B．②③中可發生非同源染色體上非等位基因的自由組合
C．④⑤⑥細胞中的染色體數目相同，基因組成也相同
D．⑦異常的原因可能是減數第一次分裂同源染色體未分離
答案　D
解析　因由①分裂成的②、③的兩個細胞大小不等，故①是初級卵母細胞，已完成DNA復制，其核DNA數是染色體數的2倍，A錯誤；②、③依次為極體和次級卵母細胞，進行減數第二次分裂，非同源染色體上非等位基因的自由組合發生在減數第一次分裂后期，B錯誤；在減數第一次分裂時，B、b所在同源染色體未分離，可以出現圖中所示結果，所以⑦異常的原因可能是減數第一次分裂同源染色體未分離，此時④⑤中染色體數目應該為1，基因組成為a，⑥的染色體數目應該為3，基因組成為ABb，④⑤和⑥的染色體數目不同，基因組成也不同，C錯誤，D正確。
5．(2019·湖南師大附中月考)一對表現型正常夫婦生了一個患紅綠色盲且性染色體組成為XXY的孩子，下列示意圖最能表明其原因的是(　　)
答案　D
解析　紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，設用B、b一對等位基因表示。表現型正常夫婦的基因型分別為XBXb、XBY，患病孩子的基因型為XbXbY，是由XbXb型卵細胞與Y型精子結合發育形成的，XbXb卵細胞產生的原因是在減數第二次分裂后期次級卵母細胞著絲點分裂后產生的兩條Xb沒有分開，一同進入卵細胞，D正確。21世紀教育網版權所有
6．基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數分裂過程中染色體未正常分離，而產生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列關于染色體未分離時期的分析，正確的是(　　)
①2號染色體一定在減數第二次分裂時未分離　②2號染色體可能在減數第一次分裂時未分離　③性染色體可能在減數第二次分裂時未分離　④性染色體一定在減數第一次分裂時未分離
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
答案　A
解析　依據題干中提供的信息“產生一個不含性染色體的AA型配子”，可知A與A沒有分離，而A與A的分離發生在減數第二次分裂后期，①正確；“不含性染色體”有兩種可能：一是同源染色體分離不正常，二是減數第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向同一極，③正確。
高考熱點突破
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(2018·全國卷Ⅲ)關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂后期與減數第二次分裂后期都發生染色單體分離
B．有絲分裂中期與減數第一次分裂中期都發生同源染色體聯會
C．一次有絲分裂與一次減數分裂過程中染色體的復制次數相同
D．有絲分裂中期和減數第二次分裂中期染色體都排列在赤道板上
答案　B
解析　有絲分裂后期與減數第二次分裂后期都發生著絲點分裂，姐妹染色單體分離，移向兩極，A正確；有絲分裂不發生同源染色體聯會，減數第一次分裂前期發生同源染色體聯會，B錯誤；一次有絲分裂與一次減數分裂染色體都只復制一次，C正確；有絲分裂和減數第二次分裂的染色體行為類似，前期散亂分布，中期染色體排列在赤道板上，后期姐妹染色單體分離，D正確。
2．(2017·全國卷Ⅱ)已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數分裂過程中可能產生的細胞。其中表示錯誤的是(　　)
答案　D
解析　由選項所示的細胞類型可知，這種細胞是精原細胞，在不考慮基因突變和交叉互換的情況下進行分析：減數第一次分裂后期，同源染色體分離，其上的等位基因隨之分離(如等位基因G與g、H與h分離)，非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合(如非等位基因G與H、g與h組合或G與h、g與H組合)，減數第一次分裂產生互補的2個次級精母細胞，A、B正確；減數第二次分裂產生的4個精細胞應該兩兩相同，每個精細胞中不含同源染色體(不含等位基因)，C正確，D錯誤。
3．(2018·天津高考)果蠅的生物鐘基因位于X染色體上，有節律(XB)對無節律(Xb)為顯性；體色基因位于常染色體上，灰身(A)對黑身(a)為顯性。在基因型為AaXBY的雄蠅減數分裂過程中，若出現一個AAXBXb類型的變異細胞，有關分析正確的是(　　)
A．該細胞是初級精母細胞
B．該細胞的核DNA數是體細胞的一半
C．形成該細胞過程中，A和a隨姐妹染色單體分開發生了分離
D．形成該細胞過程中，有節律基因發生了突變
答案　D
解析　親本雄果蠅的基因型為AaXBY，進行減數分裂時，由于染色體復制導致染色體上的基因也復制，即初級精母細胞的基因型是AAaaXBXBYY，而基因型為AAXBXb的細胞基因數目是初級精母細胞的一半，說明其經過了減數第一次分裂，即該細胞不是初級精母細胞，而屬于次級精母細胞，A錯誤；該細胞為次級精母細胞，經過了間期的DNA復制(核DNA加倍)和減數第一次分裂后同源染色體的分離(核DNA減半)，該細胞內DNA的含量與體細胞相同，B錯誤；形成該細胞的過程中，A與a隨同源染色體的分開而分離，C錯誤；該細胞的親代細胞基因型為AaXBY沒有無節律的基因，而該細胞卻出現了無節律的基因，說明在形成該細胞的過程中，有節律的基因發生了突變，D正確。
4．(2017·天津高考)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內某精原細胞減數分裂時同源染色體變化示意圖如下。敘述正確的是(　　)
A．三對等位基因的分離均發生在次級精母細胞中
B．該細胞能產生AbD、ABD、abd、aBd四種精子
C．B(b)與D(d)間發生重組，遵循基因自由組合定律
D．非姐妹染色單體發生交換導致了染色體結構變異
答案　B
解析　減數第一次分裂時，位于兩條同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分開而分離，此過程發生在初級精母細胞中，所以，圖中三對等位基因的分離不都發生在次級精母細胞中，A錯誤；正常情況下，一個精原細胞能產生兩種類型的精子，但圖中同源染色體的非姐妹染色單體間部分片段發生了交叉互換，故該細胞能產生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B正確；同源染色體的非姐妹染色單體間部分片段發生交叉互換屬于基因重組，不屬于基因自由組合范疇，C錯誤；圖中非姐妹染色單體間部分片段交叉互換發生在同源染色體之間，不屬于染色體結構變異，而染色體結構變異發生在非同源染色體之間，D錯誤。
5．(2017·江蘇高考)假如右圖是某生物體(2n＝4)正常的細胞分裂示意圖，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該細胞處于減數第二次分裂后期
B．若染色體①有基因A，則④有基因A或a
C．若圖中的②表示X染色體，則③表示Y染色體
D．該細胞產生的子細胞中有2對同源染色體
答案　A
解析　根據題干信息可知，某種生物體細胞含有4條染色體，該細胞含有8條染色體，為有絲分裂后期，A錯誤；染色體①和④是同源染色體，其上基因相同或互為等位基因，①有A基因，則④可存在A或a基因，B正確；染色體②、③為一對同源染色體，根據染色體形狀判斷，若②是X染色體，則③是Y染色體，C正確；該細胞產生的子細胞與親代細胞染色體組成相同，含有2對同源染色體，D正確。
6．(2016·浙江高考改編)下列關于高等動物細胞增殖的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂前的間期和減數分裂前的間期，都進行1次染色質DNA的復制
B．細胞周期的G2期已經形成了1對中心體，在有絲分裂前期形成紡錘體
C．染色體數為2n＝24的性原細胞進行減數分裂，減數第二次分裂中期染色體數和染色體DNA分子數分別為12和24
D．若在G2期某染色質的1個DNA分子發生片段缺失，則該細胞有絲分裂產生的2個子細胞均含有該異常DNA
答案　D
解析　有絲分裂前的間期和減數分裂前的間期都進行1次染色質DNA的復制，A正確；動物細胞有中心體，在G2期已形成了1對中心體，在有絲分裂前期由這1對中心體發出星射線形成紡錘體，B正確；減數第二次分裂中期的細胞中，染色體數為體細胞的一半，DNA分子數與體細胞相等，C正確；G2期染色質DNA復制已結束，若其中有1個DNA分子發生了片段缺失，則該細胞有絲分裂形成的2個子細胞中只有1個子細胞含該異常DNA，D錯誤。
課時作業
A卷　減數分裂過程與受精作用
一、選擇題
1．在減數第一次分裂過程中不可能出現的是(　　)
A．同源染色體聯會
B．同源染色體分離
C．著絲點分裂
D．染色體交叉互換
答案　C
解析　減數第一次分裂前期，同源染色體聯會，A正確；減數第一次分裂后期，同源染色體分離，B正確；減數第二次分裂后期，著絲點分裂，C錯誤；減數第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發生交叉互換，D正確。
2．如圖為基因型為AaBb的某二倍體高等動物體內細胞進行減數分裂的示意圖，下列有關敘述不正確的是(　　)
A．圖中可能發生基因重組的過程是①
B．細胞中染色體數目減半發生在過程②
C．上述過程發生在器官睪丸中
D．若精子1的基因型為Ab，則精子4的基因型一定為aB
答案　D
解析　圖示精原細胞的基因型為AaBb，精子1與精子4來自不同的次級精母細胞，若兩對等位基因獨立遺傳，且不發生交叉互換，則如果精子1的基因型為Ab時，精子4的基因型為aB，否則就不一定，D錯誤。
3．某二倍體雄性個體減數第一次分裂形成的子細胞如圖，不考慮染色體畸變，下列敘述正確的是(　　)
A．圖示黑色染色體只含有1個DNA分子
B．圖示細胞中的兩條染色體一定不是同源染色體
C．出現基因E、e的原因一定是交叉互換的結果
D．該細胞可能是第一極體
答案　B
解析　由于著絲點沒有分裂，所以圖示黑色染色體含有2個DNA分子，A錯誤；圖示細胞是經減數第一次分裂后形成的，減數第一次分裂使同源染色體分離了，所以細胞中的兩條染色體一定不是同源染色體，B正確；出現基因E、e的原因可能是交叉互換的結果，也可能是基因突變的結果，C錯誤；由于題圖是某二倍體雄性個體進行減數分裂形成的子細胞，所以該細胞不可能是第一極體，而是次級精母細胞，D錯誤。
4．如圖為人體內的細胞在減數分裂過程中每條染色體中的DNA分子含量的變化曲線，下列有關敘述中錯誤的是(　　)
A．DNA復制發生在bc時期
B．同源染色體分離發生在de時期
C．處于cd段的細胞含有姐妹染色單體
D．染色體交叉互換等基因重組都發生在cd時期
答案　B
解析　bc時期每條染色體中的DNA含量加倍，所以DNA復制發生在bc時期，A正確；該圖為減數分裂，則同源染色體分離發生在減數第一次分裂后期，即cd段，而de段每條染色體上DNA含量由2變為1，表示減數第二次分裂后期，B錯誤；由圖可知，cd段每條染色體上含有2個DNA，說明該時期的細胞含有姐妹染色單體，C正確；該圖為減數分裂，則染色體交叉互換等基因重組都發生在cd段的某一時期，即減數第一次分裂過程中，D正確。
5．(2019·湖北名校第一次大聯考)下列關于減數分裂的說法正確的是(　　)
A．著絲點分裂后細胞中染色體數目與體細胞的相同
B．減數第一次分裂過程中發生姐妹染色單體分離
C．兩次分裂都伴隨著染色體數目和核DNA數目的減半
D．形成配子的全過程都發生在精巢和卵巢中
答案　A
解析　減數第二次分裂的后期，著絲點分裂后染色體數目與體細胞的相同，A正確；減數第一次分裂過程中發生同源染色體分離，不發生姐妹染色單體分離，B錯誤；減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數第一次分裂，C錯誤；高等植物配子的形成不在精巢和卵巢中，高等動物卵細胞的形成過程中，減數第二次分裂是在輸卵管中完成的，D錯誤。
6．下列有關某生物各細胞分裂示意圖的敘述，正確的是(　　)
A．圖③處于減數第二次分裂中期，該生物細胞中染色體數目最多為8條
B．圖②處于減數第二次分裂后期，細胞內有兩對同源染色體
C．圖①處于減數第一次分裂中期，細胞內有兩對姐妹染色單體
D．四幅圖可排序為①③②④，四幅圖均只出現在精子的形成過程中
答案　A
解析　圖③處于減數第二次分裂中期，此時細胞中染色體數目是體細胞的一半，則該生物體細胞中染色體數目為4條，因此，該生物細胞處于有絲分裂后期時，細胞中染色體數目最多，為8條，A正確；圖②處于減數第二次分裂后期，細胞內無同源染色體，B錯誤；圖①處于減數第一次分裂中期，細胞內有四對姐妹染色單體，C錯誤；四幅圖可排序為①③②④，四幅圖可能出現在精子的形成過程中，也可能出現在卵細胞的形成過程中，D錯誤。
7．如圖表示基因型為AaBb的某動物正在分裂的細胞，則該細胞(　　)
A．所含染色體數是體細胞的一半
B．同時產生的子細胞基因型不可能是AB
C．含有3對同源染色體
D．含有2個染色體組
答案　D
解析　該細胞處于減數第二次分裂后期，此時細胞中的染色體數與體細胞相同，A錯誤；由于細胞的基因型為AaBb，可能在間期發生了基因突變或四分體時期發生了交叉互換，所以同時產生的子細胞基因型可能是AB或Ab，B錯誤；該細胞中不含同源染色體，C錯誤；該細胞中移向細胞每一極的3條染色體為1個染色體組，所以該細胞含有2個染色體組，D正確。
8．下列有關精子和卵細胞形成的說法，正確的是(　　)
A．二者形成過程中都出現聯會、四分體、同源染色體分離、非同源染色體自由組合的現象
B．二者形成過程中都有染色體的復制和均分，二者所含遺傳物質均是正常體細胞的一半
C．精子和卵細胞形成過程中不同的地方是精子需要變形，卵細胞不需要變形，其余完全相同
D．形成100個受精卵，至少需要100個精原細胞和100個卵原細胞
答案　A
解析　精子和卵細胞都是減數分裂產生的，減數分裂過程中都出現聯會、四分體、同源染色體分離、非同源染色體自由組合的現象，A正確；二者形成過程中都有染色體的復制和均分，二者所含細胞核遺傳物質均是正常體細胞的一半，B錯誤；精子和卵細胞形成過程中不同的地方除了精子需要變形而卵細胞不需要變形外，還有細胞質是否均分等，C錯誤；1個精原細胞產生4個精子，1個卵原細胞產生1個卵細胞，故形成100個受精卵，至少需要25個精原細胞和100個卵原細胞，D錯誤。
9．某二倍體雄性動物(染色體數為2n)的精原細胞減數分裂過程中，細胞中染色體組數依次發生如下變化：2(甲)→1(乙)→2(丙)→1(丁)。不考慮變異，下列敘述錯誤的是(　　)
A．處于甲時期的細胞可能會發生姐妹染色單體間的交叉互換
B．處于乙時期的細胞中核DNA數為2n
C．處于丙時期的細胞中沒有同源染色體
D．處于丁時期的細胞中核DNA數與處于乙時期的不同
答案　A
解析　由題意可知，處于甲時期的細胞中含有2個染色體組，甲時期可以表示減數第一次分裂，處于減數第一次分裂前期的細胞可能會發生同源染色體中非姐妹染色單體間的交叉互換，A錯誤；乙時期表示減數第二次分裂的前期和中期，細胞中核DNA數為2n，B正確；丙時期表示減數第二次分裂后期和末期，無同源染色體，C正確；丁時期表示減數第二次分裂結束，形成了精細胞，核DNA數均為n，與乙時期的不同，D正確。
10．某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色體上)，則這個男子的次級精母細胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情況是(　　)
A．在每個次級精母細胞中都含有一個紅綠色盲基因和一個毛耳基因
B．在每個次級精母細胞中只含有一個紅綠色盲基因或一個毛耳基因
C．在每個次級精母細胞中都含有兩個紅綠色盲基因和兩個毛耳基因
D．有1/2的次級精母細胞含有兩個紅綠色盲基因，有1/2的次級精母細胞含有兩個毛耳基因
答案　D
解析　在減數第一次分裂前的間期發生DNA復制形成兩個色盲基因和兩個毛耳基因。減數第一次分裂后期同源染色體分離，即X和Y染色體分離后分別進入兩個次級精母細胞中，形成的兩個次級精母細胞中，一個有兩個色盲基因，另一個有兩個毛耳基因，即有1/2的次級精母細胞含有兩個色盲基因，有1/2的次級精母細胞含有兩個毛耳基因，D正確。
二、非選擇題
11．如圖A為某動物部分組織切片的顯微圖像，據圖回答下列問題。
(1)圖A觀察到的是________性動物的________(器官)組織切片。
(2)①細胞含有________條染色單體，③細胞的名稱是________。
(3)正常情況下，等位基因的分離發生在________(用圖A中數字表示)細胞的后續分裂過程中。
(4)若②細胞中染色體數和核DNA分子數如圖B所示。請繪制該動物處于減數第一次分裂后期細胞中的染色體數和核DNA分子數的柱形圖。
答案　(1)雌　卵巢
(2)8　次級卵母細胞或第一極體　(3)①
(4)如圖所示
解析　(1)因圖A中②細胞的細胞質不均等分裂，故圖A為雌性動物卵巢中的細胞分裂圖像。
(2)①細胞中兩對同源染色體排列在赤道板位置上，處于減數第一次分裂中期，含有4條染色體、8條染色單體。③細胞處于減數第二次分裂前期，該細胞為次級卵母細胞或第一極體。
(3)正常情況下等位基因隨著同源染色體的分開而分離，故等位基因的分離發生在①細胞的后續分裂過程中。
(4)②細胞中含有4條染色體和4個核DNA分子，不含染色單體，則該動物處于減數第一次分裂后期的細胞中含有4條染色體、8個核DNA分子。
12．圖甲、圖乙分別表示某基因組成為AaBbdd的雌性高等動物細胞分裂過程中某時期的染色體基因示意圖和配子形成時細胞中染色體數量變化曲線圖。請據圖回答下面的問題：
(1)依據圖乙，寫出該種生物細胞分裂時，細胞中DNA數目的變化規律：______________。
(2)圖甲所示細胞名稱為________。該細胞中含的同源染色體和等位基因分別為________對和________對。若1號染色體表示X染色體，則2號和4號染色體分別為________。
(3)孟德爾的遺傳定律是通過減數第一次分裂后期的______________________________________________來實現的。
(4)圖乙中的橫坐標各數字中，________表示基因b與b分開的時期。
(5)請繪出與圖甲的發生相對應的非等位基因隨非同源染色體自由組合的細胞時期圖像和其產生的配子示意圖。
答案　(1)6→12→6→3
(2)第一極體　0　0　常染色體和X染色體
(3)同源染色體分離，非同源染色體自由組合
(4)8～9　(5)如圖
解析　(1)圖乙表示減數分裂過程中染色體的數量變化，據此分析可以確定DNA數目的變化規律為6→12→6→3。
(2)圖甲為雌性高等動物細胞減數第二次分裂后期圖像，且細胞質均等分裂，因此該細胞為極體，該細胞內無同源染色體和等位基因。1號和4號染色體由同一條染色體復制而來，若1號染色體表示X染色體，則2號和4號染色體分別為常染色體和X染色體。
(3)孟德爾的遺傳定律是通過減數第一次分裂后期的同源染色體分離，非同源染色體自由組合來實現的。
(4)基因b與b位于姐妹染色單體上，姐妹染色單體分離發生在減數第二次分裂后期，即8～9時期。
(5)非等位基因自由組合發生在減數第一次分裂后期，由于圖甲細胞表示極體，因此可以根據極體中的基因組成畫出初級卵母細胞中非同源染色體組合的情況，并且初級卵母細胞的細胞質是不均等分裂的。由于圖甲極體的基因組成為aaBBdd，因此產生的次級卵母細胞的基因型為AAbbdd，則卵細胞的基因組成為Abd。
13．某研究性學習小組對豬產生配子時的細胞減數分裂過程進行了研究，并繪制了相關圖示。請據圖回答下列問題。
注：圖中只顯示一對同源染色體。
(1)圖1過程表明，通過減數分裂，染色體數目________。減數第一次分裂后期染色體的行為特點是________________________________________________。
(2)圖2顯示的是一對同源染色體(常染色體)的不正常分裂情況，產生異常配子①②③④的原因可能是______________________________________________。
(3)如果圖3表示卵原細胞，該卵原細胞經圖4形成基因型為AB的卵細胞(不考慮基因突變)，則其形成的第二極體的基因型是________。
答案　(1)減半　同源染色體分離、非同源染色體自由組合
(2)減數第一次分裂后期同源染色體沒有分離，而是移向細胞同一極　(3)Ab、ab、aB
解析　(1)圖1表示正常減數分裂的親代細胞及其產生配子過程中染色體的行為變化。在減數分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次，導致染色體數目減半。減數第一次分裂后期染色體的行為變化主要是同源染色體分離、非同源染色體自由組合，這是基因分離定律和自由組合定律的基礎。
(2)由圖2可知，配子①中存在同源染色體，所以只可能是減數第一次分裂后期出現了差錯，同源染色體未分離而是移向了細胞同一極，導致出現了異常配子。
(3)如果形成基因型為AB的卵細胞，則說明在圖4時期發生了交叉互換，形成的第二極體的基因型是Ab、ab、aB。【來源：21·世紀·教育·網】
B卷　減數分裂與有絲分裂的比較及減數分裂與可遺傳變異的關系
一、選擇題
1．(2019·安徽蒙城五校聯考)下列有關有絲分裂和減數分裂的說法，正確的是(　　)
A．DNA復制和染色體復制分別使DNA和染色體的數目加倍
B．染色體數目變異只能發生在減數分裂過程中
C．在紡錘絲的牽引下著絲點發生分裂
D．同源染色體聯會只發生在減數分裂過程中
答案　D
解析　DNA復制導致DNA數目加倍，著絲點分裂導致染色體數目加倍，而染色體復制的結果是染色體數目不變，A錯誤；染色體數目變異可以發生在減數分裂過程中，也可以發生在有絲分裂過程中，B錯誤；紡錘體的作用是牽引染色體上的著絲點運動，與著絲點分裂無關，C錯誤；同源染色體的聯會只發生在減數第一次分裂前期，D正確。
2．(2019·河北唐山一中月考)二倍體生物細胞正在進行著絲點分裂時，下列有關敘述正確的是(　　)
A．著絲點分裂一定導致細胞核中DNA數目加倍
B．此時細胞中染色體數目一定是其體細胞的2倍
C．此時細胞中不一定存在同源染色體
D．此時細胞中一定含有兩個染色體組
答案　C
解析　著絲點分裂不會導致DNA數目加倍，但會導致染色體數目加倍，A錯誤；著絲點分裂可以發生在減數第二次分裂后期，也可以發生在有絲分裂后期，若是減數第二次分裂后期，細胞中染色體數目與體細胞相同，B錯誤；若是有絲分裂后期，細胞中存在同源染色體，若是減數第二次分裂后期，細胞中不存在同源染色體，C正確；若是有絲分裂后期，細胞中含有四個染色體組，若是減數第二次分裂后期，細胞中含有兩個染色體組，D錯誤。
3．關于同一個體中細胞有絲分裂和減數第一次分裂的敘述，正確的是(　　)
A．兩者前期染色體數目相同，染色體行為和DNA分子數目不同
B．兩者中期染色體數目不同，染色體行為和DNA分子數目相同
C．兩者后期染色體數目和染色體行為不同，DNA分子數目相同
D．兩者末期染色體數目和染色體行為相同，DNA分子數目不同
答案　C
解析　兩者的前期，染色體數目均與體細胞染色體數目相同，核DNA分子數目均為體細胞的兩倍，但減數第一次分裂前期發生了同源染色體的聯會，而有絲分裂前期沒有此行為，A錯誤；兩者的中期，染色體數目均與體細胞相同，核DNA分子數目均為體細胞的兩倍，有絲分裂中期，每條染色體的著絲點排列在赤道板上，減數第一次分裂中期，每對同源染色體的著絲點排列在赤道板兩側，B錯誤；有絲分裂后期姐妹染色單體分開，染色體數目、核DNA分子數目均為體細胞的兩倍，減數第一次分裂后期同源染色體分開，染色體數目與體細胞染色體數目相同，核DNA分子數目為體細胞的兩倍，C正確；兩者的末期，核DNA分子的數目相同，二者核染色體數目和行為不同，D錯誤。21教育名師原創作品
4．如圖是某動物體內細胞分裂的一組圖像，下列相關說法正確的是(　　)
A．所有細胞均有同源染色體
B．④細胞分裂結束將形成兩個精細胞
C．動物睪丸中可能同時出現以上細胞
D．除①和③外都是減數分裂細胞圖
答案　D
解析　由圖⑤的細胞質不均等分配可知，題圖所示為雌性動物體內細胞分裂的一組圖像，④細胞是減數第二次分裂的細胞，無同源染色體，分裂結束將形成兩個極體，A、B、C錯誤；①為有絲分裂后期，③為有絲分裂中期，D正確。
5．(2019·吉林撫松四盟校期中)下圖為某動物(體細胞染色體為2N)細胞分裂過程中不同時期每個細胞核DNA、核染色體和核染色單體的數量關系圖。下列有關說法不正確的是(　　)
A．乙→丙和戊→丁所發生的主要變化均為著絲點分裂
B．基因重組發生在戊時期，基因突變發生在丙→戊過程中
C．丙可以代表體細胞，甲只能代表精子或卵細胞
D．處于丁和戊時期的細胞一定存在同源染色體
答案　C
解析　乙→丙和戊→丁所發生的主要變化均為著絲點分裂，染色體數目加倍，A正確；基因重組發生在減數第一次分裂時期，此時每一條染色體含有兩條染色單體(戊)，基因突變發生在丙→戊過程(DNA復制)中，B正確；丙可以代表體細胞，甲中染色體只有丙的一半，可能代表精子、卵細胞或極體，C錯誤；丁為有絲分裂后期細胞，戊為有絲分裂G2期、前期、中期或減數第一次分裂前的間期、減數第一次分裂時期的細胞，一定存在同源染色體，D正確。
6．(2019·吉林長春一監)如圖為某二倍體生物精原細胞分裂過程中同源染色體對數的變化曲線。下列敘述錯誤的是(　　)
A．BC段和HI段都會發生著絲點分裂
B．AB段和FG段都有可能發生基因突變
C．CD段和FG段都有可能發生基因重組
D．FG段和HI段都有可能發生染色體變異
答案　C
解析　根據曲線圖可知，BC段同源染色體對數開始加倍(由姐妹染色單體發生分離引起)，HI段表示減數第二次分裂過程，因此BC段和HI段都會發生著絲點分裂，A正確；AB段和FG段分別包含有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期，此時可發生基因突變，B正確；CD段處于有絲分裂過程中，FG段處于減數分裂過程中，基因重組可發生在減數第一次分裂過程中，不會發生在有絲分裂過程中，C錯誤；減數第一次分裂(FH段)和減數第二次分裂(HI段)過程中都可能發生染色體變異，D正確。
7．下圖表示一個二倍體動物細胞進行細胞分裂過程中，細胞核內染色體數目及DNA數目的變化，則下列敘述錯誤的是(　　)
A．在圖中兩曲線重疊的各段，每條染色體都不含染色單體
B．在BC段和HI段都能發生染色體的復制
C．在AG段細胞中含有同源染色體，HQ段細胞中不含有同源染色體
D．在ED段和LM段，發生的原因都是著絲點分裂，姐妹染色單體分離
答案　C
解析　當染色體數目等于DNA數目時，每條染色體都不含染色單體，A正確；在有絲分裂的間期的BC段和減數第一次分裂前的間期的HI段都發生染色體的復制，B正確；圖中AG段和HJ段細胞中都含有同源染色體，KQ段不含同源染色體，C錯誤；在ED段和LM段，發生的原因都是著絲點分裂，姐妹染色單體分離，D正確。
8．(2019·甘肅蘭州高三模擬)如圖是動物精子形成過程中發生交叉互換的模式圖，下列說法正確的是(　　)
A．若分裂時3和4不分離，產生的精細胞有一半染色體數目正常
B．在正常情況下，該細胞能產生4種類型的精細胞
C．若在復制時基因M突變為m，則產生的精細胞有一半異常
D．圖中基因N和n的分離只發生在減數第一次分裂后期
答案　B
解析　分析題圖可知，3和4是同源染色體，若不分離，則產生的精細胞全部異常，A錯誤；由于1、2兩條同源染色體發生了交叉互換，則該細胞能產生4種精細胞，B正確；如果基因M突變為m，則產生的精細胞中有1/4異常，C錯誤；圖中基因N、n分離發生在減數第一次分裂后期和減數第二次分裂后期，D錯誤。
9．一對表現型正常的夫婦，生育了一個有3條性染色體的血友病男孩。某同學結合下圖分析該男孩的病因，其中判斷不合理的是(　　)
A．該男孩的性染色體組成若為XXY，則患病最可能與圖丁有關
B．該男孩的性染色體組成若為XYY，則患病最可能與圖乙有關
C．該男孩患病若與圖乙有關，其性染色體組成可能是XXY
D．該男孩患病若與圖甲有關，其父親可能發生了基因突變
答案　C
解析　若該男孩的性染色體組成為XXY，且患有血友病，由于其父母都是正常人，說明血友病基因來自于其母親，其母親是血友病基因攜帶者，產生卵細胞時，在減數第二次分裂時，帶有致病基因的X染色體的姐妹染色單體未分開引起的，A合理，C不合理；若該男孩的性染色體組成為XYY，且患有血友病，由于其父母都是正常人，說明血友病基因來自于其母親，其母親是血友病基因攜帶者，卵細胞內只含1條攜帶血友病基因的X染色體，但是其父親產生精子的過程中，在減數第二次分裂時，兩條Y染色單體未分開，B合理；該男孩患病與圖甲有關，則參與的精子可能是X染色體上發生了基因突變，產生了攜帶致病基因的XY型精子，D合理。2-1-c-n-j-y
10．下列有關減數分裂及受精作用相關知識的說法，錯誤的是(　　)
A．基因型為AaBb(獨立遺傳)的雄性動物，其精巢內的精原細胞減數分裂形成精子的基因型為AB、ab、Ab、aB
B．一個基因型為AaXbY的精原細胞，在減數分裂過程中，由于染色體分配紊亂，產生了1個基因型為AAaY的精子，則其他3個精子的基因型分別是aY、Xb、Xb
C．細胞正常分裂的情況下，果蠅有絲分裂后期的精原細胞和減數第二次分裂后期的次級精母細胞一定含有兩條Y染色體
D．減數分裂和受精作用可維持生物體前后代染色體數目的恒定
答案　C
解析　基因型為AaBb(獨立遺傳)的雄性動物，其精巢內的精原細胞經減數分裂形成精子的過程中等位基因分離的同時，非等位基因自由組合，故產生的配子的基因型為AB、ab、Ab、aB，A正確；一個基因型為AaXbY的精原細胞，在減數分裂過程中，由于染色體分配紊亂，產生了1個AAaY的精子，說明減數第一次分裂和減數第二次分裂都發生了異常，則其他3個精子的基因型分別是aY、Xb、Xb，B正確；細胞正常分裂的情況下，果蠅有絲分裂后期的精原細胞一定含有兩條Y染色體，而減數第二次分裂后期的次級精母細胞可能含有兩條X染色體，也可能含有兩條Y染色體，C錯誤；減數分裂和受精作用可維持生物體前后代染色體數目的恒定，D正確。
二、非選擇題
11．下列兩圖為某種動物細胞分裂過程中的曲線圖和細胞圖。請據圖回答下列問題：
(1)圖甲中的②為________數目變化；b階段為________分裂過程；c階段中除了包括有絲分裂過程外，還包括　　　　。
(2)圖乙中D的子細胞的名稱是______________________________________。
(3)圖乙中B的上一個時期對應圖甲中________段；C對應圖甲中________段(用圖中字母表示)。
(4)圖甲中，如果在A點時將全部核DNA用放射性同位素標記，而分裂過程中所用的原料不含放射性同位素，則在GH段可檢測到有放射性的脫氧核苷酸鏈占全部核苷酸鏈的________。
答案　(1)染色體　減數　受精作用
(2)精細胞或(第二)極體
(3)GH　CD和MN　(4)25%(或1/4)
解析　(1)由圖甲曲線特征可直接判斷出a、b、c分別代表有絲分裂過程中核DNA(加倍一次，減半一次)的變化、減數分裂過程中核DNA(加倍一次，減半兩次)的變化、受精作用和有絲分裂過程中細胞中染色體數目的變化。
(2)圖乙中D的細胞質分配均等，且著絲點分裂之前同源染色體已經分開，故其子細胞為精細胞或(第二)極體。
(3)圖乙中B處于減數第一次分裂中期，上一個時期為減數第一次分裂前期，對應圖甲中GH段；C為有絲分裂中期，對應圖甲中的CD和MN段。
(4)根據DNA半保留復制的特點，EF時期的細胞的每個核DNA分子都是一條鏈帶放射性同位素標記，一條鏈不帶放射性同位素標記。在FG時期，核DNA又復制一次，以帶放射性同位素標記的鏈為模板形成的DNA都是一條鏈帶放射性同位素標記，一條鏈不帶放射性同位素標記；而以不帶放射性同位素標記的鏈為模板形成的DNA的兩條鏈都不帶放射性同位素標記，故在GH段可檢測到有放射性的脫氧核苷酸鏈占1/4。
12．從基因型為AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某動物器官內提取出一些細胞，圖甲為其中某細胞的分裂圖像(B、b基因未標出)，圖乙表示有關細胞進行Ⅰ、Ⅱ兩種方式的分裂過程中染色體組數目的變化(①～⑦表示不同區段)。請回答：
(1)圖甲所示細胞處于圖乙中的________區段。
(2)細胞中染色體與DNA數目之比一定為1∶2的是圖乙中的________區段。
(3)圖甲中同一條染色體上出現了A和a兩個不同的基因，通過分析該細胞形成的子細胞種類，可以確定其原因：若該細胞分裂最終形成4種基因型的子細胞，那么其原因是發生了______________。若該細胞分裂最終形成________種基因型的子細胞，那么其原因是發生了________。
答案　(1)④　(2)⑤
(3)交叉互換(基因重組)　3　基因突變
解析　(1)圖甲所示細胞中有同源染色體聯會現象，處于圖乙中的④區段所包含的減數第一次分裂前期。
(2)由于①表示有絲分裂間期、前期和中期，在間期開始時DNA沒有復制完成，④表示減數第一次分裂，包括減數分裂前的間期，在其開始時DNA沒有復制完成，所以細胞中染色體與DNA數目之比一定為1∶2的是圖乙中的⑤區段。
(3)圖甲中同一條染色體上相同位置上的基因應該相同，但圖甲中是出現了A和a兩個不同的基因，由于體細胞的基因型為AaBb，若該細胞分裂最終形成4種基因型的子細胞，那么其原因是發生了交叉互換，若該細胞分裂最終形成3種基因型的子細胞，那么其原因是發生了基因突變。
13．減數分裂中同源染色體配對形成四分體，四分體中的非姐妹染色單體之間經常發生交換。實驗表明，某些生物體的有絲分裂偶爾也會發生交換，稱為有絲分裂交換。圖示為某高等動物一個表皮細胞發生的有絲分裂交換，其中D和d、E和e、F和f表示某對同源染色體上的三對等位基因。
(1)請問該細胞在發生有絲分裂交換后，產生________種基因型的子代表皮細胞，并分別寫出基因型__________________________________________________。
(2)如果不考慮該生物產生精子時發生的交換，那么該生物產生的精子有________種基因型。寫出基因型為________________________________。
(3)如果細胞在減數分裂和有絲分裂中都發生交換，你認為哪一種分裂方式對于遺傳多樣性的貢獻更大？為什么？____________________________________。
答案　(1)2或1　DdEeFF和DdEeff或DdEeFf(不考慮字母順序，且與前一問答案相對應)
(2)2　DEF和def(不考慮字母順序)
(3)減數分裂。因為減數分裂所產生的重組配子能遺傳到下一代，而有絲分裂產生的細胞只是對個體的局部有影響
解析　(1)有絲分裂后期，姐妹染色單體隨著絲點的分裂而分開成為兩條染色體，并在紡錘絲的牽引下隨機地移向細胞兩極：①若DEF基因、def基因所在的兩條染色體移向一極，DEf基因、deF基因所在的兩條染色體移向另一極，則形成的子代表皮細胞的基因型只有一種：DdEeFf；②若DEF基因、deF基因所在的兩條染色體移向同一極，DEf基因、def基因所在的兩條染色體移向另一極，則形成的子代表皮細胞的基因型有2種：DdEeFF和DdEeff。
(2)在減數分裂過程中，等位基因隨同源染色體的分開而分離，連鎖的基因隨所在的染色體一起進入子細胞。如果不考慮該生物產生精子時發生的交換，則該生物產生的精子有2種基因型，分別為DEF和def。
(3)由于減數分裂所產生的重組配子能遺傳到下一代，而有絲分裂產生的細胞只是對個體的局部有影響，所以，如果細胞在減數分裂和有絲分裂中都發生交換，那么減數分裂過程的交叉互換對于遺傳多樣性的貢獻更大。
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精品試卷·第
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