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【備考2024】生物高考一輪復習
第12講　減數分裂和受精作用
[課標要求] 1.闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞2.說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代
[核心素養](教師用書獨具) 1.基于減數分裂和受精作用的過程，理解減數分裂和受精作用對遺傳變異的意義。(生命觀念)2.基于減數分裂的模型，采用歸納與概括、模型與建模等方法，構建減數分裂過程中染色體和DNA數目變化的曲線。(科學思維)3.借助減數分裂的模型，采用歸納與概括的方法，以文字的形式說出減數分裂各時期的特點。(科學思維)
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：成熟生殖細胞中染色體數目是原始生殖細胞中的一半。
2．減數分裂過程
(1)哺乳動物精子形成的過程
(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相融合，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)。
4．意義
(1)減數分裂和受精作用保證了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，有利于適應環境和進化。
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。 (×)
提示：受精卵中的核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方。
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方面，分別對遺傳的多樣性和穩定性的原因進行概括。(必修2　P27“思維訓練”)
遺傳多樣性的原因：______________________________________________
_______________________________________________________________。
遺傳穩定性的原因：______________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：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交換及減數分裂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。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　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，而受精作用時精卵結合使受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目。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
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：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．減數分裂時的相關曲線圖與柱形圖(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．分離定律所研究的基因、自由組合定律所研究的基因和基因重組所指的基因分別指的是什么基因？基因遺傳的兩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含量及細胞數目比率如下表。
細胞類型(核DNA含量) 正常鼠的細胞數目比率(%) 敲除鼠的細胞數目比率(%)
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蛋白對精子的形成的作用是什么？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蛋白對精子的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．(2021·石景山區模擬)下圖中①～⑤是在顯微鏡下小鼠睪丸內細胞減數分裂不同時期的圖像。下列敘述錯誤的是(　　)
①　　　　②　　　③　　　④　　　⑤
A．圖中細胞分裂的排序是①→③→②→⑤→④
B．圖②細胞中DNA數目是染色體數目的2倍
C．圖②③細胞中均可能發生基因重組
D．圖②③⑤細胞中均含有姐妹染色單體
D　[圖①是分裂前的間期，圖②是減數分裂Ⅰ后期，圖③是減數分裂Ⅰ前期，圖④是減數分裂產生的精子細胞，圖⑤是減數分裂Ⅱ后期。圖⑤細胞中不含有姐妹染色單體。]
2．(2021·山師附屬模擬)二倍體高等雄性動物某細胞的部分染色體組成示意圖如下，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，可存在于a與b中，但不存在于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上
C．在減數分裂Ⅱ后期，2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，但不存在于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上，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2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精子中，D錯誤。]
考查受精作用及遺傳的穩定性和多樣性
3．從配子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。]
4．(2021·衡水中學二調)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。]
考查特殊和異常的減數分裂
5．(2021·廣東選擇性考試押題)蜜蜂受精卵(2n＝32)發育成的幼蟲若持續食用蜂王漿則發育為蜂王，否則發育為工蜂，未受精的卵細胞發育成雄蜂。下圖為雄蜂產生精細胞過程的示意圖，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．減數分裂Ⅰ前期初級精母細胞中的同源染色體聯會形成8個四分體
B．減數分裂Ⅰ染色體數目未減半的原因可能與細胞未產生正常的紡錘體有關
C．若蜂王基因型為Aabb，則該蜂群中新發育成的雄蜂基因型可能有Ab和ab兩種
D．蜜蜂種群中性別決定的方式取決于染色體的數目
A　[雄蜂的精原細胞中只含有一個染色體組，無同源染色體，因此在減數分裂Ⅰ的前期是沒有同源染色體聯會的發生，也就不會存在四分體，A 錯誤；正常減數分裂Ⅰ的后期，同源染色體的兩側各有紡錘絲相連，這樣在兩極紡錘絲的作用下分別移向細胞兩極，最終導致形成同源染色體分開，形成的次級精母細胞中染色體數目減半，由分析可知：①雄蜂的精原細胞無同源染色體，②形成的次級精母細胞中染色體數目并未減半，結合上述分析可以推測，減數分裂Ⅰ染色體數目未減半的原因可能與細胞未產生正常的紡錘體有關(減數分裂Ⅰ產生的是單極紡錘體)，B 正確；蜂王基因型為Aabb，形成基因型ab和Ab的卵細胞，雄蜂由未受精的卵細胞發育而成，則該蜂群中新發育成的雄蜂基因型可能有Ab和ab兩種，C 正確；根據圖示分析，蜂王經過減數分裂產生的卵細胞，如果是未受精的卵細胞直接發育而來的是雄蜂，而受精卵可發育成蜂王或者工蜂，其中雄蜂的染色體數目是蜂王的一半，故蜜蜂的性別取決于染色體數目，D正確。]
6．克萊費爾特患者的性染色體組成為XXY。某家庭父親是紅綠色盲患者，母親是紅綠色盲基因的攜帶者，生了一個色覺正常的克萊費爾特患者。下列有關該患者產生的原因，分析錯誤的是(　　)
A．母親可能減數分裂Ⅰ時同源染色體沒有正常分離
B．母親可能減數分裂Ⅱ時姐妹染色單體沒有正常分離
C．父親可能減數分裂Ⅰ時同源染色體沒有正常分離
D．父親可能減數分裂Ⅱ時姐妹染色單體沒有正常分離
D　[母親可能減數分裂Ⅰ時同源染色體沒有正常分離，提供XBXb卵細胞，與父親提供的Y精子結合，可以形成XBXbY色覺正常的克萊費爾特患者，A正確； 母親可能減數分裂Ⅱ時姐妹染色單體沒有正常分離，提供XBXB卵細胞，與父親提供的Y精子結合，可以形成XBXBY色覺正常的克萊費爾特患者，B正確； 父親可能減數分裂Ⅰ時同源染色體沒有正常分離， 提供XbY精子，與母親提供的XB卵細胞結合，可以形成XBXbY色覺正常的克萊費爾特患者，C正確； 父親如果是減數分裂Ⅱ時姐妹染色單體沒有正常分離，只能提供XbXb或YY的精子，都不能形成色覺正常的克萊費爾特患者，D錯誤。]
　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
7．(2021·衡水中學檢測)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，Aa分離發生在減數分裂Ⅰ后期，Bb分離發生在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期，D錯誤。]
8．(2021·浙江6月選考)某高等動物的一個細胞減數分裂過程如圖所示，其中①～⑥表示細胞，基因未發生突變。下列敘述錯誤的是 (　　)
A．⑥的形成過程中發生了染色體變異
B．若④的基因型是 AbY，則⑤是abY
C．②與③中均可能發生等位基因分離
D．①為4 個染色體組的初級精母細胞
D　[⑥是由③次級精母細胞經過減數分裂Ⅱ形成的，已知的一個精細胞染色體數目異常，有兩條X染色體，說明③次級精母細胞在減數分裂Ⅱ后期X染色單體分離后移向同一極，則⑥中應該缺少一條X染色體，故形成過程中發生了染色體數目變異，A正確；④和⑤是由②次級精母細胞經過減數分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是AbY，對比精原細胞中的染色體上的基因組成，應在減數分裂Ⅰ發生過互換，即產生了同時含有Ab基因和ab基因的兩條姐妹染色單體的染色體的次級精母細胞，即②次級精母細胞的基因型AabbYY，分裂后產生的兩個子細胞基因型分別為AbY和abY，故⑤的基因型是abY，B正確；根據B選項的分析可知，減數分裂Ⅰ過程中發生過互換，②次級精母細胞的基因型AabbYY，③次級精母細胞的基因型為AaBBXX，故②與③中姐妹染色單體上均含有等位基因，故在減數分裂Ⅱ時可能發生等位基因分離，C正確；由分析可知，精原細胞的基因型為AaBbXY，含有2個染色體組，①為經過減數分裂Ⅰ前的間期染色體復制后的初級精母細胞，染色體數目不變，因此①含有2個染色體組，D錯誤。]
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DNA分子數目不同。 (×)
提示：DNA分子數目相同。
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DNA分子數目相同。 (×)
提示：兩者染色體數目相同，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，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，DNA分子數不同。 (×)
提示：兩者染色體的數目不同，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
2．三種變異類型中，僅發生在減數分裂過程中的變異類型是基因重組，原因是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：基因重組是生物體進行有性生殖過程中，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　染色體　(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．(2021·衡水中學二調)如圖為某二倍體植物精子的形成過程，其中①～④表示細胞分裂，X、Y、Z表示相關細胞。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．過程③處在前期時細胞內雖有同源染色體但無聯會配對現象
B．細胞Z與過程④產生的精子中所含的遺傳信息一般相同
C．過程①處在中期和過程④處在后期的細胞染色體數目相同
D．圖中表明此植物形成精子時需要減數分裂和有絲分裂共同參與
A　[過程③之前細胞已經完成減數分裂，因此過程③處在前期時細胞內無同源染色體，也無聯會現象；過程④是有絲分裂，其產生的精子的遺傳信息與細胞Y相同，而細胞Y與細胞Z是同一個細胞有絲分裂形成的，所含的遺傳信息也相同，因此細胞Z與過程④產生的精子中所含的遺傳信息一般相同；過程①處在中期和過程④處在后期的細胞染色體數目相同，且都與體細胞相同；由圖中信息可知，此植物形成精子時需要減數分裂和有絲分裂共同參與。]
2．(不定項)(2021·唐山二模)在觀察果蠅(2N＝8)細胞中的染色體組成時，發現一個處在分裂期的細胞中，共有8條染色體。下列說法正確的是(　　)
A．若該細胞正處于分裂前期，則可能正在發生基因重組
B．若該細胞正處于分裂后期，其染色體數和DNA數相同
C．若該細胞此時沒有染色單體，則該細胞可能不含X染色體
D．若該細胞此時出現不均等分裂，則該細胞中可能有4條X染色體
AC　[若該細胞正處于分裂前期，則可能是有絲分裂前期或減數分裂Ⅰ的前期，減數分裂Ⅰ的前期可能正在發生基因重組，A正確；若該細胞正處于分裂后期，則可能是減數分裂Ⅰ的后期或減數分裂Ⅱ的后期，減數分裂Ⅰ的后期其染色體數和DNA數不相同，B錯誤；若該細胞此時沒有染色單體，則是減數分裂Ⅱ的后期或末期，如果該果蠅為雄性，則該細胞可能只含X染色體或Y染色體，C正確；若該細胞此時出現不均等分裂，則該細胞可能是初級卵母細胞減數分裂Ⅰ的后期、末期或次級卵母細胞的減數分裂Ⅱ的后期、末期，只有2條X染色體，D錯誤。]
考查減數分裂和有絲分裂細胞圖的辨別
3．(2021·株洲模擬)某同學在觀察某種哺乳動物生殖器官的細胞裝片時，不小心與其他動物細胞分裂裝片混在一起，將觀察結果繪制成如下示意圖后分析，下列敘述正確的有(　　)
①　　　②　　　　③　　　④
A．圖中含有同源染色體的細胞有①②③
B．圖中①③細胞所含的染色體組數量相同
C．圖中①與②、③與④細胞所含染色體上DNA分子總數相同
D．圖中②與④細胞可能來自同一個體
C　[分析題圖，①圖中細胞處于有絲分裂后期，有同源染色體；②圖中細胞處于減數分裂Ⅰ后期，細胞質不均等分裂，屬于初級卵母細胞，細胞中有同源染色體；③圖細胞中無同源染色體，處于減數分裂Ⅱ后期；④圖細胞中無同源染色體且細胞質不均等分裂，處于減數分裂Ⅱ，屬于次級卵母細胞。故圖中含有同源染色體的細胞有①和②，A錯誤；圖中①含有4個染色體組，③含2個染色體組，B錯誤；圖中4個細胞所含染色體上DNA分子數都是8，C正確；②圖中細胞所在個體的體細胞中染色體數目為4，而④圖中細胞所在個體的體細胞中染色體數目應為8，且染色體形態差別也較大，故不可能來自同一個體，D錯誤。]
4．(2021·德州檢測)如圖甲、乙、丙是動物細胞分裂示意圖，下列有關敘述正確的是(　　)
甲　　　　乙　　　　丙
A．甲細胞處于有絲分裂后期，此時細胞中含有2對同源染色體
B．乙細胞可能為次級精母細胞，其體細胞中染色體數為8
C．染色體①上同時出現基因B、b的原因一定是互換
D．在同一個生物體的睪丸內，可觀察到甲、乙、丙三種細胞
B　[甲細胞中有同源染色體，呈現的特點是著絲粒分裂后形成的兩條子染色體分別移向細胞兩極，處于有絲分裂后期，此時細胞中含有4對同源染色體，A項錯誤；乙細胞中沒有同源染色體，呈現的特點是：著絲粒分裂后形成的兩條子染色體分別移向細胞兩極，據此可判斷處于減數分裂Ⅱ后期，可能為次級精母細胞，其體細胞中染色體數為8，B項正確；染色體①上同時出現基因B、b的原因是基因突變，C項錯誤；甲細胞為有絲分裂后期，細胞中有8條染色體，該動物的體細胞中有4條染色體；乙細胞為減數分裂Ⅱ后期，細胞中有8條染色體，該動物的體細胞中有8條染色體；丙細胞為減數分裂Ⅰ前期，該動物的體細胞中有4條染色體，因此在同一個生物體的睪丸內不可能觀察到甲、乙、丙三種細胞，D項錯誤。]
　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固定裝片
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
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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——欲看到全部過程，需通過移動裝片，從不同的視野中找到。
1．下列關于觀察減數分裂實驗的敘述中，錯誤的是(　　)
A．可用蝗蟲卵母細胞、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　[蝗蟲卵母細胞、蠶豆花粉母細胞都有細胞進行減數分裂，所以可用蝗蟲卵母細胞、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．(2021·南通檢測)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。]
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相融合，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．(2021·重慶選擇性考試適應性測試)如圖為某生物細胞分裂期示意圖。據圖確定所屬分裂期并推斷間期染色體數，正確的是(　　)
A．有絲分裂中期，n＝8
B．有絲分裂中期，2n＝8
C．減數分裂Ⅱ中期，n＝8
D．減數分裂Ⅱ中期，2n＝8
D　[該細胞有4條染色體，有姐妹染色單體，著絲粒整齊地排列在赤道板上，處于中期；四條染色體形態大小不一樣，說明沒有同源染色體，應該處于減數分裂Ⅱ中期，此時染色體數目為體細胞染色體數目的一半，即2n＝8，間期染色體數目與體細胞染色體數目相同，D正確。]
2．(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　[減數分裂過程中只進行一次DNA復制，且發生在減數分裂Ⅰ前的間期，不發生在減數分裂Ⅱ，A錯誤；該細胞中沒有形狀大小相同的染色體，故沒有同源染色體，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。]
3．(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，該個體的基因型應該為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。]
4．(不定項)(2020·江蘇高考)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染色體形態、位置和數目，以下為鏡檢時拍攝的4幅圖片。下列敘述正確的是(　　)
　
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
A．圖甲、丙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
CD　[由題意可知，題圖是處于減數分裂不同時期的細胞圖像，由于四幅圖中甲圖和乙圖均有5個熒光點，且熒光比較明顯，甲圖5個熒光點分布較為散亂，乙圖5個熒光點相對集中地分布在圖的中央，所以可以快速判斷甲圖細胞處于減數分裂Ⅰ前期(四分體時期)，乙圖細胞處于減數分裂Ⅰ中期；丙圖一共有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，可以判斷丙圖細胞處于減數分裂Ⅱ中期；丁圖一共有20個熒光點，均分為四個區域，可以判斷丁圖細胞處于減數分裂Ⅱ后期或末期。故A、B選項錯誤，C、D選項正確。]
5．(2020·浙江7月選考)若某二倍體高等動物(2n＝4)的基因型為DdEe，其1個精原細胞(DNA被32P全部標記)在培養液中培養一段時間，分裂過程中形成的其中1個細胞如圖所示，圖中細胞有2條染色體DNA含有32P。下列敘述錯誤的是(　　)
A．形成圖中細胞的過程中發生了基因突變
B．該精原細胞至多形成4種基因型的4個精細胞
C．圖中細胞為處于減數分裂Ⅱ后期的次級精母細胞
D．該精原細胞形成圖中細胞的過程中至少經歷了兩次胞質分裂
B　[題圖細胞中無同源染色體且著絲粒分裂，染色體移向兩極，可判斷此細胞為處于減數分裂Ⅱ后期的次級精母細胞；精原細胞的基因型為DdEe，該次級精母細胞的基因型為Ddee，推測形成該次級精母細胞的過程中發生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間片段的交換，而圖中染色體的顏色未發生改變，排除同源染色體非姐妹染色單體間片段交換的可能性，A、C正確。該次級精母細胞產生的精細胞的基因型為De和de，若形成該次級精母細胞的過程中發生的基因突變是D突變成d，則與其同時產生的另一個次級精母細胞的基因型為ddEE，產生的精細胞的基因型為dE；若形成該次級精母細胞的過程中發生的基因突變是d突變成D，則另一個次級精母細胞的基因型為DDEE，產生的精細胞的基因型為DE，所以該精原細胞至多形成3種基因型的4個精細胞(De、de、dE或De、de、DE)，B錯誤。精原細胞的DNA被32P全部標記，若發生一次DNA的半保留復制，則所有子代DNA中均有一條鏈被32P標記，題圖細胞中四條染色體均應帶32P標記，但已知題圖細胞中僅兩條染色體帶標記，說明精原細胞DNA至少復制了兩次，即先進行有絲分裂再進行減數分裂，因此形成圖中細胞的過程中至少經歷了兩次胞質分裂，D正確。]
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