資源簡介

(共108張PPT)
第4課時
減數分裂與有絲分裂的比較及觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片
課標要求
1.通過細胞分裂圖像辨析染色體、核DNA數量變化，培養邏輯思維分析問題能力。
2.運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化。
考點一　有絲分裂和減數分裂的比較
考點二　觀察細胞的減數分裂(以觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片為例)
內容索引
課時精練
重溫高考 真題演練
考點一
有絲分裂和減數分裂的比較
1.減數分裂與有絲分裂的特點比較
歸納 夯實必備知識
分裂方式 比較項目 減數分裂 有絲分裂
不 同 點 分裂的細胞 原始生殖細胞 體細胞或原始生殖細胞
細胞分裂次數 兩次 一次
同源染色體的行為 (1)聯會形成 ，非姐妹染色單體可以發生 ；(2)同源染色體分離 存在同源染色體，但不聯會，不分離，無互換現象
四分體
互換
不 同 點 非同源染色體的行為 出現自由組合 自由組合
子細胞染色體數目 _____ 不變
子細胞的名稱和數目 4個精子或1個卵細胞和3個極體 2個體細胞或原始生殖細胞
子細胞間的遺傳物質 不一定相同 相同
不出現
減半
意義 減數分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中__ _____數目的恒定 使生物的親代細胞和子代細胞之間保持了____的穩定性
染
色體
遺傳
2.結合圖像分析細胞分裂的方式及特點
(1)三個前期圖的判斷
是否出現四分體
是→ 前期
否→細胞中是否具有同源染色體
有→ 前期
無→ 前期
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。
減數分裂Ⅰ
有絲分裂
減數分裂Ⅱ
(2)三個中期圖的判斷
著絲粒是否排
列在赤道板上
否→ 中期
是→細胞中是否具有同源染色體
有→ 中期
無→ 中期
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。
減數分裂Ⅰ
有絲分裂
減數分裂Ⅱ
(3)三個后期圖的判斷
染色體是否含
有染色單體
有→ 后期
無→染色體中是否具有同源染色體
有→ 后期
無→ 后期
結論：A為有絲分裂后期，B為減數分裂Ⅱ后期，C為減數分裂Ⅰ后期。
減數分裂Ⅰ
有絲分裂
減數分裂Ⅱ
3.結合染色體的奇、偶數識別細胞分裂的方式
4.結合染色體的行為與形態判斷細胞分裂的方式
項目 染色體 染色單體 核DNA分子
減數分裂
5.減數分裂和有絲分裂過程中染色體、染色單體和核DNA數目變化曲線的比較(假設體細胞內染色體數為2n)
有絲分裂
注：圖中減Ⅰ代表減數分裂Ⅰ，減Ⅱ代表減數分裂Ⅱ。
6.有絲分裂和減數分裂過程中每條染色體上的DNA含量分析
(1)若表示有絲分裂：AB段表示間期DNA復制，BC段表示前期、中期，DE段表示后期、末期。
(2)若表示減數分裂：AB段表示間期DNA復
制，BC段表示減數分裂Ⅰ的前期到減數分
裂Ⅱ的中期，DE段表示減數分裂Ⅱ的后期、
末期。
7.細胞分裂的柱形圖辨析
(1)有數目為0的一定是 ，細胞中核DNA和染色體數目不可能為0。
(2)柱形圖各時期圖像中，DNA的數目一定 染色體的數目(1∶1或2∶1)。
(3)看有無染色單體；看染色體、核DNA與體細胞中染色體、核DNA數的關系。
染色單體
≥
克氏綜合征是一種性染色體數目異常(XXY)的疾病，其表現為男性，但通常不同程度地出現女性化第二性征。性染色體為3條的XYY男性，患者的臨床表現為舉止異常，性格多變容易沖動，部分患者的生殖器官發育不全。
1.分析XXY的病因是什么？
拓展 提升科學思維
提示　如圖所示
2.某夫婦均正常，生了一個患克氏綜合征的色盲孩子。分析導致該男孩患克氏綜合征的病因是什么？
提示　其母親的生殖細胞在進行減數分裂Ⅱ形成配子時兩條X染色體未分離。
3.XYY的病因是父母哪一方在減數分裂的哪個時期出現異常引起的？為避免這些性染色體異常患兒的出生，臨床上應進行哪些檢查才能預防？
提示　是父方在減數分裂Ⅱ中復制的Y染色體未分開，進入了同一個配子，形成了含有兩條Y染色體的精子所引起的。在孕婦的產前診斷中，通過對胎兒的染色體進行分析檢查，來預防患兒的出生。
1.(2023·河北石家莊高三模擬)如圖為人體細胞正常分裂時有關物質或結構數量變化的曲線，下列分析正確的是
A.若曲線表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA
數目變化的部分曲線，則n等于1
B.若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的染色體
組數變化的部分曲線，則n等于2
C.若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的核DNA數目變化的部分曲線，則2n
等于46
D.若曲線縱坐標表示同源染色體數目變化情況，則a→b可能存在細胞質不均等
分裂
√
突破 強化關鍵能力
若曲線表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA數目變化的部分曲線，則2n表示染色體經復制后未分開，每條染色體上有2個DNA分子，n表示著絲粒分開，此時每條染色體上含1個DNA分子，即n等于1，A正確；
若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的染色
體組數變化的部分曲線，減數分裂Ⅰ時含有
兩個染色體組、減數分裂Ⅱ前、中期時含有
1個染色體組，即n等于1，B錯誤；
若曲線表示減數分裂Ⅰ的核DNA數目變化的部分曲線，則2n等于92，若表示減數分裂Ⅱ的部分曲線，則2n等于46，C錯誤；
細胞質不均等分裂發生在卵細胞的形成過
程中，a→b表示數目減半，而減數分裂過
程中染色體減半的情況，一種情況是有同
源染色體(減數分裂Ⅰ)，一種情況是無同
源染色體(減數分裂Ⅱ)，D錯誤。
2.圖甲～丁是某二倍體生物生殖器官中的一些細胞的分裂圖像，下列相關敘述錯誤的是
A.甲細胞處于有絲分裂后期，細胞內有4個染色體組
B.乙細胞可發生等位基因的分離與非等位基因的自由組合
C.丙細胞處于減數分裂Ⅱ的中期，不存在同源染色體
D.丁是卵細胞或極體，是由丙細胞分裂產生的
√
圖甲所示細胞含有同源染色體，且著絲粒分裂，處于有絲分裂后期，細胞內有4個染色體組，A正確；
圖乙所示細胞處于減數分裂Ⅰ后期，可發生等位基因的分離與非等位基因的自由組合，B正確；
丙細胞不含有同源染色體，且著絲粒排列在赤道板上，處于減數分裂Ⅱ中期，C正確；
由丁細胞所含染色體(大小
和顏色)結合圖丙可知，丁
不可能是由丙細胞分裂產生的，D錯誤。
考點二
觀察細胞的減數分裂(以觀察蝗
蟲精母細胞減數分裂裝片為例)
1.實驗原理
減數分裂過程中，細胞中的染色體 都在不斷地發生變化，因而可據此識別 的各個時期。
2.實驗流程
(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)
解離→ → →制片。
歸納 夯實必備知識
形態、位置、數目
減數分裂
漂洗
染色
(2)顯微觀察和繪圖(以蝗蟲精母細胞為例)
高倍鏡
3.實驗關鍵
宜選用 性個體生殖器官，如植物的花藥、動物的精巢作為觀察減數分裂的實驗材料。
雄
1.本實驗為什么一般選用雄性動物的生殖器官？
拓展 提升科學思維
提示　(1)雄性個體產生精子的數量多于雌性個體產生卵細胞的數量。
(2)在動物卵巢內的減數分裂沒有進行徹底，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能繼續完成減數分裂Ⅱ。
2.若某生物體細胞的染色體數為2n，在精巢內只能觀察到染色體數為n、2n的細胞分裂圖像嗎？
提示　精巢內的精原細胞既可進行有絲分裂，又可進行減數分裂，因此可以觀察到染色體數為n、2n、4n的不同的細胞分裂圖像。
3.(不定項)(2023·山東泰安高三模擬)編號①～⑤的圖像是顯微鏡下拍到的二倍體(2n＝24)的減數分裂不同時期的圖像。下列敘述正確的是
A.細胞圖像按減數分裂的順序進行排序：①→③→②→⑤→④
B.將搗碎的花粉置于載玻片上，滴加堿性染料染色制成臨時裝片
C.圖③中的細胞最多有48個DNA,24條染色體
D.圖②③中的細胞有2個染色體組，且可以發生基因重組
√
突破 強化關鍵能力
√
花粉中已經是減數分裂形成的精子了，應該將搗碎的花藥置于載玻片上，滴加堿性染料染色1～2 min，制成臨時裝片，B錯誤；
③細胞處于減數分裂Ⅰ前期，DNA已經完成了復制，細胞核中含有48個DNA,24條染色體，但細胞質也有少量的DNA，因此圖③中的細胞DNA數大于48個，C錯誤；
圖②③中的細胞都含有2個染色體組，②細胞處于減數分裂Ⅰ后期，能發生非等位基因自由組合，③細胞處于減數分裂Ⅰ前期，能發生互換，故圖②③中的細胞都有2個染色體組，且可以發生基因重組，D正確。
4.細胞中染色體的形態、數目和位置是判斷細胞分裂方式和時期的重要依據。在觀察貓(2n＝38)細胞分裂的實驗中，下列敘述錯誤的是
A.可用醋酸洋紅液對染色體染色，便于觀察染色體的形態和數目
B.若觀察到著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，則該細胞處于減數分
裂Ⅰ中期
C.若觀察到同源染色體的非姐妹染色單體之間發生纏繞并交換相應的片
段，則該細胞可處于減數分裂的四分體階段
D.若兩極各有19條非同源染色體，則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期
√
若觀察到著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，則該細胞處于減數分裂Ⅱ或有絲分裂中期，減數分裂Ⅰ中期的主要特點是各對同源染色體排列在赤道板的兩側，B錯誤。
三
重溫高考 真題演練
1.(2022·山東，8)減數分裂Ⅰ時，若同源染色體異常聯會，則異常聯會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數分裂Ⅱ時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為。基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為
A.6；9 B.6；12 C.4；7 D.5；9
1
2
3
4
√
5
基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。(1)若A、a所在的染色體片段發生交換，則A、a位于姐妹染色單體上，①異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數分裂Ⅱ，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為Aa和不含A、a的精子；
②異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為Aa，經減數分裂Ⅱ，可形成基因型為A或a的精子；
1
2
3
4
5
(2)若A、a所在的染色體片段未發生交換，③異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數分裂Ⅱ，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為AA、aa和不含A、a的精子；
④異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為AA或aa，經減數分裂Ⅱ，可形成基因型為A或a的精子；綜上所述，精子的基因組成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A、a，共6種，與基因組成為A或a的卵細胞結合，通過棋盤法可知，受精卵的基因組成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9種。
1
2
3
4
5
2.(2021·江蘇，7)A和a、B和b為一對同源染色體上的兩對等位基因。下列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質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.有絲分裂都形成AaBb型2個子細胞，減數分裂都形成AB、Ab、aB、ab
型4個子細胞
√
1
2
3
4
5
多細胞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；
減數分裂只在第一次分裂前進行染色質DNA的復制，B錯誤；
有絲分裂得到的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，若不考慮發生互換，則減數分裂能得到兩種類型(AB、ab或Ab、aB)的4個子細胞，D錯誤。
1
2
3
4
5
3.(2022·湖北)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。下列關于該患兒致病的原因的敘述，錯誤的是
A.考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
B.考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
C.不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數
分裂Ⅰ21號染色體分離異常
D.不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數
分裂Ⅱ21號染色體分離異常
1
2
3
4
√
5
分析圖示可知，患兒含有來自母親的A2、A3，如果發生互換，A2、A3所在的兩條染色體可能是同源染色體，卵原
細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，A正確；
考慮同源染色體互換，可能是非姐妹染色單體
非A基因所在片段發生互換，卵原細胞減數分
裂Ⅱ21號染色體分離異常，B正確；
不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，C正確；
1
2
3
4
5
不考慮同源染色體互換，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。
1
2
3
4
5
4.(不定項)(2020·江蘇，22)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
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
√
1
2
3
4
5
√
觀察題圖可知，圖甲含有五組熒光點，且每組熒光點較大，在細胞中散亂分布，結合題干信息可知，擬南芥(2n＝10)含有兩個染色體組，共10條染色體，即5對同源染色體，在減數分裂Ⅰ前期會形成5個四分體，可知圖甲為四分體時期，即減數分裂Ⅰ前期；圖乙的5個四分體排列在赤道板附近，即減數分裂Ⅰ中期；圖丙的細胞每一極含有5個小的熒光點，應該為減數分裂Ⅱ中期，含有姐妹染色單體的染色體排列在赤道板上；圖丁中含有4組
熒光點，每組5個，應該是減數
分裂Ⅱ完成，形成了4個精細胞。
1
2
3
4
5
根據以上分析可知，圖甲為減數分裂Ⅰ前期圖像，圖丙為減數分裂Ⅱ中期圖像，A錯誤；
圖甲細胞處于減數分裂Ⅰ前期，細胞中同源染色體正在配對形成四分體，而不是彼此分離，B錯誤；
圖乙細胞處于減數分裂Ⅰ中期，細胞中5個四分體排列在赤道板附近，C正確。
1
2
3
4
5
5.(不定項)(2018·江蘇，25)下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述正確的是
A.朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因
B.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
C.在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現在細胞的同一極
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
√
1
2
3
4
5
√
√
朱紅眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一條常染色體上，兩個基因不是一對等位基因，A錯誤；
有絲分裂中期，所有染色體的著絲粒都排列在赤道板上，B正確；
有絲分裂后期著絲粒分裂，染色體均分，移向細胞兩極，所以在同一極會出現該細胞所有染色體上的基因，C正確；
1
2
3
4
5
減數分裂Ⅰ時發生同源染色體的分離，圖示常染色體可能和X染色體移向細胞的同一極，由此形成的次級性母細胞(或極體)在減數分裂Ⅱ后期，姐妹染色單體分離，移向細胞兩極，可出現題圖所示四個基因在細胞同一極的現象，D正確。
1
2
3
4
5
1.判斷關于減數分裂和有絲分裂的敘述
(1)減數分裂和有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量由2變為1的原因相同(　　)
(2)桃樹(2n＝16)的有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期均可觀察到8個四分體
(　　)
(3)雌兔的某細胞正在進行著絲粒分裂，該細胞內可能含有同源染色體
(　　)
(4)染色體數∶核DNA分子數為1∶1的細胞中可能含有兩條Y染色體(　　)
√
五分鐘　查落實
×
√
√
(5)減數分裂Ⅱ過程中可能發生等位基因分離(　　)
(6)若某二倍體雄性動物的初級精母細胞中同源染色體未正常分離，則產生的精子中的染色體數目均異常(　　)
√
√
2.判斷關于“觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片”的敘述
(1)觀察動物細胞減數分裂過程最好選用動物的卵巢作為實驗材料(　　)
(2)觀察蝗蟲精原細胞減數分裂過程，可看到同源染色體彼此分離的過程
(　　)
(3)以動物精巢為材料觀察減數分裂時，正常情況下，可看到三種染色體數目的分裂圖像(　　)
(4)花藥中細胞減數分裂不同步并且數量較多，因此可觀察到減數分裂各個時期的圖像(　　)
×
×
√
√
3.填空默寫
(1)請分別繪制減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ的前、中、后六個時期的細胞分裂圖像(以卵原細胞內含有六條染色體為例)。
答案　如圖所示
(2)請繪制二倍體生物減數分裂相關過程中的物質變化圖。
①染色體數目變化圖
答案　如圖所示
②核DNA數目變化圖
答案　如圖所示
③染色單體數目變化圖
答案　如圖所示
④每條染色體上DNA數量變化
答案　如圖所示
四
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1.下列關于有絲分裂和減數分裂過程的敘述中，錯誤的是
A.若細胞質正在發生不均等分裂，則細胞中不一定有同源染色體
B.染色體數加倍的同時可發生著絲粒分裂或同源染色體分離
C.染色體和核DNA數目相等的時期，每條染色體上均沒有姐妹染色單體
D.染色單體和核DNA數目相等的時期，可能發生非同源染色體的自由組合
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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13
14
若細胞質正在發生不均等分裂，則該細胞可能是初級卵母細胞或次級卵母細胞，其中初級卵母細胞含有同源染色體，次級卵母細胞不含同源染色體，A正確；
染色體數加倍的同時可發生著絲粒分裂，發生在有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期，這兩個時期都不會發生同源染色體的分離，B錯誤；
染色體和核DNA數目相等的時期，每條染色體上均沒有姐妹染色單體，否則染色體∶核DNA＝1∶2，C正確；
非同源染色體自由組合發生在減數分裂Ⅰ后期，此時染色單體和核DNA數目相等，D正確。
1
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14
2.下圖為某個高等動物細胞增殖示意圖，下列說法正確的是
A.含有同源染色體的細胞只有①③④
B.細胞②的名稱是次級精母細胞或極體
C.細胞⑤含有2個染色體組
D.細胞分裂的順序可為③⑤①④②
1
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14
√
有絲分裂各個時期的細胞中均含有同源染色體，處于減數分裂Ⅱ的細胞中不含同源染色體，因此圖中含有同源染色體的細胞有①③④⑤，A錯誤；
由題圖④可知，該動物為雄性，因此，細胞②只能代表次級精母細胞，B錯誤；
1
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細胞⑤處于有絲分裂后期，細胞中的染色體暫時加倍，有4個染色體組，C錯誤；
按照進行有絲分裂后接著進行減數分裂的順序排列，細胞分裂的順序為③⑤①④②，D正確。
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3.圖甲表示某哺乳動物體內不同分裂時期的細胞，圖乙為細胞分裂過程中的每條染色體上DNA的含量變化。下列有關敘述正確的是
A.①③④中依次有8、4、
2個核DNA分子，這
三個細胞均對應圖乙
的DE段
B.若圖示細胞分裂有連續性，則順序為①②③④，其分裂方式屬于減數
分裂
C.圖③為次級精母細胞或極體，出現在減數分裂Ⅱ后期，對應于DE段
D.圖②細胞為初級卵母細胞，正在進行同源染色體的分離，對應于CD段
1
2
3
4
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14
√
若圖示細胞分裂有連續性，則順序為①②③④，但①為有絲分裂，B錯誤；
因為②的細胞質不均等分裂，所以該哺乳動物為雌性動物，因此③為極體，不可能是次級精母細胞，C錯誤；
圖②細胞中含有同源染色體，且同源染色體分離，處于減數分裂Ⅰ后期，為初級卵母細胞，
每條染色體上有兩個
DNA，對應于圖乙的
BC段，D錯誤。
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4.(2023·遼寧沈陽高三模擬)以水稻(2n＝24)為材料觀察細胞的有絲分裂和減數分裂，下列相關描述錯誤的是
A.選用根尖分生區細胞、花粉母細胞分別觀察細胞的有絲分裂和減數分裂
B.有絲分裂后期染色體數目與減數分裂Ⅱ后期的染色體數目不同
C.有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期均可觀察到12個四分體
D.若細胞中出現13種形態的染色體，則一定發生了染色體結構的變異
√
1
2
3
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5
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11
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14
根尖分生區可進行有絲分裂，花粉母細胞可進行減數分裂，因此可選用根尖分生區細胞、花粉母細胞分別觀察細胞的有絲分裂和減數分裂，A正確；
有絲分裂后期著絲粒分裂后染色體數目加倍，為體細胞內染色體數的二倍，而減數分裂Ⅱ后期染色體數與體細胞內的染色體數相同，B正確；
有絲分裂過程沒有同源染色體聯會，不會形成四分體，C錯誤；
水稻沒有性染色體，體細胞內的染色體數為2n＝24，說明存在12種形態的染色體，因此若細胞中出現13種形態的染色體，則一定發生了染色體結構的變異，D正確。
1
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5.(2023·河北衡水中學高三模擬)生物學研究中曲線和圖像常用于變量分析，下圖甲是某二倍體生物的細胞分裂相關圖像，圖乙是另一生物細胞分裂過程中核DNA含量變化曲線，圖丙是完整的細胞分裂過程中某種變量隨時間變化曲線。下列分析正確的是
A.產生圖甲細胞的原因是減數分
裂Ⅰ前的間期發生基因突變
B.圖乙中秋水仙素在cd段發揮作
用，受精作用發生在de段
C.圖丙所示曲線，無論表示何種分裂方式，縱坐標均有三種含義
D.圖丙所示曲線，e點時的細胞數目是a點時的兩倍或四倍
√
1
2
3
4
5
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圖甲細胞的基因型可表示為aaBbdd，親本的基因型未知，不能確定產生該細胞的原因是基因突變，
也可能是減數分裂Ⅰ前期發
生了互換，A錯誤；
秋水仙素能抑制紡錘體的形
成，使染色體數目加倍，而紡錘體是在有絲分裂前期(即cd段)形成的，圖中沒有受精作用，圖中表示的是染色體數目加倍后的細胞進行正常的有絲分裂過程，B錯誤；
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圖丙可表示有絲分裂和減數分裂過程中，一條染色體上的DNA含量變化；如果縱坐標的含義是分裂過程中細胞核DNA含量的變化，則只能表示有絲分裂，C錯誤；
如果圖丙表示減數分裂，則
e點(減數分裂Ⅱ末期)時的細
胞數目是a點(間期)時的四倍，
D正確。
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6.現建立“動物精原細胞(2n＝4)有絲分裂和減數分裂過程”模型。1個精原細胞(假定DNA中的P元素都為32P，其他分子不含32P)在不含32P的培養液中正常培養，分裂為2個子細胞，其中1個子細胞發育為細胞①。細胞①和②的染色體組成如圖所示，H(h)、R(r)是其中的兩對基因，細胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘述正確的是
A.細胞①形成過程中沒有發生基
因重組
B.細胞②中最多有兩條染色體含
有32P
C.細胞②和細胞③中含有32P的染色體數相等
D.細胞④～⑦中含32P的核DNA分子數可能分別是2、1、1、1
√
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圖中細胞①處于減數分裂Ⅰ前期，分析細胞①中基因組成可知，發生了互換，即發生了基因重組，A錯誤；
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根據DNA分子半保留復制，1個精原細胞(DNA中的P元素都為32P)，在不含32P的培養液中正常培養，經過一次有絲分裂產生的子細胞中每條染色體中的DNA分子一條鏈含32P和另一條鏈不含32P。該子細胞經過減數分裂Ⅰ前的間期復制，形成的細胞①中每條染色體，只有一條染色單體的DNA分子一條鏈含有32P(共4條染色單體含有32P)，細胞①形成細胞②會發生同源染色體分離，正常情況下，細胞②有兩條染色體含
有32P(分布在非同源染色體上)，但
根據圖示可知，H所在的染色體發
生過互換，很有可能H和h所在染色
體都含有32P，因此細胞②中最多有3條染色體含有32P，B錯誤；
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根據B項分析可知，正常情況下，細胞②和③中各有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上)，但由于細胞①中發生了H和h的互換，而發生互換的染色單體上不確定是否含有32P，故細胞②和細胞③中含有32P的染色體數可能相等也可能不相等，C錯誤；
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如果細胞②的H和R所在染色體含有32P，且細胞②中h所在染色體含有32P，則r所在染色體不含有32P，因此形成的細胞④含有32P的核DNA分子數為2個，形成的細胞⑤含有32P的核DNA分子數為1個，由于細胞③的基因型為Hhrr(h為互換的片段)，h所在的染色體與其中一個r所在染色體含有32P(H和另一個r所在染
色體不含32P)，如果含有32P的
2條染色體不在同一極，則形成
的細胞⑥和⑦含32P的核DNA分
子數都為1個，D正確。
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7.(2023·山東東營高三模擬)菠菜(2n＝12)為典型雌雄異株植物，少數植株表現為雌雄同株。菠菜的性型遺傳主要受性染色體控制。XM基因控制雌雄同株，Y對X、XM為顯性，XM對X為顯性。下列相關敘述正確的是
A.制作菠菜減數分裂臨時裝片的一般過程是解離、漂洗、染色、制片
B.XY及XMY基因型的菠菜不適合用于制作減數分裂臨時裝片
C.可以利用菠菜的葉肉細胞觀察葉綠體和染色體
D.觀察菠菜減數分裂裝片可以看到大多數細胞具有12個四分體
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√
由于染色體需要染色后才能觀察，且容易被堿性染料染色，因此，制作菠菜減數分裂臨時裝片的一般過程是解離、漂洗、染色、制片，A正確；
XY基因型的菠菜為雄株，XMY基因型的菠菜為雌雄同株，二者都可用于制作減數分裂臨時裝片，B錯誤；
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菠菜的葉肉細胞可用作觀察葉綠體的材料，而菠菜葉肉細胞不再進行細胞分裂過程，因此細胞中的染色體呈染色質的狀態，因而不能用作觀察染色體的材料，C錯誤；
觀察菠菜減數分裂裝片應該看到少數細胞具有6個四分體，因為間期時間長，D錯誤。
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8.一對表型正常的夫婦生了一個紅綠色盲的孩子，若又生了一個性染色體為XBXbY的孩子。下列關于其形成原因的說法，不合理的是
A.可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XBY的
精子
B.父方或母方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的配子所導致
C.可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XbY的
精子
D.可能是母方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XBXb的
卵細胞
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√
可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離，最終產生了異常的含XBY的精子，該精子與攜帶者母親產生的Xb卵細胞結合形成；也可能是母方(XBXb)減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離，最終產生了異常的卵細胞(XBXb)，該細胞與正常的精子Y結合形成，A、B、D正確；
由于父方表型正常，基因型為XBY，因此不可能產生XbY的精子，C錯誤。
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二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
9.如圖表示細胞分裂和受精作用過程中核DNA含量和染色體數目的變化。據圖分析，下列敘述不正確的是
A.圖中所示時期發生了三
次DNA的復制
B.AC段和NO段形成的原
因不都是DNA的復制
C.等位基因的分離和非等位基因的自由組合只發生在GH段
D.GH段和OP段含有的染色體數目不相同，但都含有同源染色體
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√
圖中所示時期發生了三次
DNA的復制，即AC段、FG
段、MN段，A正確；
AC段形成的原因是DNA的
復制，NO段形成的原因是著絲粒分裂，導致染色體數目加倍，B正確；
非等位基因的自由組合只發生在減數分裂Ⅰ后期，即GH段，若發生了互換，則等位基因的分離可以發生在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期，即GH段和IJ段，C錯誤；
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圖中GH表示減數分裂Ⅰ過程，含有同源染色體，染色體數目與體細胞相同，OP段可表示有絲分裂后期，染色體數目是體細胞的兩倍，含有同源染色體，因此GH段和OP段含有的染色體數目不相同，但都含有同源染色體，D正確。
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10.某雄性個體的基因型為AaBb，如圖是該個體的一個初級精母細胞。下列分析正確的是
A.出現如圖所示現象的原因是基因突變或基
因重組
B.基因A和基因a的本質區別是基因的堿基排
列順序不同
C.若發生顯性突變，該初級精母細胞產生配
子的基因型為AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D.若發生同源染色體上非姐妹染色單體間的互換，可使A和a之間發生基因重組
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√
√
出現如圖所示現象的原因(一條染色體上的兩條姐妹染色單體基因分別是A和a)，由于該個體的基因型是AaBb，所
以可能的原因是基因突變或基因重組，A正確；
基因A和基因a的本質區別是基因的堿基排列順
序不同，B正確；
若發生顯性基因突變，則初級精母細胞的基因
型是AAAaBBbb，由于同源染色體分離和非同源染色體自由組合，所以產生配子的基因型為AB、aB、Ab或 Ab、ab、AB，若發生隱性基因突變，該初級精母細胞的基因型是AaaaBBbb，產生配子的基因型為AB、aB、ab或Ab、ab、aB，C錯誤。
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11.(2023·山東淄博高三模擬)下圖為某植物(2n＝24，基因型為AaBb，兩對基因位于兩對同源染色體上)減數分裂過程中不同時期的細胞圖像。下列有關敘述不正確的是
A.應取該植物的花藥制成臨時裝片，才更容易觀察到上面的圖像
B.圖甲、乙細胞中含有同源染色體，都具有12個四分體
C.圖丁的每個細胞中染色體和核DNA數目均為甲細胞的一半
D.圖戊中4個細胞的基因型不可能為AB、Ab、aB、ab
√
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√
√
這是一個減數分裂的過程，由于花藥中進行減數分裂的細胞數量多，因此應取該植物的花藥制成臨時裝片，才更容易觀察到上面的圖像，A正確；
圖甲、乙細胞中含有同源染色體，其中甲細胞含有12個四分體，但乙細胞中同源染色體已經分離，因此不含四分體，B錯誤；
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圖丁的每個細胞中核DNA數目為甲細胞的一半，但染色體數目與甲細胞相同，C錯誤；
若發生互換，圖戊中4個細胞的基因型可能為AB、Ab、aB、ab，D錯誤。
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12.(2023·江蘇高郵高三質檢)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。下列相關敘述錯誤的是
A.圖甲所示細胞處于有絲分裂后期，其
中有4個染色體組
B.圖甲中①②染色體上基因分布的原因
是染色體發生基因突變或互換
C.圖乙所示細胞為次級精母細胞或極體，
可產生基因型為AB和aB兩種精子或極體
D.圖乙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
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√
√
圖甲中由于是有絲分裂不會發生互換，所以①②染色體上基因分布的原因是基因突變，B錯誤；
圖乙為雄性動物細胞，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錯誤；
圖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。
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三、非選擇題
13.圖甲表示某高等動物在進行細胞分裂時的圖像，圖乙為某種生物的細胞內染色體及核DNA相對含量變化的曲線圖。根據曲線和圖示，回答下列問題：
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減數分裂Ⅰ后期，由于同源染色體分離，分別進入不同的子細胞中，從而導致減數分裂產生的子細胞染色體數目減半。
(1)減數分裂過程中染色體數目的減半發生在____________，這是由于________________，并分別進入兩個子細胞。
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減數分裂Ⅰ
同源染色體分離
(2)圖甲中A處于___________期，對應圖乙中_______時期(用圖乙中數字表示)，B處于______________期，此細胞的名稱是______________；C細胞分裂后得到的子細胞名稱為_______________。
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有絲分裂后
11～12
減數分裂Ⅰ后
初級卵母細胞
卵細胞和極體
A細胞含同源染色體，且著絲粒分裂，處于有絲分裂后期，對應圖乙中的11～12時期。B細胞含有同源染色體，且同源染色體正在分離，處于減數分裂Ⅰ后期，由于細胞質不均等分裂，該細胞為初級卵母細胞。C細胞為次級卵母細胞，產生的子細胞為極體和卵細胞。
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(3)若圖乙中該生物體細胞中染色體數為20條，則一個細胞在6～7時期染色體數目為_____條，該生物體內染色體數目最多為_____條，8對應的時期表示__________過程。
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20
40
受精作用
6～7時期為減數分裂Ⅱ后期，此時細胞中染色體數目與體細胞中染色體數目相等，即為20條。當細胞處于有絲分裂后期時，該生物體內染色體數目最多，為40條。乙圖中8處染色體與核DNA數量加倍的原因是發生了受精作用。
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14.(2023·江蘇鹽城伍佑中學高三期中)蝗蟲易取材，染色體較大、數目較少，易于觀察。在同一玻片標本上，可以觀察到減數分裂的各個時期。請回答：
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(1)主要實驗步驟如下：將野外捕捉的活蟲逐個注入0.05%秋水仙素3～5 μL,
6～8小時后取出精巢，放入0.08%的NaCl溶液中處理5～10分鐘。注入
秋水仙素的目的是_____________________________________________；精巢在0.08%的NaCl溶液中會_________，這樣處理的目的是__________
_________________。將處理過的
精巢移入固定液(甲醇∶冰醋酸＝
3∶1)中固定，一段時間后取出，
用解剖針挑破曲細精管，使細胞
溢出，然后______→制片后，觀察分析染色體的__________________。
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抑制紡錘體的形成，使更多的細胞處于分裂(中)期
吸水膨脹
體分散，便于觀察
利于染色
染色
形態、位置、數目
秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，將野外捕捉的活蟲用秋水仙素處理的目的是抑制紡錘體的形成，使更多的細胞處于分裂(中)期；蝗蟲細胞液的濃度高于0.08%的NaCl溶液，因此，蝗蟲精巢在0.08%的NaCl溶液中會吸水
膨脹，利于染色體分散，便于觀
察；在制片前需要先進行染色處
理，以利于觀察分析染色體的形
態、位置、數目。
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(2)為了了解一天中蝗蟲減數分裂是否存在最旺盛的時段，研究小組應在_________________捕獲同種蝗蟲并采集精巢，規范制作臨時裝片，對每個裝配選取多個視野進行觀察，比較不同裝片中_____________________
_________。
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一天的不同時間段
處于分裂期細胞的平均
數(比例)
為了解一天中蝗蟲減數分裂是否存在最旺盛的時段，則實驗的自變量是不同時間，故研究小組應在一天的不同時間段捕獲同種蝗蟲并采集精巢；對每個裝配選取多個視野進行觀察，比較不同裝片中處于分裂期細胞的平均數(比例)。
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(3)圖1為某研究者所拍攝的照片，依據照片中出現的V、8、X、O等形狀，研究者認為該細胞處于減數分裂Ⅰ前期，此時細胞中同源染色體已經完成______________，因_______________________________________而進行基因重組。
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兩兩配對(聯會)
同源染色體的非姐妹染色單體間片段的互換
圖1處于減數分裂Ⅰ前期，細胞中的同源染色體之間兩兩配對，此現象為聯會；在此過程中同源染色體的非姐妹染色單體可能會發生片段的互換，該變異屬于基因重組。
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(4)圖1中的交叉處有被稱為霍利迪聯結體的結構，該結構可以看成是2個DNA雙螺旋“頭對頭”地靠近，其分支可快速地在一個方向上移動，如圖2所示。則圖示霍利迪聯結體含有_____條DNA單鏈。
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霍利迪聯結體的結構是由2個DNA雙螺旋“頭對頭”地靠近形成的，則圖示霍利迪聯結體含有4條DNA單鏈。
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(5)雄蝗蟲2n＝23，雌蝗蟲2n＝24，為XO型性別決定方式，則雄蝗蟲體內細胞中染色體可能有____種。
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據題干信息可知雄蝗蟲細胞內有2n＝23條染色體，性染色體只有一條，為XO型，即雄蝗蟲有11對常染色體，1條性染色體，染色體種類數可能為11＋1＝12(種)。
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14第4課時　減數分裂與有絲分裂的比較及觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片
課標要求　1.通過細胞分裂圖像辨析染色體、核DNA數量變化，培養邏輯思維分析問題能力。2.運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化。
考點一　有絲分裂和減數分裂的比較
1．減數分裂與有絲分裂的特點比較
分裂方式 比較項目 減數分裂 有絲分裂
不 同 點 分裂的細胞 原始生殖細胞 體細胞或原始生殖細胞
細胞分裂次數 兩次 一次
同源染色體的行為 (1)聯會形成四分體，非姐妹染色單體可以發生互換；(2)同源染色體分離 存在同源染色體，但不聯會，不分離，無互換現象
非同源染色體的行為 出現自由組合 不出現自由組合
子細胞染色體數目 減半 不變
子細胞的名稱和數目 4個精子或1個卵細胞和3個極體 2個體細胞或原始生殖細胞
子細胞間的遺傳物質 不一定相同 相同
意義 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 使生物的親代細胞和子代細胞之間保持了遺傳的穩定性
2.結合圖像分析細胞分裂的方式及特點
(1)三個前期圖的判斷
是否出現四分體
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
著絲粒是否排列在赤道板上
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)三個后期圖的判斷
染色體是否含有染色單體
結論：A為有絲分裂后期，B為減數分裂Ⅱ后期，C為減數分裂Ⅰ后期。
3．結合染色體的奇、偶數識別細胞分裂的方式
4．結合染色體的行為與形態判斷細胞分裂的方式
5．減數分裂和有絲分裂過程中染色體、染色單體和核DNA數目變化曲線的比較(假設體細胞內染色體數為2n)
項目 染色體 染色單體 核DNA分子
減數分裂
有絲分裂
注：圖中減Ⅰ代表減數分裂Ⅰ，減Ⅱ代表減數分裂Ⅱ。
6．有絲分裂和減數分裂過程中每條染色體上的DNA含量分析
(1)若表示有絲分裂：AB段表示間期DNA復制，BC段表示前期、中期，DE段表示后期、末期。
(2)若表示減數分裂：AB段表示間期DNA復制，BC段表示減數分裂Ⅰ的前期到減數分裂Ⅱ的中期，DE段表示減數分裂Ⅱ的后期、末期。
7．細胞分裂的柱形圖辨析
(1)有數目為0的一定是染色單體，細胞中核DNA和染色體數目不可能為0。
(2)柱形圖各時期圖像中，DNA的數目一定≥染色體的數目(1∶1或2∶1)。
(3)看有無染色單體；看染色體、核DNA與體細胞中染色體、核DNA數的關系。
克氏綜合征是一種性染色體數目異常(XXY)的疾病，其表現為男性，但通常不同程度地出現女性化第二性征。性染色體為3條的XYY男性，患者的臨床表現為舉止異常，性格多變容易沖動，部分患者的生殖器官發育不全。
1．分析XXY的病因是什么？
提示　如圖所示
2．某夫婦均正常，生了一個患克氏綜合征的色盲孩子。分析導致該男孩患克氏綜合征的病因是什么？
提示　其母親的生殖細胞在進行減數分裂Ⅱ形成配子時兩條X染色體未分離。
3．XYY的病因是父母哪一方在減數分裂的哪個時期出現異常引起的？為避免這些性染色體異常患兒的出生，臨床上應進行哪些檢查才能預防？
提示　是父方在減數分裂Ⅱ中復制的Y染色體未分開，進入了同一個配子，形成了含有兩條Y染色體的精子所引起的。在孕婦的產前診斷中，通過對胎兒的染色體進行分析檢查，來預防患兒的出生。
1.(2023·河北石家莊高三模擬)如圖為人體細胞正常分裂時有關物質或結構數量變化的曲線，下列分析正確的是(　　)
A．若曲線表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA數目變化的部分曲線，則n等于1
B．若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的染色體組數變化的部分曲線，則n等于2
C．若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的核DNA數目變化的部分曲線，則2n等于46
D．若曲線縱坐標表示同源染色體數目變化情況，則a→b可能存在細胞質不均等分裂
答案　A
解析　若曲線表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA數目變化的部分曲線，則2n表示染色體經復制后未分開，每條染色體上有2個DNA分子，n表示著絲粒分開，此時每條染色體上含1個DNA分子，即n等于1，A正確；若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的染色體組數變化的部分曲線，減數分裂Ⅰ時含有兩個染色體組、減數分裂Ⅱ前、中期時含有1個染色體組，即n等于1，B錯誤；若曲線表示減數分裂Ⅰ的核DNA數目變化的部分曲線，則2n等于92，若表示減數分裂Ⅱ的部分曲線，則2n等于46，C錯誤；細胞質不均等分裂發生在卵細胞的形成過程中，a→b表示數目減半，而減數分裂過程中染色體減半的情況，一種情況是有同源染色體(減數分裂Ⅰ)，一種情況是無同源染色體(減數分裂Ⅱ)，D錯誤。
2．圖甲～丁是某二倍體生物生殖器官中的一些細胞的分裂圖像，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．甲細胞處于有絲分裂后期，細胞內有4個染色體組
B．乙細胞可發生等位基因的分離與非等位基因的自由組合
C．丙細胞處于減數分裂Ⅱ的中期，不存在同源染色體
D．丁是卵細胞或極體，是由丙細胞分裂產生的
答案　D
解析　圖甲所示細胞含有同源染色體，且著絲粒分裂，處于有絲分裂后期，細胞內有4個染色體組，A正確；圖乙所示細胞處于減數分裂Ⅰ后期，可發生等位基因的分離與非等位基因的自由組合，B正確；丙細胞不含有同源染色體，且著絲粒排列在赤道板上，處于減數分裂Ⅱ中期，C正確；由丁細胞所含染色體(大小和顏色)結合圖丙可知，丁不可能是由丙細胞分裂產生的，D錯誤。
考點二　觀察細胞的減數分裂(以觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片為例)
1．實驗原理
減數分裂過程中，細胞中的染色體形態、位置、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．實驗流程
(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)
解離→漂洗→染色→制片。
(2)顯微觀察和繪圖(以蝗蟲精母細胞為例)
3．實驗關鍵
宜選用雄性個體生殖器官，如植物的花藥、動物的精巢作為觀察減數分裂的實驗材料。
1．本實驗為什么一般選用雄性動物的生殖器官？
提示　(1)雄性個體產生精子的數量多于雌性個體產生卵細胞的數量。(2)在動物卵巢內的減數分裂沒有進行徹底，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能繼續完成減數分裂Ⅱ。
2．若某生物體細胞的染色體數為2n，在精巢內只能觀察到染色體數為n、2n的細胞分裂圖像嗎？
提示　精巢內的精原細胞既可進行有絲分裂，又可進行減數分裂，因此可以觀察到染色體數為n、2n、4n的不同的細胞分裂圖像。
3．(不定項)(2023·山東泰安高三模擬)編號①～⑤的圖像是顯微鏡下拍到的二倍體(2n＝24)的減數分裂不同時期的圖像。下列敘述正確的是(　　)
A．細胞圖像按減數分裂的順序進行排序：①→③→②→⑤→④
B．將搗碎的花粉置于載玻片上，滴加堿性染料染色制成臨時裝片
C．圖③中的細胞最多有48個DNA,24條染色體
D．圖②③中的細胞有2個染色體組，且可以發生基因重組
答案　AD
解析　花粉中已經是減數分裂形成的精子了，應該將搗碎的花藥置于載玻片上，滴加堿性染料染色1～2 min，制成臨時裝片，B錯誤；③細胞處于減數分裂Ⅰ前期，DNA已經完成了復制，細胞核中含有48個DNA,24條染色體，但細胞質也有少量的DNA，因此圖③中的細胞DNA數大于48個，C錯誤；圖②③中的細胞都含有2個染色體組，②細胞處于減數分裂Ⅰ后期，能發生非等位基因自由組合，③細胞處于減數分裂Ⅰ前期，能發生互換，故圖②③中的細胞都有2個染色體組，且可以發生基因重組，D正確。
4．細胞中染色體的形態、數目和位置是判斷細胞分裂方式和時期的重要依據。在觀察貓(2n＝38)細胞分裂的實驗中，下列敘述錯誤的是(　　)
A．可用醋酸洋紅液對染色體染色，便于觀察染色體的形態和數目
B．若觀察到著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，則該細胞處于減數分裂Ⅰ中期
C．若觀察到同源染色體的非姐妹染色單體之間發生纏繞并交換相應的片段，則該細胞可處于減數分裂的四分體階段
D．若兩極各有19條非同源染色體，則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期
答案　B
解析　若觀察到著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，則該細胞處于減數分裂Ⅱ或有絲分裂中期，減數分裂Ⅰ中期的主要特點是各對同源染色體排列在赤道板的兩側，B錯誤。
1．(2022·山東，8)減數分裂Ⅰ時，若同源染色體異常聯會，則異常聯會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數分裂Ⅱ時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為。基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為(　　)
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
答案　A
解析　基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。(1)若A、a所在的染色體片段發生交換，則A、a位于姐妹染色單體上，①異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數分裂Ⅱ，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為Aa和不含A、a的精子；②異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為Aa，經減數分裂Ⅱ，可形成基因型為A或a的精子；(2)若A、a所在的染色體片段未發生交換，③異常聯會的同源染色體進入1個子細胞，則子細胞基因組成為AAaa或不含A、a，經減數分裂Ⅱ，同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，可形成基因型為AA、aa和不含A、a的精子；④異常聯會的同源染色體進入2個子細胞，則子細胞基因組成為AA或aa，經減數分裂Ⅱ，可形成基因型為A或a的精子；綜上所述，精子的基因組成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A、a，共6種，與基因組成為A或a的卵細胞結合，通過棋盤法可知，受精卵的基因組成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9種。
2．(2021·江蘇，7)A和a、B和b為一對同源染色體上的兩對等位基因。下列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質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．有絲分裂都形成AaBb型2個子細胞，減數分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4個子細胞
答案　C
解析　多細胞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；減數分裂只在第一次分裂前進行染色質DNA的復制，B錯誤；有絲分裂得到的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，若不考慮發生互換，則減數分裂能得到兩種類型(AB、ab或Ab、aB)的4個子細胞，D錯誤。
3．(2022·湖北)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。下列關于該患兒致病的原因的敘述，錯誤的是(　　)
A．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
B．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
C．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
D．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
答案　D
解析　分析圖示可知，患兒含有來自母親的A2、A3，如果發生互換，A2、A3所在的兩條染色體可能是同源染色體，卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，A正確；考慮同源染色體互換，可能是非姐妹染色單體非A基因所在片段發生互換，卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常，B正確；不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常，C正確；不考慮同源染色體互換，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。
4．(不定項)(2020·江蘇，22)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(　　)
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
答案　CD
解析　觀察題圖可知，圖甲含有五組熒光點，且每組熒光點較大，在細胞中散亂分布，結合題干信息可知，擬南芥(2n＝10)含有兩個染色體組，共10條染色體，即5對同源染色體，在減數分裂Ⅰ前期會形成5個四分體，可知圖甲為四分體時期，即減數分裂Ⅰ前期；圖乙的5個四分體排列在赤道板附近，即減數分裂Ⅰ中期；圖丙的細胞每一極含有5個小的熒光點，應該為減數分裂Ⅱ中期，含有姐妹染色單體的染色體排列在赤道板上；圖丁中含有4組熒光點，每組5個，應該是減數分裂Ⅱ完成，形成了4個精細胞。根據以上分析可知，圖甲為減數分裂Ⅰ前期圖像，圖丙為減數分裂Ⅱ中期圖像，A錯誤；圖甲細胞處于減數分裂Ⅰ前期，細胞中同源染色體正在配對形成四分體，而不是彼此分離，B錯誤；圖乙細胞處于減數分裂Ⅰ中期，細胞中5個四分體排列在赤道板附近，C正確。
5．(不定項)(2018·江蘇，25)下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因
B．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
C．在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現在細胞的同一極
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
答案　BCD
解析　朱紅眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一條常染色體上，兩個基因不是一對等位基因，A錯誤；有絲分裂中期，所有染色體的著絲粒都排列在赤道板上，B正確；有絲分裂后期著絲粒分裂，染色體均分，移向細胞兩極，所以在同一極會出現該細胞所有染色體上的基因，C正確；減數分裂Ⅰ時發生同源染色體的分離，圖示常染色體可能和X染色體移向細胞的同一極，由此形成的次級性母細胞(或極體)在減數分裂Ⅱ后期，姐妹染色單體分離，移向細胞兩極，可出現題圖所示四個基因在細胞同一極的現象，D正確。
1．判斷關于減數分裂和有絲分裂的敘述
(1)減數分裂和有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量由2變為1的原因相同(　√　)
(2)桃樹(2n＝16)的有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期均可觀察到8個四分體(　×　)
(3)雌兔的某細胞正在進行著絲粒分裂，該細胞內可能含有同源染色體(　√　)
(4)染色體數∶核DNA分子數為1∶1的細胞中可能含有兩條Y染色體(　√　)
(5)減數分裂Ⅱ過程中可能發生等位基因分離(　√　)
(6)若某二倍體雄性動物的初級精母細胞中同源染色體未正常分離，則產生的精子中的染色體數目均異常(　√　)
2．判斷關于“觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片”的敘述
(1)觀察動物細胞減數分裂過程最好選用動物的卵巢作為實驗材料(　×　)
(2)觀察蝗蟲精原細胞減數分裂過程，可看到同源染色體彼此分離的過程(　×　)
(3)以動物精巢為材料觀察減數分裂時，正常情況下，可看到三種染色體數目的分裂圖像
(　√　)
(4)花藥中細胞減數分裂不同步并且數量較多，因此可觀察到減數分裂各個時期的圖像
(　√　)
3．填空默寫
(1)請分別繪制減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ的前、中、后六個時期的細胞分裂圖像(以卵原細胞內含有六條染色體為例)。
答案　如圖所示
(2)請繪制二倍體生物減數分裂相關過程中的物質變化圖。
①染色體數目變化圖
答案　如圖所示
②核DNA數目變化圖
答案　如圖所示
③染色單體數目變化圖
答案　如圖所示
④每條染色體上DNA數量變化
答案　如圖所示
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1．下列關于有絲分裂和減數分裂過程的敘述中，錯誤的是(　　)
A．若細胞質正在發生不均等分裂，則細胞中不一定有同源染色體
B．染色體數加倍的同時可發生著絲粒分裂或同源染色體分離
C．染色體和核DNA數目相等的時期，每條染色體上均沒有姐妹染色單體
D．染色單體和核DNA數目相等的時期，可能發生非同源染色體的自由組合
答案　B
解析　若細胞質正在發生不均等分裂，則該細胞可能是初級卵母細胞或次級卵母細胞，其中初級卵母細胞含有同源染色體，次級卵母細胞不含同源染色體，A正確；染色體數加倍的同時可發生著絲粒分裂，發生在有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期，這兩個時期都不會發生同源染色體的分離，B錯誤；染色體和核DNA數目相等的時期，每條染色體上均沒有姐妹染色單體，否則染色體∶核DNA＝1∶2，C正確；非同源染色體自由組合發生在減數分裂Ⅰ后期，此時染色單體和核DNA數目相等，D正確。
2．下圖為某個高等動物細胞增殖示意圖，下列說法正確的是(　　)
A．含有同源染色體的細胞只有①③④
B．細胞②的名稱是次級精母細胞或極體
C．細胞⑤含有2個染色體組
D．細胞分裂的順序可為③⑤①④②
答案　D
解析　有絲分裂各個時期的細胞中均含有同源染色體，處于減數分裂Ⅱ的細胞中不含同源染色體，因此圖中含有同源染色體的細胞有①③④⑤，A錯誤；由題圖④可知，該動物為雄性，因此，細胞②只能代表次級精母細胞，B錯誤；細胞⑤處于有絲分裂后期，細胞中的染色體暫時加倍，有4個染色體組，C錯誤；按照進行有絲分裂后接著進行減數分裂的順序排列，細胞分裂的順序為③⑤①④②，D正確。
3．圖甲表示某哺乳動物體內不同分裂時期的細胞，圖乙為細胞分裂過程中的每條染色體上DNA的含量變化。下列有關敘述正確的是(　　)
A．①③④中依次有8、4、2個核DNA分子，這三個細胞均對應圖乙的DE段
B．若圖示細胞分裂有連續性，則順序為①②③④，其分裂方式屬于減數分裂
C．圖③為次級精母細胞或極體，出現在減數分裂Ⅱ后期，對應于DE段
D．圖②細胞為初級卵母細胞，正在進行同源染色體的分離，對應于CD段
答案　A
解析　若圖示細胞分裂有連續性，則順序為①②③④，但①為有絲分裂，B錯誤；因為②的細胞質不均等分裂，所以該哺乳動物為雌性動物，因此③為極體，不可能是次級精母細胞，C錯誤；圖②細胞中含有同源染色體，且同源染色體分離，處于減數分裂Ⅰ后期，為初級卵母細胞，每條染色體上有兩個DNA，對應于圖乙的BC段，D錯誤。
4．(2023·遼寧沈陽高三模擬)以水稻(2n＝24)為材料觀察細胞的有絲分裂和減數分裂，下列相關描述錯誤的是(　　)
A．選用根尖分生區細胞、花粉母細胞分別觀察細胞的有絲分裂和減數分裂
B．有絲分裂后期染色體數目與減數分裂Ⅱ后期的染色體數目不同
C．有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期均可觀察到12個四分體
D．若細胞中出現13種形態的染色體，則一定發生了染色體結構的變異
答案　C
解析　根尖分生區可進行有絲分裂，花粉母細胞可進行減數分裂，因此可選用根尖分生區細胞、花粉母細胞分別觀察細胞的有絲分裂和減數分裂，A正確；有絲分裂后期著絲粒分裂后染色體數目加倍，為體細胞內染色體數的二倍，而減數分裂Ⅱ后期染色體數與體細胞內的染色體數相同，B正確；有絲分裂過程沒有同源染色體聯會，不會形成四分體，C錯誤；水稻沒有性染色體，體細胞內的染色體數為2n＝24，說明存在12種形態的染色體，因此若細胞中出現13種形態的染色體，則一定發生了染色體結構的變異，D正確。
5．(2023·河北衡水中學高三模擬)生物學研究中曲線和圖像常用于變量分析，下圖甲是某二倍體生物的細胞分裂相關圖像，圖乙是另一生物細胞分裂過程中核DNA含量變化曲線，圖丙是完整的細胞分裂過程中某種變量隨時間變化曲線。下列分析正確的是(　　)
A．產生圖甲細胞的原因是減數分裂Ⅰ前的間期發生基因突變
B．圖乙中秋水仙素在cd段發揮作用，受精作用發生在de段
C．圖丙所示曲線，無論表示何種分裂方式，縱坐標均有三種含義
D．圖丙所示曲線，e點時的細胞數目是a點時的兩倍或四倍
答案　D
解析　圖甲細胞的基因型可表示為aaBbdd，親本的基因型未知，不能確定產生該細胞的原因是基因突變，也可能是減數分裂Ⅰ前期發生了互換，A錯誤；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，而紡錘體是在有絲分裂前期(即cd段)形成的，圖中沒有受精作用，圖中表示的是染色體數目加倍后的細胞進行正常的有絲分裂過程，B錯誤；圖丙可表示有絲分裂和減數分裂過程中，一條染色體上的DNA含量變化；如果縱坐標的含義是分裂過程中細胞核DNA含量的變化，則只能表示有絲分裂，C錯誤；如果圖丙表示減數分裂，則e點(減數分裂Ⅱ末期)時的細胞數目是a點(間期)時的四倍，D正確。
6．現建立“動物精原細胞(2n＝4)有絲分裂和減數分裂過程”模型。1個精原細胞(假定DNA中的P元素都為32P，其他分子不含32P)在不含32P的培養液中正常培養，分裂為2個子細胞，其中1個子細胞發育為細胞①。細胞①和②的染色體組成如圖所示，H(h)、R(r)是其中的兩對基因，細胞②和③處于相同的分裂時期。下列敘述正確的是(　　)
A．細胞①形成過程中沒有發生基因重組
B．細胞②中最多有兩條染色體含有32P
C．細胞②和細胞③中含有32P的染色體數相等
D．細胞④～⑦中含32P的核DNA分子數可能分別是2、1、1、1
答案　D
解析　圖中細胞①處于減數分裂Ⅰ前期，分析細胞①中基因組成可知，發生了互換，即發生了基因重組，A錯誤；根據DNA分子半保留復制，1個精原細胞(DNA中的P元素都為32P)，在不含32P的培養液中正常培養，經過一次有絲分裂產生的子細胞中每條染色體中的DNA分子一條鏈含32P和另一條鏈不含32P。該子細胞經過減數分裂Ⅰ前的間期復制，形成的細胞①中每條染色體，只有一條染色單體的DNA分子一條鏈含有32P(共4條染色單體含有32P)，細胞①形成細胞②會發生同源染色體分離，正常情況下，細胞②有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上)，但根據圖示可知，H所在的染色體發生過互換，很有可能H和h所在染色體都含有32P，因此細胞②中最多有3條染色體含有32P，B錯誤；根據B項分析可知，正常情況下，細胞②和③中各有兩條染色體含有32P(分布在非同源染色體上)，但由于細胞①中發生了H和h的互換，而發生互換的染色單體上不確定是否含有32P，故細胞②和細胞③中含有32P的染色體數可能相等也可能不相等，C錯誤；如果細胞②的H和R所在染色體含有32P，且細胞②中h所在染色體含有32P，則r所在染色體不含有32P，因此形成的細胞④含有32P的核DNA分子數為2個，形成的細胞⑤含有32P的核DNA分子數為1個，由于細胞③的基因型為Hhrr(h為互換的片段)，h所在的染色體與其中一個r所在染色體含有32P(H和另一個r所在染色體不含32P)，如果含有32P的2條染色體不在同一極，則形成的細胞⑥和⑦含32P的核DNA分子數都為1個，D正確。
7．(2023·山東東營高三模擬)菠菜(2n＝12)為典型雌雄異株植物，少數植株表現為雌雄同株。菠菜的性型遺傳主要受性染色體控制。XM基因控制雌雄同株，Y對X、XM為顯性，XM對X為顯性。下列相關敘述正確的是(　　)
A．制作菠菜減數分裂臨時裝片的一般過程是解離、漂洗、染色、制片
B．XY及XMY基因型的菠菜不適合用于制作減數分裂臨時裝片
C．可以利用菠菜的葉肉細胞觀察葉綠體和染色體
D．觀察菠菜減數分裂裝片可以看到大多數細胞具有12個四分體
答案　A
解析　由于染色體需要染色后才能觀察，且容易被堿性染料染色，因此，制作菠菜減數分裂臨時裝片的一般過程是解離、漂洗、染色、制片，A正確；XY基因型的菠菜為雄株，XMY基因型的菠菜為雌雄同株，二者都可用于制作減數分裂臨時裝片，B錯誤；菠菜的葉肉細胞可用作觀察葉綠體的材料，而菠菜葉肉細胞不再進行細胞分裂過程，因此細胞中的染色體呈染色質的狀態，因而不能用作觀察染色體的材料，C錯誤；觀察菠菜減數分裂裝片應該看到少數細胞具有6個四分體，因為間期時間長，D錯誤。
8．一對表型正常的夫婦生了一個紅綠色盲的孩子，若又生了一個性染色體為XBXbY的孩子。下列關于其形成原因的說法，不合理的是(　　)
A．可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XBY的精子
B．父方或母方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的配子所導致
C．可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XbY的精子
D．可能是母方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離最終產生了異常的含XBXb的卵細胞
答案　C
解析　可能是父方減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離，最終產生了異常的含XBY的精子，該精子與攜帶者母親產生的Xb卵細胞結合形成；也可能是母方(XBXb)減數分裂Ⅰ同源染色體沒分離，最終產生了異常的卵細胞(XBXb)，該細胞與正常的精子Y結合形成，A、B、D正確；由于父方表型正常，基因型為XBY，因此不可能產生XbY的精子，C錯誤。
二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
9．如圖表示細胞分裂和受精作用過程中核DNA含量和染色體數目的變化。據圖分析，下列敘述不正確的是(　　)
A．圖中所示時期發生了三次DNA的復制
B．AC段和NO段形成的原因不都是DNA的復制
C．等位基因的分離和非等位基因的自由組合只發生在GH段
D．GH段和OP段含有的染色體數目不相同，但都含有同源染色體
答案　C
解析　圖中所示時期發生了三次DNA的復制，即AC段、FG段、MN段，A正確；AC段形成的原因是DNA的復制，NO段形成的原因是著絲粒分裂，導致染色體數目加倍，B正確；非等位基因的自由組合只發生在減數分裂Ⅰ后期，即GH段，若發生了互換，則等位基因的分離可以發生在減數分裂Ⅰ后期和減數分裂Ⅱ后期，即GH段和IJ段，C錯誤；圖中GH表示減數分裂Ⅰ過程，含有同源染色體，染色體數目與體細胞相同，OP段可表示有絲分裂后期，染色體數目是體細胞的兩倍，含有同源染色體，因此GH段和OP段含有的染色體數目不相同，但都含有同源染色體，D正確。
10．某雄性個體的基因型為AaBb，如圖是該個體的一個初級精母細胞。下列分析正確的是(　　)
A．出現如圖所示現象的原因是基因突變或基因重組
B．基因A和基因a的本質區別是基因的堿基排列順序不同
C．若發生顯性突變，該初級精母細胞產生配子的基因型為AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D．若發生同源染色體上非姐妹染色單體間的互換，可使A和a之間發生基因重組
答案　AB
解析　出現如圖所示現象的原因(一條染色體上的兩條姐妹染色單體基因分別是A和a)，由于該個體的基因型是AaBb，所以可能的原因是基因突變或基因重組，A正確；基因A和基因a的本質區別是基因的堿基排列順序不同，B正確；若發生顯性基因突變，則初級精母細胞的基因型是AAAaBBbb，由于同源染色體分離和非同源染色體自由組合，所以產生配子的基因型為AB、aB、Ab或 Ab、ab、AB，若發生隱性基因突變，該初級精母細胞的基因型是AaaaBBbb，產生配子的基因型為AB、aB、ab或Ab、ab、aB，C錯誤。
11．(2023·山東淄博高三模擬)下圖為某植物(2n＝24，基因型為AaBb，兩對基因位于兩對同源染色體上)減數分裂過程中不同時期的細胞圖像。下列有關敘述不正確的是(　　)
A．應取該植物的花藥制成臨時裝片，才更容易觀察到上面的圖像
B．圖甲、乙細胞中含有同源染色體，都具有12個四分體
C．圖丁的每個細胞中染色體和核DNA數目均為甲細胞的一半
D．圖戊中4個細胞的基因型不可能為AB、Ab、aB、ab
答案　BCD
解析　這是一個減數分裂的過程，由于花藥中進行減數分裂的細胞數量多，因此應取該植物的花藥制成臨時裝片，才更容易觀察到上面的圖像，A正確；圖甲、乙細胞中含有同源染色體，其中甲細胞含有12個四分體，但乙細胞中同源染色體已經分離，因此不含四分體，B錯誤；圖丁的每個細胞中核DNA數目為甲細胞的一半，但染色體數目與甲細胞相同，C錯誤；若發生互換，圖戊中4個細胞的基因型可能為AB、Ab、aB、ab，D錯誤。
12．(2023·江蘇高郵高三質檢)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。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲所示細胞處于有絲分裂后期，其中有4個染色體組
B．圖甲中①②染色體上基因分布的原因是染色體發生基因突變或互換
C．圖乙所示細胞為次級精母細胞或極體，可產生基因型為AB和aB兩種精子或極體
D．圖乙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
答案　BCD
解析　圖甲中由于是有絲分裂不會發生互換，所以①②染色體上基因分布的原因是基因突變，B錯誤；圖乙為雄性動物細胞，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錯誤；圖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。
三、非選擇題
13．圖甲表示某高等動物在進行細胞分裂時的圖像，圖乙為某種生物的細胞內染色體及核DNA相對含量變化的曲線圖。根據曲線和圖示，回答下列問題：
(1)減數分裂過程中染色體數目的減半發生在_________________，這是由于______________，并分別進入兩個子細胞。
(2)圖甲中A處于______________期，對應圖乙中______________時期(用圖乙中數字表示)，B處于____________期，此細胞的名稱是______________；C細胞分裂后得到的子細胞名稱為__________________。
(3)若圖乙中該生物體細胞中染色體數為20條，則一個細胞在6～7時期染色體數目為________條，該生物體內染色體數目最多為__________條，8對應的時期表示________過程。
答案　(1)減數分裂Ⅰ　同源染色體分離　(2)有絲分裂后　11～12　減數分裂Ⅰ后　初級卵母細胞　卵細胞和極體　(3)20　40　受精作用
解析　(1)減數分裂Ⅰ后期，由于同源染色體分離，分別進入不同的子細胞中，從而導致減數分裂產生的子細胞染色體數目減半。(2)A細胞含同源染色體，且著絲粒分裂，處于有絲分裂后期，對應圖乙中的11～12時期。B細胞含有同源染色體，且同源染色體正在分離，處于減數分裂Ⅰ后期，由于細胞質不均等分裂，該細胞為初級卵母細胞。C細胞為次級卵母細胞，產生的子細胞為極體和卵細胞。(3)6～7時期為減數分裂Ⅱ后期，此時細胞中染色體數目與體細胞中染色體數目相等，即為20條。當細胞處于有絲分裂后期時，該生物體內染色體數目最多，為40條。乙圖中8處染色體與核DNA數量加倍的原因是發生了受精作用。
14．(2023·江蘇鹽城伍佑中學高三期中)蝗蟲易取材，染色體較大、數目較少，易于觀察。在同一玻片標本上，可以觀察到減數分裂的各個時期。請回答：
(1)主要實驗步驟如下：將野外捕捉的活蟲逐個注入0.05%秋水仙素3～5 μL,6～8小時后取出精巢，放入0.08%的NaCl溶液中處理5～10分鐘。注入秋水仙素的目的是__________________
________________；精巢在0.08%的NaCl溶液中會__________________，這樣處理的目的是_____________________________________________________________________________。
將處理過的精巢移入固定液(甲醇∶冰醋酸＝3∶1)中固定，一段時間后取出，用解剖針挑破曲細精管，使細胞溢出，然后__________→制片后，觀察分析染色體的________________。
(2)為了了解一天中蝗蟲減數分裂是否存在最旺盛的時段，研究小組應在_________________捕獲同種蝗蟲并采集精巢，規范制作臨時裝片，對每個裝配選取多個視野進行觀察，比較不同裝片中__________________________。
(3)圖1為某研究者所拍攝的照片，依據照片中出現的V、8、X、O等形狀，研究者認為該細胞處于減數分裂Ⅰ前期，此時細胞中同源染色體已經完成__________，因______________而進行基因重組。
(4)圖1中的交叉處有被稱為霍利迪聯結體的結構，該結構可以看成是2個DNA雙螺旋“頭對頭”地靠近，其分支可快速地在一個方向上移動，如圖2所示。則圖示霍利迪聯結體含有__________條DNA單鏈。
(5)雄蝗蟲2n＝23，雌蝗蟲2n＝24，為XO型性別決定方式，則雄蝗蟲體內細胞中染色體可能有__________種。
答案　(1)抑制紡錘體的形成，使更多的細胞處于分裂(中)期　吸水膨脹　利于染色體分散，便于觀察　染色　形態、位置、數目　(2)一天的不同時間段　處于分裂期細胞的平均數(比例)　(3)兩兩配對(聯會)　同源染色體的非姐妹染色單體間片段的互換　(4)4　(5)12
解析　(1)秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍，將野外捕捉的活蟲用秋水仙素處理的目的是抑制紡錘體的形成，使更多的細胞處于分裂(中)期；蝗蟲細胞液的濃度高于0.08%的NaCl溶液，因此，蝗蟲精巢在0.08%的NaCl溶液中會吸水膨脹，利于染色體分散，便于觀察；在制片前需要先進行染色處理，以利于觀察分析染色體的形態、位置、數目。
(2)為了解一天中蝗蟲減數分裂是否存在最旺盛的時段，則實驗的自變量是不同時間，故研究小組應在一天的不同時間段捕獲同種蝗蟲并采集精巢；對每個裝配選取多個視野進行觀察，比較不同裝片中處于分裂期細胞的平均數(比例)。(3)圖1處于減數分裂Ⅰ前期，細胞中的同源染色體之間兩兩配對，此現象為聯會；在此過程中同源染色體的非姐妹染色單體可能會發生片段的互換，該變異屬于基因重組。(4)霍利迪聯結體的結構是由2個DNA雙螺旋“頭對頭”地靠近形成的，則圖示霍利迪聯結體含有4條DNA單鏈。(5)據題干信息可知雄蝗蟲細胞內有2n＝23條染色體，性染色體只有一條，為XO型，即雄蝗蟲有11對常染色體，1條性染色體，染色體種類數可能為11＋1＝12(種)。第4課時　減數分裂與有絲分裂的比較及觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片
課標要求　1.通過細胞分裂圖像辨析染色體、核DNA數量變化，培養邏輯思維分析問題能力。2.運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化。
考點一　有絲分裂和減數分裂的比較
1．減數分裂與有絲分裂的特點比較
分裂方式 比較項目 減數分裂 有絲分裂
不 同 點 分裂的細胞 原始生殖細胞 體細胞或原始生殖細胞
細胞分裂次數 兩次 一次
同源染色體的行為 (1)聯會形成 ，非姐妹染色單體可以發生 ；(2)同源染色體分離 存在同源染色體，但不聯會，不分離，無互換現象
非同源染色體的行為 出現自由組合 ______自由組合
子細胞染色體數目 不變
子細胞的名稱和數目 4個精子或1個卵細胞和3個極體 2個體細胞或原始生殖細胞
子細胞間的遺傳物質 不一定相同 相同
意義 減數分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細胞中______數目的恒定 使生物的親代細胞和子代細胞之間保持了 的穩定性
2．結合圖像分析細胞分裂的方式及特點
(1)三個前期圖的判斷
是否出現四分體
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
著絲粒是否排列在赤道板上
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)三個后期圖的判斷
染色體是否含有染色單體
結論：A為有絲分裂后期，B為減數分裂Ⅱ后期，C為減數分裂Ⅰ后期。
3．結合染色體的奇、偶數識別細胞分裂的方式
4．結合染色體的行為與形態判斷細胞分裂的方式
5．減數分裂和有絲分裂過程中染色體、染色單體和核DNA數目變化曲線的比較(假設體細胞內染色體數為2n)
項目 染色體 染色單體 核DNA分子
減數分裂
有絲分裂
注：圖中減Ⅰ代表減數分裂Ⅰ，減Ⅱ代表減數分裂Ⅱ。
6．有絲分裂和減數分裂過程中每條染色體上的DNA含量分析
(1)若表示有絲分裂：AB段表示間期DNA復制，BC段表示前期、中期，DE段表示后期、末期。
(2)若表示減數分裂：AB段表示間期DNA復制，BC段表示減數分裂Ⅰ的前期到減數分裂Ⅱ的中期，DE段表示減數分裂Ⅱ的后期、末期。
7．細胞分裂的柱形圖辨析
(1)有數目為0的一定是__________________，細胞中核DNA和染色體數目不可能為0。
(2)柱形圖各時期圖像中，DNA的數目一定________染色體的數目(1∶1或2∶1)。
(3)看有無染色單體；看染色體、核DNA與體細胞中染色體、核DNA數的關系。
克氏綜合征是一種性染色體數目異常(XXY)的疾病，其表現為男性，但通常不同程度地出現女性化第二性征。性染色體為3條的XYY 男性，患者的臨床表現為舉止異常，性格多變容易沖動，部分患者的生殖器官發育不全。
1．分析XXY的病因是什么？
2．某夫婦均正常，生了一個患克氏綜合征的色盲孩子。分析導致該男孩患克氏綜合征的病因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．XYY的病因是父母哪一方在減數分裂的哪個時期出現異常引起的？為避免這些性染色體異常患兒的出生，臨床上應進行哪些檢查才能預防？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1.(2023·河北石家莊高三模擬)如圖為人體細胞正常分裂時有關物質或結構數量變化的曲線，下列分析正確的是(　　)
A．若曲線表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA數目變化的部分曲線，則n等于1
B．若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的染色體組數變化的部分曲線，則n等于2
C．若曲線表示減數分裂Ⅰ、減數分裂Ⅱ的核DNA數目變化的部分曲線，則2n等于46
D．若曲線縱坐標表示同源染色體數目變化情況，則a→b可能存在細胞質不均等分裂
2．圖甲～丁是某二倍體生物生殖器官中的一些細胞的分裂圖像，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．甲細胞處于有絲分裂后期，細胞內有4個染色體組
B．乙細胞可發生等位基因的分離與非等位基因的自由組合
C．丙細胞處于減數分裂Ⅱ的中期，不存在同源染色體
D．丁是卵細胞或極體，是由丙細胞分裂產生的
考點二　觀察細胞的減數分裂(以觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片為例)
1．實驗原理
減數分裂過程中，細胞中的染色體________________________都在不斷地發生變化，因而可據此識別________________的各個時期。
2．實驗流程
(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)
解離→________→________→制片。
(2)顯微觀察和繪圖(以蝗蟲精母細胞為例)
3．實驗關鍵
宜選用________性個體生殖器官，如植物的花藥、動物的精巢作為觀察減數分裂的實驗材料。
1．本實驗為什么一般選用雄性動物的生殖器官？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．若某生物體細胞的染色體數為2n，在精巢內只能觀察到染色體數為n、2n的細胞分裂圖像嗎？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．(不定項)(2023·山東泰安高三模擬)編號①～⑤的圖像是顯微鏡下拍到的二倍體(2n＝24)的減數分裂不同時期的圖像。下列敘述正確的是(　　)
A．細胞圖像按減數分裂的順序進行排序：①→③→②→⑤→④
B．將搗碎的花粉置于載玻片上，滴加堿性染料染色制成臨時裝片
C．圖③中的細胞最多有48個DNA,24條染色體
D．圖②③中的細胞有2個染色體組，且可以發生基因重組
4．細胞中染色體的形態、數目和位置是判斷細胞分裂方式和時期的重要依據。在觀察貓(2n＝38)細胞分裂的實驗中，下列敘述錯誤的是(　　)
A．可用醋酸洋紅液對染色體染色，便于觀察染色體的形態和數目
B．若觀察到著絲粒排列在細胞中央的一個平面上，則該細胞處于減數分裂Ⅰ中期
C．若觀察到同源染色體的非姐妹染色單體之間發生纏繞并交換相應的片段，則該細胞可處于減數分裂的四分體階段
D．若兩極各有19條非同源染色體，則該細胞可能處于減數分裂Ⅱ后期
1．(2022·山東，8)減數分裂Ⅰ時，若同源染色體異常聯會，則異常聯會的同源染色體可進入1個或2個子細胞；減數分裂Ⅱ時，若有同源染色體則同源染色體分離而姐妹染色單體不分離，若無同源染色體則姐妹染色單體分離。異常聯會不影響配子的存活、受精和其他染色體的行為。基因型為Aa的多個精原細胞在減數分裂Ⅰ時，僅A、a所在的同源染色體異常聯會且非姐妹染色單體發生交換。上述精原細胞形成的精子與基因型為Aa的卵原細胞正常減數分裂形成的卵細胞結合形成受精卵。已知A、a位于常染色體上，不考慮其他突變，上述精子和受精卵的基因組成種類最多分別為(　　)
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
2．(2021·江蘇，7)A和a、B和b為一對同源染色體上的兩對等位基因。下列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質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．有絲分裂都形成AaBb型2個子細胞，減數分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4個子細胞
3．(2022·湖北)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。下列關于該患兒致病的原因的敘述，錯誤的是(　　)
A．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
B．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
C．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅰ21號染色體分離異常
D．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數分裂Ⅱ21號染色體分離異常
4．(不定項)(2020·江蘇，22)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(　　)
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
5．(不定項)(2018·江蘇，25)下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A．朱紅眼基因cn、暗栗色眼基因cl為一對等位基因
B．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
C．在有絲分裂后期，基因cn、cl、v、w會出現在細胞的同一極
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
1．判斷關于減數分裂和有絲分裂的敘述
(1)減數分裂和有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量由2變為1的原因相同(　　)
(2)桃樹(2n＝16)的有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期均可觀察到8個四分體(　　)
(3)雌兔的某細胞正在進行著絲粒分裂，該細胞內可能含有同源染色體(　　)
(4)染色體數∶核DNA分子數為1∶1的細胞中可能含有兩條Y染色體(　　)
(5)減數分裂Ⅱ過程中可能發生等位基因分離(　　)
(6)若某二倍體雄性動物的初級精母細胞中同源染色體未正常分離，則產生的精子中的染色體數目均異常(　　)
2．判斷關于“觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片”的敘述
(1)觀察動物細胞減數分裂過程最好選用動物的卵巢作為實驗材料(　　)
(2)觀察蝗蟲精原細胞減數分裂過程，可看到同源染色體彼此分離的過程(　　)
(3)以動物精巢為材料觀察減數分裂時，正常情況下，可看到三種染色體數目的分裂圖像(　　)
(4)花藥中細胞減數分裂不同步并且數量較多，因此可觀察到減數分裂各個時期的圖像(　　)
3．填空默寫
(1)請分別繪制減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ的前、中、后六個時期的細胞分裂圖像(以卵原細胞內含有六條染色體為例)。
(2)請繪制二倍體生物減數分裂相關過程中的物質變化圖。
①染色體數目變化圖
②核DNA數目變化圖
③染色單體數目變化圖
④每條染色體上DNA數量變化

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