資源簡介

高考生物一輪專題知識梳理
第11講　減數分裂和受精作用
課標解讀 核心素養
1.闡明減數分裂過程 2.舉例說明動物配子的形成過程 3.舉例說明受精過程 4.活動: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 生命觀念 通過比較減數分裂的過程及精卵細胞形成過程,理解細胞生命活動的動態變化并建立辯證統一的觀點
科學思維 通過總結配子多樣性的原因和分析細胞分裂中染色體、DNA數量變化及分裂圖像辨析,培養利用邏輯思維分析問題的能力
科學探究 通過觀察動物細胞減數分裂過程,培養觀察現象并分析實驗結果的能力
考點一　減數分裂與受精作用
1.減數分裂的概念。
提醒　減數分裂不具有細胞周期。
2.減數分裂的過程——精細胞的形成過程。
提醒　減數分裂Ⅱ后期內染色體加倍但無同源染色體。
3.比較精子和卵細胞形成過程的異同。
4.受精作用。
正誤判斷
(1)減數分裂Ⅰ中,著絲粒分裂導致染色體數目加倍。 (×)
(2)減數分裂Ⅰ前期的同源染色體中的非姐妹染色單體之間可發生互換。 (√)
(3)減數分裂Ⅱ過程中,細胞中不具有姐妹染色單體。 (×)
(4)減數分裂中細胞質發生均等分裂的細胞有可能是極體。 (√)
(5)精子和卵細胞的相互識別是通過細胞的直接接觸完成的。 (√)
(6)精子和卵細胞形成過程中不同的是精子需變形,卵細胞不需要變形,其余完全相同。 (×)
(7)受精作用使子代的遺傳物質一半來自父方、一半來自母方。 (×)
(8)受精作用實現了基因重組,造成有性生殖后代的多樣性。 (×)
教材微點
1.(必修2 P22“圖2-6”)1個精原細胞減數分裂過程中同源染色體非姐妹染色單體間發生互換,會產生4種精子。
2.(必修2 P23“拓展應用T2”)經過減數分裂形成的精子內的染色體數目比正常精子多了一條,其原因可能是在減數分裂Ⅰ的后期或減數分裂Ⅱ的后期時期出現了異常。
長句突破
(事實概述)[2019·全國卷Ⅱ,T30(2)]與初級精母細胞相比,精細胞的染色體數目減半,原因是在減數分裂過程中染色體復制一次,而細胞連續分裂兩次。
1.減數分裂重要概念辨析。
(1)同源染色體和非同源染色體。
①同源染色體。
②非同源染色體:指形態、大小各不相同,且在減數分裂中不配對的染色體。
(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。
②四分體:聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫作四分體。
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)互換。
2.減Ⅰ與減Ⅱ關鍵點比較。
3.根據細胞質的分裂方式判斷減數分裂中的細胞類型。
提醒　若減數第一次分裂后期細胞質出現均等分裂,則一定為初級精母細胞;若減數第二次分裂后期細胞質出現均等分裂,可能是次級精母細胞,也可能是第一極體。
4.歸納減數分裂中染色體、DNA數量變化規律。
(1)數量變化(體細胞染色體數為2n)。
性原細胞→初級性母細胞→次級性母細胞→性細胞
間期 減Ⅰ 減Ⅱ前、中 減Ⅱ后 減Ⅱ末
染色體數2n 2n→n n 2n 2n→n
核DNA數 2n→4n 4n→2n 2n 2n 2n→n
注:減Ⅰ表示減數分裂Ⅰ;減Ⅱ表示減數分裂Ⅱ。
(2)典型圖示分析。
①甲為性原細胞;乙為初級性母細胞;丙、丁為次級性母細胞;戊為性細胞。
②染色體數目變化及原因。
③核DNA數目變化及原因。
④染色單體數目變化及原因。
染色體/核DNA數的比值的變化規律及原因:1∶11∶21∶1。
角度一 圍繞精子與卵細胞的形成過程,考查科學思維能力
1.(2021·天津卷)如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 (　　)
解析　若該細胞進行正常的有絲分裂,則后期會出現如圖A所示的情況,A項不符合題意;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項不符合題意;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項不符合題意;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后期不應該出現較小的那對同源染色體,D項符合題意。
答案　D
2.(2021·福建卷)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 (　　)
解析　圖A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,可表示次級卵母細胞的減數第二次分裂后期,A項正確;圖B細胞中含有同源染色體,細胞質不均等分裂,應處于減數第一次分裂后期,此時應發生同源染色體分離,與圖示a和B、A和b分離不符,B項錯誤;圖C細胞處于減數第一次分裂后期,卵細胞形成過程在減數第一次分裂后期應不均等分裂,與題圖不符,C項錯誤;圖D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項錯誤。
答案　A
3.圖甲是某生物的一個初級精母細胞,圖乙是該生物的五個精細胞。根據圖中的染色體類型和數目,判斷該五個精細胞至少來自多少個初級精母細胞 (　　)
　
甲 乙
A.1 B.2
C.3 D.4
解析　由題圖可知,①和②可能是來自同一個發生互換的初級精母細胞,由同一個初級精母細胞經減數分裂形成的,且由精細胞染色體相同或互補可知,①②⑤可能來自同一個初級精母細胞,③④可能來自同一個初級精母細胞,B項正確。
答案　B
巧斷配子的來源
角度二 圍繞減數分裂相關物質或結構的變化,考查科學思維能力
4.(不定項)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)及與之對應的細胞中染色體數目變化(乙曲線)。下列說法錯誤的是 (　　)
A.BC過程中,DNA含量的變化是由于染色體復制
B.D點所對應時刻之后,單個細胞中可能不含Y染色體
C.CD與DH對應的時間段,細胞中均含有兩個染色體組
D.CD段都不會發生同源染色體上非等位基因之間的重組
解析　BC過程屬于減數分裂前的間期,進行DNA復制,DNA含量加倍,A項正確;由于減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離,因此D點所對應時刻之后,單個細胞中可能不含Y染色體,B項正確;CD段處于G2期、減數分裂Ⅰ,FG段處于減數分裂Ⅱ后期和末期,它們對應的時間段,細胞中均含有兩個染色體組,但DF和GH段細胞中只含一個染色體組,C項錯誤;CD段細胞處于G2期、減數分裂Ⅰ時期,所以在四分體時期,有可能發生同源染色體上非等位基因之間的重組,D項錯誤。
答案　CD
5.馬蛔蟲的精子和卵細胞中都只有2條染色體,圖1表示馬蛔蟲體內細胞正常分裂過程中不同時期細胞內染色體、染色單體和DNA含量的關系,圖2表示部分細胞分裂圖像。下列說法錯誤的是 (　　)
圖1 圖2
A.圖1中Ⅲ時期所對應的細胞中一定不存在同源染色體
B.DNA分子的復制主要發生在圖1的Ⅰ→Ⅱ過程中
C.若乙細胞來自甲細胞,則乙細胞一定是次級卵母細胞
D.圖2中甲細胞是觀察染色體形態、數目的最佳時期
解析　圖1中Ⅲ時期對應的細胞處于減數分裂Ⅱ前期或中期,不存在同源染色體,A項正確;DNA分子的復制主要發生在間期,即圖1的Ⅰ→Ⅱ過程中,B項正確;若乙細胞來自甲細胞,則根據染色體顏色可知,乙細胞一定是次級卵母細胞,C項正確;觀察染色體形態和數目的最佳時期是中期,而圖2中甲細胞處于后期,D項錯誤。
答案　D
引發相關物質數量變化的四大原因
考點二　減數分裂與有絲分裂的比較
1.減數分裂與有絲分裂的過程及特點比較。
2.有絲分裂、減數分裂的圖像辨析。
(1)根據染色體的行為判斷細胞分裂方式及時期。
(2)結合染色體的奇、偶數識別細胞分裂時期。
1.減數分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數量變化。
(1)模型。
(2)判斷。
2.每條染色體中DNA含量的變化。
時期 A→B B→C C→D D→E
減數分裂 對應時期 減數分 裂Ⅰ前 的間期 G2期、MⅠ全過程和MⅡ前期、中期 MⅡ 后期 MⅡ 末期
有絲分裂 對應時期 有絲分 裂間期 前期和中期 后期 末期
3.“同源染色體對數”和“染色體組數”數目變化曲線。
　
甲 乙
(1)圖甲中表示有絲分裂的是①,表示減數分裂的是②。
(2)圖乙中表示有絲分裂的是③,表示減數分裂的是④。
4.利用柱形圖分析減數分裂(以精子的形成過程為例)。
角度一 結合減數分裂與有絲分裂過程,考查科學思維能力
1.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分裂Ⅱ后期都發生染色單體分離
B.有絲分裂中期和減數分裂Ⅰ中期都發生同源染色體聯會
C.細胞進行一次有絲分裂與一次減數分裂,染色體的復制次數相同
D.有絲分裂中期和減數分裂Ⅱ中期染色體都排列在赤道板上
解析　染色單體分離發生在有絲分裂后期和減數分裂Ⅱ后期,A項正確;同源染色體聯會發生在減數分裂Ⅰ的前期,B項錯誤;一次有絲分裂與一次減數分裂,染色體都只復制一次,C項正確;有絲分裂中期和減數分裂Ⅱ中期染色體的著絲粒都整齊排列在赤道板上,D項正確。
答案　B
2.如圖為某二倍體動物體內不同時期的細胞分裂圖,下列敘述正確的是 (　　)
A.圖中含有2個染色體組的細胞是乙和丁
B.甲細胞可以表示該動物初級精母細胞的分裂過程
C.乙、丙細胞中不含有同源染色體,核DNA∶染色體=2∶1
D.丁細胞產生的子細胞的基因組成是AB、Ab、aB、ab
解析　據題圖分析,該動物體細胞中含有兩對同源染色體,4條染色體,圖中甲含有4個染色體組,丙含有1個染色體組,乙和丁含有2個染色體組,A項正確;甲細胞表示有絲分裂過程,B項錯誤;乙細胞中不含有姐妹染色單體,核DNA∶染色體=1∶1,C項錯誤;丁細胞進行有絲分裂,產生的子細胞的基因組成是AaBb,D項錯誤。
答案　A
角度二 結合減數分裂與有絲分裂相關物質或結構的變化,考查推理能力
3.如圖表示二倍體生物細胞中,某物質或結構在有絲分裂或減數分裂特定階段的數量變化。下列敘述正確的是 (　　)
A.若縱坐標是同源染色體的對數,則該曲線可表示有絲分裂或減數分裂
B.若縱坐標是每條染色體中的DNA含量,則ab段不含有同源染色體
C.若縱坐標是染色體組數且cd段含有兩個染色體組,則該曲線只能表示有絲分裂
D.若縱坐標是染色體數且cd段核DNA數是染色體數的兩倍,則該曲線可表示有絲分裂
解析　圖中曲線數量變化是減半。當縱坐標是同源染色體的對數時,若是減數分裂,同源染色體發生分離,同源染色體對數變化是n對→0對,若是有絲分裂,同源染色體對數變化是n對→2n對→n對,圖示符合有絲分裂的特定階段的變化,不符合減數分裂的特定階段變化,A項錯誤;當縱坐標是每條染色體的DNA含量時,圖示表示著絲粒分裂,每條染色體DNA含量由2變為1,可以發生在有絲分裂后期或減數分裂Ⅱ后期,則ab段可表示有絲分裂前期和中期以及減數分裂Ⅰ全過程和減數分裂Ⅱ前期和中期,其中有絲分裂前期和中期、減數第一次分裂過程中都存在同源染色體,B項錯誤;當縱坐標是染色體組數且cd段含有兩個染色體組時,ab段應該有四個染色體組,該曲線只能表示有絲分裂,C項正確;當縱坐標是染色體數時,圖示染色體數目減半,完成了一次分裂,又因為cd段核DNA數是染色體數的兩倍,表示著絲粒沒有分裂,則圖示變化只能表示完成減數分裂Ⅰ,D項錯誤。
答案　C
4.(不定項)如圖分別表示對幾種生物體內正在進行分裂的細胞進行觀察的結果。下列有關敘述錯誤的是 (　　)
甲 乙　 丙
A.若圖甲為有絲分裂過程中的某階段,則可在上一時期的細胞中觀察到赤道板
B.若圖乙表示有絲分裂過程中的某階段,則染色體著絲粒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不會發生在這一階段
D.若圖丙表示果蠅卵巢內的幾種細胞,則b組細胞中一定會出現聯會和四分體
解析　赤道板只是一個空間位置,不是真實存在的細胞結構,在細胞分裂過程中觀察不到,A項錯誤;若圖乙表示有絲分裂過程某階段,則為有絲分裂前期和中期,而染色體著絲粒分裂發生在后期,B項錯誤;若圖乙表示減數分裂過程某階段,則為減數分裂Ⅰ過程,同源染色體的分離發生在減數分裂Ⅰ后期,在該過程中,C項錯誤;若圖丙表示果蠅卵巢內的幾種細胞,b組細胞中染色體數目和正常細胞一樣,可能處于有絲分裂前期、中期和減數分裂Ⅰ,而只有在減數分裂Ⅰ前期會出現聯會和形成四分體,D項錯誤。
答案　ABCD
考點三　觀察蝗蟲精母細胞的減數分裂裝片、建立減數分裂中染色體變化的模型
1.實驗原理。
減數分裂過程中,細胞中的染色體形態、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.實驗步驟。
提醒　宜選用雄性個體生殖器官的原因
①一般來說,雄性個體產生的雄配子數量遠遠多于雌性個體產生的雌配子的數量。
②雌性動物排卵排出的僅僅是初級卵母細胞或次級卵母細胞,排出的細胞先在輸卵管中發育到減數分裂Ⅱ中期,只有在受精的過程中才能繼續進行減數分裂Ⅱ,因此在卵巢中看不到完整的減數分裂。
③精巢內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的不同細胞分裂圖像。
3.建立減數分裂中染色體變化的模型。
角度 圍繞觀察細胞的減數分裂,考查實驗探究能力
1.下列關于觀察減數分裂實驗的敘述中,錯誤的是 (　　)
A.可用蝗蟲精母細胞減數分裂裝片觀察減數分裂過程
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.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
解析　蝗蟲的精母細胞能進行減數分裂,可用來作為觀察減數分裂的材料,A項正確;觀察減數分裂時選擇植物雄蕊比選擇植物雌蕊易觀察到減數分裂現象,B項正確;聯會現象發生在減數分裂過程中,因此能觀察到減數分裂現象的裝片,可能觀察到同源染色體聯會現象,C項正確;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項錯誤。
答案　D
2.下圖①~⑤是用某種方法在顯微鏡(不用染色)下拍到的二倍體百合(2n=24)某個細胞的減數分裂不同時期的圖像。下列相關敘述不正確的是 (　　)
A.圖中細胞分裂順序為①→③→②→⑤→④
B.圖①細胞內核DNA和染色體數目加倍
C.圖②③細胞中均可能發生基因重組
D.圖②③⑤細胞中均含有兩個染色體組
解析　根據染色體的行為可判斷,①~⑤分別為減數分裂Ⅰ前的間期、減數分裂Ⅰ后期、減數分裂Ⅰ前期、減數分裂Ⅱ末期、減數分裂Ⅱ后期,其順序是①→③→②→⑤→④,A項正確;圖①為減數分裂Ⅰ前的間期,此時細胞中進行染色體的復制,DNA數目加倍,但染色體數目保持不變,B項錯誤;基因重組有兩種類型,一種是自由組合型,發生在減數分裂Ⅰ后期,如圖②,另一種是互換型,發生在減數分裂Ⅰ前期,如圖③,C項正確;圖②③⑤細胞中所含染色體數目均與體細胞相同,都含有兩個染色體組,D項正確。
答案　B
1.經典重組　判斷正誤
(1)每個精原細胞中的染色體數目都是體細胞中染色體數的一半。(2018·全國卷Ⅰ,2B) (×)
(2)復制后的每條染色體都由兩條完全相同的姐妹染色單體構成。(全國卷Ⅰ) (√)
(3)在減數分裂Ⅰ中,在紡錘絲的牽引下,配對的兩條同源染色體彼此分離,分別向細胞兩極移動。(2019·全國卷Ⅱ,3B) (√)
(4)四分體中的姐妹染色單體之間經常發生纏繞,并交換相應的片段。(海南卷) (×)
(5)有性生殖的同一雙親后代必然呈現多樣性,有利于生物適應多變的自然環境,有利于生物在自然選擇中進化。(海南卷,21B) (√)
2.(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.減數第一次分裂 D.減數第二次分裂
解析　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,也不會發生互換,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兩項錯誤;根據題意,某動物基因型是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,減數第一次分裂時,同源染色體分開,兩組Aa彼此分開進入次級性母細胞,至此減數第一次分裂完成,所以不會發生姐妹染色單體分離導致等位基因A和a分離的現象;而在減數第二次分裂時,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項錯誤,D項正確。
答案　D
3.(2022·浙江1月選考)在“減數分裂模型的制作研究”活動中,先制作4個藍色(2個5 cm、2個8 cm)和4個紅色(2個5 cm,2個8 cm)的橡皮泥條,再結合細鐵絲等材料模擬減數分裂過程,下列敘述錯誤的是 (　　)
A.將2個5 cm藍色橡皮泥條扎在一起,模擬1個已經復制的染色體
B.將4個8 cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排,模擬1對同源染色體的配對
C.模擬減數分裂Ⅰ后期時,細胞同極的橡皮泥條顏色要不同
D.模擬減數分裂Ⅱ后期時,細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同
解析　一條染色體上的兩條染色單體是經過復制而來,大小一樣,故將2個5 cm藍色橡皮泥條扎在一起,模擬1個已經復制的染色體,A項正確;同源染色體一般大小相同,一條來自母方,一條來自父方(用不同顏色表示),故將4個8 cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排,模擬1對同源染色體的配對,B項正確;減數分裂Ⅰ后期時,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,細胞同極的橡皮泥條顏色可能相同,可能不同,C項錯誤;減數分裂Ⅱ后期時,染色體著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,均分到細胞兩極,故模擬減數分裂Ⅱ后期時,細胞一極的橡皮泥條數要與另一極的相同,D項正確。
答案　C
4.(2021·海南卷)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.處于減數第一次分裂后期的細胞僅有一條性染色體
B.減數第一次分裂產生的細胞含有的性染色體數為1條或0條
C.處于減數第二次分裂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
解析　根據題意可知,雄性蝗蟲體細胞內只有一條X染色體,減數第一次分裂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項正確;減數第一次分裂后期同源染色體分離,產生的細胞性染色體為X或O,即減數第一次分裂產生的細胞含有的性染色體數為1條或0條,B項正確;該蝗蟲基因型為AaXRO,若不考慮變異,一個精原細胞經減數第一次分裂,再到減數第二次分裂后期有兩種基因型,但該個體有多個精原細胞,因此處于減數第二次分裂的細胞有多個,共有四種基因型,C項錯誤;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項正確。
答案　C
5.(經典高考題)研究人員對珍珠貝(2n)有絲分裂和減數分裂細胞中染色體形態、數目和分布進行了觀察分析,圖甲為其細胞分裂一個時期的示意圖(僅示部分染色體)。圖乙中細胞類型是依據不同時期細胞中染色體數和核DNA分子數的數量關系而劃分的。請回答下列問題:
　
甲 乙
(1)圖甲中細胞分裂的方式和時期是　　　　　,它屬于圖乙中類型　　　　的細胞。
(2)若某細胞屬于類型c,取自精巢,沒有同源染色體,那么該細胞的名稱是　　　　　　。
(3)若類型b、d、e的細胞屬于同一次減數分裂,那么三者出現的先后順序是　　　　　。
(4)在圖乙的5種細胞類型中,一定具有同源染色體的細胞類型有　　　　。
(5)著絲粒分裂導致圖乙中一種細胞類型轉變為另一種細胞類型,其轉變的具體情況有　　　　　　　(用圖中字母表述)。
(6)珍珠貝卵母細胞分裂一般停留在減數第一次分裂中期,待精子入卵后完成后續過程。
細胞松弛素B能阻滯細胞分裂而導致染色體數加倍,可用于誘導三倍體。現有3組實驗:用細胞松弛素B分別阻滯卵母細胞的減數第一次分裂、減數第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。請預測三倍體出現率最低的是　　　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)圖甲中移向細胞每一極的染色體中存在同源染色體,據此可判斷該細胞處于有絲分裂后期,它屬于圖乙中類型a的細胞。(2)若某細胞屬于類型c,取自精巢,沒有同源染色體,說明經過了減數第一次分裂,應為次級精母細胞。(3)若類型b、d、e的細胞屬于同一次減數分裂,則b處于減數第一次分裂,d處于減數第二次分裂,e為減數分裂產生的子細胞。(4)在圖乙的5種細胞類型中,a處于有絲分裂后期,b處于有絲分裂的前期或中期,或減數第一次分裂,一定含有同源染色體。(5)有絲分裂后期和減數第二次分裂后期均發生著絲粒分裂。對應圖乙中的b轉變為a、d轉變為c。(6)受精卵含兩個染色體組,染色體數加倍后形成的是四倍體而不是三倍體,故三倍體出現率最低的是阻滯受精卵第一次卵裂。
答案　(1)有絲分裂后期　a　(2)次級精母細胞　(3)b、d、e　(4)a、b　(5)b→a、d→c　(6)阻滯受精卵第一次卵裂　受精卵含兩個染色體組,染色體數加倍后形成的個體是四倍體而不是三倍體
(八)　細胞分裂與生物變異
1.減數分裂與基因突變。
在減數分裂前的間期,DNA分子復制過程中,若復制出現差錯,則會引起基因突變,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)非同源染色體上的非等位基因自由組合導致基因重組(自由組合定律)。在減數分裂Ⅰ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,如圖中A與B或A與b組合。
(2)同源染色體上的非姐妹染色單體互換導致基因重組。在減數分裂Ⅰ的四分體時期,可因同源染色體的非姐妹染色單體間互換而導致基因重組,如原本A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。
3.減數分裂與染色體變異。
在減數分裂過程中,由于一些原因也會出現染色體結構變異和數目變異的配子,可通過配子將這些變異傳遞給下一代,現分析如下:
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Ⅱ中的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:
4.XXY與XYY異常個體成因分析。
(1)
(2)XYY成因:父方減數分裂Ⅱ異常,即減數分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體進入同一精細胞。
1.一對表型正常的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 (　　)
解析　紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,設用B、b表示相關基因。表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分裂Ⅱ后期次級卵母細胞著絲粒分裂后產生的兩條Xb沒有分開,一同進入了卵細胞。
答案　D
2.基因型為AaXBY的某精原細胞通過減數分裂產生了AaY、Y、aXB三種類型的精細胞,下列敘述正確的是 (　　)
A.產生上述精細胞的過程中發生了基因突變和染色體變異
B.減數分裂Ⅰ后期A、a所在的同源染色體未分離
C.基因型為AaY和aXB的精細胞來自同一個次級精母細胞
D.該精原細胞減數分裂四分體時期一定發生了互換
解析　該精細胞形成過程中發生了A基因突變成a基因和染色體數目變異的情況,A項正確;該精原細胞減數分裂Ⅰ正常,而減數分裂Ⅱ異常,若減數分裂Ⅰ后期Aa所在的同源染色體未分離,則精細胞染色體組成均異常,B項錯誤;AaY和Y來自同一個次級精母細胞,C項錯誤;通過分析可知,AaY、Y、aXB三種類型的精細胞中aXB基因型的精細胞有兩個,說明該精原細胞發生了基因突變,而互換會出現4種精細胞,D項錯誤。
答案　A
3.某二倍體動物(2n=6,性染色體形態與人相似)
雄性個體的基因型為AaBb,其體內某細胞處于細胞分裂某時期的示意圖如圖。下列敘述正確的是 (　　)
A.形成該細胞過程中發生了基因突變和染色體變異
B.該細胞含有3個四分體,6條染色體,3個染色體組
C.用3H標記全部DNA,再在無3H的培養基上分裂一次可產生不含3H的子細胞
D.該細胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBXA、AbY、bY
解析　據圖分析可知,圖中含有3對同源染色體,其中一條染色體含有A基因的片段移接到了非同源染色體上,屬于染色體結構變異,不屬于基因突變,A項錯誤;此時細胞處于減數分裂Ⅰ后期,無四分體,B項錯誤;用3H標記全部DNA,再在無3H的培養基上分裂一次產生的子細胞中均含3H,C項錯誤;據圖分析可知,該細胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBXA、AbY、bY,D項正確。
答案　D
4.(不定項)(2023·山東模擬預測)圖甲表示細胞中部分染色體的行為變化或狀態,圖乙、丙為二倍體生物進行分裂的細胞圖示,下列相關敘述錯誤的是 (　　)
A.圖甲和圖乙所示細胞中均含有染色單體
B.圖乙、丙、丁都發生了可遺傳變異,但變異類型各不相同
C.若圖乙為初級精母細胞,則最終產生的精細胞中的染色體數目均不正常
D.圖丙分裂完成產生的細胞可表示精細胞或極體,此時細胞中染色體數目與體細胞相同
解析　圖甲處于減數第一次分裂中期,圖乙是減數第一次分裂后期,都含有染色單體, A項正確;圖乙表示一對同源染色體移動到了同一極,會發生個別染色體數目增加或減少的變異,圖丙表示有絲分裂后期,移向兩極的染色體含有不同的基因,說明發生了基因突變,圖丁發生了非同源染色體間的易位,因此圖乙、丙、丁都發生了可遺傳變異,但變異類型各不相同,B項正確;若圖乙表示初級精母細胞,則最終產生的精細胞中,兩個精細胞染色體多一條,而另兩個精細胞染色體少一條,即最終產生的精細胞中的染色體數目均不正常,C項正確;圖丙分裂完成產生的細胞中含有同源染色體,不能表示精細胞或極體,D項錯誤。
答案　D

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