第11讲 减数分裂和受精作用-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版，不定项版）

金版教程　高考科学复习创新方案　生物学（不定项版） 第11讲　减数分裂和受精作用 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 考点一　减数分裂和受精作用 1．减数分裂相关概念 (1)减数分裂概念 (2)同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体 概念：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫作同源染色体。如图中的2和4、1和3。 ②非同源染色体形状、大小一般不相同，在减数分裂过程中不发生联会。如图中受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。 (3)联会和四分体 ①联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 ②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。 [特别提醒] 1．联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。 2．1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。 (4)染色体互换 ①时期：减数分裂Ⅰ前期。 ②定义：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 ③结果：可能导致姐妹染色单体上出现等位基因。 ④意义：增加了配子种类。 2．精子形成过程 (1)精细胞形成过程 (2)精细胞变形成精子 精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。 3．卵细胞形成过程 4．精子和卵细胞形成过程的比较 5．配子中染色体组合多样性的原因 (1)减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合 据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的动物，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有四种组合结果，因此会形成四种次级精(卵)母细胞，从而形成四种配子。 [归纳总结]　请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 2n种 (2)减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体之间的互换 6．受精作用 (1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 (2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。 (3)结果：受精卵中染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 (4)减数分裂和受精作用的意义 减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 ①减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 ②增加了子代的多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 (必修2 P23与社会的联系改编)吸烟会影响男性精子的数量和质量，并可能诱发多种癌症的发生。下列叙述正确的是(　　) A．香烟烟雾中致癌因子诱发的基因突变常发生在减数分裂Ⅰ前期 B．每个精原细胞经过减数分裂后形成4个成熟的精子 C．癌细胞中的遗传物质及其表达情况与正常体细胞有差异 D．产生染色体为XY的异常精子的原因为减数分裂Ⅱ异常 答案　C 解析　有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期均会发生DNA复制，更容易发生基因突变，故香烟烟雾中致癌因子诱发的基因突变常发生在有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期，A错误；每个精原细胞经过减数分裂会形成4个精细胞，精细胞要经过复杂的变形才能形成成熟的雄性生殖细胞——精子，B错误；与正常体细胞相比，癌细胞中相关基因发生了突变，引起基因碱基序列的改变，使基因的表达情况发生改变，C正确；产生染色体为XY的异常精子的原因是初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分开，D错误。 题型一　减数分裂过程及图像分析 1．(2023·北京西城高三期末)显微镜下观察豌豆花药的临时装片，下列观察到的现象与做出的推测不匹配的是(　　) 选项 观察到的现象 推测 A 7个四分体 豌豆的染色体数目为14条 B 每对同源染色体形态彼此相同 性别决定方式为ZW型 C 同源染色体相应片段交换 发生基因重组 D 含姐妹染色单体的染色体移向两极 该细胞处于减数分裂Ⅰ后期 答案　B 解析　Z、W两条染色体通常大小形状不同，豌豆每对同源染色体形态彼此相同，性别决定方式不可能为ZW型，不含性染色体，B符合题意。 2.(2024·福州市高三年级第一次质量检测)如图为某二倍体动物精巢中一个细胞的染色体组成和基因分布(不考虑染色体互换与基因突变)，下列叙述正确的是(　　) A．该细胞处于减数分裂Ⅱ B．该细胞的细胞质会发生不均等分裂 C．该细胞含有4个四分体，8条染色单体 D．该细胞分裂后产生两种不同基因型的子细胞 答案　D 解析　该细胞中同源染色体联会后形成四分体，四分体整齐排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期，A错误；该细胞为动物精巢中一个细胞，处于减数分裂Ⅰ，该细胞的细胞质会发生均等分裂，B错误；该细胞含有2个四分体，4条染色体，8条染色单体，C错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该细胞分裂后产生Ab和aB两种不同基因型的子细胞，D正确。 3．(不定项)甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图，染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组 B．甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了染色体互换 C．乙图为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB的两种精子 D．乙图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期 答案　ACD 解析　甲图所示细胞处于有丝分裂后期，形态相同的染色体有4条，故有4个染色体组，A正确；甲图进行有丝分裂，其中①②染色体上同一位置含有A、a基因，原因是发生了基因突变，B错误；乙图为次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期，根据染色体上的基因组成可知，可产生基因型为AB和aB的两种精细胞，变形后形成两种精子，C、D正确。 卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法 题型二　配子种类和来源 4．如图1为一动物细胞及其中的两对同源染色体，其减数分裂过程中发生互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案　B 解析　由图示可知，①和②染色体组成正好“互补”，它们应该分别来自图1产生的两个不同的次级精母细胞；②和④、①和③“大部分”相同，应该来自同一个次级精母细胞，不同的部分来自互换；①和④、③和④、②和③大部分“互补”，应来自两个不同的次级精母细胞。 5．某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物某个体的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑染色体互换)(　　) A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 答案　C 解析　根据给出的精子类型，可判断该个体的基因型为AaBbDd，则来自同一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自同一个精原细胞，②⑥可来自同一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。 据基因型或染色体“互补性”判断配子来源 (1)若两个精细胞中染色体组成“完全相同”(注与及与应视作相同)，则它们可能来自同一个次级精母细胞。 (2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。 题型三　减数分裂过程中相关物质结构变化分析 6．如图表示细胞增殖过程中染色体、核DNA变化相对值。有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是(　　) A．细胞中始终存在染色单体 B．细胞中始终存在同源染色体 C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1 D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源 答案　A 解析　据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此虚线代表配子形成过程中细胞中核DNA的变化曲线，实线代表染色体的变化曲线，O～a表示减数分裂前的间期，a～b为减数分裂Ⅰ，b～d为减数分裂Ⅱ。c点着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，故a～c一直含有姐妹染色单体，细胞中染色体和核DNA比值为1∶2，A正确，C错误；O～b段存在同源染色体，b～d段不存在同源染色体，B错误；生物变异的根本来源是基因突变，基因突变主要发生在O～a段，D错误。 7．(不定项)(2024·湖北省高中名校联盟高三第一次联合测评)下图1是某生物减数分裂过程中不同时期细胞中DNA、染色单体与染色体的数量关系，图2为某高等动物减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。下列有关说法不正确的是(　　) A．图1中甲、乙、丙分别代表染色体、染色单体、DNA B．若图2纵坐标表示DNA/染色体的比值，则图1所示②时期处于图2中ab段 C．若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值，则图2的ab段一定会发生基因重组 D．若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中有姐妹染色单体 答案　ACD 解析　图1中甲、乙、丙分别代表DNA、染色单体、染色体，A错误；若图2纵坐标表示DNA/染色体的比值，则图1所示②时期处于图2中ab段，B正确；若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值，则基因重组可能发生在图2的ab段，因为ab段可代表减数分裂Ⅰ前期，也可代表减数分裂Ⅱ后期和末期，C错误；若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，若cd段处于减数分裂Ⅱ后期，此时的细胞中无姐妹染色单体，D错误。 配子形成过程中的相关曲线图与柱形图 (1)染色体数目变化及原因 (2)核DNA数目变化及原因 (3)染色单体数目变化及原因 题型四　减数分裂和受精作用的相关分析 8．(2023·湖北部分重点中学联考)下列有关人体减数分裂和受精作用的叙述，正确的是(　　) A．次级精母细胞形成精细胞过程中Y染色体数目为1条或2条 B．等位基因的分离只发生于减数分裂Ⅰ的后期 C．受精过程体现了细胞膜的流动性以及进行细胞间信息交流的功能 D．受精卵中的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞 答案　C 解析　人体的次级精母细胞中有0条或1条或2条Y染色体，A错误；如果四分体时期发生过染色体互换，等位基因的分离，可能发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；受精卵中的核内DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质中的DNA主要来自卵细胞，D错误。 借助蜜蜂的性别决定方式，培养在新情境中针对新问题得出新解释的创新能力 9．(不定项)蜜蜂的性别是由染色体组数决定的，雌蜂由受精卵发育而来，而雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，雄蜂体细胞中的染色体数为16条，现有基因型为Aa的雌蜂与基因型为a的雄蜂交配，不考虑同源染色体互换和基因突变，下列相关叙述正确的是(　　) A．雌蜂的初级卵母细胞中染色体数为16条、核DNA数为32个 B．雌蜂的次级卵母细胞基因型为AA或Aa或aa C．子一代雄蜂、雌蜂的基因型各有2种 D．子二代雄蜂基因型为A的概率为1/4 答案　CD 解析　雄蜂由卵细胞直接发育而来，体细胞中染色体数为16条，雌蜂由受精卵发育而来，体细胞中染色体数应为32条，卵原细胞在减数分裂前的间期DNA进行复制，则初级卵母细胞中染色体应为32条，核DNA数为64个，A错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑同源染色体互换和基因突变，则正常情况下不会出现基因型为Aa的细胞，B错误；亲代雌蜂产生的卵细胞基因型有A、a两种，所以子一代的雄蜂基因型有A、a两种，亲代雄蜂产生的精子基因型为a，子一代雌蜂是由受精卵发育来的，所以有Aa和aa两种基因型，C正确；子一代雌蜂基因型为1/2Aa、1/2aa，由其产生的卵细胞基因型为1/4A、3/4a，因此子二代雄蜂基因型为A的概率为1/4，D正确。 考点二　减数分裂和有丝分裂的比较 1．细胞图像的比较 有丝分裂、减数分裂的图像辨析 ①三个前期图的判断 判断步骤： 结论：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。 ②三个中期图的判断(二倍体) 判断步骤： 结论：A为有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。 ③五个后期图的判断(二倍体) 判断步骤： 结论：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞)，D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)，E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)。 2．曲线图的比较 (1)染色体与DNA数目变化曲线的判断 (2)每条染色体上的DNA含量及染色体/核DNA比值的曲线分析 ①曲线模型 ②相关解读 比较 A→B(A′→B′) B→C(B′→C′) C→E(C′→E′) E→F(E′→F′) 特点及其变化 对应时期 a.有丝分裂前的间期；b.减数分裂前的间期 a.有丝分裂前期、中期；b.减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期 a.有丝分裂后期；b.减数分裂Ⅱ后期 a.有丝分裂末期；b.减数分裂Ⅱ末期 3.柱形图的比较 (1)模型图 (2)相关解读 ①只有染色单体的数目才可能是0，染色体和DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。 ②DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多；当复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即DNA∶染色体为2∶1，当着丝粒分裂后又变回1∶1，但不可能是1∶2。 题型一　减数分裂和有丝分裂过程的比较 1．(2018·全国卷Ⅲ改编)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　) A．有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离 B．有丝分裂中期与减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会 C．细胞进行一次有丝分裂与一次减数分裂，染色体的复制次数相同 D．有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在赤道板上 答案　B 2．某同学观察体细胞含8条染色体的某二倍体动物有丝分裂和减数分裂的永久装片时，均观察到具有姐妹染色单体的细胞，这些细胞的共同特点是(　　) A．染色体已完成复制 B．含4对同源染色体 C．含有16条染色单体 D．染色体不位于赤道板 答案　A 解析　含有姐妹染色单体的时期包括有丝分裂前、中期，减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前、中期，这些细胞中染色体已完成复制，每条染色体含有两条染色单体，A正确；减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中含有染色单体，但没有同源染色体，B错误；减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中只含有8条染色单体，C错误；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期的细胞中，染色体都位于赤道板上，D错误。 题型二　减数分裂和有丝分裂细胞图像的比较 3．如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是(　　) A．上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁 B．甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程 C．乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA∶染色体＝2∶1 D．丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab 答案　A 解析　据题图分析，图甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁含有2个染色体组，A正确；甲细胞表示有丝分裂后期，B错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA∶染色体＝1∶1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D错误。 4．(不定项)(2023·福建厦门高三期中)下图表示细胞分裂过程中部分染色体的行为变化，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲图表示同源染色体分离，导致染色体数目加倍 B．乙图表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但DNA分子数目不变 C．甲、乙两图所示的染色体行为变化均可能发生等位基因的分离 D．甲、乙两图所示的染色体行为变化均可发生在有丝分裂过程中 答案　BC 解析　甲图表示同源染色体分离，但这不会导致染色体数目加倍，A错误；甲图所示的染色体行为变化可能发生等位基因的分离，若发生基因突变或染色体互换使姐妹染色单体上存在等位基因，则乙图所示染色体行为变化也可能发生等位基因的分离，C正确；甲图表示同源染色体的分离，发生在减数分裂过程中，D错误。 “三看法”判断细胞分裂方式 注：该方法只针对二倍体生物的细胞分裂。 题型三　物质变化比较 5．如图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是(　　) A．图2中HI段只有1个染色体组 B．图3可表示有丝分裂 C．图1中EF段和图2中BC段变化的原因相同 D．基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的ik段 答案　B 解析　图2中HI段细胞处于减数分裂Ⅱ时期，减数分裂Ⅱ后期和末期的细胞含有2个染色体组，A错误；图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化，B正确；图1中EF段是减数分裂Ⅰ结束形成两个子细胞，核DNA数减半，图2中BC段是有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，C错误；基因重组通常发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，有丝分裂过程中不能发生基因重组，图3表示有丝分裂，D错误。 6．(2024·江苏省淮安市高三年级第一次调研测试)某二倍体雄性动物(2N＝8)，其精巢内部分细胞染色体数、核DNA数、染色单体数如图所示，据图分析，下列说法正确的是(　　) A．c类型细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体 B．b类型细胞经过同源染色体分离后形成a类型细胞 C．a类型细胞中可能有0或4对同源染色体 D．c类型细胞中有2对同源染色体 答案　C 解析　c类型细胞中染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2，但染色体数目只有体细胞的一半，处于减数分裂Ⅱ前期和中期，该动物为雄性，所以c类型细胞是次级精母细胞，A错误；a类型细胞中不含染色单体，染色体∶核DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，可能是进行有丝分裂的精原细胞或处于减数分裂Ⅱ的次级精母细胞，b类型细胞中染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2，但染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ，如果进行的是有丝分裂，b类型细胞形成a类型细胞不会发生同源染色染分离，B错误；如果进行的是有丝分裂，a类型细胞中有4对同源染色体，如果进行的是减数分裂，a类型细胞处于减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体，C正确；c类型细胞处于减数分裂Ⅱ的前期和中期，不含同源染色体，D错误。 7．(2023·福建厦门高三质量检测)分别用红色和绿色荧光物质标记某二倍体动物(AaBb)细胞中的A、B基因，荧光分布如图(不考虑突变和染色体互换)。下列叙述正确的是(　　) A．图示细胞含有2对同源染色体，1个染色体组 B．若该细胞进行有丝分裂，则后期向每一极移动的都有2个红色和2个绿色的荧光点 C．若该细胞进行减数分裂Ⅰ，则子细胞中能观察到0或2或4个荧光点 D．若该细胞为精原细胞，则其产生的精子中，只能观察到0或2个荧光点 答案　C 解析　据图可知，图示细胞中含有2对同源染色体，2个染色体组，A错误；若该细胞进行有丝分裂，在有丝分裂后期着丝粒分裂，移向每一极的均为A、a、B、b，故向每一极移动的都有1个红色和1个绿色的荧光点，B错误；若该细胞进行减数分裂Ⅰ，则在减数分裂Ⅰ后期同源染色体A和a分离，B和b分离，非同源染色体A、a和B、b之间自由组合，故子细胞中能观察到0(a、b分到一起)或2(A、b分到一起)或4(A、B分到一起)个荧光点，C正确；结合C项可知，若该细胞为精原细胞，次级精母细胞中能观察到0或2或4个荧光点，在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，则其产生的精子中，能观察到0或1或2个荧光点，D错误。 8．(不定项)(2023·山东高三摸底联考)将某动物(染色体数为2n)的精原细胞中的核DNA用32P充分标记，随后转入能让精原细胞按照特定分裂要求分裂的培养基(无32P)中继续培养，连续两次正常分裂。下列叙述不正确的是(　　) A．第二次有丝分裂后期一个细胞中含有32P标记的染色体有n条 B．减数分裂Ⅰ后期的一个细胞中含有32P标记的染色体有n条 C．两次有丝分裂后能产生含有32P标记的细胞至少有2个，最多有4个 D．经减数分裂产生的每一个精细胞中含有32P标记的染色体有n条 答案　AB 解析　该动物的精原细胞中的核DNA用32P充分标记，第一次有丝分裂产生的子细胞中的核DNA分子一条链被32P标记，一条链不被标记，在第二次有丝分裂的中期，每条染色体中都有一条姐妹染色单体含有32P标记，在第二次有丝分裂的后期，着丝粒分裂后，含有32P标记的染色体有2n条，由于姐妹染色单体分开后形成的两条染色体随机移向两极，所以形成的子细胞中至少有2个含32P标记的细胞，最多有4个被32P标记的细胞，A错误，C正确；在减数分裂前的间期DNA复制完成后，每个染色体上的2个DNA分子都是1条链含32P标记，1条链不含32P标记，因此减数分裂Ⅰ后期的一个细胞中含有32P标记的染色体有2n条，B错误；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，此时细胞中含32P标记的染色体有2n条，随后平均分开进入两个精细胞中，即形成的每个精细胞中含有32P标记的染色体有n条，D正确。 DNA复制与细胞分裂题的解答方法 在解决这类问题时，从大到小再到大画出结构模型，先画出细胞分裂中染色体行为变化，再画DNA，再补全染色体，染色体中只要有一条脱氧核苷酸单链被标记，则认为该染色体含有放射性标记。 规律总结：①有丝分裂：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。 ②减数分裂：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。 考点三　实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是(　　) ①蚕豆的雄蕊　②桃花的雌蕊　③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢　⑤成熟花粉粒 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案　C 解析　观察细胞减数分裂的选材标准是易获得且能够观察到全部的分裂时期。高等植物的卵细胞形成过程比较复杂，且不易获取；哺乳动物(小鼠)的卵细胞形成过程比较特殊，减数分裂Ⅰ是在雌性动物排卵前后完成的，减数分裂Ⅱ是在输卵管中精子和卵子结合的过程中完成的，且卵细胞数量较少；成熟花粉粒已经完成减数分裂，观察不到减数分裂的过程。 2．(2020·江苏高考)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是(　　) A．图甲、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期 B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离 C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近 D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丙→丁 答案　C 解析　分析题图可知，图丙处于减数分裂Ⅱ中期，A错误；图甲细胞中染色体正在联会，B错误；图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D错误。 微专题 　减数分裂与可遗传变异的关系 一　细胞分裂与遗传变异的关系 细胞分裂与可遗传变异 分裂方式 变异类型 减数分裂 基因突变、基因重组、染色体变异 有丝分裂 基因突变、染色体变异 注：①原核生物的变异类型只有基因突变。②姐妹染色单体上同一位置的基因不同的原因可能有两个：一是DNA复制时发生了基因突变；二是减数分裂Ⅰ前期，同源染色体中的非姐妹染色单体间发生了染色体互换。 二　减数分裂与基因突变 在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如果复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上出现等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。 三　减数分裂与基因重组 1．非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律) 在减数分裂Ⅰ后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。 2．同源染色体非姐妹染色单体发生染色体互换导致基因重组 在减数分裂Ⅰ四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体互换而导致基因重组，例如原本A与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。 四　染色体数目变异导致异常子细胞种类变化的规律 如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的子细胞全部不正常；如果减数分裂Ⅱ中的一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的子细胞有的正常，有的不正常；如果是有丝分裂后期异常，则所形成的子细胞全部不正常。如图所示： 五　XXY与XYY异常个体的成因分析 1．XXY成因 2．XYY成因 父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。产生的YY型精子与正常卵细胞结合。 [例1]　(2021·河北选择性考试改编)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　) A．①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会 B．②经减数分裂形成的配子有一半正常 C．③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子 D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到 答案　C 解析　①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞减数分裂Ⅰ时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，产生一个正常的次级精母细胞和一个异常的次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，形成两个正常的配子和两个异常的配子，B正确；③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。 [例2]　下面是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是(　　) A．该动物的性别是雄性 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异 D．丙细胞不能发生基因重组 答案　B 解析　甲图表示减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂，所以该动物为雄性动物，A正确；乙图为有丝分裂后期，不能发生基因重组，出现姐妹染色单体分离形成的子染色体上存在等位基因的原因应为基因突变，B错误；1和2为同源染色体，片段交换为基因重组，1和4为非同源染色体，片段交换为染色体结构变异，C正确；丙细胞为减数分裂Ⅱ后期，不发生基因重组，D正确。 [例3]　(不定项)(2024·湖南省郴州高三模拟)先天性卵巢发育不全患者性染色体组型为XO，临床表现为卵巢不发育，身材矮小，智力低下。究其原因，可能的是(　　) A．父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期X和Y染色体没有分离 B．母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条X染色体没有分离 C．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条Y染色体没有分离 D．该女孩在胚胎发育早期，有丝分裂时X染色体发生部分缺失 答案　ABC 解析　先天性卵巢发育不全患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体，发病的原因有可能是配子形成时减数分裂异常所致，如父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期X和Y染色体没有分离，而后通过减数分裂过程可产生不含性染色体的精子，参与受精可产生该患者，A符合题意；若患者母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条X染色体没有分离，进入极体中，则与该极体同时产生的卵细胞中不含性染色体，若与含X染色体的精子受精则可产生该患者，B符合题意；若该患者的父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条Y染色体没有分离，则会产生不含性染色体的异常精子，该精子正常受精可产生该患者，C符合题意；该女孩在胚胎发育早期，有丝分裂时X染色体发生部分缺失，则不能导致该患者出现，D不符合题意。 1．剖析细胞增殖过程中异常细胞产生的三大原因 2．异常精细胞或卵细胞产生原因的判断，常以精细胞或卵细胞中有无同源染色体为依据：若存在同源染色体，则是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离的结果；若无同源染色体，但存在相同的基因(或染色体)，则是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体未分离的结果。 3．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析 (1)一定源自基因突变 ①体细胞中发生。 ②作用时间在间期。 ③亲代基因纯合。 (2)一定源自染色体互换 ①姐妹染色单体的其中一条有两种颜色。 ②作用时间是减数分裂Ⅰ前期。 (3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。 1．(2023·浙江1月，20，改编)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象 B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体 C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同 答案　D 解析　甲时期细胞中核DNA分子数为8，染色体数为4，又知该动物正常体细胞中的染色体数为8，则甲时期为减数分裂Ⅱ前期或中期，而同源染色体两两配对发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；乙时期该雄性动物细胞中的核DNA分子数和染色体数均为8，则乙时期为减数分裂Ⅱ后期，此时期细胞中无同源染色体，不可能同时有X染色体和Y染色体，此时期细胞中有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；乙时期细胞中着丝粒已经分裂，无染色单体，C错误；因为A基因所在的染色体片段和a基因所在的染色体片段发生了交换，所以该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型分别为AXD、aXD、AY、aY，D正确。 2.(2023·浙江6月，17，改编)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是(　　) A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期 B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同 C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞 D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异 答案　B 解析　乙细胞无同源染色体，且此时着丝粒分裂，可确定乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期；甲细胞含有同源染色体，着丝粒整齐排列在赤道面，可确定甲细胞处于有丝分裂中期，A正确；甲细胞具有两个染色体组且每条染色体具有两个染色单体，每个染色体组含有4个DNA分子，而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子，B错误；根据A、a基因的数目，可确定甲细胞发生了基因突变，若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞，C正确；乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，此前减数分裂Ⅰ时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上，可确定乙细胞发生了染色体片段易位，D正确。 3．(2022·全国乙卷，1，改编)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(　　) A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期 C．减数分裂Ⅰ D．减数分裂Ⅱ 答案　D 解析　根据题意，某动物基因型是Aa，该动物的某细胞在四分体时期发生染色体互换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，在减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分离，其上的A和a分开进入两个子细胞，D正确。 4．(2021·湖北高考)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是(　　) A．多精入卵会产生更多的种子 B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定 C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2 D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合 答案　A 解析　多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，A错误。 5．(2021·江苏卷，7)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是(　　) A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂 B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制 C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa D．有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞 答案　C 解析　多细胞生物体内不是都同时进行这两种形式的细胞分裂，不进行有性生殖的生物不进行减数分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ四分体时期若发生染色体互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞，因为A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则一个细胞减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。 6.(2020·北京等级考)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是(　　) A．该个体的基因型为AaBbDd B．该细胞正在进行减数分裂 C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 答案　C 解析　如题图所示，该细胞内的染色体含姐妹染色单体，经过了染色体复制，且发生了染色体联会，说明此细胞处于减数第一次分裂前期，由此判断该个体的基因型为AaBbDd，A、B正确；由图可知，同源染色体的非姐妹染色单体发生了染色体互换，则雄性哺乳动物体内的该细胞分裂完成后，产生的精子基因型为ABD、abd、AbD、aBd四种或ABd、abD、Abd、aBD四种，C错误；A、a和D、d基因是位于非同源染色体上的非等位基因，其遗传遵循自由组合定律，D正确。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是(　　) A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B．四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期 C．同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体 D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 答案　A 解析　一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，两条姐妹染色单体的着丝粒一分为二后，形成的是相同的染色体，并非同源染色体，A错误；四分体是减数分裂Ⅰ过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失，B正确。 2.某哺乳动物的基因型为AABbEe，右图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断(　　) A．图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组 B．该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE C．图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组 D．三对基因的遗传遵循自由组合定律 答案　B 解析　图示细胞中无同源染色体，且为精原细胞减数分裂过程中某个环节，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组，A错误；因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变，C错误；正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE，B正确；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律，D错误。 3．将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，经过连续两次细胞分裂(不考虑染色体互换)，下列说法中正确的是(　　) A．若进行减数分裂，则四个细胞中均含有14C和32P B．若进行有丝分裂，某一细胞中含14C的染色体可能是含32P染色体的两倍 C．若进行有丝分裂，则四个细胞中可能三个有放射性，一个没有放射性 D．若进行减数分裂，则四个细胞中可能两个有放射性，两个没有放射性 答案　C 解析　若进行减数分裂，由于一对同源染色体的两条染色体分别用14C和32P标记，减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，两个子细胞一个含14C，一个含32P，这两个细胞分别进行减数分裂Ⅱ共形成四个子细胞，两个含14C，两个含32P，A、D错误；若进行有丝分裂，由于DNA半保留复制，形成的4个子细胞中每个细胞含14C的染色体最多只有一条，不可能是含32P染色体的两倍，B错误；若进行有丝分裂，DNA复制一次，再平均分配，第一次分裂形成的两个子细胞都含有14C和32P，但由于半保留复制，所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性，第二次有丝分裂形成的四个细胞可能三个有放射性，一个没有放射性，可能两个有放射性，两个没有放射性，可能四个都有放射性，C正确。 4.(2024·重庆市高三联考)某细胞(2n)中染色体和基因关系如图所示，不考虑突变和染色体互换，下列关于该细胞进行细胞分裂时的叙述，正确的是(　　) A．有丝分裂时染色体复制一次，减数分裂时染色体复制两次 B．基因A和基因b的自由组合只发生在减数分裂Ⅱ后期 C．在减数分裂Ⅰ时有2个染色体组，在减数分裂Ⅱ时有1个或2个染色体组 D．在减数分裂Ⅰ时有1条或2条4号染色体，在减数分裂Ⅱ时有1条4号染色体 答案　C 解析　有丝分裂和减数分裂时，染色体都只复制一次，A错误；基因A和基因b的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞在减数分裂Ⅰ时有1条4号染色体，在减数分裂Ⅱ时有0条、1条或2条4号染色体，D错误。 5．(2023·河北石家庄5月质检)如图表示某二倍体生物有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体对数的变化，下列叙述错误的是(　　) A．同源染色体联会一定发生在MF段，此时细胞中可形成4个四分体 B．有丝分裂的后期对应CD段，此时细胞中一定含有4个染色体组 C．若细胞中没有同源染色体，也不含姐妹染色单体，则一定处于HI段 D．若细胞质正在发生不均等分裂，此时细胞一定对应MF段的后期 答案　D 解析　图1中，同源染色体对数上升一次，下降一次后回到原数，变化为4→8→4，可判断图1表示有丝分裂，图2中，同源染色体对数只下降一次，并且从4→0，可判断图2表示减数分裂。MF段表示减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ，此过程中会发生同源染色体联会，细胞中可形成4个四分体，A正确；CD段表示有丝分裂后期和末期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，此时细胞中含有4个染色体组，B正确；HI段表示减数分裂Ⅱ，既没有同源染色体也没有姐妹染色单体的细胞所处的时期为减数分裂Ⅱ后期，对应HI段，C正确；卵原细胞在减数分裂过程中细胞质不均等分裂，细胞质不均等分裂可发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，因此此时细胞可能对应MF段或HI段，D错误。 6.(2021·辽宁选择性考试改编)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(　　) A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16 答案　B 解析　图中所示细胞只有一条染色单体上含Ab，其形成的两个子细胞中只有一个细胞含有Ab连锁的染色体，该子细胞产生的两个次级精母细胞中，只有一个基因组成为AAbb。 7．精原细胞既能进行有丝分裂增加自身数量，又可以进行减数分裂形成生殖细胞，下列有关精原细胞分裂的叙述，错误的是(　　) A．减数分裂时同源染色体发生了互换，增大了精子遗传组成的多样性 B．有丝分裂后期精原细胞存在同源染色体，但是不会发生同源染色体的分离 C．减数分裂时非同源染色体自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性 D．有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期，染色体数目不同，核DNA数目也不同 答案　C 解析　减数分裂时非同源染色体自由组合，有利于形成生物多样性，有丝分裂能保持亲子代遗传信息的稳定性，C错误；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期，染色体数目前者是后者的2倍、核DNA数目前者是后者的2倍，D正确。 8.(2024·九省联考吉林)如图是某二倍体动物细胞在分裂(不发生染色体变异)某一时刻的细胞示意图。下列叙述正确的是(　　) A．该细胞进行的是有丝分裂 B．该细胞产生的子细胞是极体 C．该细胞不可能含有等位基因 D．该细胞与其子细胞染色体数目相同 答案　D 解析　细胞示意图中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数分裂Ⅱ前期，A错误；该细胞产生的子细胞可能是精细胞或者卵细胞或者极体，B错误；该细胞没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，但可通过基因突变或染色体交换产生等位基因，C错误；该细胞与其产生的子细胞中染色体数目都是3条，D正确。 二、不定项选择题（每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求） 9．一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述正确的是(　　) A．减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期，细胞中的染色体组数相同 B．若产生的精细胞为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了互换 C．若产生的精细胞为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是同源染色体未分离 D．若细胞中无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期 答案　ABD 解析　减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期，细胞中的染色体数都与体细胞的染色体数相等，染色体组数也相同，A正确；正常情况下，一个精原细胞只能产生4个共两种精细胞，若产生的精细胞为4种且AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了互换，B正确；若产生的精细胞为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能是某个A基因突变为a基因，C错误；若细胞基因组成为AAYY，说明不含有同源染色体，同时该细胞中不含有染色单体，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期或末期，D正确。 10．如图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．丁图可能表示精原细胞 B．乙图细胞的DNA含量与体细胞相同 C．图中甲、乙、丙、丁细胞各含2、0、2、4对同源染色体 D．甲图细胞正在发生染色体的自由组合 答案　ABC 11．(2024·九省联考贵州改编)某哺乳动物细胞分裂过程中染色体数量变化的局部图如下，下列叙述正确的是(　　) A．ab段，可表示减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期 B．bc段，可表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量加倍 C．cd段，有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同 D．d点后，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体 答案　AC 解析　分析题图，ab段染色体数目没有加倍，可表示减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期，A正确；bc段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，但细胞核DNA含量不加倍，B错误；cd段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，此时染色体数目是体细胞的两倍，也可以表示减数分裂Ⅱ后期，此时染色体数目和体细胞的一样，即cd段有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同，C正确；d点后，细胞完成分裂，染色体已成为染色质，D错误。 三、非选择题 12．(2023·湖南长沙高三统考考前演练)下列示意图分别表示某雄性动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答： (1)图A中b柱表示的是________，图B中表示体细胞分裂的是________。图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的________，图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的时期，细胞核内发生的分子水平的变化是________________________________。图A中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是________，不一定存在同源染色体的是________。 (2)一对夫妇，妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为XXY，且患色盲的儿子。可能原因是父亲产生精子时图B中________时期发生异常，也可能是母亲产生卵细胞时图B中________的下一时期发生异常。 (3)如下图，图C是该种生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图D中与其来自同一个次级精母细胞的为________。 答案　(1)染色单体　甲　乙　DNA复制和蛋白质的合成　Ⅲ和Ⅳ　Ⅰ (2)丙　乙　(3)③ 解析　(1)染色体和DNA含量不可能为0，但染色单体会因着丝粒分裂而消失，图A中Ⅰ和Ⅳ均不含b柱，且由Ⅰ→Ⅱ的过程中，a的数目不变、c含量增倍，据此可推知：a柱表示染色体，b柱表示染色单体，c柱表示核DNA。在图B中，依据各细胞内染色体的行为特点可知：甲处于有丝分裂中期，乙处于减数分裂Ⅱ中期，丙处于减数分裂Ⅰ后期；体细胞进行有丝分裂，所以图B中表示体细胞分裂的是甲。图A中Ⅲ的染色体数相比较于正常体细胞内染色体数减半，且有染色单体，应处于减数分裂Ⅱ前期或中期，其数量关系可对应于图B中的乙。图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程发生在细胞分裂前的间期，细胞核内发生的分子水平的变化是DNA分子复制和蛋白质的合成。图A中Ⅲ和Ⅳ所对应的细胞中染色体数目均为2，是正常体细胞的一半，说明是经过减数分裂Ⅰ后形成的，一定不存在同源染色体。Ⅰ所对应的细胞中染色体数目为4，与正常体细胞相同，且没有染色单体，可能处于减数分裂Ⅱ后期，也可能是体细胞或原始的生殖细胞，因此不一定存在同源染色体。 (2)依题意可得，红绿色盲孩子的基因型为XbXbY，妻子的基因型是XBXb，丈夫的基因型是XbY，由此可推出该患儿是由母亲产生的XbXb的卵细胞与父亲产生的Y的精子或由母亲产生的Xb的卵细胞与父亲产生的XbY的精子受精后所形成的受精卵发育而来的。正常情况下，父亲的精原细胞经减数分裂所形成的精子中只含有一条X或Y染色体，若X和Y染色体同时出现在精子中，说明精原细胞在形成精子的减数分裂Ⅰ后期出现异常，X和Y这对同源染色体没有正常分离，移向了同一极，即图B中丙时期发生异常；正常情况下，母亲的卵原细胞中只有一条X染色体携带有致病基因b，经减数分裂所形成的卵细胞中也只可能含有一条Xb染色体，若出现两条Xb染色体，说明卵原细胞在形成卵细胞的减数分裂Ⅱ后期出现异常，导致着丝粒分裂后所形成的两条Xb染色体没有正常分离，移向了同一极，即图B中乙的下一时期发生异常。 (3)依据精子形成的减数分裂过程可知：一个次级精母细胞经减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞的染色体组成应相同。图C是该种生物的一个精细胞，其中含有的较小的染色体为白色，大的染色体绝大部分为白色，说明在减数分裂Ⅰ时这对大的同源染色体发生了染色体互换，由此可判断图D中与图C来自同一个次级精母细胞的为③。 13．(2023·山东临沂质检)某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①～⑦中染色数与核DNA分子数的关系图。 (1)图1细胞的名称为______________，细胞中的基因h可能是________________的结果。 (2)图2中肯定含有两个染色体组的细胞有________，可能发生联会的细胞是________(填序号)。 (3)染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图3所示)。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的______________期。若在形成细胞⑦的过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能是__________________。 (4)请在坐标图中画出细胞⑥进行正常减数分裂过程中染色体(质)数与核DNA数之比的变化曲线。 答案　(1)次级精母细胞　基因突变或染色体互换　(2)③④⑤⑥　⑥ (3)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后　Hh或HHh或h (4) 解析　(1)由图1可知，该细胞不存在同源染色体，而且染色体着丝粒未断裂，染色体排列混乱，所以该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，因此该细胞的名称为次级精母细胞；该雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，而图1细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数分裂Ⅰ时发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换。 (2)根据题干和图2可知：①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞，④⑤为正在DNA复制的细胞，⑥为可能出现四分体的细胞(处于减数分裂Ⅰ前期或中期)，因此肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥，可能发生联会的细胞是⑥。 (3)根据题干“着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥”，所以染色体桥形成可能发生在细胞增殖的有丝分裂后期或者减数分裂Ⅱ后期；染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，所以若H基因所在的染色体出现染色体桥，该细胞产生子细胞的基因型可能是Hh或HHh或h。 35 学科网（北京）股份有限公司 $$