4.2.1 减数分裂和受精作用的过程（课件PPT）-【创新方案】2025年高考生物一轮总复习（新教材Ⅰ）

细胞的生命历程 第四单元　 1 减数分裂和受精作用 第二讲 学习目标 3.2.1　阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 3.2.2　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 减数分裂和受精作用的过程 第1课时 内容索引 1.自主学习单 基础为主打 ·学生为主体 2.深化学习单 能力为主攻 ·教师为主导 3.发展报告单 创新为主线 ·优化为主调 4.素养提升训练 5 基础为主打 · 学生为主体 自主学习单 01 基础点（一） 减数分裂 (一)教材中的主旨语句要“悟透” 1．进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的 过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次， 最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 (1)每个精原细胞中的染色体数目都是体细胞中染色体数目的一半。 ( ) (2)复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成。 ( ) × √ 7 (3)减数分裂对于维持生物遗传稳定有什么作用？ 提示：原始生殖细胞经减数分裂染色体数目减少一半，再经过受精 作用恢复体细胞染色体数，这样可以保证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．减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体联会；四分体中的非姐妹染 色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极。 (1)同源染色体是指细胞内形状和大小相同，一条来自父方、一条来自 母方的两条染色体。 ( ) (2)四分体中的姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 ( ) (3)(2023·江苏卷)由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传 病，患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子。 ( ) × × × (4)(2023·湖南卷)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。其原因可能是父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换。 ( ) √ 3．减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色 单体分开，分别移向细胞两极。 (1)精子和卵细胞形成过程中不同的是精子需变形，卵细胞不需要 变形，其余完全相同。 ( ) (2)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅱ。 ( ) (3)处于减数分裂Ⅰ的细胞都有染色单体，处于减数分裂Ⅱ的细胞 都没有。 ( ) × × × (二)知识点间的 关系要“融通” 1．一图理清 精子的形成过程 非同源 非姐妹 着丝粒 项目 精子 卵细胞 产生部位 动物的睾丸 动物的卵巢 细胞质分裂方式 均等分裂 存在___________ 是否变形 ____ 不变形 子细胞数目 __个精子 __个卵细胞、3个极体(退化) 相同点 ①染色体都在减数分裂前的间期复制一次②减数分裂Ⅰ都是同源染色体分开③减数分裂Ⅱ都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 2．一表辨明精子和卵细胞形成过程的异同 不均等分裂 变形 4 1 14 范围 进行_____生殖的生物 时期 从_________细胞→_________细胞 特点 在减数分裂前，染色体只复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续_________ 结果 成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞中的_______ 3.汇总减数分裂相关的5个重要概念 (1)减数分裂 有性 原始生殖 成熟生殖 分裂两次 一半 (2)同源染色体 形状和大小 一般相同(性染色体_______或Z、W不同) 来源 一条来自_____，一条来自_____ 行为 减数分裂Ⅰ前期可以______ X、Y 父方 母方 联会 (3)联会和四分体：减数分裂Ⅰ过程中(前期)，___________两两配对的 现象叫作联会。联会后的每对同源染色体都含有_____________，叫作 四分体。 注：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)互换：四分体中的_______________之间互换一部分片段的现象。 同源染色体 四条染色单体 非姐妹染色单体 (三)教材潜在的命题导向要“发掘” 1．(必修2 P19“旁栏思考”)如果配子的形成与体细胞的增殖一样， 也是通过有丝分裂形成的，结果会使产生的配子中的染色体数目和 体细胞中一样，无法保证每种生物前后代染色体数目的恒定。 2．(必修2 P28“拓展应用T2”)马和驴的体细胞中分别有32对和31对染 色体，杂交产生的骡不能繁殖后代，试结合减数分裂的特征解释其中 的原因。 提示：骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴，由于这63条染色体没有同源染色体，无法联会，导致骡的生殖细胞不能 进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 (一)教材中的主旨语句要“悟透” 1．经减数分裂使分配到子细胞中的染色体类型具有多样性的主要 原因：减数分裂Ⅰ时，同源染色体发生分离，非同源染色体发生自 由组合；同源染色体联会时，非姐妹染色单体之间发生互换。 (1)四分体中的非姐妹染色单体发生互换是精子多样性形成的原因之 一。 ( ) (2)用橡皮泥条模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的橡皮泥条颜色要 不同。 ( ) × 基础点（二） 受精作用 √ (3)配子的多样性导致同一双亲后代呈现多样性，这对生物不利。( ) (4)果蝇体细胞有8条染色体，如果不考虑四分体中的互换，经减 数分裂能产生____种配子。 16 × 2．经受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目， 保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方)， 另一半来自卵细胞(母方)。 (1)卵细胞和精子相互识别体现了细胞膜具有信息交流的功能。 ( ) (2)受精前后卵细胞呼吸速率维持相对稳定。 ( ) (3)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。 ( ) √ √ × (4)怎么理解有性生殖在生物进化上具有明显的优势？ 提示：有性生殖的生物经减数分裂能够形成多种多样的配子，且 受精时雌雄配子的结合是随机的，这样就形成了多样性的后代。 这种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。 (二)知识点间的关系要“融通” 1．归纳配子中染色体组合多样性的原因 (1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的________________间的互换。 (2)减数分裂Ⅰ后期_______________的自由组合。 2．理解受精作用 概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为_______的过程 实质 精子的______与卵细胞的______融合，使彼此的______会合在一起 结果 受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目 非姐妹染色单体 非同源染色体 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 (三)一个典型的实验要“内化” 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 初级精母 次级精母 (四)教材潜在的命题导向要“发掘” 1．(必修2 P24“探究·实践”延伸思考)为什么选用雄性个体的生殖器官 作为实验材料？ 提示：一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的 雌配子数量。其次是雌性动物排卵前后完成减数分裂Ⅰ，排出的卵子先 在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ的中期，只有在受精的过程中才能继续进 行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。 2．(必修2 P27“正文”挖掘)请说明同一双亲的后代具有多样性的原因。 提示：在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有 多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和 精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。 能力为主攻 · 教师为主导 深化学习单 02 提能点（一） 减数分裂过程及精子和卵子细胞形成的异同辨析 |小|题|导|学|　 1．(2022·浙江6月选考)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中， 某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单 体。下列叙述正确的是(　 ) A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期Ⅱ B．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期Ⅱ C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍 D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16 √ 解析：题图中同源染色体形成了四分体，则该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误； ①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误； 该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误； a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。 2．(2024·福州一模)下图是某基因型为 AaBb 的哺乳动物进行减数分裂 的示意图。下列叙述错误的是(　 ) A．该哺乳动物的性别为雄性 B．②过程发生的变异属于基因重组 C．若染色体1上含A基因，则a基因位于染色体3上 D．四个子细胞的基因型分别为 AB、Ab、aB 和 ab √ 解析：据图分析，经②过程分裂形成的两个次级性母细胞大小一致，且经③过程形成4个大小相同生殖细胞，说明②③过程细胞质均等分裂，判断该哺乳动物的性别为雄性，A正确； ②过程中同源染色体非姐妹染色单体间发生部分片段的互换，属于基因重组，B正确； A基因和a基因是等位基因，等位基因位于同源染色体上。图中1、3为一对同源染色体，若染色体1上含A基因，则a基因位于染色体3上，C正确； 通常一个精原细胞经减数分裂能形成4个、2种基因型的精细胞，据图信息，该细胞减数分裂过程中发生了基因重组，由于未知 A、a、B、b 所在染色体位置，所以无法判断四个子细胞的基因型，D错误。 项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 染 色 体 数目 2n→n，减半 n→2n→n，不减半 主要行为 同源染色体联会、分离 姐妹染色单体分开 同源染色体 有 无 着丝粒 不分裂 分裂 DNA数目 4n→2n，减半 2n→n，减半 |精|要|点|拨|　 1．比较减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的主要区别 2.辨析精子、卵细胞形成过程图像 题点1　减数分裂过程 1．(2023·北京高考)武昌鱼(2n＝48)与长江白鱼(2n＝48)经人工杂 交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一 般不能观察到的是(　 ) A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 √ 解析：精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意。 精原细胞在减数分裂Ⅰ前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意。 精原细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并移向两极；在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期姐妹染色单体分开并移向两极，C不符合题意。 精原细胞在减数分裂Ⅰ前期，能观察到含有24个四分体的细胞，一般不能观察到含有48个四分体的细胞，D符合题意。 2．(2023·天津高考)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂 图像，有关说法正确的是(　 ) A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期 B．乙中染色体组是丙中两倍 C．乙中同源染色体对数是丙中两倍 D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的 √ 解析：甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色体正移向细胞两极，为减数分裂Ⅱ后期，A错误； 乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中有2个染色体组，丙中有1个染色体组，B正确； 丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误； 丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。 题点2　精子和卵细胞形成的异同 3．(2024·南通模拟)下列有关动物精子和卵细胞形成过程的叙述， 错误的是(　 ) A．次级精母细胞可能含1条X染色体，次级卵母细胞可能含2条X染色体 B．精子的形成过程需要经过变形，卵细胞的形成不需要经过变形 C．若细胞在减数分裂Ⅱ中期有染色体22条，则在减数分裂Ⅰ前期可产 生11个四分体 D．一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数量不同 √ 解析：次级精母细胞可能含有0条、1条或2条X染色体，次级卵母细胞可能含1条或2条X染色体，A正确； 精子的形成过程需要经过变形，而卵细胞的形成不需要经过变形，B正确； 若细胞在减数分裂Ⅱ中期有染色体22条，说明该生物的体细胞中含有22对同源染色体，则在减数分裂Ⅰ过程中可产生22个四分体，C错误； 一个精原细胞经过减数分裂会形成四个精细胞，而一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞和三个极体，D正确。 4．如图为某种高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　 ) A．图甲一定为次级精母细胞 B．图乙一定为初级卵母细胞 C．图丙为次级卵母细胞 D．图丙中的M、m为一对同源染色体 √ 解析：分析题图可知，图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或第一极体，A错误； 图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，其细胞质均等分裂，应是初级精母细胞，B错误； 图丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其细胞质不均等分裂，应为次级卵母细胞，C正确； 图丙细胞中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误。 提能点（二） 减数分裂过程中相关数量变化的综合分析 |小|题|导|学|　 1．(2023·浙江1月选考)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 √ 解析：由题图可知，甲时期细胞和乙时期细胞均处于减数分裂Ⅱ，均不含同源染色体，A、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． (2024·保定模拟)如图为果蝇精子形成过程中某物质或结构的数量变化曲线图的一部分，下列相关叙述不正确的是(　 ) A．若该图表示细胞内染色体数量变化，则AB段一定会发生同源 染色体的联会 B．若该图表示细胞内每条染色体上DNA数量的变化，则BC段一定发生着丝粒分裂 C．若该图表示细胞内核DNA数量的变化，则CD段不含有姐妹染 色单体 D．若细胞中发生片段互换，染色体的互换区段内同一位点上的 基因不一定相同 √ 解析：若该图表示细胞内染色体数量的变化，则AB段可表示减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ后期，只有在减数分裂Ⅰ前期才能发生同源染色体的联会，A错误； 若该图表示细胞内每条染色体上DNA数量的变化，则BC段一定是由着丝粒分裂导致的，使得每条染色体上的DNA数量减半，B正确； 若该图表示细胞内核DNA数量的变化，则CD段可表示减数分裂Ⅱ末期完成之后，细胞中不含有姐妹染色单体，C正确； 若细胞中发生片段互换，染色体的互换区段内同一位点上的基因可以是相同基因或等位基因，D正确。 性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞 间期 减Ⅰ 减Ⅱ前、中 减Ⅱ后 减Ⅱ末 染色体数2n 2n→n n 2n 2n→n 核DNA数2n→4n 4n→2n 2n 2n 2n→n |精|要|点|拨|　 减数分裂中染色体、核DNA数量变化规律分析 1．数量变化(体细胞染色体数为2n) 2．典型图示分析 (以哺乳动物精子 的形成过程为例) (1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞； 戊为精细胞。 (2)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期结束后，是由同源染 色体分离并分别进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数 变化为n→2n→n，没有减半。 (3)减数分裂Ⅱ后期染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同， 不同的是没有同源染色体。 (4)染色体与核DNA数的比值的变化规律及原因： 1∶1 1∶2 1∶1。 间期 染色体复制 减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂 1．如图表示果蝇细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线，下列分析正确的是(　 ) A．GH段细胞染色体数相比CD段减半 B．EF段细胞中一定存在同源染色体 C．AB段与EF段细胞中染色体数目一定相等 D．EF段细胞中一定存在姐妹染色单体 √ 解析：CD段为减数分裂Ⅰ，细胞中染色体数目与体细胞中染色体数目相等；GH段为减数分裂Ⅱ产生的配子，染色体数目是体细胞的一半，即GH段细胞染色体数相比CD段减半，A正确。 EF段处于减数分裂Ⅱ，不存在同源染色体，B错误。 EF段包括减数分裂Ⅱ的前期和中期，此时细胞中染色体数目是AB段的一半，C错误。 EF段包括减数分裂Ⅱ的后期，此时细胞中不含有姐妹染色单体，D错误。 2．(2024·沧州模拟)如图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图，图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化，图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是(　 ) A．图甲细胞为次级精母细胞，此时可能发生等位基因的分离 B．处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体 C．图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的CD段和图丙的c时期 D．图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期 √ 解析：图甲细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，结合题干可知，该生物为雄性，故图甲细胞为次级精母细胞，若发生了互换或基因突变，此时可能发生等位基因的分离，A正确； BC段每条染色体上的DNA数目为2，对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前期和中期，故处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体，B正确； 图甲细胞处于减数分裂Ⅱ后期，可对应图乙的DE段和图丙的c时期，C错误； 图甲细胞分裂后形成的子细胞为精细胞，可对应图乙的DE段和图丙的d时期，D正确。 创新为主线 · 优化为主调 发展报告单 03 热考题型多维考法精研 ——“减数分裂”类题目 “专精特新” 典题精研————研一题，悟一法　 [典例]　(2023·山东高考)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身 两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所 示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个 子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组 成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破 坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成， 下列说法正确的是(　 ) A．卵细胞基因组成最多有5种可能 B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能 D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能 √ [解题关键]　以图转图，化新为熟还原染色体 (1)文字还原 ⇨ (2)图像还原：把陌生的新图像还原成熟悉的非环状染色单体的形态， 然后以简笔图的形式进行分阶段讨论。 (2)图像还原：把陌生的新图像还原成熟悉的非环状染色单体的形态， 然后以简笔图的形式进行分阶段讨论。 结合图像转化后，可以轻松分析需要解答的问题。 [解析]　正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e；若减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、OO(O表示没有相应的基因)；若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，故卵细胞基因组成最多有6种，A错误。 不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为OO，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、OO，B错误。 卵细胞为E且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e或ee、OO，C正确。 若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第一极体只能是Ee，因此第一极体最多有2种可能，D错误。 “减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒 分开后，2个环状染色体互锁在一起”、“2个环状染色体随机交换一 部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞”，以上题干信息特色 鲜明、形式新颖，其源于必修2第19页减数分裂Ⅱ的主要特征：“每 条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极”。 [追根教材] “某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞”，对 应必修2第21页“一个初级卵母细胞经过减数分裂，就形成了一个卵 细胞和三个极体”。并结合第22页图2­6减数分裂示意图，可以推测 题图的形成过程(简笔画示意图)： 升维训练————得一法，通一类　 1．(2024·海口模拟)东亚飞蝗的性别决定方式比较特殊，雌性个体的 性染色体组成为XX，雄性个体的性染色体组成为XO(只有一条性染 色体)。若不考虑变异，则下列有关东亚飞蝗细胞分裂的叙述， 正确的是(　 ) A．其体内所有的细胞分裂过程均有X染色体移向细胞两极 B．其精原细胞经减数分裂产生的子细胞中的染色体数目均减半 C．减数分裂过程中，基因重组均发生在减数分裂Ⅰ的后期 D．卵原细胞在进行细胞分裂时不一定会发生同源染色体的分离 √ 解析：东亚飞蝗雄性个体的精原细胞中只含有一条X染色体，故在减数分裂Ⅰ后期移向其中一极的染色体中不含X染色体，且不含X染色体的次级精母细胞，在进行减数分裂Ⅱ时也没有X染色体移向细胞两极，A错误； 精原细胞中的染色体数为奇数，因此精原细胞经减数分裂产生的子细胞中的染色体数目不可能减半，B错误； 减数分裂过程中，基因重组可能会发生在减数分裂Ⅰ的前期(片段互换型基因重组)和后期(自由组合型基因重组)，C错误； 卵原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，进行减数分裂时会发生同源染色体的分离，进行有丝分裂时不会发生同源染色体的分离，D正确。 2．(2024·武汉一模)某研究小组对基因型为BbDd(B和d位于同一条 染色体上，b和D位于同一条染色体上)的二倍体动物(2n＝4)进行了 减数分裂与受精作用的相关研究：用32P分别将一个卵原细胞和相 同基因型雄性动物的一个精原细胞的DNA完全标记，卵原细胞在含 32P的培养液中培养得到卵细胞甲，精原细胞在不含32P的培养液中 培养得到精子乙，再将甲、乙受精形成受精卵丙(假定细胞分裂过 程中均不存在染色体交换现象)。下列叙述正确的是(　 ) A．分别提取卵细胞甲和精子乙的核DNA进行密度梯度离心，其离 心后得到的条带相同 B．受精卵丙的基因型可能为BBDD C．丙细胞染色质上有8条DNA单链被32P标记 D．若丙细胞在不含32P的培养液中进行1次有丝分裂，则子细胞中 含32P标记的染色体数为2条、3条或4条 √ 解析：被32P标记的卵原细胞在含32P的培养液中经减数分裂得到卵细胞甲，核DNA两条链全部被32P标记；被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经减数分裂得到精子乙，核DNA中有一条链被32P标记，另一条链不被32P标记，则对卵细胞甲和精子乙的核DNA进行密度梯度离心后得到的条带不同，A错误。 由题意可知，细胞分裂过程中均不存在染色体交换现象，且B和d位于同一条染色体上，b和D位于同一条染色体上，则卵细胞甲可能为Bd或bD，精子乙可能为Bd或bD，受精卵丙的基因型不可能为BBDD，B错误。 卵细胞甲染色质上有4条DNA单链被32P标记，精子乙染色质上有2条DNA单链被32P标记，则受精卵丙染色质上有6条DNA单链被32P标记，C错误。 丙细胞染色体中有2个DNA只有一条DNA单链被标记，另两个DNA两条DNA单链均被标记，根据DNA的半保留复制，若丙细胞在不含32P的培养液中进行1次有丝分裂，则子细胞中含32P标记的染色体数为2条、3条或4条，D正确。 3．单性生殖从理论上可以分为孤雄生殖和孤雌生殖两种。科学家在研究某种鱼(2n＝18)的繁殖情况时，发现了“孤雄生殖”现象，该现象繁殖而来的个体，其体细胞内依旧含两个染色体组，但全部来自父方。如图表示科学家提出的三种“孤雄生殖”可能发生的途径，甲、乙、丙分别代表这三种途径所得到的“孤雄生殖”后代的体细胞。下列相关叙述正确的是(　 ) A．雄蜂是单性生殖获得的单倍体，雄蜂的形成与途径①相同 B．途径②中，双染色体组精子是父本的减数分裂Ⅰ异常所致 C．途径③中，无核的卵细胞在控制精子入卵的过程中出现异常 D．丙细胞中的细胞质DNA绝大多数来自两个正常的精子 √ 解析：雄蜂是单倍体，而途径①形成的个体是二倍体，两者都属于单性生殖，但方式不同，A错误； 途径②中，无核的卵细胞和1个双染色体组精子结合，其中双染色体组精子是父本的减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常，导致染色体数目未减半所致，B错误； 正常情况下，1个卵细胞只允许1个精子入卵，而途径③是2个精子入卵，故无核的卵细胞在控制精子入卵的过程中出现异常，C正确； 受精卵中的细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，D错误。 素养提升训练 1．进行有性生殖的生物，对维持其前后代体细胞染色体数目恒定起重要作用的过程是(　 ) A．有丝分裂与受精作用　 B．减数分裂与受精作用 C．减数分裂与有丝分裂 D．细胞增殖与细胞分化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 79 解析：减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定起重要作用，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．图1所示为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体 对数的变化曲线，图2是该动物的一个细胞分裂示意图，下列叙述 错误的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．CD段含有核DNA分子12个 B．图2细胞对应时期为图1的BC段 C．FG段可发生片段互换和非同源染色体的自由组合 D．DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：图2细胞无同源染色体，为减数分裂Ⅱ后期图，由此可知该动物体细胞正常染色体数目为6条，图1纵坐标是同源染色体对数，A～F始终含有同源染色体，表示的是有丝分裂，CD是有丝分裂后期，染色体数目加倍，核DNA数＝染色体数＝12(个)，A正确； 图2细胞不含同源染色体，为减数分裂Ⅱ后期图，对应时期为图1的HI段，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 FG段含有n对同源染色体，GH段同源染色体对数变为0，故FG表示减数分裂Ⅰ，可发生片段互换和非同源染色体的自由组合，C正确； DE段表示有丝分裂的末期，同源染色体对数下降为n对，GH段表示减数分裂Ⅰ的末期同源染色体对数降为0对，都是细胞一分为二的结果，D正确。 3．遗传病唐氏综合征是由21号染色体为“三体”引起的。研究表明， 父亲与婴儿21三体的关系不大，约95%的21三体都源于母亲卵子形成 过程中的异常。21三体产生的可能机制是(　 ) A．初级卵母细胞产生过程中，减数分裂异常导致 B．次级卵母细胞产生过程中，减数分裂时同源染色体未正常分离导致 C．次级卵母细胞产生过程中，有丝分裂时同源染色体分离异常导致 D．卵子产生过程中，减数分裂时着丝粒未分裂导致 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：初级卵母细胞是卵原细胞经DNA分子复制，细胞略微长大形成的，不是减数分裂异常导致，A错误； 次级卵母细胞产生过程中，减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离导致移向细胞同一极，会引起21三体，B正确； 次级卵母细胞产生过程进行的是减数分裂，C错误； 卵子产生过程中，减数分裂时着丝粒未分裂不会导致21三体，而减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体未正常分离，移向细胞同一极，才会造成21三体，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4．(2024·菏泽模拟)下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是(　 ) A．1个卵原细胞通过减数分裂形成1个卵细胞 B．受精卵中的DNA一半来自卵细胞，一半来自精子 C．受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 D．受精时卵细胞和精子随机结合，可使后代呈现多样性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：1个卵原细胞通过减数分裂形成1个卵细胞和3个极体，A正确； 受精作用时，精子的尾部不进入卵细胞，受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，受精卵的细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，B错误； 精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，C正确； 减数分裂过程中的基因重组可使配子的遗传物质具有多样性，加上受精时卵细胞和精子的随机结合，使后代呈现多样性，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5．(2024·成都模拟)某二倍体高等动物(2N＝6)雄性个体的基因型 为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。 下列叙述错误的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．图中所示分裂过程只发生在该动物某种器官内 B．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、aBX、bY C．图示细胞中有四分体，含6条染色体，核DNA分子数为12 D．该细胞由图示状态继续完成分裂过程，会出现均等分裂现象 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：图中所示分裂过程为减数分裂，只发生在该动物精巢内，A正确； 该细胞发生了易位，分裂形成的配子的基因型为aBXA、AbY、aBX、bY，B正确； 图示细胞中同源染色体正在分离，没有四分体，有6条染色体，核DNA分子数为12，C错误； 该二倍体高等动物为雄性个体，所以该细胞由图示状态继续完成分裂过程，会出现均等分裂现象，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6．(2024·重庆一模)某些植物的着丝粒组蛋白3(CENH3)发生某种突 变后，会导致合子发育过程中产生单倍体，相关过程如图所示。 下列叙述错误的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．这种产生单倍体的方法不需要进行植物组织培养 B．这种突变可能不影响减数分裂但却影响有丝分裂 C．单倍体胚胎也含有来自CENH3突变体母本的遗传物质 D．所得到的全部单倍体胚胎的基因型均与父本保持一致 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：题述产生单倍体的方法利用合子发育过程中来自突变体染色体的丢失，不需要进行植物组织培养，A正确； 题图所示突变发生在合子发育过程中，这种突变可能不影响减数分裂但却影响有丝分裂，B正确； 据题图可知，单倍体胚胎形成过程中，会清除来自突变体的染色体，但单倍体胚胎含有来自CENH3突变体母本细胞质中的遗传物质，C正确； 单倍体胚胎的父本是正常二倍体，二者的基因型不一致，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因 A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。不考虑变异，下列有关推测合理的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有一个四分体中出现2个黄 色、2个绿色荧光点 B．若这2对基因在2对同源染色体上，则有一个四分体中出现4个黄色、 4个绿色荧光点 C．若这2对基因在1对同源染色体上，则有一个四分体中出现4个黄色、 4个绿色荧光点 D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有一个四分体中出现2个黄色、 一个四分体中出现2个绿色荧光点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：若2对等位基因位于一对同源染色体上，则经过复制后，一个四分体中将出现2个A、2个a、2个B、2个b，等位基因 A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，所以一个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点，A错误，C正确； 若2对等位基因位于2对同源染色体上，则经复制后，一个四分体中将出现2个A和2个a，另一个四分体中出现2个B和2个b，所以一个四分体中将出现4个黄色荧光点，另一个四分体中出现4个绿色荧光点，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8．下图为某同学“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”实验的相关照片，M Ⅰ 代表减数分裂Ⅰ，M Ⅱ 代表减数分裂 Ⅱ。下列叙述错正确的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．可在图乙的MⅡ①中找到图甲的结构 B．在该装片的制作过程中需要用二苯胺对染色体进行染色 C．若用洋葱根尖细胞进行实验，同样能观察到图乙现象 D．判断图乙细胞所处时期的主要依据是染色体的形态、数目及位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：图甲中正在发生同源染色体的非姐妹染色单体片段互换，属于MⅠ前期的结构，A错误； 在该装片的制作过程中需要用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色，二苯胺可用于鉴定DNA，但不能用于对染色体染色，B错误； 洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，而图乙属于减数分裂过程的现象，故若用洋葱根尖细胞进行实验，不能观察到图乙现象，C错误； 减数分裂过程中，细胞中染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化，因此判断图乙细胞所处时期的主要依据是染色体的形态、数目及位置，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9． (2024·济南模拟)黏连蛋白对减数分裂过程中染色体的分离有重要作用。如图所示，染色体在间期结合黏连蛋白，在减数分裂Ⅰ后期，染色体臂上的黏连蛋白复合体断开后同源染色体分离。而着丝粒附近的黏连蛋白被动粒保护蛋白保护，仍然将姐妹染色单体黏连在一起。动粒保护蛋白募集磷酸酶，可以去除着丝粒附近黏连蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开。在减数分裂Ⅱ时，动粒保护蛋白降解，姐妹染色单体也被拉向两极。下列叙述不正确的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．黏连蛋白可能在间期合成，可黏连两条姐妹染色单体 B．在减数分裂Ⅰ前期时黏连蛋白可能起保护作用，此时具有四分体 C．减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离伴随着部分黏连蛋白的断开 D．在减数分裂Ⅱ动粒保护蛋白降解，导致募集的磷酸酶分解黏连蛋白 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 解析：由题图和题意可知，黏连蛋白可能是在间期合成的，可黏连两条姐妹染色单体，A正确； 在减数分裂Ⅰ前期时黏连蛋白可能起保护作用，此时同源染色体配对形成四分体，B正确； 减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，此时染色体臂上的黏连蛋白复合体断开，C正确； 在减数分裂Ⅱ时，动粒保护蛋白降解，无法募集磷酸酶除去着丝粒附近黏连蛋白的磷酸基团，从而导致黏连蛋白被分离酶酶切分解，姐妹染色单体分开，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10．图1中①②③④⑤是某动物细胞分裂的部分时期图像，图2曲线 表示该动物细胞分裂过程中核DNA和染色体数量变化曲线，请据图 回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)①～⑤中属于减数分裂的图像有______(填标号)，⑤中含有的染色体 数、核DNA分子数、染色单体数分别是______。 (2)①所处的分裂时期是______分裂____期。细胞④的名称是_________。 (3)曲线A为细胞核内______(填“DNA”或“染色体”)变化曲线。④所处分 裂时期对应图2中的______阶段，该细胞产生的子细胞的名称是______。 (4)观察染色体形态和数目的最佳时期是图1中的____(填标号)。②中染 色体的行为变化是_____________________________________________ _____________________________________________________________ ______________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案：(1)②④⑤　4、8、8 　 (2)有丝　后　次级精母细胞　 (3)DNA　6～7　精细胞　 (4)③　同源染色体分离，非同源染色体自由组合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11．如图1、2、3表示某动物(基因型为AaBb)的细胞分裂图像。 图4表示细胞分裂过程中不同阶段细胞数以及一个细胞中的染色 体数、染色单体数和核DNA分子数。请据图回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)图1所示分裂时期对应于图4的______阶段。由图4知最终细胞中的染 色体数发生减半，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在________。 (2)由图4中②→图2的过程中染色体的主要行为及变化有_____________ _____________________________________________________________。 (3)若图2和图3来自同一个精原细胞，则图3的基因型应是______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (4)科研人员对该动物处于不同分裂时期的细胞进行研究。图5是该生物 细胞经分裂后产生的某时期的细胞图像。图5细胞的名称为__________ ______________，与图5细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能是 ______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析： (1)图1细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期；图4中①表示原始生殖细胞、②表示减数分裂Ⅰ、③表示减数分裂Ⅱ后期、④表示减数分裂产生的配子，图1细胞对应于图4的②阶段。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。 (2)图4中②表示减数分裂Ⅰ，图2细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，由②→图2表示减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ后期过程，该过程中染色体的主要行为及变化有联会、片段互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、着丝粒分裂、姐妹染色单体分离成为染色体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)若图2和图3来自同一个精原细胞，染色体颜色不同，图2和图3来自2个次级精母细胞，根据图2中的3号染色体和4号染色体上的基因可知，图3的基因型应是AB。 (4)图5细胞处于减数分裂Ⅱ后期，且细胞质为均等分裂，该细胞为次级精母细胞或第一极体，其基因型为AaBB，基因型为AaBb的性原细胞分裂产生该细胞的同时，若发生染色体片段互换，则产生的另一细胞的基因组成为 Aabb，若发生基因突变(显性突变或隐性突变)，则产生的另一细胞的基因组成分别为 AAbb或aabb。因此与图5细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能有Aabb、AAbb、 aabb。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案：(1)②　减数分裂Ⅰ　 (2)联会、片段互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、 着丝粒分裂、姐妹染色单体分离成为染色体 　 (3)AB (4)次级精母细胞或第一极体　Aabb、AAbb、aabb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$