18 必修1 第三单元 第14讲 减数分裂和受精作用-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（江苏专用）

第14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。　3．实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。 考点1　减数分裂和受精作用 一、减数分裂及相关概念 1．减数分裂概念 2．相关概念 (1)同源染色体 (2)联会和四分体 ①联会概念： 在减数分裂过程中，同源染色体_________的现象叫作联会。 ②四分体概念： 联会后的每对同源染色体含有___条染色单体，叫作四分体。 ①姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。②有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。 (3)染色体互换 ①概念：减数分裂Ⅰ前期，___________________________之间互换片段的现象。 ②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。 二、减数分裂的过程 1．哺乳动物精子的形成过程 1．(人教必修2 P23“拓展应用”)在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了________，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器________，但全部________被保留下来，并主要集中在尾的基部。保留细胞核保证了________能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积________，运动________；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中________。 2．精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例) 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 不同点 场所 _____ _____ 细胞质分裂 _________ 卵母细胞___________；第一极体均等分裂 是否变形 _____ 不变形 结果 1个精原细胞→___个精细胞→___个精子 1个卵原细胞→___个卵细胞和___个极体 相同点 染色体的行为变化相同 三、配子中染色体组合多样性的原因 1．减数分裂Ⅰ前期：_________________________________。 2．减数分裂Ⅰ后期：_______________________。 四、受精作用 1．概念：_______和_____相互识别、融合成为_______的过程。 2．实质：精子的_______与卵细胞的_______融合，使彼此的_______会合在一起。 3．结果：受精卵中的_______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_____________，另一半来自___________ ____。 2．(人教必修2 P27“图2-7和正文信息”)精子只提供________基因给受精卵，细胞质基因几乎都来自________，细胞质基因的遗传方式为“________遗传”。 五、减数分裂与受精作用的意义 1．对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中___________的恒定具有重要作用，维持了生物遗传的稳定性。 2．子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在_________中进化，体现了_________的优越性。 1．减数分裂时的相关结构或物质变化的直方图与曲线图(以精子形成为例) (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)染色体数目变化及原因 ①减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。 ②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。 ③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体数目减半。 (3)核DNA数目变化及原因 ①减数分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。 ②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。 ③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。 (4)染色单体数目变化及原因 ①减数分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。 ②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。 ③减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体消失。 2．减数分裂产生配子的种类 (1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以基因型为AaBb的精原细胞为例，不考虑基因突变和互换)： (2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换)： 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 最多2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 最多2n种 1．魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。 (　　) 2．基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关。 (　　) 3．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 (　　) 4．不良环境会影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。 (　　) 5．受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。 (　　) 6．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质全部来自母方。 (　　) 1．下图是动物精巢中减数分裂的过程示意图，请分析回答下列问题： (1)与有丝分裂相比，甲过程染色体有哪些特殊行为？ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)细胞B、C中有没有同源染色体？有没有姐妹染色单体？ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程？ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)不考虑交换，细胞D、E的染色体组成是否相同？如果考虑交换呢？ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 2．据图分析： 图中③号发生了__________________之间的交换，其意义是_________________ _____________________________________________________________________。 　减数分裂和受精作用 1．(2023·江苏南通高三统考阶段练习)下图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)，下列说法错误的是(　　) A．同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的 AB段 B．图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因 C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的 CD段，DE段代表受精作用 D．图乙细胞②是次级精母细胞，其中共有4条形态大小不同的染色体 2．(多选)(2023·江苏苏州统考模拟预测)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 　配子的类型和来源分析 3.(2023·江苏盐城统考三模)某二倍体高等动物的一个卵原细胞中，两对等位基因位于一对同源染色体上(如图)。若在减数分裂过程中，这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次交换(不考虑突变)，形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体，则该极体的基因型不可能是(　　) A．MN　 B．Mn C．mN D．mn 4.(多选)(2023·江苏南通海安高级中学校考模拟预测)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所示。下列叙述错误的有(　　) A．形成该细胞过程中发生了基因重组和染色体数目变异 B．图中细胞有3个四分体，DNA分子数量可能多于12 C．该生物减数分裂过程中姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期 D．该细胞分裂形成的配子的基因型可能为 aBX、aBXA、AbY、bY 　配子来源的判断方法 　减数分裂相关过程中结构或物质数量变化的分析 5．(2023·江苏淮安高三统考阶段练习)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 6．(2023·江苏南京高三统考阶段练习)细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关，SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解，图1表示相关过程。图2表示某二倍体生物细胞增殖过程中同源染色体对数的变化。下列叙述正确的是(　　) A．水解粘连蛋白的酶在图2中的FG段可以发挥作用 B．SGO蛋白在图2中的CD段合成，DE段逐渐水解 C．粘连蛋白水解异常导致的变异属于染色体结构变异 D．粘连蛋白水解会导致图2中的BC段和EF段的变化 考点2　减数分裂和有丝分裂的比较 一、减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 _____________ 体细胞 细胞分裂次数 ___次 ___次 同源染色体的行为 联会形成_______；有染色体交换现象；同源染色体分离 存在同源染色体，但无染色体联会、无同源染色体分离、无染色体交换现象 非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合 子细胞染色体数目 _____ 不变 子细胞的名称和数目 ___个精子或1个卵细胞和3个极体 ___个体细胞 子细胞间的遗传物质 不一定相同 _____ 意义 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_____，维持了生物遗传的_______ 使生物的_____细胞和_____细胞之间保持了遗传的稳定性 二、有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例) 1．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 (　　) 2．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但仅减数分裂过程中发生非同源染色体自由组合，导致基因重组。 (　　) 3．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞的前一时期细胞内染色体联会。 (　　) 4．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数相同。 (　　) 5．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期染色体的数目和行为不同，核DNA分子数相同。 (　　) 1．有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA、染色体数目变化曲线模型分析 (1)曲线中存在斜线的为__________变化曲线，不存在斜线的为__________变化曲线。 (2)根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是__________；染色体数目最大为2N的是__________。 (3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表核DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为__________；斜线出现1次，而竖直下降1次的为__________。 (4)根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为__________；若减半则为__________。 2．每条染色体上的DNA含量的曲线分析 (1)曲线模型 (2)相关解读 ①A→B：有丝分裂或减数分裂前的__________期DNA复制，染色单体形成，每条染色体上由有1个DNA分子变为有2个DNA分子。 ②B→C：含有染色单体的时期，可表示分裂间期的DNA复制后期，有丝分裂前期、中期，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ__________期。 ③C→D→E：有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期，__________________分裂，姐妹染色单体分开。 　减数分裂和有丝分裂的比较 1．(2023·江苏镇江高三统考开学考试)下图是雌性哺乳动物体内发生的某个细胞连续分裂过程中的部分细胞分裂图像。不考虑突变与染色体交换的情况下，下列有关叙述正确的是(　　) A．该细胞分裂的先后顺序依次为①②③④ B．②细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2 C．图④细胞的名称是极体，发生等位基因分离 D．具有同源染色体的细胞是①②③④ 2.(2023·江苏南京师大附中校考一模)右图是某雄性动物精巢中细胞进行分裂时，相关物质数量变化的部分曲线图。下列叙述错误的是(　　) A．该图不可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化 B．若该图表示人体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化，则a＝23 C．若a＝1，则该图可以表示有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化 D．若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化，则BC段染色体数∶核DNA数＝1∶2或1∶1 3．(多选)(2022·江苏扬州江都区大桥高级中学校考周测)甲、乙为某雌性二倍体动物(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互换 C．乙图为次级卵母细胞，可产生基因型为AB和aB的子细胞 D．哺乳动物的卵巢中不能找到乙图所示的细胞分裂图像 4.(多选)(2023·江苏镇江高三统考开学考试)如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞，图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况，下列相关叙述错误的有(　　) A．该图可表示有丝分裂前期，1号和4号染色体为同源染色体 B．若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a C．该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象 D．若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期，染色体数目与图中细胞不同 考点3　(探究·实践)观察细胞减数分裂装片 一、实验原理 1．蝗虫的_____细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。 2．在减数分裂过程中，细胞中的染色体的_____、位置和_____都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 3．被子植物细胞减数分裂的过程与哺乳动物细胞减数分裂的过程基本相同。 二、实验步骤 低倍镜观察 　↓ 高倍镜观察 　↓ 绘图 1．宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因： (1)雄性个体产生精子数量远多于雌性个体产生卵细胞数。 (2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。 2．精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。 1．下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　) A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂 B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象 C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象 D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象 2．(2023·江苏南京中华中学校联考期末)下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析，错误的是(　　) A．减数分裂中出现的顺序依次为③④①② B．图像③④时期的细胞中有同源染色体 C．基因的自由组合发生在图像①对应的时期 D．图像②的每个子细胞中具有一个染色体组 1．核心概念 (1)同源染色体：在减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。 (2)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 (3)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。 (4)减数分裂：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，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。 (5)受精作用：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2．结论语句 (1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。 (2)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融合，使彼此的染色体会合在一起。这样，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)。 (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，维持了生物遗传的稳定性。 (4)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。 1．(2023·天津等级考)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的两倍 C．乙中同源染色体对数是丙中的两倍 D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的 2．(2021·江苏选择性考试)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 3.(2023·山东等级考)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 4．(多选)(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、丙中细胞处于减数第一次分裂时期 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甲→乙→丙→丁 【研读教材】 自主诊断 考点1　一、1．有性生殖　成熟生殖细胞　一半　花药　睾丸　2．(1)父方　母方　联会　(2)两两配对　四　(3)同源染色体的非姐妹染色单体 二、1．蛋白质　联会　四分体　非姐妹　同源　非同源　散乱　着丝粒　着丝粒　2．睾丸　卵巢　均等分裂　不均等分裂　变形　4　4　1　3 三、1．同源染色体上非姐妹染色单体的互换　2．非同源染色体的自由组合 四、1．卵细胞　精子　受精卵　2．细胞核　细胞核　染色体　3．染色体　精子(父方)　卵细胞(母方) 五、1．染色体数目　2．自然选择　有性生殖 考点2　一、原始生殖细胞　两　一　四分体　减半　4　2　相同　恒定　稳定性　亲代　子代 二、减数分裂Ⅰ　有丝分裂　减数分裂Ⅱ　减数分裂Ⅰ　减数分裂Ⅱ　有丝分裂 【实验基础】 自主诊断 考点3　一、1．精母　2．形态　数目 二、初级精母　次级精母 19 / 19 学科网（北京）股份有限公司 第14讲　减数分裂和受精作用 考点1 研读教材·夯实必备知识 教材隐性知识 1．提示：细胞核　被丢弃　线粒体　遗传物质　减小　便捷　提供能量 2．提示：核　母方　母系 澄清概念 1．√ 2．×　提示：基因的自由组合定律与非同源染色体自由组合有关。 3．×　提示：卵细胞中染色体不成对。 4．√ 5．×　提示：基因重组发生在减数分裂过程中，不发生在受精作用过程中。 6．×　提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 思考探究·达成学科素养 1．提示：(1)①同源染色体联会，形成四分体；②四分体中的非姐妹染色单体间发生交换；③同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合　(2)B、C中无同源染色体，有姐妹染色单体　(3)染色体数目减半发生在甲(减数分裂Ⅰ)过程中，姐妹染色单体消失发生在乙(减数分裂Ⅱ)过程中　(4)若不考虑交换，则细胞D、E的染色体组成相同；若考虑交换，则细胞D、E的染色体组成不一定相同 2．提示：同源染色体的非姐妹染色单体　增加了图中⑤号所示的细胞的种类，也是生物多样性形成的原因之一 考向演练·提升关键能力 1．B　[同源染色体上等位基因的分离一般发生在减数第一次分裂后期，图甲中的AB段表示减数第一次分裂，A正确；图乙细胞③中1号和2号染色体是通过复制而来的，在相同位置上的基因是相同的基因，B错误；着丝粒分裂发生在图甲的CD段的减数第二次分裂后期和FG段的有丝分裂后期，图甲中DE段又出现了同源染色体，代表受精作用，C正确；图乙细胞②是次级精母细胞，果蝇共有8条染色体，次级精母细胞中的染色体已经减半，则其中共有4条形态大小不同的染色体，D正确。故选B。] 2．ABD　[由图可知，甲细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，且细胞质均等分裂，再结合题干可知，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；由图可知，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，减数第一分裂前期、中期、后期、末期，减数第二次分裂前期和中期，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；甲细胞处于减数第二次分裂后期，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，对应图乙的DE段和图丙的d时期，D正确。故选ABD。] 3．A　[由图可知，该两对等位基因发生连锁，正常情况下可产生MN和mn的配子。若发生互换的位点为N，则产生mn的卵的次级卵母细胞基因型为mmNn，卵细胞为mn，则极体为mN；若发生互换的位点为M，则产生mn的卵的次级卵母细胞基因型为Mmnn，卵细胞为mn，则极体为Mn；若发生互换的位点不是M和N，则产生mn的卵的次级卵母细胞基因型为mmnn，卵细胞为mn，则极体为mn。综上，A符合题意。故选A。] 4．AB　[图示细胞中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段转移到了非同源染色体上(X染色体)，属于染色体结构变异中的易位，A错误；减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，该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分子等于12，B错误；在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，C正确；根据染色体的移动方向可判断，该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D正确。故选AB。] 5．C　[c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，处于减数第二次分裂前期和中期，该动物为雄性，所以c类型细胞是次级精母细胞，A错误。由三者比例可知b类型的染色体含姐妹染色单体，经同源染色体分离，染色体仍含有染色单体，比例仍是1∶2∶2，不可能是a类型，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类型细胞处于减数第二次分裂后期，不含同源染色体，C正确。c类型细胞处于减数第二次分裂前期和中期，不含同源染色体，D错误。故选C。] 6．A　[分析题意可知，细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关，FG段细胞中无同源染色体，此时水解粘连蛋白的酶可能发挥作用导致粘连蛋白被分解而失效，A正确；结合题图信息可知，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，其合成时期应是间期，CD段可表示减数分裂间期、DE段表示减数第一次分裂，由题意可知DE段SGO蛋白没有被水解，B错误；粘连蛋白水解异常可能会导致着丝粒不能分裂，染色体分离出现异常，该变异属于染色体数目变异，C错误；图中BC和EF的变化是由细胞分裂造成的，而粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂，D错误。故选A。] 考点2 研读教材·夯实必备知识 澄清概念 1．×　提示：二倍体生物细胞着丝粒分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，有丝分裂时存在同源染色体。 2．√ 3．×　提示：二倍体生物细胞含有4个染色体组为有丝分裂后期，该细胞前一个时期是有丝分裂中期，不会发生染色体联会。 4．×　提示：二者染色体数目和核DNA分子数相同，染色体行为不同。 5．√ 思考探究·达成学科素养 1．提示：(1)核DNA　染色体　(2)有丝分裂　减数分裂　(3)减数分裂　有丝分裂　(4)有丝分裂　减数分裂 2．提示：(2)①间　②前期、中　③染色体的着丝粒 考向演练·提升关键能力 1．B　[分析图可知，①处于有丝分裂后期，②处于减数第一次分裂中期，③处于有丝分裂中期，④处于减数第二次后期，所以该细胞分裂的先后顺序依次为③①②④，A错误；分析图可知，②细胞中染色体含有染色单体，故染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B正确；图④细胞中没有同源染色体，且不存在染色单体，处于减数第二次分裂后期，又因为是雌性，且在减数第二次分裂后期细胞质均分，所以图④细胞的名称是极体，不考虑突变与染色体交换的情况下，等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，C错误；减数第一次分裂前期，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，分析图可知，具有同源染色体的细胞是①②③，D错误。故选B。] 2．A　[减数第一次分裂结束后染色单体数目减半，因此该图可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化，A错误；人体精原细胞在减数分裂过程中染色体含量变化规律为46→23→46→23，因此若该图表示减数分裂时细胞中染色体数量的变化，则a＝23，B正确；若a＝1，则该图既能表示减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化，也能表示有丝分裂时一条染色体上DNA数量的变化，C正确；若该图表示有丝分裂中核DNA数量的变化，CD段表示细胞分裂，着丝粒分裂发生在BC段，则BC段染色体数∶核DNA数可能为1∶2，也可能是1∶1，D正确。故选A。] 3．AD　[甲图所示细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，相同形态的染色体有4条，含有4个染色体组，A正确；互换是减数第一次分裂前期时同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换，甲图为有丝分裂细胞图，①②染色体上基因分布的原因是基因突变，B错误；乙图细胞处于减数第二次分裂后期，为第一极体，根据其中的基因组成可知，该细胞可产生基因型为AB和aB的两种子细胞，C错误；乙细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期，为第一极体，雌性动物减数分裂时，第一极体会随次级卵母细胞一起排出，而哺乳动物要受精时才会完成减数第二次分裂，受精的场所是输卵管，此外，大多数哺乳动物的第一极体不再分裂，所以哺乳动物的卵巢中不能找到乙图所示的细胞分裂图像，D正确。故选AD。] 4．ABD　[该图的染色体没有出现联会，该图可表示有丝分裂前期，但1号和4号染色体形态不同，为非同源染色体，A错误；由于细胞的基因型为AAXBY，根据自由组合定律，已知产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a，也可能为aXBY、A、A，B错误；由于细胞的基因型为AAXBY，该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象，而是发生了基因突变，C正确；若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期，减数第一次分裂完成后染色体数目减半，在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，与体细胞中染色体数目一致，也与图中细胞染色体数目相同，D错误。故选ABD。] 考点3 对应练习 1．D　[蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂，所以可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，A正确；由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖只进行有丝分裂，不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象，D错误。故选D。] 2．C　[分析题图：①细胞处于减数第一次分裂末期，②细胞处于减数第二次分裂末期，③细胞处于减数第一次分裂中期，④细胞处于减数第一次分裂后期，故减数分裂中出现的顺序依次为③④①②，A正确；③细胞处于减数第一次分裂中期，④细胞处于减数第一次分裂后期，均含有同源染色体，B正确；基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，而①细胞处于减数第一次分裂末期，C错误；图像②细胞处于减数第二次分裂末期，由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半，该生物为二倍体生物，减半后细胞内有一个染色体组，因此②的每个子细胞中具有一个染色体组，D正确。故选C。] 真题感悟·明确考向 1．B　[甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色体移向两极，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，乙中染色体数目是丙的2倍，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。故选B。] 2．C　[生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细胞只进行有丝分裂，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，若不考虑染色体互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。故选C。] 3．C　[正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，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、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能是Ee，故卵细胞基因组成最多有6种可能，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O，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee、O，B错误；若卵细胞为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，第一极体产生的两个第二极体为e、e或ee、O，最多有4种可能，C正确；若卵细胞不含E、e，则卵细胞基因组成是O，且一个第二极体为E，则这个第二极体是由第一极体产生的且第一极体的减数分裂 Ⅱ 不发生E或e所在的位置随机交换，若不发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体只能是Ee，故第一极体的基因组成为EE或Ee，D错误。故选C。] 4．CD　[根据题干中的信息已经知道题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像，由于四幅图中甲图和乙图均有5个荧光点，且荧光比较明显，甲图5个荧光点分布较为散乱，乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央，所以可以快速判断甲图细胞处于减数第一次分裂前期(四分体时期)，乙图细胞处于减数第一次分裂中期；丙图一共有10个荧光点，且荧光点较小，均分为两个区域并相对集中于一条线上，可以判断丙图细胞处于减数第二次分裂中期；丁图一共有20个荧光点，均分为四个区域，可以判断丁图细胞处于减数第二次分裂后期或末期。综上所述，A、B错误，C、D正确。故选CD。] $$ 课时分层作业(十四)　减数分裂和受精作用 1．(2023·江苏镇江高三统考开学考试)下列关于“观察细胞减数分裂实验”的叙述正确的是(　　) A．必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 B．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体配对形成四分体的现象 C．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的装片观察细胞的减数分裂 D．魏斯曼通过显微镜以蝗虫细胞为实验材料最早观察到了减数分裂过程 2.(2023·江苏南通统考阶段练习)如图是某基因型为AaBbDd的二倍体哺乳动物体内某个精原细胞在四分体时期同源染色体的变化示意图。下列有关叙述正确的是(　　) A．该时期的初级精母细胞中有由2个中心粒组成的2个中心体 B．该细胞产生基因型为AbD的精细胞的概率为1/4 C．该变化可导致产生的子细胞中遗传信息均发生改变 D．该细胞的三对等位基因均随同源染色体的分开而分离 3．(2023·江苏扬州高三统考阶段练习)下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述，正确的是(　　) A．人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条 B．受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能 C．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性 D．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞 4.(2023·江苏无锡高三统考期中)如图表示基因型为AaBB的某高等动物细胞分裂示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．该细胞形成过程中发生了基因突变或基因重组 B．图示细胞内含有3条姐妹染色单体 C．图示细胞中的染色体也可能是一对同源染色体 D．该动物的体细胞内最多可含有两个染色体组 5．(2023·江苏南通高三校考阶段练习)如图所示，图Ⅰ是某动物细胞(2n＝4)处于不同分裂时期的图像；图Ⅱ中①～④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期，其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列说法中不正确的是(　　) A．图Ⅰ中甲、丁细胞染色体数目不同而核DNA数目相同 B．该动物性腺中存在图Ⅰ所示的所有细胞分裂方式 C．图Ⅱ中处于③时期的细胞为次级卵母细胞或极体 D．图Ⅱ中②对应的时期包含了图Ⅰ中的丙 6．(2022·江苏淮安高三统考期中)下图①～⑤为用某种方法在相差显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。相关叙述不正确的是(　　) A．图中细胞分裂时序排序为①→③→②→⑤→④ B．图③细胞有12个四分体，可发生染色体互换 C．图①②③细胞中均有同源染色体 D．应取该植物的花粉制成临时装片，才能观察到上面的图像 7．(2023·江苏南通模拟预测)在动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，主要保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在间期染色体复制完成后就存在，分裂中期开始大量起作用)破坏，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是(　　) A．SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核 B．SGO蛋白功能的异常可能产生染色体数目变异的子细胞，其机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同 C．SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可以发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期 D．在减数分裂过程中，粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离 8．(2023·江苏南通统考模拟预测)随体是位于某些染色体末端的圆柱形片段，通过次缢痕与主体相连，如图1。植物幼嫩的雌蕊细胞分裂旺盛，图2是以异源二倍体牡丹(2n＝10)幼嫩的雌蕊为材料进行核型分析的结果。相关叙述正确的是(　　) A．选择幼嫩的雌蕊为材料，与其处于有丝分裂中期的细胞较多有关 B．分裂前的间期染色质高度螺旋化，此时显微观察更容易观察到随体 C．图2细胞处于减数分裂Ⅱ中期，可观察到4号、9号、10号染色体具有随体 D．有丝分裂后期及减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，导致细胞中随体的数目加倍 9．(多选)(2022·江苏南京高三校考阶段练习)某雄性动物(体细胞2N＝16)的精原细胞在进行减数分裂过程中，其形成的不同细胞类型如图甲所示(①～③表示有关结构或物质)，其细胞内每条染色体上的DNA含量变化如图乙所示。下列有关分析正确的是(　　) A．①②③分别表示染色体、核DNA分子和染色单体 B．次级精母细胞先后可用Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ细胞类型来表示 C．图甲中Ⅱ、Ⅲ细胞类型都处于图乙的BC时期 D．图乙CD段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 10．(2023·江苏扬州高三统考开学考试)二倍体酵母菌在适宜条件下通过出芽生殖繁殖后代；营养条件差时，会通过减数分裂产生孢子，在合适条件下经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。 (1)减数分裂某时期，在电子显微镜下可观察到有些蛋白质(简称S蛋白)连接同源染色体形成联会复合体(简称SC)。联会复合体形成时期最可能是________，每个联会复合体含有________个核DNA分子。 (2)某实验室发现一种缺失X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行相关研究，结果如上图。其中，左侧为野生型酵母菌产生孢子的过程，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常孢子的过程。据图分析： ①突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，染色体行为变化特征分别是______________________________、____________________。观察发现突变体酵母菌产生的孢子中约20%染色体数目异常，据此推测________%的亲代酵母菌减数分裂发生异常。 ②结合S蛋白含量分析，在减数分裂过程中， 突变体酵母菌产生染色体数目异常孢子的原因是______________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 综合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是_______________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 ③为验证上述推测，科研人员将X基因转入________(填“突变体”或“野生型”)酵母菌中并使其发挥作用，最后通过观察孢子中染色体数目或检测____________以达到实验目的。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(十四) 1．C　[在低倍镜下也能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子，A错误；洋葱根尖中的细胞能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象，因此用洋葱根尖制成的装片，不能观察到同源染色体的联会现象，B错误；蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都可以进行减数分裂，所以可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，C正确；魏斯曼从理论上预测了减数分裂的存在，并没有用显微镜观察到，D错误。故选C。] 2．B　[一个中心体是由2个相互垂直的中心粒以及周围物质构成的，图示表示四分体时期，该时期的初级精母细胞中有2个中心体，4个中心粒，A错误；该细胞的同源染色体非姐妹染色单体之间发生了互换，可以产生ABD、AbD、aBd和abd的精子各一个，所以基因型为AbD的精细胞的概率为1/4，B正确；若不发生互换，该精原细胞产生ABD和abd两种类型的精细胞，互换后产生ABD、AbD、aBd、abd四种类型的精细胞，因而该变化并没有导致所有配子中遗传信息发生改变，C错误；图中A和a、D和d均在减数第一次分裂后期分离，因为发生互换，B和b在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期都发生分离，D错误。故选B。] 3．B　[人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条，A错误；受精作用过程中精子和卵细胞的融合，体现了细胞膜具有一定的流动性，通过受精作用形成受精卵这一过程，需要精子与卵细胞的相互识别，体现出细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，B正确；精卵的随机结合是有性生殖后代具有多样性的原因之一，但基因重组发生在减数分裂过程中，C错误；减数分裂Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离，并随机移向两极，因此等位基因进入卵细胞的机会相等，D错误。故选B。] 4．C　[该生物基因型为AaBB，图示细胞中出现了基因b，因此该细胞形成过程中发生了基因突变，A错误；图示细胞内含有2条染色体、4条染色单体，B错误；图示染色体可能是两条性染色体X和Y，含有一对同源染色体，C正确；该动物的体细胞内最多可含有四个染色体组(有丝分裂后期时)，D错误。故选C。] 5．C　[图Ⅰ中甲细胞有4条染色体，4个核DNA，丁细胞有2条染色体，4个核DNA，A正确；该动物性腺中性原细胞既可以进行减数分裂也可以进行有丝分裂，故存在图Ⅰ所示的所有细胞分裂方式，B正确；由图Ⅰ中的丙图细胞细胞质均分可以看出该动物为雄性个体，故图Ⅱ中③时期的细胞不可能为次级卵母细胞或极体，C错误；分析题图可知，图Ⅱ中a表示核DNA，b表示染色体，c表示染色单体，则图Ⅱ中②有染色单体，且染色体数目与体细胞一样，包括减数分裂Ⅰ前期、中期、后期和末期，图Ⅰ中的丙处于减数分裂Ⅰ后期，D正确。故选C。] 6．D　[图示是在相差显微镜下拍到的二倍体百合某个细胞的减数分裂不同时期的图像。其中①细胞处于减数第一次分裂的间期；②细胞处于减数第一次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期；④细胞处于减数第二次分裂末期；⑤细胞处于减数第二次分裂后期，图中细胞分裂时序排序为①→③→②→⑤→④，A正确。③细胞处于减数分裂前的前期，该细胞可发生联会，含有12个四分体，可发生染色体互换，B正确。①细胞处于减数分裂前的间期；②细胞处于减数第一次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期，图①②③细胞中均有同源染色体，C正确。花粉是雄性个体经减数分裂完成后产生的配子，而图示是一个减数分裂的过程，应取该植物的花药制成临时装片，才能观察到上面的图像，D错误。故选D。] 7．B　[分析题意可知，SGO蛋白位于动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置，而染色单体是在细胞分裂间期形成的，细胞分裂间期主要完成DNA复制和有关蛋白质合成，由此可见，在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；SGO蛋白能够保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶破坏，该水解酶在分裂中期开始大量起作用，SGO蛋白作用失常，水解酶会将粘连蛋白水解，进而导致着丝粒异常分裂，可能产生染色体数目变异的子细胞，而秋水仙素诱导染色体数目加倍是通过抑制纺锤体的形成起作用的，两者作用机理不同，B错误；SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，而着丝粒分裂、姐妹染色单体分开发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，C正确；在细胞分裂过程中，姐妹染色单体上的基因一般为相同基因，因此粘连蛋白水解后一般不会发生等位基因的分离，若同源染色体上非姐妹染色单体的互换或基因突变会导致组成一条染色体的两条姐妹染色单体相同位置上出现等位基因，则粘连蛋白被完全水解后可能发生等位基因的分离，D正确。故选B。] 8．A　[选择幼嫩的雌蕊为材料，与其处于有丝分裂中期的细胞较多有关，其分裂旺盛，有丝分裂中期便于染色体核型的观察，A正确；分裂期染色质高度螺旋化，此时显微观察更容易观察到随体，B错误；由图可知，图中有同源染色体，且散乱排布，属于有丝分裂前期，可观察到4号、9号、10号染色体具有随体，C错误；由图1可知，着丝粒分裂，随体数目不变，D错误。故选A。] 9．CD　[①②③分别表示染色体、染色单体和DNA，A错误；据分析可知，次级精母细胞先后可用Ⅲ、Ⅰ细胞类型来表示，B错误；图甲中Ⅱ、Ⅲ细胞类型，每条染色体上均含2分子DNA，处于图乙的BC时期，C正确；图乙CD段表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，D正确。故选CD。] 10．(1)减数分裂Ⅰ前期　4　(2)①同源染色体未分离，而移向同一极　染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体形成的子染色体分别移向两极　20　②在减数分裂Ⅰ时期S蛋白降解慢(或未完全降解)　促进S蛋白降解，便于同源染色体联会后分离　③突变体　孢子的活力 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$