第四单元 第21课时 减数分裂和受精作用的过程分析（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第21课时　减数分裂和受精作用的过程分析 课标要求 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。 考情分析 减数分裂的过程 2023·江苏·T8　2023·天津·T8　2023·北京·T5　2022·湖北·T18 2022·全国乙·T1　2022·北京·T5　2021·福建·T12　2021·海南·T12 2021·重庆·T8　2020·北京·T7　2020·天津·T7 1．减数分裂相关概念 (1)减数分裂的概念 (2)同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体 a．请据图(精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞)描述同源染色体的概念。 提示　分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。 b．受精卵中1号染色体上某位置有A基因，则3号染色体上相同位置是A基因或其等位基因。 c．有丝分裂过程中存在(填“存在”或“不存在”)同源染色体，有丝分裂后期图中1号和5号不是(填“是”或“不是”)同源染色体。 提醒　同源染色体的形状、大小未必都相同；形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体；有丝分裂过程中始终存在同源染色体。 ②非同源染色体 指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。 提醒　细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 (3)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 (4)四分体：联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体。 提醒　①联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。 ②1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。 (5)交换：联会时，同源染色体中的非姐妹染色单体之间经常发生对等片段的交换。如图就发生了染色体交换，据图分析交换的意义是增加了配子的种类。 2．精子的形成过程 提醒　减数第一次分裂和减数第二次分裂之间不同生物种类不同，有的没有间期，有的只是短暂间期，都没有DNA复制。②减数分裂过程中，2次前期都有核膜、核仁消失，纺锤体出现；2次末期都有核膜、核仁重建和纺锤体的消失。 3．精子和卵细胞形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸(曲细精管) 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂；极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同 提醒　①若减数第一次分裂均等分裂则为雄性，不均等分裂则为雌性；若减数第二次分裂不均等分裂为雌性。②XY型性别决定生物细胞，存在同源染色体，且有一对染色体大小、形态不同，则为雄性。③卵母细胞不均等分裂使得卵细胞获得的营养物质更多，对受精卵发育为胎儿有重要的意义。④精原细胞和卵原细胞是原始的生殖细胞，先通过有丝分裂进行增殖，再通过减数分裂产生配子。 4．配子的多样性的成因 (1)自由组合(变异类型：基因重组) 据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，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。 (2)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交换)。 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 (3)四分体中的非姐妹染色单体之间的交换(变异类型：基因重组) 5．受精作用 6．减数分裂过程中相关物质变化 (1)染色体数目变化曲线 请结合减数分裂过程中的染色体变化，分析回答： (2)核DNA数目变化曲线 结合减数分裂过程中的核DNA变化，分析回答： (3)染色单体数目变化曲线 请结合减数分裂过程中的染色单体数目变化，分析回答： 判断正误 (1)同源染色体的形态、大小不一定相同，形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体(　√　) (2)同源染色体的片段交换发生在姐妹染色单体之间(　×　) 提示　同源染色体的片段交换发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间。 (3)哺乳动物精子形成时，在减数第一次分裂过程中均存在四分体(　×　) 提示　减数第一次分裂前期同源染色体联会才存在四分体。 (4)雌果蝇体细胞中有4对同源染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2对同源染色体(　×　) 提示　雌果蝇体细胞中有4对同源染色体，经减数分裂得到的卵细胞有4条非同源染色体。 (5)一个基因型为AaBb的个体，若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，则产生配子的种类数可能会增多(　×　) 提示　一个基因型为AaBb的个体，减数分裂后可产生4种配子；若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体间的交换，产生配子的种类仍为4种。 (6)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(　√　) 随着我国的生育政策放开，高龄产妇人数增加，据不完全统计，40岁以上的妇女所生的子女，唐氏综合征的发病率比25～34岁妇女生育的子女大约高10倍。我国有20%～25%的人患有遗传病，仅唐氏综合征患者的总数就有60万以上。请分析回答下列问题： (1)如图1所示为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体之间发生交换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是①③、②④。 (2)(2022·湖北，18改编)为了分析某唐氏综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。请推测关于该患儿致病的原因： ①考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数第一次分裂或减数第二次分裂 21号染色体分离异常。 ②不考虑同源染色体交换，可能是卵原细胞减数第一次分裂 21号染色体分离异常。 考向一　减数分裂和受精作用的过程分析 1．(2024·扬州高三统考)如图为水稻(2n＝24)花粉母细胞减数分裂过程中处于三个时期的细胞显微照片。下列叙述正确的是(　　) A．图①中，移向细胞两极的染色体上的基因组成一定相同 B．图②四分体中也可能发生姐妹染色单体的交换 C．图③中非同源染色体会发生自由组合，是导致配子多样性的原因之一 D．图①细胞中染色体数目与核DNA数目相同，都为图③细胞中的一半 答案　C 解析　图①中，着丝粒分裂，姐妹染色单体成为两条染色体，并且彼此分离移向细胞两极，移向细胞两极的染色体是经过DNA复制产生的，因此一般情况下其上的基因组成相同，但若在前期Ⅰ，同源染色体非姐妹染色单体之间发生交换，则移向细胞两极的染色体上的基因组成可能不相同，A错误；细胞②中同源染色体联会形成四分体，可能会发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，B错误；图③中非同源染色体会发生自由组合，进而导致基因重组，这是导致配子多样性的原因之一，C正确；图①细胞处于后期 Ⅱ，其中染色体数目和核DNA数目与体细胞中的染色体数目和核DNA数目相同；图③细胞处于后期Ⅰ，此时细胞中的染色体数目与体细胞中的相同，但核DNA数目是体细胞中的二倍，D错误。 2．(2021·湖北，13)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　防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；由题干信息“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”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；据题意可知，ECS1和ECS2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，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。 考向二　配子的类型和来源分析 3. (2020·北京，7)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。下列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　根据图示细胞中的基因分布可以发现，该个体的基因型为AaBbDd，A正确；图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体非姐妹染色单体之间正在发生交换，可判定该细胞正在进行减数分裂，B正确；图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，由此可知，该细胞分裂完成后可以产生4种基因型的配子，C错误；由题图可知，A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此它们的遗传遵循自由组合定律，D正确。 4. 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(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体的交换)(　　) 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。 归纳提升　根据基因型或染色体“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”(与及与视作相同)，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。 5．(2024·江苏海安高级中学高三模拟)某科研小组用基因型为AaBb的某雄性动物做研究，测定其体内不同细胞中的染色体数目和核DNA数目，结果如图甲，其中一个细胞处于图乙状态(发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交换)。下列分析错误的是(　　) A．图乙细胞产生的子细胞有4种基因型 B．图甲中c、d、e、f细胞含有的染色体组数相同 C．图甲中b细胞只具有A/a、B/b两对等位基因中的一对 D．图乙细胞在减数第二次分裂时期出错可产生基因型为Aabb的子细胞 答案　C 解析　由题意可知，图乙发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，图乙细胞产生的子细胞有4种基因型(AB、Ab、aB、ab)，A正确；图甲中c、d、e、f细胞表示染色体数不变，核DNA数由2n到4n，表示处于细胞分裂间期，此时细胞含有的染色体组数相同，B正确；图甲中b细胞核DNA数是2n，染色体数是n，表示处于前期Ⅱ、中期Ⅱ，若前期Ⅰ未发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，此时同源染色体分离，b细胞中含有A和a基因其中一种及B和b基因其中一种，C错误；图乙细胞在减数第一次分裂发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，若图乙细胞减数第二次分裂出现差错，如姐妹染色单体移向细胞的同一极，则可能产生基因型为Aabb的细胞，D正确。 6．(多选)(2024·常州高三检测)雄果蝇(2n＝8)基因型为AaBb，A、B基因位于同一条常染色体上，该雄果蝇某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生一个基因型为Ab的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个分裂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、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 B．乙时期细胞中可能含有2条X染色体 C．来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因型是ab或aB或AB D．该雄果蝇产生的精子比例为1∶1∶1∶1 答案　BC 解析　图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶1，细胞中无染色单体，A错误；图乙可表示后期Ⅱ或减数分裂前的间期G1期，因为该果蝇为雄性，若该图表示减数分裂前的间期G1期，则乙时期细胞中含有1条X染色体，若该图表示后期Ⅱ，当减数第一次分裂结束后进入该细胞中的是Y染色体，则乙时期细胞中含有0条X染色体，若进入该细胞中的是X染色体，则乙时期细胞中含有2条X染色体，B正确；产生该精子时，若是A、a基因所在的片段发生交换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是AB或aB；若是B、b基因所在的片段发生交换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是ab或aB，综合两种情况，来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因型是ab或aB或AB，C正确；该雄果蝇基因型为AaBb，A、B基因位于同一条常染色体上，同源染色体非姐妹染色单体之间发生交换，能产生基因型为AB、Ab、aB、ab的精子，同源染色体非姐妹染色单体之间的交换发生的概率较低，因此产生四种精子的概率不是1∶1∶1∶1，D错误。 1．(必修2 P8)同源染色体：是指分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。减数第一次分裂前期，同源染色体可两两配对，这个现象称联会。联会的同源染色体因含有四条染色单体，称为四分体。 2．(必修2 P8)减数第一次分裂染色体数目减半的原因是同源染色体分离，并分别进入两个子细胞。 3．(必修2 P12)通过减数分裂和受精作用，每种生物维持了前后代体细胞中染色体数量的恒定，也实现了遗传物质的重新组合。 4．(必修2 P12)有性生殖：由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞或配子的结合成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式。由合子发育成的子代具备了双亲的遗传特性，这对于生物的生存和进化具有重要意义。 5．以卵原细胞(2n＝6)为例，绘制减数分裂各时期(前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ)细胞分裂图像。 答案　 6．请绘制二倍体生物减数分裂过程相关物质、结构的变化图。 (1)染色体数目变化图 提示　如图所示 (2)核DNA数目变化图 提示　如图所示 (3)染色单体数目变化图 提示　如图所示 (4)每条染色体上DNA数量变化 提示　如图所示 课时精练 一、单项选择题 1．(2021·福建，12)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是(　　) 答案　A 解析　图示细胞着丝粒分裂，无同源染色体，细胞质不均等分裂，可表示次级卵母细胞的后期Ⅱ，A正确；图示细胞中含有同源染色体，应处于后期Ⅰ，此时应发生同源染色体分离，B错误；卵细胞形成过程在后期Ⅰ细胞质应不均等分裂，C错误；卵巢的次级卵母细胞进行正常减数第二次分裂时无同源染色体，若为有丝分裂，细胞质应均等分裂，D错误。 2．(2022·全国乙，1)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．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂 答案　D 解析　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A与a基因此时位于同一条染色体的姐妹染色单体上，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后期Ⅱ，D符合题意。 3．(2023·天津，8)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．甲图像中细胞处于中期Ⅱ 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面方向观察的 答案　B 解析　甲图像中无同源染色体，姐妹染色单体分离形成两条子染色体，染色体移向细胞两极，处于后期Ⅱ，A错误；乙为前期Ⅰ，有两对同源染色体，2个染色体组，丙为中期Ⅱ，无同源染色体，有1个染色体组，B正确，C错误；丙是从平行于赤道面方向观察的，D错误。 4．(2022·北京，5)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出(　　) A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 答案　B 解析　雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A不符合题意；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中的染色体数目相同，B符合题意；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C不符合题意；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D不符合题意。 5．(2021·海南，12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　　) A．处于后期Ⅰ的细胞仅有一条性染色体 B．减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C．处于后期Ⅱ的细胞有两种基因型 D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR 答案　C 解析　该蝗虫基因型为AaXRO，由于后期Ⅰ同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在后期Ⅱ有2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在后期Ⅱ的细胞有四种基因型，C错误。 6．(2024·扬州高三模拟)进行有性生殖的生物其后代具有多样性的原因不包括(　　) A．减数第一次分裂过程中非同源染色体发生自由组合 B．减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分开移向细胞两极 C．受精过程中精子与卵细胞的结合具有随机性 D．减数第一次分裂过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相应片段 答案　B 7．如图表示轮虫的生活史，环境条件良好时，轮虫进行孤雌生殖，环境条件不良时，轮虫进行有性生殖。下列相关分析正确的是(　　) A．环境条件良好时，轮虫的性别比例接近1∶1 B．雄性轮虫产生精子的过程形成n个四分体 C．需精卵发育成雄虫的过程中细胞中最多有4n条染色体 D．轮虫的性别决定方式与蜜蜂相似 答案　D 解析　环境条件良好时，轮虫孤雌生殖，群体中几乎没有雄性个体，A错误；雄性轮虫是单倍体，细胞内没有同源染色体，不能联会形成四分体，B错误；需精卵(n)通过有丝分裂和细胞分化形成雄性个体，有丝分裂过程中染色体数目最多为2n，C错误；据图分析可知，轮虫的性别是由染色体组数决定的，与蜜蜂相似，D正确。 8．(2024·江苏前黄高级中学高三模拟)下列人体细胞中染色体数可能相同，而核DNA含量一定不同的是(　　) A．初级精母细胞和精细胞 B．精原细胞和次级精母细胞 C．卵原细胞和卵细胞 D．初级卵母细胞和次级卵母细胞 答案　D 解析　初级精母细胞的染色体数是46条、精细胞的染色体数是23条，初级精母细胞的核DNA是92个、精细胞的核DNA是23个，A不符合题意；精原细胞的染色体数是46条、次级精母细胞的染色体数是23或46条，精原细胞的核DNA是46个或92个、次级精母细胞的核DNA是46个，B不符合题意；卵原细胞的染色体数是46条、卵细胞的染色体数是23条，卵原细胞的核DNA是46个或92个、卵细胞的核DNA是23个，C不符合题意；初级卵母细胞的染色体数是46条、次级卵母细胞的染色体数是23或46条，初级卵母细胞的核DNA是92个、次级卵母细胞的核DNA是46个，D符合题意。 9．(2024·镇江第一中学高三模拟)如图为某昆虫(2n＝8)体内一个后期Ⅰ细胞的局部示意图(图中只显示其中2条染色体)，细胞另一极的结构未绘出，已知该昆虫的基因型为GgXEY(只考虑一次变异)。下列叙述正确的是(　　) A．图示完整细胞内应有8条染色单体 B．图示细胞的子细胞染色体和DNA数均减半 C．图示细胞经过分裂能得到3种或4种配子 D．图示细胞为次级精母细胞，应进行均等分裂 答案　C 解析　由题图分析可知，该昆虫2n＝8，图示细胞处于后期Ⅰ，完整细胞内应有8条染色体，16条染色单体，A错误；该细胞处于后期Ⅰ，同源染色体分离，所以分裂产生的子细胞中染色体和核DNA数均减半，细胞质基质中的DNA数目情况未知，B错误；图示细胞经过分裂能得到3种配子(发生的是基因突变)或4种配子(发生的是同源染色体非姐妹染色单体之间的交换)，C正确；根据该动物的基因型(GgXEY)可知，该动物的性别为雄性，则该细胞为初级精母细胞，D错误。 10．(2024·连云港高三统考)如图1是某高等动物减数分裂过程中不同时期细胞中核DNA、染色单体与染色体的数量关系，图2为其减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。下列有关说法正确的是(　　) A．图1中甲、乙、丙分别代表染色体、染色单体、核DNA B．若图2纵坐标表示染色体/核DNA的比值，则图1所示②时期处于图2中cd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纵坐标表示细胞中核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　B 解析　由题图分析可知，图1中乙在③中不存在，所以乙为染色单体；①中甲∶丙＝2∶1，所以甲为核DNA，丙为染色体，图1中甲、乙、丙分别代表核DNA、染色单体、染色体，A错误；图1②中染色体数∶核DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞的一半，处于前期Ⅱ和中期Ⅱ，若图2纵坐标表示染色体/核DNA的比值，则图1所示②时期处于图2中cd段，B正确；若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值，当ab段代表减数第一次分裂，则在前期或者后期可能发生基因重组，当ab段代表后期Ⅱ，则不会发生基因重组，C错误；若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值，若cd段处于减数第二次分裂，前期Ⅱ和中期Ⅱ都存在染色单体；若cd段处于减数第二次分裂结束后，此时的细胞中无姐妹染色单体，D错误。 11．(2024·无锡高三期末)某雄果蝇的基因型为AaXBY，用三种不同颜色的荧光分别标记一个精原细胞的A、a、B基因，再检测该细胞①②③三个时期中染色体、核DNA、染色单体的数量，如表所示。同时检测三个时期细胞的荧光标记，不考虑基因突变和染色体变异。下列说法正确的是(　　) 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ① 16 8 16 ② 8 4 8 ③ 0 4 4 A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的是染色体、染色单体、核DNA B．①时期不会出现3种颜色的6个荧光位点 C．②时期的某个细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点 D．③时期的细胞中荧光素的种类数有1、2、3三种可能 答案　C 解析　Ⅰ有时数量为0，因此Ⅰ为染色单体，Ⅱ有时数量少于Ⅲ，因此Ⅱ为染色体，Ⅲ为核DNA，A错误；①时期染色体数目为8，有染色单体，处于减数第一次分裂，染色体经过了复制，A、a、B基因也都经过了复制，因此会出现3种颜色的6个荧光位点，B错误；②时期的染色体数目减半，且有染色单体，处于前期Ⅱ、中期Ⅱ，若发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，某个细胞中可能出现A、a、B三种基因，有3种颜色的4个荧光位点(A、a、B、B)，C正确；③时期染色单体数为0，染色体数为4，为精细胞，4个精细胞的基因型可能为AXB、aY或aXB、AY或AXB、aXB、AY、aY，细胞中荧光素的种类数有1、2两种可能，D错误。 二、多项选择题 12．(2024·南京高三统考)如图表示人体精巢中某细胞的分裂过程(图示部分染色体)。下列有关叙述正确的是(　　) A．过程Ⅰ发生了姐妹染色单体间的交换 B．过程Ⅱ发生了着丝粒分裂 C．精巢中，a类型细胞数量与b类型细胞数量相当 D．细胞c中不存在同源染色体 答案　BD 解析　过程Ⅰ中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交换，A错误；过程Ⅱ表示减数第二次分裂，在后期Ⅱ会发生着丝粒的分裂，B正确；细胞a未发生变异，细胞b发生过基因重组，因此精巢中细胞a的数量多于细胞b的数量，C错误；图示次级精母细胞中不存在同源染色体，故精细胞c中不存在同源染色体，D正确。 13．(2024·江苏盐城中学高三模拟)某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，先完成一次有丝分裂，再发生如图所示的“逆反”减数分裂，共产生8个子细胞。下列叙述错误的是(　　) A．“逆反”减数分裂时，同源染色体在减数第一次分裂分离，姐妹染色单体在减数第二次分裂分离 B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记 C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记 D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体都不含14C标记和13C标记 答案　AB 解析　“逆反”减数分裂时，同源染色体在减数第二次分裂分离，姐妹染色单体在减数第一次分裂分离，A错误；此卵原细胞共产生8个子细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，因此只能形成2个卵细胞，B错误；一个卵原细胞共产生8个子细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，该卵原细胞一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，在普通12C培养液中培养，形成的2个卵原细胞均有一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，然后这两个卵原细胞分别进行一次“逆反”减数分裂，因为发生染色体互换是不一定的，减数第一次分裂结束时，子细胞会出现两类情况：①一条染色体同时含14C标记和含13C标记、一条染色体不含13C和14C标记的细胞和两条染色体都不含14C和13C标记的细胞，②子细胞是一条染色体含14C标记、一条染色体都不含14C和13C标记的细胞和一条染色体含13C标记的细胞、一条染色体都不含14C和13C标记的细胞，然后这2个细胞分别进行减数第二次分裂，最终可能形成1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，1个卵细胞含13C标记，C正确；据C项分析可知，有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含14C标记和含13C标记、一条染色体都不含14C和13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但其余6个极体应该是都不含14C标记和13C标记，D正确。 14．(2024·扬州高三统考)如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)。下列说法正确的是(　　) 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 答案　ACD 解析　图甲中ab段表示减数第一次分裂，cd段表示减数第二次分裂，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过程中，此时细胞中同源染色体对数为4对，因此同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的ab段，A正确；图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因正常情况下属于相同基因，B错误；减数分裂中着丝粒分裂发生在后期Ⅱ，此时细胞中没有同源染色体，故发生在图甲的cd段，de段代表受精作用，C正确；由于是雄性果蝇，图乙细胞②处于中期Ⅱ，是次级精母细胞，不含同源染色体，染色体数目是体细胞中的一半，共有4条形态大小不同的染色体，D正确。 三、非选择题 15．(2024·南通高三模拟)粗糙型链孢霉(染色体数2n＝14)是一种多细胞真菌，其部分生活史过程如图1所示，子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂，再进行一次有丝分裂，最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊中，图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体)。请回答下列问题： (1)图1的b中含有染色单体______条，形成的每个子囊孢子中染色体的数目为____条。 (2)在图1所示C过程中，可以观察到图2中的______所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的______(填图1中表示过程的大写字母)过程中。 (3)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)为显性，黑色(H)对白色(h)为显性，两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两种菌丝杂交产生合子，该合子基因型为______________。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是图3中的______(不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的交换)。 (4)在细胞分裂间期，线粒体的数目增多，其增多的方式有3种假设：Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成；Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中线粒体的放射性。结果如表： 标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4 测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25 ①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是____________________。 ②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是_____________________________。 ③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 答案　(1)0　7　(2)甲、乙　D　(3)RrHh　C (4)①自身不能合成胆碱　②成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记　③Ⅲ 解析　(1)子囊孢子是合子先进行一次减数分裂，再进行一次有丝分裂得到的，减数分裂和有丝分裂各进行一次染色体的复制，减数分裂进行连续两次细胞分裂，b为经过减数第二次分裂后形成的细胞，在后期Ⅱ姐妹染色单体分开，故形成的b中不含染色单体，染色体数为体细胞中的一半，即含有7条染色体，0条染色单体。在经过一次有丝分裂后，细胞内染色体数目不变，故最后形成的每个子囊孢子中染色体的数目为7条。(2)图1所示C过程为减数第一次分裂，图2中甲表示前期Ⅰ，同源染色体两两配对，出现联会现象。乙表示后期Ⅰ，同源染色体分开。因此在图1所示C过程中，可以观察到图2中的甲和乙所示图像。丙是后期Ⅱ的图像，可出现在图1的D过程(减数第二次分裂)中。(3)大型黑色、小型白色两种子囊孢子的基因型分别为RH、rh，两种菌丝杂交产生合子，该合子基因型为RrHh。图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，基因型为Rh，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的交换，则同一子囊中的c细胞基因型为rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子，基因型分别为Rh、Rh、Rh、Rh、rH、rH、rH、rH，子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型，故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是4个大型白色，后面4个小型黑色，C符合题意。(4)①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株要加胆碱才能繁殖，说明链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是自身不能合成胆碱，所以采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是排除细胞内自身合成的胆碱对实验的干扰。②实验中所用的“另一种培养基”与前一种培养基相比，能让链孢霉营养缺陷型突变株在其上培养，从结果来看检测的是标记后细胞增殖的代数与测得的相对放射性的关系，所以“另一种培养基”配制成分上的要求是成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记。③表格结果显示，随着细胞增殖代数的增加，测得的细胞中线粒体的相对放射性成倍减少，初步判断3种假设中成立的是Ⅲ。 学科网（北京）股份有限公司 $