2027届高中生物一轮复习讲义第四单元　第17课时　减数分裂和受精作用

第17课时　减数分裂和受精作用 考点一　减数分裂及其相关概念 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(据精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞的染色体进行描述) 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，如图中的1和2(或4)。 点拨　①据上图，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有A基因或其等位基因。 ②二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。 ③形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，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。 ④细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 (3)联会和四分体 (4)互换 2．精子的形成过程 3．精子和卵细胞形成过程的比较 归纳总结　性别鉴定方式 细胞水平 (1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性； (2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性； (3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别 染色体水平(XY型性别决定生物) (1)存在同源染色体，有一对染色体大小形状不同，则为雄性； (2)存在同源染色体，每对染色体大小形状都相同，则为雌性 4.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： 5．配子多样性的成因 (1)自由组合(变异类型：基因重组) ①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 (2)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：基因重组) (1)某哺乳动物(2n)的精原细胞，经染色体复制后产生的初级精母细胞中没有同源染色体(2020·海南，13)(　×　) 提示　经染色体复制后产生的初级精母细胞中有同源染色体，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞中不含同源染色体。 (2)某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离(2018·全国Ⅲ，4)(　√　) (3)同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换导致了染色体结构变异(2017·天津，4)(　×　) 提示　同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重组。 (4)染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，减数分裂Ⅱ中期染色体数和核DNA分子数分别为12和24(经典高考题)(　√　) 互换现象分析 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互换形成了如图2所示的4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考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ 21号染色体分离异常。 ②不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ 21号染色体分离异常。 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。 考向一　减数分裂的过程分析 1．(2024·江西，6)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　) 基因 突变效应 M 影响联会配对 O 影响姐妹染色单体分离 P 影响着丝粒与纺锤丝结合 W 影响同源染色体分离 A.M－P－O－W B．M－P－W－O C．P－M－O－W D．P－M－W－O 答案　B 解析　减数分裂过程中，联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期，姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒与纺锤丝结合发生在减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ前期，同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期；其中，M和P基因突变产生的影响都在减数分裂Ⅰ前期，根据减数分裂Ⅰ前期的特点可知，应该先影响联会配对，再影响着丝粒与纺锤丝结合，因此它们影响减数分裂的先后顺序是M－P－W－O，B符合题意。 2．(2025·安徽，11)某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是(　　) A．2% B．4% C．8% D．16% 答案　D 解析　从题图可以看出，对于单个初级精母细胞来说，当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后，这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是2/4＝50%，题中重组型配子(精细胞2＋精细胞3)在总配子中所占的总比例为4%＋4%＝8%，所以在减数分裂过程中，初级精母细胞发生交换的比例为8%/50%＝16%，D正确。 考向二　减数分裂过程中的数量变化 3．(2023·浙江1月选考，20)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　图甲表示次级精母细胞的前期和中期，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；图乙表示减数分裂Ⅱ后期或末期，乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；图乙中染色体数目与核DNA分子数之比为1∶1，无染色单体，C错误；因为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，产生了AXD、aXD、AY、aY 4种基因型的精细胞，D正确。 4．(2025·巴中一模)家鸡(2n＝78)体内某原始生殖细胞经减数分裂产生了一个异常生殖细胞，该细胞的异常染色体组成以及形成该细胞过程中相关物质变化的部分曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该异常生殖细胞产生的原因是精原细胞减数分裂Ⅰ异常 B．该异常生殖细胞产生过程发生的可遗传变异是基因重组 C．bc段可以表示着丝粒分裂导致染色体数目增加 D．cd段细胞中的染色体数目可能为156条 答案　C 解析　由图可知，性染色体组成为ZW，为雌鸡，无精原细胞，该异常生殖细胞是卵原细胞减数分裂产生的，A错误；由于卵原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，所以产生该异常生殖细胞，该变异属于染色体(数目)变异，而不是基因重组，基因重组发生在减数分裂Ⅰ前期(四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换)和减数分裂Ⅰ后期(非同源染色体的自由组合)，B错误；cd段染色体数目加倍，该细胞为减数分裂Ⅱ的细胞，此时染色体数目不会是156条，D错误。 考点二　受精作用 提醒　由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。 考向三　受精作用 5．(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　多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，不会产生更多种子，且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“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。 6．某作物形成自交胚和克隆胚的过程如图1所示(以两对同源染色体为例)，图2表示上述两途径细胞正常分裂过程中，部分细胞不同时期内染色单体、染色体和核DNA含量的关系。下列叙述错误的是(　　) A．两途径在形成精子过程中，细胞内染色体数最多时都对应图2的时期Ⅰ B．途径1的受精作用发生在图2的时期Ⅳ之后，染色体和核DNA都加倍 C．途径1形成卵细胞时的不均等分裂发生于图2的时期Ⅰ→Ⅱ和Ⅲ→Ⅳ D．与途径1相比，途径2形成精子的过程中不会发生基因重组 答案　A 解析　图2中a代表姐妹染色单体，b代表染色体，c代表核DNA分子，途径1是F1直接进行减数分裂，染色体数最多时处于减数分裂Ⅰ及减数分裂Ⅱ后期和末期，含有4条染色体，对应图2的时期Ⅰ和时期Ⅲ；在途径2进行有丝分裂的后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体数最多时为8条，图2中无对应时期，A错误；途径1的受精作用发生在图2的时期Ⅳ之后，由于精子和卵细胞结合，二者的核发生融合，导致染色体和核DNA都加倍，B正确；途径1形成卵细胞时的不均等分裂发生于图2的时期Ⅰ→Ⅱ(减数分裂Ⅰ→减数分裂Ⅱ)和Ⅲ→Ⅳ(减数分裂Ⅱ末期次级卵母细胞不均等分裂)，C正确；途径2中涉及的为有丝分裂，故与途径1(经过减数分裂)相比，途径2形成精子的过程中不会发生基因重组，D正确。 一、基础排查 1．判断下列关于减数分裂和受精作用的叙述 (1)减数分裂过程中，染色体复制两次，细胞分裂两次(　×　) 提示　在减数分裂前的间期，染色体复制一次，细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。 (2)一条来自父方、一条来自母方的染色体是一对同源染色体(　×　) 提示　一条来自父方，一条来自母方的染色体不一定是同源染色体，只有在减数分裂Ⅰ的前期能够配对的才是同源染色体。 (3)减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换(　√　) (4)有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体，次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2(　×　) 提示　有丝分裂过程中不会出现四分体，四分体只出现在减数分裂Ⅰ过程中，次级精母细胞中不存在四分体，因为在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，四分体消失。 (5)同源染色体分离，分别进入两个子细胞中，导致染色体数目减半(　√　) (6)核DNA和染色体数目加倍不可能发生在同一时期(　√　) (7)每个原始的生殖细胞产生的配子中染色体组成均不同(　×　) 提示　正常的减数分裂过程中，同一个性原细胞产生的配子中染色体组成相同或互补。 (8)姐妹染色单体上携带的遗传信息一定是相同的(　×　) 提示　由于基因突变或同源染色体非姐妹染色单体的互换，姐妹染色单体上携带的遗传信息不一定是相同的。 (9)卵原细胞减数分裂过程中细胞质都是不均等分裂(　×　) 提示　初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质是不均等分裂的，但第一极体的细胞质是均等分裂的。 (10)一个精原细胞与一个卵原细胞最终产生的成熟生殖细胞数量相等(　×　) 提示　一个精原细胞产生4个精细胞，一个卵原细胞最终产生1个卵细胞。 (11)受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方，受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方(　×　) 提示　受精卵中的核DNA一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的DNA主要来自母方。 2．如图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，判断下列相关叙述 (1)图1中细胞甲、乙、丙、丁中均含有同源染色体(　×　) 提示　图1中细胞甲和丙中含同源染色体，其他细胞均不含有同源染色体。 (2)图1中能发生基因重组的细胞有甲和丙(　√　) (3)图1中等位基因的分离主要发生在细胞乙、丁中，非等位基因的自由组合发生在细胞甲、丙中(　×　) 提示　不考虑基因突变和互换，等位基因的分离、非等位基因的自由组合主要发生在减数分裂Ⅰ后期，即图1中细胞甲、丙中。 (4)图1中甲细胞为初级卵母细胞，处于减数分裂Ⅰ的后期，细胞内有4条姐妹染色单体(　×　) 提示　图1中甲细胞处于减数分裂Ⅰ的后期，细胞内有4条染色体，8条姐妹染色单体。 (5)图1中的细胞染色体数∶染色单体数∶核DNA数为1∶2∶2的是甲、丙、戊(　√　) (6)图1中戊细胞的染色体数目、同源染色体数目均为甲细胞的一半，戊细胞可能是甲细胞分裂产生的(　×　) 提示　图1中戊细胞处于减数分裂Ⅱ中期，没有同源染色体。 (7)图1中细胞己中含有2个DNA分子(　×　) 提示　图1中细胞己的细胞核中含有2个DNA分子，但是细胞中的DNA分子数大于2，因为细胞质中也有DNA。 (8)图1中除丙细胞外，其他细胞都有可能出现在卵巢中(　√　) (9)图1中细胞甲、乙、丙、丁均处于分裂后期，都可以用来鉴别动物的性别(　×　) 提示　图1中丁细胞可能是极体也可能是次级精母细胞，不能用来鉴别动物的性别。 (10)图2中a是某生物的一个精原细胞，b是该生物的5个精细胞，其中最可能来自同一个次级精母细胞的是②和④(　√　) 二、要语必背 1．(必修2 P20)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．(必修2 P20)联会：同源染色体两两配对的现象。 3．(必修2 P20)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．(必修2 P20)减数分裂Ⅰ染色体数目减半的原因：同源染色体分离，并分别进入两个子细胞。 5．(必修2 P21)卵细胞与精子形成过程的主要区别是：初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫作次级卵母细胞，小的叫作极体。次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数分裂Ⅰ形成的极体又分裂为两个极体。这样，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。卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。不久，三个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。与精子的形成不同，卵细胞的形成不需要变形。 6．(必修2 P22)减数分裂是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。 7．(必修2 P27)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。 8．(必修2 P27)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。 课时精练 [分值：100分] [1～8题，每题5分；9～13题，每题6分。共70分] 一、选择题 1．(2025·新乡三模)同源染色体是种系内在进化上具有共同祖先、起源相同的染色体。下列叙述错误的是(　　) A．同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类，各基因线性排列顺序相同 B．同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能，可在细胞增殖时联会 C．随着性别分化，出现了X、Y染色体同源不同型、仅保留部分同源区段的现象 D．随着染色体复制，细胞核中可能产生新的等位基因，导致同源染色体的数量加倍 答案　D 解析　随着染色体复制，细胞核中可能产生新的等位基因，但同源染色体的数量不会加倍， D错误。 2．(2025·云南，5)某二倍体动物(2n＝4)的基因型为GgFf，等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上，在不考虑基因突变的情况下，下列细胞分裂示意图中不可能出现的是(　　) 答案　B 解析　该细胞中含有同源染色体，且正在进行同源染色体分离，可判断为减数分裂Ⅰ后期，此时存在姐妹染色单体，其上的基因相同，由于该动物基因型为GgFf，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，即G与g分离、F与f分离，G与F或f自由组合，可能出现选项C、D中的情况，不可能出现选项B中的情况；在减数分裂Ⅰ前期，若同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换，可出现选项A中的情况，故选B。 3．(2025·河南部分学校二模)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物形成生殖细胞的过程图解，乙表示甲过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。下列叙述错误的是(　　) A．分离定律和自由组合定律发生在图甲的过程①中 B．若不考虑突变，细胞Ⅳ的基因组成是aB C．减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ的过程中 D．过程①细胞中含有2个染色体组，过程②和③细胞中均含有1个染色体组 答案　D 解析　分离定律和自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ后期，在图甲的过程①中，A正确；图乙细胞质均等分裂，产生2个基因组成为Ab的极体，细胞Ⅳ是卵细胞，若不考虑突变，细胞Ⅳ的基因组成是aB，B正确；减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在减数分裂Ⅰ，即卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ的过程中，C正确；过程①细胞中含有2个染色体组，过程②和③若为减数分裂Ⅱ前期和中期，则含有1个染色体组，若为减数分裂Ⅱ后期、末期，则含有2个染色体组，D错误。 4．(2025·江苏，14)如图表示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列叙述错误的是(　　) A．甲细胞中发生过染色体互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 答案　D 解析　从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体互换，A正确；乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B正确；丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组，所以丙细胞含有两个染色体组，C正确；从图中看到，2n配子是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开形成的子染色体移向细胞同一极导致的，D错误。 5．(2025·湖北调研)如图是细胞进行减数分裂时黏连蛋白RAD21L和REC8作用位置的示意图。细胞分裂过程中，黏连蛋白被蛋白酶水解后，相应染色体才能正常分离，使细胞分裂继续进行。下列叙述正确的是(　　) A．RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中 B．RAD21L蛋白有利于减数分裂时发生基因重组 C．REC8蛋白在间期合成，减数分裂Ⅰ后期降解 D．母体REC8基因表达异常不会导致后代染色体数目异常 答案　B 解析　生物体的体细胞和生殖细胞都是由受精卵经有丝分裂和细胞分化而来的，遗传物质相同，所以RAD21L基因不仅存在于生物体的生殖细胞中，也存在于体细胞中，A错误；从图中可以看出，黏连蛋白RAD21L位于同源染色体的非姐妹染色单体上，与同源染色体分离、互换相关(基因重组的一种类型)，所以RAD21L蛋白有利于减数分裂时发生基因重组，B正确；从图中可以看出，黏连蛋白REC8位于染色体上，与染色单体分离相关，所以REC8蛋白在间期合成，减数分裂Ⅱ后期降解，C错误；如果母体REC8基因表达异常，可能会导致REC8蛋白不能正常合成或功能异常，进而影响染色体的正常分离，可能会导致染色体在减数分裂Ⅱ过程中不能正确分离，从而使后代染色体数目异常，D错误。 6．如图是人体精原细胞(2n＝46)减数分裂时有关物质或结构数量变化数量曲线图，下列叙述正确的是(　　) A．若曲线表示染色体组数，当a＝1时，则CD段细胞中存在同源染色体 B．若曲线表示核DNA数，当a＝23时，则AB段细胞中存在同源染色体 C．若曲线表示染色体数，则a＝23且AB段细胞中含2条X染色体 D．若曲线表示每条染色体上的DNA数，则a＝1，AB段细胞可能是次级精母细胞 答案　D 解析　若曲线表示染色体组数，当a＝1时，此时细胞中只含有1个染色体组，代表减数分裂Ⅱ前期、中期，则CD段细胞中没有同源染色体，A错误；若曲线表示核DNA数，当a＝23时，AB段为2a,46个核DNA分子，可表示减数分裂Ⅱ后期、末期，此时细胞中不存在同源染色体，B错误；该图表示的细胞为精原细胞，若曲线表示染色体数，则a＝23，AB段可表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期、末期，其中减数分裂Ⅰ含1条X染色体和1条Y染色体，减数分裂Ⅱ后期、末期含2条X染色体或2条Y染色体，C错误；若曲线表示每条染色体上的DNA数，则a＝1，AB段细胞可能是次级精母细胞的前期、中期，D正确。 7．如图是某哺乳动物卵原细胞经减数分裂形成卵细胞和极体的示意图。下列叙述错误的是(　　) A．细胞①经过两次不均等分裂产生了一个卵细胞和两个极体 B．细胞②染色体的行为使等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ C．产生的卵细胞和第二极体的基因型分别为Ab和AB D．该生物体产生的卵细胞的基因型有四种且数量相等 答案　D 解析　细胞①为卵原细胞，据图可知，经过两次不均等分裂产生了一个卵细胞和两个极体，A正确；细胞②是初级卵母细胞减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，这使得等位基因的分离不仅可以发生在减数分裂Ⅰ后期，还可以发生在减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂时)，B正确；据图中基因在染色体上的位置及减数分裂过程分析，可得出产生的卵细胞基因型为Ab，第二极体基因型为AB，C正确；并不是所有初级卵母细胞均发生了互换，所以产生的四种卵细胞的数量不相等，D错误。 8．(2025·眉山一诊)女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离，如图①所示。在此过程中，偶尔会出现同源染色体未联会，染色单体就提前分离的异常现象，如图②③④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞(A/a、B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上)，经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　B 解析　根据题意和图①②③④可知，A/a、B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上，若为分裂过程①，得到的次级卵母细胞不会同时含有B、b，与题意不符；若为分裂过程②，得到的次级卵母细胞为AABb或aaBb；若为分裂过程③，得到的次级卵母细胞可能为AABbb或AABBb或aaBbb或aaBBb；若为分裂过程④，当互换的片段恰好是B和b时，得到的次级卵母细胞可能为AABB或AAbb或aabb或aaBB，当互换的片段不是B和b时，得到的次级卵母细胞可能是AABb或aaBb。综上可知，该细胞最有可能历经的分裂过程是②，B符合题意。 9．基因型为EeFf的雌果蝇某初级卵母细胞发生了图中所示变化，但雄果蝇通常不发生此行为，且基因型为ef的雄配子不育。不考虑基因突变，下列叙述正确的是(　　) A．图中初级卵母细胞产生的4个卵细胞基因型各不相同 B．图中初级卵母细胞发生了染色体结构变异中的易位 C．与该雌果蝇基因型相同的雄果蝇只能产生基因型为EF的可育配子 D．若该雌果蝇的卵细胞中Ef占8%，则发生图中所示变化的初级卵母细胞占比为32% 答案　D 解析　一个初级卵母细胞经过减数分裂只能产生1个卵细胞和3个极体，所以图中初级卵母细胞只能产生1个卵细胞，而不是4个卵细胞，A错误。图中发生的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，B错误。与该雌果蝇基因型相同的雄果蝇基因型为EeFf，两对等位基因位于同源染色体上，若E和f位于同一条染色体上，可产生Ef、eF 2种可育配子，C错误。不发生互换时，产生的卵细胞基因型为EF和ef，发生互换时，产生的卵细胞基因型为EF、ef、Ef、eF。若该雌果蝇的卵细胞中Ef占8%，因为互换后产生的四种配子比例相等，所以发生互换产生的配子占总配子数的比例为8%×4＝32%，即发生图中所示变化的初级卵母细胞占比为32%，D正确。 10．果蝇(2n＝8)卵原细胞减数分裂存在“逆反”减数分裂现象，如图是“逆反”减数分裂过程(M Ⅰ、M Ⅱ分别表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ)。下列叙述错误的是(　　) A．“逆反”减数分裂的M Ⅰ发生非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体分离 B．“逆反”减数分裂的M Ⅱ不发生同源染色体的分离 C．“逆反”减数分裂的M Ⅱ过程中核DNA数目和染色体数目都发生减半 D．M Ⅱ过程重组染色体高概率地进入卵细胞有利于提高子代的变异率 答案　B 解析　由图可知，“逆反”减数分裂的M Ⅰ发生同源染色体上的非姐妹染色单体的互换和着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，A正确；由图可知，“逆反”减数分裂中，同源染色体的分离发生在M Ⅱ后期，B错误；“逆反”减数分裂的M Ⅱ过程中核DNA和染色体均分到两个子细胞中，核DNA数目和染色体数目都发生减半，C正确；M Ⅱ过程重组染色体高概率地进入卵细胞，通过卵细胞传给子代，有利于提高子代的变异率，D正确。 11．红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因A/a控制，红色对白色为显性。如图表示其生活史，合子(Aa)分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列叙述正确的是(　　) A．处于过程①③的细胞中有同源染色体，但过程①中不包括联会过程 B．处于过程③④⑤的细胞中，染色体数最多时都是n C．细胞a、b、c中均无同源染色体，a的染色体数目与b、c不相等 D．若含有8个子囊孢子的子囊中第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，可能是减数分裂中发生了基因突变 答案　D 解析　子囊孢子(n)没有同源染色体，处于过程①的细胞中无同源染色体，不联会，A错误；处于过程③④⑤的细胞中，染色体数最多时都是2n，B错误；a的染色体数目与b、c相等，C错误；正常情况下，含有8个子囊孢子的子囊中的孢子按顺序排列的前四个基因型应该相同，即四个A或四个a。若第一、二个孢子基因型为A，第三、四个为a，可能是减数分裂过程中发生了基因突变或减数分裂Ⅰ过程中发生了染色体互换，D正确。 12．(2025·河南名校大联考)被子植物的花粉母细胞经过减数分裂产生4个小孢子，每个小孢子通过一次有丝分裂产生一个生殖细胞和一个营养细胞，然后生殖细胞进行第二次有丝分裂，最终产生的细胞叫作雄配子。如图①～⑥为一个基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的花粉母细胞产生小孢子过程中几个不同时期的细胞图像。下列叙述错误的是(　　) A．②④⑤⑥时期的每个细胞中都含两个A基因和两个a基因 B．该花粉母细胞生成小孢子的过程细胞分裂两次，核DNA数减半两次 C．不考虑互换和基因突变，该花粉母细胞可能产生4个基因组成为ab的雄配子 D．小孢子、生殖细胞、营养细胞的染色体组数都只有花粉母细胞的一半 答案　A 解析　②⑥分别为减数分裂Ⅰ后期、前期，细胞中含两个A基因和两个a基因，④⑤分别是减数分裂Ⅱ中期、后期，细胞中只含同源染色体中的一条，不会含两个A基因和两个a基因，A错误；该花粉母细胞生成小孢子的过程中进行了一次减数分裂，细胞分裂了两次，核DNA数减半了两次，B正确；不考虑互换和基因突变，若该花粉母细胞减数分裂Ⅰ后期A、B所在的染色体移向一极，a、b所在染色体移向另一极，则能产生2个基因组成为ab小孢子，最终经有丝分裂产生4个基因组成为ab的雄配子，C正确；小孢子是经减数分裂产生的细胞，染色体组数只有花粉母细胞的一半，生殖细胞、营养细胞都是小孢子经有丝分裂产生的，染色体组数与小孢子相同，D正确。 13．(2026·湖北云学联盟联考)研究发现，拟南芥雌性器官分泌的AtLURE1s小肽具有物种特异性，而另一类XIUQIU小肽无物种特异性。通过基因敲除技术获得AtLURE1s缺失的突变体(atlure1)后，研究者进行了如下实验：将拟南芥花粉与其近缘种琴叶拟南芥的花粉混合后，分别授于野生型和atlure1突变体的雌蕊柱头上。实验结果：在野生型拟南芥中，拟南芥花粉在受精竞争中显著优先。在atlure1突变体中，拟南芥花粉的优先优势几乎消失。下列叙述正确的是(　　) A．精子和卵细胞的识别主要依赖于细胞膜的流动性 B．该实验证明了AtLURE1s是拟南芥完成受精所必需的信号 C．AtLURE1s信号可能通过促进花粉管发育来增强花粉的竞争能力 D．在两种拟南芥的花粉竞争中，XIUQIU小肽是决定物种特异性的关键因素 答案　C 解析　精子和卵细胞的识别主要依赖于细胞膜表面的糖蛋白，A错误；实验结果显示突变体中拟南芥花粉的优先优势消失，但未说明其无法完成受精，因此不能证明AtLURE1s是受精所必需信号，B错误；AtLURE1s具有物种特异性，其缺失导致拟南芥花粉竞争力下降，推测其可能通过促进自身花粉管发育来增强竞争能力，C正确；XIUQIU小肽无物种特异性，而题干明确AtLURE1s小肽具有物种特异性，因此决定特异性的关键因素是AtLURE1s小肽，D错误。 二、非选择题 14．(18分)(2026·内江阶段练习)已知基因型为AaXBY的果蝇(2n＝8)进行减数分裂时，用红色荧光和绿色荧光分别标记精原细胞中一对同源染色体的着丝粒，在荧光显微镜下，观察到荧光点随时间依次出现在细胞中①～④四个不同的位置，如图甲所示。图乙为某一个精原细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期，对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计，结果如图所示。回答下列问题： (1)图甲中两个荧光点在纺锤丝的牵引下从①向②移动，这一过程中发生的染色体行为是__________________________________________________________________________，此时该细胞称为________________，对应的时期是图乙中的________(填字母)。 (2)图乙中可表示核DNA分子的是________(填序号)，T2所处的分裂时期为______________。 (3)能发生基因分离和自由组合的时期是图中的________时期，与有丝分裂后期相比，该时期染色体会出现的特殊行为是_________________________________________。 (4)若T3时期①和③对应的数值均为5，则与此同时产生的另外三个精细胞中染色体数为________，假如该细胞的基因型为AAXB，则与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为________(只考虑A和B相关基因)。 答案　(1)同源染色体两两配对，进行联会　初级精母细胞　T1　(2)③　减数分裂Ⅱ前期、中期　(3)T1　同源染色体分离，非同源染色体自由组合　(4)3、4、4　XB 解析　(1)据题干信息可知，荧光点代表着丝粒，两个荧光点在纺锤丝的牵引下从①向②移动的行为是同源染色体的两两配对，进行联会，此时该细胞的名称为初级精母细胞，②为同源染色体联会过程，处于减数分裂Ⅰ的前期，对应图乙中的T1。(2)分析题图乙可知，染色体数∶核DNA数＝1∶1或1∶2，故①表示染色体，③表示核DNA分子。染色单体数目可能为0，故②表示染色单体。与体细胞相比，T2时期细胞染色体数减半，且染色体数∶核DNA数＝1∶2，T2所处的分裂时期为减数分裂Ⅱ前期、中期。(3)能发生基因分离和自由组合的时期是减数分裂Ⅰ后期，此时细胞内染色体数目与体细胞相等且染色体数∶核DNA数＝1∶2，处于图中T1时期。与有丝分裂后期相比，该时期染色体会出现的特殊行为是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。(4)果蝇精原细胞染色体数为8，经过减数分裂Ⅰ产生的两个次级精母细胞染色体数都为4，若T3时期①和③对应的数值均为5，与此同时产生的另外三个精细胞中染色体数分别为3、4、4。假如该细胞的基因型为AAXB，异常原因是减数分裂Ⅱ后期，A所在的染色体着丝粒分裂后形成的子染色体移向细胞同一极，与该异常精子来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为XB。 15．(12分)中科院动物研究所研究发现Cyclin B3(细胞周期蛋白)在雌鼠(2n＝40)卵细胞形成过程中发挥了独特作用，当Cyclin B3缺失时雌鼠不能产生后代。研究者对Cyclin B3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了示意图。 (1)雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有______个四分体。与卵原细胞相比，正常雌鼠的卵细胞染色体数目减半、核DNA数目减半的原因是减数分裂过程中______________。 (2)若某雌鼠的基因型为DdEe(两对基因独立遗传，且不考虑染色体互换及基因突变)，一个初级卵母细胞经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是De，则同时产生的卵细胞的基因型是______。 (3)分析示意图可知，Cyclin B3影响卵母细胞____________________(填“纺锤体形成”或“同源染色体分离”)；Cyclin B3缺失的卵母细胞，在减数分裂Ⅰ后期时姐妹染色单体数是______条。 (4)图中Cyclin B3缺失小鼠的一个卵原细胞从减数分裂Ⅰ前的间期到减数分裂Ⅱ中期的过程中，核DNA的数量变化是________(用n和箭头表示)。 答案　(1)20　染色体复制一次，细胞连续分裂两次　(2)De或dE　(3)同源染色体分离　80　(4)2n→4n 解析　(2)已知第二极体的基因型是De，存在两种情况，若该第二极体是由第一极体分裂产生的，那么与该第一极体同时产生的次级卵母细胞的基因型为dE，所以卵细胞的基因型是dE；若该第二极体是由次级卵母细胞分裂产生的，那么卵细胞的基因型就是De。(3)对比正常雌鼠和Cyclin B3缺失雌鼠卵细胞形成过程图可知，正常雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体能够正常分离，而Cyclin B3缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体不能正常分离，由此可推测：Cyclin B3影响卵母细胞同源染色体分离。雌鼠卵原细胞在减数分裂 Ⅰ 前的间期进行染色体复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以在减数分裂Ⅰ后期时，细胞中染色体数为40条，姐妹染色单体数为80条，对于Cyclin B3缺失的卵母细胞也是如此。(4)图中Cyclin B3缺失小鼠的一个卵原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制，核DNA数目由2n变为4n，经过减数分裂Ⅰ过程，因Cyclin B3缺失影响卵母细胞同源染色体分离，最后减数分裂Ⅱ中期时核DNA数目不变，因此核DNA的数量变化是2n→4n。 学科网（北京）股份有限公司 $