第3单元 第20讲 减数分裂与有丝分裂的比较(教参Word版)-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义（多选）

该高中生物学高考复习讲义聚焦减数分裂与有丝分裂比较核心考点，涵盖细胞图像识别、曲线与柱形图分析、与可遗传变异关系等高考重点，按知识体系—能力提升—探究实践—真题应用逻辑架构整合内容。通过必备知识复盘梳理分裂特征，关键能力提升指导图像判断“三看法”和曲线分析方法，配合真题演练突破难点，体现复习系统性和针对性。 讲义创新采用“模型建构+实验探究”策略，通过建立减数分裂染色体变化模型模拟自由组合与交叉互换，结合观察蝗虫精母细胞减数分裂装片实验培养科学思维与探究实践能力。设置分层练习并归纳变异成因，确保学生高效掌握考点，为教师把控节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第20讲　减数分裂与有丝分裂的比较 知识体系——定内容 核心素养——定能力 科学 探究 基于有丝分裂和减数分裂的比较，形成归纳与概括的科学思维方法 科学 探究 观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片 考点　减数分裂与有丝分裂 [必备知识·复盘] 1．有丝分裂与减数分裂细胞图像分析 (1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期 1 (2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式 图像判断中应注意的几点： ①处于减数分裂Ⅱ过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体(四倍体的减数分裂)。 ②处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。 ③如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。 2．有丝分裂与减数分裂的曲线图分析 (1)“三看法”判断有丝分裂与减数分裂 ①模型 ②判断方法 (2)每条染色体中DNA含量的变化 A→B B→C C→D D→E 间期和减数分裂对应时期 MⅠ前的间期 M Ⅰ全过程 和M Ⅱ前期、 MⅡ期 MⅡ后 期起 始点 MⅡ后末期 间期和有丝分裂对应时期 有丝分裂前的间期 前期和中期 后期起始点 后末期 (3)“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线 ①图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。 ②图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。 (4)减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较 ①模型图 ②相关解读 a．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。 b．DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即DNA∶染色体可能为1∶1或2∶1，但不可能是 1∶2。 1．有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体。 (2024·江苏卷，17A)(×) 2．杂合二倍体紫怡贝通过抑制第二极体形成获得的二倍体一定是纯合子。 (2024·福建卷，13A)(×) 3．减数分裂过程中会发生基因重组，有丝分裂过程中不会发生基因重组。(√) (情景探究)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　________　。 答案：(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 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过细胞图像的判断，考查识图分析能力和综合判断能力　 1．如图为某二倍体动物处于不同分裂时期的细胞。对于A～E五个图解的描述正确的是(　　) A．其中的A、C、D 属于有丝分裂图解 B．前四个图解中的纺锤丝来源于中心体 C．五个图中都可以找到同源染色体 D．图中适合对染色体形态、结构和数量进行分析研究的时期为C、E 解析：：D　[A图中染色体着丝粒分裂，且细胞中有同源染色体，为有丝分裂的后期，C图着丝粒整齐的排列在赤道板中央，且存在同源染色体，为有丝分裂中期，D图着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，且不含同源染色体，为减数分裂Ⅱ后期，A错误；由题干信息可知，如图为某二倍体动物处于不同分裂时期的细胞，而动物细胞的纺锤体是由中心体发出的星射线形成的，所以前四个图解中的星射线来源于中心体，B错误；D表示减数分裂Ⅱ后期，细胞中无同源染色体，C错误；C图为有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，形态固定、数目清晰，E图为减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会形成四分体，整齐的排列在赤道板中央，这两个时期都适合对染色体形态、结构和数量进行分析研究，D正确。] ◆[提升点2]　通过有丝分裂与减数分裂的曲线图分析，考查曲线分析能力　 2. 果蝇体内的一个细胞在分裂过程中，一段时期内某种物质或结构的数量变化如图。下列叙述正确的是(　　) A．若a代表2个染色体组，则该细胞正在进行减数分裂 B．若a代表4个核DNA分子，则该细胞正在进行有丝分裂 C．若a代表4条染色体，则该细胞在CD段不能形成四分体 D．若a代表8条染色单体，则该细胞在CD段可发生基因重组 解析：：D　[若a代表2个染色体组，则CD段细胞中出现4个染色体组，说明该细胞进行有丝分裂，A错误；若a代表4个核DNA分子，说明该细胞进行减数分裂，B错误；若a代表4条染色体，则CD段细胞中有8条染色体，说明进行减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ，可能形成四分体，C错误；若a代表8条染色单体，则CD段细胞有16条染色单体，可能处于减数分裂Ⅰ，细胞可能发生基因重组，D正确。] 3．图甲表示某高等雌性动物(2N＝20)的细胞分裂图，图乙表示某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量的变化情况。下列叙述正确的是(　　) A．图甲中B细胞所处的时期为减数分裂Ⅱ后期 B．图甲中A细胞对应图乙中的区间是11～12 C．图乙中4～5区间细胞中染色体数目为20条 D．图甲中B细胞分裂形成的子细胞是初级卵母细胞和极体 解析：：B　[图甲中B细胞正在发生同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，A错误；图甲中A细胞中含有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，对于图乙中11～12区间，B正确；图乙中4～5区间染色体数目为n，即此时染色体数目是体细胞中的一半，为10条，C错误；图甲中B细胞处于减数分裂Ⅰ后期，进行不均等分裂，为初级卵母细胞，分裂形成的子细胞是次级卵母细胞和极体，D错误。] 探究实践八　观察细胞的减数分裂　　对应学生P107 1．观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 (1)实验原理 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成　精　细胞，再通过变形形成　精　子。在此过程中，细胞中的染色体形态、　位置　和数目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。 (2)实验步骤 (3)实验现象 在减数分裂Ⅰ中期，可以看到　同源染色体　有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ过程中，　着丝粒　将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的　一半　，且次级精母细胞中没有　同源染色体　。 2．建立减数分裂过程中染色体变化的模型 (1)目的要求 通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。 (2)材料用具 较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)。 (3)方法步骤 项目 操作要点 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (1)用两种颜色的橡皮泥制作　染色体　，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成； (2)画出　中心体和纺锤体　； (3)模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧 模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 至少制作2对染色体，在　赤道板　的每一侧放两条不同颜色、不同长度的染色体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异 模拟非姐妹染色单体间的互换 假设在　四分体　时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异 1．实验材料的选取 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实验材料的原因： (1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。 (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，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．临时装片制作时应特别注意的几个关键环节 (1)为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。 (2)低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红(染)液或甲紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。 3．确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于分裂中期的细胞应该包括：减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。 1．制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？ 答案：精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。 2．视野中减数分裂Ⅱ中期的细胞内，染色体一定位于“一条线”的位置吗？ 答案：从细胞侧面看，中期时染色体排列在细胞“一条线”的位置，从细胞极面看，染色体分布在细胞各处。 1．某同学用水稻作为材料观察有丝分裂和减数分裂，下列相关叙述错误的是(　　) A．制作装片时都需要用碱性染料进行染色 B．染色体数最多的细胞出现在有丝分裂过程中 C．通过染色体的行为和数目可以判断细胞的分裂方式 D．观察有丝分裂时可看到连续分裂的细胞，而减数分裂不能 解析：：D　[制作装片时都需要用碱性染料对染色体进行染色，便于观察染色体的形态和数目，A正确；染色体数最多的细胞出现在有丝分裂过程的后期，是体细胞中染色体数目的两倍，B正确；有丝分裂过程不会出现同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为，故通过染色体的行为和数目可以判断细胞的分裂方式，C正确；观察有丝分裂和减数分裂都不能看到连续分裂的细胞，因为在解离的过程中细胞已经死亡，D错误。] 2．(不定项)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甲→乙→丙→丁 解析：：CD　[分析题图可知，由于拟南芥的染色体数为2n＝10，故知其细胞内含有5对同源染色体，则甲表示同源染色体正在联会，处于减数分裂Ⅰ前期；乙中四分体排列在赤道板附近，处于减数分裂Ⅰ中期；丙图中染色体移向细胞两极，且每一极均有5条染色体并排列在一条线上，处于减数分裂Ⅱ中期；丁图形成了四部分，且每部分含有5条染色体，说明形成了配子，A、B错误；图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D正确。] 3．蝗虫(雄性2n＝23，XO；雌性2n＝24，XX)染色体数目较少而大，且多为端部着丝粒，易于观察，故常利用雄蝗虫的精巢压片法制作细胞分裂时观察的标本。图1～3是从多个显微图像中选出的三个处于不同的分裂中期图像。请分析回答。 (1)将采集的蝗虫精巢适当处理后移入固定液(甲醇∶冰醋酸＝3∶1)中固定，一段时间后取出，用解剖针挑破曲细精管，使细胞溢出，然后经　________　→制片后，观察分析染色体的________________________________________________________________________。 (2)图2中X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板上，推测出现这种现象最可能的原因是 ________________________________________________________________________。 (3)图1是处于　________　(填细胞分裂方式)中期细胞的染色体。与图3处于同一时期的细胞中，染色体可能有　________　种形态。 (4)研究发现，某些化学因素的刺激可以影响减数分裂过程的完成。在采集精巢前对蝗虫活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液，抑制　________　，使细胞停留在分裂中期，从而获得较多的中期分裂细胞。 (5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段，研究小组应在　______________　捕获同种蝗虫并采集精巢，规范制作临时装片，对每个装片选取多个视野进行观察，比较不同装片中________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：：(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。由此类推观察曲细精管中精原细胞中的染色体也需要染色；染色体的形态、位置和数目是区分不同分裂时期的标志。 (2)图2处于减数分裂Ⅰ中期，在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会，由于雄蝗虫细胞内无Y染色体，所以出现这种现象最可能的原因是雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会，导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡。 (3)图1有同源染色体，且染色体整齐的排列在赤道板上，故是有丝分裂中期。图3是减数分裂Ⅱ中期的细胞，同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分离，最终进入不同的配子中。所以与图3处于同一时期的细胞中，染色体可能有11或12种形态。 (4)秋水仙素的作用机理：抑制前期纺锤体的形成。 (5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段，一天中不同的时间段为自变量，所以研究小组应在一天的不同时间段捕获同种蝗虫并采集精巢。因变量为处于分裂期的细胞数目，所以填处于分裂期细胞的平均数(比例)。 答案：(1)染色　形态、位置和数目　(2)雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会，导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡　(3)有丝分裂　11或12　(4)纺锤体的形成　 (5) 一天的不同时间段　处于分裂期细胞的平均数(比例) [真题研析]——浸润素养 [例]　(2024·北京高考)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是(　　) A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C．有丝分裂前的间期进行DNA复制 D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 [关键信息点] ① 水稻生殖细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂 ② 有丝分裂和减数分裂的过程和特点比较 解析：：B　[减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂作准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传的稳定性，D正确。] [真题品悟]——厚积素养 [考向1]　有丝分裂和减数分裂综合　 1．(2025·甘肃卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变)，下列叙述错误的是(　　) A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 解析：：C　[对于图①、②、③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后期细胞，该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断)，经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞，经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变)，A正确；观察图⑤，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性)，其产生的子细胞为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况，所以能产生图①和②两种子细胞，B正确；观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离)，其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一极含有基因A和B，另一极含有基因a和B，另一个细胞的一极含有基因A和b，另一极含有基因a和b，不符合图③和④，C错误；分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致，D正确。] [考向2]　观察细胞的减数分裂 　 2．(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：：D　[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；精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体分开并移向两极，C不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。] 3．(2024·湖北高考)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(　　) A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 解析：：C　[实验一中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，绿豆和黄豆大小不相等，不能模拟配子，A错误；实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；实验三中的两个纸条片段代表两条DNA，用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟两条DNA片段的连接形成的是磷酸二酯键，C正确；向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球不能模拟两对等位基因的自由组合，D错误。] 细胞分裂与可遗传的变异的关系 [深研真题　确定考向] 1．(2025·贵州卷)研究发现，椪柑中CrMER3基因编码区单碱基T缺失，突变为CrMER3a基因。该突变基因转录的mRNA上终止密码子提前出现，无法编码功能性CrMER3蛋白，导致无法形成正常四分体，表现为果实无子。下列叙述错误的是(　　) A．CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3基因编码的短 B．CrMER3蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期 C．CrMER3基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果 D．在生产实践中宜选用无性繁殖的方式培育无子椪柑 解析：：C　[CrMER3a基因因单碱基缺失导致终止密码子提前，翻译出的多肽链长度缩短，A正确；CrMER3蛋白参与四分体形成，而四分体出现在减数分裂Ⅰ前期，B正确；基因突变是自发或诱变的结果，人工选择是对变异的筛选，而非直接导致突变，C错误；无子性状因减数分裂异常无法形成正常配子，无性繁殖可保留该性状，D正确。] 2．(2025·贵州卷)非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图(不考虑其他突变及染色体互换)。下列叙述正确的是(　　) A．人体中细胞①和②的染色体数相同 B．图甲细胞③中染色体组成类型有223种可能 C．图乙细胞④中所示染色体为同源染色体 D．产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径 解析：：D　[细胞①为精原细胞，染色体数为46条；细胞②为次级精母细胞，发生了减数分裂，所以人体中细胞①和②的染色体数不相同，A错误；图甲中，细胞①(初级精母细胞)在减数分裂Ⅰ时，性染色体没有分离(X和Y不分离)，且不考虑其他突变及染色体互换，细胞③为次级精母细胞，其染色体组成类型为222种可能(不含X和Y)，B错误；图乙中细胞④是减数分裂Ⅱ产生的精细胞，减数分裂Ⅱ时同源染色体已经分离，所以细胞④中所示染色体不是同源染色体，C错误；产生XYY个体的异常配子是含有YY的精子，这种情况是由于减数分裂Ⅱ时，Y染色体的着丝粒分裂后，两条Y染色体没有分离，对应图乙途径，D正确。] [归纳概括　提炼核心] 1．减数分裂与基因突变 名师解读　在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则可能会引起基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。 2．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)。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体互换导致基因重组。 3．减数分裂与染色体变异 4．XXY与XYY异常个体成因分析 (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染色体进入同一精细胞。 [演练提升　即时突破] 1．一个基因型为Aa的雌性个体在减数分裂过程中部分卵原细胞可能发生如下两种异常情况：图1表示减数分裂Ⅱ中某条染色体发生着丝粒异常横裂，形成的两条子染色体分别移向两极；图2表示联会时两条非同源染色体发生了融合，导致融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，不含着丝粒的染色体丢失。融合染色体及正常的两条相应染色体在之后会随机分配到细胞两极(一极至少有3条染色体中的1条)，不考虑基因突变和其他染色体畸变。下列说法错误的是(　　) 图1 图2 A．若发生图1异常情况，该个体第二极体基因组成最多有6种可能 B．若发生图1异常情况，卵细胞为A且第一极体不含A，则该个体第二极体基因组成有4种可能 C．若发生图2异常情况，该个体卵细胞的染色体数目有两种可能 D．若发生图2异常情况，该个体卵细胞的基因组成可能为Aaa 解析：：C　[正常情况下，第二极体的基因型可能为A或a，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为AA或aa，着丝粒横裂，第二极体的基因型可能为AA、aa、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，第二极体的基因组成还可以是Aa，第二极体基因组成最多有6种可能，A正确；卵细胞为A，且第一极体不含A，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为A，另外两个极体为a或aa、O，组成有4种可能，B正确；不考虑其他染色体的情况下，发生图2异常情况时，一极至少有3条染色体中的1条，融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，而其他染色体着丝粒能分裂，因此形成的卵细胞中含染色体数目为0条或1条或2条，共三种可能，C错误；融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，若a在该融合染色体上，则该个体卵细胞的基因组成可能为Aaa，D正确。] 2．图1为某二倍体(2n＝8)动物细胞减数分裂过程中染色体数和核DNA分子数的变化，图2为该种动物细胞减数分裂某时期的示意图(仅显示部分染色体)。回答下列问题。 　 　　　　图1　　　　　　　　　　图2 (1)图1中，BC段细胞中发生的主要生理活动是　___________　，DE段形成的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)图2细胞的名称是　____________　，判断依据是 　____________________________________　；该时期细胞中含有　________　条染色体。 (3)若该动物为雄性，且基因型为AaBb(两对基因独立遗传)。图2中同时含有基因A、a的原因可能是：①发生了基因突变；②　___________　。若原因为①，则分裂产生该细胞的精原细胞最终形成的精细胞的基因型可能为________________________________________________________________________。 解析：：(1)曲线①代表核DNA分子数，曲线②代表染色体数。BC段：核DNA数从2n增至4n，原因是DNA复制(染色体复制)(减数分裂Ⅰ前的间期，染色体完成复制，每条染色体含2条姐妹染色单体，核DNA分子数加倍)。DE段：核DNA数从4n降至2n，染色体数从2n降至n，原因是细胞一分为二(减数分裂Ⅰ结束，初级性母细胞分裂为次级性母细胞)。 (2)图2细胞中无同源染色体(形态、大小均不同)，着丝粒分裂(姐妹染色单体分开)，处于减数分裂Ⅱ后期，且细胞质均等分裂(雄性个体中次级精母细胞细胞质均等分裂，雌性个体中第一极体细胞质均等分裂)，所以细胞名称是次级精母细胞或(第一)极体。着丝粒分裂后，姐妹染色单体成为子染色体，因此细胞含8条染色体(与体细胞染色体数2n＝8一致)。 (3)该动物为雄性，基因型为AaBb，图2中同时含A、a的原因：①基因突变：减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制时A基因突变为a，或a基因突变为A。②染色体互换：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，导致姐妹染色单体上出现不同基因。若原因为基因突变，精原细胞(AaBb)最终形成的精细胞基因型可能为：若a突变为A(或 A突变为a)，精细胞基因型为AB、aB、Ab或AB、aB、ab(填“AB、aB、Ab、Ab或AB、aB、ab、ab”)。 答案：(1)DNA复制(染色体复制)　细胞一分为二(或细胞分裂) (2)次级精母细胞或(第一)极体　细胞中无同源染色体，染色体的着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，细胞质均等分裂　8 (3)染色体互换　AB、aB、Ab、Ab或AB、aB、ab、ab 学科网（北京）股份有限公司 $