（普查练习）第16课-减数分裂和受精作用-2023版新高考生物一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练

这是一份（普查练习）第16课-减数分裂和受精作用-2023版新高考生物一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练，共34页。试卷主要包含了减数分裂的过程，减数分裂和有丝分裂的比较，细胞分裂与生物变异，受精作用等内容，欢迎下载使用。
第16课 减数分裂和受精作用
普查与练习 16Ⅰ 减数分裂和受精作用
1．减数分裂的过程
a．辨析减数分裂的相关概念
（1）（多选）（2023汇编，3分）下列有关减数分裂概念的叙述正确的是（　　）
A．四分体出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期
B．减数分裂Ⅰ前期同源染色体配对，每个染色体含有 4 条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半
C．同源染色体是指减数分裂时联会的一对染色体
D．同源染色体一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小一定相同
E．同源染色体中的姐妹染色单体可发生互换
F．非姐妹染色单体的互换发生在同源染色体分离之前
G．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
答案：ACFG
解析：四分体是在减数分裂过程中两条同源染色体联会形成的，出现在减数分裂Ⅰ的前期和中期，故A项正确。减数分裂Ⅰ的前期发生同源染色体的联会，形成的每个四分体含有4条染色单体，且每个染色体上含有2条染色单体，分裂完成后子细胞染色体数目为母细胞的一半，故B项错误。同源染色体是指在减数分裂过程中能联会的两条染色体，故C项正确。同源染色体一条来自父方，一条来自母方，但形态、大小不一定相同，如Y染色体和X染色体，故D项错误。同源染色体中的非姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ前期可发生互换，故E项错误。非姐妹染色单体的互换发生在减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），而同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，所以非姐妹染色单体的互换发生在同源染色体分离之前，故F项正确。一般情况下，姐妹染色单体携带的遗传信息应该相同，但若发生互换或基因突变，姐妹染色单体携带的遗传信息就可能是不同的，故G项正确。

b．区分减数分裂过程的相关图像
（2）（2023改编，2分）如图表示某种动物个体的某些细胞分裂过程，下列说法不正确的是（　　）

A．甲、丙两细胞都发生了基因重组
B．图中的细胞均含同源染色体
C．可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁
D．乙、丁的染色体数与体细胞的染色体数相同
答案：B
解析：甲、丙两细胞都发生了同源染色体分离、非同源染色体自由组合，因而都发生了基因重组，故A项正确，不符合题意。图中乙、丁两细胞的着丝粒分裂，均处于减数分裂Ⅱ后期，没有同源染色体，故B项错误，符合题意。甲、乙细胞的细胞质不均等分裂，分别是初级卵母细胞和次级卵母细胞；丁细胞的细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体；而丙细胞的细胞质均等分裂，是初级精母细胞，所以甲、乙、丁可属于卵原细胞分裂过程中的细胞，故C项正确，不符合题意。由于乙、丁细胞中着丝粒分裂，染色体数暂时加倍，所以细胞中的染色体数与体细胞的染色体数相等，故D项正确，不符合题意。
c．减数分裂相关物质数量的变化图
（3）（2023改编，2分）图1、图2都是关于果蝇细胞（2n＝8）分裂的图形，下列叙述不正确的是（　　）

A．图1中ac段细胞合成相关的蛋白质
B．图1中ce段出现4个四分体
C．图2中所示的情况可在图1中的ef段出现
D．图2中无染色单体是同源染色体分离所致
答案：D
解析：图1中ac段表示细胞分裂的间期，此时细胞中有相关蛋白质的合成，故A项正确，不符合题意。图1中ce段表示减数分裂Ⅰ的前、中、后、末期，在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对形成四分体，由于体细胞共有8条染色体，因此会出现4个四分体，故B项正确，不符合题意。分析图2，图2中染色单体数为0，染色体和DNA含量之比为1 ∶1，且染色体数目与体细胞相同，表示减Ⅱ后期到细胞分裂为有性生殖细胞之前或有丝分裂产生的子细胞，因此可能处于图1中的ef段，故C项正确，不符合题意。图2中无染色单体是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离所致，故D项错误，符合题意。

2．减数分裂形成配子的种类和来源的分析
a．形成配子种类的计算
（4）（经典题，2分）人的卵原细胞中有46条染色体（不考虑染色体互换），一个人的卵原细胞经过减数分裂后，可能形成的卵细胞的种类数和一个卵原细胞经过减数分裂后形成的卵细胞的种类数分别是（　　）
A．222和23 B．232和1
C．223和1 D．223和46
答案：C
解析：人的卵原细胞含有23对同源染色体，经过减数分裂后，可能形成的卵细胞种类数是223种，一个卵原细胞经过减数分裂后只能形成1个卵细胞，所以实际形成的种类数是1，故C项符合题意。

b．根据基因或染色体组成判断配子来源
（5）（经典题，2分）某种生物三对等位基因分别在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，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（不考虑染色体互换）（　　）

A．2个 B. 3个 C. 4个 D．5个
答案：C
解析：根据图示6个精细胞中的基因组成可知，该生物的基因型为AaBbDd。一个精原细胞减数分裂形成4个精子，但只有2种基因型，则图中精细胞①ABd和④abD可能来自同一个精原细胞；②ABD和⑥abd可能来自同一个精原细胞；③Abd和⑤AbD不可能来自同一个精原细胞，只能来自两个精原细胞。 综上分析可知，图中6个精细胞至少来自4个精原细胞，故C项符合题意。

（6）（2023改编，2分）如图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞，则这六个精细胞可能来自于同一个次级精母细胞的组合是（　　）

A．①③ B．③④ C．④⑥ D．②③
答案：C
解析：一般情况下，来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该都是相同的。若发生染色体互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大致相同，只有很小部分颜色有区别，所以可能来自同一个次级精母细胞的是①与②、③与⑤、④与⑥，综上分析，故C项符合题意。

c．减数分裂产生异常配子情况分析
（7）（2020天津和平区三模，4分）下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是（　　）

答案：C
解析：基因型为DD的个体，产生的配子为D、d，说明发生了基因突变。基因突变主要发生在减数分裂Ⅰ前的间期，故A项错误。基因型为AaBb的个体，产生的配子为AaB、AaB、b、b，说明等位基因A、a没有分离，则发生异常的时期是减数分裂Ⅰ后期，含A、a的同源染色体没有分离，故B项错误。基因型为XaY的个体，产生的配子为XaY、XaY，说明X、Y染色体没有分离，则发生异常的时期是减数分裂Ⅰ后期，故C项正确。基因型为AaXBXb的个体，产生的配子为AAXBXb、XBXb、a、a，XB、Xb没有分离，说明减数分裂Ⅰ后期含B、b基因的两条X染色体（同源染色体）未分离；A、A没有分离，说明减数分裂Ⅱ后期，含A基因的两条姐妹染色单体未分离，所以发生异常的时期是减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，故D项错误。

d．XXY和XYY异常个体形成原因分析
（8）（2023改编，2分）一对夫妇中丈夫患红绿色盲（控制基因为R、r）、妻子表现正常，生育了一个有3条性染色体的男孩（性染色体组成为XXY或XYY的个体，表现为男性）。结合图形分析该男孩的病因，下列判断不合理的是（　　）

A．若该男孩的性染色体组成为XXY，患红绿色盲，则其患病可能与图甲有关
B．若该男孩的性染色体组成为XXY，色觉正常，则三体的形成可能与图丙有关
C．若该男孩的性染色体组成为XYY，患红绿色盲，则其患病可能与图乙有关
D．若该男孩三体的形成与图丁有关，则该男孩的色觉一定正常
答案：D
解析：红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，控制基因为R、r，结合题意可知丈夫的基因型为XrY，妻子的基因型为XRXR或XRXr。若该男孩的性染色体组成为XXY，患红绿色盲，则其基因型为XrXrY，该染色体的组成来源是母亲提供Xr，父亲提供XrY，或者母亲提供XrXr，父亲提供Y。父亲产生XrY的原因是在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，即图甲；母亲产生XrXr的原因是在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，即图丁，故A项不符合题意。若该男孩的性染色体组成为XXY，色觉正常，则其基因型为XRXrY或XRXRY，该染色体的组成来源可能是母亲提供XR，父亲提供XrY，或母亲提供XRXR（XRXr），父亲提供Y，父亲产生XrY的原因是在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，即图甲；母亲产生XRXR或XRXr的原因是在减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，即图丙或图丁，故B项不符合题意。若该男孩的性染色体组成为XYY，患红绿色盲，则其基因型为XrYY，其中Xr应来自母亲，两条Y染色体都来自父亲，所以是父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生异常，两条Y染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，产生了含两条Y染色体的精细胞。与该异常情况相符合的是图乙，故C项不符合题意。图丁表示母亲减数分裂Ⅱ发生异常，结合母亲的基因型（XRXR或XRXr），可能形成基因型为XrXr的卵细胞，所以其与基因型为Y的精子结合，后代可能患红绿色盲，故D项符合题意。

3．减数分裂和有丝分裂的比较
A．减数分裂和有丝分裂图像的比较
（9）（2021天津八校联考，4分）如图表示基因组成为AaBb的某一高等生物细胞分裂的不同时期，下列说法与图示含义相符的是（　　）

A．图甲细胞中同源染色体的姐妹染色单体之间可发生互换
B．图乙细胞正在发生同源染色体分离
C．图丙细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
D．图丁细胞中正在发生着丝粒分裂和等位基因分离
答案：C
解析：由图可知，图甲中同源染色体两两配对，细胞处于减数分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可发生互换，故A项不符合题意。图乙中着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体，故B项不符合题意。图丙中不含同源染色体，染色体规则地排列在赤道板上，细胞处于减数分裂Ⅱ中期，无法判断细胞来自于雌性生物还是雄性生物，所以图丙可能是次级精母细胞，也可能是次级卵母细胞或第一极体，故C项符合题意。图丁中含有同源染色体，着丝粒分裂，细胞处于有丝分裂后期，但由于没有同源染色体的分离，所以也没有等位基因的分离，故D项不符合题意。

B．减数分裂和有丝分裂过程的比较
（10）（2018全国Ⅲ，6分）关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是（　　）
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
答案：B
解析：有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的特点都为染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，形成两条子染色体，故A项正确，不符合题意。有丝分裂中期染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，没有同源染色体联会现象；减数第一次分裂中期，联会的同源染色体排列在赤道板两侧；减数第二次分裂中期没有同源染色体，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上， 故B项错误，符合题意，D项正确，不符合题意。一次有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次；一次减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，故C项正确，不符合题意。

C．结合染色体的奇、偶数和同源染色体的行为判断细胞分裂时期
（11）（经典题，2分）假如下图是某生物体（2n＝4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是 （　　）

A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a
C．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案：A
解析：分析题图可知，细胞中着丝粒分裂，且移向细胞两极的染色体含有同源染色体，所以该细胞处于有丝分裂后期，故A项错误，符合题意。若染色体①有基因A，则染色体④是其同源染色体，所以其上有基因A或a，故B项正确，不符合题意。若图中的②表示X染色体，则染色体③是其同源染色体，由于形态、大小不同，所以③表示Y染色体，故C项正确，不符合题意。该细胞产生的子细胞中含有4条染色体，由于生物体细胞的2n＝4，所以有2对同源染色体，故D项正确，不符合题意。

（12）（2020北京大兴区一模，2分）二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，下列有关叙述正确的是（　　）
A．细胞中一定不存在同源染色体
B．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍
C．染色体DNA一定由母链和子链组成
D．细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案：C
解析：二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂，说明该细胞处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，若处于有丝分裂后期，则细胞中含有同源染色体，且染色体数目和DNA含量都是体细胞的2倍；若是减数分裂Ⅱ后期，则细胞中不含同源染色体，且染色体数目和DNA含量都与体细胞相同，故A项错误。着丝粒分裂不会导致DNA数目加倍，但会导致染色体数目加倍，故B项错误。DNA复制是半保留复制，子代DNA的两条链一定是一条来自母链，另一条为新形成的子链，故C项正确。若是减数分裂Ⅱ后期，细胞中染色体数目与体细胞相同，故D项错误。

D．通过曲线图判断细胞分裂时期
a．根据染色体、DNA的含量变化曲线判断分裂时期
（13）（多选）（2023改编，3分）如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及DNA含量的变化，下列叙述错误的是（　　）

A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体
B．BC段和HI段DNA含量的变化都是由于染色体的复制
C．图中显示了两种分裂方式及两个完整细胞周期的物质变化
D．IJ段有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组
E．IJ和MN段对应的时间段，细胞中均含有四个染色体组
答案：CE
解析：图中实线表示DNA含量变化曲线，虚线表示染色体数目变化曲线。AC段表示有丝分裂前的间期（G1期和S期），CD段表示间期（G2期）及有丝分裂的前期和中期，DF（EG）段表示后期和末期；GI段表示减数分裂前的间期（G1期和S期），IJ段表示间期（G2期）及减数分裂Ⅰ，KL段表示减数分裂Ⅱ的前期和中期，MN（LP）段表示减数分裂Ⅱ后期和末期。染色单体是从分裂间期染色体复制后出现，到着丝粒分裂后消失。图中两曲线重叠的各段所在时期，分别代表有丝分裂后期和末期（DF），减数分裂Ⅱ后期和末期（MN），每条染色体都不含染色单体，故A项正确，不符合题意。BC段和HI段都属于间期，都进行染色体的复制，使DNA分子数目加倍，故B项正确，不符合题意。由上述分析可知，图中显示了有丝分裂和减数分裂两种分裂方式，减数分裂没有细胞周期，故C项错误，符合题意。IJ段表示间期（G2期）及减数分裂Ⅰ过程，在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会形成四分体，在四分体时期，可能发生染色体互换，所以有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组，故D项正确，不符合题意。IJ段表示间期（G2期）及减数分裂Ⅰ，MN段表示减数分裂Ⅱ后期和末期，所以IJ和MN对应的时间段，细胞中均含有两个染色体组，故E项错误，符合题意。

b．根据每条染色体上的DNA含量变化曲线判断细胞分裂时期
（14）（经典题，2分）如图为某二倍体动物体内的细胞在细胞分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线，下列有关叙述错误的是（　　）

A．ab段可能发生碱基互补配对
B．bc段可能发生姐妹染色单体的形成
C．cd段可能发生同源染色体的分离
D．ef段可能存在四分体
答案：D
解析：分析题图可知，在正常人体细胞中，每条染色体上的DNA含量为1；在细胞分裂的间期DNA复制后，每条染色体上的DNA含量变为2；当着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA含量由2变为1。ab段每条染色体上的DNA含量为1，表示DNA还没有复制，此时细胞内会进行转录和翻译，是RNA和蛋白质合成旺盛时期，为DNA的合成做准备，所以会发生碱基互补配对，故A项正确，不符合题意。bc段每条染色体上的DNA含量加倍，表示DNA正在进行复制，姐妹染色单体形成，故B项正确，不符合题意。若该图表示减数分裂过程，则同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离后，每条染色体上仍含有2个DNA分子，因此在cd段，故C项正确，不符合题意。ef段每条染色体上的DNA含量变为1，表示有丝分裂或减数分裂Ⅱ的后期、末期，而四分体存在于减数分裂Ⅰ前期，所以ef段不可能存在四分体，故D项错误，符合题意。

c．根据染色体和DNA的比值变化曲线判断细胞分裂时期
（15）（2023改编，2分）如图是某二倍体动物精巢中某个细胞染色体和DNA数量比值的关系曲线，下列说法错误的是（　　）

A．据图不能判断该细胞在进行有丝分裂还是减数分裂
B．bc段表示DNA复制，发生在细胞分裂的间期
C．若图示代表有丝分裂，cd段的染色体数是ef段的2倍
D．若图示代表减数分裂，同源染色体分离发生在cd段
答案：C
解析：分析曲线图可知，ab段表示有丝分裂或减数分裂前的间期的G1期，bc段形成的原因是DNA复制，表示有丝分裂或减数分裂前的间期的S期，cd段表示有丝分裂前的间期的G2期、有丝分裂前期和中期、减数分裂前的间期的G2期、减数分裂Ⅰ全过程、减数分裂Ⅱ的前期和中期，de段形成的原因是着丝粒分裂，ef段表示有丝分裂后期和末期、减数分裂Ⅱ后期和末期。该图既可以表示有丝分裂，也可以表示减数分裂，因此据图不能判断该细胞在进行有丝分裂还是减数分裂，故A项正确，不符合题意。bc段形成的原因是DNA复制，发生在细胞分裂的间期，故B项正确，不符合题意。若图示代表有丝分裂，则cd段染色体数与体细胞相同，de段着丝粒分裂，使ef段染色体数目增加为体细胞的2倍，因此ef段染色体数应为cd段的2倍，故C项错误，符合题意。若图示代表减数分裂，cd段表示减数分裂前的间期的G2期、减数分裂Ⅰ全过程、减数分裂Ⅱ前期和中期，而同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，故D项正确，不符合题意。

d．根据同源染色体对数变化曲线判断细胞分裂时期
（16）（多选）（2023改编，3分）如图为某二倍体生物细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线，下列叙述错误的是（　　）

A．该曲线只表示有丝分裂过程中同源染色体数目的变化情况
B．DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果
C．FG段可发生染色体互换和基因自由组合
D．姐妹染色单体分开发生在BC段和GH段
E．HI段，细胞中染色体数一定是体细胞的一半
F．处于AB段所对应分裂期的细胞中DNA数目可能是体细胞的2倍
答案：ADE
解析：该图是细胞内的同源染色体对数的变化曲线，分析题图可知，虚线之前AF段表示有丝分裂，CD段表示有丝分裂后期和末期，着丝粒分裂后，染色体加倍；虚线之后FI段表示减数分裂，其中FG段表示减数分裂Ⅰ，HI段表示减数分裂Ⅱ。该图可以表示有丝分裂和减数分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化情况，故A项错误，符合题意。DE段和GH段同源染色体对数减半的原因都是由于细胞一分为二，故B项正确，不符合题意。FG段表示减数分裂Ⅰ，该过程中可发生同源染色体上非姐妹染色单体的互换和非同源染色体的自由组合，故C项正确，不符合题意。着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，发生在图中的BC段和HI段，故D项错误，符合题意。HI段，着丝粒没有分裂时，即减数分裂Ⅱ前、中期，细胞中染色体数是体细胞的一半；着丝粒分裂后，即减数分裂Ⅱ后期，细胞中染色体数与体细胞中的相等，故E项错误，符合题意。AB段表示有丝分裂前的间期、有丝分裂的前期和中期，前期和中期的细胞中DNA数目是体细胞的2倍，故F项正确，不符合题意。

E．通过柱形图判断细胞分裂时期
（17）（经典题，2分）如图表示果蝇精原细胞进行减数分裂时，处于四个不同阶段的细胞中，染色体、染色单体和DNA分子的数量变化。下列有关叙述正确的是（　　）

A．②代表染色体
B．Ⅲ阶段细胞是初级精母细胞
C．Ⅱ阶段细胞中发生基因的自由组合
D．Ⅰ、Ⅳ阶段细胞中都存在同源染色体
答案：C
解析：分析题图可知，②有数目为0的时候，表示染色单体，然后根据三者关系得出①为染色体，③为DNA。Ⅰ中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，可表示精原细胞或减Ⅱ后期到细胞分裂为有性生殖细胞之前；Ⅱ中染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，且染色体数目与体细胞相同，可表示减数分裂Ⅰ全过程；Ⅲ中染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞的一半，可表示减数分裂Ⅱ的前期和中期；Ⅳ中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的一半，可表示减数分裂产生的有性生殖细胞。只有染色单体在细胞分裂过程中会消失，因此图中②表示染色单体，故A项错误。Ⅲ阶段可表示减数分裂Ⅱ的前期和中期，即表示次级精母细胞，故B项错误。Ⅱ阶段可表示减数分裂Ⅰ全过程，减数分裂Ⅰ后期会发生基因的自由组合，故C项正确。Ⅳ阶段可表示减数分裂产生的有性生殖细胞，其中不含同源染色体，故D项错误。

4．细胞分裂与生物变异
（18）（2020河南高三期末，6分）二倍体植物生活在某些环境条件下容易发生细胞分裂异常，若某二倍体植物经有性生殖产生的子一代植株具有下列变异表现：叶片等器官比较大、抗逆性增强、高度不育等。则这种变异产生的途径最可能是（　　）
A．亲本都在幼苗期发生有丝分裂异常，形成未减数的雌雄配子
B．父本在幼苗期有丝分裂受阻形成四倍体，母本减数分裂形成正常雌配子
C．亲本都在减数分裂时发生基因突变，形成染色体数正常的雌雄配子
D．亲本都在减数分裂时发生染色体变异，形成未减数的雌雄配子
答案：B
解析：由题意可知，该变异个体的叶片等器官比较大、抗逆性增强，这些属于多倍体的特点，而且高度不育，说明减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此该多倍体中可能含有奇数个染色体组。A、D都提到了形成未减数的雌雄配子，由此形成的子一代应为四倍体，故A、D项不符合题意。父本在幼苗期有丝分裂受阻形成四倍体，则父本产生的精子含有2个染色体组，母本减数分裂形成正常雌配子，雌雄配子结合形成的多倍体，含有3个染色体组，符合该变异植株的特点，故B项符合题意。由分析可知，该变异是染色体数目变异导致的多倍体，如果只发生基因突变，而染色体数目正常，则该变异植株应该是可育的，故C项不符合题意。

5．受精作用
（19）（经典题，2分）精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是（　　）
A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D．受精卵中的遗传物质一半来自父方，另一半来自母方
答案：B
解析：顶体内储存的溶酶体酶是在核糖体中合成的，故A项错误。精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质，故B项正确。顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性，故C项错误。受精卵的核遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，故D项错误。

随堂普查练16Ⅰ
1．（2020北京，2分）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。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：根据细胞图示中的基因分布可以看出，该个体的基因型应该为AaBbDd，故A项正确，不符合题意。图中显示同源染色体正在联会，且下方的一对同源染色体正在发生互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，故B项正确，不符合题意。图中细胞发生了同源染色体中的非姐妹染色单体之间的互换，由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种基因型的精子，故C项错误，符合题意。A、a和D、d基因位于两对同源染色体上，因此这两对基因的遗传遵循自由组合定律，故D项正确，不符合题意。

2．（2018天津理综，6分）果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律（XB）对无节律（Xb）为显性；体色基因位于常染色体上，灰身（A）对黑身（a）为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析正确的是（　　）
A．该细胞是初级精母细胞
B．该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C．形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D．形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变
答案：D
解析：基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，分析该变异细胞的基因型有以下特点：不存在Y染色体，说明同源染色体已经分离，该细胞应处于减数分裂Ⅱ，是次级精母细胞，故A项错误。处于减数分裂Ⅱ的细胞的核DNA数等于体细胞中的核DNA数，故B项错误。在该个体细胞中，A和a位于同源染色体上，而不是位于姐妹染色单体上，故C项错误。因为该个体的X染色体上原本不含有b基因，所以现在出现的b基因只能是基因突变产生的，故D项正确。

3．（2021河北，2分）图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（　　）

A．①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B．②经减数分裂形成的配子有一半正常
C．③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
答案：C
解析：①细胞中的四条染色体为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，故A项正确，不符合题意。②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，最终产生的四个精细胞中有两个正常，两个不正常，故B项正确，不符合题意。③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型（AR、ar或Ar、aR），故C项错误，符合题意。由图可知，精原细胞①与正常精原细胞③相比，R基因和a基因发生了位置互换，发生了染色体结构变异中的易位；精原细胞②中多了一条含有a基因的染色体，发生了染色体数目变异，因此理论上通过光学显微镜观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到以上变异类型，故D项正确，不符合题意。

4．（2019江苏单科，2分）如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（　　）

A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
答案：B
解析：由图可知，图中有2条同源染色体，1与2、5与6、3与4、7与8相互之间为相同基因，1与3或4可能是等位基因，5与7或8可能是等位基因，1与6、7、8互为非等位基因，故A项错误。同一个体的精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同，故均含有基因1～8，故B项正确。如果在四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生了互换，则1与3有可能在减数第二次分裂分离，1与2有可能在减数第一次分裂分离，故C项错误。如果6、7、8基因相同，则1与它们组合不能形成重组型配子，故D项错误。

5．（2021北京海淀区二模，2分）研究表明卵母细胞发育早期有8种关键基因表达。科学家诱导胚胎干细胞表达这些基因，将胚胎干细胞转化为卵母细胞样细胞（DIOL）。DIOL可进行减数分裂Ⅰ，但不能进行减数分裂Ⅱ，产生的子细胞受精后发育成早期胚胎。下列叙述不正确的是（　　）
A．DIOL减数分裂过程中仅产生1个极体
B．DIOL分裂后产生的子细胞中无同源染色体
C．基因的选择性表达改变了细胞的形态、结构与功能
D．DIOL分裂后产生的子细胞受精后可发育为正常二倍体胚胎
答案：D
解析：由题干信息可知，DIOL可进行减数分裂Ⅰ，但不能进行减数分裂Ⅱ，因此DIOL经过减数分裂Ⅰ会产生1个极体，故A项正确，不符合题意。DIOL进行减数分裂Ⅰ时同源染色体分离，因此其分裂后产生的子细胞中无同源染色体，故B项正确，不符合题意。基因的选择性表达会使细胞发生分化，最终在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，因此基因的选择性表达改变了细胞的形态、结构与功能，故C项正确，不符合题意。因为DIOL无法进行减数分裂Ⅱ，所以其分裂后产生的子细胞受精后无法发育为正常二倍体胚胎，故D项错误，符合题意。

6．（2021北京海淀区期中，12分）酵母菌是一种单细胞真菌，可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。
（1）酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过________分裂产生新个体，繁殖速度快。营养状况不好时，一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。减数分裂过程中能发生________________，因而产生的后代具有更大的______________性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的______________。
（2）某实验室发现一种缺失了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单倍体孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。如图为酵母菌减数分裂过程示意图（只标注了其中一对染色体），图中左侧为野生型酵母菌，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常的单倍体孢子的过程。

①据图分析，减数分裂的MⅠ与MⅡ过程中，突变体染色体行为变化的特征是_______________
__________________________________________________________________。观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约16.4%染色体数目异常，据此推测突变体中约________%的亲代酵母细胞减数分裂发生异常。
②进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在____________期同源染色体联会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体（SC）。依据图中信息，在减数分裂过程中，突变体与野生型相比SC含量变化的差异是__________________________________，导致染色体行为异常。结合上述信息，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________酵母菌中，可观察或检测__________________________________________（至少写出两点）。
答案：（1）有丝（1分）　基因重组（1分）　多样（1分）　适应（1分）　（2）①减数分裂Ⅰ，同源染色体未分离；减数分裂Ⅱ，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞（1分）　16.4（1分）　②减数分裂Ⅰ前（1分）　在减数分裂Ⅰ时期SC降解慢（或“未完全降解”）（1分）　促进SC降解，促进同源染色体联会后分离（1分）　③突变体（1分）　单倍体孢子中染色体的数目；孢子的活力（2分）
解析：（1）酵母菌是一种单细胞真菌，在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过有丝分裂进行增殖。二倍体酵母菌在减数分裂过程中，在减数分裂Ⅰ前期和后期可发生基因重组，产生多种不同类型的配子，再经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌，使产生的后代具有更大的多样性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的适应。
（2）①由图可知：突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离；减数分裂Ⅱ时，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞。由于产生的染色体数目异常的单倍体孢子来源于亲代异常的突变体酵母菌，所以亲本突变体中的亲代酵母细胞减数分裂发生异常的比例与产生染色体数目异常的单倍体孢子的比例是相等的，即约16.4%。
②同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，结合题图可知，突变体酵母菌在减数分裂Ⅰ时，同源染色体未分离，说明在减数分裂Ⅰ时期突变体（缺失X基因）酵母菌SC降解慢，导致染色体行为异常，因此推测野生型酵母菌中X基因的功能是促进SC降解，促进同源染色体联会后分离。
③由题意知，染色体数目异常的单倍体孢子活力下降，为验证上述推测，科研人员可将X基因转入突变体酵母菌，通过观察单倍体孢子中染色体的数目是否异常或检测孢子的活力来判断X基因的功能。

普查与练习16Ⅱ 观察细胞的减数分裂
6．实验：观察细胞的减数分裂
a．实验材料的选择
（20）（经典题，2分）为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择恰当的是（　　）
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊
③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案：C
解析：观察细胞减数分裂的选材标准是易获得且能够观察到全部的分裂时期。高等植物的卵细胞形成过程比较复杂，且不易获取；哺乳动物（小鼠）卵巢内细胞的减数分裂没有进行彻底，形成的次级卵母细胞只有和精子相遇后才能完成减数分裂Ⅱ，因此若要完成观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体的生殖器官。雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官，如动物精巢、植物花药，因此应该选择蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢作为实验材料，故C项符合题意。

b．实验操作步骤
（21）（经典题，6分）小鼠是常被用于观察人类遗传病的模式动物，请根据观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤，回答下列问题：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、甲紫溶液、二苯胺试剂，解离固定液。
①取材：用 ________________作实验材料。
②制片：
a．取少量组织低渗处理后，放在解离液中，一定时间后轻轻漂洗。
b．将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量______________。
c．一定时间后加盖玻片，制成临时装片。
③观察：用显微镜观察时，发现3种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是______________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
答案：①睾丸（2分）　②甲紫溶液（2分）　③精原细胞、次级精母细胞、精细胞（2分）
解析：①减数分裂发生在有性生殖细胞形成过程中，是在动物的性腺中进行的，所以用小鼠的睾丸作实验材料。
②减数分裂过程中装片制作的步骤为：取材→解离→漂洗→染色→制片→观察。因此取少量组织低渗处理后，放在解离液中，一定时间后轻轻漂洗；染色时用碱性染料染色，即材料中的甲紫溶液；经过一定时间后，加盖玻片并压片，使其成为均匀的单层细胞层，便于观察。
③精原细胞既能进行有丝分裂，也能进行减数分裂，因此该同学发现3种不同特征的分裂中期细胞，表明是有丝分裂中期细胞、减数分裂Ⅰ中期细胞和减数分裂Ⅱ中期细胞，它们正常分裂，产生的子细胞分别是精原细胞、次级精母细胞和精细胞。
c．实验结果分析
（22）（2021北京，2分）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　）

A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂
C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体
答案：A
解析：图中显示的是四分体时期即减数第一次分裂前期，同源染色体的联会现象，每个四分体有2条染色体，图中有12个四分体，所以共24条染色体，故A项错误，符合题意；B项正确，不符合题意。1个四分体即1对同源染色体，故C项正确，不符合题意。每个四分体包括2条同源染色体（已经自我复制），含有4条姐妹染色单体，故D项正确，不符合题意。


随堂普查练16Ⅱ
1．（多选）（2023改编，2分）下列关于观察减数分裂实验的叙述，正确的是（　　）
A．在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
B．用洋葱根尖制成装片，不能观察到同源染色体联会现象
C．观察植物细胞的减数分裂过程，一般选择开花期的豌豆花药
D．在蝗虫精母细胞的减数分裂装片中，能看到精细胞变形为精子的过程
E．观察果蝇精母细胞的减数分裂装片时，视野中多数细胞的细胞核消失，染色体清晰可见
F．观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到染色体互换现象
答案：BF
解析：赤道板是假想的平面，不能在减数分裂的过程中观察到该结构，故A项错误。同源染色体联会是减数分裂特有的现象，而洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，因此不会观察到同源染色体联会现象，故B项正确。豌豆是雌雄同花、闭花受粉植物。开花期的花粉（配子）已经成熟，无法观察到减数分裂过程，因此不能利用开花期的豌豆花药作材料观察减数分裂过程，故C项错误。装片中细胞全部被固定在某个分裂相，细胞已经死亡，因此不能观察到细胞动态变化的过程，故D项错误。细胞进行减数分裂时，大多数细胞处于减数分裂前的间期，不能观察到染色体，故E项错误。在减数分裂Ⅰ前期时，同源染色体的非姐妹染色单体经常缠绕发生染色体互换现象，故F项正确。

2．（2020广州二模，6分）观察哺乳动物的某组织装片时，发现一个细胞中的染色体均两两配对。下列有关叙述正确的是（　　）
①此时需用高倍镜
②该组织可能来自肝脏
③配对的染色体可发生互换
④配对的两条染色体可称为四分体
⑤此细胞处于减数分裂Ⅱ前期
A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．③④⑤
答案：B
解析：观察染色体的形态、位置和数目需要使用高倍镜，①正确。肝脏细胞不能进行减数分裂，该组织不可能来自肝脏，②错误。配对的染色体为同源染色体，配对时同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换，③正确。配对的两条染色体共含有四条染色单体，称为四分体，④正确。联会现象发生在减数分裂Ⅰ前期，⑤错误。故B项正确。

3．（多选）（2020江苏，3分）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
答案：CD
解析：由于拟南芥的染色体数为2n＝10，其细胞内含有5对同源染色体。由图可知，图甲细胞中同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；图丙细胞中无姐妹染色单体，染色体移向细胞两极，且每一极均有5条染色体，处于减数第二次分裂后期，故A、B项错误。图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次分裂中期，故C项正确。图丁形成了四部分，且每部分含有5条染色体，说明形成了4个配子，结合A、B、C项的分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，故D项正确。


突破积累练 细胞分裂图像的判断
1．（2023改编，2分）如图是某二倍体动物体内某个细胞连续变化的过程中部分细胞分裂的图像。下列说法错误的是（　　）

A．通过图示可以判定该动物的性别
B．丁细胞可能是卵细胞
C．甲细胞中具有4个染色体组
D．图示涉及两种分裂方式和至少三次细胞分裂
答案：B
解析：分析题图可知，甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，是处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞；丙细胞不含同源染色体，且着丝粒整齐排列，是处于减数分裂Ⅱ中期的次级卵母细胞；丁细胞无同源染色体，且染色体数减半，为减数分裂形成的子细胞。由上述分析可知该动物为雌性动物，故A项正确，不符合题意。甲、乙、丙、丁为同一细胞的连续分裂过程，丙为次级卵母细胞，根据丙细胞中染色体的形态，可判断丁细胞（第二极体）应该是由与丙细胞同时产生的（第一）极体形成的，故B项错误，符合题意。甲为有丝分裂后期的细胞，具有4个染色体组，故C项正确，不符合题意。综上分析，图示涉及两种分裂方式（有丝分裂与减数分裂）和至少三次细胞分裂（有丝分裂、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ），故D项正确，不符合题意。

2．（2018.11浙江，2分）某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中，处于不同分裂时期的细胞示意图如图所示。下列叙述正确的是（　　）

A．甲细胞分裂形成的4个精细胞， DNA含量一定相同
B．乙细胞正在进行染色体复制，着丝粒一定不分裂
C．丙细胞有2对同源染色体，非同源染色体的组合类型一定是两种
D．丁细胞发生了染色体交换，①中同一基因座位上的遗传信息一定不同
答案：C
解析：甲在细胞分裂形成4个精细胞的过程中，细胞核的遗传物质是均等分配的。但细胞质的线粒体中也含有少量的DNA，在分裂过程中是不均等分配的，因此精细胞中DNA含量不一定相同，故A项错误。乙细胞处于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会形成四分体，没有进行染色体复制，故B项错误。丙细胞上下两条染色体的形态、大小相同，为同源染色体，因此有2对同源染色体。左右两条染色体为非同源染色体，其组合类型有2种，故 C项正确。由染色体的颜色可知，丁细胞发生了染色体互换，题中未告知该生物的基因型，若该生物为纯合子，则①中同一基因座位上的遗传信息相同，故D项错误。

3．（2021辽宁百校联考，2分）图甲、乙是某二倍体生物（2N＝4）细胞的某分裂时期染色体行为示意图，其中P1、P2、M1、M2表示不同的染色体。下列相关叙述正确的是（　　）

A．甲细胞正在进行有丝分裂，乙细胞正在进行减数分裂Ⅱ
B．甲和乙细胞中都含有4条染色体，8个核DNA分子
C．四分体中非姐妹染色单体之间互换均可发生在甲、乙所示时期
D．甲和乙细胞在分裂过程中最多可含有4个染色体组
答案：B
解析：图甲细胞的着丝粒排列在赤道板上，表示细胞正在进行有丝分裂，图乙细胞中同源染色体排列在赤道板的两侧，表示细胞正在进行减数分裂Ⅰ，故A项错误。图甲和图乙细胞中都含有4条染色体，8条染色单体，8个核DNA分子，故B项正确。四分体的非姐妹染色单体互换只能发生在减数分裂Ⅰ前期，图甲和图乙分别表示有丝分裂和减数分裂Ⅰ的中期，故C项错误。甲细胞在有丝分裂后期可有4个染色体组，而乙细胞最多只有2个染色体组，故D项错误。

4．（2023改编，2分）如图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像，据图分析，下列叙述不正确的是（　　）

A．甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2，染色体数和DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞
B．若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体，则丁细胞中不存在性染色体
C．乙细胞中的③和④可组成一个染色体组
D．丁细胞中染色体上的P、Q基因，在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律
答案：B
解析：题图为某二倍体动物的细胞分裂图像，其中甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞处于分裂间期；丙细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；丁细胞不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ前期或中期。根据图示判断，甲、乙、丙、丁细胞中的染色体组数分别为4、2、2、1；染色体数和DNA分子数之比为1∶2的是着丝粒没有分裂的丙、丁细胞，故A项正确，不符合题意。若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体，则丁细胞中含有1条性染色体，故B项错误，符合题意。乙细胞中的③和④形状、大小都不相同，可以组成一个染色体组，故C项正确，不符合题意。丁细胞中P和Q为非同源染色体上的非等位基因，它们在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律，故D项正确，不符合题意。

5．（2023改编，2分）某研究小组对某高等动物的精巢切片进行了显微观察，绘制示意图如下（只画了部分染色体）。下列有关叙述错误的是（　　）

A．乙、丙细胞中不含有同源染色体
B．乙为次级精母细胞
C．在丁细胞中，染色体的互换区段上，同一位点上的基因可能不同
D．在该种高等动物的卵巢中，通常无法观察到和乙细胞同一时期的细胞
答案：A
解析：分析题图可知，甲细胞含有同源染色体，且同源染色体整齐地排列在赤道板上，处于减数分裂Ⅰ中期；乙细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期；丙细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；丁细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期。图中甲、丙、丁细胞均含有同源染色体，故A项错误，符合题意。乙为次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期，故B项正确，不符合题意。因为同源染色体的相同位点上的基因可能相同也可能不同，所以在同源染色体的非姐妹染色单体互换的片段上，同一位点上的基因可能相同，也可能不同，故C项正确，不符合题意。一般来说，卵细胞进行减数分裂Ⅱ的场所是输卵管，如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞（卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期），故D项正确，不符合题意。

6．（2021山东枣庄二模，2分）如图为某二倍体哺乳动物体内细胞某分裂时期的一对同源染色体示意图，图中数字和字母表示基因。下列有关叙述正确的是（　　）

A．图中两处E的位置可能因染色体互换所致，正常配子中不会出现两个E
B．图中基因1和2互为等位基因，A、B基因的遗传符合自由组合定律
C．若进行减数分裂，则此时期细胞内有2个染色体组，图示为2个四分体
D．用3H标记全部DNA，在无3H的培养基上分裂一次可产生不含3H的子细胞
答案：A
解析：图中表示同源染色体进行联会，处于减数分裂Ⅰ前期，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换，所以图中两处E的位置可能因染色体互换所致，正常配子中只含有四分体中的一条DNA，所以正常配子中不会出现两个E，故A项正确。正常情况下，姐妹染色单体上含有的基因相同，所以1为A基因，2为a基因，基因1和2互为等位基因，但由于基因a和基因B在一条染色体上，所以A、B基因的遗传不符合自由组合定律，故B项错误。图中表示同源染色体进行联会，即处于减数分裂Ⅰ的前期，结合题干中该细胞为二倍体动物的细胞，若进行减数分裂，则此细胞内含有2个染色体组，而图中表示的是一对配对的同源染色体，因此为1个四分体，故C项错误。用3H标记全部DNA，在无3H的培养基上分裂一次，则DNA复制一次，得到的DNA均为一条链含3H，一条链不含3H，所以产生的子细胞均含3H，故D项错误。

课后提分练16 减数分裂和受精作用
A组（巩固提升）
1．（2020.1浙江，2分）二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下，图中①、②表示染色体，a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是（　　）

A．一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子，可存在于a与b中，但不存在于c与d中
B．在减数第一次分裂中期，同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道板上
C．在减数第二次分裂后期，2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D．若a与c同时出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d可出现在同时产生的另一精子中
答案：D
解析：一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子位于两条姐妹染色单体中，因而可存在于a与b中，但不存在于c与d中，故A项正确，不符合题意。在减数第一次分裂中期，同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道板上，故B项正确，不符合题意。在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后，两条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，故C项正确，不符合题意。若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与c会出现在同时产生的另一精子中，但b与d不可能出现在同时产生的另一精子中，故D项错误，符合题意。
2．（2019.4浙江，2分）二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是（　　）

A．甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B．乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂
C．丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D．丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半
答案：A
解析：根据题图分析可知，精原细胞形成精细胞过程中，精原细胞和初级精原细胞中的染色体组数均为2，同源染色体对数均为2N，与甲、乙两图相对应，所以甲、乙分别为精原细胞和初级精母细胞；丙中无同源染色体，且染色体组数与精原细胞相同，为次级精母细胞，且处于减数分裂Ⅱ后期；丁中无同源染色体，且染色体组数减半，为精细胞。甲形成乙过程中，进行DNA复制，所以复制前需合成rRNA和蛋白质，故A项正确。乙形成丙过程中，先是同源染色体分离，形成次级精母细胞，再经着丝粒分裂，染色体数目加倍，故B项错误。丙细胞中，着丝粒分裂，染色体数目加倍，性染色体有两条X染色体或两条Y染色体，故C项错误。丙处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中不含同源染色体，故D项错误。

3．（2023新编，2分）某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是（　　）

A．⑥的形成过程中发生了染色体变异
B．若④的基因型是AbY，则⑤是abY
C．②与③中均可能发生等位基因分离
D．①为4个染色体组的初级精母细胞
答案：D
解析：由图可知，该细胞中含有Y染色体，因此为精原细胞的减数分裂过程，精原细胞的基因型为AaBbXY，且A与B在同一条染色体上，a与b在另一条同源染色体上，①为经过减数分裂前的间期染色体复制后的初级精母细胞，②③为次级精母细胞，④⑤⑥是经减数分裂Ⅱ产生的四个子细胞中的三个精细胞。图中已知的一个精细胞中含有两条X染色体，所以⑥中缺少一条X染色体，因此⑥形成过程中发生了染色体数目变异，故A项正确，不符合题意。④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是AbY，结合精原细胞和⑥的基因组成可知，在减数分裂Ⅰ发生过非姐妹染色单体之间的互换，即②次级精母细胞的基因型为AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY，则⑤的基因组成是abY，故B项正确，不符合题意。根据B选项的分析可知，减数分裂Ⅰ过程中发生了染色体的互换，②次级精母细胞的基因型为AabbYY，③次级精母细胞的基因型为AaBBXX，所以②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，即在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离，故C项正确，不符合题意。精原细胞的基因型为AaBbXY，含有2个染色体组，经染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有2个染色体组，故D项错误，符合题意。

4．（2021广东，2分）人类（2n＝46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑染色体互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（　　）

A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
答案：C
解析：14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成的，属于染色体变异，可通过显微镜观察染色体形态进而观察14/21平衡易位染色体，而有丝分裂中期染色体形态固定，因此观察平衡易位染色体可选择有丝分裂中期细胞，故A项正确，不符合题意。由题意知，14/21平衡易位染色体由14号和21号两条染色体融合成形成，因此男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，故B项正确，不符合题意。由于携带14/21平衡易位染色体，女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，故C项错误，符合题意。女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体），分别是：①含有14号、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，故D项正确，不符合题意。

5．（多选）（2018江苏单科，3分）如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D．在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极
答案：BCD
解析：等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，决定相对性状的基因。朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条染色体上，不符合等位基因的概念，故A项错误。在有丝分裂中期，所有染色体的着丝粒（包括X染色体和常染色体的着丝粒）都排列在赤道板上，故B项正确。在有丝分裂过程中，所有染色体上的基因会被复制并平均分配到两个子细胞中去，所以在后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，故C项正确。在减数第二次分裂后期，移向细胞同一极的基因是非同源染色体上的基因，图中基因cn、cl位于常染色体上，基因v、w位于X染色体上，所以可出现在细胞的同一极，故D项正确。

B组（冲刺满分）
6．（2021北京朝阳区二模，2分）大黄鱼为二倍体（2n）生物，雌性性染色体为XX，雄性为XY。用条石鲷精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育（不能受精），同时用冷休克处理此细胞10 min，抑制其减数分裂Ⅱ的细胞质分裂，经过常温孵化得到二倍体大黄鱼。以下叙述错误的是（　　）
A．经减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞核DNA数目为2n
B．此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能不同
C．次级卵母细胞经孵化得到二倍体幼鱼的过程经历了有丝分裂
D．经此过程培育得到的大黄鱼雌性和雄性的比例为1∶1
答案：D
解析：在减数分裂之前，DNA进行了复制，复制后的初级卵母细胞内含有核DNA数目为4n，进行减数分裂Ⅰ后的次级卵母细胞核DNA数目减半，为2n，故A项正确，不符合题意。题干中的方法是处理次级卵母细胞，抑制了减数分裂Ⅱ的细胞质分裂，经过常温孵化得到二倍体大黄鱼，是纯合子，但亲本的雌鱼基因型不确定，且次级卵母细胞是已经经过同源染色体分离和非同源染色体自由组合的，所以得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能不同，故B项正确，不符合题意。减数分裂是真核生物产生成熟生殖细胞的过程，次级卵母细胞经孵化得到二倍体幼鱼的过程，即个体生长发育的过程，动物细胞进行的是有丝分裂，故C项正确，不符合题意。由于该方法选用的是卵母细胞，卵母细胞中的性染色体只有X染色体，因此经此过程培育得到的大黄鱼全为雌性，故D项错误，符合题意。

7．（多选）（2020山东青岛二模，3分）图1为某哺乳动物的细胞分裂图像，图2为该细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述错误的是（　　）

A．图1细胞发生的变异是基因突变，细胞中含有两个四分体
B．若发生有丝分裂，则图2Ⅰ和Ⅱ时期中，细胞内都存在A基因
C．图2中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化
D．若图2表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则n值为1
答案：ABD
解析：图1细胞同源染色体没有联会，不存在四分体，进行的是有丝分裂。姐妹染色单体相同位点上存在A、a基因，发生的变异是基因突变，故A项错误，符合题意。有丝分裂过程中，细胞中染色体、DNA、染色体组等物质或结构数量减半的原因都是细胞分裂，所以图2Ⅰ表示细胞分裂之前，Ⅱ表示细胞分裂后形成的子细胞，由于图1细胞中只含有一个A基因，所以形成的两个子细胞中只有一个子细胞含有A基因，另一个子细胞不含A基因，故B项错误，符合题意。图2中曲线变化可表示减数分裂中由减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ中期染色单体数的变化，故C项正确，不符合题意。产生精原细胞的分裂方式为有丝分裂，精原细胞中含有两个染色体组，有丝分裂后期和末期含有四个染色体组，有丝分裂的其他时期含有两个染色体组。若图2表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则n值为2，故D项错误，符合题意。

8．（2020河南模拟，6分）近些年，研究人员在细胞减数分裂的研究中有一些新发现，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．图示过程表示卵细胞的形成，细胞②表示初级卵母细胞
B．“常规”减数分裂过程中等位基因的分离和自由组合都发生在MⅠ后期
C．“逆反”减数分裂中MⅠ后期姐妹染色单体分开，MⅡ后期同源染色体分离
D．“常规”和“逆反”减数分裂形成的子细胞中的染色体和核DNA数目都会减半
答案：B
解析：分析题图可知，“常规”减数分裂过程：MⅠ时同源染色体分离，姐妹染色单体未分离；MⅡ时姐妹染色单体分开。“逆反”减数分裂过程：MⅠ时姐妹染色单体分开，同源染色体未分离；MⅡ时，同源染色体分离。由题图可知，在减数分裂过程中细胞质的分配是不均等的，因此题图所示是卵细胞形成的过程，细胞②表示初级卵母细胞，故A项正确，不符合题意。等位基因不能发生自由组合，故B项错误，符合题意。“逆反”减数分裂过程中，MⅠ时姐妹染色单体分开，同源染色体未分离，MⅡ时同源染色体分离，故C项正确，不符合题意。“常规”减数分裂和“逆反”减数分裂都是染色体复制一次，而细胞分裂两次，形成的子细胞中的染色体和核DNA数目都会减半，故D项正确，不符合题意。

9．（2021北京朝阳区一模，12分）S基因参与减数分裂过程，与雄性动物少精子症和无精子症相关，研究人员围绕S基因展开了系列实验。
（1）在减数分裂前，染色体只________一次，而减数分裂过程中细胞连续分裂两次，结果导致______________________________________________。早期精母细胞处于减数分裂Ⅰ前期，其重要特征是__________________________，该时期可依次划分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期五个亚时期。
（2）雄性小鼠出生第10天可启动减数分裂。收集出生后10～18天小鼠睾丸制作切片并染色，观察野生小鼠（WT）与S基因敲除小鼠（KO）的生精小管横切结构，结果如图1；统计18 d两组小鼠睾丸中早期精母细胞各期比例，结果如图2。


①据图1可知，________时两组小鼠的生精小管中均出现了染色质浓缩的早期精母细胞；但随着时间推移，WT的管壁精母细胞层数________、形态规则且排列整齐，KO的管壁精母细胞____________________________________________________；据图2可知，S基因缺失导致精子的发生被阻滞于减数分裂Ⅰ的__________。
②结合图1、图2，18 d时KO的生精小管出现空泡状的原因不是细胞分化而是____________。
（3）已有研究表明多个基因参与精子发生的调控，为进一步探究S基因的作用机制，研究人员检测了WT和KO睾丸中相应蛋白的表达情况，结果如图3。

①图3中β－Actin蛋白的作用是__________________________________________________
___________________________________。
②据图3可知，与S基因发挥作用有关的是R基因和E基因，判断依据是__________________
_____________________________________________________________________。
（4）基于以上研究，请提出进一步研究的方向：________________________________________
_____________________________________________________（写出一点即可）。
答案：（1）复制（1分）　成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞减半（1分）　同源染色体联会形成四分体（1分）　（2）①13 d（1分）　增加（1分）　层数减少、形态不规则且排列不整齐（1分）　细线期（1分）　②细胞凋亡（1分）　（3）①作为标准对照，以排除细胞取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响（2分）　②KO的P蛋白、C蛋白表达量与WT基本相同，KO的R蛋白和E蛋白表达量显著高于WT（1分）　（4）研发相关药物治疗S基因缺陷导致的雄性少精子症和无精子症（或S基因与R、E基因的相互作用模式）（1分）
解析：（1）在减数分裂前的间期，染色体进行一次复制，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，结果导致成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞的数目减少一半。早期精母细胞处于减数分裂Ⅰ前期，其重要特征是同源染色体联会形成四分体。
（2）①由图1可知，13 d时两组小鼠的生精小管中均出现了染色质浓缩的早期精母细胞；但随着时间推移，WT的管壁精母细胞层数增加、形态规则且排列整齐，KO的管壁精母细胞层数减少、形态不规则且排列不整齐；由图2可知，KO只有细线期细胞，说明S基因缺失导致精子的发生被阻滞于减数分裂Ⅰ的细线期。
②细胞分化会使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，而18 d时KO的生精小管出现空泡状不是细胞向不同的方向分化，而是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于细胞凋亡。
（3）①实验中要排除无关变量对实验结果的影响，图3中β－Actin蛋白的作用是作为标准对照，以排除细胞取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响。
②由图3可知，KO的P蛋白、C蛋白表达量与WT基本相同，KO的R蛋白和E蛋白表达量显著高于WT，因此与S基因发挥作用有关的最可能是R基因和E基因。
（4）由题干中“S基因参与减数分裂过程，与雄性动物少精子症和无精子症相关”可知，需要研发相关药物治疗S基因缺陷导致的雄性少精子症和无精子症这两种病症；结合（3）中题干信息R基因和E基因与S基因发挥作用有关，因此也可研究S基因与R、E基因的相互作用的模式。