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新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修1分子与细胞第4单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用课件
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这是一份新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修1分子与细胞第4单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点三，考点二，考点一减数分裂，减数分裂的概念，2和4，减数分裂Ⅰ前期，非姐妹染色单体，姐妹染色单体，2典型图示分析等内容，欢迎下载使用。
第四单元 细胞的生命历程
第2讲 细胞的减数分裂和受精作用
1．减数分裂的过程(1)图解精细胞的形成过程
(2)图解卵细胞的形成过程
(3)比较精子和卵细胞形成过程的异同
易错整合，判断正误。(1)姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中。( )(2)染色体不分离或不能移向细胞两极，导致染色体数目变异，仅发生在减数分裂过程中。( )(3)非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合，导致基因重组。( )
(4)减数分裂Ⅰ前期，细胞的染色体数是体细胞的2倍。( )(5)减数分裂过程中同源染色体分离后，非同源染色体才能自由组合。( )(6)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。( )
1．据图回答下列问题。(1)图1中_________、_________各是一对同源染色体，1和3、1和4、_____________________是非同源染色体。
(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链。(3)图2表示_________现象，从时间上看，该过程发生于_________________________，从范围上看，发生在同源染色体的_____________________之间。(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和_______________上。
2．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，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被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？提示：保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地为受精过程提供能量。
1．根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
2．归纳减数分裂中染色体、DNA数量变化规律(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)
注：减Ⅰ表示减数分裂Ⅰ；减Ⅱ表示减数分裂Ⅱ
①甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。②染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。③减数分裂Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。
考向 减数分裂与受精作用的相关概念(2022·河南周口高三期中)下列关于同源染色体的叙述，错误的是( )A．同源染色体的形态、大小可能不同B．同源染色体在细胞增殖过程中不一定会进行联会配对C．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D．一对同源染色体在减数分裂时也可能会移向细胞同一极，从而导致染色体数目变异
解析：基因的自由组合与非同源染色体的自由组合有关，同源染色体不能发生自由组合，C错误。
┃┃归纳总结►受精作用的两个“基础”和一个“误区”(1)细胞膜具有信息交流功能：不同物种的精卵不识别，因为细胞膜信息交流不能发生的缘故，也是生殖隔离形成的原因。(2)细胞膜具有流动性：精卵融合形成一个受精卵，首先发生的是细胞膜的融合。(3)误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。 因为受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，这是母系遗传的细胞基础。
〔变式训练〕1．(2023·重庆一中调研)下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )A．人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体B．减数分裂过程中，不会发生染色体数目的暂时加倍C．染色体数目加倍时，核DNA分子数目也一定加倍D．含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体
解析：人的体细胞中含有23对，即46条染色体，所以初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体，A正确；在减数分裂Ⅱ后期，染色体数目会暂时加倍，B错误；减数分裂过程中，染色体数目加倍发生在减数分裂Ⅱ后期，而核DNA分子数目加倍发生在减数分裂前的间期，C错误；处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中含姐妹染色单体，但不含同源染色体，D错误。
考向 精子和卵子的形成过程 (2023·山东青岛调研)如图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是( )
A．进行减数分裂的细胞为②和④B．①②③细胞均含有同源染色体C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞D．④中可能发生等位基因的分离
解析：图中①③分别为处于有丝分裂后期和中期的细胞，②④分别为处于减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞；图中①②③细胞均含有同源染色体，④细胞没有同源染色体；有丝分裂产生的子细胞是体细胞；若发生过基因突变或互换，则④减数分裂Ⅱ后期细胞分离的两条染色体上可能存在等位基因。
┃┃归纳总结►减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较
〔变式训练〕2．(2023·济南模拟)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面上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
解析：一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子，存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，所以可存在于a与b中，但不存在于c与d中，A正确；在减数第一次分裂中期，同源染色体排列在细胞中央的赤道面上，B正确；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两条子染色体，所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，C正确；若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中，D错误。故选D。
考向 围绕减数分裂相关物质或结构的变化，考查科学思维能力 如图表示细胞分裂相关过程中染色体和核DNA数的变化。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是( )
A．细胞中始终存在染色单体B．细胞中始终存在同源染色体C．细胞中染色体和核DNA数之比由1:2变为1:1D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源
解析：据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此表示减数分裂过程中核DNA数的变化，实线表示染色体数的变化。O～a段表示减数分裂前的间期，a～c段中b为减数分裂I末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，故b～c段无同源染色体；c点为姐妹染色单体彼此分离形成子染色体的过程，故a～c段(不含c点)细胞中始终存在染色单体；a～c段细胞中染色体和核DNA数之比一直为1:2；基因突变一般发生在间期，a～c段中一般不会发生基因突变，可发生基因重组与染色体变异，而生物变异的根本来源为基因突变。
┃┃拓展归纳►引发相关物质数量变化的四大原因
〔变式训练〕3．(2022·青岛三模)马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，图2表示部分细胞分裂图像。下列说法错误的是( )
A．图1中Ⅲ时期所对应的细胞中一定不存在同源染色体B．DNA分子的复制主要发生在图1的I→Ⅱ过程中C．若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞一定是次级卵母细胞D．图2中甲细胞是观察染色体形态、数目的最佳时期解析：图1中Ⅲ时期对应的细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，不存在同源染色体，A正确；DNA分子的复制主要发在间期，即图1的I→Ⅱ过程中，B正确；若乙细胞来自甲细胞，则根据染色体颜色可知，乙细胞一定是次级卵母细胞，C正确；观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，而图2中甲细胞处于后期，D错误。
考点二 观察细胞的减数分裂和受精作用
1．观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片(1)实验原理减数分裂过程中，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．配子中染色体组合多样性的原因(1)减数分裂Ⅰ后期__________________的自由组合。(2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的____________________的互换。
3．受精作用(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为_________的过程。如图所示：
(2)实质：精子的_________与卵细胞的_________相融合，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。
易错整合，判断正误。(1)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。( )(2)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )(3)双亲后代的多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。( )(4)受精过程中卵细胞和精子结合具有随机性。( )
1．子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要。
2．试从配子形成和受精作用两方面，分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。提示：遗传多样性的原因：配子形成的过程中，由于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
遗传稳定性的原因：减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性。
1．观察细胞的减数分裂实验注意事项(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)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
2．推断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的情况(以AaBb为例，没有基因突变和互换)如图：
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和互换)
考向 围绕观察细胞的减数分裂，考查实验探究能力 (2023·辽宁铁岭联考)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( )A．可用蝗虫精母细胞减数分裂装片观察减数分裂过程B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片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
解析：蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正确；观察减数分裂时选择植物雄蕊比选择植物雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。
〔变式训练〕4．如图①～⑤是用某种方法在显微镜(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。下列相关叙述不正确的是( )
A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B．图①细胞内核DNA和染色体数目加倍C．图②③细胞中均可能发生基因重组D．图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
解析：根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C项正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。
考向 围绕配子的多样性和受精作用，考查理解能力图1所示为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，同源染色体发生互换形成了图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是( )A．①② B．①③C．②③ D．③④
解析：减数分裂Ⅰ的特点：同源染色体分离；减数分裂Ⅱ的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开，成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同。
┃┃规律方法►配子来源的判断方法
〔变式训练〕5．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(不考虑互换)( )A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
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。
6．(2023·河南宛城南阳中学高三模拟)如图表示人的生殖周期中不同的生理过程，下列有关说法不正确的是( )A．图中细胞全能性最高的是受精卵B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的DNAC．b1和b2的分裂方式相同，但结果有差异D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
解析：受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B错误
考点三 减数分裂与有丝分裂的比较
1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析(1)根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
2．有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA染色体数目的变化
3．每条染色体中的DNA含量变化分析
上图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
4.“同源染色体对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
图甲中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。图乙中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。
5．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①只有染色单体的数目才可能是0，________________________的数目不可能是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。②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核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。即核DNA分子数：染色体数可能为1:1或2:1，但不可能是1:2。
考向 减数分裂与有丝分裂过程的比较(2023·四川成都名校联盟二联)下列关于有丝分裂与减数分裂的叙述，错误的是( )A．有丝分裂产生的子细胞核基因相同，减数分裂产生的子细胞核基因各不相同B．有丝分裂与减数分裂均属于真核细胞的分裂方式，原核细胞不能进行C．有丝分裂与减数分裂的过程中都只发生一次染色体着丝粒分裂D．在生物体内，有的细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂
解析：正常情况下，有丝分裂产生的子细胞基因型相同，减数分裂产生的子细胞基因型两两相同，A错误。
〔变式训练〕7．如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是( )
A．上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁B．甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程C．乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA:染色体＝2:1D．丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
解析：据题图分析，该动物体细胞中含有两对同源染色体，4条染色体，图中甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁含有2个染色体组，A正确；甲细胞表示有丝分裂过程，B错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA:染色体＝1:1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D错误。
考向 结合减数分裂与有丝分裂相关物质或结构的变化，考查推理能力 (2023·四川成都模拟)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所示。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：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。
〔变式训练〕8．如图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是( )
A．图2中HI段只有1个染色体组B．图3可表示减数分裂C．图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同D．基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
解析：图2中实线表示有丝分裂过程，虚线表示减数分裂过程，HI段细胞处于减数分裂Ⅱ时期，减数分裂Ⅱ后期含有2个染色体组；图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化；图1中EF段是减数分裂Ⅰ结束形成两个子细胞，导致核DNA含量减半，图2中BC段是有丝分裂后期着丝粒分裂，导致染色体数目加倍；基因重组通常可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，有丝分裂过程中不能发生基因重组。
1．(2022·全国乙卷)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
解析：有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生互换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的分离现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。
2．(2022·浙江卷)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是( )A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
解析：根据图示形成四分体可知，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。
3．(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9
解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的
同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
4．(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，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。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
解析：如果发生互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；考虑同源染色体互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确；不考虑同源染色体互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。
5．(2021·1月浙江选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
解析：图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，
但根据图可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，
因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
6．(2021·广东卷)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)
解析：有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于发生14/21平衡易位染色体，该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，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是：①含有14、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、⑤14/21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，D正确。
7. (2020·浙江7月选考)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C．图中细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
解析：图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A正确；该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞，B错误；图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，C正确；由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数分裂Ⅰ的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
8．(2019·江苏卷)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1～8C．1与3都在减数分裂Ⅰ分离，1与2都在减数分裂Ⅱ分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
第四单元 细胞的生命历程
第2讲 细胞的减数分裂和受精作用
1．减数分裂的过程(1)图解精细胞的形成过程
(2)图解卵细胞的形成过程
(3)比较精子和卵细胞形成过程的异同
易错整合，判断正误。(1)姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中。( )(2)染色体不分离或不能移向细胞两极，导致染色体数目变异，仅发生在减数分裂过程中。( )(3)非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合，导致基因重组。( )
(4)减数分裂Ⅰ前期，细胞的染色体数是体细胞的2倍。( )(5)减数分裂过程中同源染色体分离后，非同源染色体才能自由组合。( )(6)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。( )
1．据图回答下列问题。(1)图1中_________、_________各是一对同源染色体，1和3、1和4、_____________________是非同源染色体。
(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链。(3)图2表示_________现象，从时间上看，该过程发生于_________________________，从范围上看，发生在同源染色体的_____________________之间。(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和_______________上。
2．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，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被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？提示：保留细胞核保证了遗传物质能够进入卵细胞；丢掉大部分细胞质及多数细胞器，可使精子体积减小，运动便捷；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地为受精过程提供能量。
1．根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
2．归纳减数分裂中染色体、DNA数量变化规律(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)
注：减Ⅰ表示减数分裂Ⅰ；减Ⅱ表示减数分裂Ⅱ
①甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。②染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。③减数分裂Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。
考向 减数分裂与受精作用的相关概念(2022·河南周口高三期中)下列关于同源染色体的叙述，错误的是( )A．同源染色体的形态、大小可能不同B．同源染色体在细胞增殖过程中不一定会进行联会配对C．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D．一对同源染色体在减数分裂时也可能会移向细胞同一极，从而导致染色体数目变异
解析：基因的自由组合与非同源染色体的自由组合有关，同源染色体不能发生自由组合，C错误。
┃┃归纳总结►受精作用的两个“基础”和一个“误区”(1)细胞膜具有信息交流功能：不同物种的精卵不识别，因为细胞膜信息交流不能发生的缘故，也是生殖隔离形成的原因。(2)细胞膜具有流动性：精卵融合形成一个受精卵，首先发生的是细胞膜的融合。(3)误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。 因为受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，这是母系遗传的细胞基础。
〔变式训练〕1．(2023·重庆一中调研)下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )A．人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体B．减数分裂过程中，不会发生染色体数目的暂时加倍C．染色体数目加倍时，核DNA分子数目也一定加倍D．含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体
解析：人的体细胞中含有23对，即46条染色体，所以初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体，A正确；在减数分裂Ⅱ后期，染色体数目会暂时加倍，B错误；减数分裂过程中，染色体数目加倍发生在减数分裂Ⅱ后期，而核DNA分子数目加倍发生在减数分裂前的间期，C错误；处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中含姐妹染色单体，但不含同源染色体，D错误。
考向 精子和卵子的形成过程 (2023·山东青岛调研)如图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是( )
A．进行减数分裂的细胞为②和④B．①②③细胞均含有同源染色体C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞D．④中可能发生等位基因的分离
解析：图中①③分别为处于有丝分裂后期和中期的细胞，②④分别为处于减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞；图中①②③细胞均含有同源染色体，④细胞没有同源染色体；有丝分裂产生的子细胞是体细胞；若发生过基因突变或互换，则④减数分裂Ⅱ后期细胞分离的两条染色体上可能存在等位基因。
┃┃归纳总结►减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较
〔变式训练〕2．(2023·济南模拟)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面上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
解析：一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子，存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，所以可存在于a与b中，但不存在于c与d中，A正确；在减数第一次分裂中期，同源染色体排列在细胞中央的赤道面上，B正确；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两条子染色体，所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，C正确；若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中，D错误。故选D。
考向 围绕减数分裂相关物质或结构的变化，考查科学思维能力 如图表示细胞分裂相关过程中染色体和核DNA数的变化。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是( )
A．细胞中始终存在染色单体B．细胞中始终存在同源染色体C．细胞中染色体和核DNA数之比由1:2变为1:1D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源
解析：据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此表示减数分裂过程中核DNA数的变化，实线表示染色体数的变化。O～a段表示减数分裂前的间期，a～c段中b为减数分裂I末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，故b～c段无同源染色体；c点为姐妹染色单体彼此分离形成子染色体的过程，故a～c段(不含c点)细胞中始终存在染色单体；a～c段细胞中染色体和核DNA数之比一直为1:2；基因突变一般发生在间期，a～c段中一般不会发生基因突变，可发生基因重组与染色体变异，而生物变异的根本来源为基因突变。
┃┃拓展归纳►引发相关物质数量变化的四大原因
〔变式训练〕3．(2022·青岛三模)马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，图2表示部分细胞分裂图像。下列说法错误的是( )
A．图1中Ⅲ时期所对应的细胞中一定不存在同源染色体B．DNA分子的复制主要发生在图1的I→Ⅱ过程中C．若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞一定是次级卵母细胞D．图2中甲细胞是观察染色体形态、数目的最佳时期解析：图1中Ⅲ时期对应的细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，不存在同源染色体，A正确；DNA分子的复制主要发在间期，即图1的I→Ⅱ过程中，B正确；若乙细胞来自甲细胞，则根据染色体颜色可知，乙细胞一定是次级卵母细胞，C正确；观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，而图2中甲细胞处于后期，D错误。
考点二 观察细胞的减数分裂和受精作用
1．观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片(1)实验原理减数分裂过程中，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．配子中染色体组合多样性的原因(1)减数分裂Ⅰ后期__________________的自由组合。(2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的____________________的互换。
3．受精作用(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为_________的过程。如图所示：
(2)实质：精子的_________与卵细胞的_________相融合，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。
易错整合，判断正误。(1)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。( )(2)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )(3)双亲后代的多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。( )(4)受精过程中卵细胞和精子结合具有随机性。( )
1．子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要。
2．试从配子形成和受精作用两方面，分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。提示：遗传多样性的原因：配子形成的过程中，由于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
遗传稳定性的原因：减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性。
1．观察细胞的减数分裂实验注意事项(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)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
2．推断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的情况(以AaBb为例，没有基因突变和互换)如图：
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和互换)
考向 围绕观察细胞的减数分裂，考查实验探究能力 (2023·辽宁铁岭联考)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( )A．可用蝗虫精母细胞减数分裂装片观察减数分裂过程B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片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
解析：蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正确；观察减数分裂时选择植物雄蕊比选择植物雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。
〔变式训练〕4．如图①～⑤是用某种方法在显微镜(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。下列相关叙述不正确的是( )
A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B．图①细胞内核DNA和染色体数目加倍C．图②③细胞中均可能发生基因重组D．图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
解析：根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C项正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。
考向 围绕配子的多样性和受精作用，考查理解能力图1所示为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，同源染色体发生互换形成了图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是( )A．①② B．①③C．②③ D．③④
解析：减数分裂Ⅰ的特点：同源染色体分离；减数分裂Ⅱ的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开，成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同。
┃┃规律方法►配子来源的判断方法
〔变式训练〕5．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(不考虑互换)( )A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
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。
6．(2023·河南宛城南阳中学高三模拟)如图表示人的生殖周期中不同的生理过程，下列有关说法不正确的是( )A．图中细胞全能性最高的是受精卵B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的DNAC．b1和b2的分裂方式相同，但结果有差异D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
解析：受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B错误
考点三 减数分裂与有丝分裂的比较
1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析(1)根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
2．有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA染色体数目的变化
3．每条染色体中的DNA含量变化分析
上图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
4.“同源染色体对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
图甲中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。图乙中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。
5．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①只有染色单体的数目才可能是0，________________________的数目不可能是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。②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核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。即核DNA分子数：染色体数可能为1:1或2:1，但不可能是1:2。
考向 减数分裂与有丝分裂过程的比较(2023·四川成都名校联盟二联)下列关于有丝分裂与减数分裂的叙述，错误的是( )A．有丝分裂产生的子细胞核基因相同，减数分裂产生的子细胞核基因各不相同B．有丝分裂与减数分裂均属于真核细胞的分裂方式，原核细胞不能进行C．有丝分裂与减数分裂的过程中都只发生一次染色体着丝粒分裂D．在生物体内，有的细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂
解析：正常情况下，有丝分裂产生的子细胞基因型相同，减数分裂产生的子细胞基因型两两相同，A错误。
〔变式训练〕7．如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是( )
A．上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁B．甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程C．乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA:染色体＝2:1D．丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
解析：据题图分析，该动物体细胞中含有两对同源染色体，4条染色体，图中甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁含有2个染色体组，A正确；甲细胞表示有丝分裂过程，B错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA:染色体＝1:1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D错误。
考向 结合减数分裂与有丝分裂相关物质或结构的变化，考查推理能力 (2023·四川成都模拟)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所示。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：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。
〔变式训练〕8．如图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是( )
A．图2中HI段只有1个染色体组B．图3可表示减数分裂C．图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同D．基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
解析：图2中实线表示有丝分裂过程，虚线表示减数分裂过程，HI段细胞处于减数分裂Ⅱ时期，减数分裂Ⅱ后期含有2个染色体组；图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化；图1中EF段是减数分裂Ⅰ结束形成两个子细胞，导致核DNA含量减半，图2中BC段是有丝分裂后期着丝粒分裂，导致染色体数目加倍；基因重组通常可发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，有丝分裂过程中不能发生基因重组。
1．(2022·全国乙卷)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
解析：有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生互换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的分离现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。
2．(2022·浙江卷)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是( )A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
解析：根据图示形成四分体可知，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。
3．(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9
解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的
同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
4．(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，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。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
解析：如果发生互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；考虑同源染色体互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确；不考虑同源染色体互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。
5．(2021·1月浙江选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
解析：图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，
但根据图可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，
因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
6．(2021·广东卷)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)
解析：有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于发生14/21平衡易位染色体，该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，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是：①含有14、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、⑤14/21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，D正确。
7. (2020·浙江7月选考)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C．图中细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
解析：图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A正确；该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞，B错误；图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，C正确；由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数分裂Ⅰ的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
8．(2019·江苏卷)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1～8C．1与3都在减数分裂Ⅰ分离，1与2都在减数分裂Ⅱ分离D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
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