题型10 构建模型，解减数分裂疑难问题（题型归纳）-【精讲精练】最新高考生物二轮题型复习讲练

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2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
题型10 构建模型，解减数分裂疑难问题（题型归纳）
对于减数分裂，高考常将其与有丝分裂结合考查，常见的考查角度有：
简述分裂与有丝分裂过程及特点的比较；
减数分裂与有丝分裂图像的分析。
对减数分裂过程的考查可能以选择题的形式呈现，可结合图、表考查减数分裂的过程及其与有丝分裂的区别，建议考生在复习时注意把握减数分裂与有丝分裂各时期的异同点。
（2022•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
【分析】1、减数第一次分裂
间期：染色体复制（包括DNA复制和蛋白质的合成）。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
2、减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
【解答】解：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基因此时位于同一染色体的两条姐妹染色单体上，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减数第二次分裂的后期，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查减数分裂的四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换，考生需要识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
（2021•湖北）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
【分析】受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇，使彼此的染色体会合在一起。
【解答】解：AB、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此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。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；
C、结合题意“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；
D、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。
故选：A。
【点评】本题考查受精作用，比较基础，要求考生识记受精作用的具体过程、结果及意义，掌握受精作用的实质，属于考纲识记层次的考查。
（2019•新课标Ⅱ）环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质，对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。回答下列问题。
（1）通常，机体内性激素在血液中的浓度 ，与靶细胞受体结合并起作用后会 。
（2）与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中
。
（3）小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比，体液调节的特点有
（答出4点即可）。
【分析】激素调节具有微量高效的特点，发挥作用后即被灭活；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，在此过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次；神经调节与体液调节的区别体现在作用途径、反应速度、作用范围和作用时间四个方面。
【解答】解：（1）性激素在血液中的浓度很低，与靶细胞受体结合并起作用后就会被灭活。
（2）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。在减数分裂的过程，染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致减数分裂最终形成的精细胞的染色体数目减半。
（3）与神经调节相比，体液调节的特点有：激素等是通过体液运输的、反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长。
故答案为：
（1）很低 灭活
（2）染色体复制一次，而细胞连续分裂两次
（3）激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
【点评】解题的关键是识记并理解激素调节的特点、精子的形成过程、神经调节与体液调节特点的差异。在此基础上，从题意中提取有效信息，进而对各问题情境进行分析解答。
（2022•中原区校级模拟）下列关于高等动物体内细胞有丝分裂与减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A．除了原始生殖细胞发生减数分裂，其他所有细胞均只发生有丝分裂
B．有丝分裂与减数分裂过程中DNA复制次数相同，染色体的复制次数不同
C．与有丝分裂不同，减数分裂过程中会出现没有同源染色体存在的阶段
D．与减数分裂不同，有丝分裂对于生物的遗传没有重要意义
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：
（1）减数分裂前间期：染色体复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、高度分化的细胞不再进行有丝分裂，A错误；
B、有丝分裂与减数分裂过程中，DNA和染色体均复制1次，B错误；
C、有丝分裂过程中一直存在同源染色体；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，减数第二次分裂时期没有同源染色体，C正确；
D、有丝分裂可以使细胞的亲代和子代之间保持遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义；减数分裂产生的配子经受精作用后维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都十分重要，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查细胞的有丝分裂和减数分裂，要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体、DNA含量变化规律，能结合所学的知识准确答题。
（2022•洛阳一模）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。下列关于此细胞的叙述正确的是（ ）
A．含有12条染色体
B．非姐妹染色单体都能发生交叉互换
C．含有同源染色体
D．此次分裂过程会出现着丝点的分裂
【分析】减数分裂过程：
（1）减数分裂前间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个四分体，共24条染色体，A错误；
B、减数第一次分裂的前期，同源染色体联会，形成四分体，部分同源染色体非姐妹染色单体发生交叉互换，而非同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换叫易位，属于染色体变异，B错误；
C、一个四分体即一对同源染色体，图中含有很多四分体，即含有同源染色体，C正确；
D、着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂的后期，此次分裂过程为减数第一次分裂，不会出现着丝粒的分裂，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查减数分裂的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
（2022•石家庄三模）如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线，下列分析正确的是（ ）
A．若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线，则n等于1
B．若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的染色体组数变化的部分曲线，则n等于2
C．若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的DNA数目变化的部分曲线，则2n等于46
D．若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则a→b可能存在细胞质不均等分裂
【分析】1、有丝分裂过程中，各物质的变化规律：
（1）染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）；
（2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；
（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
2、减数分裂过程中，各物质的变化规律：
（1）染色体变化：染色体数是2N，减数第一次分裂结束减半（2N→N），减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N；
（2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂再减半（2N→N）；
（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂后期消失（2N→0），存在时数目同DNA；
【解答】解：A、一条染色体含有1个或2个DNA分子，若曲线表示有丝分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1（个），A正确；
B、减数分裂过程中，染色体组数变化规律为2→1→2→1，因此若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的染色体组数变化的部分曲线，则n等于1，B错误；
C、减数分裂过程中，核DNA含量变化规律为46→92→46→23，因此若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的DNA数目变化的部分曲线，则2n等于92，C错误；
D、若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则表示有丝分裂，有丝分裂过程中不存在不均等分裂，D错误。
故选：A。
【点评】本题结合细胞有丝分裂过程减数分裂中某物质变化曲线图形的一部分，考查细胞有丝分裂过程减数分裂变化规律，要求考生识记细胞有丝分裂、减数分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂、减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体等物质和结构的变化情况，再结合图形作出准确的判断。
引发相关物质数量变化的四大原因（以二倍体生物为例）
原因一：DNA复制→ ①核DNA数加倍；
②染色单体形成（由0→4n）；
③染色体与核DNA数目之比由1:1→1:2
原因二：着丝粒分裂→①染色单体消失（变为0）
②染色体数目加倍
③染色体与核DNA数目之比由1:2→1:1
原因三：同源染色体分离进入2个子细胞→同源染色体消失（对数变为0）
原因四：细胞一分为二→染色体或核DNA分别进入2个子细胞，数量减半
（2022•河南四模）如图是基因型为AaBb的某动物细胞不同分裂时期的图像，丙细胞为乙细胞分裂后形成的子细胞。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中①②为同一条染色体复制形成的，其上含有的基因一定相同
B．若丙细胞的基因型为AABB，则乙细胞产生的卵细胞的基因型为AB
C．在一个完整的细胞周期中，处于不同时期的细胞中表达的基因无差异
D．用显微镜观察含有甲细胞的装片时，大多数细胞中都可观察到细胞核
【分析】根据题意和图示分析可知：甲细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞中同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；丙细胞不含同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期．
【解答】解：A、甲细胞中①②为同一条染色体复制形成的，其上含有的基因一般相同，也可能因基因突变而不同，A错误；
B、若丙细胞的基因型为AABB，根据染色体的形态和颜色，则乙细胞产生的卵细胞的基因型为ab，B错误；
C、在一个完整的细胞周期中，处于不同时期的细胞中的基因选择性表达，C错误；
D、用显微镜观察含有甲细胞的装片时，大多数细胞处于间期，所以大多数细胞中都可观察到细胞核，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查细胞分裂的相关知识，要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，能准确判断图中各细胞的分裂方式及所处的时期，能结合细胞分裂图准确判断各选项．
快速判定细胞图像所处时期（以二倍体生物为例）
（2022•山东模拟）蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体（2n＝32），雄蜂由卵细胞直接发育而来。如图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图（染色体未全部呈现），下列相关叙述正确的是（ ）
A．雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生4个正常的精子
B．雄蜂和蜂王的生殖细胞减数分裂过程中都存在同源染色体的分离
C．雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都含有32条染色体
D．雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
【分析】有丝分裂和减数分裂过程的比较：
【解答】解：A、雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子，A错误；
B、雄蜂不含同源染色体，其生殖细胞减数分裂过程中不会出现同源染色体的分离，B错误；
C、雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，细胞中都含有32条染色体，C正确；
D、雄蜂不含同源染色体，产生精子过程中不会发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查细胞有丝分裂不同时期的特点、减数分裂的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
（2022•中原区校级模拟）将果蝇精原细胞（2n＝8）的DNA分子两条链都用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，连续进行两次细胞分裂（1次完整的减数分裂或2次有丝分裂）。下列推断正确的是（ ）
A．第二次分裂中期的细胞中有16条染色单体含15N
B．第二次分裂后期的细胞中有16条染色体含14N
C．两次分裂结束后含15N的子细胞可能为2个或3个或4个
D．两次分裂结束后所有子细胞的染色体均含有15N
【分析】将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，连续进行两次有丝分裂。根据DNA半保留复制方式可知，经过第一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链。再分裂一次，DNA分子又进行了一次半保留复制，形成的2个DNA分子，其中一个是N14﹣N14，一个是N15﹣N14，两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此，形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为0.5～1。
【解答】解：A、进行有丝分裂，在第二次分裂中期的细胞中都有8条染色体含15N，进行减数分裂在第二次分裂中期的细胞中都有4条染色体含15N，A错误；
B、如果进行减数分裂，每个DNA分子都是15N﹣14N，则第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体有8条，B错误；
C、由于两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此，形成的4个子细胞中含15N染色体的子细胞可能是2个、3个或4个，C正确；
D、如果进行两次有丝分裂，第一次分裂形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链，第二次分裂中期期，每条染色体含有2个DNA分子，其中一个是N14﹣N14，一个是N15﹣N14，两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此，形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为0.5～1，D错误。
故选：C。
【点评】对于DNA分子半保留复制的特点和减数分裂、有丝分裂过程中染色体行为变化的理解和掌握，把握知识的内在联系并应用相关知识对某些生物学问题进行解释、推理、判断的能力是本题考查的重点。
绘图法判断细胞分裂过程中的标记情况
有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析
连续两次分裂后，产生4个子细胞，其中核DNA含亲代DNA的数目为0~2n;染色体含亲代DNA的数目也是0~2n。
2、减数分裂中核DNA和染色体标记情况分析
连续两次分裂后，产生4个子细胞，所有细胞中所有核DNA均含亲代DNA，染色体均含亲代DNA。
（2022•保定二模）现有一果蝇的精原细胞，测得其染色体DNA有m对碱基，其中腺嘌呤a个。将该精原细胞所有染色体DNA用32P充分标记后，放入无放射性培养液中培养，细胞能正常进行分裂。下列叙述正确的是（ ）
A．若该精原细胞进行一次减数分裂，则子细胞中，每个细胞有16个DNA含32P
B．若该精原细胞进行有丝分裂，则到第二次分裂中期共消耗游离的胞嘧啶3（m﹣a）个
C．若该精原细胞产生8个子细胞，则分裂过程中细胞最多存在2个染色体组
D．若该精原细胞产生的4个子细胞中都检测到32P，则进行的一定是减数分裂过程
【分析】1、若进行减数分裂，由于所有DNA用32P充分标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，两个子细胞都含32P，两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞，都有放射性。
2、若进行有丝分裂，DNA复制一次，再平均分配，第一次分裂形成的两个子细胞含有32P，但由于半保留复制，所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性，另一条链没有放射性。
【解答】解：A、若该精原细胞进行一次减数分裂，则DNA只复制了一次，所产生的子细胞中，染色体数目减半，每个细胞有4个DNA含32P，A错误；
B、若该精原细胞进行有丝分裂，则到第二次分裂中期共消耗游离的胞嘧啶有（22﹣1）×（m﹣a）＝3（m﹣a）个，B正确；
C、若该精原细胞产生8个子细胞，则至少进行一次有丝分裂，所以分裂过程中细胞最多存在4个染色体组，C错误；
D、若该精原细胞产生的4个子细胞中都检测到32P，说明其进行了两次分裂，则进行的可能是减数分裂，也可能是有丝分裂，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了有丝分裂和减数分裂的有关知识，要求学生掌握细胞分裂各时期的变化特点，掌握DNA、染色体的数目变化规律，能够运用DNA半保留复制的特点准确判断各项。
（2022•荆州模拟）将DNA全部被15N标记的某动物细胞在不含15N的培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中一个细胞如图所示，图中细胞的染色体不都含有15N。下列叙述错误的是（ ）
A．该细胞为次级精母细胞或第一极体，含有1套遗传信息
B．该细胞形成过程中发生的变异是基因重组和基因突变
C．与该细胞同时形成的另一个细胞中可能有3条含15N的染色体
D．图示细胞产生的某个子细胞可能没有含15N的染色体
【分析】减数分裂各时期的特征：
①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。
②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
【解答】解：A、该图没有同源染色体，且着丝粒发生分裂，说明该细胞处于减数第二次分裂后期；又细胞质分裂均等，说明该细胞为次级精母细胞或第一极体，图中细胞含有2个染色体组，即含有2套遗传信息，A错误；
B、该细胞D与d基因所在的染色体部分颜色不同，说明发生过互换（属于基因重组），而R和r所在染色体颜色相同，且是复制形成的染色体，故发生过基因突变，即该细胞形成过程中发生的变异是基因重组和基因突变，B正确；
C、由于DNA分子复制方式为半保留复制，如果图示细胞只是由减数分裂形成的，则4条染色体DNA都应该含有15N，而图中细胞的染色体不都含15N，说明该细胞先进行了有丝分裂，再进行减数分裂。如果先进行了一次有丝分裂，结束后，则每条染色体的DNA分子有1条链含有标记；再进行减数分裂，复制后，每条染色体含2个DNA，4条核苷酸链中有1条链被标记，也就是说每条染色体的2条染色单体中有1条被标记；细胞中共2n＝4条染色体，所以经过减数分裂前的间期复制后细胞中共有4条染色单体含有标记。不考虑交叉互换，经过减数第一次分裂，每个子细胞获得两条染色体，每条染色体上有一条染色单体被标记，着丝粒分裂后产生4条染色体，其中2条被标记。若考虑交叉互换发生在被标记的染色单体与未被标记的染色单体之间，则发生交叉互换的染色体的两条单体都被标记，这种情况下，减数第二次分裂后期着丝粒分裂后细胞中的染色体有3条含有标记，则与该细胞同时形成的另一个细胞也是如此，C正确；
D、若交叉互换发生在没有被标记的染色单体之间或被标记的染色单体之间，图中细胞的染色体有2条含有15N标记，则图示细胞产生的两个子细胞可能出现两种情况：①一个没有含15N的染色体，一个有含15N的染色体；②两个都含15N的染色体，D正确。
故选：A。
【点评】本题结合同位素标记和细胞图像考查减数分裂过程和特征，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合染色体行为特征进行分析应用。
（2021•河北）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
【分析】分析图示：与③正常细胞相比，①中非同源染色体之间发生了片段的交换，属于染色体变异中的易位；与正常细胞相比，②中多了一条含a的染色体，说明在减数第二次分裂后期，含a的两条染色体移向了同一极。
【解答】解：A、①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；
B、②中多了一条含a的染色体，经减数分裂形成的配子有一半正常，一半异常，B正确；
C、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，③只是一个细胞，正常减数分裂，最终产生2种基因型配子，C错误；
D、①和②都属于染色体变异，在光学显微镜下能观察到，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查减数分裂和染色体变异的相关知识，考查学生的理解能力和获取信息的能力，有一定的难度。
（2021•重庆）人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为（ ）
A．1B．2C．3D．4
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：完成染色体的复制，细胞适度生长。（2）减数第一次分裂：①前期：同源染色体联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合；④末期：完成减数第一次分裂，形成两个子细胞。（3）减数第二次分裂：与有丝分裂过程类似，主要发生着丝粒分裂，产生的子染色体移向细胞两极，分配到两个子细胞中。
【解答】解：一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体，（第一）极体中少了一条染色体。次级卵母细胞完成减数第二次分裂，产生一个卵细胞和一个（第二）极体，细胞中多了一条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个。
故选：A。
【点评】本题结合具体情境考查减数分裂与染色体变异，要求学生掌握减数分裂的过程与特征，再结合题中情境进行分析判断。
（2022•山东）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；9B．6；12C．4；7D．5；9
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【解答】解：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Aa或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；
（3）综合（1）（2）分析，因此精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种。由于基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞的基因型为A或a，上述6种精子与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，得到受精卵的基因组成为：AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
故选：A。
【点评】本题考查学生从题干中获取相关信息，并结合所学减数分裂的知识做出正确判断，属于理解和应用层次的内容，难度适中。
（2022•湖北）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
【分析】1、减数分裂各时期的特征：
①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。
②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
2、根据电泳图可知患儿从父亲继承了A4基因，从母亲继承了A2、A3基因。母亲为杂合子，说明在减数分裂过程中A2、A3所在21号染色体未正常分离。
【解答】解：A、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；
B、如果发生互换，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；
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，C正确。
D、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。
故选：D。
【点评】本题结合电泳图谱与材料分析考查减数分裂与染色体变异等知识，要求学生掌握减数分裂与染色体变异的基础知识，能够准确获取题干、题图信息，再结合所学知识对选项进行分析判断。
（2022•中原区校级模拟）某果蝇基因型为AaBb，其某个卵原细胞中的一对同源染色体如图所示，图中字母表示基因。下列叙述正确的是（ ）
A．图中变异不会改变DNA中碱基对的种类、数目和排列顺序
B．图中变异不会改变细胞中基因的种类和数目
C．该卵原细胞经过减数分裂将产生四种基因型的卵细胞
D．基因突变具有不定向性，A基因可能突变为a、B或b基因
【分析】分析题图：表示果蝇某个卵原细胞中的一对同源染色体，根据基因组成及染色体颜色可知，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。
【解答】解：A、图中变异为交叉互换型基因重组，改变了DNA中碱基对的种类、数目和排列顺序，A错误；
B、题图中变异为交叉互换，属于基因重组，该变异不改变细胞中基因的种类和数目，B正确；
C、该卵原细胞经过减数分裂将产生四种基因型的子细胞，但卵细胞只有一个，只能有一种，C错误；
D、基因突变具有不定向性，但基因只能突变为其等位基因，因此A基因可能突变为a，但不能突变为B或b基因，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查减数分裂和基因重组的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
减数分裂与可遗传变异的关系
1．减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，若复制出现差错，则会引起基因突变，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，如下图所示。
2．减数分裂与基因重组
（1）非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如下图中A与B或A与b组合。
（2）同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合、 a与b组合，经重组可导致A与b组合、a与B组合。
减数分裂与可遗传变异的关系
3．减数分裂与染色体变异
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂中的一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常，如下图所示：
4．XXY与XYY异常个体成因分析
（1）
（2）XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
（2022•石家庄三模）人类Y染色体末端的SRY基因能激活睾酮合成相关基因的表达，使睾酮在5α﹣还原酶的作用下转化为二氢睾酮，促使未分化的性腺发育成睾丸。下列叙述不正确的是（ ）
A．5α﹣还原酶合成缺陷可能导致男性患有不育症
B．男性次级精母细胞中SRY基因的个数可能是0个或2个
C．XYY男性染色体形成可能是由于父方减数第一次分裂异常所致
D．若男性的Y染色体末端片段移接到常染色体上，不会影响XY染色体的联会
【分析】题干分析：SRY基因位于Y染色体上，其表达的睾丸决定因子（TDF）可以激活睾酮合成相关基因（SOX9基因）的表达，随后睾酮在5α﹣还原酶的作用下转化为二氢睾酮，促使未分化的性腺发育成睾丸，从而最终表现为雄性。
【解答】解：A、5α﹣还原酶合成缺陷，则睾酮不能转化为二氢睾酮，因而不能促使未分化的性腺发育成睾丸，最终可能导致男性患有不育症，A正确；
B、SRY基因位于Y染色体末端，在减数第一次分裂过程中，X与Y染色体分离，所以男性次级精母细胞中SRY基因的个数可能是0个或1个或2个，B正确；
C、XYY男性染色体异常是父亲减数第二次分裂产生异常，产生含YY的精细胞所致，然后与正常卵细胞结合形成含XYY的受精卵发育而来的，C错误；
D、SRY基因位于Y染色体末端，X染色体上没有，若男性的Y染色体末端片段移接到常染色体上，不会影响XY染色体同源区段的联会，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查减数分裂、伴性遗传和染色体变异的相关知识，理解题干信息并能结合伴性遗传进行分析、准确判断各选项是解答本题的关键。
（2022•襄城区校级模拟）某作物的F1自交形成自交胚的过程如图1中途径1（以两对同源染色体为例）。改造F1相关基因，获得N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程如图1中途径2。图2表示上述两途径细胞正常分裂过程中，不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图1中，与途径1相比，途径2形成精子过程中，不会发生的变异类型是基因重组
B．途径1和途径2形成精子过程中，细胞内染色体数最多分别为4、8
C．若考虑n对独立遗传的等位基因，则理论上，克隆胚与N植株基因型相同的概率是100%
D．途径2形成精子或卵细胞过程中，可对应于图2中的时期有时期Ⅱ和时期Ⅲ
【分析】根据题意和图示分析可知，可以通过两条途径获得F1的优良性状，途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代，途径2中先对M植株进行基因改造，再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞，导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚，该个体与N植株的遗传信息一致。
【解答】解：A、途径2中N植株通过有丝分裂替代减数分裂，而有丝分裂过程中不发生基因重组，所以形成配子时不会发生基因重组，A正确；
B、由于途径2中N植株通过有丝分裂替代减数分裂，所以途径1和途径2形成精子过程中，细胞内染色体数最多分别为4、8，B正确；
C、克隆胚的形成相当于无性繁殖过程，子代和N植株遗传信息一致，故克隆胚与N植株基因型相同的概率是100%，C正确；
D、途径2形成精子或卵细胞过程为有丝分裂，图中时期Ⅰ为有丝分裂后期，时期Ⅲ为有丝分裂末期或间期，D错误。
故选：D。
【点评】结合题意和图示分析获得具有优良性状的个体的两条途径是解题关键，途径1获得子代的本质为有性生殖，途径2获得子代的本质为无性生殖。
比较项目
有丝分裂
减数分裂
染色体复制
间期
减Ⅰ前的间期
同源染色体的行为
联会与四分体
无同源染色体联会现象、不形成四分体，非姐妹染色单体之间没有交叉互换现象
出现同源染色体联会现象、形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常有交叉互换现象
分离与组合
也不出现同源染色体分离，非同源染色体自由组合
出现同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点的行为
中期位置
赤道板
减Ⅰ在赤道板两侧，减Ⅱ在赤道板上
断裂
后期
减Ⅱ后期