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2020版高考一轮复习生物江苏专版讲义：必修1 第四单元 第2讲 减数分裂和受精作用
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[思维导图·成一统]
[基础速练·固根基]
1．判断下列有关叙述的正误
(1)蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分离(√)
(2)果蝇的精细胞中一定存在Y染色体(×)
(3)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组(√)
(4)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(×)
(5)减数第一次分裂中，着丝点分裂导致染色体数目减半(×)
(6)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期(×)
(7)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(×)
(8)卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的(×)
(9)1个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而1个精原细胞能形成4个精细胞(√)
(10)减数分裂形成配子过程中实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性(√)
(11)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(×)
2．连线精子形成过程中各时期的图像及主要特点
3.辨明同源染色体、非同源染色体及四分体的联系与区别(填空)
(1)同源染色体和非同源染色体：
①同源染色体形状和大小一般相同，如图中的1与2,3与4。
②非同源染色体是指减数分裂中不配对的染色体，如图中1和3,2和4,1和4,2和3。
(2)同源染色体与四分体：
①在减数分裂过程中联会后的一对同源染色体含有4条染色单体称为四分体。
②1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间互换一部分片段的现象叫交叉互换，属于基因重组。
4．依据细胞质的分配方式判断减数分裂中细胞的名称
5．理解受精作用及含义
[师说考点·解疑难]
1．精子与卵细胞的形成(以哺乳动物为例)
精子
卵细胞
产生部分
睾丸
卵巢
过程
1个精原细胞
↓
1个初级精母细胞
↓
2个次级精母细胞
(等大)
↓
4个精细胞
是否变形
4个精细胞
变↓形
4个精子
不需变形
细胞质的
分配情况
两次分裂都均等分配
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等分配，其他分裂皆不均等分配
分裂结果
1个精原细胞
↓
4个精子(生殖细胞)
1个卵原细胞
↓
＋
相同点
(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：
①染色体都是在MⅠ前的间期复制
②MⅠ都发生同源染色体联会和分离
③MⅡ都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开
(2)产生的子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目都减半
2.配子形成过程中的几种数量关系
(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。
(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋1个极体→1个卵细胞＋3个极体。
[研透考情·备高考]
考向一 减数分裂的有关概念及各时期的特点
1．(2017·海南高考)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是( )
解析：选D 减数第一次分裂后期同源染色体分离，第二次分裂后期，染色单体分离。减数第一次分裂结束形成的细胞无同源染色体，每条染色体含2条染色单体。
[归纳拓展] “四看法”判断同源染色体(二倍体)
(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。
(3)看细胞所处的时期：
①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。
②减数第二次分裂后期，上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。
(4)看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：
①有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。
②其他时期，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
考向二 精子与卵细胞形成过程的比较
2．下面为高等动物的细胞分裂示意图。相关叙述正确的是( )
A．图甲一定为次级精母细胞
B．图乙一定为初级精母细胞
C．图丙为次级卵母细胞或极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
解析：选B 图甲处于减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体；图乙处于减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。
3.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是( )
A．2种和2种 B．4种和2种
C．2种和4种 D．8种和4种
解析：选B 由图知，该生物基因组成为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为22＝4种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A－B(或b)－D、a－b(或B)－D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。
[归纳拓展] 正常情况下产生配子的种类分析
分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
①若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。
②若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞。例如基因型为YyRr的个体产生配子的情况如下：
比较项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
一个精原细胞
4种
2种(YR、yr或Yr、yR)
一个雄性个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原细胞
4种
1种(YR或yr或Yr或yR)
一个雌性个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
考向三 减数分裂中核DNA、染色体和染色单体的数量变化及曲线图、柱状图问题
4．(2017·浙江选考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目如图所示。下列叙述错误的是( )
A．乙时期细胞和丙时期细胞均含两个染色体组
B．甲→乙过程中DNA复制前需要合成RNA聚合酶
C．乙→丙过程中可发生基因重组和基因突变
D．丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
解析：选D 据题意可知：图甲表示精原细胞，图乙表示初级精母细胞，图丙表示处于MⅡ后期的次级精母细胞，图丁表示精细胞。因此，甲、乙、丙时期的细胞都具有两个染色体组；甲→乙过程表示由精原细胞形成初级精母细胞，需合成多种蛋白质；乙→丙过程包括减数第一次分裂的完成，可发生基因重组和基因突变；丙时期的细胞着丝粒已经分裂，丙→丁过程进行的是姐妹染色单体分离后分配到两个子细胞。
5.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。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∶1
D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源
解析：选A 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DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中O～a段表示减数第一次分裂前的间期，a～c段中b为减数第一次分裂末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段无同源染色体；c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程，a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，细胞中染色体和核DNA数之比一直为1∶2；a～c段中，一般不会发生基因突变，可进行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。
6．下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )
A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
解析：选A 由题干及图例分析知，①为染色体，②为染色单体，③为DNA，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，因此Ⅱ所处阶段能发生基因自由组合，Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1。
[易错点拨]
识别减数分裂过程中曲线图和柱状图的两点提醒
(1)在柱状图和曲线图中“0”的含义：
①在曲线图中，出现“0”的曲线表示的是分裂过程中染色单体的数目变化。
②在柱状图中，只要染色单体数不为“0”，染色单体数一定与核DNA分子数相等，而且都为染色体数的2倍。
③在柱状图和曲线图中，只有染色单体才会出现“0”。
(2)正确理解坐标曲线图中“斜线”的含义：
①若不存在斜线，则为染色体数的变化。
②若有斜线，则为染色单体或核DNA分子数的变化。
考向四 受精作用及受精卵中的遗传物质的来源
7．下图A表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞：这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是( )
A．①与② B．①与③
C．②与③ D．②与④
解析：选C 同源染色体交叉互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。因此，在减数第二次分裂时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。
8．下列有关二倍体生物精子和卵细胞结合成受精卵的过程，叙述正确的是( )
①受精卵中的遗传物质主要来自于精子和卵细胞的染色体 ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 ③受精时精子全部进入卵细胞内 ④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条 ⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①③④ D．②③④
解析：选A 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自于染色体，①正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，②正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，③错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，④错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，⑤正确。
[方法规律] 配子来源的确定方法
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同，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。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同的精原细胞。
[基础速练·固根基]
1．判断有关减数分裂和有丝分裂叙述的正误
(1)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同(×)
(2)观察2n＝6的某生物减数第二次分裂后期细胞，可见移向每一极的染色体有4条，其合理解释是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离(√)
(3)染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异，仅发生在减数分裂过程中(×)
(4)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体(×)
(5)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，着丝点分裂一定导致DNA数目加倍(×)
(6)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但有丝分裂不能发生因非同源染色体自由组合而导致的基因重组(√)
(7)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍(×)
2．填表比较减数分裂与有丝分裂
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制的次数及时期
一次，减数第一次分裂前的间期
一次，有丝分裂间期
细胞分裂次数
两次
一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换
有，在减数第一次分裂前期
无
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
有，在减数第一次分裂后期
无
着丝点分裂，染色单体分开
有，在减数第二次分裂后期
有，在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期
减半，在减数第一次分裂完成时
不变
子细胞中核遗传物质的组成(填“一定”或“不一定”)
不一定相同
一定相同
分裂过程中形成纺锤体(填“有”或“无”)
有
有
二者联系
减数分裂是特殊方式的有丝分裂
3.分析图示回答问题
(1)据图1可知：
①有丝分裂后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对(2n条)加倍成为2n对(4n条)，子细胞中同源染色体仍为n对。
②MⅠ末期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
(2)据图2可知：
①有丝分裂后期因着丝点分裂，染色体组数加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到子细胞，染色体组数恢复(4→2)。
②MⅠ末期因同源染色体分开，分别进入两个子细胞，染色体组数减半(2→1)；MⅡ后期因着丝点分裂，染色体数暂时加倍，染色体组数变化是1→2。
[师说考点·解疑难]
1．二倍体生物细胞分裂图像的判断
(1)三个前期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期
(2)三个中期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期
(3)三个后期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期
2.细胞分裂过程中染色体与核DNA数量的变化
(1)模型：
(2)判断：
[研透考情·备高考]
考向一 减数分裂与有丝分裂的过程及图像识别
1.(2019·镇江学测模拟)如图表示小鼠的精原细胞(仅表示部分染色体)，其分裂过程中用3种不同颜色的荧光标记图中的3种基因。观察精原细胞有丝分裂和减数分裂过程，不可能观察到的现象是( )
A．有丝分裂中期的细胞中有3种不同颜色的8个荧光点
B．有丝分裂后期的细胞中有2种不同颜色的4个荧光点
C．某个次级精母细胞中有2种不同颜色的4个荧光点
D．某个次级精母细胞中有3种不同颜色的4个荧光点
解析：选B 有丝分裂过程中DNA含量(基因数目)加倍，但基因的种类不变，所以有丝分裂的中、后期均为3种颜色的8个荧光点；正常情况下，次级精母细胞中含有A、R或a、R两种基因，有2种颜色的4个荧光点；若减数分裂四分体时期发生交叉互换，如A与a互换，则次级精母细胞中含有A、a和R 3种基因，出现3种颜色，4个荧光点。
2．(2014·江苏高考)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题：
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。
图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________；称为初级精母细胞的有________。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因____________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)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，其原因是________________________________________________________________________。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验。结果如下：
实验一
实验二
由实验一可得出推论： _________________________________________________
含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是________；孕酮在实验二中的作用是______________________________________。
解析：(1)根据同源染色体的特征及行为特点可判断甲、丙、丁含同源染色体。初级精母细胞中含有同源染色体，但着丝点不分裂，丙处于有丝分裂后期。同源染色体的非姐妹染色单体上同一位点上的基因可能是相同的，也可能是不同的。(2)卵原细胞的减数分裂是不连续的过程，受精后才能继续完成减数第二次分裂。(3)通过注射不同的物质，比较结果可以发现，成熟卵细胞的细胞质中含有能够使早期卵母细胞成熟的物质，而蛋白质合成抑制剂能抑制蛋白质合成，即使有孕酮，也不能使早期卵母细胞成熟，故推测“促成熟因子”是蛋白质。孕酮能诱导早期卵母细胞产生“促成熟因子”。
答案：(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
[方法规律] “两看法”判断细胞分裂方式的图像
考向二 细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化坐标曲线类问题
3．下面为某二倍体生物细胞分裂过程中细胞核DNA变化曲线图。在该分裂过程中其他相关物质变化曲线图错误的是( )
解析：选D 据图可知O～d段曲线表示的是减数分裂过程，d～e段包含了受精作用过程，e～g段表示有丝分裂的过程。c～d段表示减数第二次分裂过程，该过程无同源染色体。
4．下面为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出( )
A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段
B．若在A点将核DNA用同位素进行一次标记，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占50%
C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体组数是相等的
D．图中L→M所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关
解析：选D 图中，A→E段表示有丝分裂，E→K段表示减数分裂，L→M段表示受精作用，M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期。A点的1个DNA分子到GH段时，已复制2次，有放射性的脱氧核苷酸链占1/4。OP段细胞中含有的染色体组数是GH段的2倍。L→M段表示受精作用，精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。
[方法规律] “三看法”判断有丝分裂与减数分裂过程中染色体、核DNA数目变化(以二倍体生物为例)
考向三 细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化的直方图问题
5．(2016·江苏高考)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)，图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是______________，它属于图2中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是____________________________________，
理由是_______________________________________________________________
________________________。
解析：(1)图1中细胞发生了着丝点分裂，且含有同源染色体，故细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期，细胞中染色体数和核DNA数均为4n，因此它属于图2中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，则其可能为处于减数第二次分裂后期的细胞，该细胞的名称是次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂着丝点分裂之前，e处于减数第二次分裂结束时，那么三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型为a和b，c可能表示未复制的体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞，不一定含有同源染色体，d是处于减数第二次分裂着丝点分裂前的细胞，e是减数第二次分裂结束后的细胞，d、e肯定不含同源染色体。(5)b类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数不变，形成a类型的细胞。d类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数目不变，形成c类型的细胞。(6)细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体的形成，其功能类似于秋水仙素。用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂(减数第一次分裂同源染色体未分离，减数第二次分裂正常进行)、减数第二次分裂(减数第一次分裂正常，减数第二次分裂着丝点分开后移向同一极)时形成的是染色体数加倍的配子，但是处理受精卵(2n)的第一次卵裂(有丝分裂)时形成的是四倍体，故阻滞受精卵的第一次卵裂后三倍体出现率最低。
答案：(1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a；d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
[归纳拓展]
染色体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化。解题思路与坐标曲线图基本相同，但对染色单体的分析显得尤为重要。在直方图中，染色体和DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如下图所示：
有丝分裂
减数分裂
[分点突破·精细研]
题型一 细胞分裂图像中变异类型的判断
1．低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，图中所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
解析：选B A项，该初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符。B项，由图可以看出是减数第二次分裂后期，移向同一极的仍有同源染色体，与题意相符。C项，低温诱导染色体数目加倍后形成的卵细胞应含有两个染色体组，即4条染色体，而不是3条。D项，三倍体胚胎的体细胞中应含有3个染色体组，而图中只有2个。
2.某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断( )
A．图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组
B．该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE
C．图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组
D．三对基因的遗传遵循自由组合定律
解析：选B 图示细胞中无同源染色体，且细胞质均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组。因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变。正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE。A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。
[方法规律] 细胞分裂图像中变异类型的判定方法
(1)细胞图像中基因突变和基因重组的判定方法：
①若图甲为减数分裂图像，图乙是减数分裂过程中出现的，则染色体上出现B、b不同的原因可能是基因突变或交叉互换。若要确定还需要结合其他信息，如体细胞基因型、其他染色体上基因情况等
②图甲若为有丝分裂图像，则B、b不同的原因只能是基因突变
③若细胞图像中的四分体时期体现出交叉互换现象，则一定发生了基因重组
(2)细胞图像中染色体变异的判定方法：
①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定为结构变异。
②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。
题型二 异常分裂情况下产生配子种类及原因分析
3．下面表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是( )
A．细胞⑥的基因型为aBb B．细胞②为第一极体
C．细胞③有2个基因B D．细胞⑤的基因型为a
解析：选A 细胞①③的基因型分别为AAaaBBbb、AABBbb，细胞⑥的基因型应为ABb。
4．下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( )
选项
个体基因型
配子基因型
异常发生时期
A
DD
D、d
有丝分裂前期
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
解析：选C 基因型DD的个体产生基因型为D、d的配子，原因是基因突变，其发生时期为细胞分裂的间期；基因型AaBb的个体产生基因型为AaB、AaB、b、b的配子，等位基因A、a没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离；基因型XaY的个体产生基因型为XaY、XaY的配子，等位基因没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离；基因型为AaXBXb的个体产生基因型为AAXBXb、XBXb、a、a的配子，等位基因B、b没分离且A、A移向了同一极，原因是MⅠ后期同源染色体没分离，且MⅡ后期姐妹染色单体分离时出错。
[归纳拓展] 变异情况下减数分裂产生配子种类的分析
(1)发生基因突变和基因重组时：
(2)发生染色体异常分离时：
①下图表示减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)、减数第二次分裂正常产生配子的情况。
②下图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离)产生配子的情况。
[冲关集训·能力通]
1．下面为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述错误的是( )
A．图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核DNA的复制
B．由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换
C．图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离
D．若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的
解析：选D 图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期，不再进行DNA复制；由图甲中Ⅰ片段和乙图中Ⅱ片段颜色可知，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体间发生了交叉互换；发生交叉互换后，减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离；由染色体的形态和颜色可知，图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的。
2．下面甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。相关叙述正确的是( )
A．在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换
B．甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异
C．甲细胞中有两个染色体组，8条姐妹染色单体
D．若图乙表示卵细胞，则图甲表示次级卵母细胞
解析：选A 图甲细胞中没有同源染色体，可判定为减数第二次分裂时期。比较图甲和图乙中第3条(从左到右数)染色体颜色与形态，可知在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换，而非染色体变异；甲细胞中只有一个染色体组，8条姐妹染色单体；若图乙表示卵细胞，根据甲和乙中对应染色体的颜色，可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。
3．基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞，在减数分裂过程中出现基因突变，使其中一条染色单体上的A突变为a，该细胞以后减数分裂正常进行，则其可产生多少种配子( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C 减数分裂时，同源染色体分离，等位基因分离，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因自由组合。基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞，减数分裂后形成两种配子AB、ab或者Ab、aB。如果出现基因突变，一条染色单体上的A突变为a，则可以产生三种配子AB、aB、ab或者Ab、ab、aB。
4．(2018·天津高考)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
解析：选D 若为初级精母细胞，细胞中应含有Y染色体，该细胞中已无Y染色体，应是次级精母细胞，因含2条X染色体，故该细胞处于减数第二次分裂后期；该细胞处于减数第二次分裂中，核DNA数与体细胞相同；由雄蝇的基因型为AaXBY可知，A、a位于一对同源染色体(常染色体)上，A和a是随着同源染色体的分开而分离的；由雄蝇的基因型为AaXBY可知，其体内无Xb基因，而出现的变异细胞中含有Xb基因，故是有节律基因XB突变为无节律基因Xb。
[师说考点·解疑难]
1．实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。
(2)在减数分裂过程中，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．实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)：解离→漂洗→染色→压片。
(2)显微观察：
3．注意事项
(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料能进行减数分裂，如植物的花药，动物的精巢、卵巢等。
(2)宜选用雄性个体生殖器官作实验材料的原因：
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，排卵时排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。
(3)动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂；其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
[研透考情·备高考]
考向一 实验材料的选择
1．为了观察减数分裂各时期特点，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
解析：选C 雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，从这个角度选①③。另外，观察减数分裂，要选择分裂旺盛的生殖器官。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，才继续完成减Ⅱ分裂。
2．下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊制成的装片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，能观察同源染色体联会现象
解析：选D 蝗虫的卵母细胞可进行减数分裂；桃花的雄蕊中减数分裂产生精子的数目要大于雌蕊中减数分裂产生卵细胞的数目，因此观察减数分裂选择雄蕊较合适；联会现象发生在减数分裂过程中，因此实验中可能观察到；洋葱根尖细胞进行有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。
考向二 实验过程及实验结果分析
3．(2017·江苏高考)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题：
(1)将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L的8羟基喹啉溶液中处理，以提高根尖细胞中有丝分裂的________期细胞的比例，便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，目的是__________________。再用低浓度的KCl处理一段时间，使细胞适度膨胀，便于细胞内的________更好地分散，但处理时间不能过长，以防细胞____________。
(3)图1是________细胞的染色体，判断的主要依据是____________________。
(4)分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的________进行人工配对；根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有________(填下列序号)。
①基因突变 ②单体 ③基因重组 ④三体
解析：(1)观察细胞中染色体的最佳时期是分裂中期，用8羟基喹啉溶液处理可以提高芹菜根尖细胞中有丝分裂中期细胞的比例。(2)用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，能去除其细胞壁，使细胞相互分离；在低浓度的KCl溶液中，去壁后的根尖、花粉母细胞吸收水分，使细胞适度膨胀，便于细胞内染色体更好地分散，但若处理时间过长，则没有细胞壁的细胞会吸水涨破。(3)图1应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体核型图，判断的主要依据是图1中有同源染色体联会现象。(4)分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的同源染色体进行人工配对；由于光学显微镜下能观察到染色体变异，无法观察到基因突变和基因重组，故不能确定该品种细胞中是否发生了基因突变和基因重组。根据图1、图2可以确定该品种细胞中染色体数目正常，没有出现单体或三体。
答案：(1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色体联会 (4)同源染色体 ②④
[课堂巩固练—小试身手]
1.(2013·江苏高考)如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
解析：选C 图中含有同源染色体，故该细胞不可能处于减数第二次分裂过程；图中的染色体正在发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞的2倍；染色体1和2为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离；染色体1和3为非同源染色体，染色体1和4也是非同源染色体，由于减数分裂中非同源染色体自由组合，故染色体1和3不一定出现在同一细胞中。
2．(2014·安徽高考)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同
C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂
D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
解析：选A 图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生交叉互换，实现基因重组；图乙为减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极，此时染色体数目加倍。
3．(2018·全国卷Ⅲ)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
解析：选B 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会。有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半。哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上。
4．(2018·江苏高考，多选)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点都排列在赤道板上
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
解析：选BCD 朱红眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一条常染色体上，两个基因不是一对等位基因；有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上；有丝分裂后期着丝点分裂，染色体均分，移向细胞两极，所以在同一极会出现该细胞所有染色体上的基因；减数第一次分裂时发生同源染色体的分离，图示常染色体可能和X染色体移向细胞的同一极，由此形成的次级性母细胞(或极体)在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，移向细胞两极，可出现题图所示四个基因在细胞同一极的现象。
[课下模拟练—自我检测]
一、选择题
1．正常情况下，在次级精母细胞中出现的染色体行为是( )
A．联会 B．交叉互换
C．着丝点分裂 D．同源染色体分离
解析：选C 联会、交叉互换和同源染色体分离均发生在减数分裂第一次分裂过程中。着丝点分裂发生在减数分裂第二次分裂的后期。
2．(2019·南通学测模拟)如图是基因型为AABb动物体内的细胞分裂模式图(只显示了2对染色体)，下列有关叙述错误的是( )
A．甲细胞中含8条染色单体
B．甲细胞中含2个染色体组
C．乙细胞中含两对同源染色体
D．乙细胞形成过程中发生了基因突变
解析：选C 甲细胞处于有丝分裂的中期，乙细胞处于减数第二次分裂的后期。乙细胞内不含同源染色体。
3．已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
解析：选D 图A、B所示细胞中没有同源染色体，每个染色体上有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，两个图示的差异反映出减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时非同源染色体的自由组合；图C、D所示细胞中没有染色单体，此时细胞中没有同源染色体和等位基因。
4．如图表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞图像，下列相关叙述错误的是( )
A．①②细胞中都有8个DNA
B．③的细胞名称为次级精母细胞或次级卵母细胞
C．具有同源染色体的细胞是①②
D．图中①③④细胞都没有染色单体
解析：选B 根据图②细胞质不均等分裂，判断该动物是雌性，所以③的细胞名称为极体。
5．(2019·南京一模)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、染色单体和核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
解析：选C 据图分析可知，②代表染色单体，①代表染色体，③代表DNA。Ⅲ阶段细胞中染色体数目减半，但含染色单体，是次级精母细胞。Ⅱ阶段细胞中染色体数目不变，含有染色单体，是初级精母细胞，减数第一次分裂后期，初级精母细胞中会发生基因的自由组合。Ⅰ阶段细胞中染色体数是8，无染色单体，是精原细胞，Ⅳ阶段细胞中染色体数是4，无染色单体，是精细胞，精细胞中没有同源染色体。
6．下图是东亚飞蝗(雄性2n＝23，XO；雌性2n＝24，XX)精巢细胞减数分裂过程的部分模式图。下列有关叙述正确的是( )
A．减数分裂的先后顺序是1→3→4→2
B．图1、3过程中都可发生基因重组
C．处在图2时的蝗虫细胞含24个DNA
D．雌性东亚飞蝗体内一般不出现图3、4所示分裂状态
解析：选B 减数分裂的先后顺序是1→3→2→4。图1过程中可能发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，图3过程中可能发生非同源染色体上的非等位基因自由组合，两者都发生基因重组。图2是次级精母细胞，含24或22个DNA。雌性东亚飞蝗初级卵母细胞细胞质不均等分裂，一般不出现图3所示分裂状态；极体均等分裂，可以出现图4的分裂状态。
7．(2018·海门模考)在细胞分裂过程中染色体数目会发生变化。已知人的体细胞含有46条染色体，下列人体细胞分裂过程中染色体数目变化正确的是( )
染色体数
细胞分裂时期
①
46
有丝分裂后期
②
46
减数第一次分裂中期
③
92
有丝分裂中期
④
23
减数第二次分裂后期
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B 有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，变成92条；减数第一次分裂中期、有丝分裂中期，染色体数目都是46条；减数第二次分裂前期、中期染色体数目是23条，后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍，变成46条。
8．(2019·苏州一模)下表表示从某动物的一个卵原细胞开始，发生甲→乙→丙→丁的连续生理过程中，各阶段细胞内染色体组数的变化和有关特征。下列有关叙述正确的是( )
生理过程
甲
乙
丙
丁
细胞中染
色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
2
有关特征
性激素
的作用
细胞膜
功能体现
遗传信息
不变
功能趋向
专门化
A.甲过程中细胞内染色体组数1→2的原因是同源染色体分离
B．乙过程中可以发生基因的自由组合
C．丙过程结束后产生的子细胞的物质运输效率提高
D．丁过程中细胞内的DNA和mRNA种类均不断发生变化
解析：选C 根据“性激素的作用”可知，甲过程是减数分裂，细胞内染色体组数1→2的原因是减数第二次分裂后期着丝点分裂；根据“细胞膜功能体现”可知，乙过程是受精作用，而基因的自由组合发生在减数分裂过程中；根据“遗传信息不变”可知，丙过程是有丝分裂，分裂结束后产生的子细胞体积较小，相对表面积较大，物质运输效率提高；根据“功能趋向专门化”可知，丁过程是细胞分化，细胞内的DNA不变，mRNA种类发生变化。
9．某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正确的是( )
A．次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B．次级精母细胞后期的染色体的数目是正常体细胞中的染色体数目的一半
C．初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D．4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子
解析：选C 次级精母细胞中核DNA分子数目和正常体细胞中染色体数目相等。次级精母细胞后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，与正常体细胞中染色体数目相等。初级精母细胞中染色体数目是核DNA数目的一半，经减数第一次分裂形成的次级精母细胞中DNA减半，核DNA数目与初级精母细胞中染色体数目相等。1个四分体中含有2条染色体，4个DNA分子，4个四分体中含有8条染色体，16个DNA分子。
10．C1、C2、C3、C4是某动物(2N)的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N，下列相关叙述错误的是( )
A．C1、C2可能是C4的子细胞
B．C1、C3不一定是C4的子细胞
C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D．C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2
解析：选A 由C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞。
11．(2019·镇江一模)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．图中非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
解析：选B 由图中可以看出，该精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，A与a、D与d等位基因的分离发生在初级精母细胞中，B与b等位基因的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中；B(b)与D(d)位于同一条染色体上，不遵循基因自由组合定律；图中同源染色体上的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组。
12．(2019·南通二模)如图是基因型为AaBb的某生物体内两个不同时期的分裂模式图，其中染色体上标注的是相应位置上的基因。下列相关叙述正确的是( )
A．图①中两个细胞的中央将出现赤道板
B．图①中细胞2的基因型是AaBB
C．图②所示的细胞中有4个染色体组
D．图②所示的细胞中有4个四分体
解析：选B 赤道板是虚拟的结构，不会出现，图①中细胞1和细胞2均处于减数第二次分裂后期，进入末期后细胞中央将出现细胞板。观察图①可知，细胞1中分开的姐妹染色单体上存在不同基因，是四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体交叉互换的结果，该生物体的基因型为AaBb，所以细胞2的基因型为AaBB。图②中细胞处于减数第一次分裂中期，含2个四分体，2个染色体组。
13．(2019·南京二模，多选)图甲、乙为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图，图丙为细胞分裂过程中同源染色体对数的数量变化，图丁为细胞分裂的几个时期中染色体与核DNA分子的相对含量。下列有关叙述错误的是( )
A．图乙细胞的名称是次级精母细胞或极体
B．肝脏细胞、造血干细胞的分裂过程均可以用图丙表示
C．图甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③，对应图丁的b和c
D．图丁中a时期对应图丙的②，b时期对应图丙①③的某一段
解析：选BC 图乙细胞没有同源染色体，处于减数第二次分裂的后期，由于细胞质分裂均等，所以该细胞名称是次级精母细胞或极体；由图丙可知，该细胞进行有丝分裂或减数分裂，肝脏细胞、造血干细胞均只进行有丝分裂；图甲细胞处于有丝分裂中期，对应图丙的①和图丁的b，图乙细胞处于减数第二次分裂的后期，同源染色体的对数为0，对应图丁的c；图丁中a时期为有丝分裂后期，对应图丙的②，b时期为有丝分裂的前、中期或减数第一次分裂，对应图丙①③的某一段。
14．(多选)如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。不考虑变异的情况下，下列叙述错误的是( )
A．若图甲表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲BC段的细胞中含有2个Y染色体
B．若图甲表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲CD段的细胞中会发生同源染色体的分离
C．若图乙表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙BC段的细胞中始终存在染色单体
D．若图乙表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙CD段的细胞中会发生着丝点分裂
解析：选ABD 图甲纵坐标为“每条染色体上DNA含量”，其中AB段表示DNA复制，BC段一直存在着染色单体，CD段发生着丝点分裂；图乙纵坐标为“每个细胞中核DNA含量”，其中AB段表示DNA复制，CD段表示细胞分裂末期形成子细胞。若图甲表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲BC段的细胞中含有1个Y染色体；若图甲表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲CD段的细胞(减数第二次分裂后期)中不会发生同源染色体的分离，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期；若图乙表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙BC段的细胞(减数第一次分裂前期、中期、后期)中，始终存在染色单体；若图乙表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙CD段的细胞(有丝分裂末期)中不会发生着丝点分裂，着丝点分裂发生在有丝分裂后期。
15．(多选)图1表示基因型为AaBb的某动物细胞处于不同分裂时期的图像，图2表示该动物细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系。下列相关叙述错误的是( )
A．图1中①②③⑤都含有2个染色体组
B．图1细胞中处于图2中CD段的有①④⑤
C．图1中②④为次级精母细胞，②中A和a形成的原因可能是基因突变
D．若该动物产生一个基因型为Aab的配子，则发生分裂异常的时段应为图2的DF段
解析：选ACD 图1中有2个染色体组的细胞为①②⑤，③中有4个染色体组，④中有1个染色体组。图2中CD段含义为每条染色体上含2个DNA分子，图1中细胞①④⑤相符，②和③每条染色体上含1个DNA分子。因不能确定动物的性别，图1中②④可能为次级精细胞或第一极体；②中A和a的形成可能是由于基因突变，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。若该动物产生一个Aab的配子，可能是减数第一次分裂后期A和a所在的一对同源染色体未分离，而图2的DF段只能表示减数第二次分裂后期，不能代表减数第一次分裂后期。
二、非选择题
16．图1～3表示某动物(AABb)细胞分裂不同时期的模式图。图4为细胞分裂过程中不同时期的细胞数以及一个细胞中的染色体、染色单体和DNA分子的数目。请回答：
(1)图1细胞所处的分裂时期为____________，该生物的细胞中最多含有________个染色体组。
(2)图2细胞所处的分裂时期对应于图4的________阶段，导致该细胞中出现B、b的原因是________________________________________。
(3)图3细胞是图2细胞所产生的一个子细胞。若该动物是雄性动物，则图3细胞的名称是____________；若该动物为雌性，图2细胞的名称是______________。
(4)图4由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是__________________________。
解析：(1)图1细胞中染色体的着丝点整齐排列在细胞中央赤道板上，且含有同源染色体，所处的分裂时期为有丝分裂中期。在有丝分裂后期，该生物的细胞中含有4个染色体组。(2)图2细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，所处的分裂时期是减数第二次分裂后期，对应于图4的Ⅲ阶段。因为该动物的基因型是AABb，所以导致该细胞中出现B、b的原因是基因突变或交叉互换。(3)图2细胞是均等分裂，若该动物是雄性动物，则图3细胞是精细胞。若该动物为雌性，则图2细胞是第一极体。(4)图4由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内DNA含量加倍，染色单体出现，说明此过程发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。
答案：(1)有丝分裂中期 4 (2)Ⅲ 基因突变或交叉互换 (3)精细胞 (第一)极体 (4)DNA的复制和有关蛋白质的合成
17．(2019·镇江一模)如图1表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中某结构的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的三幅细胞分裂示意图，请据图回答问题：
(1)图1曲线表示________________的数量变化，B点后时期的细胞名称有________________。
(2)图2中细胞甲有____________条染色单体，细胞乙有________个四分体。
(3)若图2中甲、乙、丙是一个细胞分裂过程的前后三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是________________(用箭头和序号表示)，其中________(填序号)细胞处于图1中的AB段(不含B点)。
(4)若图2中细胞丙分裂产生的子细胞继续分裂，可能的细胞分裂方式有______________。
(5)若该动物基因型为EeXFY，则图2中细胞乙分裂产生的精细胞基因型是______________。
解析：(1)减数第一次分裂后期同源染色体分离，进入减数第二次分裂无同源染色体，所以图1曲线表示同源染色体对数的变化，由于该动物为雄性动物，所以减数第二次分裂开始后的细胞为次级精母细胞和精细胞。(2)图2中细胞甲有3条染色体，6条染色单体，6个DNA分子；细胞乙有3对同源染色体，3个四分体。(3)图2中甲为次级精母细胞，乙为初级精母细胞，丙为精原细胞，若为一个细胞分裂过程的前后三个时期，则先后顺序是丙→乙→甲，图1中的AB段(不含B点)为减数第一次分裂，乙细胞处于该时期。(4)图2中细胞丙分裂产生的子细胞仍为精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂。(5)一个初级精母细胞只能产生两种精细胞，基因型为EeXFY的一个初级精母细胞(乙)，减数分裂产生的精细胞基因型是EXF、eY或eXF、EY。
答案：(1)同源染色体对数 次级精母细胞、精细胞 (2)6 3 (3)丙→乙→甲 乙 (4)有丝分裂、减数分裂
(5) EXF、eY或eXF、EY
[思维导图·成一统]
[基础速练·固根基]
1．判断下列有关叙述的正误
(1)蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分离(√)
(2)果蝇的精细胞中一定存在Y染色体(×)
(3)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组(√)
(4)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(×)
(5)减数第一次分裂中，着丝点分裂导致染色体数目减半(×)
(6)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期(×)
(7)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(×)
(8)卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的(×)
(9)1个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而1个精原细胞能形成4个精细胞(√)
(10)减数分裂形成配子过程中实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性(√)
(11)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(×)
2．连线精子形成过程中各时期的图像及主要特点
3.辨明同源染色体、非同源染色体及四分体的联系与区别(填空)
(1)同源染色体和非同源染色体：
①同源染色体形状和大小一般相同，如图中的1与2,3与4。
②非同源染色体是指减数分裂中不配对的染色体，如图中1和3,2和4,1和4,2和3。
(2)同源染色体与四分体：
①在减数分裂过程中联会后的一对同源染色体含有4条染色单体称为四分体。
②1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间互换一部分片段的现象叫交叉互换，属于基因重组。
4．依据细胞质的分配方式判断减数分裂中细胞的名称
5．理解受精作用及含义
[师说考点·解疑难]
1．精子与卵细胞的形成(以哺乳动物为例)
精子
卵细胞
产生部分
睾丸
卵巢
过程
1个精原细胞
↓
1个初级精母细胞
↓
2个次级精母细胞
(等大)
↓
4个精细胞
是否变形
4个精细胞
变↓形
4个精子
不需变形
细胞质的
分配情况
两次分裂都均等分配
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等分配，其他分裂皆不均等分配
分裂结果
1个精原细胞
↓
4个精子(生殖细胞)
1个卵原细胞
↓
＋
相同点
(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：
①染色体都是在MⅠ前的间期复制
②MⅠ都发生同源染色体联会和分离
③MⅡ都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开
(2)产生的子细胞数目都是4个，且子细胞中染色体数目都减半
2.配子形成过程中的几种数量关系
(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。
(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋1个极体→1个卵细胞＋3个极体。
[研透考情·备高考]
考向一 减数分裂的有关概念及各时期的特点
1．(2017·海南高考)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是( )
解析：选D 减数第一次分裂后期同源染色体分离，第二次分裂后期，染色单体分离。减数第一次分裂结束形成的细胞无同源染色体，每条染色体含2条染色单体。
[归纳拓展] “四看法”判断同源染色体(二倍体)
(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。
(3)看细胞所处的时期：
①减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。
②减数第二次分裂后期，上下对应的大小形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。
(4)看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：
①有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。
②其他时期，大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
考向二 精子与卵细胞形成过程的比较
2．下面为高等动物的细胞分裂示意图。相关叙述正确的是( )
A．图甲一定为次级精母细胞
B．图乙一定为初级精母细胞
C．图丙为次级卵母细胞或极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
解析：选B 图甲处于减数第二次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体；图乙处于减数第一次分裂后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞；图丙处于减数第二次分裂后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体；图丙中的M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。
3.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是( )
A．2种和2种 B．4种和2种
C．2种和4种 D．8种和4种
解析：选B 由图知，该生物基因组成为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为22＝4种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A－B(或b)－D、a－b(或B)－D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。
[归纳拓展] 正常情况下产生配子的种类分析
分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
①若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。
②若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞。例如基因型为YyRr的个体产生配子的情况如下：
比较项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
一个精原细胞
4种
2种(YR、yr或Yr、yR)
一个雄性个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原细胞
4种
1种(YR或yr或Yr或yR)
一个雌性个体
4种
4种(YR、yr、Yr、yR)
考向三 减数分裂中核DNA、染色体和染色单体的数量变化及曲线图、柱状图问题
4．(2017·浙江选考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目如图所示。下列叙述错误的是( )
A．乙时期细胞和丙时期细胞均含两个染色体组
B．甲→乙过程中DNA复制前需要合成RNA聚合酶
C．乙→丙过程中可发生基因重组和基因突变
D．丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
解析：选D 据题意可知：图甲表示精原细胞，图乙表示初级精母细胞，图丙表示处于MⅡ后期的次级精母细胞，图丁表示精细胞。因此，甲、乙、丙时期的细胞都具有两个染色体组；甲→乙过程表示由精原细胞形成初级精母细胞，需合成多种蛋白质；乙→丙过程包括减数第一次分裂的完成，可发生基因重组和基因突变；丙时期的细胞着丝粒已经分裂，丙→丁过程进行的是姐妹染色单体分离后分配到两个子细胞。
5.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。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∶1
D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源
解析：选A 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DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值，其中O～a段表示减数第一次分裂前的间期，a～c段中b为减数第一次分裂末期的终点，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，b～c段无同源染色体；c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程，a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，细胞中染色体和核DNA数之比一直为1∶2；a～c段中，一般不会发生基因突变，可进行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。
6．下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )
A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
解析：选A 由题干及图例分析知，①为染色体，②为染色单体，③为DNA，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，因此Ⅱ所处阶段能发生基因自由组合，Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1。
[易错点拨]
识别减数分裂过程中曲线图和柱状图的两点提醒
(1)在柱状图和曲线图中“0”的含义：
①在曲线图中，出现“0”的曲线表示的是分裂过程中染色单体的数目变化。
②在柱状图中，只要染色单体数不为“0”，染色单体数一定与核DNA分子数相等，而且都为染色体数的2倍。
③在柱状图和曲线图中，只有染色单体才会出现“0”。
(2)正确理解坐标曲线图中“斜线”的含义：
①若不存在斜线，则为染色体数的变化。
②若有斜线，则为染色单体或核DNA分子数的变化。
考向四 受精作用及受精卵中的遗传物质的来源
7．下图A表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞：这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是( )
A．①与② B．①与③
C．②与③ D．②与④
解析：选C 同源染色体交叉互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。因此，在减数第二次分裂时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。
8．下列有关二倍体生物精子和卵细胞结合成受精卵的过程，叙述正确的是( )
①受精卵中的遗传物质主要来自于精子和卵细胞的染色体 ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 ③受精时精子全部进入卵细胞内 ④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条 ⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
A．①②⑤ B．③④⑤
C．①③④ D．②③④
解析：选A 染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自于染色体，①正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，②正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，③错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，④错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，⑤正确。
[方法规律] 配子来源的确定方法
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同，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。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同的精原细胞。
[基础速练·固根基]
1．判断有关减数分裂和有丝分裂叙述的正误
(1)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同(×)
(2)观察2n＝6的某生物减数第二次分裂后期细胞，可见移向每一极的染色体有4条，其合理解释是减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离(√)
(3)染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异，仅发生在减数分裂过程中(×)
(4)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体(×)
(5)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，着丝点分裂一定导致DNA数目加倍(×)
(6)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，但有丝分裂不能发生因非同源染色体自由组合而导致的基因重组(√)
(7)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍(×)
2．填表比较减数分裂与有丝分裂
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制的次数及时期
一次，减数第一次分裂前的间期
一次，有丝分裂间期
细胞分裂次数
两次
一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换
有，在减数第一次分裂前期
无
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
有，在减数第一次分裂后期
无
着丝点分裂，染色单体分开
有，在减数第二次分裂后期
有，在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期
减半，在减数第一次分裂完成时
不变
子细胞中核遗传物质的组成(填“一定”或“不一定”)
不一定相同
一定相同
分裂过程中形成纺锤体(填“有”或“无”)
有
有
二者联系
减数分裂是特殊方式的有丝分裂
3.分析图示回答问题
(1)据图1可知：
①有丝分裂后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对(2n条)加倍成为2n对(4n条)，子细胞中同源染色体仍为n对。
②MⅠ末期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
(2)据图2可知：
①有丝分裂后期因着丝点分裂，染色体组数加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到子细胞，染色体组数恢复(4→2)。
②MⅠ末期因同源染色体分开，分别进入两个子细胞，染色体组数减半(2→1)；MⅡ后期因着丝点分裂，染色体数暂时加倍，染色体组数变化是1→2。
[师说考点·解疑难]
1．二倍体生物细胞分裂图像的判断
(1)三个前期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期
(2)三个中期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期
(3)三个后期图的判断：
典型图示
判断步骤
结论
A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期
2.细胞分裂过程中染色体与核DNA数量的变化
(1)模型：
(2)判断：
[研透考情·备高考]
考向一 减数分裂与有丝分裂的过程及图像识别
1.(2019·镇江学测模拟)如图表示小鼠的精原细胞(仅表示部分染色体)，其分裂过程中用3种不同颜色的荧光标记图中的3种基因。观察精原细胞有丝分裂和减数分裂过程，不可能观察到的现象是( )
A．有丝分裂中期的细胞中有3种不同颜色的8个荧光点
B．有丝分裂后期的细胞中有2种不同颜色的4个荧光点
C．某个次级精母细胞中有2种不同颜色的4个荧光点
D．某个次级精母细胞中有3种不同颜色的4个荧光点
解析：选B 有丝分裂过程中DNA含量(基因数目)加倍，但基因的种类不变，所以有丝分裂的中、后期均为3种颜色的8个荧光点；正常情况下，次级精母细胞中含有A、R或a、R两种基因，有2种颜色的4个荧光点；若减数分裂四分体时期发生交叉互换，如A与a互换，则次级精母细胞中含有A、a和R 3种基因，出现3种颜色，4个荧光点。
2．(2014·江苏高考)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题：
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。
图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________；称为初级精母细胞的有________。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因____________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)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，其原因是________________________________________________________________________。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验。结果如下：
实验一
实验二
由实验一可得出推论： _________________________________________________
含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是________；孕酮在实验二中的作用是______________________________________。
解析：(1)根据同源染色体的特征及行为特点可判断甲、丙、丁含同源染色体。初级精母细胞中含有同源染色体，但着丝点不分裂，丙处于有丝分裂后期。同源染色体的非姐妹染色单体上同一位点上的基因可能是相同的，也可能是不同的。(2)卵原细胞的减数分裂是不连续的过程，受精后才能继续完成减数第二次分裂。(3)通过注射不同的物质，比较结果可以发现，成熟卵细胞的细胞质中含有能够使早期卵母细胞成熟的物质，而蛋白质合成抑制剂能抑制蛋白质合成，即使有孕酮，也不能使早期卵母细胞成熟，故推测“促成熟因子”是蛋白质。孕酮能诱导早期卵母细胞产生“促成熟因子”。
答案：(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
[方法规律] “两看法”判断细胞分裂方式的图像
考向二 细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化坐标曲线类问题
3．下面为某二倍体生物细胞分裂过程中细胞核DNA变化曲线图。在该分裂过程中其他相关物质变化曲线图错误的是( )
解析：选D 据图可知O～d段曲线表示的是减数分裂过程，d～e段包含了受精作用过程，e～g段表示有丝分裂的过程。c～d段表示减数第二次分裂过程，该过程无同源染色体。
4．下面为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出( )
A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段
B．若在A点将核DNA用同位素进行一次标记，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占50%
C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体组数是相等的
D．图中L→M所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关
解析：选D 图中，A→E段表示有丝分裂，E→K段表示减数分裂，L→M段表示受精作用，M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期。A点的1个DNA分子到GH段时，已复制2次，有放射性的脱氧核苷酸链占1/4。OP段细胞中含有的染色体组数是GH段的2倍。L→M段表示受精作用，精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。
[方法规律] “三看法”判断有丝分裂与减数分裂过程中染色体、核DNA数目变化(以二倍体生物为例)
考向三 细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化的直方图问题
5．(2016·江苏高考)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)，图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是______________，它属于图2中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是____________________________________，
理由是_______________________________________________________________
________________________。
解析：(1)图1中细胞发生了着丝点分裂，且含有同源染色体，故细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期，细胞中染色体数和核DNA数均为4n，因此它属于图2中类型a的细胞。(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，则其可能为处于减数第二次分裂后期的细胞，该细胞的名称是次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂着丝点分裂之前，e处于减数第二次分裂结束时，那么三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型为a和b，c可能表示未复制的体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞，不一定含有同源染色体，d是处于减数第二次分裂着丝点分裂前的细胞，e是减数第二次分裂结束后的细胞，d、e肯定不含同源染色体。(5)b类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数不变，形成a类型的细胞。d类型细胞着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数目不变，形成c类型的细胞。(6)细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体的形成，其功能类似于秋水仙素。用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂(减数第一次分裂同源染色体未分离，减数第二次分裂正常进行)、减数第二次分裂(减数第一次分裂正常，减数第二次分裂着丝点分开后移向同一极)时形成的是染色体数加倍的配子，但是处理受精卵(2n)的第一次卵裂(有丝分裂)时形成的是四倍体，故阻滞受精卵的第一次卵裂后三倍体出现率最低。
答案：(1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a；d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
[归纳拓展]
染色体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化。解题思路与坐标曲线图基本相同，但对染色单体的分析显得尤为重要。在直方图中，染色体和DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。如下图所示：
有丝分裂
减数分裂
[分点突破·精细研]
题型一 细胞分裂图像中变异类型的判断
1．低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，图中所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
解析：选B A项，该初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符。B项，由图可以看出是减数第二次分裂后期，移向同一极的仍有同源染色体，与题意相符。C项，低温诱导染色体数目加倍后形成的卵细胞应含有两个染色体组，即4条染色体，而不是3条。D项，三倍体胚胎的体细胞中应含有3个染色体组，而图中只有2个。
2.某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断( )
A．图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组
B．该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE
C．图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组
D．三对基因的遗传遵循自由组合定律
解析：选B 图示细胞中无同源染色体，且细胞质均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组。因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变。正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE。A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。
[方法规律] 细胞分裂图像中变异类型的判定方法
(1)细胞图像中基因突变和基因重组的判定方法：
①若图甲为减数分裂图像，图乙是减数分裂过程中出现的，则染色体上出现B、b不同的原因可能是基因突变或交叉互换。若要确定还需要结合其他信息，如体细胞基因型、其他染色体上基因情况等
②图甲若为有丝分裂图像，则B、b不同的原因只能是基因突变
③若细胞图像中的四分体时期体现出交叉互换现象，则一定发生了基因重组
(2)细胞图像中染色体变异的判定方法：
①图像中染色体形态(包括长度)发生了变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定为结构变异。
②图像中染色体出现个别增减(也可能是成倍地增减)，则判定为发生了染色体数目变异。
题型二 异常分裂情况下产生配子种类及原因分析
3．下面表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是( )
A．细胞⑥的基因型为aBb B．细胞②为第一极体
C．细胞③有2个基因B D．细胞⑤的基因型为a
解析：选A 细胞①③的基因型分别为AAaaBBbb、AABBbb，细胞⑥的基因型应为ABb。
4．下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( )
选项
个体基因型
配子基因型
异常发生时期
A
DD
D、d
有丝分裂前期
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
解析：选C 基因型DD的个体产生基因型为D、d的配子，原因是基因突变，其发生时期为细胞分裂的间期；基因型AaBb的个体产生基因型为AaB、AaB、b、b的配子，等位基因A、a没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离；基因型XaY的个体产生基因型为XaY、XaY的配子，等位基因没分离，原因是MⅠ后期同源染色体没分离；基因型为AaXBXb的个体产生基因型为AAXBXb、XBXb、a、a的配子，等位基因B、b没分离且A、A移向了同一极，原因是MⅠ后期同源染色体没分离，且MⅡ后期姐妹染色单体分离时出错。
[归纳拓展] 变异情况下减数分裂产生配子种类的分析
(1)发生基因突变和基因重组时：
(2)发生染色体异常分离时：
①下图表示减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)、减数第二次分裂正常产生配子的情况。
②下图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常(姐妹染色单体未分离)产生配子的情况。
[冲关集训·能力通]
1．下面为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述错误的是( )
A．图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核DNA的复制
B．由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换
C．图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离
D．若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的
解析：选D 图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期，不再进行DNA复制；由图甲中Ⅰ片段和乙图中Ⅱ片段颜色可知，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体间发生了交叉互换；发生交叉互换后，减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离；由染色体的形态和颜色可知，图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的。
2．下面甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。相关叙述正确的是( )
A．在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换
B．甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异
C．甲细胞中有两个染色体组，8条姐妹染色单体
D．若图乙表示卵细胞，则图甲表示次级卵母细胞
解析：选A 图甲细胞中没有同源染色体，可判定为减数第二次分裂时期。比较图甲和图乙中第3条(从左到右数)染色体颜色与形态，可知在形成图甲细胞过程中发生过交叉互换，而非染色体变异；甲细胞中只有一个染色体组，8条姐妹染色单体；若图乙表示卵细胞，根据甲和乙中对应染色体的颜色，可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。
3．基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞，在减数分裂过程中出现基因突变，使其中一条染色单体上的A突变为a，该细胞以后减数分裂正常进行，则其可产生多少种配子( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C 减数分裂时，同源染色体分离，等位基因分离，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因自由组合。基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞，减数分裂后形成两种配子AB、ab或者Ab、aB。如果出现基因突变，一条染色单体上的A突变为a，则可以产生三种配子AB、aB、ab或者Ab、ab、aB。
4．(2018·天津高考)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
解析：选D 若为初级精母细胞，细胞中应含有Y染色体，该细胞中已无Y染色体，应是次级精母细胞，因含2条X染色体，故该细胞处于减数第二次分裂后期；该细胞处于减数第二次分裂中，核DNA数与体细胞相同；由雄蝇的基因型为AaXBY可知，A、a位于一对同源染色体(常染色体)上，A和a是随着同源染色体的分开而分离的；由雄蝇的基因型为AaXBY可知，其体内无Xb基因，而出现的变异细胞中含有Xb基因，故是有节律基因XB突变为无节律基因Xb。
[师说考点·解疑难]
1．实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。
(2)在减数分裂过程中，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．实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)：解离→漂洗→染色→压片。
(2)显微观察：
3．注意事项
(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料能进行减数分裂，如植物的花药，动物的精巢、卵巢等。
(2)宜选用雄性个体生殖器官作实验材料的原因：
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，排卵时排出的是初级卵母细胞或次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。
(3)动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂；其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。
[研透考情·备高考]
考向一 实验材料的选择
1．为了观察减数分裂各时期特点，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
解析：选C 雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，从这个角度选①③。另外，观察减数分裂，要选择分裂旺盛的生殖器官。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，才继续完成减Ⅱ分裂。
2．下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊制成的装片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，能观察同源染色体联会现象
解析：选D 蝗虫的卵母细胞可进行减数分裂；桃花的雄蕊中减数分裂产生精子的数目要大于雌蕊中减数分裂产生卵细胞的数目，因此观察减数分裂选择雄蕊较合适；联会现象发生在减数分裂过程中，因此实验中可能观察到；洋葱根尖细胞进行有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。
考向二 实验过程及实验结果分析
3．(2017·江苏高考)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题：
(1)将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L的8羟基喹啉溶液中处理，以提高根尖细胞中有丝分裂的________期细胞的比例，便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，目的是__________________。再用低浓度的KCl处理一段时间，使细胞适度膨胀，便于细胞内的________更好地分散，但处理时间不能过长，以防细胞____________。
(3)图1是________细胞的染色体，判断的主要依据是____________________。
(4)分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的________进行人工配对；根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有________(填下列序号)。
①基因突变 ②单体 ③基因重组 ④三体
解析：(1)观察细胞中染色体的最佳时期是分裂中期，用8羟基喹啉溶液处理可以提高芹菜根尖细胞中有丝分裂中期细胞的比例。(2)用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，能去除其细胞壁，使细胞相互分离；在低浓度的KCl溶液中，去壁后的根尖、花粉母细胞吸收水分，使细胞适度膨胀，便于细胞内染色体更好地分散，但若处理时间过长，则没有细胞壁的细胞会吸水涨破。(3)图1应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体核型图，判断的主要依据是图1中有同源染色体联会现象。(4)分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的同源染色体进行人工配对；由于光学显微镜下能观察到染色体变异，无法观察到基因突变和基因重组，故不能确定该品种细胞中是否发生了基因突变和基因重组。根据图1、图2可以确定该品种细胞中染色体数目正常，没有出现单体或三体。
答案：(1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色体联会 (4)同源染色体 ②④
[课堂巩固练—小试身手]
1.(2013·江苏高考)如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
解析：选C 图中含有同源染色体，故该细胞不可能处于减数第二次分裂过程；图中的染色体正在发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞的2倍；染色体1和2为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离；染色体1和3为非同源染色体，染色体1和4也是非同源染色体，由于减数分裂中非同源染色体自由组合，故染色体1和3不一定出现在同一细胞中。
2．(2014·安徽高考)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同
C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂
D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
解析：选A 图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生交叉互换，实现基因重组；图乙为减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极，此时染色体数目加倍。
3．(2018·全国卷Ⅲ)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
解析：选B 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会。有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半。哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上。
4．(2018·江苏高考，多选)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点都排列在赤道板上
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
解析：选BCD 朱红眼基因cn和暗栗色眼基因cl在同一条常染色体上，两个基因不是一对等位基因；有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上；有丝分裂后期着丝点分裂，染色体均分，移向细胞两极，所以在同一极会出现该细胞所有染色体上的基因；减数第一次分裂时发生同源染色体的分离，图示常染色体可能和X染色体移向细胞的同一极，由此形成的次级性母细胞(或极体)在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离，移向细胞两极，可出现题图所示四个基因在细胞同一极的现象。
[课下模拟练—自我检测]
一、选择题
1．正常情况下，在次级精母细胞中出现的染色体行为是( )
A．联会 B．交叉互换
C．着丝点分裂 D．同源染色体分离
解析：选C 联会、交叉互换和同源染色体分离均发生在减数分裂第一次分裂过程中。着丝点分裂发生在减数分裂第二次分裂的后期。
2．(2019·南通学测模拟)如图是基因型为AABb动物体内的细胞分裂模式图(只显示了2对染色体)，下列有关叙述错误的是( )
A．甲细胞中含8条染色单体
B．甲细胞中含2个染色体组
C．乙细胞中含两对同源染色体
D．乙细胞形成过程中发生了基因突变
解析：选C 甲细胞处于有丝分裂的中期，乙细胞处于减数第二次分裂的后期。乙细胞内不含同源染色体。
3．已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
解析：选D 图A、B所示细胞中没有同源染色体，每个染色体上有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，两个图示的差异反映出减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时非同源染色体的自由组合；图C、D所示细胞中没有染色单体，此时细胞中没有同源染色体和等位基因。
4．如图表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞图像，下列相关叙述错误的是( )
A．①②细胞中都有8个DNA
B．③的细胞名称为次级精母细胞或次级卵母细胞
C．具有同源染色体的细胞是①②
D．图中①③④细胞都没有染色单体
解析：选B 根据图②细胞质不均等分裂，判断该动物是雌性，所以③的细胞名称为极体。
5．(2019·南京一模)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、染色单体和核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
解析：选C 据图分析可知，②代表染色单体，①代表染色体，③代表DNA。Ⅲ阶段细胞中染色体数目减半，但含染色单体，是次级精母细胞。Ⅱ阶段细胞中染色体数目不变，含有染色单体，是初级精母细胞，减数第一次分裂后期，初级精母细胞中会发生基因的自由组合。Ⅰ阶段细胞中染色体数是8，无染色单体，是精原细胞，Ⅳ阶段细胞中染色体数是4，无染色单体，是精细胞，精细胞中没有同源染色体。
6．下图是东亚飞蝗(雄性2n＝23，XO；雌性2n＝24，XX)精巢细胞减数分裂过程的部分模式图。下列有关叙述正确的是( )
A．减数分裂的先后顺序是1→3→4→2
B．图1、3过程中都可发生基因重组
C．处在图2时的蝗虫细胞含24个DNA
D．雌性东亚飞蝗体内一般不出现图3、4所示分裂状态
解析：选B 减数分裂的先后顺序是1→3→2→4。图1过程中可能发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，图3过程中可能发生非同源染色体上的非等位基因自由组合，两者都发生基因重组。图2是次级精母细胞，含24或22个DNA。雌性东亚飞蝗初级卵母细胞细胞质不均等分裂，一般不出现图3所示分裂状态；极体均等分裂，可以出现图4的分裂状态。
7．(2018·海门模考)在细胞分裂过程中染色体数目会发生变化。已知人的体细胞含有46条染色体，下列人体细胞分裂过程中染色体数目变化正确的是( )
染色体数
细胞分裂时期
①
46
有丝分裂后期
②
46
减数第一次分裂中期
③
92
有丝分裂中期
④
23
减数第二次分裂后期
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B 有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，变成92条；减数第一次分裂中期、有丝分裂中期，染色体数目都是46条；减数第二次分裂前期、中期染色体数目是23条，后期由于着丝点分裂，染色体数目加倍，变成46条。
8．(2019·苏州一模)下表表示从某动物的一个卵原细胞开始，发生甲→乙→丙→丁的连续生理过程中，各阶段细胞内染色体组数的变化和有关特征。下列有关叙述正确的是( )
生理过程
甲
乙
丙
丁
细胞中染
色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
2
有关特征
性激素
的作用
细胞膜
功能体现
遗传信息
不变
功能趋向
专门化
A.甲过程中细胞内染色体组数1→2的原因是同源染色体分离
B．乙过程中可以发生基因的自由组合
C．丙过程结束后产生的子细胞的物质运输效率提高
D．丁过程中细胞内的DNA和mRNA种类均不断发生变化
解析：选C 根据“性激素的作用”可知，甲过程是减数分裂，细胞内染色体组数1→2的原因是减数第二次分裂后期着丝点分裂；根据“细胞膜功能体现”可知，乙过程是受精作用，而基因的自由组合发生在减数分裂过程中；根据“遗传信息不变”可知，丙过程是有丝分裂，分裂结束后产生的子细胞体积较小，相对表面积较大，物质运输效率提高；根据“功能趋向专门化”可知，丁过程是细胞分化，细胞内的DNA不变，mRNA种类发生变化。
9．某同学总结了有关细胞分裂中染色体、核DNA、四分体的知识点，其中正确的是( )
A．次级精母细胞中核DNA分子数目是正常体细胞中染色体数目的两倍
B．次级精母细胞后期的染色体的数目是正常体细胞中的染色体数目的一半
C．初级精母细胞中染色体的数目和次级精母细胞中核DNA分子数目相同
D．4个四分体中有16条染色体，32个DNA分子
解析：选C 次级精母细胞中核DNA分子数目和正常体细胞中染色体数目相等。次级精母细胞后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，与正常体细胞中染色体数目相等。初级精母细胞中染色体数目是核DNA数目的一半，经减数第一次分裂形成的次级精母细胞中DNA减半，核DNA数目与初级精母细胞中染色体数目相等。1个四分体中含有2条染色体，4个DNA分子，4个四分体中含有8条染色体，16个DNA分子。
10．C1、C2、C3、C4是某动物(2N)的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N，下列相关叙述错误的是( )
A．C1、C2可能是C4的子细胞
B．C1、C3不一定是C4的子细胞
C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D．C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2
解析：选A 由C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞。
11．(2019·镇江一模)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．图中非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
解析：选B 由图中可以看出，该精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，A与a、D与d等位基因的分离发生在初级精母细胞中，B与b等位基因的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中；B(b)与D(d)位于同一条染色体上，不遵循基因自由组合定律；图中同源染色体上的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组。
12．(2019·南通二模)如图是基因型为AaBb的某生物体内两个不同时期的分裂模式图，其中染色体上标注的是相应位置上的基因。下列相关叙述正确的是( )
A．图①中两个细胞的中央将出现赤道板
B．图①中细胞2的基因型是AaBB
C．图②所示的细胞中有4个染色体组
D．图②所示的细胞中有4个四分体
解析：选B 赤道板是虚拟的结构，不会出现，图①中细胞1和细胞2均处于减数第二次分裂后期，进入末期后细胞中央将出现细胞板。观察图①可知，细胞1中分开的姐妹染色单体上存在不同基因，是四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体交叉互换的结果，该生物体的基因型为AaBb，所以细胞2的基因型为AaBB。图②中细胞处于减数第一次分裂中期，含2个四分体，2个染色体组。
13．(2019·南京二模，多选)图甲、乙为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图，图丙为细胞分裂过程中同源染色体对数的数量变化，图丁为细胞分裂的几个时期中染色体与核DNA分子的相对含量。下列有关叙述错误的是( )
A．图乙细胞的名称是次级精母细胞或极体
B．肝脏细胞、造血干细胞的分裂过程均可以用图丙表示
C．图甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③，对应图丁的b和c
D．图丁中a时期对应图丙的②，b时期对应图丙①③的某一段
解析：选BC 图乙细胞没有同源染色体，处于减数第二次分裂的后期，由于细胞质分裂均等，所以该细胞名称是次级精母细胞或极体；由图丙可知，该细胞进行有丝分裂或减数分裂，肝脏细胞、造血干细胞均只进行有丝分裂；图甲细胞处于有丝分裂中期，对应图丙的①和图丁的b，图乙细胞处于减数第二次分裂的后期，同源染色体的对数为0，对应图丁的c；图丁中a时期为有丝分裂后期，对应图丙的②，b时期为有丝分裂的前、中期或减数第一次分裂，对应图丙①③的某一段。
14．(多选)如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。不考虑变异的情况下，下列叙述错误的是( )
A．若图甲表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲BC段的细胞中含有2个Y染色体
B．若图甲表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲CD段的细胞中会发生同源染色体的分离
C．若图乙表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙BC段的细胞中始终存在染色单体
D．若图乙表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙CD段的细胞中会发生着丝点分裂
解析：选ABD 图甲纵坐标为“每条染色体上DNA含量”，其中AB段表示DNA复制，BC段一直存在着染色单体，CD段发生着丝点分裂；图乙纵坐标为“每个细胞中核DNA含量”，其中AB段表示DNA复制，CD段表示细胞分裂末期形成子细胞。若图甲表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲BC段的细胞中含有1个Y染色体；若图甲表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图甲CD段的细胞(减数第二次分裂后期)中不会发生同源染色体的分离，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期；若图乙表示减数分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙BC段的细胞(减数第一次分裂前期、中期、后期)中，始终存在染色单体；若图乙表示有丝分裂过程中DNA含量的变化，则处于图乙CD段的细胞(有丝分裂末期)中不会发生着丝点分裂，着丝点分裂发生在有丝分裂后期。
15．(多选)图1表示基因型为AaBb的某动物细胞处于不同分裂时期的图像，图2表示该动物细胞分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系。下列相关叙述错误的是( )
A．图1中①②③⑤都含有2个染色体组
B．图1细胞中处于图2中CD段的有①④⑤
C．图1中②④为次级精母细胞，②中A和a形成的原因可能是基因突变
D．若该动物产生一个基因型为Aab的配子，则发生分裂异常的时段应为图2的DF段
解析：选ACD 图1中有2个染色体组的细胞为①②⑤，③中有4个染色体组，④中有1个染色体组。图2中CD段含义为每条染色体上含2个DNA分子，图1中细胞①④⑤相符，②和③每条染色体上含1个DNA分子。因不能确定动物的性别，图1中②④可能为次级精细胞或第一极体；②中A和a的形成可能是由于基因突变，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。若该动物产生一个Aab的配子，可能是减数第一次分裂后期A和a所在的一对同源染色体未分离，而图2的DF段只能表示减数第二次分裂后期，不能代表减数第一次分裂后期。
二、非选择题
16．图1～3表示某动物(AABb)细胞分裂不同时期的模式图。图4为细胞分裂过程中不同时期的细胞数以及一个细胞中的染色体、染色单体和DNA分子的数目。请回答：
(1)图1细胞所处的分裂时期为____________，该生物的细胞中最多含有________个染色体组。
(2)图2细胞所处的分裂时期对应于图4的________阶段，导致该细胞中出现B、b的原因是________________________________________。
(3)图3细胞是图2细胞所产生的一个子细胞。若该动物是雄性动物，则图3细胞的名称是____________；若该动物为雌性，图2细胞的名称是______________。
(4)图4由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是__________________________。
解析：(1)图1细胞中染色体的着丝点整齐排列在细胞中央赤道板上，且含有同源染色体，所处的分裂时期为有丝分裂中期。在有丝分裂后期，该生物的细胞中含有4个染色体组。(2)图2细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，所处的分裂时期是减数第二次分裂后期，对应于图4的Ⅲ阶段。因为该动物的基因型是AABb，所以导致该细胞中出现B、b的原因是基因突变或交叉互换。(3)图2细胞是均等分裂，若该动物是雄性动物，则图3细胞是精细胞。若该动物为雌性，则图2细胞是第一极体。(4)图4由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内DNA含量加倍，染色单体出现，说明此过程发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。
答案：(1)有丝分裂中期 4 (2)Ⅲ 基因突变或交叉互换 (3)精细胞 (第一)极体 (4)DNA的复制和有关蛋白质的合成
17．(2019·镇江一模)如图1表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中某结构的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的三幅细胞分裂示意图，请据图回答问题：
(1)图1曲线表示________________的数量变化，B点后时期的细胞名称有________________。
(2)图2中细胞甲有____________条染色单体，细胞乙有________个四分体。
(3)若图2中甲、乙、丙是一个细胞分裂过程的前后三个时期示意图，那么这三个时期发生的先后顺序是________________(用箭头和序号表示)，其中________(填序号)细胞处于图1中的AB段(不含B点)。
(4)若图2中细胞丙分裂产生的子细胞继续分裂，可能的细胞分裂方式有______________。
(5)若该动物基因型为EeXFY，则图2中细胞乙分裂产生的精细胞基因型是______________。
解析：(1)减数第一次分裂后期同源染色体分离，进入减数第二次分裂无同源染色体，所以图1曲线表示同源染色体对数的变化，由于该动物为雄性动物，所以减数第二次分裂开始后的细胞为次级精母细胞和精细胞。(2)图2中细胞甲有3条染色体，6条染色单体，6个DNA分子；细胞乙有3对同源染色体，3个四分体。(3)图2中甲为次级精母细胞，乙为初级精母细胞，丙为精原细胞，若为一个细胞分裂过程的前后三个时期，则先后顺序是丙→乙→甲，图1中的AB段(不含B点)为减数第一次分裂，乙细胞处于该时期。(4)图2中细胞丙分裂产生的子细胞仍为精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂。(5)一个初级精母细胞只能产生两种精细胞，基因型为EeXFY的一个初级精母细胞(乙)，减数分裂产生的精细胞基因型是EXF、eY或eXF、EY。
答案：(1)同源染色体对数 次级精母细胞、精细胞 (2)6 3 (3)丙→乙→甲 乙 (4)有丝分裂、减数分裂
(5) EXF、eY或eXF、EY
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