2020版《全程复习方略》高考生物一轮复习课堂互动探究案2减数分裂和受精作用 学案


课堂互动探究案2 减数分裂和受精作用

考点突破　素养达成
　配子的形成过程及受精作用(国考5年1考)
(全国卷：2017全国卷Ⅱ；地方卷：2017海南卷；2016浙江卷；2015天津、四川、浙江卷；
2014安徽、江苏、上海卷)
【师说考问】
考问1　比较精子和卵细胞形成过程的差异
比较
精子形成过程
卵细胞形成过程
场所
精巢
卵巢
细胞质分裂方式
均等分裂
不均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
一个精原细胞
↓
4个精子
一个卵原细胞
↓
1个卵细胞、3个极体
考问2　完善减数分裂各时期的相关数目变化
(1)数量变化(体细胞染色体数为2n，DNA数目为2c)：
分裂时期
染色体数
目变化
DNA数
目变化
染色单
体数目
变化　
同源染
色体对
数变化
分裂间期
2n
2c→4c
0→4n
n
减数第
一次分裂
前Ⅰ
2n
4c
4n
n
中Ⅰ
2n
4c
4n
n
后Ⅰ
2n
4c
4n
n
末Ⅰ
2n→n
4c→2c
4n→2n
n→0
减数第
二次分裂
前Ⅱ
n
2c
2n
0
中Ⅱ
n
2c
2n
0
后Ⅱ
2n
2c
0
0
末Ⅱ
2n→n
2c→c
0
0
(2)曲线模型：

(3)模型分析：
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，减数第二次分裂时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。
③减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。
④染色体/DNA变化规律及原因：
1：11：21：1
考问3　减Ⅰ和减Ⅱ过程的不同点(假设体细胞内染色体数为2N)
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
染色体间期是否复制
复制
不复制
分裂过程中细胞名称
性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞(或极体)
次级性母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞和极体
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目变化
2N→N(减半)
N→2N→N
DNA数
目变化
2N→4N→2N
2N→N(减半)
染色体主要行为
有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成子染色体
染色单体
无(0)→有(4N)
→有(2N)
有(2N)→无(0)
同源染色体
有(N对)
无
考问4　减数分裂产生配子的种类
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
(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)精细胞。例如YyRr基因型的个体产生配子情况如下：
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)
【题组跟进】
高考题组——研考向
　减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
1．高考重组，判断正误。
(1)染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24。[2016·浙江卷，T3C](√)
(2)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。[2013·全国卷Ⅰ，T2A](×)
(3)减数第一次分裂前期，细胞的染色体数是体细胞的2倍。[2013·江苏卷，T8B](×)
(4)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。[2012·江苏卷，T8A](√)
(5)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂产生的两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)；其细胞核中DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同，贮存的遗传信息C1与C2不相同，S1与S2相同。(×)
(6)果蝇的精细胞中一定存在Y染色体。(×)
　减数分裂过程相关模式图的考查
2．[2017·全国卷Ⅱ，1]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：减数分裂过程中等位基因随着同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因，由图可知等位基因G、g和H、h分别位于两对同源染色体上。两个细胞大小相等，每条染色体上有两条染色单体，两条染色单体上有由DNA复制而来的两个相同的基因，为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，A正确；两个细胞大小相等，为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，与A项细胞不同的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合的方式不同，产生了基因组成为ggHH、GGhh的两个次级精母细胞，B正确；4个细胞大小相同，为4个精细胞，两两相同，C正确；虽然4个大小相同的精细胞也是两两相同，但是每个精细胞中不能出现同源染色体、等位基因，D错误。
答案：D
[高考VS,教材]
高考溯源　本题主要考查减数分裂及有丝分裂过程中染色体行为的判断，相关知识来源于教材必修2 P20精细胞形成过程图解，解答本题还必须结合等位基因等相关知识。

[即时对练]　(必修2 P26基础题T2改编)从配子的形成和受精作用两个方面分析，下列叙述不是遗传的多样性和稳定性的原因的是(　　)
A．四分体时期，非姐妹染色单体间互换部分遗传物质
B．非同源染色体的自由组合
C．形成卵细胞过程中发生细胞质不均等分配
D．通过减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目维持恒定
解析：卵细胞形成过程中细胞质不均等分配只是增大了卵细胞体积及内部的营养物质，与遗传的多样性、稳定性无关。
答案：C
3．[2017·海南卷，21]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：减数分裂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条单体，D正确。
答案：D
4.

[经典高考]右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：从图示可以看出，该细胞中正在发生同源染色体的联会，因此该细胞处于减数第一次分裂前期；图中细胞的染色体数目与正常体细胞染色体数目相同；染色体1和2是同源染色体，在减数第一次分裂后期会发生同源染色体的分离；同源染色体分离的同时，非同源染色体的自由组合是随机的，因此染色体1与3可能会出现在同一子细胞中，也可能出现在不同的子细胞中。
答案：C
[师说技巧]
精子和卵细胞分裂图像的辨析及判断方法
(1)图像

(2)判断方法：
—

[高考揭秘],　　本考点在高考的选择题和非选择题中都有可能出现，在非选择题中一般和遗传变异结合在一起进行考查。考查的内容主要包括细胞图像的识别，染色体、DNA、染色单体的数量变化曲线图、柱形图和染色体的行为分析等。备考方法主要是熟记课本基础知识。
模拟题组——预趋势
　减数分裂过程及精、卵形成过程的比较
1．下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图分析正确的是(　　)

①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体
②乙细胞中含有4个染色体组
③丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同
④以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序
A．②④　 B．②③
C．①③　　 D．①②
解析：甲、乙细胞中都含有同源染色体，丙细胞中不含有同源染色体，①错误；乙细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，所以含有4个染色体组，②正确；由于甲为初级精母细胞，丙细胞只能是次级精母细胞，不可能为极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同，③错误；在动物精巢中，细胞既可进行减数分裂产生雄配子，又可进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量，所以以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序，④正确。
答案：A
　减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化
2．[2019·天津市南开区高三模拟]下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析正确的是(　　)

A．CD段和GH段，细胞内均可发生基因重组
B．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数相等
C．同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段
D．MN段中会发生核DNA含量的加倍
解析：CD段处于有丝分裂，不能发生基因重组；GH段处于减数第一次分裂，细胞内可发生基因重组，A错误；图中GH表示减数第一次分裂过程，染色体数目与体细胞相同，而OP段表示有丝分裂后期，染色体数目是体细胞的两倍，B错误；同源染色体的分离和联会都发生在GH段，即减数第一次分裂后期和前期，C错误；MN段包括有丝分裂的间期、前期和中期，在间期有DNA的复制，所以会发生核DNA含量的加倍，D正确。
答案：D
3．[2019·山东滕州模拟]下图为某动物(体细胞染色体为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是(　　)

A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂
B．基因重组发生在戊时期，基因突变发生在丙→戊过程中
C．丙可以代表体细胞，甲只能代表精子或卵细胞
D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体
解析：分析图形可知，乙可以表示减数第二次分裂前、中期，丙表示减数第二次分裂后期或有丝分裂形成的子细胞(或复制前的体细胞)，丁表示有丝分裂后期，戊表示减数第一次分裂前、中、后期或有丝分裂前、中期。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的典型特点是着丝点的分裂，A正确；基因重组发生在减数第一次分裂丙到戊过程中DNA加倍，为DNA复制过程，可能发生基因突变，B正确；图中甲表示动物细胞减数分裂结束后形成的子细胞，可能是精子、卵细胞或第二极体，C错误；动物细胞有丝分裂和减数第一次分裂前、中、后期都存在同源染色体，D正确。
答案：C
　减数分裂过程产生配子的种类
4．[经典模拟易错型]人的卵原细胞中有46条染色体(不考虑同源染色体之间的互换)，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
解析：人的卵原细胞中经过减数分裂后，可能形成的卵细胞种类是223种，一个卵原细胞只能形成1个卵细胞，所以实际形成的种类为1种。
答案：C
5．[经典模拟]下图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)

A．①② B．②④
C．③⑤ D．①④
解析：减数第一次分裂时，因为同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。所以，图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②④。
答案：B

归纳提升
根据染色体组成判断配子来源的方法


　对减数分裂和受精作用的意义考查
6．[2019·山东部分重点中学联考]下列有关动物细胞减数分裂和受精作用的叙述，错误的是(　　)
A．在减数分裂过程中，细胞分裂两次，染色体也复制两次
B．在减数第一次分裂过程中，有同源染色体的配对联会、同源染色体分离等行为
C．在减数分裂过程中，着丝点分裂发生在减数第二次分裂
D．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因主要来自母方
解析：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞过程中进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，细胞分裂两次，减数分裂的结果是成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞减少一半；在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂，而着丝点分裂发生在减数笫二次分裂后期；精细胞经变形成几乎不含细胞质的精子，故细胞质基因几乎全部来自卵细胞，细胞质遗传的特点之一是表现为母系遗传。
答案：A
　有丝分裂与减数分裂的比较(国考5年1考)
(全国卷：2018全国卷Ⅲ；地方卷：2016江苏卷；2015天津、上海卷；2014安徽、江苏卷)【师说考问】
考问1　细胞有丝分裂与减数分裂过程的比较
比较项目
减数分裂
有丝分裂
发生部位
卵巢、睾丸(精巢)
各组织器官
分裂次数
连续分裂两次
一次
染色体复制
次数和时期
1次；减数第一次
分裂前的间期
1次；间期
子细胞染色
体数目变化
减半，发生在减数
第一次分裂完成时
不变
子细胞类型
生殖细胞、极体
体细胞
联会、四分体
出现
不出现
非姐妹染色
单体交叉互换
有
无
同源染色体分离
有；发生在减数第
一次分裂后期
无
着丝点分裂
在减数第二次
分裂后期
后期
子细胞间的遗
传物质的组成
不一定相同
一般相同
考问2　有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(二倍体生物)

有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前期



①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
中期



①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
后期



①与②比较：①中姐妹染色单体分离，②中同源染色体分离；①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；②与①、③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体
考问3　减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量的变化
(1)模型

(2)判断

考问4　每条染色体中DNA含量的变化

根据上面的曲线填写下表


A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂
对应时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
有丝分裂
对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
【题组跟进】
高考题组——研考向
　细胞分裂过程相关数目及行为变化规律的比较
1．[2018·全国卷Ⅲ，4]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．有丝分裂中期与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：有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点的分裂，姐妹染色单体分离，移向两极，A正确；有丝分裂不发生同源染色体联会，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，B错误；有丝分裂与减数分裂过程中染色体都只复制一次，C正确；有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似，前期散乱分布，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，D正确。
答案：B
2．[2013·全国卷Ⅰ]关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是(　　)
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
解析：同一个体有丝分裂前期和减数第一次分裂前期染色体都经过了间期的复制，一个着丝点上均含两个染色单体但染色单体并未分离，因此染色体数目相同、DNA分子数目相同，但染色体行为并不相同，因为减数第一次分裂前期有联会现象，而有丝分裂前期无此现象，A项错误；对于中期，二者染色体数目相同、DNA数目相同，而染色体行为并不相同，因为减数第一次分裂中期是各对同源染色体排列在赤道板上，而有丝分裂中期则是染色体的着丝点排列在赤道上，B项错误；对于后期，有丝分裂着丝点分裂、染色体数目加倍，而减数第一次分裂后期染色体数目不变，因此二者染色体数目不同、DNA数目相同，减数第一次分裂后期同源染色体分开，而有丝分裂不存在同源染色体的分离，因此二者后期染色体行为不同，C项正确；对于末期，有丝分裂形成的子细胞染色体数目、DNA数目不变，而减数第一次分裂形成的子细胞染色体数目减半，D项错误。
答案：C
3．[2012·海南卷，22]在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是(　　)

减数第二次分裂中期
减数第二次分裂后期
染色体/条
染色单体/条
染色体/条
染色单体/条
甲
10
20
20
10
乙
10
20
20
0
丙
20
40
20
10
丁
20
40
40
0
A.甲　　　　　　　　B．乙
C．丙 D．丁
解析：在有丝分裂后期由于着丝点分裂，染色单体分开成为子染色体，使染色体数目加倍，因而该生物体的体细胞染色体数为20条。减数第一次分裂结束，染色体数目减半，在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分开，这时染色体数为10条，染色单体数为20条；减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数为20条，无染色单体。
答案：B
4．[2011·天津卷，4]玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述，错误的是(　　)

A．A～B过程中细胞不会发生基因重组
B．C～D过程中细胞内发生了染色体数加倍
C．E点后细胞内各染色体组的基因组成相同
D．F～G过程中同源染色体分离，染色体数减半
解析：基因重组和同源染色体分离都发生在减Ⅰ过程中，玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程，不发生减数分裂，故A正确，D错误；由题中信息可知，秋水仙素处理在C～D过程之前，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致C～D过程中细胞内染色体数目加倍，即由10条变为20条，B正确；E点后细胞内染色体组都来源于花药中的一个染色体组的复制，各染色体组的基因组成相同，C正确。
答案：D
　有丝分裂与减数分裂的综合考查
5．[2016·江苏卷，31]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中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体，据此可判断细胞处于有丝分裂后期，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，说明已进行了减数第一次分裂，应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，则b处于减数第一次分裂，d处于减数第二次分裂，e为减数分裂产生的子细胞。(4)在图2的5种细胞类型中，a处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂前期或中期，或减数第一次分裂，一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂。分别对应图2中的b转变为a，d转变为c。(6)受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的是四倍体不是三倍体，故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂。
答案：(1)有丝分裂后期　a
(2)次级精母细胞
(3)bde
(4)ab
(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是四倍体而不是三倍体
模拟题组——预趋势
　细胞分裂图像的比较
1．[经典模拟]下图为某哺乳体内的一组细胞分裂示意图，据图分析正确的是(　　)

A．图②产生的子细胞一定为精细胞
B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤
C．图示5个细胞均具有同源染色体
D．该动物的体内细胞中染色体组数最多为2组
解析：根据图④同源染色体分离，细胞质均等分裂，说明该生物为雄性，所以图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；图中属于体细胞有丝分裂这一过程的有③⑤，①四分体只出现在减数分裂过程中，B错误；图示细胞中含有同源染色体的有①③④⑤，②中没有同源染色体，C错误；该生物的正常的未分裂的体细胞中均含有2个染色体组，若进行有丝分裂，在其后期有4个染色体组，D错误。
答案：A
　细胞分裂过程中相关物质数量的比较
2．[经典模拟]如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中，正确的是(　　)

A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示同源染色体分开
B．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0条或1条Y染色体
C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组
D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂
解析：若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示姐妹染色单体分开，A错误；图1的BC段中同源染色体分开之前细胞中含有1条Y染色体，分开之后则细胞中可能含有0条或1条Y染色体，B正确；若图1表示有丝分裂，则图1的DE段可表示后期和末期，后期一个细胞内含有4个染色体组，C错误；若图2表示有丝分裂，则BC段着丝点已经分裂，D错误。
答案：B
3．[2019·福建宁德模拟]下列物质变化示意图中，既能发生在有丝分裂过程中，又能发生在减数分裂过程中的是(　　)

A．①　 B．①②
C．①②③　　 D．①②③④
解析：每条染色单体只能含一条DNA，④图错误。
答案：C

归纳提升
细胞分裂柱形图的分析

(1)分析此类问题的根据是有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA和染色单体的数目变化规律。
(2)根据染色体数目判断细胞分裂方式
①染色体数目可达到4N⇒有丝分裂。
②染色体数目最大值为2N⇒减数分裂。
　结合放射性同位素追踪法，考查染色体和DNA的变化规律
4．[改编题]用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是(　　)

解析：根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体是前期、中期的2倍。
答案：A
方法技巧

DNA在细胞分裂过程中的去向分析
如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如下图所示：

减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。
如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。


　减数分裂与遗传变异的联系(国考5年未考)
(地方卷：2018浙江卷；2017江苏卷；2015海南卷；2014安徽卷)
【师说考问】
考问1　减数分裂与遗传规律的关系
减数第一次分裂后期：同源染色体的分离是基因分离定律的细胞学基础；非同源染色体的自由组合是基因自由组合定律的细胞学基础。
考问2　减数分裂与生物变异的关系
(1)在减数第一次分裂前的间期，各种原因(物理、化学等因素)会使DNA复制过程出现差错，导致DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，产生基因突变，这是生物变异的根本来源。
(2)在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生互换，导致基因重组。
(3)减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也随之自由组合，导致基因重组。
(4)在减数分裂过程中，由于诸多原因也会出现染色体结构变异、染色体数目变异的配子，通过配子将这些变异传递给下一代，如人类性染色体异常病中出现的XXY型、XXX型、XYY型等，原因可能是减数第一次分裂异常，也可能是减数第二次分裂异常；可能是形成精子时异常，也可能是形成卵细胞时异常。
考问3　细胞分裂异常产生的子细胞分析
(1)有丝分裂异常

(2)减Ⅰ分裂同源染色体未分离

(3)减Ⅱ分裂姐妹染色单体未分开

【题组跟进】
高考题组——研考向
　细胞分裂与可遗传变异关系的考查

1．[2018·浙江卷，24]某二倍体高等动物(2n＝6)雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如右。下列叙述正确的是(　　)
A．形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B．该细胞含有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子
C．该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
解析：据图分析，图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体上(X染色体)，属于染色体结构变异中的易位，没有发生基因突变，A错误；此细胞处于减数第一次分裂后期，而四分体出现于减数第一次分裂前期，B错误；该细胞为动物细胞，每条染色体上的着丝粒都连着中心体发出的星射线，C错误；据图分析可知，该细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D正确。
答案：D
2.

[2017·江苏卷，16]假如右图是某生物体(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
解析：该生物的体细胞有4条染色体，该细胞中有8条染色体，后者是前者的两倍，说明该细胞处于有丝分裂后期，A错误；染色体①和④是同源染色体，其上有相同基因或等位基因，染色体①有基因A，则④上有基因A或a，B正确；染色体②和③是同源染色体，但二者形态不同，则②和③为X或Y染色体，若②表示X染色体，则③表示Y染色体，C正确；有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞相同，含有2对同源染色体，D正确。
答案：A
3．[2013·安徽卷，4]下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是(　　)
①人类的47，XYY综合征个体的形成　②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落　③三倍体西瓜植株的高度不育　④一对等位基因杂合子的自交后代出现3：1的性状分离比　⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体
A．①②　　　B．①⑤　　　C．③④　　　D．④⑤
解析：③三倍体西瓜植株的高度不育是因为奇数的同源染色体减数分裂联会时出现紊乱，不能形成正常配子而造成高度不育；④中出现3：1的性状分离比的实质是位于同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中伴随同源染色体联会、分离造成的；①为染色体个别数目变异造成的人类遗传病，与减数第二次分裂异常有关；②是细胞质基因突变的结果；⑤为卵裂时染色体变异造成，卵裂过程中只能进行有丝分裂，有丝分裂无联会现象。
答案：C
　个体变异的来源与减数分裂的关系
4．[山东卷，8]基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③　 B．①④ C．②③　 D．②④
解析：AA型配子中没有a基因，说明减数第一次分裂时A与a已经分开，该配子的产生一定是由于减数第二次分裂时2号染色体未分离，①正确，②错误；AA型配子中不含性染色体，有两种可能：一是在减数第一次分裂时性染色体未分离，由产生的不含性染色体的次级性母细胞分裂而成；二是减数第二次分裂时性染色体未分离，产生不含性染色体的性细胞，故③正确，④错误。
答案：A
5．[2015·天津卷]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，下图所示为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)，其中可出现的是(　　)


解析：根据题中信息可知低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。
答案：B
模拟题组——预趋势
　在细胞分裂过程中发生的三种变异类型
1．[2019·河南重点高中质检]减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中，正确的是(　　)
A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生
B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开
C．基因重组只能发生于同源染色体之间
D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律
解析：减数分裂过程中三种可遗传的变异均可能发生，A正确；基因型为bb的异常精子生成的原因是基因型为bb的次级精母细胞在减数第二次分裂后期时含基因b的两条姐妹染色单体没有正常分开，与减数第一次分裂无关，B错误；基因重组有两种类型：一种是在减数第一次分裂后期随着非同源染色体的自由组合而发生的非等位基因的自由组合，另一种类型是在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，C错误；无论是否发生变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D错误。
答案：A
2．[2019·广东中山一中等七校联考]下图A、B、C、D分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目，试判断c所代表的结构物质、基因重组可能发生的时期(　　)

A．染色体　B→C的过程中
B．染色体　C→D的过程中
C．DNA　A→B的过程
D．DNA　C→D的过程
解析：从图中A、B、C、D四个时期可以分析出，d周期性地出现和消失，说明d是染色单体数；1个精原细胞或卵原细胞经减数分裂可产生4个精细胞或1个卵细胞和3个极体，说明a为细胞数目；在减数第一次分裂过程中，由于DNA分子复制，数目加倍，但染色体数目不变，说明b为核DNA分子数、c为染色体数，基因重组可能发生在减数第一次分裂过程中，对应于B→C的过程中，故选A。
答案：A
　减数分裂过程中染色体数目异常的配子分析
3．[经典模拟]下列现象可能由细胞分裂各时期变化导致的，其对应关系错误的是(　　)
选项
现象
减数分裂
A
XYY综合征个体的形成
减数第二次分裂中期
B
三倍体西瓜植株的高度不育
减数第一次分裂前期
C
杂合子(Aa)的自交后代出现的性状分离
减数第一次分裂后期
D
低温使根尖细胞染色体加倍
有丝分裂前期
解析：XYY综合征是由于精子形成过程中，减数第二次分裂后期、末期时，复制的姐妹染色单体YY没有分到2个子细胞中去，A错误；三倍体西瓜植株的高度不育是由于减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱造成的，B正确；杂合子(Aa)的自交后代出现的性状分离，是由于减数第一次分裂后期同源染色体分开，导致等位基因的分离引起的，C正确；在有丝分裂前期低温抑制了纺锤体的形成，使根尖细胞染色体加倍，D正确。
答案：A
4．[经典模拟]性染色体为XY(①)和YY(②)的精子产生的原因分别是(　　)
A．①减数第一次分裂同源染色体不分离，②减数第一次分裂同源染色体不分离
B．①减数第二次分裂姐妹染色单体不分离，②减数第二次分裂姐妹染色单体不分离
C．①减数第一次分裂同源染色体不分离，②减数第二次分裂姐妹染色单体不分离
D．①减数第二次分裂姐妹染色单体不分离，②减数第一次分裂同源染色体不分离
解析：正常情况下，若只考虑性染色体，精子有X和Y两种类型，是由性染色体为XY的精原细胞经减数分裂产生的。X和Y染色体是一对特殊的同源染色体，若减数第一次分裂后期这一对同源染色体不分离，则产生性染色体为XY的精子；若分离则产生性染色体为X和Y的两个次级精母细胞，二者分别进行减数第二次分裂，产生两个性染色体为X和两个性染色体为Y的精子。产生性染色体为YY的精子是由于在减数第二次分裂后期，Y染色体上的两条姐妹染色单体没有分离而进入同一个子细胞。
答案：C
　细胞分裂与DNA复制的关系分析
5．[经典模拟]小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是(　　)
A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记
B．次级精母细胞中每条染色体都被标记
C．只有半数精细胞中有被标记的染色体
D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等
解析：一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于减数第二次分裂后期染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。
答案：D
6．[2019·咸阳联考]若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是(　　)
A．中期是46和46、后期是92和46
B．中期是46和46、后期是92和92
C．中期是46和23、后期是92和23
D．中期是46和23、后期是46和23
解析：有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有46条染色体，有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46)，后期染色体条数加倍(92)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。
答案：A