2024届人教版高中生物一轮复习减数分裂和受精作用学案 (2)

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习减数分裂和受精作用学案 (2)，共35页。
第2讲　减数分裂和受精作用

1．细胞的减数分裂(Ⅱ)
2．动物配子的形成过程(Ⅱ)
3．动物的受精过程(Ⅱ)
4．实验：观察细胞的减数分裂
1．细胞结构与减数分裂的关系(生命观念)
2．减数分裂中染色体变化的特征；比较与分类：分析减数分裂和有丝分裂的异同(科学思维)
3．观察细胞的减数分裂实验(科学探究)

考点1　减数分裂和受精作用

1．减数分裂的概念
(1)范围：进行有性生殖的生物。
(2)场所：动物——睾丸和卵巢；植物——花药和子房。
(3)时期：原始生殖细胞→成熟生殖细胞。
(4)特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。
(5)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
2．与减数分裂相关的概念
(1)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。
②非同源染色体
指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。
(2)联会：减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。
(3)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
(4)交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段的现象。
3．精子的形成过程



4．精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
场所
睾丸
卵巢
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→4个精子
1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体
相同点
染色体的行为变化相同
5．受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(4)意义
使新一代继承了父母双方的遗传物质。
①增加了遗传的多样性：减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。
②有利于遗传的稳定性：就进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种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，都是十分重要的。

1．有丝分裂后期不存在同源染色体。 (×)
提示：有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离，每个时期都存在同源染色体。
2．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第二次分裂。 (×)
提示：染色体数目减半发生在减数第一次分裂。
3．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上的基因之间发生的自由组合属于基因重组。 (×)
提示：同源染色体上，非姐妹染色单体交叉互换也会产生基因重组。
4．同源染色体携带的遗传信息一定相同。 (×)
提示：同源染色体相同位置的基因可以是等位基因，如A和a，其碱基的排列顺序不同，携带的遗传信息不同。
5．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。 (×)
提示：玉米是二倍体，卵细胞中染色体不成对。
6．减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体。 (√)
7．精子和卵细胞相互识别的基础是精子和卵细胞膜上的糖蛋白。 (√)
8．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。 (×)
提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。

1．减数分裂最初是由科学家用___________作为材料进行研究的。 (必修2　P16“相关信息”)
提示：体细胞中只有两对染色体的马蛔虫
2．子代从双亲各继承了半数的染色体，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？_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。(必修2　P25“想像空间”)
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

1．减数第一次分裂染色体数目减半的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：同源染色体分离，分别进入两个子细胞中
2．同源染色体联会的生物学意义是___________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：同源染色体分离的基础；可导致同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧，实现了基因重组，增加了配子的多样性


1．减数分裂过程中相关曲线和柱形图(以精子形成为例)

(1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。
(2)染色体数目变化及原因
①减数第一次分裂末期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)核DNA数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)染色单体数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失。
(5)每条染色体上DNA的数目

p→q的变化原因是减数第一次分裂前的间期，DNA复制，使得每条染色体上的DNA数目加倍；r→s的变化原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，使得每条染色体上的DNA数目由2又变为1。曲线变化趋势与有丝分裂一致，但对应的时期不同，如qr在减数分裂中包含减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期，而在有丝分裂中包含的是G2、前期和中期。
2．减数分裂产生配子的种类
原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图

分析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)一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。
(2)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。
(3)一个精原细胞只能发生以上图中的一种情况，因此可产生4个精细胞，这4个精细胞“两两相同”，是2种。


1．从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传的多样性和稳定性的原因。
提示：减数分裂过程中由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合以及同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换产生了染色体组成具有多样性的配子。受精作用过程中，雌雄配子的随机结合，使后代的染色体组成更为多样，因此，生物具有遗传的多样性。
减数分裂产生了染色体数目减半的生殖细胞，受精作用使后代细胞的染色体又恢复了原来的数目，因此减数分裂和受精作用维持了前后代体细胞的染色体数目的恒定，使生物具有遗传的稳定性。
2．基因的分离定律所研究的“基因”、基因的自由组合定律所研究的“基因”和基因重组所指的“基因”分别指的是什么染色体上的什么“基因”？基因遗传的两定律和基因重组分别发生在什么过程中？
提示：基因的分离定律所指的“基因”是同源染色体上的等位基因，基因的自由组合定律所指的“基因”是非同源染色体上的非等位基因，基因重组所指的“基因”是非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因。三者均发生在减数第一次分裂过程中。

3．小鼠(2n＝40)mT蛋白对精子的形成有重要作用。敲除控制合成mT蛋白的基因，检测并统计曲细精管中相关细胞核DNA含量及细胞数目比例如下表。
细胞类型(核DNA含量)
正常鼠的细胞数目比例(%)
敲除鼠的细胞数目比例(%)
细胞A(20)
46.4
25.7
细胞B(40)
16.7
40.6
细胞C(80)
25.2
23.8
(1)细胞A、细胞B和细胞C分别是什么细胞？
(2)mT蛋白对精子的形成的作用是什么？判断的依据是什么？
提示：(1)细胞A为精细胞或精子；细胞B为染色体没有复制的精原细胞和次级精母细胞；细胞C为初级精母细胞和进行有丝分裂的精原细胞的G2、前、中、后、末期细胞。
(2)mT蛋白对精子的形成的作用是促进减数第二次分裂的进行。与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精子数量减少。

考查减数分裂的过程
1．(2022·四川德阳期末)四分体是细胞在减数分裂过程中(　　)
A．两两配对的4条染色体
B．大小相同的4条染色体
C．同源染色体配对时的4个染色单体
D．分别移向两极的4条染色单体
C　[四分体是由配对的同源染色体形成的，其中包含两条染色体，其形态、大小一般都相同，其中含有4个染色单体，A、B错误，C正确；移向两极的4条染色单体不再被称为四分体，D错误。]
2．(2022·山西太原高三专题练习)下图为豌豆(2n＝14)的花粉母细胞减数分裂过程中的显微图片，下列叙述正确的是(　　)

a　　　 　b　　　　c　　　　d
A．图c所示细胞中正在进行同源染色体分离
B．图a所示细胞中含有同源染色体
C．图d所示细胞处于减数第一次分裂后期
D．图中减数分裂的顺序为d→c→a→b
A　[c细胞处于减数第一次分裂后期，此时细胞正在发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，A正确；a细胞处于减数第二次分裂中期，减数第二次分裂全过程无同源染色体，B错误；d细胞观察到2个细胞，且染色单体分离形成染色体，分别在细胞的两极，细胞中无同源染色体，细胞处于减数第二次分裂后期，C错误；图中减数分裂的顺序为c(减数第一次分裂后期)→a(减数第二次分裂中期)→d(减数第二次分裂后期)→b(减数第二次分裂末期)，D错误。]
考查减数分裂的异常和染色体变异
3．(2022·广西河池期末)下图甲是基因型为AaBb的动物两个精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞，图乙是细胞分裂的不同时期每条染色体DNA含量变化曲线。下列有关叙述错误的是(　　)

图甲　　　　　　　　　图乙
A．图甲左细胞的变异一定发生在减数第一次分裂前期
B．图甲右细胞分裂产生的子细胞中染色体数目均异常
C．图乙曲线CD段所示染色体数目变化与纺锤丝牵引无关
D．图甲细胞处于图乙曲线DE段，此时可体现细胞膜的流动性
A　[图甲左细胞姐妹染色单体分开形成的子染色体上出现了等位基因A和a，又因为该细胞处于减数第二次分裂后期，且精原细胞的基因型为AaBb，故该细胞变异为基因突变或同源染色体非姐妹染色单体相应片段交叉互换，发生在减数第一次分裂前的间期或减数第一次分裂前期，A错误；图甲右细胞着丝点分裂后两条子染色体没有均匀移向两极，故分裂产生的子细胞中染色体数目均异常，B正确；图乙曲线CD段形成的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分离，则每条染色体上由2个DNA变为1个DNA，与纺锤丝牵引无关，C正确；图甲两细胞都不具有同源染色体，姐妹染色单体分开，两细胞均处于减数第二次分裂后期，分析图乙DE段表示每条染色体只含有1个DNA分子，可表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期，此时细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞，可体现细胞膜的流动性，D正确。]
4．(2022·安徽宣城期末)高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列叙述错误的是(　　)

A．①为含2个染色体组的初级精母细胞
B．若④的基因型是AbY，则⑤是abY
C．形成②和④的过程中均可能发生等位基因分离
D．若同源染色体正常分离，则⑥比①少一条性染色体
D　[①为含有2个染色体组的初级精母细胞，A正确；若④的基因型是AbY，说明A、a发生了交叉互换，4个精子(精细胞)的基因型为ABXX、aB、AbY、abY，则⑤是abY，B正确；如果发生交叉互换，则②与③中均可能发生等位基因分离，C正确；由图可推测，①分裂为②③的过程中，同源染色体正常分离，⑥没有性染色体，所以比①少2条性染色体，D错误。]
　减数分裂与染色体变异的关系分析
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第一次分裂正常，减数第二次分裂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。如图所示：



(2)XXY与XYY异常个体的成因分析
①XXY成因

②XYY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染色体共同进入同一精细胞。
减数分裂与遗传变异的综合考查
5．(2022·四川成都二模)假设图示为某昆虫(2n＝8)体内一个处于分裂状态的细胞的局部示意图(图中只显示其中2条染色体且正在移向细胞一极，细胞另一极的结构未绘出)。已知该昆虫的基因型为GgXEY(只考虑一次变异)，下列叙述错误的是(　　)

A．图示细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂
B．图示完整细胞内应有8条染色单体
C．图示细胞经过分裂能得到3种或4种配子
D．图示细胞的子细胞染色体和核DNA数均减半
B　[题图为动物细胞处于减数第一次分裂后期的图，因此图示细胞为初级精母细胞，应进行均等分裂，A正确；由题可知，该昆虫的体细胞中共8条染色体，且题图为减数第一次分裂后期的图，因此图示完整细胞内应有8条染色体，16条染色单体，B错误；图示细胞经过分裂能得到3种配子(发生了基因突变)或4种配子(发生了交叉互换)，C正确；图示细胞处于减数第一次分裂后期，该时期同源染色体分离，因此其子细胞染色体和核DNA数均减半，D正确。]
考查受精作用与遗传的稳定性和多样性
6．(2022·贵州贵阳期末)从配子形成和受精作用两方面分析二倍体生物遗传的稳定性与多样性，以下说法错误的是(　　)
A．减数分裂形成的配子中的染色体是一套非同源染色体，体现了遗传的稳定性
B．联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的互换是导致配子中染色体组合多样性的原因之一
C．精子与卵细胞的随机结合增加了受精卵中染色体组合的多样性
D．受精作用使染色体数目比体细胞增加了一倍，体现了遗传的多样性
D　[减数分裂过程中，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，减数分裂产生的配子中的染色体的数目是体细胞的一半，受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目，体现了遗传的稳定性，A正确，D错误；联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的互换是基因重组的类型之一，也是导致配子中染色体组合多样性的原因之一，B正确；精子与卵细胞的随机结合增加了受精卵中染色体组合的多样性，从而产生了多种多样的后代，C正确。]
7．(2022·四川乐山期末)关于减数分裂和受精作用的说法，正确的是(　　)
A．卵细胞形成过程中，所有的细胞都是不均等分裂
B．受精卵中的遗传物质来自母方的多于来自父方的
C．精巢内精原细胞不进行有丝分裂，只进行减数分裂
D．精子和卵细胞的受精过程与细胞间信息交流无关
B　[卵细胞产生过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质都是不均等分裂，但第一极体的细胞质是均等分裂，A错误；受精卵中的遗传物质分为细胞核遗传物质和细胞质遗传物质，其中细胞核中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，B正确；精巢内精原细胞既能进行有丝分裂增殖，也能进行减数分裂产生精子，C错误；精子和卵细胞的受精过程与细胞间信息交流有关，该过程主要依赖于细胞膜上的糖蛋白，D错误。]
考点2　减数分裂和有丝分裂的比较

1．有丝分裂和减数分裂的不同点
分裂方式
比较项目　　　　
有丝分裂
减数分裂
分裂的起始细胞
体细胞或原始生殖细胞
精(卵)原细胞
细胞分裂次数
一次
两次
同源染色体的行为
存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象
联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离
非同源染色体的行为
不出现自由组合
自由组合
子细胞染色体数目
不变
减半
子细胞的名称和数目
2个体细胞
4个精子或1个卵细胞和3个极体
子细胞间的遗传物质
相同
不一定相同
2．有丝分裂和减数分裂的相同点
(1)染色体(质)都只复制一次。
(2)分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重建过程。
(3)都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象。

1．同一个体中细胞有丝分裂前期和减数第一次分裂前期染色体数目相同，染色体行为和核DNA分子数目不同。 (×)
提示：核DNA分子数目相同。
2．同一个体中细胞有丝分裂中期 和减数第一次分裂中期染色体数目不同，染色体行为和核DNA分子数目相同。 (×)
提示：两者染色体数目相同，染色体行为不同。
3．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期染色体的行为相同，但染色体的数目和核DNA分子的数目不同。 (√)
4．同一个体中细胞有丝分裂末期和减数第一次分裂末期染色体的数目和行为相同，核DNA分子数不同。 (×)
提示：两者染色体的数目不同，核DNA分子数相同。
5．二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。 (×)
提示：二倍体生物细胞着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，有丝分裂时存在同源染色体。
6．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的是非同源染色体自由组合，导致基因重组。 (√)

1．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，其特殊性主要表现在_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：减数分裂过程中有同源染色体的配对和分离，有丝分裂过程中不发生同源染色体的配对和分离
2．三种变异类型中，仅发生在减数分裂过程中的变异类型是基因重组，原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：基因重组是生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合，生物有性生殖过程中进行的是减数分裂


辨析二倍体生物减数分裂与有丝分裂细胞分裂图像
1．三个前期图的判断

A　　　　 　B　　　　　C

2．三个中期图的判断

A　　　　　B　　　　　C

3．五个后期图的判断

A　　　　B　　　C　　　D　　　E
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(次级精母细胞或第一极体)，C为减数第一次分裂后期(初级精母细胞)，D为减数第一次分裂后期(初级卵母细胞)，E为减数第二次分裂后期(次级卵母细胞)。


1．有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA、染色体数目变化曲线模型分析

(1)曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。
(2)根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。
(3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。
(4)根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。
2．细胞分裂过程中同源染色体对数和染色体组数变化(以二倍体生物为例)
请在实线之后用虚线画出减数分裂过程中相应的变化：


提示：


3．每条染色体中DNA含量或染色体与核DNA比值变化
请辨析下图曲线中各段代表的相关时期：

AB及A′B′段　　　　BC及B′C′段

CD及C′D′段　　　DE及D′E′段

4．细胞分裂的柱形图
减数分裂

有丝分裂

(1)有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA分子和染色体数目不可能为0。
(2)柱形图各时期图像中，核DNA的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)。
(3)看有无染色单体；看染色体、核DNA分子与体细胞染色体、核DNA分子数关系。


减数分裂和有丝分裂的综合考查
1．(2022·四川南充期末)下列关于细胞分裂的叙述，正确的是(　　)
A．无丝分裂是原核生物常见的细胞分裂方式
B．动植物细胞有丝分裂末期细胞都会从中部向内凹陷
C．精子和卵细胞形成过程中都会出现同源染色体联会现象
D．有丝分裂和减数分裂不会发生在同一个体的相同部位
C　[无丝分裂是真核细胞的分裂方式，A错误；植物细胞有丝分裂末期是在赤道板的位置出现细胞板，形成细胞壁，没有发生凹陷，B错误；精子和卵细胞形成过程经过减数分裂，都会出现同源染色体联会现象，C正确；有丝分裂和减数分裂可以发生在同一个体的相同部位，例如睾丸或卵巢，D错误。]
2．(2022·四川成都七中期末)某动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．a表示染色单体，b表示染色体，c表示核DNA
B．有丝分裂过程中相关物质变化顺序为Ⅱ→Ⅳ→Ⅱ
C．Ⅳ表示有丝分裂的分裂期和减数第二次分裂的时期
D．减数分裂过程中相关物质变化顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ
B　[分析图示，a、b、c中，a的数量可以等于c的数量，a的数量可以等于c的数量的2倍，b的数量可以为0，故a表示核DNA，b表示染色单体，c表示染色体，A错误；Ⅱ表示有丝分裂前没有复制的染色体，Ⅳ表示复制后的染色体，可以表示有丝分裂的前期和中期，因此有丝分裂过程中相关物质变化顺序为Ⅱ→Ⅳ→Ⅱ，B正确；Ⅳ表示体细胞中复制后的染色体，可以表示有丝分裂的前期和中期及减数第一次分裂，C错误；减数分裂过程中相关物质变化顺序为Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ，D错误。]
考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别
3．(2022·四川内江六中期中)下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述正确的是(　　)

①　　　　 ②　 　　③　　　　④
A．图①②③④中都有同源染色体
B．图②所处时期中正在形成四分体
C．①细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞
D．一般不用该生物的性腺作为观察减数分裂的实验材料
D　[分析图像可知，图①细胞内含有4对同源染色体，图②细胞内含有2对同源染色体，图③细胞内含有2对同源染色体，图④细胞内没有同源染色体，A错误；图②处于减数第一次分裂中期，而四分体形成于减数第一次分裂前期，B错误；植物细胞分裂末期形成细胞板，动物细胞分裂末期不形成细胞板，C错误；图④细胞处于减数第二次分裂后期且细胞质不均等分裂，故该细胞是次级卵母细胞，雌性哺乳动物的减数分裂过程中两次分裂是不连续的，第一次分裂发生在胚胎发育过程中的性别分化时期，而第二次分裂发生在受精作用过程中，因此一般不用雌性哺乳动物的性腺作为观察减数分裂的实验材料，D正确。]
4．(2022·四川雅安期末)图甲、乙、丙分别表示某哺乳动物体内的三个正在分裂的细胞(显示部分染色体)，图丁代表减数分裂和受精过程中染色体数目变化，请据图回答下列问题：

(1)由图________可判定该动物的一对性染色体是________。人体造血干细胞能发生类似于图____________细胞所示的分裂现象，图丙细胞有________对同源染色体。
(2)若图乙细胞来自图甲细胞，则图甲细胞的名称是________，图甲细胞中有________个染色体组。
(3)孟德尔定律发生在图________所代表的时期。图丁中，b点染色体数目减半的原因是______________，受精作用发生在________(填字母)点。
(4)若该动物基因型为AaXBXb，且在减数分裂过程中仅发生过一次异常，产生的成熟生殖细胞基因组成是aaXb，则这次异常的具体情形是______________。
(5)若图丙细胞为图乙子细胞，请画出图丙细胞分裂的下一时期图(注意画出染色体的颜色、形态。颜色请用黑色和白色表示出)。
[解析]　(1)由图乙细胞质不均等分裂可判定该动物的一对性染色体是XX，图乙细胞为初级卵母细胞。人体造血干细胞能发生有丝分裂，能发生类似于图甲细胞所示的分裂现象，图丙细胞为减数第二次分裂中期，没有同源染色体。(2)若图乙细胞来自图甲细胞，则图甲细胞的名称是卵原细胞，图甲细胞中有4个染色体组。(3)孟德尔定律发生在减数第一次分裂后期，在图乙所代表的时期。图丁中，ab段为减数第一次分裂，b点染色体数目减半的原因是减数第一次分裂(结束时)，(着丝点不分裂，姐妹染色单体不分开，)同源染色体分离，分别进入两个子细胞。受精作用发生在e点，染色体数目加倍。(4)若该动物基因型为AaXBXb，且在减数分裂过程中仅发生过一次异常，产生的成熟生殖细胞基因组成是aaXb，aa基因位于姐妹染色单体上，则这次异常的具体情形是减数第二次分裂后期，含基因a的姐妹染色单体分开后未移向细胞两极(含有基因a的姐妹染色单体未分离)进入同一子细胞中。(5)若图丙细胞为图乙子细胞，图丙细胞分裂的下一时期为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离。图见答案。
[答案]　(1)乙　XX　甲　0　(2)卵原细胞　4　(3)乙　减数第一次分裂(结束时)，(着丝点不分裂，姐妹染色单体不分开，)同源染色体分离，分别进入两个子细胞　e　(4)减数第二次分裂后期，含基因a的姐妹染色单体分开后未移向细胞两极(含有基因a的姐妹染色单体未分离)进入同一子细胞中
(5)

　“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像
(1)判断技巧：一数二看三判断。
(2)判断过程：


考点3　观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片(实验)

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。
(2)在减数分裂过程中，细胞中的染色体的形态、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．实验材料选择
最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：
(1)雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数。
(2)卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，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，才继续完成减数第二次分裂。
3．实验步骤



1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，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)的增殖是通过有丝分裂进行的。
2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——想要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。

1．(2022·江苏苏州期末)下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C．观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂
D．用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理花序，有利于压片时细胞的分散、铺展
C　[蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂，所以可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，A正确；雄蕊产生的精子数量远远多于雌蕊产生的卵细胞数量，所以用雄蕊观察减数分裂更好，B正确；不能取盛开期的花药作为观察的材料，因为这个时期花粉已经形成，不能观察减数分裂的过程，C错误；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，D正确。]
2．(2022·天津宁河芦台一中高一期中)下图①～④为显微镜下观察到的二倍体细叶百合花粉母细胞减数分裂部分的图像(放大640倍)，图⑤是其某一时期染色体的荧光图谱。下列相关叙述正确的是(　　)

①　　　 ②　　　　③　　　④　　　⑤
A．图②→图①的变化表示组成四分体的姐妹染色单体发生了分离
B．图③每个细胞中均含有6对同源染色体
C．图④中两个次级精母细胞均处于减数第二次分裂后期
D．根据图⑤可确定细叶百合体细胞中含12条染色体
C　[图②细胞中同源染色体正在联会，为减数第一次分裂前期，图①细胞中同源染色体正在分离，为减数第一次分裂后期，图②→图①的变化表示同源染色体发生了分离，但是姐妹染色单体未分离，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，A错误；图③细胞为减数第二次分裂形成的子细胞，不含同源染色体，B错误；图④细胞着丝点分裂，为减数第二次分裂后期，细胞名称为次级精母细胞，C正确；由图⑤可知，减数第一次分裂前期的细叶百合细胞中含有12个四分体，说明细叶百合体细胞中含12×2＝24条染色体，D错误。]

1．形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体。如着丝点分裂后，姐妹染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体；同源染色体的形态和大小也不一定相同。
2．同源染色体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
3．精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，细胞核集中在头部，头部几乎无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
4．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质中的DNA(即遗传物质)几乎全部来自母方。
1．减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。
2．二倍体生物减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。
3．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的，卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。
4．减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离。
5．减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
6．受精作用可以激活卵细胞，受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。


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
D　[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，也不会发生交叉互换，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交叉互换，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进入不同细胞的现象；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6月选考)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，所处时期为减数第二次分裂前期
B．①与②的分离发生在减数第一次分裂后期，③与④的分离发生在减数第二次分裂后期
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
D　[根据形成四分体可知，该时期处于减数第一次分裂前期，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第一次分裂后期，B错误；图示细胞的染色体数为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．(2021·湖北选择性考试)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，植物卵细胞特异性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
A　[多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，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；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异性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；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。]
4．(2021·河北选择性考试)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(　　)

①　　　　　　②　　　　　　③
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
C　[①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，最终产生的配子中有一半染色体数目正常，B正确；③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。]
5．(2022·山东等级考)减数第一次分裂时，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；减数第二次分裂时，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第一次分裂时，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
A　[基因型为Aa的多个精原细胞在减数第一次分裂时，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。]
6．(经典高考题)酵母菌是一种单细胞真菌，可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。
(1)酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过__________分裂产生新个体，繁殖速度快。营养状况不好时，一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。减数分裂过程中能发生________，因而产生的后代具有________性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的______________。
(2)某实验室发现一种缺失了X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的单倍体孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。如图为酵母菌减数分裂过程示意图(只标注了其中一对染色体)，图中左侧为野生型酵母菌，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常的单倍体孢子的过程。

①据图分析，减数第一次分裂与减数第二次分裂过程中，突变体染色体行为变化的特征是________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约16.4%的染色体数目异常，据此推测________%的亲代酵母细胞减数分裂发生异常。
②进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在__________________期同源染色体联会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体(SC)。依据图中信息，在减数分裂过程中，突变体与野生型相比，SC含量变化的差异是_____________________，导致染色体行为异常。结合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是________________。
③为验证上述推测，科研人员将X基因转入____________酵母菌中，可通过________________________________(至少写出两点)来验证。
[答案]　(1)有丝　基因重组　多样　适应　
(2)①减数第一次分裂同源染色体未分离；减数第二次分裂，染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞　16.4　②减数第一次分裂前　减数第一次分裂时期SC降解慢(或未完全降解)　促进SC降解，促进同源染色体联会后分离　③突变体　观察单倍体孢子中染色体的数目、检测孢子的活力