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高中生物2020届高考生物一轮复习4.2细胞的减数分裂及受精作用课件
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这是一份高中生物2020届高考生物一轮复习4.2细胞的减数分裂及受精作用课件，共60页。PPT课件主要包含了有性生殖，原始生殖细胞，父方或母方，不相同，同一着丝点，d和d′，不同着丝点，同源染色，四条染色，非姐妹染色单体等内容，欢迎下载使用。
考点一 减数分裂和受精作用 【核心知识·突破】 1.减数分裂的概念：(1)范围：进行_________的生物。(2)时期：从_____________→成熟生殖细胞。
(3)特点：染色体复制_____，细胞连续分裂_____。(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____。
2.减数分裂相关概念辨析：
(1)同源染色体、非同源染色体：
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体：①姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体，如图中的a和a′、b和b′、c和c′、_______。②非姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体。
Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。
(3)联会、四分体与交叉互换：①联会：指减数第一次分裂过程中(前期)____________两两配对的现象。②四分体：联会后的每对同源染色体含有______________。
③交叉互换：减数第一次分裂前期，同源染色体的_______________之间互换片段的现象。④数量关系：一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子(含8条脱氧核苷酸链)。
4.精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)：
5.减数分裂产生子细胞的种类和数目：(1)染色体组成为YyRr的个体产生配子情况：
YR、yr或Yr、yR
YR或yr或Yr或yR
(2)一个个体含有n对同源染色体，则可产生__种不同染色体组成的配子。
6.配子中染色体组合多样性的原因：(1)非同源染色体的_________。(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生_________。
7.受精作用：(1)概念：_______和_____相互识别、融合成为_______的过程。(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，其中一半染色体来自___________，另一半来自_____________。
(4)减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中___________的恒定，以及生物的____________都是十分重要的。
8.【教材易漏知识】必修2 P25“想像空间”：(1)双亲对子代的贡献不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。(2)卵细胞含有丰富的细胞质，细胞质中含有DNA的结构是线粒体。
【微点警示】 关于同源染色体的三个易错点(1)同源染色体指进化上起源相同，而不是来自父方或母方，其上含有相同基因或等位基因。(2)同源染色体不仅存在于精(卵)原细胞中，也存在于体细胞中。存在于体细胞中的同源染色体细胞分裂过程中不发生联会。
(3)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，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因一般相同。
【秒判正误】1.减数分裂包括两个完整的细胞周期。( )分析：减数分裂的两次分裂染色体变化不同，没有细胞周期。
2.减数分裂中发生均等分裂的细胞一定是次级精母细胞。( )分析：第一极体分裂时细胞质也是均等分裂的。
3.正常情况下，人的次级卵母细胞含有的X染色体条数为1条。( )分析：次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期时，含有两条X染色体。
4.精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。( )分析：精子和卵细胞通过细胞表面的糖蛋白相互识别。
5.受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )分析：精卵细胞的随机结合不属于基因重组。
【命题案例·研析】典例 (2017·全国卷Ⅱ)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( )
【审答技巧】(1)根据减数第一次分裂特点判断子细胞染色体组成：减数第一次分裂过程中同源染色体分离，导致同源染色体上等位基因分离，因此子细胞中不存在等位基因。(2)根据减数第二次分裂特点判断子细胞染色体组成：减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离，因此子细胞应两两相同。
【解析】选D。本题主要考查减数分裂的过程。在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，会出现A项和B项图示；减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体分离，会出现C项图示；D项图示每个细胞中分别有一对同源染色体，在正常减数分裂过程中不可能产生该细胞，D项错误。
【核心素养新命题】(1)生命观念——物质与能量观：该细胞在减数第一次分裂前期，可形成几个四分体？共含有几条染色单体？共含有几条脱氧核苷酸链？提示：2个；8条；16条。
(2)科学思维——比较与分类：根据图示可判断该细胞为精原细胞，判断依据是什么？提示：子细胞大小相等，说明减数分裂的两次分裂过程中细胞质均是均等分裂，因此可判断该细胞是精原细胞。
【方法规律】“两看法”判断减数分裂的细胞类型
【考点题组·诊断】角度一 减数分裂过程中染色体行为变化1.(2019·郑州模拟)雄蜂(n=16)是由未受精的卵细胞直接发育而来的。如图所示为雄蜂精原细胞进行的减数分裂的大致流程图，而图中仅绘出雄蜂一个染色体组内的两条染色体的行为变化和数量变化。据图分析，下列相关叙述中正确的是世纪金榜导学号( )
A.雄蜂的减数分裂机制有利于其产生正常的雄配子B.雄蜂体内含有2个染色体组的细胞为次级精母细胞C.蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目不同D.雄蜂减数第一次分裂过程中会出现联会现象和四分体
【解析】选A。雄蜂的1个精母细胞通过减数分裂，只产生1个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞并且含有本物种正常配子染色体数，A项正确。雄蜂的次级精母细胞中只有分裂后期含2个染色体组，B项错误。蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目都是16条，C项错误。雄蜂是单倍体生物，无同源染色体，不会出现联会现象，D项错误。
2.(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，移向细胞的两极；减数第一次分裂结束时，子细胞中不存在同源染色体，且着丝点未分裂，因此D选项符合题意。
角度二 配子的种类分析3.(金榜原创预测)某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，某细胞减数第二次分裂的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.根据甲细胞判断该细胞在减数第二次分裂发生过基因突变B.乙细胞分裂结束产生的子细胞为成熟精子C.该细胞产生的四个子细胞互不相同D.甲细胞中含有两对同源染色体
【解析】选C。根据甲细胞判断该细胞在减数第一次分裂前的间期发生过基因突变，A项错误；乙细胞分裂结束产生精细胞，经变形后成为精子，B项错误；据图可知，该细胞产生的四个子细胞互不相同，C项正确；甲细胞中不含有同源染色体，D项错误。
【加固训练】(2018·长沙模拟)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(不考虑交叉互换和基因突变)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解析】选C。来自同一个精原细胞的精细胞的基因型相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞。
【方法技巧】巧判配子的来源
4.(教材素材新命题·必修2 P22基础题1变式)下列有关玉米(2n=20)减数分裂的叙述，正确的是( )A.减数第一次分裂前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍B.玉米叶肉细胞中可以形成10个四分体
C.减数第二次分裂过程中发生染色单体分离，使染色体数目减半D.减数分裂形成的配子中有10条形态、功能不同的染色体
【解析】选D。减数第一次分裂前的间期，由于DNA复制，DNA数目加倍，但形成的两条姐妹染色单体仍由一个着丝点相连，故染色体数目并未加倍，A错误；叶肉细胞不进行减数分裂，同源染色体不会联会形成四分体，B错误；减数第二次分裂后期着丝点分裂，两条染色单体随之分开，成为两条染色体，故染色体数目加
倍，C错误；玉米是二倍体生物，减数分裂过程中同源染色体分离，形成的配子中无同源染色体，因此10条染色体的形态、功能各不相同，D正确。
【加固训练】1.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】选C。正常情况下，只考虑性染色体，精子含有X或Y染色体，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。产生了性染色体为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。
2.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(不考虑基因突变和交叉互换)( ) 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。由图可知，该生物的基因型为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，其遗传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(ABD、AbD、aBD、abD)种，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。
考点二 减数分裂过程中染色体和DNA的数目变化【核心知识·突破】1.减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化：
(1)染色体数目变化及原因：①减数第一次分裂末期：由于____________________________________，染色体数目减半。②减数第二次分裂后期：由于______________________________，导致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。
(2)核DNA数目变化及原因：①减数第一次分裂前的间期：由于________，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。
(3)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：由于______________________________，染色单体消失。
3.数目变化柱状图：(1)经典图像(以二倍体生物精子的形成为例)：
(2)图像解读：①图中甲→乙的变化原因是______________。②图中丙→丁的变化原因是______________________________________________。③图中甲、丁图像相同，从染色体组成分析，二者的区别是___________________________________。
着丝点分裂，姐妹染色单
体分开，染色体数目加倍
甲中有同源染色体，丁中无同源染色体
【微点警示】图中染色体和核DNA数目变化的两个判断技巧(1)染色体和核DNA变化曲线的区别。①曲线有倾斜段——代表核DNA数目变化。②曲线无倾斜段——代表染色体数目变化。
(2)染色单体和核DNA数目变化的区分。①持续存在——核DNA数目变化。②时有时无——染色单体数目变化。
【秒判正误】 1.减数分裂过程中染色体和DNA的数目同时加倍。( )分析：减数第一次分裂前的间期DNA通过复制数目加倍，但染色体数目不变。
2.减数分裂过程中染色体和DNA的数目同时下降。( )分析：染色体是核DNA的载体，二者一定同时下降。
3.减数分裂过程中，DNA数目减半时一定发生基因的自由组合。( )分析：减数分裂的两次分裂过程中DNA数目均减半，但只有第一次分裂时发生基因的自由组合。
4.减数第二次分裂过程中DNA不复制，没有染色体增加的时期。( )分析：减数第二次分裂后期时，由于着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
5.精子和卵细胞形成过程中染色体的行为和数目变化相同。( )分析：精子和卵细胞形成过程中染色体的行为和数目变化相同，但细胞质分裂方式不同。
【命题案例·研析】 典例 (2015·天津高考)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，如图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( )
【审答技巧】(1)抓住关键：“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”。(2)掌握技巧：根据减数分裂过程中染色体行为变化判断子细胞和胚胎细胞中染色体形态和数目。
【解析】选B。本题主要考查减数分裂，次要考查有丝分裂，要求具备获取信息的能力。A项，卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成，故无同源染色体分离现象，故错误。B项，次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态、行为与有丝分裂相同，故正确。C项，产生的卵细胞染色体应为4条，故错误。D项，胚胎细胞中应有三个染色体组，题图细胞仅有两个染色体组，故错误。
【高考长句应答特训】(1)B图中细胞质不均等分裂，这一生命现象有何意义？提示：保证卵细胞含有较多的营养物质，为早期胚胎的发育提供物质和能量。
(2)培育三倍体草鱼的意义有哪些？提示：三倍体草鱼可以有较快的生长速度，培育三倍体草鱼可提高产量；三倍体草鱼高度不育，不会与野生草鱼杂交形成新的物种而破坏生态系统的稳定性。
【方法规律】引发相关物质数量变化的四大原因
【考点题组·诊断】角度一 考查细胞中染色体的变化1.(2019·临川模拟)蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂(2n=32)，雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体，如图为蜜蜂体内的某一细胞图(n=16，只画出部分染色体，英文字母表示基因)。下列表述正确的是世纪金榜导学号( )
A.该细胞一定是次级卵母细胞或极体B.该细胞的子细胞染色体数一定为8C.该细胞核基因转录已停止，细胞质中翻译仍可进行D.该细胞若为雄蜂的精母细胞，可能发生了交叉互换
【解析】选C。该细胞中无同源染色体，可能为次级卵母细胞或极体，也可能为处于有丝分裂过程中的雄蜂体细胞或精母细胞，A项错误；若该细胞为次级卵母细胞或极体，则子细胞染色体数为16，若该细胞为正在进行有丝分裂的雄蜂体细胞，则子细胞染色体数也为16，B项错误；因该细胞处于分裂期，染色质高度螺旋化，故转录停止，但翻译仍可进行，C项正确；因雄蜂的精母细胞内无同源染色体，故该细胞不可能发生交叉互换，D项错误。
角度二 考查细胞中染色体和DNA的变化2.(2019·大连模拟)C1、C2、C3、C4是某动物体的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核DNA分子比值可以是1∶2∶2
【解析】选A。C1处于减数第二次分裂，而C4处于有丝分裂后期，因此C1不可能是C4的子细胞，A错误；C3可能处于有丝分裂前期、中期和末期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期，因此C1、C3不一定是C4的子细胞，B正确；根据C1、C2、C3、C4中染色体数目可知这些细胞有些正进行有丝分裂，有些正进行减数分裂，可能存在于同一个器官——睾丸或卵巢，C正确；C1可
能处于减数第二次分裂前期、C3可能处于有丝分裂前期、C4处于有丝分裂后期，因此三者的核DNA分子比值可以是1∶2∶2，D正确。
3.(2018·安阳模拟)下面是细胞分裂过程中的物质变化图，有关图中a～c段(不含a、c两点)的叙述正确的是( )
A.细胞中始终存在同源染色体B.细胞中始终存在姐妹染色单体C.细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1D.此时期的细胞名称为初级精母细胞或初级卵母细胞
【解题指南】解答本题的关键是：(1)辨析两条曲线的含义：根据 “斜升直降”可判断虚线代表DNA含量变化；根据“直升直降”可判断实线代表染色体数目变化。(2)明确各点含义：根据减数分裂中DNA和染色体数目变化特点判断两次分裂对应时期。
【解析】选B。图中a～c段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。bc段不含同源染色体；a～c段，着丝点没有分裂，始终存在姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是1∶2；图中a～b段细胞名称为初级精(卵)母细胞，b～c段为次级精(卵)母细胞或极体。
4.(2018·武汉模拟)图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞，图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲)和细胞中染色体数目的变化(乙)。据图分析下列有关叙述错误的是( )世纪金榜导学号
A.图1表示的细胞正处于图2的de段B.图2中ef段发生变化的原因是细胞中染色体上的着丝点分裂C.两条姐妹染色单体相同位点上出现不同基因的变化可发生在bd段D.图1表示的细胞正在进行有丝分裂，其产生的子细胞是精原细胞
【解析】选A。图1细胞内含有两对同源染色体(但没有发生联会)，一对是A、a基因所在的常染色体，另一对是e、f基因所在的X、Y染色体，因此该图所示细胞应处于有丝分裂中期，图2中de段表示减数第二次分裂前期和中期，A错误；图2中，ef段每条染色体上的DNA分子数减半，原因是着丝点分裂，B正确；两条姐妹染色
单体相同位点出现不同基因的原因是基因突变或减数第一次分裂前期的交叉互换，图2中bc段是间期，cd段是减数第一次分裂前、中、后期，C正确；图1细胞为正在分裂的原始生殖细胞，处于有丝分裂中期，所以其产生的子细胞是精原细胞，D正确。
【加固训练】1.如图所示，横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞中核DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )
A.④②①③ B.①④②③C.④①②③ D.①②③④
【解析】选B。无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中①和②都有间期倍增现象，因此，图①和图②是DNA含量变化图。图①中，DNA数目先加倍又恢复原状，故图①表示有丝分裂中DNA含量变化；图②中，DNA数目加倍后恢复原状后又减半，故图②表示减数分裂中DNA
含量变化。图③和图④应是染色体数目变化图，图④中，染色体数目倍增，然后又恢复原状，故图④表示有丝分裂中染色体数目变化；图③中，始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，故图③表示减数分裂中染色体数目变化。
2.如图是人体一个细胞进行分裂过程中，细胞内几种物质在a、b、c、d四个时期的数目变化情况，同源染色体的分离发生在( )A.a～b B.a～d C.b～c D.c～d
【解析】选C。a中一条染色体上有一个DNA分子，染色体尚未复制；b中一条染色体含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体上有一个DNA分子；c中染色体、DNA减半，是减数第二次分裂；d中染色体、DNA减半，染色单体消失。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂即b～c过程中。
考点三 观察细胞的减数分裂 【核心知识·突破】 1.实验原理： (1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，要经过两次连续的细胞分裂：________________________________。
减数第一次分裂和减数第
(2)细胞中的染色体的_________________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)雄性个体产生精子数量_____雌性个体产生卵细胞数。(2)卵巢中的减数分裂不完整：在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_________细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数_______分裂。
3.实验步骤：(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)：解离→_____→_____→制片。(2)低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别____________________________________。
初级精母细胞、次级精母细胞和精
(3)高倍镜观察：①低倍镜下依次找到减数第一次分裂___________和减数第二次分裂___________的细胞。②高倍镜下仔细观察染色体的_________________。③绘图：根据观察结果，绘制不同时期的细胞简图。
【微点警示】(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——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。
【命题案例·研析】典例 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
【审答技巧】(1)根据子细胞数目判断减数分裂时期：图中不能从染色体形态识别同源染色体，可根据子细胞数目判断减数分裂时期，进而分析各期变化。
(2)区分基因重组和基因自由组合：基因重组包括减数第一次分裂前期同源染色体中非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合导致的非等位基因的自由组合。
【解析】选A。图甲表示减数第一次分裂前期，同源染色体联会、非姐妹染色单体间交叉互换，发生了基因重组，A项正确；图乙表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同，B项错误；图丙表示减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，不发生染色体的复制，C项错误；图丁表示减数第二次分裂后期，不发生同源染色体的分离，D项错误。
【高考长句应答特训】(1)减数分裂是特殊的有丝分裂，图甲中除发生A项所述变化外，还会发生哪些变化？提示：核仁解体，核膜消失，染色质螺旋变粗，形成染色体，细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。
(2)减数分裂过程中什么原因会导致染色体数目减半？发生在哪一细胞中？提示：同源染色体分离导致染色体数目减半，发生在图乙细胞中。
【方法规律】 选取实验材料的一般原则(1)符合实验目的的要求：①观察有丝分裂：应选择分裂旺盛的分生组织，而不应选高度分化的组织细胞。②观察线粒体：选择浅色或无色的组织细胞，因为线粒体需要用健那绿染为蓝绿色。
③观察质壁分离实验：应选择具有大液泡的成熟植物细胞，且细胞液最好有颜色。
(2)操作简便：①制备细胞膜：选择哺乳动物成熟红细胞。②观察叶绿体：选择藓类或黑藻叶片，因为它们由单层细胞组成。
(3)价格便宜，易于获得：①研究遗传规律：采用果蝇、玉米等为原料。②观察减数分裂：选择植物的雄蕊或低等动物的精巢。③观察有丝分裂：取植物的根尖而不是芽尖，取低等动物而不是高等动物的受精卵。
【考点题组·诊断】角度一 实验基础1.(2019·威海模拟)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( )A.可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂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】选D。蝗虫的卵母细胞能进行减数分裂，可作为观察减数分裂的材料，A正确；桃花的雄蕊数目大于雌蕊数目，因此选择雄蕊更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中，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。
【易错提醒】本题易错选A。错因是认为蝗虫的卵母细胞不能用于观察减数分裂，实际是蝗虫的精母细胞和卵母细胞均能用于观察减数分裂，只是用精母细胞观察更容易。
2.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( )世纪金榜导学号
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内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】选B。根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂后期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂末期、减数第二次分裂后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数第一次分裂前的间期，此时细胞中进行DNA的复制，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，发生在减数第一次分裂后期，如图②，另一种是交叉互换型，发生在减数第一次分裂前期，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，均含有两个染色体组，D项正确。
角度二 拓展实验3.某生物小组要验证小鼠形成精子的器官中有三种分裂中期的细胞，请帮助他们选择合适的材料和试剂，完成实验：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。
(1)取材：用_____________作实验材料。 (2)制作：①取少量组织低渗处理后，放在________中，一定时间后轻轻漂洗。 ②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_______________。 ③一定时间后加盖玻片，____________。
(3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________________________。
【解析】(1)观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取(小鼠)睾丸。(2)借鉴观察植物细胞有丝分裂实验步骤，制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”，在解离固定液中处理后再进行漂洗，然后用醋酸洋红液染色，在载玻片上进行压片使细胞分散开。
(3)精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减数第一次分裂中期或减数第二次分裂中期的细胞，分裂后形成次级精母细胞、精细胞或精原细胞。
答案：(1)(小鼠)睾丸(2)①解离固定液 ②醋酸洋红液③压片(只要有压片的操作均可)(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞
【加固训练】为了观察减数分裂各时期的特点，下列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.③④C.①③ D.②④
【解析】选C。植物(如蚕豆)雄蕊的花药和动物(如蝗虫)精巢中正在进行减数分裂的细胞很多，经固定、染色处理后，容易从中找到处于减数分裂各个时期的细胞，因此它们是观察减数分裂各时期特点的理想材料；桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊，小鼠的每个卵巢中每次也只能形成几个卵细胞，由于观察减数
分裂过程必须对实验材料进行固定及染色处理，会造成细胞死亡，所以用这两种材料来观察减数分裂过程，只能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞，不太可能找齐减数分裂各时期的细胞，且小鼠的卵母细胞在卵巢中不能分裂到减数第二次分裂后期，这就没有达到题目“观察减数分裂各时期的特点”的要求。
答案速填：[1]原始生殖细胞产生成熟生殖细胞过程中 [2]子细胞中染色体数目减半 [3]同源染色体分离，非同源染色体自由组合 [4]姐妹染色单体分离 [5]维持生物前后代子细胞中染色体数目的稳定
考点一 减数分裂和受精作用 【核心知识·突破】 1.减数分裂的概念：(1)范围：进行_________的生物。(2)时期：从_____________→成熟生殖细胞。
(3)特点：染色体复制_____，细胞连续分裂_____。(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____。
2.减数分裂相关概念辨析：
(1)同源染色体、非同源染色体：
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体：①姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体，如图中的a和a′、b和b′、c和c′、_______。②非姐妹染色单体：___________连着的两条染色单体。
Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。
(3)联会、四分体与交叉互换：①联会：指减数第一次分裂过程中(前期)____________两两配对的现象。②四分体：联会后的每对同源染色体含有______________。
③交叉互换：减数第一次分裂前期，同源染色体的_______________之间互换片段的现象。④数量关系：一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子(含8条脱氧核苷酸链)。
4.精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)：
5.减数分裂产生子细胞的种类和数目：(1)染色体组成为YyRr的个体产生配子情况：
YR、yr或Yr、yR
YR或yr或Yr或yR
(2)一个个体含有n对同源染色体，则可产生__种不同染色体组成的配子。
6.配子中染色体组合多样性的原因：(1)非同源染色体的_________。(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生_________。
7.受精作用：(1)概念：_______和_____相互识别、融合成为_______的过程。(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，其中一半染色体来自___________，另一半来自_____________。
(4)减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中___________的恒定，以及生物的____________都是十分重要的。
8.【教材易漏知识】必修2 P25“想像空间”：(1)双亲对子代的贡献不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。(2)卵细胞含有丰富的细胞质，细胞质中含有DNA的结构是线粒体。
【微点警示】 关于同源染色体的三个易错点(1)同源染色体指进化上起源相同，而不是来自父方或母方，其上含有相同基因或等位基因。(2)同源染色体不仅存在于精(卵)原细胞中，也存在于体细胞中。存在于体细胞中的同源染色体细胞分裂过程中不发生联会。
(3)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，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因一般相同。
【秒判正误】1.减数分裂包括两个完整的细胞周期。( )分析：减数分裂的两次分裂染色体变化不同，没有细胞周期。
2.减数分裂中发生均等分裂的细胞一定是次级精母细胞。( )分析：第一极体分裂时细胞质也是均等分裂的。
3.正常情况下，人的次级卵母细胞含有的X染色体条数为1条。( )分析：次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期时，含有两条X染色体。
4.精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。( )分析：精子和卵细胞通过细胞表面的糖蛋白相互识别。
5.受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )分析：精卵细胞的随机结合不属于基因重组。
【命题案例·研析】典例 (2017·全国卷Ⅱ)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( )
【审答技巧】(1)根据减数第一次分裂特点判断子细胞染色体组成：减数第一次分裂过程中同源染色体分离，导致同源染色体上等位基因分离，因此子细胞中不存在等位基因。(2)根据减数第二次分裂特点判断子细胞染色体组成：减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离，因此子细胞应两两相同。
【解析】选D。本题主要考查减数分裂的过程。在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，会出现A项和B项图示；减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体分离，会出现C项图示；D项图示每个细胞中分别有一对同源染色体，在正常减数分裂过程中不可能产生该细胞，D项错误。
【核心素养新命题】(1)生命观念——物质与能量观：该细胞在减数第一次分裂前期，可形成几个四分体？共含有几条染色单体？共含有几条脱氧核苷酸链？提示：2个；8条；16条。
(2)科学思维——比较与分类：根据图示可判断该细胞为精原细胞，判断依据是什么？提示：子细胞大小相等，说明减数分裂的两次分裂过程中细胞质均是均等分裂，因此可判断该细胞是精原细胞。
【方法规律】“两看法”判断减数分裂的细胞类型
【考点题组·诊断】角度一 减数分裂过程中染色体行为变化1.(2019·郑州模拟)雄蜂(n=16)是由未受精的卵细胞直接发育而来的。如图所示为雄蜂精原细胞进行的减数分裂的大致流程图，而图中仅绘出雄蜂一个染色体组内的两条染色体的行为变化和数量变化。据图分析，下列相关叙述中正确的是世纪金榜导学号( )
A.雄蜂的减数分裂机制有利于其产生正常的雄配子B.雄蜂体内含有2个染色体组的细胞为次级精母细胞C.蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目不同D.雄蜂减数第一次分裂过程中会出现联会现象和四分体
【解析】选A。雄蜂的1个精母细胞通过减数分裂，只产生1个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞并且含有本物种正常配子染色体数，A项正确。雄蜂的次级精母细胞中只有分裂后期含2个染色体组，B项错误。蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目都是16条，C项错误。雄蜂是单倍体生物，无同源染色体，不会出现联会现象，D项错误。
2.(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，移向细胞的两极；减数第一次分裂结束时，子细胞中不存在同源染色体，且着丝点未分裂，因此D选项符合题意。
角度二 配子的种类分析3.(金榜原创预测)某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，某细胞减数第二次分裂的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.根据甲细胞判断该细胞在减数第二次分裂发生过基因突变B.乙细胞分裂结束产生的子细胞为成熟精子C.该细胞产生的四个子细胞互不相同D.甲细胞中含有两对同源染色体
【解析】选C。根据甲细胞判断该细胞在减数第一次分裂前的间期发生过基因突变，A项错误；乙细胞分裂结束产生精细胞，经变形后成为精子，B项错误；据图可知，该细胞产生的四个子细胞互不相同，C项正确；甲细胞中不含有同源染色体，D项错误。
【加固训练】(2018·长沙模拟)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(不考虑交叉互换和基因突变)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解析】选C。来自同一个精原细胞的精细胞的基因型相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞。
【方法技巧】巧判配子的来源
4.(教材素材新命题·必修2 P22基础题1变式)下列有关玉米(2n=20)减数分裂的叙述，正确的是( )A.减数第一次分裂前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍B.玉米叶肉细胞中可以形成10个四分体
C.减数第二次分裂过程中发生染色单体分离，使染色体数目减半D.减数分裂形成的配子中有10条形态、功能不同的染色体
【解析】选D。减数第一次分裂前的间期，由于DNA复制，DNA数目加倍，但形成的两条姐妹染色单体仍由一个着丝点相连，故染色体数目并未加倍，A错误；叶肉细胞不进行减数分裂，同源染色体不会联会形成四分体，B错误；减数第二次分裂后期着丝点分裂，两条染色单体随之分开，成为两条染色体，故染色体数目加
倍，C错误；玉米是二倍体生物，减数分裂过程中同源染色体分离，形成的配子中无同源染色体，因此10条染色体的形态、功能各不相同，D正确。
【加固训练】1.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】选C。正常情况下，只考虑性染色体，精子含有X或Y染色体，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。产生了性染色体为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。
2.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(不考虑基因突变和交叉互换)( ) 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。由图可知，该生物的基因型为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，其遗传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(ABD、AbD、aBD、abD)种，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。
考点二 减数分裂过程中染色体和DNA的数目变化【核心知识·突破】1.减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化：
(1)染色体数目变化及原因：①减数第一次分裂末期：由于____________________________________，染色体数目减半。②减数第二次分裂后期：由于______________________________，导致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。
(2)核DNA数目变化及原因：①减数第一次分裂前的间期：由于________，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。
(3)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：由于______________________________，染色单体消失。
3.数目变化柱状图：(1)经典图像(以二倍体生物精子的形成为例)：
(2)图像解读：①图中甲→乙的变化原因是______________。②图中丙→丁的变化原因是______________________________________________。③图中甲、丁图像相同，从染色体组成分析，二者的区别是___________________________________。
着丝点分裂，姐妹染色单
体分开，染色体数目加倍
甲中有同源染色体，丁中无同源染色体
【微点警示】图中染色体和核DNA数目变化的两个判断技巧(1)染色体和核DNA变化曲线的区别。①曲线有倾斜段——代表核DNA数目变化。②曲线无倾斜段——代表染色体数目变化。
(2)染色单体和核DNA数目变化的区分。①持续存在——核DNA数目变化。②时有时无——染色单体数目变化。
【秒判正误】 1.减数分裂过程中染色体和DNA的数目同时加倍。( )分析：减数第一次分裂前的间期DNA通过复制数目加倍，但染色体数目不变。
2.减数分裂过程中染色体和DNA的数目同时下降。( )分析：染色体是核DNA的载体，二者一定同时下降。
3.减数分裂过程中，DNA数目减半时一定发生基因的自由组合。( )分析：减数分裂的两次分裂过程中DNA数目均减半，但只有第一次分裂时发生基因的自由组合。
4.减数第二次分裂过程中DNA不复制，没有染色体增加的时期。( )分析：减数第二次分裂后期时，由于着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
5.精子和卵细胞形成过程中染色体的行为和数目变化相同。( )分析：精子和卵细胞形成过程中染色体的行为和数目变化相同，但细胞质分裂方式不同。
【命题案例·研析】 典例 (2015·天津高考)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，如图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( )
【审答技巧】(1)抓住关键：“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”。(2)掌握技巧：根据减数分裂过程中染色体行为变化判断子细胞和胚胎细胞中染色体形态和数目。
【解析】选B。本题主要考查减数分裂，次要考查有丝分裂，要求具备获取信息的能力。A项，卵原细胞减数分裂因无纺锤体形成，故无同源染色体分离现象，故错误。B项，次级卵母细胞减数第二次分裂染色体形态、行为与有丝分裂相同，故正确。C项，产生的卵细胞染色体应为4条，故错误。D项，胚胎细胞中应有三个染色体组，题图细胞仅有两个染色体组，故错误。
【高考长句应答特训】(1)B图中细胞质不均等分裂，这一生命现象有何意义？提示：保证卵细胞含有较多的营养物质，为早期胚胎的发育提供物质和能量。
(2)培育三倍体草鱼的意义有哪些？提示：三倍体草鱼可以有较快的生长速度，培育三倍体草鱼可提高产量；三倍体草鱼高度不育，不会与野生草鱼杂交形成新的物种而破坏生态系统的稳定性。
【方法规律】引发相关物质数量变化的四大原因
【考点题组·诊断】角度一 考查细胞中染色体的变化1.(2019·临川模拟)蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂(2n=32)，雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体，如图为蜜蜂体内的某一细胞图(n=16，只画出部分染色体，英文字母表示基因)。下列表述正确的是世纪金榜导学号( )
A.该细胞一定是次级卵母细胞或极体B.该细胞的子细胞染色体数一定为8C.该细胞核基因转录已停止，细胞质中翻译仍可进行D.该细胞若为雄蜂的精母细胞，可能发生了交叉互换
【解析】选C。该细胞中无同源染色体，可能为次级卵母细胞或极体，也可能为处于有丝分裂过程中的雄蜂体细胞或精母细胞，A项错误；若该细胞为次级卵母细胞或极体，则子细胞染色体数为16，若该细胞为正在进行有丝分裂的雄蜂体细胞，则子细胞染色体数也为16，B项错误；因该细胞处于分裂期，染色质高度螺旋化，故转录停止，但翻译仍可进行，C项正确；因雄蜂的精母细胞内无同源染色体，故该细胞不可能发生交叉互换，D项错误。
角度二 考查细胞中染色体和DNA的变化2.(2019·大连模拟)C1、C2、C3、C4是某动物体的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核DNA分子比值可以是1∶2∶2
【解析】选A。C1处于减数第二次分裂，而C4处于有丝分裂后期，因此C1不可能是C4的子细胞，A错误；C3可能处于有丝分裂前期、中期和末期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期，因此C1、C3不一定是C4的子细胞，B正确；根据C1、C2、C3、C4中染色体数目可知这些细胞有些正进行有丝分裂，有些正进行减数分裂，可能存在于同一个器官——睾丸或卵巢，C正确；C1可
能处于减数第二次分裂前期、C3可能处于有丝分裂前期、C4处于有丝分裂后期，因此三者的核DNA分子比值可以是1∶2∶2，D正确。
3.(2018·安阳模拟)下面是细胞分裂过程中的物质变化图，有关图中a～c段(不含a、c两点)的叙述正确的是( )
A.细胞中始终存在同源染色体B.细胞中始终存在姐妹染色单体C.细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1D.此时期的细胞名称为初级精母细胞或初级卵母细胞
【解题指南】解答本题的关键是：(1)辨析两条曲线的含义：根据 “斜升直降”可判断虚线代表DNA含量变化；根据“直升直降”可判断实线代表染色体数目变化。(2)明确各点含义：根据减数分裂中DNA和染色体数目变化特点判断两次分裂对应时期。
【解析】选B。图中a～c段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、中期。bc段不含同源染色体；a～c段，着丝点没有分裂，始终存在姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是1∶2；图中a～b段细胞名称为初级精(卵)母细胞，b～c段为次级精(卵)母细胞或极体。
4.(2018·武汉模拟)图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞，图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲)和细胞中染色体数目的变化(乙)。据图分析下列有关叙述错误的是( )世纪金榜导学号
A.图1表示的细胞正处于图2的de段B.图2中ef段发生变化的原因是细胞中染色体上的着丝点分裂C.两条姐妹染色单体相同位点上出现不同基因的变化可发生在bd段D.图1表示的细胞正在进行有丝分裂，其产生的子细胞是精原细胞
【解析】选A。图1细胞内含有两对同源染色体(但没有发生联会)，一对是A、a基因所在的常染色体，另一对是e、f基因所在的X、Y染色体，因此该图所示细胞应处于有丝分裂中期，图2中de段表示减数第二次分裂前期和中期，A错误；图2中，ef段每条染色体上的DNA分子数减半，原因是着丝点分裂，B正确；两条姐妹染色
单体相同位点出现不同基因的原因是基因突变或减数第一次分裂前期的交叉互换，图2中bc段是间期，cd段是减数第一次分裂前、中、后期，C正确；图1细胞为正在分裂的原始生殖细胞，处于有丝分裂中期，所以其产生的子细胞是精原细胞，D正确。
【加固训练】1.如图所示，横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞中核DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )
A.④②①③ B.①④②③C.④①②③ D.①②③④
【解析】选B。无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行DNA的复制，使DNA含量加倍，据图示分析，图中①和②都有间期倍增现象，因此，图①和图②是DNA含量变化图。图①中，DNA数目先加倍又恢复原状，故图①表示有丝分裂中DNA含量变化；图②中，DNA数目加倍后恢复原状后又减半，故图②表示减数分裂中DNA
含量变化。图③和图④应是染色体数目变化图，图④中，染色体数目倍增，然后又恢复原状，故图④表示有丝分裂中染色体数目变化；图③中，始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，故图③表示减数分裂中染色体数目变化。
2.如图是人体一个细胞进行分裂过程中，细胞内几种物质在a、b、c、d四个时期的数目变化情况，同源染色体的分离发生在( )A.a～b B.a～d C.b～c D.c～d
【解析】选C。a中一条染色体上有一个DNA分子，染色体尚未复制；b中一条染色体含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体上有一个DNA分子；c中染色体、DNA减半，是减数第二次分裂；d中染色体、DNA减半，染色单体消失。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂即b～c过程中。
考点三 观察细胞的减数分裂 【核心知识·突破】 1.实验原理： (1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，要经过两次连续的细胞分裂：________________________________。
减数第一次分裂和减数第
(2)细胞中的染色体的_________________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)雄性个体产生精子数量_____雌性个体产生卵细胞数。(2)卵巢中的减数分裂不完整：在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_________细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数_______分裂。
3.实验步骤：(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)：解离→_____→_____→制片。(2)低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别____________________________________。
初级精母细胞、次级精母细胞和精
(3)高倍镜观察：①低倍镜下依次找到减数第一次分裂___________和减数第二次分裂___________的细胞。②高倍镜下仔细观察染色体的_________________。③绘图：根据观察结果，绘制不同时期的细胞简图。
【微点警示】(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——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。
【命题案例·研析】典例 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
【审答技巧】(1)根据子细胞数目判断减数分裂时期：图中不能从染色体形态识别同源染色体，可根据子细胞数目判断减数分裂时期，进而分析各期变化。
(2)区分基因重组和基因自由组合：基因重组包括减数第一次分裂前期同源染色体中非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合导致的非等位基因的自由组合。
【解析】选A。图甲表示减数第一次分裂前期，同源染色体联会、非姐妹染色单体间交叉互换，发生了基因重组，A项正确；图乙表示减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同，B项错误；图丙表示减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，不发生染色体的复制，C项错误；图丁表示减数第二次分裂后期，不发生同源染色体的分离，D项错误。
【高考长句应答特训】(1)减数分裂是特殊的有丝分裂，图甲中除发生A项所述变化外，还会发生哪些变化？提示：核仁解体，核膜消失，染色质螺旋变粗，形成染色体，细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。
(2)减数分裂过程中什么原因会导致染色体数目减半？发生在哪一细胞中？提示：同源染色体分离导致染色体数目减半，发生在图乙细胞中。
【方法规律】 选取实验材料的一般原则(1)符合实验目的的要求：①观察有丝分裂：应选择分裂旺盛的分生组织，而不应选高度分化的组织细胞。②观察线粒体：选择浅色或无色的组织细胞，因为线粒体需要用健那绿染为蓝绿色。
③观察质壁分离实验：应选择具有大液泡的成熟植物细胞，且细胞液最好有颜色。
(2)操作简便：①制备细胞膜：选择哺乳动物成熟红细胞。②观察叶绿体：选择藓类或黑藻叶片，因为它们由单层细胞组成。
(3)价格便宜，易于获得：①研究遗传规律：采用果蝇、玉米等为原料。②观察减数分裂：选择植物的雄蕊或低等动物的精巢。③观察有丝分裂：取植物的根尖而不是芽尖，取低等动物而不是高等动物的受精卵。
【考点题组·诊断】角度一 实验基础1.(2019·威海模拟)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( )A.可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂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】选D。蝗虫的卵母细胞能进行减数分裂，可作为观察减数分裂的材料，A正确；桃花的雄蕊数目大于雌蕊数目，因此选择雄蕊更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中，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。
【易错提醒】本题易错选A。错因是认为蝗虫的卵母细胞不能用于观察减数分裂，实际是蝗虫的精母细胞和卵母细胞均能用于观察减数分裂，只是用精母细胞观察更容易。
2.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( )世纪金榜导学号
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内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】选B。根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂后期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂末期、减数第二次分裂后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数第一次分裂前的间期，此时细胞中进行DNA的复制，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，发生在减数第一次分裂后期，如图②，另一种是交叉互换型，发生在减数第一次分裂前期，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，均含有两个染色体组，D项正确。
角度二 拓展实验3.某生物小组要验证小鼠形成精子的器官中有三种分裂中期的细胞，请帮助他们选择合适的材料和试剂，完成实验：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。
(1)取材：用_____________作实验材料。 (2)制作：①取少量组织低渗处理后，放在________中，一定时间后轻轻漂洗。 ②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_______________。 ③一定时间后加盖玻片，____________。
(3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________________________。
【解析】(1)观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取(小鼠)睾丸。(2)借鉴观察植物细胞有丝分裂实验步骤，制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”，在解离固定液中处理后再进行漂洗，然后用醋酸洋红液染色，在载玻片上进行压片使细胞分散开。
(3)精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减数第一次分裂中期或减数第二次分裂中期的细胞，分裂后形成次级精母细胞、精细胞或精原细胞。
答案：(1)(小鼠)睾丸(2)①解离固定液 ②醋酸洋红液③压片(只要有压片的操作均可)(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞
【加固训练】为了观察减数分裂各时期的特点，下列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.③④C.①③ D.②④
【解析】选C。植物(如蚕豆)雄蕊的花药和动物(如蝗虫)精巢中正在进行减数分裂的细胞很多，经固定、染色处理后，容易从中找到处于减数分裂各个时期的细胞，因此它们是观察减数分裂各时期特点的理想材料；桃花的每个雌蕊中只能形成一个胚囊，小鼠的每个卵巢中每次也只能形成几个卵细胞，由于观察减数
分裂过程必须对实验材料进行固定及染色处理，会造成细胞死亡，所以用这两种材料来观察减数分裂过程，只能观察到减数分裂某个时期或某几个时期的细胞，不太可能找齐减数分裂各时期的细胞，且小鼠的卵母细胞在卵巢中不能分裂到减数第二次分裂后期，这就没有达到题目“观察减数分裂各时期的特点”的要求。
答案速填：[1]原始生殖细胞产生成熟生殖细胞过程中 [2]子细胞中染色体数目减半 [3]同源染色体分离，非同源染色体自由组合 [4]姐妹染色单体分离 [5]维持生物前后代子细胞中染色体数目的稳定
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