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2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第13讲 减数分裂和受精作用
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这是一份2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第13讲 减数分裂和受精作用，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，情境推理·探究，重点难点·透析，对点强化，综合提升等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。(2)说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。(3)运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化(活动)。
减数分裂与有丝分裂的比较
减数分裂和受精作用的过程分析
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
考点一 减数分裂和受精作用的过程分析
1.减数分裂的相关概念
(2)减数分裂中的基本概念辨析
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______的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)。
①同源染色体的形状、大小未必都相同。②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。③二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。
减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。
减数分裂Ⅰ 特有的现象
联会后的每对同源染色体都含有______________，叫作四分体。
①1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。②四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。
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。其意义是进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。
提醒 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的比较
请写出下列各细胞的名称：
A：______________，B：______________，C：______________，D：____________________。
提醒 由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。
前后代染色体数目的恒定
(1)某动物(Aa)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减数第一次分裂。(2022·全国乙卷，1C改编)( )
提示 由于发生了互换，则A与a基因此时位于同一染色体的两条姐妹染色单体上，姐妹染色单体分离导致等位基因A与a进入不同细胞时期是减数分裂Ⅱ。
(2)减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制。(2021·江苏卷，7B)( )提示 只在第一次分裂前进行DNA复制。(3)某二倍体哺乳动物细胞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。(2018·全国卷Ⅲ，4A)( )(4)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。(2018·全国卷Ⅲ，4C)( )(5)(同源染色体)非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异。(2017·天津卷，4D)( )提示 可能导致基因重组。
(6)如图表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞。(2017·海南卷，21D)( )
提示 减数第一次分裂结束时形成的细胞中没有同源染色体。
1.减数分裂中染色体数目减半的时期和原因分别是_________________________ ______________________________；减数分裂中染色单体消失的时期和原因分别是__________________________ _____________。
减数第一次分裂末期，同源
染色体分离进入两个子细胞中
2.卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是 ______________________ _____________________________________________。
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物质的需要
3.经过减数分裂产生的精子内的染色体数目比正常精子多了一条，其可能在什么时期出现了异常？
提示 减数第一次分裂的后期或减数第二次分裂的后期。
4.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含量及细胞数目比率如下表。
(1)细胞A、细胞B和细胞C分别为什么细胞？(2)mT蛋白对精子的形成的作用是什么？判断依据是什么？
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分裂Ⅱ的进行。与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精细胞和精子数量减少。
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因
(2)核DNA数目变化及原因
(3)染色单体数目变化及原因
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个细胞“两两相同”，是2种。
1.(2023·华大新高考联盟)下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列相关说法不正确的是( )
结合减数分裂的过程，考查科学思维
A.甲、丙两细胞都发生了基因重组B.图中的细胞均处于细胞分裂后期C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
解析 题图中甲为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，丙为初级精母细胞，处于减数第一次分裂后期，都发生了非同源染色体的重组，A正确；乙和丁为减数第二次分裂后期的细胞，B正确；乙是次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，丁是极体或次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期，C正确；乙、丁的染色体数与体细胞的相同，D错误。
2.(2023·重庆一中调研)下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )A.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体B.减数分裂过程中，不会发生染色体数目的暂时加倍C.染色体数目加倍时，核DNA分子数目也一定加倍D.含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体
解析 人的体细胞中含有23对，即46条染色体，所以初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体，A正确；在减数分裂Ⅱ后期，染色体数目会暂时加倍，B错误；减数分裂过程中，染色体数目加倍发生在减数分裂Ⅱ后期，而核DNA分子数目加倍发生在减数分裂前的间期，C错误；处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中含姐妹染色单体，但不含同源染色体，D错误。
3.(2023·河南天一大联考)某精原细胞中部分染色体及其上的两对等位基因如图所示。下列有关该细胞产生的精子的种类及其原因的分析，正确的是( )
结合配子的种类和来源，考查科学思维
A.若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生2种基因型的精子B.若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生4种基因型的精子C.若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则只会产生2种基因型的精子D.若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则只会产生4种基因型的精子
解析 若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生4种基因型的精子；若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生2种基因型或4种基因型的精子。因此B正确。
4.(2023·黑龙江哈尔滨调研)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下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(不考虑互换和基因突变)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析 据题图6个精细胞中的基因组成可知，该生物的基因型为AaBbDd。一个精原细胞减数分裂形成4个精细胞，精细胞基因型两两相同共2种，2种基因组成互补。①ABd和④abD可能来自同一个精原细胞，②ABD和⑥abd可能来自同一个精原细胞，③Abd和⑤AbD不可能来自同一个精原细胞，故题图中6个精细胞至少来自4个精原细胞。
5.(2023·西安五校联考)下图1表示某动物细胞(2N＝4)处于不同分裂时期的图像，图2中①～④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期，其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列有关叙述错误的是( )
减数分裂过程中相关结构和物质数量的变化
A.图1中甲、乙、丙细胞均有同源染色体B.图1中乙细胞对应图2中②时期C.图1中丁细胞对应图2中③时期D.图2中①时期可能无同源染色体
解析 图1中甲、乙、丙细胞均有同源染色体，A正确；图1中乙细胞处于有丝分裂后期，无染色单体，分析图2，①、④中c为0，因此c为染色单体，②、③中a∶b＝2∶1，因此a为核DNA，b为染色体，图2中②有染色单体，B错误；图1中丁细胞处于减数第二次分裂前期，对应图2中③时期，C正确；图2中①时期可能处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，D正确。
6.(2023·福建名校联考)如图是基因型为AABbee的某动物细胞分裂过程中某阶段的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图示细胞是次级精母细胞或极体B.图中a基因一定来源于互换C.图示细胞中染色体数目是核DNA分子数目的2倍D.图示细胞的子细胞都能够参与受精作用形成受精卵
解析 图示细胞为减数第二次分裂后期的细胞，染色体数目与核DNA分子数目相等，细胞质均等分裂，因此为次级精母细胞或极体，A正确，C错误；该动物的基因型为AABbee，因此a基因的出现不可能是互换的结果，B错误；该细胞可能是极体，极体分裂产生的子细胞还是极体，极体不能参与受精作用形成受精卵，D错误。
跳出题海 减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.细胞分裂图像辨析 (1)三种“前期”比较
(2)三种“中期”比较
(3)三种“后期”比较
结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
1.请分别绘制减数分裂Ⅰ前、中、后，减数分裂Ⅱ前、中、后六个时期的细胞分裂图像(以卵原细胞内含有六条染色体为例)。
2.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________变化曲线，不存在斜线的为________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________；染色体数目最大为2n的是________。
(3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表核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_________；斜线出现1次，而竖直下降1次的为________。(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________；若减半则为________。
1.减数分裂与有丝分裂相关数量的变化 (1)每条染色体中DNA含量的变化
(3)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
2.细胞分裂的柱形图辨析 减数分裂：
(1)有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA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)。
1.(2023·广东茂名调研)下列关于真核细胞分裂方式的叙述，正确的是( )A.在有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期染色体经复制后数目加倍B.与有丝分裂相比，无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体C.减数分裂产生的子细胞的基因型都不同，有丝分裂产生的子细胞的基因型都相同D.减数分裂过程中会发生基因重组，有丝分裂过程中不会发生基因重组
结合减数分裂和有丝分裂的比较，考查科学思维
解析 有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体复制后，染色体数目保持不变，DNA数目加倍，A错误；真核细胞的三种分裂方式中，无丝分裂过程中不出现纺锤体，有丝分裂和减数分裂过程中都会出现纺锤体，B错误；减数分裂产生的子细胞的基因型可能相同(二倍体生物为纯合体时)，也可能不同(二倍体生物为杂合体时)；而有丝分裂产生的子细胞的基因型一般相同(不考虑基因突变)，C错误；减数第一次分裂前期，可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换；减数第一次分裂后期，可发生非同源染色体的自由组合，而有丝分裂过程中不会发生基因重组，D正确。
2.(2023·东北育才中学调研)从某哺乳动物(染色体数为2n)精巢中获取一些细胞(无突变)，测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是 ( )
A.甲组细胞中含有2n个染色单体B.乙组细胞中可能有初级精母细胞C.丙组细胞两极间的距离比它前一时期更大D.丁组细胞中含有0或1条Y染色体
解析 甲组细胞中不含同源染色体，且含有2个染色体组，说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期，着丝粒已分裂，所以不含染色单体，A错误；乙组细胞中含有同源染色体，且含有2个染色体组，可能处于减数分裂Ⅰ过程中，所以可能有初级精母细胞，B正确；丙组细胞同源染色体对数和染色体组数加倍，说明细胞处于有丝分裂后期或末期，所以两极间的距离比它前一时期更大，C正确；由于丁组细胞不含同源染色体，说明X、Y染色体已分离，又只含1个染色体组，说明着丝粒没有分裂或已经形成精细胞，所以细胞中含有0或1条Y染色体，D正确。
3.(2023·河北衡水调研)以下甲～丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性，有关判断正确的是( )
围绕细胞分裂图像辨析，考查科学思维
A.细胞分裂的顺序依次为：乙→丁→丙→甲B.乙是卵原细胞或初级卵母细胞，甲最可能为卵细胞C.甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1D.没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EeFf
解析 细胞分裂顺序依次为：丙→乙→丁→甲，A错误；乙细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞，甲最可能为第二极体，B错误；如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EEff或eeff或EEFF或eeFF，C错误。
4.(2023·河南九师联盟)红心鸭蛋是河南当地农民用祖传经验优育麻鸭，食用大量鱼、虾、水草所生，含有人体所需的蛋白质、钙、硒、锌、卵磷脂、食用绿色素等营养成分。如图是麻鸭卵巢中一个正常分裂的细胞示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图示细胞含有2个四分体B.图示细胞为次级卵母细胞C.形成图示细胞的过程中发生了基因重组D.卵原细胞只进行减数分裂，不进行有丝分裂
解析 图示细胞中没有形状、大小相同的染色体，即没有同源染色体，也就没有四分体，A错误；图示细胞中没有同源染色体，有姐妹染色单体，所以可能为次级卵母细胞或第一极体，B错误；基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，故形成图示细胞的过程中发生了基因重组，C正确；卵原细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂，D错误。
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理减数分裂过程中，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。
①宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料
②精巢内精原细胞既可以进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像
1.(2023·河北石家庄)某同学利用高等动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂，下列有关说法正确的是( )A.若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂，则该动物一定为雄性B.显微镜下所观察到的细胞均为同一种分裂方式C.显微镜下观察之前需用碱性染料对细胞进行染色D.观察到的细胞中均含有两个染色体组且均含同源染色体
解析 雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂，另外，雌性个体细胞减数分裂Ⅰ形成的极体分裂产生两个极体时，细胞质也是均等分裂的，A错误；高等动物生殖腺内细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，B错误；显微镜下观察细胞分裂之前需用甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料对细胞进行染色，C正确；处于减数第二次分裂时期的细胞不含同源染色体，D错误。
2.(2023·湖南长沙联考)对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组，如图所示。下列叙述正确的是( )
A.丙组细胞的出现与减数分裂有关B.甲组细胞会发生互换现象C.乙组细胞只会进行减数第一次分裂或有丝分裂D.三组细胞的性染色体组成均为一条X和一条Y
解析 果蝇体细胞中含有8条染色体，甲组细胞中染色体数目为16，处于有丝分裂后期，丙组细胞中染色体数为4，表示减数分裂Ⅱ前期、中期或产生的精细胞，A正确；互换发生在减数分裂Ⅰ前期，不发生在有丝分裂后期，B错误；乙组细胞染色体数目为8，可表示有丝分裂前的间期、有丝分裂的前期、中期，减数分裂前的间期，减数第一次分裂时期和减数分裂Ⅱ的后期、末期，C错误；有丝分裂后期细胞中含有两条X和两条Y，减数分裂Ⅱ后期细胞中含有两条X或两条Y，D错误。
1.(2022·浙江6月选考，21)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，所处时期为前期ⅡB.①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期ⅡC.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
解析 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；该细胞的染色体数为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。
2.(2021·辽宁卷，12)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
解析 由图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞，均进入减数分裂。由分析可知，当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时，只有Aabb减数第一次分裂可产生基因组成为AAbb的细胞，比例为1/2×1/2＝1/4。当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时，减数第一次分裂产生基因组成为AAbb的细胞所占比例为1/4。综上所述，无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况，它们进入减数分裂后，产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4，B正确，A、C、D错误。
3.(2021·福建卷，12)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( )
解析 图A细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可表示次级卵母细胞的减数第二次分裂后期，A正确；图B细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数第一次分裂后期，此时应发生同源染色体分离，与图示a和B、A和b分离不符，B错误；图C细胞处于减数第一次分裂后期，卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期细胞质应不均等分裂，与题图不符，C错误；图D细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂过程中不可能产生，D错误。
4.(2021·海南卷，12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是( )A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
解析 根据题意可知，雄性蝗虫体细胞内只有一条X染色体，减数第一次分裂后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的细胞性染色体为X或O，即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，若不考虑变异，一个精原细胞经减数第一次分裂，再到减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型，但该个体有多个精原细胞，因此处于减数第二次分裂后期的细胞有多个，共有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。
5.(2021·江苏卷，7)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
解析 多细胞生物体内不是都同时进行这两种形式的细胞分裂，不进行有性生殖的生物不进行减数分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。
考点一 减数分裂与受精作用的过程分析1.(2023·河南周口期中)下列关于同源染色体的叙述中，错误的是( )A.同源染色体的形状、大小可能不同B.同源染色体在细胞增殖过程中不一定会进行联会配对C.基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关D.一对同源染色体在减数分裂时也可能会移向细胞同一极，从而导致染色体数目变异
解析 同源染色体形状、大小一般都是相同的，但性染色体形状、大小可能不同，A正确；有丝分裂过程中同源染色体不会联会配对，B正确；基因的自由组合与非同源染色体的自由组合有关，同源染色体不能发生自由组合，C错误；减数分裂过程中，如果一对同源染色体移向细胞同一极，则会导致染色体数目变异，D正确。
2.(2023·海南海口模拟)下图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对本图的解释正确的是( )
A.同源染色体的联会发生在d～e的初期B.e点染色体数目为n，f点染色体数目又出现短时间的加倍C.e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂D.a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
解析 据图可知，ce为减数第一次分裂时期，同源染色体的联会发生在c～d的初期，即减数第一次分裂前期，A错误；e点时为次级精母细胞，染色体数目为n，f点为减数第二次分裂完成，染色体数量暂时加倍发生在f点之前，即减数第二次分裂后期，B错误；e点为减数第一次分裂结束，同源染色体分离在e点之前，即减数第一次分裂后期，f点为减数第二次分裂结束，着丝粒分裂发生在f点之前，即减数第二次分裂后期，C错误；由题意可知，a～c为减数分裂前的间期，c～f为减数分裂期，f～g为精细胞变形阶段，D正确。
3.(2023·江苏徐州调研)下图为某一种高等动物的部分细胞分裂示意图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.甲产生的子细胞一定是精细胞B.乙产生的子细胞一定是次级精母细胞C.丙为次级卵母细胞或极体D.丙中的M、m为一对同源染色体
解析 甲细胞细胞质均等分裂，产生的子细胞可能是精细胞或极体，A错误；乙细胞细胞质均等分裂，该细胞为初级精母细胞，产生的子细胞一定是次级精母细胞，B正确；丙细胞细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，C错误；丙中的M、m由一对姐妹染色单体分开形成，不是一对同源染色体，D错误。
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较4.(2023·河南百校联盟)下列有关二倍体动物细胞分裂过程的叙述，错误的是( )A.能观察到染色体的细胞中染色体组数只可能为2或4B.能观察到染色单体的细胞中，染色单体数是染色体数的2倍C.含有同源染色体的细胞中，可能不存在染色单体D.含有4个染色体组的细胞中，一定存在同源染色体
解析 能观察到染色体的细胞是正在进行分裂的细胞，若为减数分裂，在减数第二次分裂前期、中期，细胞中含有一个染色体组，A错误；能观察到染色单体的细胞中，着丝粒没有分裂，每条染色体上含有两条染色单体，B正确；在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分开成为新的染色体，这时细胞中含有同源染色体，不含染色单体，C正确；二倍体生物体内，只有处于有丝分裂后期、末期的细胞中含有4个染色体组，此时细胞中含有同源染色体，D正确。
5.(2023·华师一附中调研)下图中甲～丁为某动物(染色体数＝2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图，关于此图，下列叙述错误的是( )
A.甲可表示减数第一次分裂前期B.乙可表示减数第二次分裂前期C.丙可表示有丝分裂前的间期的第一个阶段D.丁可表示有丝分裂后期
解析 甲中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，染色体数是2n，因此可表示有丝分裂前的间期的G2期、前期、中期或减数分裂前的间期的G2期及减数第一次分裂的前期、中期、后期和末期，A正确；乙中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，但此时均已经发生了减半，因此对应的是减数第二次分裂前期、中期，B正确；丙中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，染色体数是2n，因此可以表示有丝分裂前的间期的G1期或减数分裂前的间期的G1期以及减数第二次分裂的后期、末期，C正确；丁中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，染色体数是n，因此可以表示减数第二次分裂结束后得到的精细胞，D错误。
6.(2023·四川绵阳一诊)图甲是基因型为Rr的某动物正常的细胞分裂示意图，图乙为该生物细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲变异的原因是分裂过程中发生了基因重组B.图甲细胞内的染色体数目与图乙中FG段的相同C.图甲细胞所处的分裂时期位于图乙的CD段D.图甲细胞产生的子细胞可能是卵细胞或精细胞
解析 图甲细胞的每一极均无同源染色体，说明图甲细胞处于减数第二次分裂后期，该动物基因型是Rr，图甲变异的原因可能是减数第一次分裂过程中发生了基因重组(互换)，也可能是发生了基因突变，A错误；图乙CD段为有丝分裂后期和末期，FG段为减数第一次分裂，HI段为减数第二次分裂，图甲细胞处于减数第二次分裂后期，与FG段细胞内的染色体数目均等于体细胞染色体数目，B正确，C错误；图甲细胞的细胞质均等分裂，产生的子细胞可能是极体或精细胞，D错误。
7.(2023·湖南岳阳一中质检)如图所示为果蝇(2n＝8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是 ( )
A.若a等于16，则图中b时期的细胞内一定有同源染色体B.若a等于16，则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图C.若a等于8，则图中b时期的细胞可能无同源染色体D.若a等于8，则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
解析 若a等于16，则纵坐标代表有丝分裂后期、末期的染色体或有丝分裂前期、中期、后期、末期的核DNA数或减数分裂Ⅰ时的核DNA数，所以图中b时期的细胞内一定有同源染色体，A、B正确；若a等于8，则图中b时期的细胞可能处于减数分裂Ⅱ过程，细胞中无同源染色体，C正确；若该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图，a不可能等于8，若a等于8，则该曲线图属于减数分裂Ⅱ过程核DNA数的变化曲线图，D错误。
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片8.(2023·江苏盐城调研)下图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( )
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内核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 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，核DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D正确。
9.(2023·辽宁锦州市模拟)某科研小组对兔子(2n＝44)精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，结果如图所示，下列相关分析正确的是( )
A.细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B.细胞b和细胞g中都含有同源染色体C.细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离D.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
解析 由于是精巢，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；细胞g处于有丝分裂后期，含有同源染色体，但细胞b处于减数分裂Ⅱ前期、中期，无同源染色体，B错误；细胞c若处于减数分裂Ⅱ后期，细胞g若处于有丝分裂后期，则都会发生染色单体分离，C正确；细胞d和e处于分裂前的间期，此时不会发生同源染色体的联会，D错误。
10.(2023·河北衡水金卷)图①②③是基因型为Aa的某哺乳动物的细胞分裂图，图④表示该动物某些细胞分裂过程中染色体数目的变化。请据图回答下列问题：
(1)图①中细胞所处分裂时期对应图④中的______阶段，其下个阶段的细胞含有________个染色体组。若图③中细胞为卵细胞，则其________(填“不可能”或“有可能”)是图②中细胞的子细胞。
(2)图④中的DF阶段，染色体的主要行为变化是_____________________________________________________________________________，图④中的______(填字母)阶段也会发生类似的染色体行为。(3)由图④可以看出，减数分裂和受精作用保证了生物前后代的______________。减数分裂过程使配子的基因型具有多样性，加上受精作用过程中___________________________，导致同一双亲的后代基因型呈现多样性。
着丝粒分裂，姐妹染色单体
分开成为染色体，染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极
解析 (1)图①中细胞所处分裂时期为有丝分裂中期对应图④中的IJ阶段，其下个阶段的细胞含有4个染色体组。若图③中细胞为卵细胞，而图②所示细胞的细胞质分裂是均等的，所以图③中细胞不可能是图②中细胞的子细胞。(2)图④的DF阶段为减数分裂Ⅱ后期，染色体的主要行为变化是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，图④中的JL阶段也会发生类似的染色体行为。(3)由图④可以看出，减数分裂和受精作用保证了生物前后代的染色体数目恒定。减数分裂过程使配子的基因型具有多样性，加上受精作用过程中精子和卵细胞(配子)的随机结合，导致同一双亲的后代基因型呈现多样性。
11.(2023·豫南九校联考)细胞正常增殖可维持个体稳态，异常分裂可能引发个体患病，一旦癌变并逃过免疫监视，稳态会被打破，甚至危及生命。医疗人员一直致力于抗癌药物的研发。回答下列问题：(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图，图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是_____________。据图推测，最终产生的三个极体的基因型分别为________________；图甲中①②③细胞所处时期依次位于图乙曲线中的______________段。
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇，生了一个性染色体组成为XXY的色盲男性。形成该个体的异常配子可能来源于下图中的________。
解析 (1)图甲中③细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。由于细胞质不均等分裂，所以该细胞的名称是次级卵母细胞；卵细胞的基因型为aB，与其同时形成的极体基因型为AB，减数第一次分裂形成的极体的基因型为aabb，其进行减数第二次分裂产生的两个极体的基因型为ab、ab，所以三个极体的基因型分别为AB、ab、ab；图甲中①②③细胞所处时期依次为有丝分裂前期或减数第一次分裂前期(联会前)、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，每条染色体上分别有两个、一个和一个DNA分子，所以①②③依次位于图乙曲线中的CD、EF、EF段。
(2)性染色体组成为XXY并伴有色盲的男孩的基因型为XaXaY，则该男孩可能是由基因型为XaXa的卵细胞和基因型为Y的精子结合形成，也可能是由基因型为Xa的卵细胞和基因型为XaY的精子结合而成。产生基因型为XaXa的卵细胞可能是由于减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后未正常进入两个子细胞。图A为初级卵母细胞，减数第一次分裂正常，该细胞形成的次级卵母细胞若分裂异常，则可能形成XaXa的卵细胞。产生基因型为XaY的精子可能是由于一个XA基因发生了突变后，减数第一次分裂后期同源染色体未分离导致，如图C所示。
课标内容 (1)阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。(2)说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。(3)运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化(活动)。
减数分裂与有丝分裂的比较
减数分裂和受精作用的过程分析
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
考点一 减数分裂和受精作用的过程分析
1.减数分裂的相关概念
(2)减数分裂中的基本概念辨析
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______的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)。
①同源染色体的形状、大小未必都相同。②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。③二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。
减数分裂Ⅰ过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。
减数分裂Ⅰ 特有的现象
联会后的每对同源染色体都含有______________，叫作四分体。
①1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。②四分体形成于减数分裂Ⅰ前期，消失于减数分裂Ⅰ后期。
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。其意义是进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。
提醒 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的比较
请写出下列各细胞的名称：
A：______________，B：______________，C：______________，D：____________________。
提醒 由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。
前后代染色体数目的恒定
(1)某动物(Aa)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减数第一次分裂。(2022·全国乙卷，1C改编)( )
提示 由于发生了互换，则A与a基因此时位于同一染色体的两条姐妹染色单体上，姐妹染色单体分离导致等位基因A与a进入不同细胞时期是减数分裂Ⅱ。
(2)减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制。(2021·江苏卷，7B)( )提示 只在第一次分裂前进行DNA复制。(3)某二倍体哺乳动物细胞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。(2018·全国卷Ⅲ，4A)( )(4)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。(2018·全国卷Ⅲ，4C)( )(5)(同源染色体)非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异。(2017·天津卷，4D)( )提示 可能导致基因重组。
(6)如图表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞。(2017·海南卷，21D)( )
提示 减数第一次分裂结束时形成的细胞中没有同源染色体。
1.减数分裂中染色体数目减半的时期和原因分别是_________________________ ______________________________；减数分裂中染色单体消失的时期和原因分别是__________________________ _____________。
减数第一次分裂末期，同源
染色体分离进入两个子细胞中
2.卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是 ______________________ _____________________________________________。
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物质的需要
3.经过减数分裂产生的精子内的染色体数目比正常精子多了一条，其可能在什么时期出现了异常？
提示 减数第一次分裂的后期或减数第二次分裂的后期。
4.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含量及细胞数目比率如下表。
(1)细胞A、细胞B和细胞C分别为什么细胞？(2)mT蛋白对精子的形成的作用是什么？判断依据是什么？
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分裂Ⅱ的进行。与正常鼠相比，敲除鼠的次级精母细胞数量增加，精细胞和精子数量减少。
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因
(2)核DNA数目变化及原因
(3)染色单体数目变化及原因
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个细胞“两两相同”，是2种。
1.(2023·华大新高考联盟)下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列相关说法不正确的是( )
结合减数分裂的过程，考查科学思维
A.甲、丙两细胞都发生了基因重组B.图中的细胞均处于细胞分裂后期C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
解析 题图中甲为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，丙为初级精母细胞，处于减数第一次分裂后期，都发生了非同源染色体的重组，A正确；乙和丁为减数第二次分裂后期的细胞，B正确；乙是次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，丁是极体或次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期，C正确；乙、丁的染色体数与体细胞的相同，D错误。
2.(2023·重庆一中调研)下列关于减数分裂的叙述，正确的是( )A.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体B.减数分裂过程中，不会发生染色体数目的暂时加倍C.染色体数目加倍时，核DNA分子数目也一定加倍D.含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体
解析 人的体细胞中含有23对，即46条染色体，所以初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体，A正确；在减数分裂Ⅱ后期，染色体数目会暂时加倍，B错误；减数分裂过程中，染色体数目加倍发生在减数分裂Ⅱ后期，而核DNA分子数目加倍发生在减数分裂前的间期，C错误；处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中含姐妹染色单体，但不含同源染色体，D错误。
3.(2023·河南天一大联考)某精原细胞中部分染色体及其上的两对等位基因如图所示。下列有关该细胞产生的精子的种类及其原因的分析，正确的是( )
结合配子的种类和来源，考查科学思维
A.若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生2种基因型的精子B.若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生4种基因型的精子C.若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则只会产生2种基因型的精子D.若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则只会产生4种基因型的精子
解析 若A/a或B/b随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生4种基因型的精子；若A/a和B/b均随非姐妹染色单体交换而交换，则会产生2种基因型或4种基因型的精子。因此B正确。
4.(2023·黑龙江哈尔滨调研)某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下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(不考虑互换和基因突变)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析 据题图6个精细胞中的基因组成可知，该生物的基因型为AaBbDd。一个精原细胞减数分裂形成4个精细胞，精细胞基因型两两相同共2种，2种基因组成互补。①ABd和④abD可能来自同一个精原细胞，②ABD和⑥abd可能来自同一个精原细胞，③Abd和⑤AbD不可能来自同一个精原细胞，故题图中6个精细胞至少来自4个精原细胞。
5.(2023·西安五校联考)下图1表示某动物细胞(2N＝4)处于不同分裂时期的图像，图2中①～④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期，其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列有关叙述错误的是( )
减数分裂过程中相关结构和物质数量的变化
A.图1中甲、乙、丙细胞均有同源染色体B.图1中乙细胞对应图2中②时期C.图1中丁细胞对应图2中③时期D.图2中①时期可能无同源染色体
解析 图1中甲、乙、丙细胞均有同源染色体，A正确；图1中乙细胞处于有丝分裂后期，无染色单体，分析图2，①、④中c为0，因此c为染色单体，②、③中a∶b＝2∶1，因此a为核DNA，b为染色体，图2中②有染色单体，B错误；图1中丁细胞处于减数第二次分裂前期，对应图2中③时期，C正确；图2中①时期可能处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，D正确。
6.(2023·福建名校联考)如图是基因型为AABbee的某动物细胞分裂过程中某阶段的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图示细胞是次级精母细胞或极体B.图中a基因一定来源于互换C.图示细胞中染色体数目是核DNA分子数目的2倍D.图示细胞的子细胞都能够参与受精作用形成受精卵
解析 图示细胞为减数第二次分裂后期的细胞，染色体数目与核DNA分子数目相等，细胞质均等分裂，因此为次级精母细胞或极体，A正确，C错误；该动物的基因型为AABbee，因此a基因的出现不可能是互换的结果，B错误；该细胞可能是极体，极体分裂产生的子细胞还是极体，极体不能参与受精作用形成受精卵，D错误。
跳出题海 减数分裂过程中相关物质数量变化的原因
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.细胞分裂图像辨析 (1)三种“前期”比较
(2)三种“中期”比较
(3)三种“后期”比较
结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
1.请分别绘制减数分裂Ⅰ前、中、后，减数分裂Ⅱ前、中、后六个时期的细胞分裂图像(以卵原细胞内含有六条染色体为例)。
2.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________变化曲线，不存在斜线的为________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________；染色体数目最大为2n的是________。
(3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表核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_________；斜线出现1次，而竖直下降1次的为________。(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________；若减半则为________。
1.减数分裂与有丝分裂相关数量的变化 (1)每条染色体中DNA含量的变化
(3)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
2.细胞分裂的柱形图辨析 减数分裂：
(1)有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA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)。
1.(2023·广东茂名调研)下列关于真核细胞分裂方式的叙述，正确的是( )A.在有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期染色体经复制后数目加倍B.与有丝分裂相比，无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体C.减数分裂产生的子细胞的基因型都不同，有丝分裂产生的子细胞的基因型都相同D.减数分裂过程中会发生基因重组，有丝分裂过程中不会发生基因重组
结合减数分裂和有丝分裂的比较，考查科学思维
解析 有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体复制后，染色体数目保持不变，DNA数目加倍，A错误；真核细胞的三种分裂方式中，无丝分裂过程中不出现纺锤体，有丝分裂和减数分裂过程中都会出现纺锤体，B错误；减数分裂产生的子细胞的基因型可能相同(二倍体生物为纯合体时)，也可能不同(二倍体生物为杂合体时)；而有丝分裂产生的子细胞的基因型一般相同(不考虑基因突变)，C错误；减数第一次分裂前期，可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换；减数第一次分裂后期，可发生非同源染色体的自由组合，而有丝分裂过程中不会发生基因重组，D正确。
2.(2023·东北育才中学调研)从某哺乳动物(染色体数为2n)精巢中获取一些细胞(无突变)，测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是 ( )
A.甲组细胞中含有2n个染色单体B.乙组细胞中可能有初级精母细胞C.丙组细胞两极间的距离比它前一时期更大D.丁组细胞中含有0或1条Y染色体
解析 甲组细胞中不含同源染色体，且含有2个染色体组，说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期，着丝粒已分裂，所以不含染色单体，A错误；乙组细胞中含有同源染色体，且含有2个染色体组，可能处于减数分裂Ⅰ过程中，所以可能有初级精母细胞，B正确；丙组细胞同源染色体对数和染色体组数加倍，说明细胞处于有丝分裂后期或末期，所以两极间的距离比它前一时期更大，C正确；由于丁组细胞不含同源染色体，说明X、Y染色体已分离，又只含1个染色体组，说明着丝粒没有分裂或已经形成精细胞，所以细胞中含有0或1条Y染色体，D正确。
3.(2023·河北衡水调研)以下甲～丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性，有关判断正确的是( )
围绕细胞分裂图像辨析，考查科学思维
A.细胞分裂的顺序依次为：乙→丁→丙→甲B.乙是卵原细胞或初级卵母细胞，甲最可能为卵细胞C.甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1D.没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EeFf
解析 细胞分裂顺序依次为：丙→乙→丁→甲，A错误；乙细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞，甲最可能为第二极体，B错误；如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EEff或eeff或EEFF或eeFF，C错误。
4.(2023·河南九师联盟)红心鸭蛋是河南当地农民用祖传经验优育麻鸭，食用大量鱼、虾、水草所生，含有人体所需的蛋白质、钙、硒、锌、卵磷脂、食用绿色素等营养成分。如图是麻鸭卵巢中一个正常分裂的细胞示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图示细胞含有2个四分体B.图示细胞为次级卵母细胞C.形成图示细胞的过程中发生了基因重组D.卵原细胞只进行减数分裂，不进行有丝分裂
解析 图示细胞中没有形状、大小相同的染色体，即没有同源染色体，也就没有四分体，A错误；图示细胞中没有同源染色体，有姐妹染色单体，所以可能为次级卵母细胞或第一极体，B错误；基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，故形成图示细胞的过程中发生了基因重组，C正确；卵原细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂，D错误。
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理减数分裂过程中，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。
①宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料
②精巢内精原细胞既可以进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像
1.(2023·河北石家庄)某同学利用高等动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂，下列有关说法正确的是( )A.若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂，则该动物一定为雄性B.显微镜下所观察到的细胞均为同一种分裂方式C.显微镜下观察之前需用碱性染料对细胞进行染色D.观察到的细胞中均含有两个染色体组且均含同源染色体
解析 雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂，另外，雌性个体细胞减数分裂Ⅰ形成的极体分裂产生两个极体时，细胞质也是均等分裂的，A错误；高等动物生殖腺内细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，B错误；显微镜下观察细胞分裂之前需用甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料对细胞进行染色，C正确；处于减数第二次分裂时期的细胞不含同源染色体，D错误。
2.(2023·湖南长沙联考)对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组，如图所示。下列叙述正确的是( )
A.丙组细胞的出现与减数分裂有关B.甲组细胞会发生互换现象C.乙组细胞只会进行减数第一次分裂或有丝分裂D.三组细胞的性染色体组成均为一条X和一条Y
解析 果蝇体细胞中含有8条染色体，甲组细胞中染色体数目为16，处于有丝分裂后期，丙组细胞中染色体数为4，表示减数分裂Ⅱ前期、中期或产生的精细胞，A正确；互换发生在减数分裂Ⅰ前期，不发生在有丝分裂后期，B错误；乙组细胞染色体数目为8，可表示有丝分裂前的间期、有丝分裂的前期、中期，减数分裂前的间期，减数第一次分裂时期和减数分裂Ⅱ的后期、末期，C错误；有丝分裂后期细胞中含有两条X和两条Y，减数分裂Ⅱ后期细胞中含有两条X或两条Y，D错误。
1.(2022·浙江6月选考，21)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，所处时期为前期ⅡB.①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期ⅡC.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
解析 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；该细胞的染色体数为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。
2.(2021·辽宁卷，12)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
解析 由图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，该精原细胞此次有丝分裂产生的两个子细胞，均进入减数分裂。由分析可知，当两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb时，只有Aabb减数第一次分裂可产生基因组成为AAbb的细胞，比例为1/2×1/2＝1/4。当两个子细胞的基因型为AaBb、AaBb时，减数第一次分裂产生基因组成为AAbb的细胞所占比例为1/4。综上所述，无论该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞基因型属于哪种情况，它们进入减数分裂后，产生的基因组成为AAbb的次级精母细胞所占的比例均为1/4，B正确，A、C、D错误。
3.(2021·福建卷，12)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( )
解析 图A细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可表示次级卵母细胞的减数第二次分裂后期，A正确；图B细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数第一次分裂后期，此时应发生同源染色体分离，与图示a和B、A和b分离不符，B错误；图C细胞处于减数第一次分裂后期，卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期细胞质应不均等分裂，与题图不符，C错误；图D细胞着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂过程中不可能产生，D错误。
4.(2021·海南卷，12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是( )A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
解析 根据题意可知，雄性蝗虫体细胞内只有一条X染色体，减数第一次分裂后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的细胞性染色体为X或O，即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫基因型为AaXRO，若不考虑变异，一个精原细胞经减数第一次分裂，再到减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型，但该个体有多个精原细胞，因此处于减数第二次分裂后期的细胞有多个，共有四种基因型，C错误；该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D正确。
5.(2021·江苏卷，7)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
解析 多细胞生物体内不是都同时进行这两种形式的细胞分裂，不进行有性生殖的生物不进行减数分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。
考点一 减数分裂与受精作用的过程分析1.(2023·河南周口期中)下列关于同源染色体的叙述中，错误的是( )A.同源染色体的形状、大小可能不同B.同源染色体在细胞增殖过程中不一定会进行联会配对C.基因的分离和自由组合与同源染色体的分离与自由组合有关D.一对同源染色体在减数分裂时也可能会移向细胞同一极，从而导致染色体数目变异
解析 同源染色体形状、大小一般都是相同的，但性染色体形状、大小可能不同，A正确；有丝分裂过程中同源染色体不会联会配对，B正确；基因的自由组合与非同源染色体的自由组合有关，同源染色体不能发生自由组合，C错误；减数分裂过程中，如果一对同源染色体移向细胞同一极，则会导致染色体数目变异，D正确。
2.(2023·海南海口模拟)下图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。下列各项中对本图的解释正确的是( )
A.同源染色体的联会发生在d～e的初期B.e点染色体数目为n，f点染色体数目又出现短时间的加倍C.e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂D.a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
解析 据图可知，ce为减数第一次分裂时期，同源染色体的联会发生在c～d的初期，即减数第一次分裂前期，A错误；e点时为次级精母细胞，染色体数目为n，f点为减数第二次分裂完成，染色体数量暂时加倍发生在f点之前，即减数第二次分裂后期，B错误；e点为减数第一次分裂结束，同源染色体分离在e点之前，即减数第一次分裂后期，f点为减数第二次分裂结束，着丝粒分裂发生在f点之前，即减数第二次分裂后期，C错误；由题意可知，a～c为减数分裂前的间期，c～f为减数分裂期，f～g为精细胞变形阶段，D正确。
3.(2023·江苏徐州调研)下图为某一种高等动物的部分细胞分裂示意图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.甲产生的子细胞一定是精细胞B.乙产生的子细胞一定是次级精母细胞C.丙为次级卵母细胞或极体D.丙中的M、m为一对同源染色体
解析 甲细胞细胞质均等分裂，产生的子细胞可能是精细胞或极体，A错误；乙细胞细胞质均等分裂，该细胞为初级精母细胞，产生的子细胞一定是次级精母细胞，B正确；丙细胞细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，C错误；丙中的M、m由一对姐妹染色单体分开形成，不是一对同源染色体，D错误。
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较4.(2023·河南百校联盟)下列有关二倍体动物细胞分裂过程的叙述，错误的是( )A.能观察到染色体的细胞中染色体组数只可能为2或4B.能观察到染色单体的细胞中，染色单体数是染色体数的2倍C.含有同源染色体的细胞中，可能不存在染色单体D.含有4个染色体组的细胞中，一定存在同源染色体
解析 能观察到染色体的细胞是正在进行分裂的细胞，若为减数分裂，在减数第二次分裂前期、中期，细胞中含有一个染色体组，A错误；能观察到染色单体的细胞中，着丝粒没有分裂，每条染色体上含有两条染色单体，B正确；在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分开成为新的染色体，这时细胞中含有同源染色体，不含染色单体，C正确；二倍体生物体内，只有处于有丝分裂后期、末期的细胞中含有4个染色体组，此时细胞中含有同源染色体，D正确。
5.(2023·华师一附中调研)下图中甲～丁为某动物(染色体数＝2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图，关于此图，下列叙述错误的是( )
A.甲可表示减数第一次分裂前期B.乙可表示减数第二次分裂前期C.丙可表示有丝分裂前的间期的第一个阶段D.丁可表示有丝分裂后期
解析 甲中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，染色体数是2n，因此可表示有丝分裂前的间期的G2期、前期、中期或减数分裂前的间期的G2期及减数第一次分裂的前期、中期、后期和末期，A正确；乙中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，但此时均已经发生了减半，因此对应的是减数第二次分裂前期、中期，B正确；丙中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，染色体数是2n，因此可以表示有丝分裂前的间期的G1期或减数分裂前的间期的G1期以及减数第二次分裂的后期、末期，C正确；丁中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，染色体数是n，因此可以表示减数第二次分裂结束后得到的精细胞，D错误。
6.(2023·四川绵阳一诊)图甲是基因型为Rr的某动物正常的细胞分裂示意图，图乙为该生物细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.图甲变异的原因是分裂过程中发生了基因重组B.图甲细胞内的染色体数目与图乙中FG段的相同C.图甲细胞所处的分裂时期位于图乙的CD段D.图甲细胞产生的子细胞可能是卵细胞或精细胞
解析 图甲细胞的每一极均无同源染色体，说明图甲细胞处于减数第二次分裂后期，该动物基因型是Rr，图甲变异的原因可能是减数第一次分裂过程中发生了基因重组(互换)，也可能是发生了基因突变，A错误；图乙CD段为有丝分裂后期和末期，FG段为减数第一次分裂，HI段为减数第二次分裂，图甲细胞处于减数第二次分裂后期，与FG段细胞内的染色体数目均等于体细胞染色体数目，B正确，C错误；图甲细胞的细胞质均等分裂，产生的子细胞可能是极体或精细胞，D错误。
7.(2023·湖南岳阳一中质检)如图所示为果蝇(2n＝8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是 ( )
A.若a等于16，则图中b时期的细胞内一定有同源染色体B.若a等于16，则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图C.若a等于8，则图中b时期的细胞可能无同源染色体D.若a等于8，则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
解析 若a等于16，则纵坐标代表有丝分裂后期、末期的染色体或有丝分裂前期、中期、后期、末期的核DNA数或减数分裂Ⅰ时的核DNA数，所以图中b时期的细胞内一定有同源染色体，A、B正确；若a等于8，则图中b时期的细胞可能处于减数分裂Ⅱ过程，细胞中无同源染色体，C正确；若该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图，a不可能等于8，若a等于8，则该曲线图属于减数分裂Ⅱ过程核DNA数的变化曲线图，D错误。
考点三 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片8.(2023·江苏盐城调研)下图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( )
A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内核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 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，核DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D正确。
9.(2023·辽宁锦州市模拟)某科研小组对兔子(2n＝44)精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，结果如图所示，下列相关分析正确的是( )
A.细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B.细胞b和细胞g中都含有同源染色体C.细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离D.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
解析 由于是精巢，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；细胞g处于有丝分裂后期，含有同源染色体，但细胞b处于减数分裂Ⅱ前期、中期，无同源染色体，B错误；细胞c若处于减数分裂Ⅱ后期，细胞g若处于有丝分裂后期，则都会发生染色单体分离，C正确；细胞d和e处于分裂前的间期，此时不会发生同源染色体的联会，D错误。
10.(2023·河北衡水金卷)图①②③是基因型为Aa的某哺乳动物的细胞分裂图，图④表示该动物某些细胞分裂过程中染色体数目的变化。请据图回答下列问题：
(1)图①中细胞所处分裂时期对应图④中的______阶段，其下个阶段的细胞含有________个染色体组。若图③中细胞为卵细胞，则其________(填“不可能”或“有可能”)是图②中细胞的子细胞。
(2)图④中的DF阶段，染色体的主要行为变化是_____________________________________________________________________________，图④中的______(填字母)阶段也会发生类似的染色体行为。(3)由图④可以看出，减数分裂和受精作用保证了生物前后代的______________。减数分裂过程使配子的基因型具有多样性，加上受精作用过程中___________________________，导致同一双亲的后代基因型呈现多样性。
着丝粒分裂，姐妹染色单体
分开成为染色体，染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极
解析 (1)图①中细胞所处分裂时期为有丝分裂中期对应图④中的IJ阶段，其下个阶段的细胞含有4个染色体组。若图③中细胞为卵细胞，而图②所示细胞的细胞质分裂是均等的，所以图③中细胞不可能是图②中细胞的子细胞。(2)图④的DF阶段为减数分裂Ⅱ后期，染色体的主要行为变化是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，图④中的JL阶段也会发生类似的染色体行为。(3)由图④可以看出，减数分裂和受精作用保证了生物前后代的染色体数目恒定。减数分裂过程使配子的基因型具有多样性，加上受精作用过程中精子和卵细胞(配子)的随机结合，导致同一双亲的后代基因型呈现多样性。
11.(2023·豫南九校联考)细胞正常增殖可维持个体稳态，异常分裂可能引发个体患病，一旦癌变并逃过免疫监视，稳态会被打破，甚至危及生命。医疗人员一直致力于抗癌药物的研发。回答下列问题：(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图，图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是_____________。据图推测，最终产生的三个极体的基因型分别为________________；图甲中①②③细胞所处时期依次位于图乙曲线中的______________段。
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇，生了一个性染色体组成为XXY的色盲男性。形成该个体的异常配子可能来源于下图中的________。
解析 (1)图甲中③细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。由于细胞质不均等分裂，所以该细胞的名称是次级卵母细胞；卵细胞的基因型为aB，与其同时形成的极体基因型为AB，减数第一次分裂形成的极体的基因型为aabb，其进行减数第二次分裂产生的两个极体的基因型为ab、ab，所以三个极体的基因型分别为AB、ab、ab；图甲中①②③细胞所处时期依次为有丝分裂前期或减数第一次分裂前期(联会前)、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，每条染色体上分别有两个、一个和一个DNA分子，所以①②③依次位于图乙曲线中的CD、EF、EF段。
(2)性染色体组成为XXY并伴有色盲的男孩的基因型为XaXaY，则该男孩可能是由基因型为XaXa的卵细胞和基因型为Y的精子结合形成，也可能是由基因型为Xa的卵细胞和基因型为XaY的精子结合而成。产生基因型为XaXa的卵细胞可能是由于减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后未正常进入两个子细胞。图A为初级卵母细胞，减数第一次分裂正常，该细胞形成的次级卵母细胞若分裂异常，则可能形成XaXa的卵细胞。产生基因型为XaY的精子可能是由于一个XA基因发生了突变后，减数第一次分裂后期同源染色体未分离导致，如图C所示。
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