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2020版高考一轮复习生物通用版学案：第四单元第三讲减数分裂与受精作用
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第三讲减数分裂与受精作用
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过比较减数分裂的过程及精卵细胞形成过程，理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点
科学思维
通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析，培养利用逻辑思维分析问题的能力
科学探究
通过观察细胞的减数分裂，掌握实验的操作技能
考点一 减数分裂过程及相关数量变化和受精作用[重难深化类]
1．对减数分裂概念的理解
范围
进行有性生殖的生物
时期
从原始生殖细胞→成熟生殖细胞
特点
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
结果
生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半
2.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
3．减数分裂的过程——卵细胞形成过程
4．精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目
精子形成过程
卵细胞形成过程
场所
睾丸
卵巢(卵巢和输卵管)
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
5．受精作用
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)减数第一次分裂过程中同源染色体先分离，后联会(×)
(2)减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开(√)
(3)减数第一次分裂染色体数目不变，减数第二次分裂染色体数目减半(×)
(4)交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体之间(√)
(5)减数第一次分裂中，着丝点分裂导致染色体数目减半(×)
(6)卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的(×)
(7)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(√)
2．据图回答下列问题
(1)图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。
(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。
(3)图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期，从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。
3．连线精子形成过程中各时期的图像及主要特点
4．辨析精子和卵细胞形成过程图像
(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是B、C。
(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是A、C、D。
(3)图A分裂后产生的子细胞是卵细胞和极体，图C分裂后产生的子细胞可能是精细胞或极体。
1．比较减数第一次分裂与减数第二次分裂
名称
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
着丝点
不分裂
分裂
染色体
2n→n，减半
n→2n→n，不变
DNA数目
4n→2n，减半
2n→n，减半
染色体主要行为
同源染色体联会、分离
姐妹染色单体分开
同源染色体
有
无
2．辨析精子和卵细胞形成中细胞分裂图像
3．分析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)
[对点落实]
题点(一) 减数分裂过程与分裂图像
1．(2019·琼海模拟)下列有关百合(2n＝24)的花粉母细胞减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．染色体未复制就均分到子细胞中
B．同源染色体分离，染色体数减半
C．着丝点未分裂，姐妹染色单体互换
D．两个子细胞中各含有6对染色体
解析：选B 染色体复制发生在减数第一次分裂间期；同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，使染色体数减半；在减数第一次分裂前期，四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期；两个子细胞中各含有12条染色体，但没有同源染色体，不能以对计数。
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 图甲细胞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；图乙细胞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；图丙细胞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。
题点(二) 减数分裂与配子的产生
3．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)( )
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
解析：选C 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或“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。
4．下图甲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。
[类题通法]
巧借染色体组成判断配子来源的方法
减数分裂中染色体、核DNA数量变化曲线
[典型图示]
[问题设计]
(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)曲线①表示减数分裂过程中核DNA数量变化，曲线②表示染色单体数量变化，曲线③表示染色体数量变化。
(3)染色体数目减半发生在MⅠ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。
(4)MⅡ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。
(5)染色体与核DNA数的比值变化规律及原因：
1∶11∶21∶1
[对点落实]
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核DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值。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点为姐妹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．(2019·沈阳四校协作体联考)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。下列有关说法错误的是( )
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，基因突变主要发生在丙→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：选C 乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色体数目加倍；在动物细胞内，基因重组发生在减数第一次分裂，即戊时期，此时每条染色体含有两条染色单体，基因突变发生在丙→戊过程(DNA复制)中；丙可以代表体细胞，甲中染色体数只有丙的一半，可能代表精子、卵细胞或极体；丁和戊时期分别是有丝分裂后期和减数第一次分裂，处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体。
[易错提醒]
常考易混的相关物质或结构变化的原因
相关物质或结构变化
原因
DNA加倍;染色单体形成(由0→4N)
染色体与核DNA数目之比由1∶1→1∶2
DNA分子复制
染色单体消失(变为零)
染色体数目加倍(2N→4N或N→2N)
染色体与核DNA数目之比由1∶2→1∶1
着丝点分裂
染色体数目减半
同源染色体分离分别进入2个子细胞
染色体或核DNA分别进入2个子细胞
数量减半(4N→2N或2N→N)
细胞一分为二
观察细胞的减数分裂
7．下列关于观察减数分裂实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程
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 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时，选择植物雄蕊比雌蕊易观察到减数分裂现象；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；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。
8．小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。
(1)请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。
取材：用____________作实验材料。
制片：
①取少量组织低渗处理后，放在________________溶液中，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，________。
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，产生的子细胞有____________________________________。
(2)从鼠的精巢中提取出一些细胞，测定细胞中的染色体数目(无染色体变异发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．用药物阻断DNA的复制，会减少甲组细胞的数目
B．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制
C．丙组细胞中有一部分正在发生非同源染色体上非等位基因的自由组合
D．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞
解析：(2)若DNA的复制被阻断，则有丝分裂的分裂期和减数分裂的第一次分裂、第二次分裂都不能正常进行，故甲组细胞数目将减少。根据有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目的变化规律可知，甲组细胞表示处于减数第二次分裂前期、中期的细胞以及精细胞；乙组细胞表示处于有丝分裂间期、前期和中期的细胞，也表示处于减数第一次分裂的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞；丙组细胞表示处于有丝分裂后期的细胞。
答案：(1)(小鼠)睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞 (2)C
[归纳拓展]
(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，才能继续完成减数第二次分裂。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
考点二 减数分裂和有丝分裂[题点精析类]
一、“两结合”法图析细胞分裂的方式和特点
1．结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
(1)三个前期图的判断
①判断步骤
②判断结果：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
①判断步骤
②判断结果：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
①判断步骤
②判断结果：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.“三看法”判断细胞分裂的方式及时期
[题点全练]
1．假定某动物细胞染色体数目2N＝4，据图判断下列有关叙述正确的是( )
A．⑤内有4个四分体，②内有2个四分体
B．②③④⑤均含同源染色体
C．②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期
D．⑥是次级精母细胞或第一极体
解析：选B ②处于减数第一次分裂前期；③处于有丝分裂中期；④处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，所以④是初级精母细胞；⑤处于有丝分裂后期；⑥处于减数第二次分裂后期，只能是次级精母细胞。③～⑥都不含四分体，有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。
2．某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞( )
A．处于有丝分裂后期 B．正在发生基因自由组合
C．将形成配子 D．正在发生DNA复制
解析：选C 根据题干信息可知，该细胞为二倍体动物细胞的分裂，没有染色单体即着丝点已经分裂，每一极有5条染色体，故该细胞应处于减数第二次分裂末期，即将形成配子。
3．下列细胞分裂图像中，一定表示减数分裂的是( )
解析：选D 图A有可能是MⅡ后期图，也有可能是单倍体生物细胞有丝分裂后期图；图B有可能是MⅡ中期图，也有可能是单倍体有丝分裂中期图；图C最可能是二倍体生物细胞有丝分裂中期图；图D中同源染色体分离，肯定是二倍体生物细胞MⅠ后期图。
[易错提醒]
判断分裂图像的三个注意点
(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数第二次分裂，如四倍体生物的减数分裂。
(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。
(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
二、减数分裂和有丝分裂过程中相关物质的数量变化
1．减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
(1)模型
(2)判断
2．每条染色体中DNA含量的变化
根据上图曲线完善下表：
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、MⅡ中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
3．同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
(2)图乙中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
[题点全练]
4．如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及核DNA数目的变化，则下列叙述错误的是( )
A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体
B．在BC段和HI段都能发生染色体的复制
C．在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体
D．在DE段和LM段，发生含量变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离
解析：选C 当染色体数目等于DNA数目时，每条染色体都不含染色单体；在有丝分裂的间期BC段和MⅠ前的间期HI段都发生染色体的复制；图中HJ段表示MⅠ时期，在MⅠ时期细胞含有同源染色体；在DE段和LM段，发生含量变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。
5．如图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是( )
A．图2中HI段只有1个染色体组
B．图3可表示有丝分裂或减数分裂
C．图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同
D．基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
解析：选C 图2中AF段表示有丝分裂过程，FI段表示减数分裂过程，HI段细胞处于MⅡ时期，MⅡ后期含有2个染色体组；图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化；图1中EF段是MⅠ结束形成两个子细胞，核DNA减半，图2中BC段是有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍；基因重组通常可发生在MⅠ的前期和后期，有丝分裂过程中不能发生基因重组。
考点三 细胞分裂与生物变异[题点精析类]
1．细胞分裂类型与三种可遗传变异的对应关系
分裂方式
变异发生过程或时期
变异类型
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
DNA复制
基因突变
减数分裂
MⅠ后期：非同源染色体自由组合
MⅠ前期：同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换
基因重组
有丝分裂、减数分裂
分裂期：染色体间，移向两极时
染色体变异
(1)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。如图所示：
(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。
②同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合，a与b组合，经基因重组可导致A与b组合，a与B组合。
(3)减数分裂与染色体变异
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．异常细胞的产生及原因判断
(1)有丝分裂异常
(2)MⅠ后期同源染色体未分离
(3)MⅡ后期姐妹染色单体未分开
[题点全练]
1．(2018·福州模拟)如图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )
A．图示的变异类型为基因重组
B．甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换
C．甲图两条染色体的基因组成分别变为AABb、aaBb
D．乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab
解析：选B 根据题干和图示分析，甲图发生的变异类型为基因重组；甲图中的非姐妹染色单体间发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换；甲图发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb；由图可知：乙图产生的重组型配子是aB、Ab。
2.(2018·浙江4月选考)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(点)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：选D 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(X染色体)上，属于染色体畸变，没有发生基因突变；此细胞处于减数第一次分裂中期，而四分体出现于减数第一次分裂前期，DNA除主要分布在染色体上外，细胞质中也含有，细胞中DNA分子数大于12；该细胞为动物细胞，每条染色体上的着丝粒(点)都连着中心体发出的星射线；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。
3．(2018·泸州模拟)基因组成为XbXbY的色盲患者甲，其父患色盲、其母表现正常。下列分析中可能性较大的是( )
①甲母减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了次级卵母细胞
②甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了卵细胞
③甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了次级精母细胞
④甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了精细胞
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：选C 甲母的基因型为XBXB或XBXb，其在减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了次级卵母细胞，形成基因型为XBXB或XBXb的卵细胞，与正常精子Y结合，可产生XBXBY或XBXbY的甲，①错误；甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了卵细胞，形成XBXB或XbXb的卵细胞，与正常精子Y结合，可能会产生基因型为XbXbY的甲，②正确；甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了次级精母细胞，形成XbY的精子，与正常卵细胞Xb结合，可产生基因型为XbXbY的甲，③正确；甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了精细胞，形成XbXb或YY的精子，与正常卵细胞Xb结合，不会产生基因型为XbXbY的甲，④错误。所以可能性较大的是②③。
4.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；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；因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变；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。
课堂一刻钟
1．(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
易错探因——过程混淆
同源染色体联会只发生在减数分裂过程中，有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但没有联会行为。
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；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次；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，染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上。
2．(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( )
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确审读图中信息，将图中信息转换为文字信息。图A、B无同源染色体，但有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体；图C、D无染色单体，应表示卵细胞或精细胞，此时无等位基因，从而判断出C、D的正误。
解析：选D 图A、B所示细胞中没有同源染色体，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，此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因。
3．(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( )
易错探因——过程不明
减数第一次分裂主要的变化是同源染色体分离，形成的子细胞无同源染色体，但仍有染色单体。
解析：选D 减数第一次分裂结束时形成的细胞无同源染色体，每条染色体含2条单体。
4．(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，下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( )
解题关键——题图结合
解答此题的关键是将题干信息与图示结合分析，A项中初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符，B中有同源染色体，且处于减数第二次分裂，与题意相符，同理分析C、D项都与题意不符。
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2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。
5．(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
解题关键——归纳比较
此题考查有丝分裂与减数分裂过程中染色体和DNA分子变化规律，只有在复习中注意归纳总结两个过程相关变化的异同才可准确得出答案。
解析：选C 有丝分裂和减数第一次分裂前、中期，两者染色体数、DNA分子数相同；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA分子数目不变，减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA分子数目也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但DNA分子数目相同；正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍。
6．(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)。
解题关键——图文转换
准确进行图文转换是解答此类题的关键。由图1特点可较容易判断该图为有丝分裂后期图，只要对图2中a、b、c、d、e所代表细胞类型所处的分裂时期进行准确分析就能对(1)～(5)小题正确解答。
(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_____________________________________________________________________。
易错探因——过程不明
细胞松弛素处理的细胞类型和分裂方式不同，处理减数分裂的细胞得到的是染色体数目加倍的配子，处理受精卵得到的是加倍的四倍体。
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裂后染色体移向同一极)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
[学情考情·了然于胸]
一、明考情·知能力——找准努力方向
考查知识
1.减数分裂的过程和减数分裂中染色体、DNA数量变化规律，其中染色体、DNA数量变化规律是考查的高频点。
2.减数分裂与有丝分裂的比较，其中分裂图像和曲线的辨析是难点，也是易错点。
3.受精作用的概念和过程。
考查能力
1.识记能力：主要考查对减数分裂各个时期细胞分裂特点的识记能力。
2.识图能力：主要考查对细胞分裂图像和曲线的识图和辨析能力。
3.综合能力：主要考查细胞分裂与生物变异等知识的综合分析与运用能力。
二、记要点·背术语——汇总本节重点
1．精子、卵细胞的形成和受精
(1)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。
(2)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。
2．减数分裂
(1)减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，导致染色体数目减半。
(2)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。
(3)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。
(4)减数分裂是生物遗传的基础，基因的分离定律和自由组合定律的实质是减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．减数分裂与有丝分裂：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。
[课下达标检测]
一、选择题
1．下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法，正确的是( )
A．联会不发生在有丝分裂过程中，着丝点分裂只发生在减数第二次分裂的后期
B．初级卵母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞
C．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同
D．减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性
解析：选C 有丝分裂过程中不发生同源染色体的联会，联会只发生在减数分裂过程中，着丝点分裂可发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期；卵原细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞，初级卵母细胞只能进行减数分裂；有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，细胞中的染色体数目均与体细胞相同，每条染色体均含有2个DNA分子，所以染色体数目、核DNA数目都相同；减数分裂时非同源染色体自由组合会导致基因重组，增加了同一双亲后代的多样性，而受精作用过程中不发生非同源染色体的自由组合。
2．(2019·芜湖模拟)某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体，20条DNA分子，光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂，则该细胞可能正在进行( )
A．同源染色体配对 B．基因的自由组合
C．染色体着丝点分裂 D．非姐妹染色单体交叉互换
解析：选B 同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂；在减数第一次分裂的后期，细胞膜开始缢裂，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，每条染色体上含2个DNA分子；染色体着丝点分裂发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期，细胞膜开始缢裂，但此时无染色单体，其DNA数目与染色体数目相等；非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂。
3.如图是一个基因型为AaBb的卵原细胞分裂过程中某一时期的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．该细胞中有两个染色体组、4个核DNA分子
B．该细胞中正发生着同源染色体分离
C．该细胞产生的卵细胞基因型是AB或Ab
D．该细胞的产生过程中发生了染色体结构变异
解析：选A 该细胞中着丝点已分裂，染色体加倍，有两个染色体组、4个核DNA分子；该细胞中不含同源染色体；由于卵原细胞的基因型为AaBb，而图示细胞为第一极体，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型是aB或ab；该细胞的产生过程中发生了基因突变或基因重组(交叉互换)。
4．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 图①中两个细胞的中央将出现细胞板，而不是赤道板；由于生物体的基因型为AaBb，图①中细胞1的基因型是Aabb，则细胞2的基因型是AaBB；图②所示的细胞中有2个染色体组，2个四分体。
5．如图为某二倍体植物减数分裂过程中的几幅细胞图像。下列叙述正确的是( )
A．图⑤所示细胞中，移向两极的基因组成一般相同
B．图③所示细胞中，同源染色体上的非等位基因可能发生重组
C．图②所示细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
D．上述细胞分裂图像按进行时序排序为①→⑤→③→④→②
解析：选B 根据图像分析可知⑤处于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向两极的基因组成不一定相同；图③所示细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换；图②细胞处于减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；由以上分析可知，①细胞处于分裂间期、②细胞处于减数第二次分裂后期、③细胞处于减数第一次分裂前期、④细胞处于减数第二次分裂末期、⑤细胞处于减数第一次分裂后期，因此细胞分裂过程的正确排序为①→③→⑤→②→④。
6．(2019·新乡一模)如图是某哺乳动物减数分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是( )
A．甲细胞产生的突变基因肯定可通过卵细胞传递给子代
B．乙细胞和丙细胞均含有2个染色体组
C．丙细胞产生的卵细胞的基因组成是aB或AB
D．若该动物产生基因型为Aab的配子，则说明减数第一次分裂时同源染色体未分离
解析：选C 由于减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，所以甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代；乙细胞含有2个染色体组，但丙细胞只含一个染色体组；丙细胞(次级卵母细胞)的基因型为AaBB，所以其产生的卵细胞的基因组成是aB或AB；该动物产生基因型为Aab的配子的原因是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没有分离。
7．(2019·郑州模拟)某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色体上)，则这个男子的次级精母细胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情况是( )
A．在每个次级精母细胞中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因
B．在每个次级精母细胞中只含有一个色盲基因或一个毛耳基因
C．在每个次级精母细胞中都含有两个色盲基因和两个毛耳基因
D．有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因
解析：选D 在减数第一次分裂前的间期复制形成各两个基因，有两个色盲基因，也有两个毛耳基因。减数第一次分裂时同源染色体分离，即X和Y染色体分离后分别进入两个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞，一个次级精母细胞有两个色盲基因，另一个次级精母细胞有两个毛耳基因，即有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因。
8．人体细胞处于有丝分裂或减数分裂后期时，染色体会向两极移动。正常情况下，下列对处于分裂后期细胞某一极染色体组成情况的描述，正确的是( )
A．2个染色体组，46条染色单体
B．1个染色体组，46条染色体
C．无同源染色体，23条染色单体
D．无同源染色体，23条染色体
解析：选D 根据题意分析可知：人体细胞处于有丝分裂后期时，有同源染色体，含4个染色体组、92条染色体，不含染色单体；减数第一次分裂后期时，有同源染色体，含2个染色体组、46条染色体、92条染色单体；减数第二次分裂后期时，无同源染色体，含2个染色体组、46条染色体，不含染色单体。
9．某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于分裂状态，其中有同源染色体，着丝点刚断裂的细胞①；同源染色体正要分离的细胞②；有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上的细胞③；无同源染色体，着丝点刚断裂的细胞④。下列相关叙述，正确的是( )
A．正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B．含有2个染色体组的初级精母细胞有②④
C．能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D．能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
解析：选D 根据提供信息分析，细胞①中有同源染色体，着丝点刚断裂，处于有丝分裂后期；细胞②中同源染色体正要分离，处于减数第一次分裂后期；细胞③有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞④无同源染色体，着丝点刚断裂，处于减数第二次分裂后期。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞②中；细胞④处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞；非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂，即发生在细胞②中；动物精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，因此以上四种细胞都可以出现于动物精巢中。
10．某二倍体动物(2n＝8)从初级精母细胞到精细胞的过程中，不同时期细胞中染色体组数依次发生的变化是：2组(甲)→1组(乙)→2组(丙)→1组(丁)。下列叙述，正确的是( )
A．甲时期有的细胞刚开始染色体复制
B．甲、乙时期的细胞中均含有姐妹染色单体
C．丙→丁过程中可发生非同源染色体自由组合
D．丁时期的细胞有4种不同的染色体组合类型
解析：选B 甲时期细胞可以是处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，并且题干中提出“从初级精母细胞到精细胞”，而染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期；甲时期细胞表示处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，乙时期细胞可以表示处于减数第二次分裂(前、中)的次级精母细胞，两个时期的细胞均含有姐妹染色单体；丙→丁过程中处于减数第二次分裂，而非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期；一个精原细胞经过减数分裂只能产生2种精细胞，即丁时期的细胞有2种不同的染色体组合类型。
11．小鼠体细胞核DNA含量为2N，细胞中mT蛋白对精子的形成有重要作用。若敲除控制合成mT蛋白的基因，检测并统计曲细精管中相关细胞DNA含量及细胞数目比率如下表，下列叙述正确的是( )
细胞类型(DNA含量)
正常鼠的细胞数目比率(%)
敲除鼠细胞数目比率(%)
细胞A(N)
46.4
25.7
细胞B(2N)
16.7
40.6
细胞C(4N)
25.2
23.8
A．细胞A和细胞B的类型分别是精子和精原细胞
B．与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著下降
C．敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数第二次分裂
D．DNA含量由2N到4N的变化过程中发生了基因重组
解析：选C 细胞A的类型是精子，细胞B的类型是精原细胞或次级精母细胞；与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量略有下降；由于敲除鼠细胞B数目比率明显大于正常鼠细胞B数目比率，说明敲除鼠的精子形成过程最可能阻滞在减数第二次分裂；DNA含量由2N到4N的变化过程中进行DNA复制，可能会发生基因突变。
12．(2019·遂宁模拟)如图为某二倍体植物精子的形成过程，其中①～④表示细胞分裂，X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述正确的是( )
A．过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象
B．细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同
C．过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同
D．上图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
解析：选D 过程③之前细胞已经完成减数分裂，因此过程③处在前期时细胞内无同源染色体，也无联会现象；过程④是有丝分裂，其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同，而细胞Y与细胞Z是经过有丝分裂形成的，所含的遗传信息也完全相同，因此细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息相同；过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同，且都与体细胞相同；由图中信息可知，此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与。
二、非选择题
13．如图1表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况；图2、图3分别表示该动物的性原细胞在正常分裂过程中，每条染色体上DNA含量和细胞中染色体组变化情况。请据图回答问题：
(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是________。
(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是________。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是________。
(3)只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是____________________，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是____________。
(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是________。
(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是________。
解析：(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是图2、3，可表示减数分裂过程的是图1、2。(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是①初级性母细胞。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是FG段，即有丝分裂前期和中期。(3)如果只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是减数第一次分裂后期，有一对同源染色体没有分离，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是ABb、a、a。(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是GH，即着丝点分裂。(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是1(减数第二次分裂前期和中期)或2(减数第二次分裂后期)。
答案：(1)图2、3 (2 )① FG (3)减数第一次分裂后期 ABb、a、a (4)GH (5)1或2
14．(2019·徐州一模)有研究者对基因型为EeXFY的某动物精巢切片进行显微观察，绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(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。回答下列问题：
(1)图1中细胞甲的名称是________________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E，则另外三个精细胞的基因型为________________，这种变异属于______________变异。
(2)图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有__________。
(3)图2中类型c的细胞含________个染色体组，可能含有________对同源染色体。
(4)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________、________(用图中字母和箭头表述)。
解析：(1)由分析可知，图甲为减数第二次分裂中期的细胞，因此表示次级精母细胞。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E，说明X与Y没有分离，则另外三个精细胞的基因型为E、eXFY、eXFY，这种变异属于染色体数目变异。(2)图2中类型b的细胞处于减数第一次分裂或者有丝分裂前期、中期，对应图1中的细胞有乙和丙。(3)图2中类型c的细胞可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，也可以是体细胞，所以细胞中含2个染色体组，可能含有0或n对同源染色体。(4)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，即染色体∶DNA由1∶2转变为1∶1，其转变的具体情况有b→a、d→c。
答案：(1)次级精母细胞 E、eXFY、eXFY 染色体数目 (2)乙和丙 (3)2 0或n (4)b→a d→c
15．(2019·豫东校级模拟)研究表明，雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关，为了解减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。
(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生________并形成四分体。减数第一次分裂过程中，非同源染色体的____________及同源染色体中________________之间的交叉互换会导致配子基因组合的多样性。
(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
①cAMP被称为细胞内的第二信使。如图2所示，当信号分子与________结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下由________生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。
②实验一：不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图3所示。由此可知，cAMP调控了细胞的减数分裂进程，判断依据是______________________________。
③已知卵母细胞进入粗线期时，在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布，进入核网期时，S蛋白则已完全从染色体上解离下来，研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白，并对此展开进一步研究。
实验二：选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否)，则对照组应注射______________________________________。经处理后分别进行细胞培养，3 d后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰S基因的表达会________(填“促进”或“抑制”)小鼠卵母细胞提前进入核网期。
解析：(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生联会，即两两配对并形成四分体。减数第一次分裂过程中，后期同源染色体分离，非同源染色体的自由组合以及前期的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换都会导致配子基因组合的多样性。(2)①cAMP被称为细胞内的第二信使，当信号分子与细胞膜上的受体结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下由ATP生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。②实验一：根据图3中的柱形图可知，2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组，说明cAMP调控了细胞的减数分裂进程。③实验二：选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA，根据对照原则，则对照组应注射等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA。经处理后分别进行细胞培养，3 d后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰S基因的表达会促进小鼠卵母细胞提前进入核网期。
答案：(1)联会 自由组合 非姐妹染色单体 (2)①受体 ATP ②2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组
③等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA 促进
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过比较减数分裂的过程及精卵细胞形成过程，理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点
科学思维
通过总结配子多样性的原因和分析细胞分裂中染色体、DNA数量变化及分裂图像辨析，培养利用逻辑思维分析问题的能力
科学探究
通过观察细胞的减数分裂，掌握实验的操作技能
考点一 减数分裂过程及相关数量变化和受精作用[重难深化类]
1．对减数分裂概念的理解
范围
进行有性生殖的生物
时期
从原始生殖细胞→成熟生殖细胞
特点
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
结果
生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半
2.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
3．减数分裂的过程——卵细胞形成过程
4．精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目
精子形成过程
卵细胞形成过程
场所
睾丸
卵巢(卵巢和输卵管)
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
5．受精作用
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)减数第一次分裂过程中同源染色体先分离，后联会(×)
(2)减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开(√)
(3)减数第一次分裂染色体数目不变，减数第二次分裂染色体数目减半(×)
(4)交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体之间(√)
(5)减数第一次分裂中，着丝点分裂导致染色体数目减半(×)
(6)卵细胞形成过程中，细胞质都是均等分裂的(×)
(7)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(√)
2．据图回答下列问题
(1)图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。
(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。
(3)图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期，从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。
3．连线精子形成过程中各时期的图像及主要特点
4．辨析精子和卵细胞形成过程图像
(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是B、C。
(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是A、C、D。
(3)图A分裂后产生的子细胞是卵细胞和极体，图C分裂后产生的子细胞可能是精细胞或极体。
1．比较减数第一次分裂与减数第二次分裂
名称
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
着丝点
不分裂
分裂
染色体
2n→n，减半
n→2n→n，不变
DNA数目
4n→2n，减半
2n→n，减半
染色体主要行为
同源染色体联会、分离
姐妹染色单体分开
同源染色体
有
无
2．辨析精子和卵细胞形成中细胞分裂图像
3．分析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)
[对点落实]
题点(一) 减数分裂过程与分裂图像
1．(2019·琼海模拟)下列有关百合(2n＝24)的花粉母细胞减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．染色体未复制就均分到子细胞中
B．同源染色体分离，染色体数减半
C．着丝点未分裂，姐妹染色单体互换
D．两个子细胞中各含有6对染色体
解析：选B 染色体复制发生在减数第一次分裂间期；同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，使染色体数减半；在减数第一次分裂前期，四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期；两个子细胞中各含有12条染色体，但没有同源染色体，不能以对计数。
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 图甲细胞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；图乙细胞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；图丙细胞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。
题点(二) 减数分裂与配子的产生
3．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)( )
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
解析：选C 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或“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。
4．下图甲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。
[类题通法]
巧借染色体组成判断配子来源的方法
减数分裂中染色体、核DNA数量变化曲线
[典型图示]
[问题设计]
(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)曲线①表示减数分裂过程中核DNA数量变化，曲线②表示染色单体数量变化，曲线③表示染色体数量变化。
(3)染色体数目减半发生在MⅠ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。
(4)MⅡ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。
(5)染色体与核DNA数的比值变化规律及原因：
1∶11∶21∶1
[对点落实]
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核DNA的变化相对值，实线表示染色体的变化相对值。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点为姐妹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．(2019·沈阳四校协作体联考)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。下列有关说法错误的是( )
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，基因突变主要发生在丙→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：选C 乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色体数目加倍；在动物细胞内，基因重组发生在减数第一次分裂，即戊时期，此时每条染色体含有两条染色单体，基因突变发生在丙→戊过程(DNA复制)中；丙可以代表体细胞，甲中染色体数只有丙的一半，可能代表精子、卵细胞或极体；丁和戊时期分别是有丝分裂后期和减数第一次分裂，处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体。
[易错提醒]
常考易混的相关物质或结构变化的原因
相关物质或结构变化
原因
DNA加倍;染色单体形成(由0→4N)
染色体与核DNA数目之比由1∶1→1∶2
DNA分子复制
染色单体消失(变为零)
染色体数目加倍(2N→4N或N→2N)
染色体与核DNA数目之比由1∶2→1∶1
着丝点分裂
染色体数目减半
同源染色体分离分别进入2个子细胞
染色体或核DNA分别进入2个子细胞
数量减半(4N→2N或2N→N)
细胞一分为二
观察细胞的减数分裂
7．下列关于观察减数分裂实验的叙述，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程
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 蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时，选择植物雄蕊比雌蕊易观察到减数分裂现象；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；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。
8．小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。
(1)请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。
取材：用____________作实验材料。
制片：
①取少量组织低渗处理后，放在________________溶液中，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，________。
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，产生的子细胞有____________________________________。
(2)从鼠的精巢中提取出一些细胞，测定细胞中的染色体数目(无染色体变异发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．用药物阻断DNA的复制，会减少甲组细胞的数目
B．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制
C．丙组细胞中有一部分正在发生非同源染色体上非等位基因的自由组合
D．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞
解析：(2)若DNA的复制被阻断，则有丝分裂的分裂期和减数分裂的第一次分裂、第二次分裂都不能正常进行，故甲组细胞数目将减少。根据有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目的变化规律可知，甲组细胞表示处于减数第二次分裂前期、中期的细胞以及精细胞；乙组细胞表示处于有丝分裂间期、前期和中期的细胞，也表示处于减数第一次分裂的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞；丙组细胞表示处于有丝分裂后期的细胞。
答案：(1)(小鼠)睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞 (2)C
[归纳拓展]
(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，才能继续完成减数第二次分裂。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
考点二 减数分裂和有丝分裂[题点精析类]
一、“两结合”法图析细胞分裂的方式和特点
1．结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
(1)三个前期图的判断
①判断步骤
②判断结果：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
①判断步骤
②判断结果：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
①判断步骤
②判断结果：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.“三看法”判断细胞分裂的方式及时期
[题点全练]
1．假定某动物细胞染色体数目2N＝4，据图判断下列有关叙述正确的是( )
A．⑤内有4个四分体，②内有2个四分体
B．②③④⑤均含同源染色体
C．②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期
D．⑥是次级精母细胞或第一极体
解析：选B ②处于减数第一次分裂前期；③处于有丝分裂中期；④处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，所以④是初级精母细胞；⑤处于有丝分裂后期；⑥处于减数第二次分裂后期，只能是次级精母细胞。③～⑥都不含四分体，有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。
2．某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞( )
A．处于有丝分裂后期 B．正在发生基因自由组合
C．将形成配子 D．正在发生DNA复制
解析：选C 根据题干信息可知，该细胞为二倍体动物细胞的分裂，没有染色单体即着丝点已经分裂，每一极有5条染色体，故该细胞应处于减数第二次分裂末期，即将形成配子。
3．下列细胞分裂图像中，一定表示减数分裂的是( )
解析：选D 图A有可能是MⅡ后期图，也有可能是单倍体生物细胞有丝分裂后期图；图B有可能是MⅡ中期图，也有可能是单倍体有丝分裂中期图；图C最可能是二倍体生物细胞有丝分裂中期图；图D中同源染色体分离，肯定是二倍体生物细胞MⅠ后期图。
[易错提醒]
判断分裂图像的三个注意点
(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数第二次分裂，如四倍体生物的减数分裂。
(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。
(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
二、减数分裂和有丝分裂过程中相关物质的数量变化
1．减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
(1)模型
(2)判断
2．每条染色体中DNA含量的变化
根据上图曲线完善下表：
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、MⅡ中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
3．同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
(2)图乙中表示有丝分裂的是，表示减数分裂的是。
[题点全练]
4．如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及核DNA数目的变化，则下列叙述错误的是( )
A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体
B．在BC段和HI段都能发生染色体的复制
C．在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体
D．在DE段和LM段，发生含量变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离
解析：选C 当染色体数目等于DNA数目时，每条染色体都不含染色单体；在有丝分裂的间期BC段和MⅠ前的间期HI段都发生染色体的复制；图中HJ段表示MⅠ时期，在MⅠ时期细胞含有同源染色体；在DE段和LM段，发生含量变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。
5．如图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是( )
A．图2中HI段只有1个染色体组
B．图3可表示有丝分裂或减数分裂
C．图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同
D．基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
解析：选C 图2中AF段表示有丝分裂过程，FI段表示减数分裂过程，HI段细胞处于MⅡ时期，MⅡ后期含有2个染色体组；图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染色体组数的变化；图1中EF段是MⅠ结束形成两个子细胞，核DNA减半，图2中BC段是有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍；基因重组通常可发生在MⅠ的前期和后期，有丝分裂过程中不能发生基因重组。
考点三 细胞分裂与生物变异[题点精析类]
1．细胞分裂类型与三种可遗传变异的对应关系
分裂方式
变异发生过程或时期
变异类型
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
DNA复制
基因突变
减数分裂
MⅠ后期：非同源染色体自由组合
MⅠ前期：同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换
基因重组
有丝分裂、减数分裂
分裂期：染色体间，移向两极时
染色体变异
(1)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。如图所示：
(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。
②同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合，a与b组合，经基因重组可导致A与b组合，a与B组合。
(3)减数分裂与染色体变异
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．异常细胞的产生及原因判断
(1)有丝分裂异常
(2)MⅠ后期同源染色体未分离
(3)MⅡ后期姐妹染色单体未分开
[题点全练]
1．(2018·福州模拟)如图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )
A．图示的变异类型为基因重组
B．甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换
C．甲图两条染色体的基因组成分别变为AABb、aaBb
D．乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab
解析：选B 根据题干和图示分析，甲图发生的变异类型为基因重组；甲图中的非姐妹染色单体间发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换；甲图发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb；由图可知：乙图产生的重组型配子是aB、Ab。
2.(2018·浙江4月选考)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(点)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：选D 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(X染色体)上，属于染色体畸变，没有发生基因突变；此细胞处于减数第一次分裂中期，而四分体出现于减数第一次分裂前期，DNA除主要分布在染色体上外，细胞质中也含有，细胞中DNA分子数大于12；该细胞为动物细胞，每条染色体上的着丝粒(点)都连着中心体发出的星射线；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。
3．(2018·泸州模拟)基因组成为XbXbY的色盲患者甲，其父患色盲、其母表现正常。下列分析中可能性较大的是( )
①甲母减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了次级卵母细胞
②甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了卵细胞
③甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了次级精母细胞
④甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了精细胞
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：选C 甲母的基因型为XBXB或XBXb，其在减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了次级卵母细胞，形成基因型为XBXB或XBXb的卵细胞，与正常精子Y结合，可产生XBXBY或XBXbY的甲，①错误；甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而是一起进入了卵细胞，形成XBXB或XbXb的卵细胞，与正常精子Y结合，可能会产生基因型为XbXbY的甲，②正确；甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了次级精母细胞，形成XbY的精子，与正常卵细胞Xb结合，可产生基因型为XbXbY的甲，③正确；甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而是一起进入了精细胞，形成XbXb或YY的精子，与正常卵细胞Xb结合，不会产生基因型为XbXbY的甲，④错误。所以可能性较大的是②③。
4.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；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；因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变；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。
课堂一刻钟
1．(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
易错探因——过程混淆
同源染色体联会只发生在减数分裂过程中，有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但没有联会行为。
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；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次；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，染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上。
2．(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( )
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确审读图中信息，将图中信息转换为文字信息。图A、B无同源染色体，但有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体；图C、D无染色单体，应表示卵细胞或精细胞，此时无等位基因，从而判断出C、D的正误。
解析：选D 图A、B所示细胞中没有同源染色体，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，此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因。
3．(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( )
易错探因——过程不明
减数第一次分裂主要的变化是同源染色体分离，形成的子细胞无同源染色体，但仍有染色单体。
解析：选D 减数第一次分裂结束时形成的细胞无同源染色体，每条染色体含2条单体。
4．(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，下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( )
解题关键——题图结合
解答此题的关键是将题干信息与图示结合分析，A项中初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符，B中有同源染色体，且处于减数第二次分裂，与题意相符，同理分析C、D项都与题意不符。
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2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。
5．(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
解题关键——归纳比较
此题考查有丝分裂与减数分裂过程中染色体和DNA分子变化规律，只有在复习中注意归纳总结两个过程相关变化的异同才可准确得出答案。
解析：选C 有丝分裂和减数第一次分裂前、中期，两者染色体数、DNA分子数相同；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA分子数目不变，减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA分子数目也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但DNA分子数目相同；正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍。
6．(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)。
解题关键——图文转换
准确进行图文转换是解答此类题的关键。由图1特点可较容易判断该图为有丝分裂后期图，只要对图2中a、b、c、d、e所代表细胞类型所处的分裂时期进行准确分析就能对(1)～(5)小题正确解答。
(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_____________________________________________________________________。
易错探因——过程不明
细胞松弛素处理的细胞类型和分裂方式不同，处理减数分裂的细胞得到的是染色体数目加倍的配子，处理受精卵得到的是加倍的四倍体。
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裂后染色体移向同一极)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
[学情考情·了然于胸]
一、明考情·知能力——找准努力方向
考查知识
1.减数分裂的过程和减数分裂中染色体、DNA数量变化规律，其中染色体、DNA数量变化规律是考查的高频点。
2.减数分裂与有丝分裂的比较，其中分裂图像和曲线的辨析是难点，也是易错点。
3.受精作用的概念和过程。
考查能力
1.识记能力：主要考查对减数分裂各个时期细胞分裂特点的识记能力。
2.识图能力：主要考查对细胞分裂图像和曲线的识图和辨析能力。
3.综合能力：主要考查细胞分裂与生物变异等知识的综合分析与运用能力。
二、记要点·背术语——汇总本节重点
1．精子、卵细胞的形成和受精
(1)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。
(2)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。
2．减数分裂
(1)减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，导致染色体数目减半。
(2)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。
(3)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。
(4)减数分裂是生物遗传的基础，基因的分离定律和自由组合定律的实质是减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．减数分裂与有丝分裂：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。
[课下达标检测]
一、选择题
1．下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法，正确的是( )
A．联会不发生在有丝分裂过程中，着丝点分裂只发生在减数第二次分裂的后期
B．初级卵母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞
C．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同
D．减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性
解析：选C 有丝分裂过程中不发生同源染色体的联会，联会只发生在减数分裂过程中，着丝点分裂可发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期；卵原细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞，初级卵母细胞只能进行减数分裂；有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，细胞中的染色体数目均与体细胞相同，每条染色体均含有2个DNA分子，所以染色体数目、核DNA数目都相同；减数分裂时非同源染色体自由组合会导致基因重组，增加了同一双亲后代的多样性，而受精作用过程中不发生非同源染色体的自由组合。
2．(2019·芜湖模拟)某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体，20条DNA分子，光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂，则该细胞可能正在进行( )
A．同源染色体配对 B．基因的自由组合
C．染色体着丝点分裂 D．非姐妹染色单体交叉互换
解析：选B 同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂；在减数第一次分裂的后期，细胞膜开始缢裂，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，每条染色体上含2个DNA分子；染色体着丝点分裂发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期，细胞膜开始缢裂，但此时无染色单体，其DNA数目与染色体数目相等；非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂。
3.如图是一个基因型为AaBb的卵原细胞分裂过程中某一时期的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．该细胞中有两个染色体组、4个核DNA分子
B．该细胞中正发生着同源染色体分离
C．该细胞产生的卵细胞基因型是AB或Ab
D．该细胞的产生过程中发生了染色体结构变异
解析：选A 该细胞中着丝点已分裂，染色体加倍，有两个染色体组、4个核DNA分子；该细胞中不含同源染色体；由于卵原细胞的基因型为AaBb，而图示细胞为第一极体，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型是aB或ab；该细胞的产生过程中发生了基因突变或基因重组(交叉互换)。
4．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 图①中两个细胞的中央将出现细胞板，而不是赤道板；由于生物体的基因型为AaBb，图①中细胞1的基因型是Aabb，则细胞2的基因型是AaBB；图②所示的细胞中有2个染色体组，2个四分体。
5．如图为某二倍体植物减数分裂过程中的几幅细胞图像。下列叙述正确的是( )
A．图⑤所示细胞中，移向两极的基因组成一般相同
B．图③所示细胞中，同源染色体上的非等位基因可能发生重组
C．图②所示细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
D．上述细胞分裂图像按进行时序排序为①→⑤→③→④→②
解析：选B 根据图像分析可知⑤处于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向两极的基因组成不一定相同；图③所示细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换；图②细胞处于减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；由以上分析可知，①细胞处于分裂间期、②细胞处于减数第二次分裂后期、③细胞处于减数第一次分裂前期、④细胞处于减数第二次分裂末期、⑤细胞处于减数第一次分裂后期，因此细胞分裂过程的正确排序为①→③→⑤→②→④。
6．(2019·新乡一模)如图是某哺乳动物减数分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是( )
A．甲细胞产生的突变基因肯定可通过卵细胞传递给子代
B．乙细胞和丙细胞均含有2个染色体组
C．丙细胞产生的卵细胞的基因组成是aB或AB
D．若该动物产生基因型为Aab的配子，则说明减数第一次分裂时同源染色体未分离
解析：选C 由于减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，所以甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代；乙细胞含有2个染色体组，但丙细胞只含一个染色体组；丙细胞(次级卵母细胞)的基因型为AaBB，所以其产生的卵细胞的基因组成是aB或AB；该动物产生基因型为Aab的配子的原因是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没有分离。
7．(2019·郑州模拟)某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色体上)，则这个男子的次级精母细胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情况是( )
A．在每个次级精母细胞中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因
B．在每个次级精母细胞中只含有一个色盲基因或一个毛耳基因
C．在每个次级精母细胞中都含有两个色盲基因和两个毛耳基因
D．有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因
解析：选D 在减数第一次分裂前的间期复制形成各两个基因，有两个色盲基因，也有两个毛耳基因。减数第一次分裂时同源染色体分离，即X和Y染色体分离后分别进入两个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞，一个次级精母细胞有两个色盲基因，另一个次级精母细胞有两个毛耳基因，即有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因。
8．人体细胞处于有丝分裂或减数分裂后期时，染色体会向两极移动。正常情况下，下列对处于分裂后期细胞某一极染色体组成情况的描述，正确的是( )
A．2个染色体组，46条染色单体
B．1个染色体组，46条染色体
C．无同源染色体，23条染色单体
D．无同源染色体，23条染色体
解析：选D 根据题意分析可知：人体细胞处于有丝分裂后期时，有同源染色体，含4个染色体组、92条染色体，不含染色单体；减数第一次分裂后期时，有同源染色体，含2个染色体组、46条染色体、92条染色单体；减数第二次分裂后期时，无同源染色体，含2个染色体组、46条染色体，不含染色单体。
9．某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于分裂状态，其中有同源染色体，着丝点刚断裂的细胞①；同源染色体正要分离的细胞②；有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上的细胞③；无同源染色体，着丝点刚断裂的细胞④。下列相关叙述，正确的是( )
A．正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B．含有2个染色体组的初级精母细胞有②④
C．能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D．能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
解析：选D 根据提供信息分析，细胞①中有同源染色体，着丝点刚断裂，处于有丝分裂后期；细胞②中同源染色体正要分离，处于减数第一次分裂后期；细胞③有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞④无同源染色体，着丝点刚断裂，处于减数第二次分裂后期。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞②中；细胞④处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞；非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂，即发生在细胞②中；动物精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，因此以上四种细胞都可以出现于动物精巢中。
10．某二倍体动物(2n＝8)从初级精母细胞到精细胞的过程中，不同时期细胞中染色体组数依次发生的变化是：2组(甲)→1组(乙)→2组(丙)→1组(丁)。下列叙述，正确的是( )
A．甲时期有的细胞刚开始染色体复制
B．甲、乙时期的细胞中均含有姐妹染色单体
C．丙→丁过程中可发生非同源染色体自由组合
D．丁时期的细胞有4种不同的染色体组合类型
解析：选B 甲时期细胞可以是处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，并且题干中提出“从初级精母细胞到精细胞”，而染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期；甲时期细胞表示处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，乙时期细胞可以表示处于减数第二次分裂(前、中)的次级精母细胞，两个时期的细胞均含有姐妹染色单体；丙→丁过程中处于减数第二次分裂，而非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期；一个精原细胞经过减数分裂只能产生2种精细胞，即丁时期的细胞有2种不同的染色体组合类型。
11．小鼠体细胞核DNA含量为2N，细胞中mT蛋白对精子的形成有重要作用。若敲除控制合成mT蛋白的基因，检测并统计曲细精管中相关细胞DNA含量及细胞数目比率如下表，下列叙述正确的是( )
细胞类型(DNA含量)
正常鼠的细胞数目比率(%)
敲除鼠细胞数目比率(%)
细胞A(N)
46.4
25.7
细胞B(2N)
16.7
40.6
细胞C(4N)
25.2
23.8
A．细胞A和细胞B的类型分别是精子和精原细胞
B．与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著下降
C．敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数第二次分裂
D．DNA含量由2N到4N的变化过程中发生了基因重组
解析：选C 细胞A的类型是精子，细胞B的类型是精原细胞或次级精母细胞；与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量略有下降；由于敲除鼠细胞B数目比率明显大于正常鼠细胞B数目比率，说明敲除鼠的精子形成过程最可能阻滞在减数第二次分裂；DNA含量由2N到4N的变化过程中进行DNA复制，可能会发生基因突变。
12．(2019·遂宁模拟)如图为某二倍体植物精子的形成过程，其中①～④表示细胞分裂，X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述正确的是( )
A．过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象
B．细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同
C．过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同
D．上图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
解析：选D 过程③之前细胞已经完成减数分裂，因此过程③处在前期时细胞内无同源染色体，也无联会现象；过程④是有丝分裂，其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同，而细胞Y与细胞Z是经过有丝分裂形成的，所含的遗传信息也完全相同，因此细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息相同；过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同，且都与体细胞相同；由图中信息可知，此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与。
二、非选择题
13．如图1表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况；图2、图3分别表示该动物的性原细胞在正常分裂过程中，每条染色体上DNA含量和细胞中染色体组变化情况。请据图回答问题：
(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是________。
(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是________。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是________。
(3)只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是____________________，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是____________。
(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是________。
(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是________。
解析：(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是图2、3，可表示减数分裂过程的是图1、2。(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是①初级性母细胞。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是FG段，即有丝分裂前期和中期。(3)如果只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是减数第一次分裂后期，有一对同源染色体没有分离，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是ABb、a、a。(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是GH，即着丝点分裂。(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是1(减数第二次分裂前期和中期)或2(减数第二次分裂后期)。
答案：(1)图2、3 (2 )① FG (3)减数第一次分裂后期 ABb、a、a (4)GH (5)1或2
14．(2019·徐州一模)有研究者对基因型为EeXFY的某动物精巢切片进行显微观察，绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(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。回答下列问题：
(1)图1中细胞甲的名称是________________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E，则另外三个精细胞的基因型为________________，这种变异属于______________变异。
(2)图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有__________。
(3)图2中类型c的细胞含________个染色体组，可能含有________对同源染色体。
(4)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________、________(用图中字母和箭头表述)。
解析：(1)由分析可知，图甲为减数第二次分裂中期的细胞，因此表示次级精母细胞。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E，说明X与Y没有分离，则另外三个精细胞的基因型为E、eXFY、eXFY，这种变异属于染色体数目变异。(2)图2中类型b的细胞处于减数第一次分裂或者有丝分裂前期、中期，对应图1中的细胞有乙和丙。(3)图2中类型c的细胞可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，也可以是体细胞，所以细胞中含2个染色体组，可能含有0或n对同源染色体。(4)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，即染色体∶DNA由1∶2转变为1∶1，其转变的具体情况有b→a、d→c。
答案：(1)次级精母细胞 E、eXFY、eXFY 染色体数目 (2)乙和丙 (3)2 0或n (4)b→a d→c
15．(2019·豫东校级模拟)研究表明，雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关，为了解减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。
(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生________并形成四分体。减数第一次分裂过程中，非同源染色体的____________及同源染色体中________________之间的交叉互换会导致配子基因组合的多样性。
(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
①cAMP被称为细胞内的第二信使。如图2所示，当信号分子与________结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下由________生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。
②实验一：不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图3所示。由此可知，cAMP调控了细胞的减数分裂进程，判断依据是______________________________。
③已知卵母细胞进入粗线期时，在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布，进入核网期时，S蛋白则已完全从染色体上解离下来，研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白，并对此展开进一步研究。
实验二：选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否)，则对照组应注射______________________________________。经处理后分别进行细胞培养，3 d后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰S基因的表达会________(填“促进”或“抑制”)小鼠卵母细胞提前进入核网期。
解析：(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生联会，即两两配对并形成四分体。减数第一次分裂过程中，后期同源染色体分离，非同源染色体的自由组合以及前期的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换都会导致配子基因组合的多样性。(2)①cAMP被称为细胞内的第二信使，当信号分子与细胞膜上的受体结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下由ATP生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。②实验一：根据图3中的柱形图可知，2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组，说明cAMP调控了细胞的减数分裂进程。③实验二：选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA，根据对照原则，则对照组应注射等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA。经处理后分别进行细胞培养，3 d后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰S基因的表达会促进小鼠卵母细胞提前进入核网期。
答案：(1)联会 自由组合 非姐妹染色单体 (2)①受体 ATP ②2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组
③等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA 促进
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