2020版生物新导学大一轮北师大版讲义：第四单元细胞的生命历程第12讲

第12讲　减数分裂和受精作用
[考纲要求]　1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。3.动物的受精过程(Ⅱ)。4.实验：观察细胞的减数分裂。
考点一　减数分裂的相关概念

1．减数分裂的概念

2．同源染色体和非同源染色体
(1)同源染色体

(2)非同源染色体：指形态、大小各不相同，且在减数分裂中不配对的染色体。
3．联会与四分体
(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
(3)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条脱氧核糖核苷酸链)。
4．交叉互换

(1)概念：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。
(2)时期：减数第一次分裂前期。
(3)意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。



(1)形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体(　×　)
(2)形态大小相同的染色体一定是同源染色体(　×　)
(3)减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体(　√　)
(4)同源染色体携带的遗传信息一定相同(　×　)
(5)哺乳动物精子形成时，在减数第一次分裂过程中均存在四分体(　×　)
(6)有丝分裂的前期不存在同源染色体(　×　)

如图表示减数分裂中某时期的图像，请分析：

(1)图中染色体是同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？
提示　A、B是一对同源染色体； C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A与C、B与C、A与D、B与D。
(2)图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?
提示　2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
(3)图中a与a′是什么关系？a与b是什么关系？
提示　a与a′是姐妹染色单体，a与b是同源染色体中的非姐妹染色单体。

命题点　辨析相关概念
1．下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是(　　)
A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期
C．同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
答案　A
解析　同源染色体是一条来自父方，一条来自母方的染色体，一条染色体复制后形成的是两条姐妹染色单体，A项错误；四分体是减数第一次分裂过程中所特有的结构，出现在同源染色体联会后，即前期和中期，在后期同源染色体分开，四分体消失，B项正确；在减数第一次分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会，只有配对的染色体才能称为同源染色体，C项正确；在减数第一次分裂过程中，复制后的同源染色体联会后形成四分体，所以每个四分体含有一对同源染色体的4条染色单体，D项正确。
2．同源染色体之间与姐妹染色单体之间的共同点是(　　)
A．它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的
B．它们的形状、大小一般都是相同的
C．它们所含的基因都是相同的
D．一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的
答案　B
解析　姐妹染色单体是复制而来的，而同源染色体一条来自父方，一条来自母方，A项错误；同源染色体上所含基因不一定相同，C项错误；一对同源染色体上有4个DNA分子，而一对姐妹染色单体上有2个DNA分子，D项错误。

关注同源染色体界定的三个易错点
(1)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
(2)着丝粒分裂后，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，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。
(3)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
考点二　减数分裂的过程、受精作用

1．减数分裂过程
(1)精子的形成过程(以哺乳动物为例)

(2)减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化
分裂时期
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
同源染色体对数
分裂间期
2n
2c→4c
0→4n
n
减数第一次分裂
前
2n
4c
4n
n
中
2n
4c
4n
n
后
2n
4c
4n
n
末
2n→n
4c→2c
4n→2n
n→0
减数第二次分裂
前
n
2c
2n
0
中
n
2c
2n
0
后
2n
2c
0
0
末
2n→n
2c→c
0
0

(3)精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸
卵巢
时间
初情期
胚胎期开始，初情期完成
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)
相同点
染色体的变化行为相同

2.受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示：

(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。
3．意义
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

1．判断有关减数分裂的叙述的正误
(1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期(　×　)
(2)减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体(　√　)
(3)高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组(　×　)
(4)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条(　×　)
(5)减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体(　√　)


2．判断有关受精作用的叙述的正误
(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的(　√　)
(2)受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方(　×　)
(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性(　×　)

下图表示某动物的精子形成过程，据图分析：

(1)过程①的分裂方式是有丝分裂。
(2)过程②的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。
(3)甲细胞的名称是初级精母细胞，细胞乙中没有(填“有”或“没有”)同源染色体。
(4)同源染色体分离发生在过程③，着丝粒分裂发生在过程④。

1．减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图

(1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。
(2)染色体数目变化及原因
①减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)核DNA数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)染色单体数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失。
2．减数分裂产生配子的种类
原始生殖细胞减数分裂产生配子情况 (以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图：

分析产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。
(2)一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。
(3)一个精原细胞只能以上图中的一种情况分裂，因此可产生4个精细胞，这4个细胞“两两相同”，是2种。

命题点一　减数分裂相关图像的分析
1．某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，一个精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．该细胞减数第一次分裂四分体时期发生过交叉互换
B．甲、乙细胞中均含有2对同源染色体
C．乙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异
D．该过程中A突变成a导致基因结构的改变
答案　D
解析　由题图可知，甲中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为A、a，而乙中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为a、a，说明甲中的a是基因突变形成的，A项错误，D项正确；减数第一次分裂后期同源染色体分离，在次级精母细胞中不含同源染色体，B项错误；乙产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异，C项错误。
2．下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图所作的判断正确的是(　　)

①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体　②乙细胞中含有4个染色体组　③丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同　④以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序
A．②④ B．②③ C．①③ D．①②
答案　A
解析　甲、乙细胞中都含有同源染色体，丙细胞中不含有同源染色体，①错误；乙细胞中着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以含有4个染色体组，②正确；由于甲为初级精母细胞，丙细胞只能是次级精母细胞，不可能为极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同，③错误；在动物精巢中，细胞既可以进行减数分裂产生配子，又可以进行有丝分裂增加原始精原细胞的数量，所以以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序，④正确。

依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型






命题点二　减数分裂相关结构或物质数量变化的分析
3．如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是(　　)

A．Ⅱ阶段处可发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
答案　A
解析　分析图示可知：Ⅰ为精原细胞或次级精母细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减数分裂Ⅰ后期可发生基因自由组合，A项正确；Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞，①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA，Ⅰ～Ⅳ中③DNA的数量比是2∶4∶2∶1，故B、C、D项错误。
4．图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是(　　)

A．图甲、乙所示细胞都有2个染色体组
B．图甲、乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段
C．图丁中a时期可对应图丙的de段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞
D．有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示
答案　C
解析　图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组，A项正确；图丙中bc段的每条染色体含有2个DNA分子，与图甲对应，de段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应，B项正确；图丁中a时期DNA和染色体数目相同，相对含量都为4，对应有丝分裂后期、末期，图丙的de段表示着丝粒分裂后，每条染色体含有1个DNA分子，可对应图丁中a时期，图丁中b时期DNA数目是染色体数目的2倍，说明一条染色体上含2条染色单体，可对应图甲细胞，C项错误；图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化，D项正确。

引发相关物质数量变化的四大原因

命题点三　配子的种类和来源的分析
5.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
答案　B
解析　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规律。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。





6．某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上，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
答案　C
解析　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，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C项正确。

巧判配子的来源

命题点四　受精作用的相关分析
7．(2017·哈师大附中月考)下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是(　　)
A．受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子
B．减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着非同源染色体的自由组合
C．减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着等位基因的分离
D．染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因
答案　D
解析　受精卵的细胞质基因几乎全部来自母方，A项错误；等位基因分离和非同源染色体自由组合均发生在减数第一次分裂，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂，B、C项错误；配子多样性还与基因突变、交叉互换等有关，D项正确。
8．下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是(　　)
A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
D．雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等
答案　B
解析　1个卵原细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ产生1个卵细胞和3个极体的过程中，初级卵母细胞的分裂、次级卵母细胞的分裂过程中细胞质分裂是不均等的，A项错误；精细胞产生后变形为精子，受精时精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质，B项正确；等位基因进入卵细胞的机会相等，C项错误；雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D项错误。

受精作用的两个“基础”和一个“误区”
(1)细胞膜具有信息交流功能：不同物种的精卵不识别，因为细胞膜信息交流不能发生的缘故，也是繁殖隔离形成的原因。
(2)细胞膜具有流动性：精卵融合形成一个受精卵，首先发生的是细胞膜的融合。
(3)误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。因为受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自母方，这是母系遗传的细胞基础。
考点三　蝗虫精巢的压片及观察

1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，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。
2．实验步骤
(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)
麻醉→解剖→染色→压片。
(2)显微观察
―→
↓
―→
↓
―→

问题探究
(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？
提示　①雄性个体产生的精子数多于雌性个体产生的卵细胞数；②在大多数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，才继续完成减数第二次分裂。
(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？
提示　精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
(3)视野中减数第一次分裂中期的细胞内，染色体一定位于“一条线”的位置吗？
提示　从细胞侧面看，中期时染色体排列在细胞“一条线”的位置，从细胞极面看，染色体分布在细胞各处。

命题点一　实验基础
1．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．③④ C．①③ D．②④
答案　C
解析　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(不超过8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特点”的要求。
2．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。相关叙述不正确的是(　　)

A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B．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
答案　B
解析　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项正确；图①为减数第一次分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，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，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是交叉互换型，发生在减数分裂Ⅰ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，都含有两个染色体组，D项正确。
命题点二　实验拓展
3．小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤，回答下列问题：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红溶液、詹纳斯绿染液，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________________________________________________________________________。
答案　(1)(小鼠)睾丸　(2)①解离固定液　②醋酸洋红溶液　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
解析　观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取(小鼠)睾丸。制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。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、减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ中期的细胞。
矫正易错　强记长句

1．同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
2．形态、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，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
3．有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。
4．同源染色体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
5．精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子(卵细胞)。
6．第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。
7．同源染色体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
8．精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部只有细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
9．精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜结构的流动性。
10．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质中的DNA(即遗传物质)几乎全部来自母方。

下图表示某动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，请分析回答下列问题：

1．①→②染色体数目减半的时期和原因是：减数第一次分裂末期，同源染色体分离分别进入两个子细胞中。
2．③⑥染色体数目加倍的原因是：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。
3．④形成的细胞中遗传物质的来源是：细胞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母方。
4．过程C与过程A产生的子细胞中DNA含量不同的原因是：减数分裂时DNA复制1次，细胞连续分裂两次；有丝分裂时DNA复制1次，细胞分裂1次。
重温高考　演练模拟
1．(2017·海南，21)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是(　　)
　　　　　　　
答案　D
解析　减数第一次分裂结束时形成的细胞中无同源染色体，每条染色体含有2条染色单体，D项正确。
2．(2018·全国Ⅲ，4)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　)
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期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
答案　B
解析　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，A项正确；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，B项错误；有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半，C项正确；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，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上，D项正确。
3．(2015·天津，4)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，如图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是(　　)

答案　B
解析　根据题中信息可知，低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A项错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝粒分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B项正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C项错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D项错误。
4．(2014·天津，1)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，下列有关叙述正确的是(　　)
A．细胞中一定不存在同源染色体
B．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍
C．染色体DNA一定由母链和子链组成
D．细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案　C
解析　二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，说明其正处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。有丝分裂后期细胞中有同源染色体，A项错误；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，一定会导致染色体数目加倍，但该细胞中的DNA数目不变，B项错误；DNA复制是分别以亲代DNA的每一条链为模板合成子代DNA的过程，复制特点是半保留复制，即一条链是原来的母链，另一条链是新合成的子链。减数第一次分裂前的间期和有丝分裂间期，DNA复制形成子代DNA，因此处于减数第二次分裂后期的细胞和有丝分裂后期的细胞中的染色体DNA一定由母链和子链组成，C项正确；处于有丝分裂后期的细胞中，染色体数目是体细胞的2倍，而处于减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞中染色体数目相同，D项错误。
5．(2014·安徽，4)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，着丝粒尚未分裂
D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
答案　A
解析　图甲为减数第一分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，从而导致基因重组，A项正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，如果该植物细胞中两条性染色体组成不同，则移向细胞两极的染色体组成就会有差异，B项错误；图丙为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，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，C项错误；图丁为减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，而同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，D项错误。


1．(2018·琼海高考模拟)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，染色体数目减半
C．着丝粒未分裂，姐妹染色单体互换
D．两个子细胞中各含有6对染色体
答案　B
解析　减数第一次分裂前的间期，染色体复制，减数第一次分裂末期，染色体均分到两个子细胞，A错误；减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，导致染色体数目减半，B正确；减数第一次分裂的前期，着丝粒未分裂，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，C错误；由于同源染色体的分离，导致减数第一次分裂形成的两个子细胞染色体数目减半，且无同源染色体，因此形成的两个子细胞中各含有12条染色体，D错误。
2．甲、乙两图表示基因型为AaBb的雄性动物细胞内的染色体变化，相关分析正确的是(　　)

A．甲图中a→b可发生在减数第一次分裂后期
B．甲图中，e→a可表示在分裂间期发生的染色体复制过程
C．乙细胞的b基因最可能来自基因突变
D．与乙细胞同时产生的另一细胞的子细胞可能有两种类型
答案　D
解析　甲图中a→b可发生在减数第二次分裂末期，b→c可表示分裂间期染色体复制过程，A、B项错误；乙细胞处于减数第二次分裂后期，正常情况下，分开的两条子染色体应该有相同的基因，等位基因B、b最可能是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换的结果，所以与乙细胞同时产生的另一细胞的基因型为aaBb，可产生两种类型的子细胞，子细胞的基因型为aB和ab，C项错误，D项正确。
3．图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线，图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图，下列分析正确的是(　　)

A．若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1
B．若图1曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则n＝1
C．图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
D．图2所示变异属于基因重组，相应变化发生在图1中的b点时
答案　A
解析　每条染色体上的DNA数目为1或2，若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n＝1，A项正确；若图1曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则n＝2，B项错误；有丝分裂过程中，染色单体数目没有出现过减半的情况，C项错误；图2所示变异属于基因重组，相应变化发生在减数第一次分裂前期，对应于图1中的a点时，D项错误。
4．下面为某动物精原细胞(染色体数为2n，核DNA数目为2a)分裂的示意图，图中标明了部分染色体上的基因，①③细胞处于染色体着丝粒向两极移动的时期。下列相关叙述正确的是(　　)

A．①中有同源染色体，染色体数目为2n，核DNA数目为4a
B．③中无同源染色体，染色体数目为2n，核DNA数目为2a
C．正常情况下，基因A与a、B与b分离发生在细胞①和②中
D．与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是aB、ab、AB
答案　B
解析　①是有丝分裂的后期，有同源染色体，染色体数目为4n，核DNA数目为4a，A项错误；③是减数第二次分裂的后期，无同源染色体，染色体数目为2n，核DNA数目为2a，B项正确；正常情况下基因A与a、B与b分离发生在减数第一次分裂的后期，即细胞②中，C项错误；与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型应该是aB、aB、Ab，D项错误。
5．如图所示，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(甲曲线)和细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。据图分析下列有关叙述错误的是(　　)

A．图1表示的细胞正处于图2的de段
B．形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝粒发生了分裂
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
答案　A
解析　由于图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项错误；图2中，ef段每条染色体上的DNA分子数减半，原因是着丝粒分裂，B项正确；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项正确；题干表明，该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项正确。
6．下列哪项不是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中均可发生的变化(　　)
A．中心体发出星射线，形成纺锤体
B．非同源染色体之间发生自由组合
C．外界不利因素可导致染色体变异
D．存在染色体数目、染色单体数目、核DNA分子数目之比为1∶2∶2的时期
答案　B
解析　动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中，均会出现中心体发出星射线形成纺锤体的过程；非同源染色体之间的自由组合只发生在减数分裂过程中；外界不利因素可以引发染色体变异；有丝分裂和减数分裂过程中均存在染色体数目∶染色单体数目∶核DNA分子数目为1∶2∶2的时期。
7.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(　　)

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8
C．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
答案　C
解析　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。


8．如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是(　　)

A．①② B．①③ C．②③ D．③④
答案　B
解析　减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同，故B项正确。
9．图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答：


(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。
(2)图甲中B、E细胞各含有________条、________条染色体；其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的______(填标号)阶段。
(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的________(填标号)阶段。
(4)基因突变最可能在甲图中的________细胞中发生。
(5)图丁对应于图丙中的细胞_____(选填“①”“②”或“③”)；细胞Ⅳ的基因组成是_____。
答案　(1)A、B、D　(2)8　2　②　(3)③⑥　(4)A
(5)②　aB
解析　(1)含有同源染色体的细胞就可能含有等位基因，所以A、B、D符合。(2)图甲中B、E细胞分别含有8条、2条染色体，染色体的数目以着丝粒的数目为准；其中E细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂前期，属于乙图中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的暂时加倍都与着丝粒的分裂有关，处于乙图中的③⑥阶段。(4)在细胞分裂过程中，基因突变一般发生在间期，最可能在甲图的A细胞中发生。(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像，细胞质均等分裂，图丙表示卵细胞的形成过程，图丁对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。

10．下图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内同源染色体对数的变化曲线，据图分析下列叙述错误的是(　　)


A．若细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官，此器官是睾丸
B．曲线图中可能发生基因重组的是FG段
C．细胞甲、乙、丙、丁内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1的有甲、乙，具有4个染色体组的有甲、丙
D．CD段着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以对应于甲细胞
答案　C
解析　甲图为有丝分裂后期，乙图为有丝分裂产生的子细胞，丙图为减数第一次分裂后期，丁图为减数第二次分裂中期。由丙图细胞质均等分裂可知其为初级精母细胞，该动物是雄性动物，该动物的睾丸中，精原细胞通过有丝分裂实现自身增殖，通过减数分裂产生精子，即可同时出现甲、乙、丙、丁四种细胞，A项正确；减数第二次分裂没有同源染色体，即H～I表示减数第二次分裂，F～G表示减数第一次分裂前、中、后期，而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期，即FG段，B项正确；若染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1，说明没有染色单体，甲和乙符合此特点，有4个染色体组的只有甲，C项错误；对二倍体生物，体细胞染色体数用2n表示，同源染色体为n对，有丝分裂后期，染色体数目加倍，同源染色体变为2n对，则坐标图中A～F表示完成一次有丝分裂，CD段对应甲细胞，D项正确。

11．(2018·安徽六安一中高三第三次模拟)图1为某一果蝇(2n＝8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图，图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述不正确的是(　　)

A．正常情况下，AB段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B．图2代表的细胞为极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常
C．观察100个图2所示时期的细胞，发现5个出现了图2所示情况，则异常细胞比例为5%
D．图1中AB、EF和IJ段细胞含DNA分子数目相同
答案　D
解析　图1中AB段代表减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂前期、中期、后期和末期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离，染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二，A项正确；图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇。图2所示细胞无同源染色体，加之细胞质均等分裂，所以只能是极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞染色体全部异常，B项正确；100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞，有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为(10÷200)×100%＝5%，C项正确；AB段细胞中含有16个DNA分子，EF段细胞中含有8个DNA分子，IJ段细胞中含有16个DNA分子，D项错误。
12．(2018·永州高三一模)图甲表示某高等动物细胞(2n＝4)分裂过程中染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)；图乙表示该动物某一器官内的细胞分裂图像。请据图回答下列问题：

(1)由图乙所示的细胞分裂图像可知，该动物的某器官最可能是________。图甲中d、e时期mRNA不能合成的原因是_______________________________________________________。
(2)从细胞分裂方式看，图甲可以表示________________分裂，细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是____________________________________________对应的时期(填字母代号)。
(3)图乙所示的细胞分裂图像，一般是对该实验材料进行__________________________后，制片观察绘制的。
(4)图乙中____________细胞处于图甲中的d段，Ⅱ细胞中的①和②组成一个____________。
答案　(1)睾丸　该时期染色体高度螺旋化，不能解旋、转录　(2)有丝分裂和减数　c　(3)解离、漂洗、染色　(4)Ⅲ、Ⅳ　染色体组
解析　分析图甲：图甲表示细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)，其中a表示G1期、b表示S期、c表示G2期；d表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程、减数第二次分裂前期和中期；e表示有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期。分析图乙：Ⅰ细胞含同源染色体，处于有丝分裂后期；Ⅱ为原始的生殖细胞(精原细胞)；Ⅲ含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；Ⅳ细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂前期。
(1)图乙中Ⅲ细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，说明该细胞为初级精母细胞，因此该动物的器官最可能是睾丸。图甲中d、e阶段处于分裂期，此时细胞核中的DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋而转录形成mRNA，所以细胞质中mRNA明显减少。
(2)图甲可以表示有丝分裂或减数分裂；核糖体是翻译的场所，而翻译的直接模板是mRNA，由图可知mRNA含量最高的时期是c时期，因此细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是c时期。
(3)观察细胞有丝分裂的图像，需要对实验材料进行解离、漂洗、染色、制片后才能观察。
(4)图甲中d段复制已经完成，每条染色体上含有2个DNA分子，图乙中Ⅲ、Ⅳ细胞处于图甲中的d段；Ⅱ细胞中的①和②属于非同源染色体，组成一个染色体组。
13．某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题：
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。

上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________________________________；
称为初级精母细胞的有_________。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因______________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是
________________________________________________________________________。


(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验，结果如下：
实验一
实验二
由实验一可得出推论：______________________含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是__________；孕酮在实验二中的作用是____________________________________。
答案　(1)甲、丙、丁　甲、丁　不一定相同　(2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期　(3)成熟卵细胞的细胞质　蛋白质　诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析　(1)根据有丝分裂和减数分裂的特征可以判断：甲细胞处于减数第一次分裂中期，乙细胞处于减数第二次分裂后期，丙细胞处于有丝分裂后期，丁细胞处于减数第一次分裂后期。只有减数第二次分裂的细胞(乙细胞)无同源染色体存在。雄性生物处于减数第一次分裂过程的细胞均称为初级精母细胞。因不知亲代的基因型是纯合的还是杂合的，丁中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后，互换区段内同一位点上的基因可能相同，也可能不同。(2)乙细胞处于减数第二次分裂后期，在卵巢切片中无法观察到此时期的细胞，是因为卵母细胞在卵巢中不能分裂到减数第二次分裂后期。(3)由实验一的相互对照可知，成熟卵细胞的细胞质中含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。在实验二中，孕酮处理组形成成熟卵细胞，可见孕酮有诱导早期卵母细胞成熟的功能；当蛋白质合成抑制剂与孕酮同时处理时，蛋白质合成抑制剂抑制蛋白质的合成，早期卵母细胞不能发育成熟，推测诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是蛋白质；孕酮的作用则是诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”，从而促进其发育成熟。