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第二讲减数分裂与受精作用
知识点一　减数分裂
1．填写减数分裂的概念
2．填写精子形成过程图解[动漫演示更形象　见课件光盘]
3．比较精子和卵细胞形成过程的差异
精子形成过程 卵细胞形成过程
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
[助学巧记]　巧记细胞分裂方式的判断
　　　　　　有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，
　　　　　　联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。
知识点二　受精作用
(1)过程
(2)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
一、理解运用能力
1．判断下列有关叙述的正误。
(1)蛙受精卵发育成原肠胚过程中不能发生同源染色体分离(2012·四川卷T1C)(√)
(2)果蝇的精细胞中一定存在Y染色体(2008·上海卷T8B)(×)
(3)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组(2011·江苏卷T22B)(√)
(4)姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞只发生在减数分裂过程中(2008·广东卷T21B)(×)
2．(2011·江苏高考)右图为基因型 AABb 的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是(　　)
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生的
C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组
答案：A
3．(2010·江苏高考T21)人类精子发生过程中，下列说法正确的是(多选)(　　)
A．细胞中染色单体数最多可达92条
B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C．染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前
D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223
答案：ABC
二、读图析图能力
据染色体交叉互换示意图回答问题：
(1)交叉互换发生在哪一时期，是在哪些染色体之间发生？
答案：减数第一次分裂前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(2)交叉互换属于哪种变异类型？
答案：基因重组。
(3)一个染色体组成为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子？
答案：AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。
[理清脉络]
考点一|结合减数分裂过程，考查分裂过程中相关数量变化
1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
　 　名称项目　 　 减数第一次分裂 减数第二次分裂
DNA 复制 不复制
着丝点 不分裂 分裂
染色体 2n→n，减半 n→2n→n，不减半
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 染色单体分开
同源染色体 有 无
　　2.减数分裂中染色体、DNA数量变化
(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)：
(2)曲线模型：
(3)曲线解读：
①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由于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n→2n→n，没有减半。
②DNA数量在减数第一次分裂和减数第二次分裂时分别减半。
③减Ⅱ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。
④染色体/DNA变化规律及原因：
1∶11∶21∶1
[典例1]　下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数目比例的变化关系，图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。相关分析正确的是(　　)
A．图2中具有同源染色体的只有甲、丙细胞
B．处于图1中CD段的细胞是图2中的甲、丙、丁
C．图1中BC段形成的原因与DE段形成的原因相同
D．图2中丁细胞的名称为次级精母细胞，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是常染色体
[思维流程]
[解析]　图2甲、乙、丙细胞中均有同源染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体，A错误；图1中CD段的细胞中一条染色体上有两个DNA分子，对应于图2中的丙、丁，B错误；图1中BC段形成的原因是细胞分裂间期DNA的复制，DE段形成的原因是着丝点分裂，C错误；图2中丙细胞为初级精母细胞，丁细胞为次级精母细胞，丁细胞中没有同源染色体，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是常染色体，D正确。
[答案]　D
细胞分裂过程中形成异常细胞的原因分析
(以基因型为AaBb的细胞为例)
(1)若形成的子细胞是AAaaBb，则形成原因是有丝分裂过程中两条染色体的姐妹染色单体未分开。
(2)若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是减Ⅰ过程中，同源染色体未分离。
(3)若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是减Ⅱ过程中，姐妹染色单体未分开。
[针对练习]
1．(2014·郑州质量预测)一个基因型为 ( http: / / www.21cnjy.com )AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精细胞，则另外三个精细胞的基因型分别是(　　)
A．aXb、Y、Y　　　　　　B．Xb、aY、Y
C．aXb、aY、Y D．AAaXb、Y、Y
解析：选A　由一个精细胞的基因型为AAaX ( http: / / www.21cnjy.com )b可知，精原细胞在减数第一次分裂后期常染色体未正常分离，导致携带等位基因A与a的染色体与X进入同一个次级精母细胞中，而另一个次级精母细胞中只含有Y染色体，在减数第二次分裂后期携带A的染色体在着丝点分裂后进入同一个精细胞中，所以另外三个精细胞的基因型分别是aXb、Y、Y，A正确。
细胞分裂与遗传、变异问题分析
1．减数分裂与遗传规律
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2．细胞分裂与可遗传变异
(1)基因突变：任何方式的 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的干扰，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。
(2)基因重组：发生于减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和基因的自由组合。
(3)染色体变异
(4)原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，其细胞内不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体变异。
[针对练习]
2．(2012·上海高考)右图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生(　　)
A．染色体易位　　　　　B．基因重组
C．染色体倒位 D．姐妹染色单体之间的交换
解析：选B　据图可看出，此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，即发生了交叉互换，属于基因重组。
3．细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是(　　)
A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异
B．非同源染色体自由组合，导致基因重组
C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变
D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异
解析：选B　可遗传的变异有三个来源：基 ( http: / / www.21cnjy.com )因重组、基因突变和染色体变异，其中基因重组能发生在减数分裂过程中而不能发生在有丝分裂过程中，而基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生。
考点二|以模式图为载体，考查有丝分裂与减数分裂图像辨析
1．有丝分裂与减数分裂图像比较与辨析
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2．减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
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[典例2]　下面为卵巢中一些细胞的分裂图像，关于它们的说法不正确的是(　　)
A．甲细胞进行的是有丝分裂，乙、丙进行的是减数分裂
B．细胞中染色体数和细胞核中的DNA分子数的比例，甲和丁相等，乙和丙相等
C．甲和乙中的染色体组的数目相等，丙和丁中的染色体组的数目相等
D．能够发生基因重组的细胞是乙细胞
[解析]　甲、乙、丙分别表示处于有 ( http: / / www.21cnjy.com )丝分裂后期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂中期的细胞，丁表示减数第二次分裂结束产生的细胞；甲和丁细胞中染色体数和细胞核中的DNA分子数的比例为1∶1，乙和丙细胞中染色体数和细胞核中的DNA分子数的比例为1∶2；甲、乙、丙、丁细胞中的染色体组的数目分别为四个、两个、一个和一个；在减数第一次分裂后期可以发生基因重组。
[答案]　C
“三看法”识别细胞分裂方式
混淆减数分裂产生子细胞的种类和数目
1．正常情况下产生配子的种类分析(未变异)
分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
(1)若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。
(2)若是一个性原细胞，则一个卵原 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞。例：YyRr基因型的个体产生配子情况如下：
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)
2．变异条件下产生配子的种类分析
由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)已知几种配子种类，判断其来源。
(2)已知亲代细胞的基因型，判断其产生配子的种类。
4．从某动物产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法错误的是(　　)
A．这四个精子至少来自两个精原细胞
B．这四个精子可能来自同一个精原细胞
C．AB、ab不可能来自同一个次级精母细胞
D．AB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞
解析：选B　一个精原细胞进行减数第一次分裂时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，形成基因型为AABB和aabb或AAbb和aaBB的两个次级精母细胞，减数第二次分裂时，在不考虑交叉互换与基因突变的情况下，由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞及精子的基因型是完全相同的，为AB、AB(ab、ab)或Ab、Ab(aB、aB)。若出现基因型为AB、Ab、aB、ab的四个精子，说明它们至少来自两个精原细胞。
5．(2014·达州质量检测)一个基因型为A ( http: / / www.21cnjy.com )aBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞，在减数分裂过程中发生基因突变，其中一条染色单体上的A突变为a，该细胞以后的减数分裂正常进行，则其可产生多少种配子(　　)
A．1种　　　　　　　　B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C　正常情况下，一 ( http: / / www.21cnjy.com )个基因型为AaBb的初级精母细胞经减数分裂能产生AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB四个配子，其中两两相同，如一个A突变成a，则有三种配子，故C正确。
一、实验探究能力|观察细胞的减数分裂(考纲要求实验)
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
[实验理论归纳]　观察细胞分裂临时装片制作的两个关键环节
(1)为了更加清晰地观察 ( http: / / www.21cnjy.com )染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
(2)低渗处理后再进行解离固定，将细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。
二、图表信息获取能力|减数分裂柱形图分析
[典型图表] [课件展示更丰富　见配套光盘]
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[信息解读]
(1)若图1表示减数分裂的连续过程，则甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙为次级性母细胞；丁为性细胞。
(2)若图2表示二倍体动物分裂细胞，则 ( http: / / www.21cnjy.com )A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞，以及性细胞；B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞；C表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。
[解题技法]
(1)分析此类问题的根据是有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA和染色单体的数目变化规律。
(2)据染色体数目判断细胞分裂方式
①染色体数目可达到4N 有丝分裂。
②染色体数目最大值为2N 减数分裂。
[强化训练]
1．(2014·郑州一模)下面是人 ( http: / / www.21cnjy.com )体一个细胞分裂时，细胞核中染色体和DNA在a、b、c、d四个阶段的统计数据，那么同源染色体分离发生的阶段是(　　)
A．a　　　　　　　　　B．b
C．c D．d
解析：选B　同源染色体的分离发生在减数第 ( http: / / www.21cnjy.com )一次分裂的后期。图中a阶段表示细胞核中DNA数和染色体数相等(2n)；b阶段表示DNA数加倍，染色体数不变，符合减数第一次分裂时期的特征；c阶段表示细胞核中DNA和染色体数均减半，是处于减数第二次分裂前期和中期细胞的特征；d阶段表示细胞核中DNA数和染色体数均减半，是经减数分裂形成的生殖细胞的特征。
2．(2014·南京模拟)下图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是(　　)
A．若图甲为有丝分裂过程中的某阶段，则可在上一时期的细胞中观察到赤道板
B．若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝点分裂可发生在这一阶段
C．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段
D．若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，则b组细胞中不会出现联会和四分体
解析：选C　细胞中央的赤道板是个假想 ( http: / / www.21cnjy.com )的平面，是观察不到的。若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，那么该阶段是有丝分裂的前期和中期，染色体着丝点分裂不可能发生在此阶段。若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，那么该阶段可能是减数第一次分裂的后期，同源染色体的分离可发生在此阶段。若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，根据细胞中染色体数量可知，b组可表示卵原细胞、初级卵母细胞或处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞，因此b组细胞中可能会出现联会和四分体。
[课堂对点练]
题组一　同源染色体与减数分裂
1．人类的两条性染色体(X、Y)形态、大小差别很大(如图)，但它们却是一对特殊的同源染色体，以下叙述中不支持这一结论的是(　　)
A．从来源上看，男性的X染色体来自其母方，Y染色体来自其父方
B．从形态看，二者虽然差别很大，但却存在同源区段
C．从功能看，二者都与性别决定有关，其上只携带与性别相关的基因
D．从减数分裂中的行为看，二者能联会、分离，进入不同的子细胞中
解析：选C　X和Y染色体是同源染色体，其上有与性别决定有关的基因，也有与性别决定无关的基因。
2．(2013·江苏高考)一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是(　　)
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞，用40×物镜则可看到32个细胞
解析：选A　由于高倍物镜镜头较长，故换 ( http: / / www.21cnjy.com )用高倍镜时要从侧面观察，防止物镜与装片碰擦；显微镜视野的亮度选择与待观察细胞的大小无关；要观察染色体不同层面的精细结构，需要用高倍物镜，但换上高倍物镜后只能用细准焦螺旋来调节焦距；放大倍数越大，看到的细胞数目越少。
题组二　减数分裂与有丝分裂
3．(2013·新课标全国卷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
解析：选C　有丝分裂和减数第一 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
4．(2013·江苏高考)右图为某生物 ( http: / / www.21cnjy.com )一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是(　　)
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
解析：选C　图中含有同源染色体，故该细胞不 ( http: / / www.21cnjy.com )可能处于减数第二次分裂过程，A项错误；图中的染色体正在发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞的2倍，B项错误；染色体1和2为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离，C项正确；染色体1和3为非同源染色体，染色体1和4也是非同源染色体，由于减数分裂中非同源染色体自由组合，故染色体1和3不一定出现在同一细胞中，D项错误。
题组三　配子多样性与异常减数分裂
5．(原创题)同源染色体非姐 ( http: / / www.21cnjy.com )妹染色单体间的交叉互换会增加产生配子的种类。若某基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了4个基因型分别为AB、aB、Ab、ab的精子，请推测这两对等位基因的位置(　　)
A．位于两对同源染色体上
B．位于一对同源染色体上
C．无法判断
D．位于一对或两对同源染色体上
解析：选B　一个精原细胞减数分裂只能产 ( http: / / www.21cnjy.com )生2种类型的精子，在发生交叉互换的条件下，可产生4种类型的精子。由题干可知，该两对等位基因位于一对同源染色体上，且发生了交叉互换。
6．(2013·安徽高考)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是(　　)
①人类的47，XYY综合征个体的形成　 ( http: / / www.21cnjy.com )②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落　③三倍体西瓜植株的高度不育　④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比　⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体
A．①②　　　　　　　　B．①⑤
C．③④ D．④⑤
解析：选C　人类的47，XYY综合征患者 ( http: / / www.21cnjy.com )是由含有YY的异常精子与正常卵细胞结合形成的受精卵发育而来的，而含有YY的异常精子是减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后未分离造成的，与同源染色体联会行为无关；酵母菌的线粒体内基因突变而导致的变异与减数分裂过程中的联会行为无关；三倍体西瓜减数分裂过程中，三条同源染色体在联会时会发生紊乱，导致其很难形成正常的配子，故其高度不育；一对等位基因的杂合子，自交时同源染色体联会，确保产生两种比例相同的配子，雌雄配子随机结合，后代可出现3∶1的性状分离比，与同源染色体联会行为有关；卵裂期细胞不进行减数分裂，故而卵裂时染色体异常分离导致的变异与同源染色体联会行为无关。
[课下提能练]
一、选择题
1．下列概念图中错误的是(　　)
A．①④⑤ B．①③④
C．⑤⑧ D．⑦⑧
解析：选C　在有丝分裂中等位基因无分离现象， ( http: / / www.21cnjy.com )不符合基因分离定律；受精作用过程中也不能实现非等位基因的自由组合，非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期。
2．下列关于细胞分裂的表述，正确的是(　　)
A．二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞的每一极均不含有同源染色体
B．二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时，随机地、不均等地分配
C．二倍体生物减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞相同，含同源染色体
D．等位基因的分离发生在减数第一次分裂过程中，非等位基因的自由组合发生在减数第二次分裂过程中
解析：选B　二倍体动物体细胞有丝分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )后期，细胞的每一极均含有同源染色体。减数第二次分裂过程中无同源染色体。非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期。
3．人的卵原细胞经减数分裂生成卵细胞，下列对整个分裂过程中细胞内发生的变化描述错误的是(　　)
A．一条染色体的DNA数先加倍一次，后减半一次
B．染色体数先减半，然后暂时加倍，再减半
C．以每个DNA一条链为模板各合成一个RNA
D．若基因组成为Aa，则会出现AA移向一极、aa移向另一极的情况
解析：选C　减数分裂过程中，DNA复制之前每条染色体上有一个DNA，DNA复制结束后每条染色体上的DNA数加倍，到减数第二次分裂后期，着丝点分裂使每条子染色体上又只含有一个DNA；减数第一次分裂结束，细胞内染色体数目减半，而减数第二次分裂后期染色体数目会暂时加倍，随着细胞分裂结束，细胞内染色体数目又减半；减数分裂过程中，以每个DNA一条链为模板各合成一个DNA；基因组成为Aa的细胞，在减数第一次分裂后期等位基因分离，即AA移向一极、aa移向另一极。
4．下图甲表示雄家兔细胞内的一对同源染 ( http: / / www.21cnjy.com )色体。一个精原细胞进行细胞分裂时得到了图乙所示的情况，另一个精原细胞进行细胞分裂时得到了图丙所示的情况。下列相关说法中不正确的是(　　)
A．图乙所示情况发生在精原细胞进行减数分裂的过程中
B．图丙所示情况发生在精原细胞进行有丝分裂或减数分裂的过程中
C．乙、丙两图所示的变异一定能遗传给子代
D．乙、丙两图所示的变异类型分别属于基因重组和染色体结构变异
解析：选C　虽然图乙和图丙所示情况均是精 ( http: / / www.21cnjy.com )原细胞进行分裂时形成的，其分裂完成后会形成带有变异类型的精子，但是这些精子若不能完成受精作用，就不会将这些变异遗传给子代。图乙属于交叉互换，发生在减数第一次分裂过程中。精原细胞既可以通过有丝分裂进行自身细胞数量的增加，又可以通过减数分裂产生精子，故图丙所示的染色体结构变异既可以发生在有丝分裂过程中，也可以发生在减数分裂过程中。
5．(2014·合肥一检)在观察人体发生减数分裂的细胞时，发现X、Y染色体总是最先分离，分析其原因可能是(　　)
A．X、Y染色体与性别有关
B．X、Y染色体同源部分太少
C．X、Y染色体都很小
D．X、Y染色体不能联会
解析：选B　X、Y染色体结构上包含 ( http: / / www.21cnjy.com )同源区段和非同源区段，减数分裂过程中首先是同源染色体联会，由于X、Y染色体的同源区段最短，所以联会所需时间最短，X、Y染色体最先分离。
6．C1、C2、C3、C4是某动物(2N)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的核DNA分子比例可以是1∶2∶2
解析：选A　由C1、C2、C3、C4 ( http: / / www.21cnjy.com )是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞，故A错误。
7．一个正处于分裂后期的正常细胞，全部染色体上共有10个DNA分子。不考虑基因突变和染色体变异，下列叙述不正确的是(　　)
A．该细胞中含两个染色体组，且移向细胞两极的核基因相同
B．该细胞分裂完成后可能形成体积不相等的两个子细胞
C．该生物的体细胞中染色体数为5或10
D．此时可以发生基因重组
解析：选D　细胞分裂后期包括有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期；减数第一次分裂后期每条染色体含2个DNA分子，该细胞若处于减数第一次分裂后期，则10个DNA分子分布在5条染色体上，由于染色体数为奇数的细胞不能进行正常减数分裂产生配子，故该细胞一定不是减数第一次分裂后期的细胞，即此时细胞不能发生基因重组；减数第二次分裂后期或单倍体细胞的有丝分裂后期的细胞含两个染色体组，且移向细胞两极的核基因相同；次级卵母细胞减数第二次分裂后期分裂完成后可形成体积不相等的两个子细胞；若该细胞为单倍体有丝分裂后期细胞，则体细胞内含有5条染色体，若该细胞为减数第二次分裂后期细胞，则体细胞内含有10条染色体。
8．下图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，①～⑥代表细胞。若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是(　　)
A．细胞①中有8条染色体
B．细胞③有2个基因B
C．细胞③是次级卵母细胞
D．细胞⑤的基因型为a
解析：选A　据图可知，细胞①应为初级卵 ( http: / / www.21cnjy.com )母细胞，细胞中有4条染色体；细胞③为次级卵母细胞，而且每条染色体上含有两条染色单体，具有相同的基因(不考虑基因突变和交叉互换)，故有2个基因B；卵细胞的基因型是ABb，因此可推知细胞②、③的染色体数分别为1条和3条，而且细胞②的基因型为aa，故细胞④、⑤为第二极体，基因型都为a，细胞⑥的基因型与其下面细胞的基因型相同，为ABb。
9．(2014·江西七校联考)右图是某二倍体生物正在进行分裂的细胞，等位基因M和m在染色体上的位置可能是(　　)
A．该细胞进行有丝分裂，M、m位于⑦和⑧上
B．该细胞进行有丝分裂，M、m位于②和⑥上
C．该细胞进行减数分裂，可能只有M位于①和⑤上
D．该细胞进行有丝分裂，M位于①上、m位于②上
解析：选C　由图可知，该生物为二倍体，且该细胞的每一极均无同源染色体，可推出该细胞进行的是减数分裂，C正确。
10．右图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，下列分析错误的是(　　)
A．若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分过程，则n等于23
B．若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分过程，则n等于46
C．若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过程，则n等于1
D．若曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分过程，则n等于2
解析：选A　人体细胞减数第一 ( http: / / www.21cnjy.com )次分裂中核DNA分子数目为92，故n等于46；人体细胞有丝分裂后期染色体数目为92，故n等于46；人体细胞减数分裂过程中，DNA复制后每条染色体含2个DNA分子，故n等于1；人体细胞有丝分裂后期染色体组数为4，故n等于2。
11．长翅红眼雄蝇与长翅白 ( http: / / www.21cnjy.com )眼雌蝇交配，产下一只染色体组成为aaXXY的残翅白眼果蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体和X染色体上，在没有基因突变的情况下，与参与受精的卵细胞一起产生的极体的染色体组成及基因分布可能为(A－长翅，a－残翅，B－红眼，b－白眼)(　　)
A．③ B．①③
C．②④ D．①③④
解析：选D　长翅红眼雄果蝇(A_XBY)和 ( http: / / www.21cnjy.com )长翅白眼雌果蝇(A_XbXb)产下的残翅白眼果蝇的染色体组成为aaXXY，则其异常X染色体一定来自它的母本。若其母本减数第一次分裂正常，产生基因型为AXb的极体和基因型为aXb的次级卵母细胞，在减数第二次分裂时，含Xb染色体在着丝点断裂后没有分到两个子细胞中，所以产生了基因型为aXbXb的卵细胞和基因型为a的极体，对应图③。若其母本在减数第一次分裂后期同源染色体未分离，则能产生基因型为aXbXb的卵细胞和基因型为aXbXb、A的极体，对应①、④。
12．向某动物卵巢中注射含3H的脱氧核苷酸后 ( http: / / www.21cnjy.com )，检测细胞在减数分裂和有丝分裂过程中染色体的放射性变化。下图为处于不同分裂时期的细胞示意图，有关叙述不正确的是(　　)
A．甲、乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性
B．丙细胞中有2条染色体具有放射性
C．三个细胞中均含有2个染色体组
D．丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞
解析：选B　根据DNA分子复制的特点可知，复 ( http: / / www.21cnjy.com )制后形成的子代DNA分子均具有放射性，甲、乙、丙细胞中DNA分子都已经完成复制；由题图可知，甲、乙、丙细胞中均含有2个染色体组；丙细胞是次级卵母细胞，正常情况下，产生的两个子细胞的基因型相同，但若间期发生基因突变或减数第一次分裂前期发生交叉互换，产生的两个子细胞的基因型可能会不同。
二、非选择题
13．下图甲是高等动物(2N＝4)细胞分裂的6个示意图；图乙表示人类生殖和发育过程中细胞的染色体数目变化曲线。据图回答下列问题：
(1)图甲A～G中，一定属于有丝分裂分裂期的图像是________，多数情况下，不可能在同一个个体内进行的图像是________。
(2)A图像形成的子细胞的名称是___________________________________________。
(3)图乙中D～E发生的现象叫________。
(4)减数分裂过程中，基因重组发生在图乙中的时间段是________，E～F段表示的细胞分裂方式是________。
(5)图甲B中的染色体组有________个，含有姐妹染色单体的图像是____________。
解析：(1)根据题图甲中染色 ( http: / / www.21cnjy.com )体的形态和行为特点可以判断，A、E为减数第一次分裂后期图像，B为有丝分裂后期图像，C可能是有丝分裂末期图像，F为有丝分裂中期图像，G为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期图像。A和E的细胞质的分配方式不同，分别为雌性和雄性的生殖细胞分裂图像，不可能在同一个个体内存在。(2)题图甲中A为初级卵母细胞，分裂形成的子细胞为次级卵母细胞和极体。(3)题图乙中A～D段为减数分裂，染色体数目减半，而D～E时染色体数目恢复体细胞数目，故为受精作用。(4)非同源染色体的非等位基因的重组发生在减数第一次分裂后期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换发生在减数第一次分裂前期的四分体时期，故基因重组发生在图乙的A～B段。E～F段分裂前后的染色体数目没有改变，故为有丝分裂。(5)题图甲B中的染色体形态各不相同的有两条，因此一个染色体组含有两条染色体，共有4个染色体组。含有姐妹染色单体的图像是A、E、F、G。
答案：(1)B、F　A、E
(2)次级卵母细胞和极体
(3)受精作用
(4)A～B　有丝分裂
(5)4　A、E、F、G
14．(2014·珠海质检)下图 ( http: / / www.21cnjy.com )甲A表示某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图(图甲A中编号1表示X染色体)，图甲B为配子形成过程中细胞的每条染色体上DNA分子数的变化曲线图。请据图回答：
(1)图甲中A细胞所处的细胞时期为_______________________________________，
该细胞的名称是________，其中含有________个染色体组。
(2)图甲中A细胞的变化发生在图甲B中的________时段。
A．3～4 B．4～5
C．6～7 D．8～9
(3)与该生物进行测交的另一亲本体细胞中的染色体和有关基因的组成应是图乙中的________。
(4)如果基因型为AaBbdd的蜂王的某个 ( http: / / www.21cnjy.com )卵原细胞形成配子的过程中出现如图甲中A细胞的情况，那么由这次分裂所产生的生殖细胞而得到的雄蜂的体细胞的基因型是________。
解析：图甲A为某基因组成为AaBbdd ( http: / / www.21cnjy.com )的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图，据图分析可知，此时细胞中没有同源染色体，姐妹染色单体已分离，细胞均等分裂，因此，该细胞应为正处于减数第二次分裂后期的第一极体，共有两个染色体组。该时期每条染色体的DNA分子数是1，处于图甲B中的8～9时段。与基因型为AaBbdd的雌性高等动物测交的另一亲本的雄性高等动物只含有一条X染色体，故表示X染色体的1号或4号染色体只有一条，排除B和D选项，与其测交的雄性体细胞中常染色体上的基因组成应为bbdd(皆为隐性基因)，A正确。由图甲A可知基因型为AaBbdd的蜂王的卵原细胞所产生的次级卵母细胞的基因型应该为Abd，那么由它分裂所产生的生殖细胞而得到的雄蜂的体细胞的基因型应该就是Abd。
答案：(1)减数第二次分裂后期　(第一)极体　两
(2)D　(3)A　(4)Abd
15．小白鼠是实验中常用的一种动物。
(1)下图1是小白鼠某组织切片的显 ( http: / / www.21cnjy.com )微图像，据图判断，该小白鼠的性别是________(填“雌性”或“雄性”)，基因重组能否发生在②中？________，理由是_______________
________________________。
(2)图2中甲、乙分别表示两不同 ( http: / / www.21cnjy.com )雌性小白鼠的部分染色体与基因组成，其中猩红眼(A)对亮红眼(a)显性，长毛(B)对短毛(b)显性，圆耳(C)对尖耳(c)显性，已知失去图示三种基因中的任意一种，都会导致配子死亡，且甲、乙减数分裂过程中不发生交叉互换。请回答下列相关问题：
①乙个体产生的原因是__________________；甲、乙产生有活性的配子的种类数分别为________、________。
②甲、乙两白鼠的性状相同，现设计遗传实验区分两鼠，请利用遗传图解和相关文字说明实验过程。
解析：(1)根据②中细胞质的不均等分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )，可判断该小白鼠为雌性小鼠。(2)①根据图2中乙的染色体组成判断，乙的同源染色体上存在非等位基因A和B。另一对同源染色体上存在非等位基因a和b，且乙在减数分裂过程中不发生交叉互换，因此可判断发生了易位，属于染色体结构变异。甲产生有活性的配子的类型有四种，分别为AbC、ABc、abC、aBc，注意b和C、B和c各自位于同一条染色体上，这属于连锁现象，由题干信息“失去图示三种基因中的任意一种，都会导致配子死亡”，乙只能产生两种有活性的配子，即AbC和aBC，而BbC、Aac致死。②区分甲、乙两鼠可采用测交的方法，因为乙只能产生两种有活性的配子，而甲可产生四种有活性的配子，因此测交后代的表现型不同，据此可区分二鼠。
答案：(1)雌性　不能　细胞②处于减数第二次分裂后期，而基因重组发生在减数第一次分裂过程中　(2)①染色体变异(或染色体结构变异)　4　2
②遗传图解及文字说明如下：
若后代有四种表现型，则为甲鼠，若后代有两种表现型，则为乙鼠。
减数分裂中基因异常行为变化的追踪方法
1．基因突变
在减数第一次分裂前的间期，在DNA ( http: / / www.21cnjy.com )分子复制的过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，这种突变能通过配子传递给下一代，如图1所示。注意：突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可以是显性突变，也可以是隐性突变。
2．基因数量变化
在减数分裂过程中，伴随着染色体行为变 ( http: / / www.21cnjy.com )化的异常，往往会引起配子中基因数目的增减。在分析基因数目变化时，应考虑变化与减数第一次分裂有关还是与减数第二次分裂有关。如图2表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生的配子情况。
图3表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。
综上所述，在分析减数分裂过程中核基因的 ( http: / / www.21cnjy.com )行为变化时，应抓住减数分裂过程中染色体行为变化的三个关键点：减数第一次分裂前的间期发生染色体的复制；减数第一次分裂过程中同源染色体分离；减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离。也可以结合基因的变化，逆向分析染色体的行为变化，加深基因在染色体上的理解，加深对基因分离定律和自由组合定律内涵的理解，构建完整的、系统的知识体系。
1．右图是动物精子形成过程中某一时期的模式图，下列说法正确的是(　　)
A．如果分裂时3和4不分离，则产生的精细胞中染色体数目均异常
B．若在复制时没有发生任何差错，则该细胞一定能产生4种类型的精细胞
C．若染色体1和2发生部分片段交换，则减数分裂无法正常进行
D．如果基因N发生突变，则该细胞产生的精细胞有一半出现异常
解析：选A　3和4属于同 ( http: / / www.21cnjy.com )源染色体，如果分裂时3和4不分离，产生的两种类型的精细胞中，一种细胞中多一条染色体，另一种细胞中少一条染色体，细胞中的染色体数目发生变化，该种变异属于染色体数目的变异；若在复制时没有发生任何差错，且不考虑交叉互换，则该细胞会产生两种类型的精细胞；同源染色体交叉互换不影响减数分裂的进行；基因突变发生在细胞分裂的间期，如果基因N发生突变，则所产生的精细胞中有1/4会出现异常。
2．某雄性动物个体的两对等位基因A、a和B、b在染色体上的位置如右图所示，若只考虑这两对等位基因，则下列有关说法不正确的是(　　)
A．若DNA复制时其中一个基因b发生突变，则最多可产生三种基因型的精细胞
B．若发生交叉互换，则最多可产生四种基因型的精细胞
C．若正常分裂，则最多能产生两种基因型的精细胞
D．光学显微镜下可观察到这两条染色体的形态、结构有明显差异
解析：选D　若DNA复制时其中一个 ( http: / / www.21cnjy.com )基因b发生突变，则最多可生成AB、ab、aB三种基因型的精细胞；若发生交叉互换，则最多可产生AB、ab、aB、Ab四种基因型的精细胞；若正常分裂，则最多能产生AB、ab两种基因型的精细胞；由图可知，这两条染色体上的等位基因的碱基序列有差异，用光学显微镜观察不到这种差异。
3．(2013·海淀模拟)观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了某种精细胞如下图所示。下列解释合理的是(　　)
A．精细胞中发生了同源染色体的交叉互换
B．减数第二次分裂中一对染色单体没有相互分离
C．减数第二次分裂前期两条染色体多复制一次
D．减数第一次分裂中同源染色体没有相互分离
解析：选D　由图可知，精细胞中染色体没有发生交叉互换，其形成原因是减数Ⅰ中同源染色体没有分离，而减数Ⅱ姐妹染色单体正常分离。
4．(2011·山东高考 ( http: / / www.21cnjy.com ))基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③　　　　　　　B．①④
C．②③ D．②④
解析：选A　依据题干信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知，“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在
减数第二次分裂后期，故①正确；“不 ( http: / / www.21cnjy.com )含性染色体”有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极，故③正确。
5．(2014·荆州质检)某植株 ( http: / / www.21cnjy.com )的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育。缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中，部分表现为红色性状。下列解释中，最合理的是(　　)
A．减数第一次分裂的间期，在进行DNA分子复制时，染色单体1或2上的基因b突变为基因B
B．减数第二次分裂时，非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生自由组合
C．减数第一次分裂的四分体时期，非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生交叉互换
D．减数第二次分裂时，着丝点分裂，姐妹染色单体1与2或3与4之间彼此分离
解析：选C　父本的基因型为Bb，正 ( http: / / www.21cnjy.com )常情况下该个体只能产生一种b配子(含缺失染色体的花粉不育)，其测交后代不会出现红色个体，但由题干可知，其测交后代出现了红色个体，合理的解释是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，形成了可育的B配子。

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