资源简介

(共76张PPT)
第17讲　细胞的减数分裂和受精作用
考点一　减数分裂与受精作用
考点二　减数分裂和有丝分裂的比较
从教材走向高考
【课标要求】
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。
考点一　减数分裂与受精作用
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.减数分裂的概念:
2.核心概念辨析:
(1)同源染色体(图中的①和②、③和④):
(2)联会和四分体:
【名师点睛】
联会时的相关数量关系
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体,含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。
　(3)互换:
3.精子的形成过程:
(1)减数分裂前的间期(精原细胞)
既能进行有丝分裂,性成熟时又能进行减数分裂
(2)减数分裂Ⅰ(初级精母细胞)
(3)减数分裂Ⅱ(次级精母细胞)
(4)精细胞
4.卵细胞的形成过程(填细胞名称):
5.精子和卵细胞形成过程的比较:
6.配子中染色体组合的多样性:
(1)自由组合:
【名师点睛】
“一个个体”“一个性原细胞”形成生殖细胞的数量不同
(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。
(2)互换:
①未互换→___种精子
2
②互换→___种精子
4
7.受精作用:
【多维赋能】
同源染色体的3个“不一定”
(1)同源染色体的形态、大小不一定相同。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,姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形态相同,但不是同源染色体。
(3)同源染色体在分裂过程中不一定联会。如有丝分裂过程中同源染色体就不联会。
【自测强化】
1.果蝇常作为遗传学上的实验材料,是因为果蝇生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察。(必修2 P18问题探讨)( )
2.同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间。(必修2 P20图2-3)( )
分析:同源染色体的片段互换发生在非姐妹染色单体之间。
3.玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。(必修2 P23概念检测)( )
分析:经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为10条,不能表示为5对,因为卵细胞中不含同源染色体。
√
×
×
4.受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。(必修2 P27正文)( )
分析:基因重组只发生在减数分裂Ⅰ四分体时期和后期,受精作用未实现基因重组。
5.双亲后代的多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。( )
×
√
【精研强思维】
【思维探究】
　图甲为某二倍体动物(2N=4)精原细胞的分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量。据图回答相关问题。
(1)(生命观念)图甲中不属于该动物分裂模式图的是细胞__________,判断的理由是什么
提示:③④　图甲为某二倍体动物精原细胞的分裂模式图,该动物是雄性,减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂。
(2)(生命观念)图甲中细胞②对应图丙________时期,该时期的主要特征是什么 从染色体角度分析细胞⑤与细胞①的区别是什么
提示:Ⅱ　同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。细胞⑤中有4条染色体但无同源染色体,细胞①中有8条染色体,4对同源染色体。
(3)(生命观念)图乙中BC段形成的原因是____________,DE段对应图丙的________时期。
提示:DNA分子的复制　Ⅰ和Ⅲ
(4)(科学思维)若该精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂产生了一个AXbXb的精子,与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为________,导致这种现象产生的原因是什么
提示:A　在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后,两条Xb染色体移向了细胞同一极。
【思维建构】
“模型法”判断细胞类型及相关物质的变化
1.“物理模型法”确定减数分裂中的细胞类型:
2.“数学模型法”分析减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的变化:
(1)染色体数目变化:
(2)核DNA数目变化:
(3)染色单体数目变化:
(4) “模型”汇总(以精细胞的产生过程为例):
说明:甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞;戊为精细胞。
【精练提素养】
1.(2025·云南卷)某二倍体动物(2n=4)的基因型为GgFf,等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上,在不考虑基因突变的情况下,下列细胞分裂示意图中不可能出现的是(　　)
√
【解析】选B。由图可知,该细胞发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,若减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体互换,同源染色体上的等位基因也会随之互换,分别移向细胞两极,A不符合题意;减数第一次分裂后期,非同源染色体的非等位基因会随着非同源染色体自由组合而自由组合,最终形成不同的配子,C、D不符合题意;减数第一次分裂后期分离的同源染色体上携带的是等位基因而不是相同基因,B符合题意。
2.(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　)
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M-P-O-W B.M-P-W-O
C.P-M-O-W D.P-M-W-O
√
【解析】选B。本题主要考查减数分裂的过程。减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体,此时着丝粒开始发挥作用,到减数分裂Ⅰ中期,纺锤丝与着丝粒相连,所以M发生于P之前;同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,所以W发生于O之前。即它们影响减数分裂的先后顺序是M-P-W-O。
【加固训练】
1.【不定项】(2023·天津卷【改编】)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是(　　)
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
√
√
【解析】选A、B。甲图细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,为减数分裂Ⅱ后期,A正确;乙为减数分裂Ⅰ前期,丙为减数分裂Ⅱ中期,乙的染色体组数目是丙的两倍,B正确;丙为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C错误;丙是从平行于赤道板方向观察的,D错误。
2.(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是(　　)
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
√
【解析】选C。本题结合图示信息考查减数分裂过程及结果。①正常情况下,卵细胞的基因型可能为E或e。②若减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起并随机交换一部分染色体片段后分开,则卵细胞的基因型可能为EE、ee、_(表示没有相应的基因)。③若减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体之间发生了互换(形成的次级卵母细胞和第一极体均为Ee),且减数分裂Ⅱ时,次级卵母细胞的2个环状染色体也发生了部分片段的交换,则形成的卵细胞基因型可能为Ee、_(表示没有相应的基因)。综上所述,该卵原细胞产生的卵细胞基因组成可能是E、e、EE、ee、Ee、_,
共6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,说明该卵原细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体之间发生了互换,形成的次级卵母细胞和第一极体均为Ee,且减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞的2个环状染色体也发生了部分片段的交换,形成的卵细胞为Ee,相应的第二极体基因型为_(表示没有相应的基因),第一极体(Ee)完成减数分裂Ⅱ后形成的第二极体可能为E、e、Ee、_4种情况,因此第二极体不可能为EE或ee,B错误;若卵细胞为E,且第一极体不含E,则第一极体的基因型为ee,与卵细胞同时产生的第二极体为E,第一极体分裂产生的第二极体为e或ee、_(表示没有相应的基因),因此第二极体可能为E、e、ee、_(表示没有相应的基因),最多有4种可能的基因型,C正确;若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee,第一极体为EE或Ee,最多有2种可能,D错误。
考点二　减数分裂和有丝分裂的比较
【精研强思维】
【思维探究】
　如图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)(生命观念)根据图1中的________细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是____________________________。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是____________________________。
提示:丙　次级精母细胞　有丝分裂和减数分裂
(2)(科学思维)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应图2中的________(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应图2中的________(用罗马数字和箭头表示)。
提示:Ⅱ→Ⅰ　Ⅲ→Ⅴ
(3)(科学思维)图3中代表减数分裂Ⅱ的区段是________,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因__________________(填“都相同”“各不相同”或“不完全相同”)。
提示:CG　不完全相同
(4)(社会责任)图3中CG段单个细胞中是否含Y染色体 为什么
提示:单个细胞中可能不含Y染色体。因为减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离。
【思维建构】
分析减数分裂和有丝分裂的方法
1.“比较法”分析减数分裂和有丝分裂:
2.“物理模型法”分析减数分裂与有丝分裂:
3.“数学模型法”分析减数分裂与有丝分裂:
(1)曲线模型:
(2)柱状图模型:
①有丝分裂
②减数分裂
(3)每条染色体DNA含量或染色体与核DNA数目比值的变化:
①图中表示DNA分子复制的过程为图甲中的A→B和图乙中的A'→B'。
②图中B→C,B'→C'处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期,此时段每条染色体包含2个DNA分子。
③图中C→D,C'→D'发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,原因是着丝粒分裂。
④图中D →E,D'→E'处于有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期,此时段每条染色体包含1个DNA分子。
(4)同源染色体对数的变化:
①有丝分裂后期,着丝粒分裂导致同源染色体数目加倍,末期细胞质分裂,同源染色体数目恢复。
②减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,细胞中不再存在同源染色体。
(5)染色体组数目的变化:
①有丝分裂后期因着丝粒分裂,染色体组数加倍,末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
②减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,染色体组数减半;减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,细胞中染色体组数暂时加倍,末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
【精练提素养】
1.(2025·广东卷)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见(　　)
A.细胞质分离 B.等位基因分离
C.同源染色体分离 D.姐妹染色单体分离
√
【解析】选D。细胞质分离可以在光学显微镜下观察到,如植物细胞中出现细胞板,题图中没有出现细胞板,不处于末期,故没有发生细胞质分离,A错误;等位基因分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,且等位基因在显微镜下不可见,B错误;同源染色体分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,C错误;图中染色体均匀分布在细胞两极,可知着丝粒已经分裂,姐妹染色单体形成的染色体移向细胞两极,D正确。
【加固训练】
(2024·北京卷)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是(　　)
A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C.有丝分裂前的间期进行DNA复制
D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
√
【解析】选B。本题考查有丝分裂和减数分裂。减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞,每个细胞染色体数目减半,A正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期,B错误;有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为后面的有丝分裂作准备,C正确;有丝分裂过程中亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传的稳定性,D正确。
2. 【不定项】(2025·甘肃卷【改编】)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述正确的是(　　)
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
√
√
√
【解析】选A、B、D。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,且该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞,经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变),A正确;观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况,所以
能产生图①和②两种子细胞,B正确;观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离),其产生的子细胞为次级精母细胞,到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B,另一条染色体上含有基因a和B,另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b,另一条染色体上含有基因a和b,不符合图③和④,C错误;分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
【加固训练】
　(2024·江苏卷【改编】)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述正确的是(　　)
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下
可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
√
【解析】选D。在有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见,A错误;纺锤体的作用是牵引染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,染色质螺旋化是自身的变化,B错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,C错误;在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换,增加了配子基因组成的多样性,所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
从教材走向高考
【体验高考真题溯源】
1.(2025·安徽卷)→(必修2 P22图2—6)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是(　　)
A.2% B.4% C.8% D.16%
√
【教考融通】
考题依托教材原图,考查互换的比例,染色体的行为和数目变化规律是细胞分裂考查的重点。
【解析】选D。从图示可以看出,一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说,当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后,这4条染色单体最终会分离进入4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言,它产生的后代精细胞中,重组型的比例是2/4=50%。不发生交换的细胞,其后代中重组型配子的比例是0%。题中给出的精细胞2占4%,精细胞3占4%是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此,重组型配子(精细胞2+精细胞3)在总配子中所占的总比例为4%+4%=8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X,可以建立等式:(发生交换的细胞比例)×(这些细胞产生重组配子的比例)=(总的重组配子比例),即:50%X=8%,解得X=16%。所以在减数分裂过程中,初级精母细胞发生交换的比例是16%,D正确。
【加固训练】
(2025·广东卷)→(必修2 P28拓展应用1)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是(　　)
A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
√
【教考融通】
教材让学生尝试分析“三体综合征”的患病原因,考题则进一步扩展为让学生尝试分析“特纳综合征患者”的患病原因。
【解析】选C。若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离,会形成XX或O的卵细胞,受精后可能产生“47,XXX”或“45,X”的个体,但无法同时出现“46,XX”的正常核型,A错误;若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离,可能形成XXX或XO的受精卵,但同样无法产生“46,XX”的正常核型,B错误;胚胎发育早期有丝分裂中,若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离,会导致部分细胞为“45,X”(少一条X)和“47,XXX”(多一条X),而正常分裂的细胞仍为“46,XX”,形成三种核型,C正确;若2条X染色体均未分离,会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条),与题干中的核型不符,D错误。
【深研教材预测高考】
2.(必修2 P28拓展应用T1【改编】)为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。下列关于该患儿致病的原因叙述错误的是(　　)
A.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
B.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
√
【解析】选D。据题图分析,父亲的基因型是A2A3,母亲的基因型是A1A4,患儿的A2、A3基因来自父亲。如果考虑同源染色体互换,则同源染色体上分布有A2、A3基因,两条姐妹染色单体上也分布有A2、A3基因。精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常或减数第二次分裂13号分离异常,A2、A3所在的染色体均可进入同一个精细胞。不考虑同源染色体互换,则A2、A3基因只分布在同源染色体上,姐妹染色单体上为相同的基因,所以可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体进入同一个细胞所致,不可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常所致,D错误。
【加固训练】
(必修2 P23拓展应用T1【改编】)为研究四倍体亚洲百合(48条染色体)花粉生活力较低的原因,研究人员对四倍体亚洲百合的花粉母细胞进行观察,发现在减数分裂过程中存在染色体滞后(图1)、细胞分裂不同步(图2)及两者同时存在(图3)等异常现象,染色体发生交错纠缠或断裂、倒位等变异导致配子不育。下列相关分析错误的是(　　)
A.染色体滞后、细胞分裂不同步以及染色体结构变异均可在显微镜下观察到
B.图1染色体滞后发生在减数分裂Ⅱ后期,可能形成四个染色体数目异常的配子
C.图2细胞分裂不同步现象可能与纺锤体异常有关,导致形成三个具核细胞
D.四倍体亚洲百合细胞有丝分裂和减数分裂都可能发生同源染色体间的互换
√
【解析】选D。染色体滞后可在细胞中观察到游离的染色体,细胞分裂不同步将导致两细胞分裂的时期出现差异,如果染色体结构变异导致染色体的结构(如长度)改变,这些均可在显微镜下观察到,如果染色体发生倒位或等长度的易位,染色体联会中,可在显微镜下观察到,A正确;图1细胞中的染色体分为了四部分,则染色体滞后发生在减数分裂Ⅱ后期,因两个细胞中均存在滞后的染色体,因此形成的四个配子染色体数目可能均异常,B正确;图2细胞分裂不同步现象可能与纺锤体异常有关,分裂滞后的细胞中可能没有形成纺锤体,导致染色体不能被拉向两极,从而形成一个染色体数目加倍的细胞,最终形成三个具有细胞核的细胞,C正确;四倍体亚洲百合减数分裂过程中可能会发生同源染色体间的互换,有丝分裂过程中一般不会发生,D错误。(共28张PPT)
核心素养测评
第三单元　第17讲　细胞的减数分裂和受精作用
(20分钟　22分)
【基础过关练】
1.(2分)(2025·长春模拟)下列关于四分体的叙述,正确的是 (　　)
A.有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体
B.一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子
C.人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体
D.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
√
【解析】选C。有丝分裂过程中不会出现四分体,A错误;一个四分体中有两条染色体和四个DNA分子,B错误;人的初级精母细胞有23对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体,C正确;次级精母细胞中不含四分体,D错误。
2.(2分)(2023·北京卷)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具
有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是
(　　)
A.含有24条染色体的细胞
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞
D.含有48个四分体的细胞
√
【解析】选D。本题主要考查减数分裂中染色体数目和行为变化规律。杂交后代中含有48条染色体,其精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A不符合题意;在减数分裂Ⅰ前期发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;在减数分裂Ⅰ末期同源染色体分别移到细胞两极,在减数分裂Ⅱ末期姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移到细胞两极,另外,精原细胞也可以进行有丝分裂,在末期姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移到细胞两极,C不符合题意;在减数分裂Ⅰ前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D符合题意。
3.(2分)(2025·北京卷)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是 (　　)
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
√
【解析】选B。子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(由细胞核融合后经芽殖形成)有同源染色体,B错误;芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂过程中染色体数目不变,C正确;酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
4.(2分)如图表示正在进行减数分裂的某动物细胞,该动物基因型为AaBb。
下列叙述错误的是 (　　)
A.该动物为雌性,该细胞为初级卵母细胞
B.此时染色体数∶姐妹染色单体数∶核DNA分子数
=1∶2∶2
C.图中细胞有两对同源染色体,但没有四分体
D.该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,基因型为AB或Ab或aB或ab
√
【解析】选D。由题图可知,该细胞不均等分裂且同源染色体分离,所以该动物为雌性,细胞为初级卵母细胞,A正确;据题图可知,染色体已经复制,此时染色体数∶姐妹染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;图中细胞有两对同源染色体,此时处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分布在细胞两极,没有四分体,C正确;该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,细胞质更多的那一极基因型为aabb,故该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,其基因型为ab,D错误。
5.(2分)(2025·江苏卷)如图所示为二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相
关叙述错误的是 (　　)
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由减数第一次分裂异常产生的
√
【解析】选D。由甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知,发生过染色体交叉互换,A正确;乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞,此时同源染色体已经分离,所以乙细胞中不含有同源染色体,B正确;丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组,所以丙细胞含有两个染色体组,C正确;从图中看到,2n配子是由减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体移向了细胞的同一极产生的,D错误。
【加固训练】
(2025·青岛模拟)蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n=32),雄蜂由卵细胞直接发育
而来。如图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),
下列相关叙述正确的是 (　　)
A.雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生4个正常的精子
B.雄蜂和蜂王的生殖细胞减数分裂过程中都存在同源染色体的分离
C.雄蜂有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都含有32条染色体
D.雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
√
【解析】选C。雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子,A错误;雄蜂由卵细胞直接发育而来,体细胞中含有16条染色体,结合题图可知,其有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,细胞中都含有32条染色体,C正确;雄蜂不含同源染色体,产生精子过程中不会发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,B、D错误。
6.(2分)分别用红色和绿色荧光物质标记某二倍体动物(AaBb)细胞中的A、
B基因,荧光分布如图(不考虑突变和互换)。下列叙述正确的是 (　　)
A.图示细胞含有2对同源染色体,1个染色体组
B.若该细胞进行有丝分裂,则后期向每一极移动
的都有2个红色和2个绿色的荧光点
C.若该细胞进行减数分裂Ⅰ,则子细胞中能观察到
0或2或4个荧光点
D.若该细胞为精原细胞,则其产生的精子中,只能观察到0或2个荧光点
√
【解析】选C。图中细胞含有2对同源染色体,2个染色体组,A错误;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,向每一极移动的都有1个红色和1个绿色的荧光点,B错误;减数分裂Ⅰ时同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,子细胞为AABB、aabb或AAbb、aaBB;经减数分裂Ⅱ产生的配子为AB、ab或Ab、aB,荧光点个数与细胞内含有A、B的个数相同,C正确,D错误。
7.(2分)图中编号a~f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的
细胞图像,下列有关说法错误的是 (　　)
A.选材时一般选择植物的花药(雄蕊)结构来
观察
B.制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、
制片
C.基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期
D.减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次
√
【解析】选C。a表示减数分裂Ⅰ前期,b表示减数分裂Ⅱ后期,c表示减数分裂Ⅰ中期,d表示减数分裂Ⅱ中期,e表示减数分裂Ⅰ后期,f表示减数分裂Ⅱ末期。由于雄配子较多,故常选植物的雄蕊来观察减数分裂,A正确;制作装片需经解离、漂洗、染色、制片等流程,B正确;基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和减数分裂Ⅰ的后期,即a、e细胞所处的时期,C错误;减数分裂中只在第一次分裂前的间期进行染色体的复制,细胞连续分裂两次,D正确。
8.(2分)(2025·潍坊模拟)某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体,其一个细
胞在减数分裂过程中,某种物质或结构的数量变化如图。则与该曲线模型不
相符的是 (　　)
A.a可代表2个染色体组
B.a可代表4个核DNA分子
C.若该细胞在CD段能形成四分体,则a可代表4条染色体
D.若该细胞在CD段可发生基因重组,则a可代表8条染
色单体
√
【解析】选A。该动物为二倍体,其体细胞中含有2个染色体组,该细胞正在进行减数分裂,减数第一次分裂结束后染色体组数由2变为1,到减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体组数由1变为2,减数第二次分裂完成后染色体组数再次变为1,故a代表1个染色体组,A不符合该曲线模型;因为该动物体细胞中有8条染色体,该细胞经减数分裂后形成的子细胞中含有4条染色体,4个核DNA分子,故a可代表4个核DNA分子,B符合该曲线模型;若该细胞在CD段能形成四分体,则CD段包含减数第一次分裂前期,此时细胞中含有8条染色体,a可代表4条染色体,C符合该曲线模型;若该细胞在CD段能发生基因重组,则CD段包含减数第一次分裂前期或后期,此时细胞中含有8条染色体,a可表示8条染色单体,D符合该曲线模型。
【思维进阶练】
9.(3分) 【不定项】如图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞。下列有关说法
错误的是 (　　)
A.①与②不可能来自同一个次级精母细胞
B.③与⑤可能来自同一个次级精母细胞
C.④与⑥不可能来自同一个次级精母细胞
D.图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成
√
√
【解析】选A、C。若①与②对应的初级精母细胞的染色体在四分体时期发生了染色体互换,则它们可能来自同一个次级精母细胞,A错误;若③与⑤,④与⑥对应的初级精母细胞的染色体在四分体时期发生了染色体互换,则它们可能来自同一个次级精母细胞,B正确,C错误;根据图形分析,①与②、③与⑤这四个精细胞可能来自同一个精原细胞,④与⑥可能来自另一个精原细胞,所以这6个精细胞至少由两个精原细胞形成,D正确。
【方法规律】根据基因型或染色体“互补性”判断配子来源
(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
10.(3分) 【不定项】(2026·呼和浩特模拟)研究人员用小鼠进行实验,发现卵母细
胞减数分裂时,同源染色体着丝粒大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨
酸化(Tyr)纺锤丝分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合,从而有更多的机会进
入卵细胞(如图所示)。下列说法正确的是 (　　)
A.图示过程发生在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体进
行分离
B.图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形
成次级卵母细胞
C.图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引
D.与卵细胞同时形成的极体中着丝粒小的染色体较多
√
√
√
【解析】选A、B、C。同源染色体着丝粒大小有所不同,图示过程同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,A正确;根据题意可知,着丝粒较大的染色体有更多的机会进入卵细胞,所以图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞,B正确;图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引,C正确;次级卵母细胞着丝粒分裂,染色单体分开形成子染色体分别进入卵细胞和极体,所以与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多,D错误。
【加固训练】
免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该
技术处理的正常小鼠(2n=40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠
减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答下列问题:
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的_______
__________(器官),不选用雌性小鼠的原因是_________________________
_________________。
【解析】(1)由于雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少,且一个卵原细
胞经减数分裂产生的卵细胞只有一个,故不选用雌性小鼠,而更适合选择雄
性小鼠观察哺乳动物配子形成过程,部位是睾丸(或精巢)。
　睾丸
(或精巢)　
　雌性小鼠卵巢内进行减数
分裂的细胞较少　
(2)图1所示细胞中共有_______条染色体,该时段通过___________________
_____________________发生基因重组。与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y
染色体形成的联会复合体形态不同,主要原因是______________________
_________。
【解析】(2)分析题意可知,小鼠体细胞中有40条染色体,图1中细胞处于减数
分裂Ⅰ前期,此时细胞中的染色体数目与体细胞中的相同,是40条;在减数分裂
Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换,属于基因重组;由于
X、Y染色体上有非同源区段,故与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体
形成的联会复合体形态不同。
　40　
　同源染色体非姐妹
染色单体之间的互换　
　X、Y染色体上有非同
源区段　
(3)若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中
_______(填“有”或“无”)同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比
值,则图1所示细胞可能处于图2中_______段。
【解析】(3)若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则cd段处于减数
分裂Ⅱ,此时的细胞中无同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比
值,则纵坐标的数值是1和1/2,则图1所示细胞每条染色体上有2个核DNA分
子,处于图2中cd段。
　无　
　cd　核心素养测评
第三单元　第17讲　细胞的减数分裂和受精作用
(20分钟　22分)
【基础过关练】
1.(2分)(2025·长春模拟)下列关于四分体的叙述,正确的是 (　　)
A.有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体
B.一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子
C.人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体
D.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
【解析】选C。有丝分裂过程中不会出现四分体,A错误;一个四分体中有两条染色体和四个DNA分子,B错误;人的初级精母细胞有23对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体,C正确;次级精母细胞中不含四分体,D错误。
2.(2分)(2023·北京卷)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是 (　　)
A.含有24条染色体的细胞
B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞
D.含有48个四分体的细胞
【解析】选D。本题主要考查减数分裂中染色体数目和行为变化规律。杂交后代中含有48条染色体,其精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体,A不符合题意;在减数分裂Ⅰ前期发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;在减数分裂Ⅰ末期同源染色体分别移到细胞两极,在减数分裂Ⅱ末期姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移到细胞两极,另外,精原细胞也可以进行有丝分裂,在末期姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移到细胞两极,C不符合题意;在减数分裂Ⅰ前期,能观察到含有24个四分体的细胞,D符合题意。
3.(2分)(2025·北京卷)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是 (　　)
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
【解析】选B。子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(由细胞核融合后经芽殖形成)有同源染色体,B错误;芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂过程中染色体数目不变,C正确;酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
4.(2分)如图表示正在进行减数分裂的某动物细胞,该动物基因型为AaBb。下列叙述错误的是 (　　)
A.该动物为雌性,该细胞为初级卵母细胞
B.此时染色体数∶姐妹染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2
C.图中细胞有两对同源染色体,但没有四分体
D.该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,基因型为AB或Ab或aB或ab
【解析】选D。由题图可知,该细胞不均等分裂且同源染色体分离,所以该动物为雌性,细胞为初级卵母细胞,A正确;据题图可知,染色体已经复制,此时染色体数∶姐妹染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;图中细胞有两对同源染色体,此时处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分布在细胞两极,没有四分体,C正确;该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,细胞质更多的那一极基因型为aabb,故该细胞经过减数分裂可产生一个卵细胞,其基因型为ab,D错误。
5.(2分)(2025·江苏卷)如图所示为二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由减数第一次分裂异常产生的
【解析】选D。由甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知,发生过染色体交叉互换,A正确;乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞,此时同源染色体已经分离,所以乙细胞中不含有同源染色体,B正确;丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组,所以丙细胞含有两个染色体组,C正确;从图中看到,2n配子是由减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体移向了细胞的同一极产生的,D错误。
【加固训练】
(2025·青岛模拟)蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n=32),雄蜂由卵细胞直接发育而来。如图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),下列相关叙述正确的是 (　　)
A.雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生4个正常的精子
B.雄蜂和蜂王的生殖细胞减数分裂过程中都存在同源染色体的分离
C.雄蜂有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都含有32条染色体
D.雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
【解析】选C。雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子,A错误;雄蜂由卵细胞直接发育而来,体细胞中含有16条染色体,结合题图可知,其有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,细胞中都含有32条染色体,C正确;雄蜂不含同源染色体,产生精子过程中不会发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,B、D错误。
6.(2分)分别用红色和绿色荧光物质标记某二倍体动物(AaBb)细胞中的A、B基因,荧光分布如图(不考虑突变和互换)。下列叙述正确的是 (　　)
A.图示细胞含有2对同源染色体,1个染色体组
B.若该细胞进行有丝分裂,则后期向每一极移动的都有2个红色和2个绿色的荧光点
C.若该细胞进行减数分裂Ⅰ,则子细胞中能观察到0或2或4个荧光点
D.若该细胞为精原细胞,则其产生的精子中,只能观察到0或2个荧光点
【解析】选C。图中细胞含有2对同源染色体,2个染色体组,A错误;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,向每一极移动的都有1个红色和1个绿色的荧光点,B错误;减数分裂Ⅰ时同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,子细胞为AABB、aabb或AAbb、aaBB;经减数分裂Ⅱ产生的配子为AB、ab或Ab、aB,荧光点个数与细胞内含有A、B的个数相同,C正确,D错误。
7.(2分)图中编号a~f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像,下列有关说法错误的是 (　　)
A.选材时一般选择植物的花药(雄蕊)结构来观察
B.制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、制片
C.基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期
D.减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次
【解析】选C。a表示减数分裂Ⅰ前期,b表示减数分裂Ⅱ后期,c表示减数分裂Ⅰ中期,d表示减数分裂Ⅱ中期,e表示减数分裂Ⅰ后期,f表示减数分裂Ⅱ末期。由于雄配子较多,故常选植物的雄蕊来观察减数分裂,A正确;制作装片需经解离、漂洗、染色、制片等流程,B正确;基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和减数分裂Ⅰ的后期,即a、e细胞所处的时期,C错误;减数分裂中只在第一次分裂前的间期进行染色体的复制,细胞连续分裂两次,D正确。
8.(2分)(2025·潍坊模拟)某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体,其一个细胞在减数分裂过程中,某种物质或结构的数量变化如图。则与该曲线模型不相符的是 (　　)
A.a可代表2个染色体组
B.a可代表4个核DNA分子
C.若该细胞在CD段能形成四分体,则a可代表4条染色体
D.若该细胞在CD段可发生基因重组,则a可代表8条染色单体
【解析】选A。该动物为二倍体,其体细胞中含有2个染色体组,该细胞正在进行减数分裂,减数第一次分裂结束后染色体组数由2变为1,到减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体组数由1变为2,减数第二次分裂完成后染色体组数再次变为1,故a代表1个染色体组,A不符合该曲线模型;因为该动物体细胞中有8条染色体,该细胞经减数分裂后形成的子细胞中含有4条染色体,4个核DNA分子,故a可代表4个核DNA分子,B符合该曲线模型;若该细胞在CD段能形成四分体,则CD段包含减数第一次分裂前期,此时细胞中含有8条染色体,a可代表4条染色体,C符合该曲线模型;若该细胞在CD段能发生基因重组,则CD段包含减数第一次分裂前期或后期,此时细胞中含有8条染色体,a可表示8条染色单体,D符合该曲线模型。
【思维进阶练】
9.(3分) 【不定项】如图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞。下列有关说法错误的是 (　　)
A.①与②不可能来自同一个次级精母细胞
B.③与⑤可能来自同一个次级精母细胞
C.④与⑥不可能来自同一个次级精母细胞
D.图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成
【解析】选A、C。若①与②对应的初级精母细胞的染色体在四分体时期发生了染色体互换,则它们可能来自同一个次级精母细胞,A错误;若③与⑤,④与⑥对应的初级精母细胞的染色体在四分体时期发生了染色体互换,则它们可能来自同一个次级精母细胞,B正确,C错误;根据图形分析,①与②、③与⑤这四个精细胞可能来自同一个精原细胞,④与⑥可能来自另一个精原细胞,所以这6个精细胞至少由两个精原细胞形成,D正确。
【方法规律】根据基因型或染色体“互补性”判断配子来源
(1)若两个精细胞中染色体组成“完全相同”(与及与视作相同),则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
10.(3分) 【不定项】(2026·呼和浩特模拟)研究人员用小鼠进行实验,发现卵母细胞减数分裂时,同源染色体着丝粒大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)纺锤丝分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合,从而有更多的机会进入卵细胞(如图所示)。下列说法正确的是 (　　)
A.图示过程发生在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体进行分离
B.图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞
C.图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引
D.与卵细胞同时形成的极体中着丝粒小的染色体较多
【解析】选A、B、C。同源染色体着丝粒大小有所不同,图示过程同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,A正确;根据题意可知,着丝粒较大的染色体有更多的机会进入卵细胞,所以图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞,B正确;图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引,C正确;次级卵母细胞着丝粒分裂,染色单体分开形成子染色体分别进入卵细胞和极体,所以与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多,D错误。
【加固训练】
免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠(2n=40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答下列问题:
(1)观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的　睾丸(或精巢)　(器官),不选用雌性小鼠的原因是　雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少　。
【解析】(1)由于雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少,且一个卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞只有一个,故不选用雌性小鼠,而更适合选择雄性小鼠观察哺乳动物配子形成过程,部位是睾丸(或精巢)。
(2)图1所示细胞中共有　40　条染色体,该时段通过　同源染色体非姐妹染色单体之间的互换　发生基因重组。与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同,主要原因是　X、Y染色体上有非同源区段　。
【解析】(2)分析题意可知,小鼠体细胞中有40条染色体,图1中细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时细胞中的染色体数目与体细胞中的相同,是40条;在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换,属于基因重组;由于X、Y染色体上有非同源区段,故与常染色体相比,小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同。
(3)若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中
　无　(填“有”或“无”)同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值,则图1所示细胞可能处于图2中　cd　段。
【解析】(3)若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则cd段处于减数分裂Ⅱ,此时的细胞中无同源染色体;若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值,则纵坐标的数值是1和1/2,则图1所示细胞每条染色体上有2个核DNA分子,处于图2中cd段。第17讲　细胞的减数分裂和受精作用
【课标要求】
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。
考点一　减数分裂与受精作用
【精梳攻教材】
【基础整合】
1.减数分裂的概念:
2.核心概念辨析:
(1)同源染色体(图中的①和②、③和④):
(2)联会和四分体:
【名师点睛】
联会时的相关数量关系
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体,含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。
　(3)互换:
3.精子的形成过程:
(1)减数分裂前的间期(精原细胞)
既能进行有丝分裂,性成熟时又能进行减数分裂
(2)减数分裂Ⅰ(初级精母细胞)
(3)减数分裂Ⅱ(次级精母细胞)
(4)精细胞
4.卵细胞的形成过程(填细胞名称):
5.精子和卵细胞形成过程的比较:
6.配子中染色体组合的多样性:
(1)自由组合:
【名师点睛】
“一个个体”“一个性原细胞”形成生殖细胞的数量不同
(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。
(2)互换:
①未互换→2种精子
②互换→4种精子
7.受精作用:
【多维赋能】
同源染色体的3个“不一定”
　(1)同源染色体的形态、大小不一定相同。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,姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形态相同,但不是同源染色体。
(3)同源染色体在分裂过程中不一定联会。如有丝分裂过程中同源染色体就不联会。
【自测强化】
1.果蝇常作为遗传学上的实验材料,是因为果蝇生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察。(必修2 P18问题探讨)(√)
2.同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间。(必修2 P20图2-3)(×)
分析:同源染色体的片段互换发生在非姐妹染色单体之间。
3.玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。(必修2 P23概念检测)(×)
分析:经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为10条,不能表示为5对,因为卵细胞中不含同源染色体。
4.受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。(必修2 P27正文)(×)
分析:基因重组只发生在减数分裂Ⅰ四分体时期和后期,受精作用未实现基因重组。
5.双亲后代的多样性有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。(√)
【精研强思维】
【思维探究】
　图甲为某二倍体动物(2N=4)精原细胞的分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量。据图回答相关问题。
(1)(生命观念)图甲中不属于该动物分裂模式图的是细胞__________,判断的理由是什么
提示:③④　图甲为某二倍体动物精原细胞的分裂模式图,该动物是雄性,减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂。
(2)(生命观念)图甲中细胞②对应图丙________时期,该时期的主要特征是什么 从染色体角度分析细胞⑤与细胞①的区别是什么
提示:Ⅱ　同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。细胞⑤中有4条染色体但无同源染色体,细胞①中有8条染色体,4对同源染色体。
(3)(生命观念)图乙中BC段形成的原因是____________,DE段对应图丙的________时期。
提示:DNA分子的复制　Ⅰ和Ⅲ
(4)(科学思维)若该精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂产生了一个AXbXb的精子,与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为________,导致这种现象产生的原因是什么
提示:A　在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后,两条Xb染色体移向了细胞同一极。
【思维建构】
“模型法”判断细胞类型及相关物质的变化
1.“物理模型法”确定减数分裂中的细胞类型:
2.“数学模型法”分析减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的变化:
(1)染色体数目变化:
(2)核DNA数目变化:
(3)染色单体数目变化:
(4) “模型”汇总(以精细胞的产生过程为例):
说明:甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞;戊为精细胞。
【精练提素养】
1.(2025·云南卷)某二倍体动物(2n=4)的基因型为GgFf,等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上,在不考虑基因突变的情况下,下列细胞分裂示意图中不可能出现的是(　　)
【解析】选B。由图可知,该细胞发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,若减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体互换,同源染色体上的等位基因也会随之互换,分别移向细胞两极,A不符合题意;减数第一次分裂后期,非同源染色体的非等位基因会随着非同源染色体自由组合而自由组合,最终形成不同的配子,C、D不符合题意;减数第一次分裂后期分离的同源染色体上携带的是等位基因而不是相同基因,B符合题意。
2.(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　)
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M-P-O-W B.M-P-W-O
C.P-M-O-W D.P-M-W-O
【解析】选B。本题主要考查减数分裂的过程。减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体,此时着丝粒开始发挥作用,到减数分裂Ⅰ中期,纺锤丝与着丝粒相连,所以M发生于P之前;同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期,姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,所以W发生于O之前。即它们影响减数分裂的先后顺序是M-P-W-O。
【加固训练】
1.【不定项】(2023·天津卷【改编】)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是(　　)
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
【解析】选A、B。甲图细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,为减数分裂Ⅱ后期,A正确;乙为减数分裂Ⅰ前期,丙为减数分裂Ⅱ中期,乙的染色体组数目是丙的两倍,B正确;丙为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C错误;丙是从平行于赤道板方向观察的,D错误。
2.(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是(　　)
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
【解析】选C。本题结合图示信息考查减数分裂过程及结果。①正常情况下,卵细胞的基因型可能为E或e。②若减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起并随机交换一部分染色体片段后分开,则卵细胞的基因型可能为EE、ee、_(表示没有相应的基因)。③若减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体之间发生了互换(形成的次级卵母细胞和第一极体均为Ee),且减数分裂Ⅱ时,次级卵母细胞的2个环状染色体也发生了部分片段的交换,则形成的卵细胞基因型可能为Ee、_(表示没有相应的基因)。综上所述,该卵原细胞产生的卵细胞基因组成可能是E、e、EE、ee、Ee、_,共6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,说明该卵原细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期同源染色体之间发生了互换,形成的次级卵母细胞和第一极体均为Ee,且减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞的2个环状染色体也发生了部分片段的交换,形成的卵细胞为Ee,相应的第二极体基因型为_(表示没有相应的基因),第一极体(Ee)完成减数分裂Ⅱ后形成的第二极体可能为E、e、Ee、_4种情况,因此第二极体不可能为EE或ee,B错误;若卵细胞为E,且第一极体不含E,则第一极体的基因型为ee,与卵细胞同时产生的第二极体为E,第一极体分裂产生的第二极体为e或ee、_(表示没有相应的基因),因此第二极体可能为E、e、ee、_(表示没有相应的基因),最多有4种可能的基因型,C正确;若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则与卵细胞同时产生的第二极体为ee或Ee,第一极体为EE或Ee,最多有2种可能,D错误。
考点二　减数分裂和有丝分裂的比较
【精研强思维】
【思维探究】
　如图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)(生命观念)根据图1中的________细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是____________________________。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是____________________________。
提示:丙　次级精母细胞　有丝分裂和减数分裂
(2)(科学思维)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应图2中的________(用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应图2中的________(用罗马数字和箭头表示)。
提示:Ⅱ→Ⅰ　Ⅲ→Ⅴ
(3)(科学思维)图3中代表减数分裂Ⅱ的区段是________,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因__________________(填“都相同”“各不相同”或“不完全相同”)。
提示:CG　不完全相同
(4)(社会责任)图3中CG段单个细胞中是否含Y染色体 为什么
提示:单个细胞中可能不含Y染色体。因为减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离。
【思维建构】
分析减数分裂和有丝分裂的方法
1.“比较法”分析减数分裂和有丝分裂:
2.“物理模型法”分析减数分裂与有丝分裂:
3.“数学模型法”分析减数分裂与有丝分裂:
(1)曲线模型:
(2)柱状图模型:
①有丝分裂
②减数分裂
(3)每条染色体DNA含量或染色体与核DNA数目比值的变化:
①图中表示DNA分子复制的过程为图甲中的A→B和图乙中的A'→B'。
②图中B→C,B'→C'处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、中期,此时段每条染色体包含2个DNA分子。
③图中C→D,C'→D'发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,原因是着丝粒分裂。
④图中D →E,D'→E'处于有丝分裂后期、末期或减数分裂Ⅱ后期、末期,此时段每条染色体包含1个DNA分子。
(4)同源染色体对数的变化:
①有丝分裂后期,着丝粒分裂导致同源染色体数目加倍,末期细胞质分裂,同源染色体数目恢复。
②减数分裂Ⅰ末期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,细胞中不再存在同源染色体。
(5)染色体组数目的变化:
①有丝分裂后期因着丝粒分裂,染色体组数加倍,末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
②减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,染色体组数减半;减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,细胞中染色体组数暂时加倍,末期细胞质分裂,染色体组数恢复。
【精练提素养】
1.(2025·广东卷)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见(　　)
A.细胞质分离 B.等位基因分离
C.同源染色体分离 D.姐妹染色单体分离
【解析】选D。细胞质分离可以在光学显微镜下观察到,如植物细胞中出现细胞板,题图中没有出现细胞板,不处于末期,故没有发生细胞质分离,A错误;等位基因分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,且等位基因在显微镜下不可见,B错误;同源染色体分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,C错误;图中染色体均匀分布在细胞两极,可知着丝粒已经分裂,姐妹染色单体形成的染色体移向细胞两极,D正确。
【加固训练】
(2024·北京卷)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是(　　)
A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C.有丝分裂前的间期进行DNA复制
D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
【解析】选B。本题考查有丝分裂和减数分裂。减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞,每个细胞染色体数目减半,A正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期,B错误;有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为后面的有丝分裂作准备,C正确;有丝分裂过程中亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传的稳定性,D正确。
2. 【不定项】(2025·甘肃卷【改编】)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述正确的是(　　)
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【解析】选A、B、D。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,且该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞,经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变),A正确;观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况,所以能产生图①和②两种子细胞,B正确;观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离),其产生的子细胞为次级精母细胞,到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B,另一条染色体上含有基因a和B,另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b,另一条染色体上含有基因a和b,不符合图③和④,C错误;分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
【加固训练】
　(2024·江苏卷【改编】)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述正确的是(　　)
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
【解析】选D。在有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见,A错误;纺锤体的作用是牵引染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,染色质螺旋化是自身的变化,B错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,C错误;在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换,增加了配子基因组成的多样性,所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
【体验高考真题溯源】
1.(2025·安徽卷)→(必修2 P22图2—6)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是(　　)
A.2% B.4% C.8% D.16%
【教考融通】
考题依托教材原图,考查互换的比例,染色体的行为和数目变化规律是细胞分裂考查的重点。
【解析】选D。从图示可以看出,一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说,当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后,这4条染色单体最终会分离进入4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言,它产生的后代精细胞中,重组型的比例是2/4=50%。不发生交换的细胞,其后代中重组型配子的比例是0%。题中给出的精细胞2占4%,精细胞3占4%是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此,重组型配子(精细胞2+精细胞3)在总配子中所占的总比例为4%+4%=8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X,可以建立等式:(发生交换的细胞比例)×(这些细胞产生重组配子的比例)=(总的重组配子比例),即:50%X=8%,解得X=16%。所以在减数分裂过程中,初级精母细胞发生交换的比例是16%,D正确。
【加固训练】
(2025·广东卷)→(必修2 P28拓展应用1)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是(　　)
A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
【教考融通】
教材让学生尝试分析“三体综合征”的患病原因,考题则进一步扩展为让学生尝试分析“特纳综合征患者”的患病原因。
【解析】选C。若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离,会形成XX或O的卵细胞,受精后可能产生“47,XXX”或“45,X”的个体,但无法同时出现“46,XX”的正常核型,A错误;若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离,可能形成XXX或XO的受精卵,但同样无法产生“46,XX”的正常核型,B错误;胚胎发育早期有丝分裂中,若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离,会导致部分细胞为“45,X”(少一条X)和“47,XXX”(多一条X),而正常分裂的细胞仍为“46,XX”,形成三种核型,C正确;若2条X染色体均未分离,会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条),与题干中的核型不符,D错误。
【深研教材预测高考】
2.(必修2 P28拓展应用T1【改编】)为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。下列关于该患儿致病的原因叙述错误的是(　　)
A.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
B.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常
【解析】选D。据题图分析,父亲的基因型是A2A3,母亲的基因型是A1A4,患儿的A2、A3基因来自父亲。如果考虑同源染色体互换,则同源染色体上分布有A2、A3基因,两条姐妹染色单体上也分布有A2、A3基因。精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常或减数第二次分裂13号分离异常,A2、A3所在的染色体均可进入同一个精细胞。不考虑同源染色体互换,则A2、A3基因只分布在同源染色体上,姐妹染色单体上为相同的基因,所以可能是精原细胞减数第一次分裂13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体进入同一个细胞所致,不可能是精原细胞减数第二次分裂13号染色体分离异常所致,D错误。
【加固训练】
(必修2 P23拓展应用T1【改编】)为研究四倍体亚洲百合(48条染色体)花粉生活力较低的原因,研究人员对四倍体亚洲百合的花粉母细胞进行观察,发现在减数分裂过程中存在染色体滞后(图1)、细胞分裂不同步(图2)及两者同时存在(图3)等异常现象,染色体发生交错纠缠或断裂、倒位等变异导致配子不育。下列相关分析错误的是(　　)
A.染色体滞后、细胞分裂不同步以及染色体结构变异均可在显微镜下观察到
B.图1染色体滞后发生在减数分裂Ⅱ后期,可能形成四个染色体数目异常的配子
C.图2细胞分裂不同步现象可能与纺锤体异常有关,导致形成三个具核细胞
D.四倍体亚洲百合细胞有丝分裂和减数分裂都可能发生同源染色体间的互换
【解析】选D。染色体滞后可在细胞中观察到游离的染色体,细胞分裂不同步将导致两细胞分裂的时期出现差异,如果染色体结构变异导致染色体的结构(如长度)改变,这些均可在显微镜下观察到,如果染色体发生倒位或等长度的易位,染色体联会中,可在显微镜下观察到,A正确;图1细胞中的染色体分为了四部分,则染色体滞后发生在减数分裂Ⅱ后期,因两个细胞中均存在滞后的染色体,因此形成的四个配子染色体数目可能均异常,B正确;图2细胞分裂不同步现象可能与纺锤体异常有关,分裂滞后的细胞中可能没有形成纺锤体,导致染色体不能被拉向两极,从而形成一个染色体数目加倍的细胞,最终形成三个具有细胞核的细胞,C正确;四倍体亚洲百合减数分裂过程中可能会发生同源染色体间的互换,有丝分裂过程中一般不会发生,D错误。

展开更多......

收起↑