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第16讲　减数分裂与受精作用
【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；3.实验：观察减数分裂的装片或视频。
考点1　减数分裂与配子的形成
考 点 剖 析
知识1　减数分裂
1．概念
2．减数分裂相关核心概念
(1)同源染色体和非同源染色体
上图细胞中属于同源染色体的是__①②、③④__，属于非同源染色体的是__①③、①④、②③、②④__。一个染色体组内不存在同源染色体。
(2)姐妹染色单体由染色体复制而来、同一着丝粒相连，如上图中a与a′(b与b′、c与c′、d与d′)。否则为非姐妹染色单体。
(3)联会、四分体、交换
①图示细胞处于__减数分裂Ⅰ前__期，此时同源染色体配对的现象叫__联会__。
②联会后的每对同源染色体都含有__4__条染色单体，叫作四分体。图中有__2__个四分体，__4__条染色体，__8__个核DNA分子，16条脱氧核苷酸链。
③联会时可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的__交换__，如下图所示。
? 深 度 指 津
(1)联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中不进行__联会__，不存在四分体。
(2)形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
(3)同源染色体同一位置上的基因可能是__相同基因__，也可能是等位基因。
(4)姐妹染色单体同一位置的基因一般相同。若姐妹染色单体同一位置的基因不同，原因可能是__基因突变__或交换引起的基因重组。
(5)同源染色体X/Y(或Z/W)具有特殊性，即性染色体存在同源区段和非同源区段(如图，以X/Y为例)。
在减数分裂过程中，X、Y的__同源__区段能联会，并且有可能发生__交换__。在减数分裂过程中，X、Y的__非同源__区段不联会。根据基因在染色体上的理论，同源区段的基因__成对__存在，非同源区段的基因成单存在。
3．减数分裂过程及各时期的特点(以精子的形成为例)
时期 细胞名称 图像 主要特征
间期 精原细胞 完成DNA复制和有关蛋白质合成；产生染色单体(染色体数目不加倍)
减数分裂Ⅰ 前期 初级精 母细胞 ①同源染色体发生联会，形成四分体； ②在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间交换，导致等位基因交换(交换型基因重组)，如下图所示：
中期 成对的同源染色体排列在细胞中央赤道板两侧
后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合(自由组合型基因重组，如A与b、a与B组合，或A与B、a与b组合。若体细胞中含n对同源染色体，则有2n种组合)
末期 — 细胞质分裂，1个初级精母细胞分裂成2个子细胞
减数分裂Ⅱ 前期 次级精 母细胞 染色体散乱分布在细胞中
中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
后期 着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色单体数为0；在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别移向细胞两极
末期 — 细胞质分裂，细胞一分为二
— 精细胞→ 精子 与其同时产生的另三个精子的基因组成为aB、Ab、Ab(两两相同) 细胞中染色体(实际为染色质状态)数目是体细胞染色体数目的一半
? 方 法 规 律
识记减数分裂的“一复制、两分裂，四细胞、数减半”
(1)从过程识记：染色体复制一次，细胞分裂两次，第一次分裂的实质是同源染色体的分离，第二次分裂的实质是姐妹染色单体的分离。
(2)从结果识记：减数分裂Ⅰ后，细胞中染色体数目减半，此后的细胞中不再含有同源染色体；最终减数分裂形成了4个细胞，细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半。
4．减数分裂过程中染色体、核DNA分子和染色单体的数量变化(以二倍体生物为例)
(1)曲线图分析
①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA因复制而加倍(2N→4N)，染色单体形成。
②减数分裂Ⅰ结束，因同源染色体分离、细胞质分裂，核DNA分子数(4N→2N)、染色体数目(2N→N)和染色单体数目(4N→2N)都减半。
③减数分裂Ⅱ后期，因着丝粒分裂，染色单体消失，染色体数目暂时加倍(N→2N)。
④减数分裂 Ⅱ 结束时，细胞质分裂，子染色体进入两个子细胞中，核DNA分子数再次减半(2N→N)，染色体数目减半(2N→N)。
(2)柱状图分析
? 归 纳 总 结
引发相关物质数量变化的四大原因(二倍体生物)
知识2　配子的形成过程
1．精子的形成过程(见知识1第3点中表格)
2．卵细胞的形成过程
3．卵细胞和精子形成的比较
项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所 睾丸 卵巢
细胞质 分裂 均等分裂 初(次)级卵母细胞__不均等__分裂，第一极体均等分裂
是否变形 __变形__ 不变形
结果 产生4个精子(成熟的配子) 产生1个卵细胞(成熟的配子)和3个极体(退化消失)
相同点 染色体复制一次，细胞连续分裂两次；染色体的行为变化相同；产生的子细胞中染色体都__减半__
? 解 疑 释 惑
根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
注：若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂，则可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
知识3　(实验)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．选用雄性个体生殖器官，如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因：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；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，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
2．精巢内精原细胞__既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂__，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。(　√　)
(2)精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过减数分裂进行增殖。(　×　)
提示：精原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生生殖细胞。
(3)减数分裂Ⅰ时着丝粒不分裂，而同源染色体分离，导致染色体数目减半。(　√　)
(4)玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。(　×　)
提示：因同源染色体分离，卵细胞中染色体不成对，应为10条染色体。
(5)减数分裂前的间期进行染色体的复制，染色体数加倍，DNA含量加倍。(　×　)
(6)减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体的数量为0。(　×　)
提示：二倍体生物在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体的数量为 0；四倍体或其他多倍体生物在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体的数量不为 0。
2．人的精原细胞中含有2n＝46条染色体，在有丝分裂的后期细胞中染色体数为__92__条，在减数分裂Ⅰ后期细胞中的染色体数为__46__条，在减数分裂Ⅱ后期细胞中的染色体数为__46__条。
典 题 精 析
考向1　减数分裂各期特征
(2025·南京、盐城一模)某二倍体雌性动物(2n＝16，XY型)的基因型是AaBb，图1是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体)；图2表示该种动物X、Y染色体联会时，不联会区域周围会形成性泡，PAR表示联会区域。下列相关叙述正确的是(　C　)
① ②
图1
图2
A．图1中细胞①应有8个四分体
B．图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB或Ab
C．图1中细胞②中移向一极的基因有A、a、B、b
D．图2性泡可以出现在图1动物个体的生殖器官中
解析：图1中①细胞发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数分裂Ⅰ后期，而四分体出现在减数分裂Ⅰ前期，A错误；图1中细胞①为初级卵母细胞，根据细胞质的不均等分裂可判断最终产生的卵细胞的基因型为aB，B错误；图1中细胞②处于有丝分裂后期，由于该动物的基因型为AaBb，所以移向一极的基因有A、a、B、b，C正确；图1个体为雌性动物，染色体组成为XX，而性泡是雄性的X、Y染色体在联会时不联会区域周围形成的，图1动物(雌性)生殖器官中不会出现性泡，D错误。
考向2　减数分裂过程中有关数量变化
(2026·南通期初)下表为果蝇(2n＝8)体内某精原细胞进行减数分裂过程中(仅发生一次异常分裂)不同时期的3个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量。相关叙述错误的是(　A　)
细胞 染色体数 核DNA数 染色单体数
甲 8 16 16
乙 5 10 10
丙 5 5 0
A．细胞甲正在发生同源染色体分离
B．细胞乙中可能存在等位基因
C．细胞丙中含4或5种形态的染色体
D．形成的4个精细胞染色体数均异常
解析：甲细胞染色体数等于体细胞染色体数，且染色体数∶核DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，表明细胞甲处于减数第一次分裂过程中，不一定正在发生同源染色体分离，A错误；细胞乙含有5条染色体，且染色体数∶核DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，表明细胞乙位于减数第二次分裂前期或中期，且细胞乙含有一对同源染色体，即减数第一次分裂后期有一对同源染色体没有正常分离，故细胞乙中可能存在等位基因，B正确；丙为减数分裂产生的精细胞，细胞中含有5条染色体，其中存在一对同源染色体，可能是一对常染色体，可能是一对性染色体(XY)，故细胞丙中含4或5种形态的染色体，C正确；由于该精原细胞减数第一次分裂后期有一对同源染色体没有正常分离，导致形成的4个精细胞染色体数均异常，分别是5、5、3、3，D正确。
(多选)(2025·苏北四市一模)芦笋(2n＝20)通常为雌雄异株，少数XY个体可以形成两性完全花，引起自花或异花传粉，且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的有(　ACD　)
A．细胞分裂顺序为d→a→b→c→e
B．XY个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C．图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D．图b细胞有20条染色体，11种形态
解析：图a为减数分裂Ⅰ中期，图b为减数分裂Ⅰ后期，图c为减数分裂Ⅱ后期，图d为减数分裂Ⅰ前的间期，图e为减数分裂Ⅱ中期，所以细胞分裂顺序为d→a→b→e→c，A错误；XY个体自花传粉，子代的性染色体组成有XX、XY、YY 3种，B正确；图a细胞处于减数分裂Ⅰ中期，核DNA含量为体细胞的2倍，图c细胞处于减数分裂Ⅱ后期，核DNA含量与体细胞相同，但细胞质DNA的含量不是简单的倍数关系，C错误；芦笋2n＝20，图b细胞处于减数分裂Ⅰ后期，染色体数目与体细胞的相同，为20条，图示为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像，其性染色体为YY型，所以图b有9种常染色体和1种性染色体Y，共10种形态，D错误。
考点2　配子的多样性与受精作用
考 点 剖 析
知识1　配子的多样性
1．配子中染色体组合多样性的原因
(1)若减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的__非姐妹染色单体交换__，则产生的配子如下图所示。若未发生交换，则产生的配子只有Ad、aD两种。可见，此类型的交换能增加配子的种类，丰富了配子的多样性。
(2)减数分裂Ⅰ后期，__非同源染色体__自由组合，如下图所示，可见对于一个含有两对同源染色体的动物，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有__4__种组合结果，因此会形成__4__种次级精母细胞，从而形成4种配子。
2．配子的种类数和基因型分析
(2)一个生物体→产生2n种配子(n为同源染色体对数)。
知识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。
2．过程
(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的__细胞膜__会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
(2)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相__融合__，使彼此的__染色体__会合在一起。
3．实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，实现了__染色体数目__的恒定。
4．结果：受精卵中的染色体数目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)。
5．意义：对于维持每种生物前后代体细胞中__染色体数目__的恒定，以及生物的遗传和变异都是十分重要的。
? 解 疑 释 惑
减数分裂和受精作用过程中的整体观
(1)有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中染色体的变化关系(设生物体细胞的染色体数为2N)
①卵原细胞和精原细胞通过__有丝分裂__增加自身的数量，通过__减数分裂__形成配子。
②精子、卵细胞是__亲代和子代__之间的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。
(2)受精卵中的遗传物质来源
①受精卵中的__染色体__(含有细胞核基因)一半来自父方，一半来自母方。
②受精卵中的遗传物质DNA(包括细胞核基因和细胞质基因)来自__卵细胞__多一点。因为受精卵中的细胞质几乎全部由卵细胞提供，卵细胞细胞质的线粒体中也含有少量的遗传物质DNA(细胞质基因)。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)配子多样性的直接原因是非同源染色体的自由组合及精、卵细胞的随机结合。(　×　)
提示：配子多样性的直接原因是同源染色体非姐妹染色单体交换和非同源染色体的自由组合。
(2)受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。(　×　)
提示：受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞。(3)受精的实质是精子进入卵细胞中。(　×　)
提示：受精的实质是精子和卵细胞的细胞核相互融合。
(4)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．人的体细胞内有23对染色体，在产生精子的过程中，非同源染色体组合的种类最多是__223__种，若考虑交换，则产生的配子种类更__多__。
3．从受精的角度思考，精细胞变形成精子有何意义？卵细胞形成过程中的不均等分裂又有何意义？
提示：在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并集中在尾的基部。这样便于精子参与受精和运动；卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中，使受精卵内有大量的细胞质，保证早期胚胎发育的需要。
典 题 精 析
考向1　配子的多样性
(2025·江苏卷)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是(　D　)
A．甲细胞中发生过染色体交换
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配子是由于减数第一次分裂异常产生的
解析：从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，甲细胞发生过染色体交换，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；丙细胞中的染色体因着丝粒分裂，形成形态、大小相同的两组，丙细胞含有两个染色体组，C正确；由图可知，2n配子是减数第二次分裂后期姐妹染色单体移向细胞同一极导致的，D错误。
雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是(　C　)
A．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
解析：该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞可得到2个次级精母细胞、2种基因型，但该个体有多个精原细胞，处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有4种基因型，C错误。
? 深 度 指 津
雄蝗虫(2n＝22＋XO)减数分裂的特殊性
雄蝗虫体内有22条常染色体，1条性染色体X，即23条染色体。减数分裂Ⅰ中，__22__条常染色体正常分裂，__1条X染色体__移向一极，产生了染色体数为(11＋X)和11的两种次级精母细胞。减数分裂Ⅱ中，姐妹染色单体分离，产生了染色体为(11＋X)和11的两种精细胞。
考向2　受精作用
如图是某生物进行有性生殖的过程，下列有关叙述正确的是(　C　)
受精卵→新个体
A．新个体细胞中，线粒体中的遗传物质主要来自精子
B．精子和卵细胞结合成受精卵的过程体现了基因的自由组合
C．精子的头部进入卵细胞时，卵细胞的细胞膜将会发生复杂的变化
D．人类的次级精母细胞中，有0或1条Y染色体
解析：受精卵中的细胞核遗传物质由精子和卵细胞各提供一半，而细胞质遗传物质几乎都是由卵细胞提供的，故新个体细胞中，线粒体中的遗传物质主要来自卵细胞，A错误；基因的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中，而不是发生在受精作用过程中，B错误；受精时，精子的头部进入卵细胞时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入，C正确；人类的次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期时，含有0或1条Y染色体，处于减数分裂Ⅱ后期时，含有0或2条Y染色体，D错误。
一、 单项选择题
1．(2026·南京期初)控制蝗虫复眼的正常基因(B)和异常基因(b)位于X染色体上，且含基因b的精子致死。蝗虫的性别决定方式为XO型(雌性：22＋XX；雄性：22＋XO)。图1是蝗虫减数分裂某一时期的显微照片，图2是该细胞的染色体图谱。下列叙述错误的是(　C　)
图1
图2
A．图1是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞
B．该蝗虫减数分裂Ⅰ前期会出现11个四分体
C．该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种
D．雌、雄蝗虫有关复眼性状的基因型均只有两种
解析：图1细胞中同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，图2染色体组成为22＋X，故该细胞应为雄性蝗虫的细胞，图1细胞名称为初级精母细胞，A正确；雄蝗虫减数分裂Ⅰ前期会出现11个四分体(全为常染色体)，B正确；该蝗虫体细胞染色体数为23条，进行分裂时，可能出现的染色体数目有46(有丝分裂后期、末期)、23(细胞分裂的间期，体细胞、减数分裂Ⅰ或有丝分裂前、中期)、12(减数分裂Ⅱ前期、中期)、11(减数分裂Ⅱ前期、中期)、24(减数分裂Ⅱ后期、末期)、22(减数分裂Ⅱ后期、末期)6种，C错误；由于含基因b的精子致死，故雌(复眼正常XBXb、XBXB)、雄(复眼正常XBO、复眼异常XbO)蝗虫有关复眼性状的基因型均只有两种，D正确。
2．(2026·苏州期初)某二倍体动物的部分基因在染色体上的分布情况如图所示。下列叙述正确的是(　A　)
A．该生物的基因型为AaBBDd或AaBbDd
B．减数分裂前，光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
C．图中细胞最终分裂产生的生殖细胞为ABD、ABD、aBd、abd
D．图中细胞等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期
解析：图中细胞发生了基因突变，a基因所在染色体的姐妹染色单体上有等位基因B、b，该生物的基因型为AaBBDd或AaBbDd，A正确；减数分裂前，染色单体是在间期通过DNA复制形成的，但此时染色单体呈染色质状态，在光学显微镜下不可见，在减数分裂前期，染色质高度螺旋化形成染色体后，才能在光学显微镜下看到染色体(包含染色单体)，B错误；图中细胞进行减数分裂，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，若为精原细胞，减数分裂最终可产生基因型为ABD、aBd、abd或ABd、aBD、abD的精子，若为卵原细胞，减数分裂最终可产生ABD或aBd或abd(或ABd或aBD或abD)的卵细胞，C错误；等位基因的分离主要发生在减数分裂Ⅰ后期(如D与d、A和a)，由于发生了基因突变，减数分裂Ⅱ后期也会有等位基因的分离(如B和b)，D错误。
3．(2026·丹阳质检)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)，下列叙述错误的是(　C　)
A．图①②③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：一个精原细胞(基因型为AaBb)经过减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，正常情况下最终会形成4个两两相同的配子，即Ab、aB或AB、ab。若发生同源染色体非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，经过减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，会产生AB、aB、Ab、ab 4种配子，而图3产生的配子为AB，图④产生的配子为ab，C错误。
4．(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(　B　)
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：联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期；姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期；同源染色体排列在赤道板两侧后，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上，发生在减数分裂Ⅰ中期；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。
5．(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(　B　)
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：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(由细胞核融合形成)的营养细胞有同源染色体，B错误。
6．(2025·涟水开学考)如图是显微镜下观察到的水稻(2n＝24)花药减数分裂细胞中染色体的形态、位置和数目。下列相关叙述正确的是(　B　)
A．图中细胞分裂顺序为③→①→④→②→⑤
B．正常情况下，图⑤每个细胞的染色体数目为12条
C．图①可以发生基因的自由组合，且性状可以遗传给下一代
D．要想观察到清晰的染色体，需要在pH＞7的条件下用甲紫染液进行染色
解析：①处于减数分裂Ⅰ前期(存在染色体联会行为)，②处于减数分裂Ⅰ中期(染色体整齐排列在赤道板两侧)；③处于减数分裂前的间期，④处于减数分裂Ⅱ后期(此时已经出现了两个细胞且姐妹染色单体分开移向两极)，⑤处于减数分裂Ⅱ中期(此时已经出现了两个细胞且染色体排列整齐)，故图中细胞分裂顺序为③→①→②→⑤→④，A错误；图①为减数分裂Ⅰ前期，而基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误；甲紫溶液为碱性染料，碱性染料是指阳离子可以与酸性物质结合，甲紫溶液表现为酸性，D错误。
7．(2025·如皋模拟)关于观察细胞减数分裂的实验，下列操作合理的是(　C　)
A．分离蚕豆成熟花粉→解离→漂洗→甲紫溶液染色→制片→低倍镜观察→高倍镜观察
B．分离成熟小鼠卵巢→解离→甲紫溶液染色→漂洗→制片→低倍镜观察→高倍镜观察
C．分离蝗虫成熟精巢→固定→醋酸洋红液染色→制片→低倍镜观察→高倍镜观察
D．分离桃花雄蕊→固定→漂洗→醋酸洋红液染色→制片→高倍镜观察
解析：蚕豆成熟花粉已经完成减数分裂，不能用于观察减数分裂过程，A不合理；小鼠卵巢中进行减数分裂的细胞数量较少，且减数分裂过程不完整，不适合作为观察减数分裂的材料，B不合理；观察时应先在低倍镜下找到目标，再换高倍镜，不能直接用高倍镜观察，D不合理。
8．已知红绿色盲由基因b控制。某患者的基因型为XbXbY(减数分裂发生一次异常所致)，已知该患者的母亲表型正常，父亲表型未知，且该患者父母的体细胞中染色体均正常。下列推测成立的是(　B　)
A．该患者为三倍体
B．该患者的母亲是杂合子
C．若母亲减数分裂异常，则父亲的表型正常
D．若父亲减数分裂异常，则该异常发生在减数分裂Ⅱ过程中
解析：三倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的生物，表现为所有染色体均具有三条，而患者仅性染色体异常(XbXbY)，属于三体，A错误；母亲表型正常，患者基因型为XbXbY，携带两个Xb，父亲最多只能提供一个Xb，母亲至少提供一个Xb，则说明母亲必须为XBXb(杂合子)，B正确；若母亲减数分裂异常(如形成XbXb卵子)，父亲需提供Y精子，则父亲表型可能正常(XBY)，也可能表现为色盲(XbY)，C错误；患者基因型为XbXbY，若父亲减数分裂异常，则提供的精子为XbY，所以分裂异常只能发生在减数分裂Ⅰ，且父亲的基因型为XbY，D错误。
9．(2025·安徽卷)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互换的比例是(　D　)
A．2% B．4%
C．8% D．16%
解析：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50%；不发生互换的细胞，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(包括由发生互换的细胞产生的和由未发生互换的细胞产生的)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。发生互换的细胞比例×这些细胞产生重组配子的比例＝总的重组配子比例，即x×50%＝8%，计算可得x＝16%。
二、 多项选择题
10．(2025·常州期末)减数分裂时，Rec8基因会表达黏着素亚基，以参与染色体轴的组装；Pds5依赖黏着素结合到染色体上，否则会造成染色体过度凝集。下列相关叙述正确的有(　ABC　)
A．若敲除Rec8基因，减数分裂过程中的染色体结构会紊乱
B．若Rec8蛋白量降低，Pds5在染色体上的结合位点将减少
C．在减数分裂Ⅰ不同时期的细胞中，均可以找到Rec8基因
D．Rec8基因、Rds5基因的表达均可发生在减数分裂Ⅱ前的间期
解析：由题意可知，减数分裂时，Rec8基因会表达黏着素亚基，以参与染色体轴的组装，若敲除Rec8基因，则黏着素亚基无法表达，染色体轴的组装将受到影响，进而可能导致减数分裂过程中的染色体结构紊乱，A正确；因为Pds5蛋白质要依赖黏着素结合到染色体上，所以黏着素过低，Pds5与染色体的结合位点就会减少，B正确；减数分裂Ⅰ不同时期的细胞中，基因数量没有变化，所以均可以找到Rec8基因，C正确；减数分裂Ⅱ通常没有间期，D错误。
11．(2026·兴化开学考)芦笋(2n＝20)通常为雌雄异株，少数XY个体可以形成两性完全花，引起自花或异花传粉，且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列叙述错误的有(　BCD　)
A．选择花药制作临时装片观察减数分裂时，可不进行解离
B．图a细胞含有10个四分体，染色体数是图c细胞的2倍
C．图b细胞共有2个染色体组，11种染色体形态
D．图c细胞着丝粒分裂，核DNA数与图d细胞相等
解析：选择花药制作临时装片观察减数分裂时，花粉母细胞是相对独立的，可进行压片处理，不进行解离，A正确；芦笋体细胞染色体数为2n＝20，超雄株(YY)的花粉母细胞减数分裂时，前期同源染色体联会形成四分体，四分体数等于同源染色体对数，即图a细胞(减数第一次分裂中期)含有20/2＝10个四分体，图c细胞为减数第二次分裂后期，染色体数为20，与图a细胞染色体数相同，B错误；图b为减数第一次分裂后期，此时细胞中含有2个染色体组，超雄株(YY)的染色体中，Y染色体只有1种形态，另外还有9种常染色体形态，所以共有10种染色体形态，C错误；图c为减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，核DNA数与体细胞相同，图d为减数第一次分裂前期，已完成核DNA复制，核DNA数是体细胞的2倍，所以两者核DNA数不相等，D错误。

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