高考生物一轮复习教案-第4章课时2减数分裂和受精作用

第四章细胞的生命历程课时2减数分裂和受精作用课标要求核心考点五年考情核心素养对接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减数分裂和受精作用2023：天津T8、北京T5、山东T6、湖南T9、浙江6月T17、浙江1月T20；2022：全国乙T1、山东T8、浙江6月T21、浙江1月T13；2021：天津T7、海南T12、河北T7、湖北T13、江苏T7、辽宁T12、福建T12、重庆T8、浙江6月T24、浙江1月T25；2020：北京T7、海南T13、浙江7月T21、浙江1月T19；2019：浙江4月T24、江苏T111.生命观念——结构与功能观：细胞结构与减数分裂的关系。2.科学思维——比较与分类：卵细胞、精子形成过程的比较，有丝分裂和减数分裂的异同分析；建立模型：研究减数分裂的主要特征。3.科学探究——实施计划、得出结论：观察细胞的减数分裂实验观察细胞的减数分裂2022：河北T3B；2021：北京T5；2020：江苏T22、全国ⅠT4B命题分析预测1.高考常将减数分裂与有丝分裂相结合进行考查，主要考查二者的过程及特点比较，或二者模式图的分析，也可能将二者与遗传规律和可遗传变异相联系进行综合考查。题型以选择题为主，结合遗传和变异知识的考查可能会以非选择题的形式呈现，着重考查考生的识图能力及分析判断能力。2.预计2025年高考仍将以细胞分裂模式图、坐标曲线为背景，结合DNA复制、遗传规律、生物变异等知识进行综合考查。对观察细胞的减数分裂实验的操作的考查及对实验结果分析的考查也应引起重视考点1减数分裂和受精作用1.减数分裂（1）减数分裂的概念剖析（2）减数分裂的过程（以哺乳动物精细胞的形成过程为例）时期显微照片模式图主要特征细胞名称减数分裂前的间期DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略增大精原细胞减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体，四分体中的[7]非姐妹染色单体间可能发生部分互换初级精母细胞中期[8]同源染色体成对排列在赤道板两侧后期同源染色体分离，非同源染色体[9]自由组合，并移向细胞两极减数分裂Ⅱ前期染色体散乱分布在细胞中次级精母细胞（无同源染色体）中期染色体的着丝粒排列在[10]赤道板位置上后期[11]着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色体数目暂时[12]加倍末期结束[13]核膜、核仁出现，末期结束细胞一分为二，细胞中染色体数目是体细胞中的一半精细胞（3）辨析减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ比较项目减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ同源染色体及其行为“两有”→有[14]同源染色体及其行为（如[15]联会、互换和分离等）；“一不分”→着丝粒[16]不分裂“两无”→无[17]同源染色体及其行为；“一分裂”→着丝粒分裂分裂产生子细胞类型雄性：次级精母细胞；雌性：[18]次级卵母细胞和极体雄性：精细胞；雌性：[19]卵细胞和极体（4）同源染色体及非同源染色体的形态及行为注意（5）哺乳动物精子和卵细胞形成过程的异同分析比较项目精子的形成卵细胞的形成场所[20]睾丸[21]卵巢细胞质是否均分[22]均等分裂初级、次级卵母细胞[23]不均等分裂；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）相同点染色体的变化行为相同（6）减数分裂产生配子种类及多样性的原因①减数分裂产生配子的种类（假设生物体含n对同源染色体，不考虑互换和基因突变）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”。项目一个精原细胞一个卵原细胞一个雌性个体一个雄性个体产生配子种类2种1种2n种2n种②配子种类多样性的原因a.自由组合：减数分裂Ⅰ后期[24]同源染色体的分离和[25]非同源染色体的自由组合。b.互换：减数分裂Ⅰ前期同源染色体上的[26]非姐妹染色单体之间发生互换。2.受精作用基础自测1.某哺乳动物经过染色体复制产生的初级卵母细胞中没有同源染色体。（×）2.互换发生在减数分裂Ⅰ前期的同源染色体中的非姐妹染色单体之间。（√）3.减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。（√）4.减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂形成的两条染色体大小、形态相同，但不是同源染色体。（√）5.在减数分裂Ⅱ后期，染色体数目暂时是体细胞的两倍。（×）6.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。（×）7.同一生物体在不同时刻所产生的配子的染色体组成一般是相同的。（×）8.配子中染色体组合多样性的原因是同源染色体的姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体的自由组合。（×）9.受精卵中的全部遗传物质来自父母双方，且各占一半。（×）10.受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。（×）情境应用1.骡是马（2N＝64）和驴（2N＝62）杂交产生的后代，其表现为高度不育。从减数分裂中染色体行为的角度分析，其原因是什么？提示骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴，无同源染色体，导致减数分裂过程中联会紊乱，无法形成配子，因此表现为高度不育。2.蜂王和工蜂由受精卵发育而成（2n＝32），工蜂不育，负责采集花粉、喂养幼虫等工作，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂，雄蜂通过假减数分裂产生精子，即减数分裂Ⅰ过程中，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞（退化凋亡）；减数分裂Ⅱ过程中，1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞（变形成精子）和1个体积较小的细胞（退化凋亡）。请从染色体行为和细胞质分裂方式分析，雄蜂的初级精母细胞和蜂王初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点？提示不同点：初级精母细胞没有同源染色体的分离，而初级卵母细胞有。相同点：细胞质均为不均等分裂。深度思考1.同源染色体只存在于减数分裂过程中吗？提示不是。同源染色体普遍存在于各种体细胞中，只是在有丝分裂过程中不出现同源染色体联会形成四分体和同源染色体分离等现象。2.胚胎发育早期分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵细胞形成过程中，细胞不均等分裂的意义是什么？提示形成的卵细胞较大，便于储存更多的营养物质。3.减数分裂过程中，姐妹染色单体上出现等位基因的原因有哪些？提示一是基因突变，二是同源染色体中的非姐妹染色单体间的互换。4.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞。双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？为什么？提示不一样。母亲除提供一半的核基因外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的基因。命题点1减数分裂的过程和图像分析1.[2023天津]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（B）A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B.乙中染色体组数是丙中的两倍C.乙中同源染色体对数是丙中的两倍D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的解析甲中无同源染色体，姐妹染色单体分开成为两条染色体，被纺锤丝牵引到细胞两极，说明甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ后期，A错误。乙中同源染色体发生联会，说明细胞处于减数分裂Ⅰ前期，细胞中染色体数目与正常体细胞中的相同，细胞中含有两个染色体组；丙中无同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板位置，说明细胞处于减数分裂Ⅱ中期，细胞中染色体数目是正常体细胞中的一半，细胞中含有一个染色体组。乙中染色体数目是丙中染色体数目的2倍，乙中染色体组数也是丙中染色体组数的2倍，B正确。丙中细胞处于减数分裂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.[2022浙江6月改编]某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是（D）A.图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16解析图示细胞中存在2对同源染色体，为初级卵母细胞，且此时正在联会，所处时期为减数分裂Ⅰ前期，A错误；①和②、③和④为同源染色体，分离发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；图示细胞中有4条染色体，8个核DNA分子，推知卵原细胞中有4条染色体，4个核DNA分子，卵细胞中有2条染色体，2个核DNA分子，综上所述该细胞的染色体数为卵细胞的2倍，核DNA分子数为卵细胞的4倍，C错误；a和e进入同一个卵细胞的前提是①和③进入同一个次级卵母细胞，而①和②、③和④（同源染色体）分离时，①和③进入一个次级卵母细胞的概率是1/2×1/2＝1/4，a和e从同一次级卵母细胞进入一个卵细胞的概率是1/2×1/2＝1/4，则图示细胞中的a和e进入同一个卵细胞的概率是1/4×1/4＝1/16，D正确。命题变式[设问拓展型]题干信息不变，下列说法错误的是（B）A.该细胞中有2个四分体、8个核DNA分子B.若a上有E基因，则b相同位置上的基因一定是EC.图中①与③是非同源染色体，b与c之间可能发生互换D.不考虑互换，同源染色体分离后a与c不能共存于一个细胞解析该细胞内含有两对同源染色体且发生联会（①和②、③和④），因此有2个四分体、8个核DNA分子，A正确；①是减数分裂前的间期复制形成的，a和b互为姐妹染色单体，两者应该含有相同的基因，但若发生基因突变或互换，则b相同位置上的基因可能就不是E了，B错误；图中①和②是同源染色体、①与③是非同源染色体，b与c是同源染色体上的非姐妹染色单体，在减数分裂Ⅰ前期可能发生互换，C正确；不考虑互换，①和②属于同源染色体，在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，分离后①和②不能共存于一个细胞，故a与c不能共存于一个细胞，D正确。命题点2配子的类型和来源分析3.图1所示为含两对同源染色体的某动物的初级精母细胞，其减数分裂过程中，同源染色体发生互换形成了如图2所示的四个精细胞，则来自同一个次级精母细胞的是（B）图1 ①②③④图2A.①②B.①③C.②③D.③④解析减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离，减数分裂Ⅱ的特点是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离，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（不考虑互换）。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（②和③中可见互换片段），B正确。通性通法配子来源的判断方法（不考虑互换）两个精细胞染色体完全相同来源于同一个次级精母细胞两个精细胞染色体“互补”来源于同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞两个精细胞染色体有的相同，有的“互补”来源于同一个体的不同精原细胞4.[2023山东]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（C）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eeC.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种可能解析正常情况下，一个基因组成为Ee的卵原细胞经减数分裂，产生的卵细胞的基因组成为E或e。基因组成为Ee的卵原细胞在减数分裂Ⅰ结束，得到的次级卵母细胞的基因组成为EE或ee，若次级卵母细胞的基因组成为EE，且在减数分裂Ⅱ时发生染色体互锁，则产生的卵细胞的基因组成为E或EE或O（O表示不含E/e基因）；若次级卵母细胞的基因组成为ee，且在减数分裂Ⅱ时发生染色体互锁，则产生的卵细胞的基因组成为e或ee或O（O表示不含E/e基因）。若考虑互换和染色体互锁，一个基因组成为Ee的卵原细胞经减数分裂，产生的卵细胞的基因组成为E或e或Ee或O。综上可知，卵细胞的基因组成最多有6种可能，A错误。若卵细胞的基因组成为Ee，说明基因组成为Ee的卵原细胞在减数分裂过程中发生了互换和染色体互锁，则次级卵母细胞和第一极体的基因组成均为Ee。若卵细胞的基因组成为Ee，则由次级卵母细胞形成的第二极体的基因组成为O；由第一极体（基因组成为Ee）产生的两个第二极体的基因组成分别为Ee、O或E、e，第二极体不可能为EE或ee，B错误。若卵细胞的基因组成为E且第一极体不含E，说明没有发生互换。正常情况下，次级卵母细胞的基因组成为EE，第一极体的基因组成为ee，由次级卵母细胞形成的卵细胞和第二极体的基因组成均为E，由第一极体产生的两个极体（第二极体）的基因组成均为e；若卵细胞的基因组成为E且第一极体不含E，且在减数分裂Ⅱ时发生染色体互锁，由次级卵母细胞（基因组成为EE）产生的卵细胞和第二极体的基因组成均为E，由第一极体（基因组成为ee）产生的两个极体（第二极体）的基因组成分别为e、e或ee、O。综上可知，若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有E、e、ee、O，共4种可能，C正确。若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生互换，则第一极体的基因组成为EE；若发生互换，则第一极体的基因组成为Ee，综上可知，第一极体的基因组成为EE或Ee，有两种可能，D错误。命题点3减数分裂过程中相关结构或物质数量变化分析5.[2023北京]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（D）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武昌鱼（2n＝48）和长江白鱼（2n＝48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代，子代体细胞中的染色体数为48，其产生的配子含有24条染色体，故显微观察子代精巢中的细胞，能观察到含有24条染色体的细胞，A不符合题意；由于子代具有生殖能力，故子代精巢中的细胞可以进行减数分裂，即能观察到染色体两两配对的细胞，B不符合题意；子代精巢中的细胞在减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂后期染色体移向细胞两极，C不符合题意；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对，武昌鱼和长江白鱼经人工杂交得到的子代的体细胞中含有的染色体数为48，该子代精巢中的细胞在减数分裂过程中，可观察到24个四分体，不能观察到含有48个四分体的细胞，D符合题意。6.[2023浙江1月]某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。甲乙下列叙述正确的是（D）A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同解析甲时期细胞中核DNA分子数为8，染色体数为4，又知该动物正常体细胞中的染色体数为8，则甲时期为减数分裂Ⅱ前期或中期，而同源染色体两两配对发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；乙时期该雄性动物细胞中的核DNA分子数和染色体数均为8，则乙时期为减数分裂Ⅱ后期或末期，此时期细胞中无同源染色体，不可能同时有X染色体和Y染色体，此时期细胞中有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；乙时期细胞中着丝粒已经分裂，无染色单体，C错误；因为A基因所在的染色体片段和a基因所在的染色体片段发生了互换，所以该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型分别为AXD、aXD、AY、aY，D正确。命题点4受精作用分析7.[2021湖北]植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（A）A.多精入卵会产生更多的种子B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定C.未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合解析多精入卵会导致受精卵中染色体组数异常，可能不能形成种子，A错误；防止多精入卵能使受精卵恢复本物种染色体数目，以保证后代染色体数目稳定，B正确；ECS1和ECS2是在卵细胞与精子融合之后卵细胞特异表达和分泌的，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；ECS1和ECS2能够降解一种吸引花粉管的信号分子，从而导致卵细胞和精子不能融合，D正确。8.[2023上饶模拟，多选]如图表示人的生殖周期中不同的生理过程，下列有关叙述正确的是（AD）A.c过程中精子和卵细胞各提供一半的染色体B.b1、b2和c过程实现了基因的分离和自由组合，造成有性生殖后代的多样性C.b1和b2过程性原细胞的分裂方式相同，产生成熟生殖细胞的数目相同D.经d1和d2过程产生的个体的性别差异由受精卵中性染色体组成决定解析由图可知，c表示受精作用，受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，一半来自卵细胞，A正确。b1、b2表示减数分裂，c表示受精作用，基因的分离和自由组合发生在减数分裂过程中，即b1、b2过程中，B错误。b1和b2过程性原细胞的分裂方式相同，都是减数分裂，但是结果有差异，一个精原细胞经b1过程可形成四个精子，而一个卵原细胞经b2过程只能形成一个卵细胞，C错误。人类的性别由性染色体决定，女性的一对性染色体是同型的，用XX表示；男性的一对性染色体是异型的，用XY表示，所以经d1和d2过程产生的个体的性别差异由受精卵中性染色体组成决定，D正确。考点2观察细胞的减数分裂1.实验原理减数分裂过程中，细胞中染色体的[1]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.实验流程（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）：解离[2]漂洗[3]染色制片。（2）显微观察（以蝗虫精母细胞为例）（3）实验现象深度思考1.在观察细胞的减数分裂时，为什么宜选用雄性个体的生殖器官（如哺乳动物的精巢）？提示①雄性个体产生精子的数量远多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在哺乳动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的是初级或次级卵母细胞，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。2.在观察细胞的减数分裂时，是否只能看到细胞的减数分裂？提示不是。原始生殖细胞的增殖是通过有丝分裂进行的，在动、植物的生殖器官中的原始生殖细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂和减数分裂两类。3.在观察细胞的减数分裂时，能否观察到一个细胞减数分裂的全过程？提示不能。由于细胞在解离过程中已经死亡，无法观察到一个细胞减数分裂的全过程。命题点观察细胞的减数分裂实验1.[2023江苏百校联考]研究人员以荔枝品种“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→冲洗→解离→漂洗→染色→压片→镜检。下列相关叙述错误的是（C）A.用卡诺氏固定液固定处理的目的是杀死细胞并维持结构稳定B.观察材料不可取盛开期的花药C.可直接使用高倍镜进行观察D.用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体的变化规律解析用卡诺氏固定液固定处理的目的是杀死细胞并维持结构稳定，A正确；盛开期的花药中花粉已成熟，不能观察减数分裂的过程，B正确；观察过程中，应先使用低倍镜再使用高倍镜，C错误；用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体形态和数目的变化规律，D正确。2.[江苏高考，多选]有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n＝10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（CD）A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁解析根据题干中的信息已经知道题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像，由于四幅图中甲和乙图均有5个荧光点，且荧光比较明显，甲图5个荧光点分布较为散乱，乙图5个荧光点相对集中地分布在细胞的中央，所以可以判断甲图细胞处于减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），乙图细胞处于减数分裂Ⅰ中期；丙图一共有10个荧光点，且荧光点较小，均分为两个区域并相对集中于一条线上，可以判断丙图细胞处于减数分裂Ⅱ中期；丁图一共有20个荧光点，均分为四个区域，可以判断丁图细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期。故A、B错误，C、D正确。3.图①～⑤是用某种方法在显微镜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。下列相关叙述错误的是（B）A.图中细胞分裂的时期先后顺序为①→③→②→⑤→④B.图①细胞内核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解析根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期结束、减数分裂Ⅱ后期，其先后顺序是①→③→②→⑤→④，A正确；图①为减数分裂前的间期，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（②），另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期（③），C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正确。命题变式[设问拓展型]题干信息不变，下列说法正确的是（B）A.将捣碎的百合花药置于载玻片上，滴加甲基绿染液染色1～2min，制成临时装片B.图②中细胞的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合C.图③中细胞的特点是同源染色体上非姐妹染色单体之间可发生互换而导致染色体变异D.图②中的细胞有4个染色体组，图⑤的每个细胞中含24条姐妹染色单体解析染色体易被碱性染料染成深色，因此观察细胞减数分裂实验中，需用碱性染料（如甲紫溶液或醋酸洋红液）对染色体进行染色，A错误；图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，此时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，B正确；图③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，此时同源染色体两两配对（联会）形成四分体，并且同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生互换，导致基因重组，C错误；百合属于二倍体生物，图②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，因此该细胞中含有2个染色体组，图⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中无姐妹染色单体，D错误。1.[2022浙江1月改编]在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm、2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是（C）A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对C.模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同D.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同解析将颜色相同、长度相同的2个橡皮泥条扎在一起，可模拟1个已经复制的染色体，A正确；将4个长度相同的橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，可模拟一对同源染色体的配对，B正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同一极的橡皮泥条颜色可能相同，也可能不同，C错误；减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离，因此移向细胞两极的是颜色、长度都一样的橡皮泥条，D正确。2.[2022北京]蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精的卵直接发育而来。由此不能得出（B）A.雄蜂体细胞中无同源染色体B.雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C.蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D.蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同解析雄蜂由未受精的卵直接发育而来，为单倍体，体细胞中只含有一个染色体组，无同源染色体，A正确；雄蜂精子中有一个染色体组，染色体数目与其体细胞中的染色体数目相等，B错误；蜂王为二倍体，其减数分裂时非同源染色体自由组合，C正确；蜜蜂的性别由染色体数目决定，果蝇的性别决定方式是XY型性别决定，D正确。3.[2022山东]减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（A）A.6；9B.6；12C.4；7D.5；9解析基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，可能发生以下两种情况，①异常联会的同源染色体进入1个次级精母细胞，则次级精母细胞的基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，发生异常联会的同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为Aa或不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个次级精母细胞，则次级精母细胞的基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因组成为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，可能发生以下两种情况，①异常联会的同源染色体进入1个次级精母细胞，则次级精母细胞的基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，发生异常联会的同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为AA、aa或不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个次级精母细胞，则次级精母细胞的基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因组成为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A、a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。A符合题意。4.[2021天津]图1为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂，下列哪种情况不可能出现（D）解析图A所示细胞的着丝粒分裂，且染色体数目为图1所示细胞的两倍，故图A所示细胞处于有丝分裂后期，是图1细胞正常分裂可能出现的情况，A不符合题意；若该精原细胞经减数分裂形成的一个次级精母细胞含有两个较大的染色体（白色）和一个较小的染色体（黑色），另一个次级精母细胞含有一个较大的染色体（黑色）和一个较小的染色体（白色），则在减数第二次分裂后期，可出现图B、图C所示细胞，B、C不符合题意；若图1所示细胞可以正常分裂，则该细胞中较小的一对同源染色体会在减数第一次分裂后期分离，不可能出现图D所示细胞，D符合题意。5.[2021海南]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的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是（C）A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条C.处于减数第二次分裂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解析由题意可知，雄性蝗虫体细胞中只有1条X染色体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，此时细胞中仅有1条性染色体（X染色体），A正确；雄性蝗虫的性染色体组成为XO，经过减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞中只有1个含有性染色体（X染色体），即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B正确；该蝗虫的基因型为AaXRO，该蝗虫的一个精原细胞经减数第一次分裂可得到两个次级精母细胞，但该蝗虫有多个精原细胞，由于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自由组合，则处于减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型，分别是AAXRXR、AAOO、aaOO、aaXRXR，C错误；该蝗虫的基因型为AaXRO，经减数分裂可产生4种类型的精子，基因型分别为AO、aO、AXR、aXR，D正确。6.[2021辽宁]基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是（B）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16解析据题意，该精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，产生的两个细胞染色体组成可能是、或、，两个细胞均进行正常的减数分裂，两种情况下，两个细胞经减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例均为1/2×1/2＝1/4，B正确。7.[2020浙江7月]若某二倍体高等动物（2n＝4）的基因型为DdEe，其1个精原细胞（DNA被32P全部标记）在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是（B）A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂解析题图细胞中无同源染色体且着丝粒分裂，染色体移向两极，可判断此细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞；精原细胞的基因型为DdEe，该次级精母细胞的基因型为Ddee，推测形成该次级精母细胞的过程中发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间片段的交换，根据题图可排除同源染色体非姐妹染色单体间片段交换的可能性，A、C正确。该次级精母细胞产生的精细胞的基因型为De和de，若形成该次级精母细胞的过程中发生的基因突变是D突变成d，则与其同时产生的另一个次级精母细胞的基因型为ddEE，产生的精细胞的基因型为dE；若形成该次级精母细胞的过程中发生的基因突变是d突变成D，则另一个次级精母细胞的基因型为DDEE，产生的精细胞的基因型为DE，所以该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞（De、de、dE或De、de、DE），B错误。精原细胞的DNA被32P全部标记，若发生一次DNA的半保留复制，则所有子代DNA中均有一条链被32P标记，题图细胞中四条染色体均应带32P标记，但已知题图细胞中仅2条染色体带标记，说明精原细胞DNA至少复制了两次，而图中细胞处于减数第二次分裂后期，推测细胞先进行有丝分裂再进行减数分裂，因此形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂，D正确。一、选择题1.[2024辽宁名校联考]大熊猫的体细胞有42条染色体，下列相关叙述错误的是（B）A.受精时，雌雄配子间的随机结合是形成遗传多样性的重要原因之一B.一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其基因组成一般是相同的C.受精卵中的核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞D.减数分裂和受精作用保证了大熊猫的前后代染色体数目的恒定解析减数分裂形成的不同配子中的遗传物质存在差异，加上受精时雌雄配子间的随机结合，导致同一双亲后代必然呈现多样性，是形成遗传多样性的重要原因，A正确；由于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换，故一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其基因组成可能相同也可能不相同，B错误；受精卵中的核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，细胞质遗传物质主要来自卵细胞，C正确；减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，因此减数分裂和受精作用保证了大熊猫的前后代染色体数目的恒定，D正确。2.下列关于精子的形成过程和卵细胞的形成过程，分析正确的是（A）A.若一个精原细胞经减数分裂产生4种配子，则该过程中可能发生了互换B.若一个卵原细胞经减数分裂产生1种配子，则该过程中不可能发生了互换C.在减数分裂Ⅰ的前期和后期，细胞内所有非等位基因都会进行自由组合D.在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ解析若一个精原细胞经减数分裂产生4种配子，则该过程中可能发生了互换，A正确；不管有没有互换和基因突变等，一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，只能产生1种配子，B错误；在减数分裂Ⅰ的前期，细胞内的非等位基因可以进行重组，但不能称为自由组合，在减数分裂Ⅰ的后期，同源染色体上的非等位基因也不能自由组合，C错误；在减数分裂过程中，染色体数目减半只发生在减数分裂Ⅰ，D错误。3.[图像创新/2024嘉兴模拟]某二倍体雌性动物细胞中两条染色体的着丝粒分别用“●”和“”表示，它们依次出现在如图所示的位置。这两个着丝粒所在染色体的关系是（A）A.同源染色体 B.非同源染色体C.姐妹染色单体 D.非姐妹染色单体解析据题意可知，观察到两个着丝粒在不同时期的位置变化，可判断染色体的变化：两条染色体散乱排列→两条染色体联会→两条染色体排列在赤道板两侧→两条染色体分离，这两条染色体出现了联会和分离，推测其是一对同源染色体，A正确。4.[2024武汉部分学校调研]某精原细胞在减数分裂时仅发生了一次染色体异常分离，若有一个精细胞无性染色体（记为O），则其他三个精细胞的性染色体组成情况不可能是（D）A.YY、X、X B.XY、XY、OC.XX、Y、Y D.XX、YY、O解析一个精原细胞中的性染色体包括X染色体和Y染色体，已知该细胞在减数分裂时仅发生了一次染色体异常分离，若减数第一次分裂时同源染色体未发生分离，则产生的精细胞的性染色体组成为O、O、XY、XY；若减数第一次分裂正常，减数第二次分裂时某一个次级精母细胞的姐妹染色单体分开后移向了同一极，则产生的精细胞的性染色体组成为O、XX、Y、Y或O、YY、X、X。综上分析，D符合题意。5.[2024福州一测]如图表示某二倍体动物精巢中一个细胞的染色体组成和基因分布（不考虑染色体互换与基因突变），下列叙述正确的是（D）A.该细胞处于减数第二次分裂过程中B.该细胞的细胞质会发生不均等分裂C.该细胞中含有4个四分体，8条染色单体D.该细胞分裂后产生两种不同基因型的子细胞解析图示细胞来自精巢，且细胞中存在同源染色体，故该细胞处于减数第一次分裂时期，细胞质会发生均等分裂，A、B错误；该细胞中含有2个四分体，C错误；由于不考虑染色体互换与基因突变，故该细胞分裂后会产生两种不同基因型的子细胞，D正确。6.[2023咸阳二模]雄蝗虫染色体较大且数目相对较少（2n＝23，性染色体组成为XO），将雄蝗虫精巢中正常分裂的细胞制成临时装片，用光学显微镜观察染色体的形态和数目。下列相关叙述错误的是（C）A.若观察到细胞中的染色体数是23，则该细胞中一定含有姐妹染色单体B.若观察到细胞中的染色体数是46，则该细胞中一定含有两条X染色体C.若观察到细胞中无同源染色体，则该细胞的染色体数一定是11或12D.若细胞中观察不到X染色体，则该细胞进行的分裂方式一定是减数分裂解析若观察到细胞中的染色体数是23，则该细胞处于有丝分裂前期或中期或减数分裂Ⅰ，所以一定含有姐妹染色单体，A正确。若观察到细胞中的染色体数是46，则该细胞处于有丝分裂后期，所以一定含有两条X染色体，B正确。若观察到细胞中无同源染色体，则该细胞若处于减数分裂Ⅱ前期或中期或末期结束时，染色体条数是11或12；若处于减数分裂Ⅱ后期或末期时，染色体条数是22或24，C错误。若细胞中观察不到X染色体，则该细胞进行的分裂方式一定是减数分裂，且处于减数分裂Ⅱ过程中，D正确。7.如图表示基因型为AaBb的雄果蝇精子形成过程中，每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述错误的是（C）A.DE段下降的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离B.E点时单个细胞中含有0条或2条Y染色体C.CD段细胞内始终含有同源染色体D.若D点时细胞基因型为AAbb，则正常情况下其子细胞只有1种基因型解析DE段下降是由于细胞处于减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，每条染色体上的DNA含量减半，E点时，细胞中含有0条或2条Y染色体，A、B正确；减数分裂Ⅱ的前、中期阶段，细胞中已不存在同源染色体，故CD段并非始终含有同源染色体，C错误；若D点时细胞基因型为AAbb，则正常情况下其子细胞的基因型为Ab，只有1种，D正确。8.[2023茂名检测]研究人员分离出一种缺失“M”基因的酵母菌突变体（2n＝16）。突变体中有部分细胞在减数分裂过程产生染色体变异的单倍体孢子，这样的孢子活性降低。如图是野生型和突变体酵母菌减数分裂过程示意图（以一对染色体为例），图中SC表示联会复合物。下列叙述错误的是（D）A.观察SC结构可选择处于减数分裂Ⅰ前期的酵母菌细胞B.染色体变异配子中含有7条或9条染色体C.推测“M”基因能促进同源染色体分离D.若突变体产生25％的变异配子，则6.25％的细胞减数分裂异常解析同源染色体形成SC发生在减数分裂Ⅰ前期，A正确；酵母菌细胞含有16条染色体，减数分裂异常，则产生的染色体变异配子中含有7条或9条染色体，B正确；突变体缺失“M”基因，会形成染色体变异配子，因而可推测“M”基因能促进SC降解，促进同源染色体分离，C正确；若突变体产生25％的变异配子，则说明有25％的细胞减数分裂异常，D错误。9.[结合特殊现象/2024成都七中模拟]四倍体亚洲百合品种的花粉生活力低，研究发现四倍体亚洲百合花粉母细胞在减数分裂中会出现滞后染色体、分裂不同步、染色体不均等分离等异常现象，最终导致花粉败育。如图表示部分花粉母细胞减数分裂过程图，下列分析错误的是（D）A.图1显示部分染色体在减数分裂Ⅰ后期出现滞后现象B.图2显示的两个次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期不同步C.图3所示细胞分裂完成后将会出现一个没有染色体的精细胞D.三个图中的细胞都出现了染色体异常，都不能形成染色体正常的花粉解析图1所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离并移向两极，结合图示可知，部分染色体在分离时出现滞后现象，A正确。图2所示细胞是减数分裂Ⅰ完成得到的两个次级精母细胞，左边的次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ后期，染色体移向两极，右边的次级精母细胞中染色体还未移向两极，故图2显示的两个次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期不同步，B正确。图3所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期，右边细胞中染色体都移向了同一极，分裂完成后将会出现一个没有染色体的精细胞，C正确。三个图中的细胞都出现了染色体异常，但是也可能会形成染色体正常的花粉，D错误。10.[2023重庆大联考]图示是动物精细胞形成过程中发生的染色体片段交换的模式图，下列说法正确的是（B）A.该细胞分裂过程中，着丝粒分裂导致同源染色体分离B.基因N和n的分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期C.若该细胞分裂时3和4不分离，后续分裂正常，则产生的精细胞中一半染色体数目异常，一半染色体数目正常D.图中共有2个四分体，4条染色体，8条姐妹染色单体，8条脱氧核苷酸长链解析同源染色体分离时，着丝粒不分裂，在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，A错误；由图可知，含基因N的染色体片段和含基因n的染色体片段发生了交换，故N和n的分离可以发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期，B正确；3和4是一对同源染色体，如果该细胞分裂时3和4不分离，则产生的两个次级精母细胞中的染色体数目都异常，即使后续分裂正常，产生的精细胞的染色体数目也均异常，C错误；图中有2对同源染色体，共有2个四分体，4条染色体，8条姐妹染色单体，16条脱氧核苷酸长链，D错误。二、非选择题11.[2023上饶模拟，10分]如图为某一动物（2n＝4）体内某细胞分裂模式图及柱形图和曲线图，其中图甲表示该细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数目、染色单体数目和核DNA数目的变化情况，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示细胞连续分裂的阶段，图乙为配子形成和随机结合过程中核DNA数目变化的情况，图丙表示该动物细胞分裂时染色体的行为图，回答下列问题：（1）图甲中a、b、c表示核DNA的是c。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中含有同源染色体的是Ⅰ、Ⅱ。（2）图乙中EF段细胞名称为次级卵母细胞或第一极体，该段细胞中染色体数目、染色单体数目和核DNA数目之比为1∶2∶2或1∶0∶1。基因的分离和自由组合都发生在CD段。（3）在图丙中，不含有同源染色体的是②③；含有姐妹染色单体的是①②。（4）图丙细胞①所处时期的下一个时期染色体的行为特点为同源染色体分离，非同源染色体自由组合。解析（1）图甲中b会消失，表示染色单体，由于染色体与DNA数目之比为1∶1或1∶2，因此图甲中a表示染色体，c表示核DNA。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示细胞连续分裂的阶段，且出现染色体数目减半现象，即图甲表示减数分裂过程。图丙中细胞质不均等分裂，则图甲表示的是雌性动物卵细胞的形成过程，Ⅰ可表示卵原细胞所处时期、Ⅱ可表示减数分裂Ⅰ阶段，Ⅲ可表示减数分裂Ⅱ前期和中期，Ⅳ表示减数分裂结束，产生子细胞，故Ⅰ、Ⅱ这两个阶段中均含有同源染色体。（2）由分析可知，图乙中EF段表示减数分裂Ⅱ的前、中、后、末期，此时细胞名称为次级卵母细胞或（第一）极体，该段细胞中没有同源染色体，细胞中染色体数目、染色单体数目和核DNA数目之比为1∶2∶2或1∶0∶1。基因的分离和自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，即图乙中的CD段。（3）图丙中细胞①处于减数分裂Ⅰ中期，含有同源染色体，而细胞②③都处于减数分裂Ⅱ过程中，不含同源染色体；姐妹染色单体是间期染色体复制后出现的，着丝粒分裂后消失，因此不含有姐妹染色单体的是细胞③，含有姐妹染色单体的是细胞①②。（4）图丙细胞①含有同源染色体，且成对的同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期，下一个时期为减数分裂Ⅰ后期，其染色体的行为特点为同源染色体分离，非同源染色体自由组合。一、选择题12.[2024武汉模拟]对某二倍体高等植物（2n＝4）基因型为AaBb的细胞进行荧光标记，A/a均被标记为红色，B/b均被标记为绿色，在荧光显微镜下观察细胞，下列推测正确的是（A）A.若2对基因在1对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个红色、4个绿色荧光点B.若2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个红色、4个绿色荧光点C.若在MⅠ后期，在细胞两极均可观察到2个红色、2个绿色荧光点，则两对基因遵循自由组合定律D.若在MⅡ后期，在细胞两极均可观察到1个红色、1个绿色荧光点，则说明发生过染色体片段交换解析若2对基因在1对同源染色体上，则1个四分体中含4条姐妹染色单体，会出现4个红色、4个绿色荧光点，A正确；若2对基因在2对同源染色体上，则两对基因独立遗传，其中1个四分体中出现4个红色荧光点，另一个出现4个绿色荧光点，B错误；无论这两对等位基因是位于1对同源染色体上，还是位于2对同源染色体上，在MⅠ后期，在细胞两极均可观察到2个红色、2个绿色荧光点，不能作为自由组合定律的直观证据，C错误；不发生染色体片段交换，在MⅡ后期，在细胞两极也可观察到1个红色、1个绿色荧光点，D错误。13.[2023福州质检]基因型为AaBbEe的某雄性哺乳动物减数分裂过程中形成1个如图所示的细胞（图中仅标明部分染色体和部分基因）。若不考虑图示以外的其他变异，下列关于该细胞的叙述正确的是（C）A.①和②可分别代表X、Y染色体B.①中b基因的来源是同源染色体的片段交换C.该细胞分裂后可能产生3种基因型的配子D.该细胞的核DNA分子为8个，含有4个染色体组解析X、Y染色体属于同源染色体，据图可知，①和②是非同源染色体，故①和②不能代表X、Y染色体，A错误。体细胞的基因型为AaBbEe，结合图中染色体颜色可知，染色体①上出现了本该位于②上的b基因，并且②上出现了本该位于①上的e基因，说明发生了染色体易位，即非同源染色体之间的片段发生了交换（属于染色体结构变异），B错误。该细胞分裂后可能产生Abb、aBE、Aee3种基因型的配子，C正确。据题图可知，该细胞中含有2个染色体组，但题图中只显示了该细胞中的部分染色体，故无法判断其核DNA分子数，D错误。14.[2023保定一模，多选]基因型为AaXBY的小鼠在正常减数分裂过程中的某些特定时期，染色体数（a）、染色单体数（b）和核DNA分子数（c）的关系如图所示，下列叙述正确的是（AD）A.图甲所示细胞中，可能一条染色体上同时存在等位基因A与aB.图甲所示细胞中，可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体C.图乙所示细胞中，可能同时存在两条X染色体与两条Y染色体D.图乙所示细胞中，可能发生染色体解螺旋变成染色质丝的过程解析图示分析：15.[2024常州模拟]某科研小组对蝗虫（二倍体生物）精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数目，结果如图所示。下列分析正确的是（D）A.细胞a可能是精细胞或卵细胞B.细胞g和细胞b中都含有同源染色体C.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会D.细胞c和细胞g中都可能发生了染色单体分离解析由题意可知，观察的是蝗虫精巢切片，因此细胞a不可能是卵细胞，A错误。细胞b可能处于减数分裂Ⅱ前期和中期，细胞中没有同源染色体，细胞g可能处于有丝分裂后期、末期，有同源染色体，B错误。同源染色体的联会发生在减数分裂Ⅰ前期，细胞d、e处在分裂间期DNA复制过程中，C错误。细胞c的染色体数目和核DNA分子数目均为2N，可能处于减数分裂Ⅱ后期、末期，细胞g的染色体数目和核DNA分子数目均为4N，可能处于有丝分裂后期、末期，故细胞c和细胞g中都可能发生了染色单体分离，D正确。16.[2023广东六校第二次联考]研究人员借助一定的技术手段诱导胚胎干细胞转化为卵母细胞样细胞（DIOL，含2个染色体组）。DIOL可进行减数分裂Ⅰ，但不能进行减数分裂Ⅱ，其经减数分裂产生的子细胞受精后发育成早期胚胎。下列叙述正确的是（A）A.一个DIOL经减数分裂后可产生1个极体B.DIOL经减数分裂产生的子细胞中有同源染色体C.基因的选择性表达未改变细胞的形态与功能D.DIOL经减数分裂产生的子细胞受精后可发育为正常的二倍体胚胎解析据题干信息可知，DIOL只能进行减数分裂Ⅰ，则该细胞进行减数分裂后可产生一个次级卵母细胞和一个极体，A正确；在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，因此DIOL经减数分裂产生的子细胞中不含同源染色体，B错误；基因的选择性表达会使细胞中出现特定的蛋白质，可能导致细胞的形态和功能发生改变，C错误；DIOL能进行减数分裂Ⅰ，不能进行减数分裂Ⅱ，推测DIOL经减数分裂产生的子细胞受精后不能发育成正常的二倍体胚胎，D错误。17.[2024哈尔滨段考]蝗虫染色体数目较少，染色体大，可以作为观察细胞分裂的实验材料。已知蝗虫体细胞中常染色体有11对，性染色体在雄性中为1条，即XO，在雌性中为2条，即XX。下列有关说法正确的是（B）A.雌蝗虫比雄蝗虫更适合用于观察减数分裂，原因是卵细胞数目少、体积大，利于观察B.观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时，可能观察到含11条或12条染色体的配子C.观察雄蝗虫精原细胞分裂固定装片时，最多能观察到5种含不同染色体数目的细胞D.萨顿以蝗虫细胞作为材料研究减数分裂过程，验证了基因位于染色体上的假说解析雄蝗虫更适合用于观察减数分裂，因为精母细胞减数分裂旺盛，产生的精子数量较多，可以在精巢中观察到分裂各时期的细胞，A错误。根据题意知，雄蝗虫体细胞中常染色体有11对，性染色体只有1条，所以雄蝗虫精母细胞经减数分裂形成的配子中，染色体组成为11条常染色体＋O或11条常染色体＋X，即可能观察到含11条或12条染色体的配子，B正确。雄蝗虫体细胞中有23条染色体，有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞中染色体数目是体细胞的两倍，为46条；减数分裂Ⅰ同源染色体分离，分别进入不同的子细胞，使子细胞中染色体数目减半，即处于减数分裂Ⅱ前期、中期的细胞中染色体数目是体细胞的一半，为11条或12条；在减数分裂Ⅱ后期，由于着丝粒分裂，细胞中染色体数目加倍，为22条或24条，最多能观察到6种含不同染色体数目的细胞，C错误。萨顿以蝗虫细胞作为材料研究减数分裂过程，推测出基因在染色体上，摩尔根以果蝇为材料进行遗传学研究，验证了基因位于染色体上，D错误。二、非选择题18.[2023绵阳模拟，7分]图甲是某雄性动物减数分裂过程的图解，图乙是配子形成过程中细胞内核DNA分子数变化的曲线图，图丙是某雄性动物一个初级精母细胞的模式图。回答下列问题：（1）图甲中“2”所示的一个细胞有4条染色单体，细胞中常发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换；“3”所示的一个细胞有0对同源染色体。（2）图乙中C段所示的一个细胞中，细胞内