高考生物高分计划一轮讲义第12讲减数分裂和受精作用

第12讲减数分裂和受精作用[考纲明细]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1减数分裂过程及受精作用1．减数分裂的概念2．过程(以二倍体动物为例)3．精子和卵细胞形成过程的差异4．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)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，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。(4)减数分裂和受精作用的意义是：①增加了子代的多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。②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。eq\a\vs4\al([思维诊断])1．深挖教材(1)有性生殖产生的后代呈现多样性的原因有哪些？提示①配子中染色体组合具有多样性。②受精时卵细胞和精子结合具有随机性。(2)产生卵细胞时不均等分裂的意义？提示卵细胞含有较多的细胞质为早期受精卵发育提供营养和能量。2．判断正误(1)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染色体数最多为4(×)(2)减数第一次分裂染色体数目不变，减数第二次分裂染色体数目减半(×)(3)交叉互换发生在减数第一次分裂前期的同源染色体的非姐妹染色单体之间(√)(4)有丝分裂的前期不存在同源染色体(×)(5)一个基因型为AaBb的精原细胞，在不发生交叉互换的情况下，能产生2种精子(√)1．减数分裂过程中的基本概念(1)同源染色体分析图示，可知：①1与2是一对同源染色体，两者构成1个四分体；3与4是一对同源染色体，两者构成另1个四分体。②1、3和2、4是非同源染色体。③aa′和bb′和cc′和dd′是姐妹染色单体，ab和ab′等是非姐妹染色单体。(2)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。该时期已完成复制，染色单体已形成。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。四分体的个数等于减数分裂中联会的同源染色体对数。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条脱氧核苷酸链)。(3)交叉互换①概念：减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。如下图：②时期：减Ⅰ前期。③范围：同源染色体的非姐妹染色单体之间。④交换对象：等位基因交换。⑤结果：姐妹染色单体出现不同，即姐妹染色单体上出现等位基因。⑥意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。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2n2c→4c0→4nn减数第一次分裂前2n4c4nn中2n4c4nn后2n4c4nn末2n→n4c→2c4n→2nn→0减数第二次分裂前n2c2n0中n2c2n0后2n2c00末2n→n2c→c003．减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图[特别提醒](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)染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由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变化为n→2n→n，没有减半。(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∶1eq\o(→,\s\up17(染色体复制),\s\do15(间期))1∶2eq\o(→,\s\up17(着丝点分裂),\s\do15(减Ⅱ后期))1∶1。4．减数分裂产生配子的种类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”。(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况分析(以AaBb为例)：(3)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如AaBb基因型的产生配子情况如下(独立遗传，无交叉互换)：项目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(AB、ab或Ab、aB)一个雄性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)一个卵原细胞4种1种(AB或ab或Ab或aB)一个雌性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)题组一减数分裂的概念及各时期的特点1.(2017·湖南重点中学段考)下列关于减数分裂过程的说法错误的是()A．姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后B．等位基因的分离发生在细胞中的染色体减半时C．四分体中同源染色体分离伴随着等位基因的分离D．着丝点分离发生在细胞核中的DNA数目再次减半前答案B解析同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期，因此姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后，A正确；等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，但染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期，所以等位基因的分离发生在细胞中染色体减半之前，B错误；四分体中同源染色体分离伴随着等位基因的分离，C正确；DNA数目减半发生在减数第一次分裂末期和减数第二次分裂末期，着丝点分离发生在减数第二次分裂后期，因此着丝点分离发生在细胞核中的DNA数目再次减半前，D正确。2．下列有关减数分裂的叙述，正确的是()A．染色体的复制是在减数第一次分裂的前期完成的B．生物的减数分裂过程有利于生物对环境的适应和进化C．减Ⅰ前期，非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换属于基因重组D．哺乳动物的一个卵原细胞经过减数分裂后能产生四个卵细胞答案B解析减数分裂与有丝分裂一样，染色体的复制都是在分裂前的间期完成的，A错误；减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物对环境的适应和进化，B正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交叉互换属于基因重组，非同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换属于染色体变异，C错误；哺乳动物的一个卵原细胞经过减数分裂后只能产生一个卵细胞，D错误。3．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错误；同源染色体上所含基因不一定相同，C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错误。技法提升关注同源染色体界定的三个易错点(1)同源染色体的特点①来源：一条来自父方，另一条来自母方；在图中常用不同颜色表示。②形态大小：同源染色体一般相同。③行为：在减数分裂时同源染色体能发生联会。(2)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。(3)着丝点分裂后，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，若不同则可能是基因突变或非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。题组二减数分裂各时期图像的区分4.(2018·连云港东海石榴高中月考)如图是同一种生物体内，有关细胞分裂的一组图像。下列与此有关的几种说法中，不正确的是()A．DNA分子的复制和基因的表达主要是在图⑤所表示的时期进行B．可遗传变异来源之一的基因重组的发生与图②有关而与图①无直接关系C．若图②、③均已发生基因突变，突变性状传递给后代的机会相同D．在雄性动物体内，同时具备上述5个图所示分裂时期的器官是睾丸而不是肝细胞答案C解析DNA的复制和基因的表达(包括转录和翻译两个过程)主要发生在细胞分裂间期，即图⑤所显示的时期，A正确；根据分析可知图①处于有丝分裂过程，图②处于减数第一次分裂中期，基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中，B正确；若基因突变发生在体细胞的有丝分裂过程中，则一般不会遗传给后代，若基因突变发生在生殖细胞的减数分裂过程中，则可能会遗传给后代，因此，若图②、③均已发生基因突变，突变性状传递给后代的机会不同，C错误；上述细胞的分裂方式包括有丝分裂和减数分裂，只有生殖器官内的细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂，而雄性动物的生殖器官是睾丸，D正确。5．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，着丝点尚未分裂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次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生交叉互换，实现基因重组，A正确；图乙为减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同，B错误；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制，C错误；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极，此时染色体数目加倍，D错误。6．如图表示基因型为AaBb的生物体内三个处于不同分裂期的细胞。以下有关说法正确的是()A．a细胞中移向细胞两极的染色体上的基因组成为AaBbB．b细胞中有两对同源染色体C．c细胞所需能量可能来自酒精发酵D．三个细胞所含染色体数相等，分裂形成的子细胞中的染色体组数也相等答案A解析a细胞处于有丝分裂中期，移向细胞两极的染色体上的基因组成为AaBb，A正确；b细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中不存在同源染色体，B错误；图中细胞为动物细胞，不能产生酒精，C错误；三个细胞所含染色体数相等，但分裂形成的子细胞中的染色体组数分别为2、1、1，D错误。技法提升依据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型题组三配子的种类和来源的分析7.若A和a、B和b、C和c分别是三对同源染色体，来自同一个初级精母细胞的四个精子是()A．AbC、AbC、abc、abcB．aBC、AbC、ABc、ABcC．Abc、aBC、Abc、aBCD．ABc、ABc、aBC、aBC答案C解析一个初级精母细胞经过减数分裂形成四个精子，这四个精子只有两种类型，每种类型的精子中都含有三对同源染色体中的一条染色体，并且两种类型的精子中染色体组成完全不同，符合上述条件的只有选项C。8．下图中甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有()A．①② B．①④C．①③ D．②④答案C解析精原细胞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点相连的两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体分别进入两个精细胞中，所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析，①与图甲的染色体组成“互补”，③与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出①③与图甲精细胞来自同一个精原细胞。技法提升巧判配子的来源eq\x(\a\al(两精细胞染色,体完全相同))eq\o(→,\s\up17(来源于))eq\x(\a\al(同一次级,精母细胞))eq\o(→,\s\up17(简记为))eq\x(同为同一次)eq\x(\a\al(两精细胞染色,体“互补”))eq\o(→,\s\up17(来源于))eq\x(\a\al(同一初级精母,细胞分裂产生,的两个次级精,母细胞))eq\o(→,\s\up17(简记为))eq\x(\a\al(补为同,一初))eq\x(\a\al(两精细胞染色,体有的相同，,有的互补))eq\o(→,\s\up17(来源于))eq\x(\a\al(同一个体,的不同精,原细胞))eq\o(→,\s\up17(简记为))eq\x(同、补同一体)题组四减数分裂中DNA和染色体变化曲线图和柱形图9.(2017·黑龙江大庆中学期中)下图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及DNA数目的变化，则下列叙述错误的是()A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体B．在BC段和HI段都能发生染色体的复制C．在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体D．在DE段和LM段，发生的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离答案C解析当染色体数目等于DNA数目时，每条染色体都不含染色单体，A正确；在有丝分裂的间期BC段和减Ⅰ前的间期HI段都发生染色体的复制，B正确；图中HJ段表示减Ⅰ时期，在减Ⅰ时期细胞含有同源染色体，C错误；在DE段和LM段，发生的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离，D正确。10．下图A、B、C、D分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。试判断c所代表的结构或物质、基因重组可能发生的时期()A．染色体B→C过程中 B．染色体C→D过程中C．DNAA→B过程中 D．DNAC→D过程中答案A解析由题图可知，b为DNA，c为染色体，d为姐妹染色单体。A为减数分裂前的间期，B为减数第一次分裂前期、中期、后期，C为减数第二次分裂前期、中期，D为减数第二次分裂末期。基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期，选项A正确。11．如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内的同源染色体对数的变化曲线。着丝点分裂最可能发生在()A．CD段 B．BC段和FG段C．AB段和FG段 D．BC段和HI段答案D解析着丝点的分裂发生在有丝分裂后期及减数第二次分裂后期，图中BC段表示进入有丝分裂后期，HI段表示减数第二次分裂时期，D正确。技法提升引发相关物质数量变化的四大原因题组五减数分裂及受精作用的相关分析12.(2018·宁夏育才中学高三月考)下列有关动物细胞减数分裂和受精作用的叙述，错误的是()A．在减数分裂过程中，细胞分裂两次，染色体也复制两次B．在减数第一次分裂过程中，有同源染色体的配对联会、同源染色体分离等行为C．在减数分裂过程中，着丝点分裂发生在减数第二次分裂D．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因主要来自母方答案A解析在减数分裂过程中，细胞分裂两次，染色体复制一次，A错误；在减数第一次分裂过程中，前期有同源染色体的配对联会、后期有同源染色体分离等行为，B正确；在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为独立的染色体，C正确；受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来自母方，D正确。13．如图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相关叙述正确的是()A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程B．C～H、L～M段可分别表示为一个细胞周期C．A～I表示减数分裂D．E～F段发生了同源染色体的分离答案A解析根据分析，图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程，A正确；C～H为减数第二次分裂过程，不能表示为一个细胞周期，B错误；A～H表示减数分裂，H～I表示受精作用，C错误；E～F段表示减数第二次分裂后期，细胞中着丝点分裂，染色单体分离形成染色体，染色体数加倍，D错误。考点2减数分裂和有丝分裂的图像和曲线分析1．减数分裂与有丝分裂过程的比较项目减数分裂有丝分裂染色体复制的次数及时期一次，减数第一次分裂前的间期一次，有丝分裂间期分裂的细胞原始生殖细胞一般是体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次子细胞名称精细胞或卵细胞体细胞或原始生殖细胞子细胞的数目1个精原细胞→4个精细胞；1个卵原细胞→1个卵细胞＋3个极体1个母细胞→2个子细胞联会、四分体时期及同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换有，在减数第一次分裂前期无同源染色体分离，非同源染色体自由组合有，在减数第一次分裂后期无续表项目减数分裂有丝分裂着丝点分裂，染色单体分开有，在减数第二次分裂后期有，在后期子细胞中核遗传物质的组成不一定相同一般相同分裂过程中形成纺锤体有有二者联系减数分裂是特殊方式的有丝分裂2．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像的比较项目有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期判断步骤：先看是否出现联会、四分体，如果出现，为减数第一次分裂前期，如果不出现，再看是否有同源染色体，如果有，为有丝分裂前期，如果无，为减数第二次分裂前期续表项目有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂中期判断步骤：先看着丝点是否排列在赤道板上，如果不是，为减数第一次分裂中期，如果是，再看是否有同源染色体，如果有，为有丝分裂中期，如果无，为减数第二次分裂中期后期判断步骤：先看是否有姐妹染色单体，如果有，为减数第一次分裂后期，如果没有，再看是否有同源染色体，如果有，为有丝分裂后期，如果无，为减数第二次分裂后期3．有丝分裂与减数分裂中DNA、染色体曲线的判断技巧(1)曲线模型(如图表示的是一个细胞内核DNA、染色体的数量变化)(2)判断方法(3)变式曲线的分析方法如图所示曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：项目A→BB→CC→DD→E特点及其变化对应减数分裂时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂的后期减数第二次分裂的末期对应有丝分裂时期间期前期和中期后期末期4．有丝分裂与减数分裂中染色体、核DNA数目变化柱形图分析在柱形图中，染色体和DNA的含量不可能是0，但染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。题组一减数分裂与有丝分裂过程比较1.(2017·河南濮阳实验高中期末)下列关于有丝分裂和减数分裂的比较，正确的是()A．前者与后者不同，前者各时期细胞中均不含同源染色体B．后者分裂过程中有联会现象和四分体，而前者没有C．前者仅有同源染色体的分离，后者还有非同源染色体的自由组合D．分裂时前者细胞质DNA平均分配，而后者细胞质DNA随机、不均等分配答案B解析有丝分裂全过程以及减数第一次分裂都有同源染色体，A错误；减数分裂过程中有联会现象和四分体，而有丝分裂过程中没有，B正确；同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合都只发生在减数第一次分裂后期，C错误；有丝分裂和减数分裂过程中，核DNA都平均分配，细胞质DNA随机分配，D错误。2．(2017·江苏南通全真模拟)下列关于人体细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是()A．有丝分裂中期细胞中可含有24种形态不同的染色体B．有丝分裂后期细胞中有4个染色体组C．减数第一次分裂中期细胞中含23个四分体D．减数第二次分裂后期细胞中染色体数目是23条答案D解析人体细胞有丝分裂时常染色体有22种形态，性染色体X与Y形态不同，因此共有24种形态不同的染色体，A正确；有丝分裂后期着丝点分裂，导致染色体和染色体组数目均加倍，B正确；减数第一次分裂中期，细胞中同源染色体两两配对，共形成23个四分体，C正确；减数第二次分裂后期，着丝点分裂导致细胞中染色体数目暂时加倍，与体细胞中染色体数目相同，D错误。3．(2017·辽宁铁岭协作体联考)一个精原细胞的DNA分子全部被15N标记，该细胞在不含15N的培养液中进行分裂时，以下说法正确的是()A．若该细胞进行有丝分裂，第二次分裂后期带15N标记的染色体占50%B．若该细胞进行有丝分裂，第二次分裂结束产生的每个子细胞中，含15N的染色体占50%C．若该细胞进行减数分裂，第一次分裂后期移向细胞两极的每条染色体上有50%的DNA分子含15ND．若该细胞进行减数分裂，产生的4个精子中有50%含15N答案A解析若该细胞进行有丝分裂，则第一次分裂所得DNA分子中都是一条链含15N，一条链含14N，第二次分裂中期，1个DNA分子形成2个DNA分子，四条链，只有一条链含15N，三条链含14N；第二次分裂后期带15N标记的染色体占50%,A正确；若该细胞进行有丝分裂，第二次分裂结束产生的每个子细胞中，含15N的染色体占0～100%，B错误；若该细胞进行减数分裂，第一次分裂后期移向细胞两极的每条染色体上的DNA分子都是一条链含15N，一条链含14N，C错误；若该细胞进行减数分裂，产生的4个精子中有100%含15N，D错误。题组二减数分裂与有丝分裂图像判断4.下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是()A．细胞①中有2个四分体B．细胞④是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体C．属于减数分裂的细胞有4个D．若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞⑤着丝点不会分裂答案C解析细胞①表示有丝分裂中期，不能联会形成四分体，A错误；由细胞⑥均等分裂可判断该动物为雄性，故细胞④是次级精母细胞，B错误；图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂，C正确；抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，但不影响着丝点的分裂，D错误。5．图1、2、3是动物细胞分裂示意图，下列有关说法正确的是()A．1细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中含有2个染色体组B．2细胞可能为次级精母细胞，其正常体细胞中染色体数为8C．染色体①上同时出现基因B、b的原因一定是交叉互换D．在同一个生物体的睾丸内，可观察到1、2、3三种细胞答案B解析1细胞含有同源染色体，着丝点分裂，处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，A错误；2细胞的同一极无同源染色体，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，由于细胞质均等分裂，因此该细胞可能是次级精母细胞或第一极体，此时含有8条染色体，与正常体细胞相同，B正确；图3中同源染色体①、②上只存在—个B基因，因此染色体①上同时出现基因B、b的原因是基因突变而不是交叉互换，C错误；图1对应的生物正常体细胞中含有4条染色体，图2对应的生物正常体细胞中含有8条染色体，图3对应的生物正常体细胞中含有4条染色体，因此1、2、3三种细胞不可能来自同一个生物体，D错误。6．(2017·湖北七市(州)高三联考)将某一经3H充分标记了DNA的雄性动物细胞置于不含3H的培养基中培养，该细胞经过连续分裂形成了8个大小相等的子细胞。下图为该过程中处于不同分裂时期的细胞示意图。下列有关说法中，不正确的是()A．甲、乙、丙三个细胞中均含有2个染色体组B．丙细胞中有2条染色体具有放射性C．甲、乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性D．丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞答案C解析三个细胞中相同形态染色体条数为2条，故三个细胞中均含有2个染色体组，A正确；该细胞经过连续分裂形成了8个大小相等的子细胞，说明该细胞先进行一次有丝分裂，产生2个子细胞，2个子细胞在经历1次减数分裂，形成8个细胞，丙细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，根据半保留复制特点，有丝分裂产生的细胞的DNA分子中有1条链含有放射性，1条不含有放射性，再经过1次减数分裂，2条姐妹染色单体只有1条含有放射性，因此丙细胞中有2条染色体具有放射性，B正确；由B分析可知，经过1次有丝分裂和减数第一次分裂前的DNA复制，2条姐妹染色单体只有1条含有放射性，乙细胞含有同源染色体，且同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期，每条染色体上只有1个DNA分子含有放射性，C错误；正常情况下，丙细胞应该产生两个基因型相同的子细胞，若发生交叉互换或基因突变，其可能产生两个基因型不同的子细胞，D正确。技法提升“三看法”判断细胞分裂方式注：该方法只针对二倍体生物的细胞分裂。题组三减数分裂与有丝分裂相关物质数目(或含量)的变化7.(2018·吉林毓文中学高三月考)如图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图，据图判断下列叙述错误的是()A．等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A～C段B．CD段、GH段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1C．图中显示两种分裂方式，I～M段可表示有丝分裂的一个细胞周期D．“一母生九子，九子各不同”现象与AH、HI所代表的生理过程有关答案B解析等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合发生于减数第一次分裂过程，分裂结束后染色体数目减半，故对应A～C段，A正确；CD段处于减数第二次分裂前期和中期，细胞中有姐妹染色单体，故染色体与核DNA的数目之比是1∶2，而GH段减数第二次分裂已结束，着丝点已分裂，故此时细胞中染色体与核DNA的数目之比为1∶1，B错误；图示中显示两种分裂方式，且I～M段可表示有丝分裂的一个细胞周期，C正确；AH过程为减数分裂，发生基因自由组合，HI为受精过程，不同基因型的雌雄配子之间的结合是随机的，使受精卵的基因型各不相同，出现“一母生九子，九子各不同”的现象，D正确。8．(2018·白银会宁四中高三月考)如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞观察的结果，叙述正确的是()A．若图甲为有丝分裂过程中的某阶段，则下一时期细胞中央将出现赤道板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．若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则c组细胞中可能出现联会和四分体答案C解析赤道板不是真实存在的结构，不能在显微镜下观察到，A错误；若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则应该是有丝分裂前期或中期，而着丝点的分裂发生在有丝分裂后期，B错误；若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则应该是减数第一次分裂过程，同源染色体的分离就发生在减数第一次分裂后期，C正确；若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则c组细胞处于有丝分裂后期，不可能出现四分体，D错误。技法提升依据柱状图巧辨细胞分裂的过程(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可表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。微专题5细胞分裂与可遗传变异的关系细胞分裂与遗传变异的关系1．遗传规律的细胞学基础2．可遗传变异的细胞学来源(1)基因突变：任何方式的细胞分裂过程中，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的影响下，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①多倍体：发生于有丝分裂，染色体加倍，没有形成两个子细胞；②染色体结构和数目的变异：一般既发生于减数分裂也可发生在有丝分裂过程中。[对点训练]1．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答案B解析可遗传的变异有三个来源：基因重组、基因突变和染色体变异，其中基因重组只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。减数分裂与基因突变、基因重组关系1．减数分裂与基因突变在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。2．减数分裂与基因重组(1)在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如A与B或A与b组合。(2)在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如A原本与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。[对点训练]2．(2017·安徽安庆二模)实验表明，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换也可以发生在某些生物的有丝分裂过程中。如图为某哺乳动物细胞分裂时出现的一对染色体的异常结果(其他染色体不考虑)，字母所示白色部分表示染色体上的基因，下列分析正确的是()A．若是减数分裂交换，则图示过程发生在减数第一次分裂前期B．若是减数分裂交换，则该细胞产生4种基因型的成熟生殖细胞C．若是有丝分裂交换，则该细胞产生4种基因型的子代体细胞D．经龙胆紫溶液染色，可在光学显微镜下观察到图示动态变化答案A解析减数分裂交换是指四分体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，发生在减Ⅰ前期，A正确；若交换发生在动物精子形成过程，则该细胞产生4种精子，基因型为：DEF、DEf、deF、def，若交换发生在卵细胞形成过程，则该细胞产生1个卵细胞，当然只有1种基因型，即DEF或DEf或deF或def，B错误；若是有丝分裂交换，则该细胞产生两个子细胞，当然最多只能产生2种，即DEF/def、DEf/deF或DEF/deF、DEf/def，C错误；题中在光学显微镜下观察的是经过龙胆紫染色的死细胞，因而不能观察到图示动态变化，D错误。3．(2017·江苏徐州模拟)下图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断错误的是()A．甲、乙均为基因突变所致B．乙中有2个染色体组C．丙为MⅠ交叉互换所致D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代答案D解析甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期。由于该生物的基因型为AABb，因此甲、乙中等位基因Aa的出现都是基因突变所致，A正确；乙细胞含有2个染色体组，B正确；根据丙中染色体颜色可知，等位基因B和b出现的原因是MⅠ交叉互换所致，C正确；甲和乙发生的是基因突变，丙因交叉互换而导致基因重组，它们都属于可遗传的变异，但甲若为体细胞的有丝分裂，体细胞突变一般不遗传给后代，D错误。减数分裂与染色体变异关系1．减数分裂与染色体变异如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：2．XXY与XYY异常个体成因分析(1)XXY成因(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。3．异常细胞的产生及原因判断(1)有丝分裂异常(2)减Ⅰ分裂同源染色体未分离(3)减Ⅱ分裂姐妹染色单体未分开[对点训练]4．(2017·济宁邹城一中月考)如图表示某细胞(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BC．细胞③是次级卵母细胞 D．细胞⑤的基因型为a答案A解析据图判断，细胞①为初级卵母细胞，经过复制后的初级卵母细胞的染色体数目不变，并且分裂过程中染色体数目也不变，A错误；细胞⑥的基因型为ABb，因此在分裂之前的细胞③中有2个基因B，B正确；初级卵母细胞由于发生了细胞质的不均等分裂，产生的细胞②为第一极体，细胞③是次级卵母细胞，C正确；由于卵细胞的基因型为ABb，说明在减数分裂过程中，B和b这对同源染色体与A移向一极，则另一极为a，减数第二次分裂完成时，产生两个染色体组成相同的细胞，因此④、⑤的基因型都是a，D正确。5．(2017·甘肃天水一中测试)下列有关配子基因型异常发生时期的判断，正确的是()选项个体基因型子细胞基因型异常发生时期ADDD、d有丝分裂前期BAaBbAaB、AaB、b、b减数第二次分裂CXaYXaY、XaY减数第一次分裂DAaXBXbAAXBXb、XBXb、a、a减数第二次分裂答案C解析基因型为DD的个体产生d配子与减数第一次分裂前的间期发生基因突变有关，A错误；选项B、C的结果均与减数第一次分裂时一对同源染色体未正常分到两个子细胞中有关，B错误，C正确；基因型为AaXBXb的个体产生AAXBXb配子说明减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常，D错误。6．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．①④C．②③ D．②④答案A解析依据题干中提供的信息“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。技法提升剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因(1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。(2)同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。(3)姐妹染色单体不分离(以精细胞形成为例)：在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分离后移向同一极，导致由本次级精母细胞产生的配子异常(另一次级精母细胞产生的配子可能正常)。高考热点突破1．(2017·全国卷Ⅱ)已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是()答案D解析由选项所示的细胞类型可知，这种细胞是精原细胞，在不考虑基因突变和交叉互换的情况下进行分析：减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离(如等位基因G与g、H与h分离)，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合(如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合)，减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞，A、B正确；减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体(不含等位基因)，C正确；减数第二次分裂产生的4个精细胞虽然两两相同，但每个精细胞中不应该含有同源染色体，即不应该含有等位基因，D错误。2．(2017·天津高考)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如右。叙述正确的是()A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异答案B解析减数第一次分裂时，位于两条同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离，此过程发生在初级精母细胞中，所以，图中三对等位基因的分离不都发生在次级精母细胞中，A错误；正常情况下，一个精原细胞能产生两种类型的精子，但图中同源染色体的非姐妹染色单体间部分片段发生了交叉互换，故该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；同源染色体的非姐妹染色单体间部分片段发生交叉互换属于基因重组，不属于基因自由组合范畴，C错误；图中非姐妹染色单体间部分片段交叉互换发生在同源染色体之间，不属于染色体结构变异，D错误。3．(2017·江苏高考)假如右图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是()A．该细胞处于减数第二次分裂后期B．若染色体①有基因A，则④有基因A或aC．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体答案A解析根据题干信息可知，某种生物体细胞含有4条染色体。该细胞含有8条染色体，为有丝分裂后期，A错误；染色体①与由同一着丝点分裂形成的另一条染色体所含基因相同，另一条染色体与④为一对同源染色体，①有A基因，则④可存在A或a基因，B正确；染色体②、③为一对同源染色体，根据染色体形状判断，②是X染色体，则③是Y染色体，C正确；该细胞产生的子细胞与母细胞染色体组成相同，含有2对同源染色体，D正确。4．(2016·浙江高考)下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是()A．有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，都进行1次染色质DNA的复制B．细胞周期的G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体C．染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24D．若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA答案D解析有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期都进行1次染色质DNA的复制，A正确；动物细胞有中心体，在G2期已形成了1对中心体，在有丝分裂前期由两组中心体发出星射线形成纺锤体，B正确；减数第二次分裂中期的细胞中，染色体数为体细胞的一半，DNA分子数与体细胞相等，C正确；G2期染色质DNA复制已结束，若其中有1个DNA分子发生了片段缺失，则该细胞有丝分裂形成的2个子细胞中只有1个子细胞含该异常DNA，D错误。5．(2016·江苏高考)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)，图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：(1)图1中细胞分裂的方式和时期是________，它属于图2中类型________的细胞。(2)若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是________。(4)在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有________。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________，理由是________________________________________________________________________。答案(1)有丝分裂后期a(2)次级精母细胞(3)b、d、e(4)a、b(5)b→a；d→c(6)阻滞第一次卵裂受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体解析(1)图1细胞中含有同源染色体，且染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极，据此可判断该细胞处于有丝分裂后期，其染色体数和核DNA分子数均为4n，属于图2中类型a的细胞。(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n，且没有同源染色体，那么该细胞应为次级精母细胞。(3)若为减数分裂过程中的细胞，类型b、d、e的细胞所处时期分别为减数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞，故三者出现的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中，类型a只能表示有丝分裂后期，类型b可表示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期，这两类细胞中一定具有同源染色体；类型c、d、e可以分别表示有丝分裂的G1期、减数第二次分裂后期，减数第二次分裂的前期、中期，减数分裂形成的子细胞，类型c中可能不含有同源染色体，类型d、e中一定不含同源染色体。(5)图2中类型a和类型c是着丝点分裂后形成的细胞类型，据此可判断着丝点分裂导致细胞类型转换的情况有两种：类型b转换为类型a，类型d转换为类型c。(6)根据题意知，若阻断减数第一次分裂或减数第二次分裂均可产生染色体数目加倍的卵细胞，染色体数目为2n的卵细胞与染色体数目为n的精子结合形成的受精卵可发育成三倍体(3n)；若阻断受精卵(2n)的第一次卵裂，由于受精卵不能完成分裂，所以形成的细胞染色体数目应为4n，难以发育成三倍体。6．(2015·海南高考)回答下列关于遗传和变异的问题：(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生________，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生________，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指________________________________________。答案(1)自由组合交叉互换(2)初级精母细胞精细胞(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体解析(1)非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因之间的重组；同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换，导致基因重组。(2)由模式图可知：图甲细胞具有联会的同源染色体，处于减数第一次分裂前期，为初级精母细胞；图乙细胞没有同源染色体，染色体数目减半，且无染色单体，为精细胞。(3)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。限时规范特训[A卷减数分裂过程与受精作用]一、选择题1．(2018·河北唐山一中月考)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是()A．着丝点分裂一定导致细胞核中DNA数目加倍B．此时细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍C．此时细胞中不一定存在同源染色体D．此时细胞中一定含有两个染色体组答案C解析着丝点分裂不会导致DNA数目加倍，但会导致染色体数目加倍，A错误；若是减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目与体细胞相同，B错误；若是有丝分裂后期，细胞中存在同源染色体，若是减数第二次分裂后期，细胞中不存在同源染色体，C正确；若是有丝分裂后期，细胞中含有四个染色体组，若是减数第二次分裂后期，细胞中含有两个染色体组，D错误。2．如图为基因型为AaBb的某二倍体高等动物体内细胞进行减数分裂的示意图，下列有关叙述不正确的是()A．图中可能发生基因重组的过程是①B．细胞中染色体数目减半发生在过程②C．上述过程发生在器官睾丸中D．若精子1的基因型为Ab，则精子4的基因型一定为aB答案D解析图示精原细胞的基因型为AaBb，精子1与精子4来自不同的次级精母细胞，若两对等位基因独立遗传，且不发生交叉互换，则如果精子1的基因型为Ab时，精子4的基因型为aB，否则就不一定，D错误。3．(2017·浙江绍兴模拟)某二倍体雄性个体减数第一次分裂形成的子细胞如图，不考虑染色体畸变，下列叙述正确的是()A．图示黑色染色体只含有1个DNA分子B．图示细胞中的两条染色体一定不是同源染色体C．出现基因E、e的原因一定是交叉互换的结果D．该细胞可能是第一极体答案B解析由于着丝点没有分裂，所以图示黑色染色体含有2个DNA分子，A错误；图示细胞是经减数第一次分裂后形成，所以细胞中的两条染色体一定不是同源染色体，B正确；出现基因E、e的原因可能是交叉互换的结果，也可能是基因突变的结果，C错误；由于是二倍体雄性个体进行减数分裂，所以该细胞不可能是第一极体，而是次级精母细胞，D错误。4．(2017·安徽合肥一模)如图为人体内的细胞在细胞分裂过程中每条染色体中的DNA分子含量的变化曲线，下列有关叙述中错误的是()A．DNA复制发生在bc时期B．同源染色体分离发生在de时期C．ef时期的细胞中染色体数可能达到92条D．染色体交叉互换等基因重组都发生在cd时期答案B解析bc时期每条染色体中的DNA含量加倍，所以DNA复制发生在bc时期，A正确；该图若为减数分裂，则同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即cd段，B错误；该图若为有丝分裂，则ef时期表示后期和末期，细胞中染色体数可能达到92条，C正确；该图若为减数分裂，则染色体交叉互换等基因重组都发生在cd段的某一时期，即减数第一次分裂过程中，D正确。5．(2017·陕西榆林一模)如图中甲～丁为某动物(染色体数＝2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是()A．甲图可表示减数第一次分裂前期B．乙图可表示减数第二次分裂前期C．丙图可表示有丝分裂后期D．丁图可表示减数第二次分裂末期答案C解析甲图可表示减数第一次分裂各时期，或有丝分裂前期、中期，A正确；乙图可表示减数第二次分裂前期或中期，B正确；丙图可表示有丝分裂间期的开始阶段，或减数第一次分裂间期的开始阶段，或有丝分裂末期，不能表示有丝分裂后期，C错误；丁图可表示减数第二次分裂末期，D正确。6．基因型为FfXDY的果蝇在产生精子过程中()A．F与f、XD与Y的分离发生在减数第一次分裂后期B．XD与XD、Y与Y的分离发生在减数第一次分裂后期C．FXD、fXD、FY、fY的随机组合发生在减数第二次分裂后期D．一个精原细胞可产生FXD、fXD、FY、fY四种精子答案A解析XD与XD、Y与Y的分离发生在减数第二次分裂后期，B错误；FXD、fXD、FY、fY的随机组合发生在减数第一次分裂后期，C错误；一个精原细胞只能产生两种精子，D错误。7．如图为某高等动物的细胞分裂示意图，据此判断下列现象中不可能发生在该细胞分裂过程中的是()A．DNA数目是体细胞的2倍B．染色体数目是体细胞的2倍C．非姐妹染色单体间的交叉互换D．非同源染色体的自由组合答案B解析该图为减数第一次分裂中期图，着丝点没有分裂，染色体数目与体细胞相同，DNA数目是体细胞的2倍，A正确，B错误；联会的同源染色体上的非姐妹染色单体间能发生交叉互换，C正确；联会的同源染色体分离的同时，非同源染色体能发生自由组合，D正确。8．(2017·湖北高三调研)精原细胞能进行有丝分裂增加自身数量，又可进行减数分裂形成生殖细胞。下列有关精原细胞分裂的叙述，不正确的是()A．减数分裂时同源染色体发生交叉互换，增大了精子遗传组成的多样性B．减数分裂时非同源染色体自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性C．有丝分裂后期精原细胞中存在同源染色体，但不发生同源染色体的分离D．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同答案B解析减数分裂时同源染色体发生交叉互换而导致基因重组，增大了精子遗传组成的多样性，A正确；减数分裂时非同源染色体自由组合也会导致基因重组，增加了同一双亲后代的多样性，不利于保持亲子代遗传信息的稳定性，B错误；有丝分裂后期精原细胞中存在同源染色体，但不发生同源染色体的分离，因为同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期，C正确；有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，细胞中的染色体数目均与体细胞相同，每条染色体均含有2个DNA分子，所以染色体数目、核DNA数目都相同，D正确。9．如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是()A．a过程可以发生交叉互换B．b过程没有染色单体C．c过程为着丝点分裂导致D．d过程没有同源染色体答案A解析a表示减数第一次分裂过程，在同源染色体联会后，非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换，A正确；b表示减数第二次分裂，在着丝点没有分裂前，仍有染色单体，B错误；c过程发生受精作用，精子与卵细胞结合，使染色体数目加倍，C错误；d表示有丝分裂过程，该过程中始终存在同源染色体，D错误。10.(2017·辽宁铁岭联考)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是()A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象答案D解析蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正确；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。二、非选择题11．(2018·白银会宁四中月考)下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答：(1)图1中AB段形成的原因是________，图1中CD段形成的原因是________。(2)图2中________细胞处于图1中的BC段，图2中________细胞处于图1中的DE段。(3)就图2乙分析可知，该细胞染色体数与DNA分子数之比为________。答案(1)DNA复制着丝点分裂(2)乙和丙甲(3)1∶2解析(1)图1中AB段形成的主要原因是DNA复制，每条染色体上的DNA含量由1变为2；CD段形成的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA含量由2变为1。(2)图1中的BC段表示染色体复制后单体还没有分离的时期，表示有丝分裂间期的G2期、前期和中期；或者减数分裂第一次分裂时期以及减数分裂第二次分裂的前期和中期，即图2中乙、丙细胞含有染色单体，处于BC段；DE段表示每条染色体没有单体，即甲细胞。(3)乙细胞中染色体与DNA比为1∶2。12．下列两图为某种动物细胞分裂过程中的坐标图和细胞图。请据图回答下列问题：(1)图甲中的②为________数目变化；b阶段为________分裂过程；c阶段中除了包括有丝分裂过程外，还包括________过程。(2)图乙中D的子细胞的名称是___________________________。(3)图乙中B的上一个时期对应图甲中________段；C对应图甲中________段(用图中字母表示)。(4)图甲中，如果在A点时将全部核DNA用放射性同位素标记，而分裂过程中所用的原料不含放射性同位素，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链的________。答案(1)染色体减数受精作用(2)精细胞或(第二)极体(3)GHCD和MN(4)25%(或1/4)解析(1)由图甲曲线特征可直接判断出a、b、c分别代表有丝分裂过程中核DNA(加倍一次，减半一次)的变化、减数分裂过程中核DNA(加倍一次，减半两次)的变化、受精作用和有丝分裂过程中细胞中染色体数目的变化。(2)图乙中D的细胞质分配均等，且着丝点断裂之前同源染色体已经分开，故其子细胞为精细胞或(第二)极体。(3)图乙中B处于减数第一次分裂中期，上一个时期为减数第一次分裂前期，对应图甲中GH段；C为有丝分裂中期，对应图甲中的CD和MN段。(4)根据DNA半保留复制的特点，EF时期的细胞的每个核DNA分子都是一条链带放射性同位素标记，一条链不带放射性同位素标记。在FG时期，核DNA又复制一次，以带放射性同位素标记的链为模板形成的DNA都是一条链带放射性同位素标记，一条链不带放射性同位素标记；而以不带放射性同位素标记的链为模板形成的DNA的两条链都不带放射性同位素标记，故在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占1/4。13．下列示意图分别表示某雌性动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：(1)图①中b柱表示的是________，图②中表示体细胞分裂的是________。图①中Ⅲ的数量关系对应于图②中的________，图①中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是________；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图②中的________的过程。图①中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是________，不一定存在同源染色体的是________。(2)一对夫妇，妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为XXY，且患色盲的儿子。可能原因是父亲产生精子时图②中________时期发生异常，也可能是母亲产生卵细胞时图②中________时期发生异常。(3)又如下图，图A是该种生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中与其来自同一个次级精母细胞的为________。答案(1)染色单体甲乙DNA复制丙→乙Ⅲ和ⅣⅠ(2)丙乙(3)③解析(1)由图①观察发现柱状图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中b只存在于Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ、Ⅳ消失，说明它应该是染色单体，根据数量变化可知a表示染色体，c表示DNA分子。根据染色体、染色单体、DNA的比例，柱状图Ⅱ表示的是有丝分裂G2、前期、中期或减数分裂第一次分裂形成子细胞之前。柱状图Ⅲ表示的是减数分裂第二次分裂前期、中期。柱状图Ⅰ表示是减数第二次分裂后期或有丝分裂结束形成的体细胞。柱状图Ⅳ表示减数分裂结束所形成的生殖细胞。图②中观察染色体行为，根据是否有同源染色体和是否发生同源染色体的联会可知甲为有丝分裂中期，乙为减数第二次分裂中期，丙为减数第一次分裂后期。(2)妻子表现正常，丈夫患色盲，生了一个染色体组成为XXY，且患色盲的儿子，基因型为XbXbY，可能是一个不正常的XbY精子和正常卵细胞Xb结合产生，也可能是一个不正常的XbXb卵细胞和正常精子Y结合产生。(3)根据最后的题图看出图A精细胞其染色体和图B中③的染色体是由同一次级精母细胞的一条染色体中的两条染色单体经着丝点分裂产生，其中一点差异是发生交叉互换形成的。[B卷减数分裂与有丝分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系]一、选择题1．比较细胞的有丝分裂和减数分裂过程，共有的现象为()①染色体复制一次②有着丝点的分裂③有新细胞的产生④有同源染色体的联会⑤能进行基因的自由组合⑥有纺锤体出现A．①②⑤⑥ B．①②④⑥C．②③④⑥ D．①②③⑥答案D解析在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体均复制一次，①正确；有丝分裂后期及减数第二次分裂后期均有着丝点分裂，②正确；两种分裂过程均有新细胞产生，有丝分裂产生的是体细胞或原始生殖细胞，减数分裂产生生殖细胞，③正确；只有在减数分裂过程中有同源染色体的联会，④错误；在减数分裂过程中能进行基因的自由组合，有丝分裂过程中不发生基因的自由组合，⑤错误；有丝分裂和减数分裂过程中均有纺锤体出现，⑥正确。2．(2017·山西实验中学联考)下列关于减数分裂及生物变异的叙述中，正确的是()A．减数分裂可以使精原细胞或卵原细胞中的DNA减半B．基因重组只能发生于减数第二次分裂后期C．减数分裂对于生物多样性的形成具有重要的意义D．基因型为AABb的精原细胞如果发生了同源染色体的交叉互换，则可形成四种精子答案C解析减数分裂可以使精细胞或卵细胞中的DNA减半，A错误；基因重组包括同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合，发生于减数第一次分裂，B错误；减数分裂可以产生多种多样的配子，对于生物多样性的形成具有重要的意义，C正确；基因型为AABb的精原细胞如果发生了同源染色体的交叉互换，也只能形成AB、Ab两种精子，D错误。3．如图甲、乙、丙是某高等动物体内发生的细胞分裂模式图，图丁为某一时刻部分染色体行为的示意图。下列说法正确的是()A．若丁发生在丙细胞形成的过程中，最终产生的子细胞基因组成有4种B．若A基因在图甲1号染色体上，不发生基因突变的情况下，a基因在染色体5上C．乙细胞表示次级精母细胞或极体，乙细胞内无同源染色体D．若丁图表示发生在减数第一次分裂的四分体时期，则①和②都发生了染色体变异答案A解析据图分析可知：图甲为有丝分裂后期，若A基因在1号染色体上，则a基因可能在4、8号染色体上，B错误；由图丙可知，该动物为雌性动物，所以乙细胞不可能是次级精母细胞，C错误；①和②为同源染色体，发生了交叉互换，引起的是基因重组，D错误。4．如图是某动物体内细胞分裂的一组图像，下列相关说法正确的是()A．所有细胞均有同源染色体B．④细胞分裂结束将形成两个精细胞C．动物睾丸中可能同时出现以上细胞D．除①和③外都是减数分裂细胞图答案D解析题图所示为雌性动物体内细胞分裂的一组图像，④细胞是减数第二次分裂的细胞无同源染色体，分裂结束将形成两个极体，故A、B、C错误；①和③为有丝分裂的细胞，D正确。5．(2017·山东济宁一模)波尔山羊(2N＝60)胚胎期某细胞发生如图所示异常分裂(未绘出的染色体均正常)，其中A为原癌基因，a为A的突变基因，下列说法正确的是()A．该分裂过程中形成30个四分体B．分裂产生Aa或aa子细胞的几率均为eq\f(1,2)C．子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同D．染色体异常分离与纺锤体无关答案C解析该图是有丝分裂过程，同源染色体不联会形成四分体，A错误；由于染色体的丢失是随机的，所以分裂产生的Aa或aa子细胞的几率不一定为eq\f(1,2)，B错误；子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同，C正确；由于染色体是由纺锤体牵引移向两极的，因此染色体异常分离与纺锤体形成有关，D错误。6．(2018·成都七中高三周测)下列与细胞减数分裂与受精作用相关的叙述，正确的是()A．人的精原细胞在减数第二次分裂中期，染色体数目和DNA分子数分别为23条和46个B．减数分裂形成的精子和卵细胞可以随机结合形成受精卵，此过程不能体现基因重组C．人的精原细胞在减数分裂间期后，若染色体上的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞会产生2个异常精子D．减数分裂过程中，基因重组只能发生在同源染色体之间答案B解析人的精原细胞在减数第二次分裂中期，染色体数目为23条，染色体上的DNA分子数为46个，细胞的线粒体中还含有DNA，A错误；基因重组发生在生殖细胞的形成过程中，受精过程不能体现基因重组，B正确；人的精原细胞在减数分裂间期后，染色体上的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞产生的4个精子中只有1个异常精子，C错误；减数第一次分裂前期联会时，同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合都会导致基因重组，D错误。7．如图是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有两幅是错误的，请将其余正确的图片按细胞周期顺序排列，其中排在第1位与第3位的图片分别是()A．①② B．①⑥C．③② D．④⑤答案A解析据图分析，①可见核膜核仁，中心体复制，表示有丝分裂间期；②着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，表示有丝分裂后期；③染色体出现，散乱排布，纺锤体出现，核膜、核仁消失，表示有丝分裂前期；④动物细胞的分裂过程中不出现细胞板，而是细胞膜内陷，将细胞缢裂成两个子细胞：⑤同源染色体配对后排列在赤道板两侧，不是有丝分裂，而是减数第一次分裂中期。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期分为前期、中期、后期和末期；图中④和⑤是错误的，则细胞周期顺序排列①→③→②→⑥，其中排在第1位与第3位的图片分别是①②。8．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分子数目不同答案C解析两者的前期，染色体数目均与体细胞染色体数目相同，核DNA分子数目均为体细胞的两倍，但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会，而有丝分裂前期没有此行为，A错误；两者的中期，染色体数目均与体细胞相同，核DNA分子数目均为体细胞的两倍，有丝分裂中期，每条染色体的着丝点排列在赤道板上，减数第一次分裂中期，每对同源染色体排列在赤道板上，B错误；有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍，姐妹染色单体分开，减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同，核DNA分子数目为体细胞的两倍，同源染色体分开，C正确；两者的末期，核DNA分子的数目相同，有丝分裂末期，核染色体数目与体细胞的相同，减数第一次分裂末期，核染色体数目为体细胞的一半，D错误。9．(2017·河南三门峡市二模)雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体，均为端着丝粒，其性染色体组成为XO型。雌性蝗虫的性染色体组成为XX型。如图是精巢不同区域细胞分裂中期的图像，有关叙述正确的是()A．图1细胞中的染色体上能发生DNA的复制和转录B．图1细胞中的染色体数和核DNA数与图2细胞中不相同C．图2细胞分裂后产生的精子与卵细胞结合后发育的子代均为雌性D．图2细胞中共有11个四分体，且呈现交叉互换现象答案D解析图1细胞中的染色体高度螺旋，处于有丝分裂中期，所以不发生DNA的复制和转录，A错误；图1细胞中的染色体数和核DNA数与图2细胞中相同，且染色体数∶核DNA数＝1∶2，B错误；根据题意可知，雄性东亚飞蝗的性染色体组成为XO型，因此来源于图2细胞的精子可能为X或O型，与卵细胞结合后发育的子代可能是雌性，也可能是雄性，C错误；由于雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体，且性染色体组成为XO型，所以只有22条常染色体能正常联会形成11个四分体，且呈现交叉互换现象，D正确。10．(2018·辽宁鞍山一中高三月考)下列与细胞分裂有关的说法不正确的是()A．一个被32P标记的1对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次有丝分裂后，所形成的4个细胞中，每个细胞含32P标记的染色体个数可能是0、1、2，含有标记细胞数为2、3、4B．在某动物在精子形成过程中，若姐妹染色单体未分离，则可形成染色体组成为XXY的后代C．二倍体动物在细胞正常