【生物】2020届 一轮复习 人教版 减数分裂和受精作用 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 减数分裂和受精作用 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 减数分裂和受精作用 学案 ‎【考纲要求】　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。‎ ‎【学科素养】　1.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：分析有丝分裂和减数分裂异同；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。‎ 知识点1　减数分裂的相关概念辨析 基础回顾 ‎1.据图回答下列问题 ‎(1)图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。‎ ‎(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。‎ ‎(3)图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期；从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。‎ ‎(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。‎ ‎2．判断正误 ‎(1)形态、大小相同的染色体一定是同源染色体。(×)‎ ‎(2)同源染色体携带的遗传信息一定相同。(×)‎ ‎(3)在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体。(√)‎ 方法规律 ‎1.从四个角度理解减数分裂的概念 ‎2．总结认识同源染色体的四个角度 ‎(1)同源染色体的特点 ‎①来源上：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、大小上：同源染色体一般相同。‎ ‎③行为上：在减数分裂时同源染色体发生联会。‎ ‎(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，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。‎ ‎(4)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。‎ 知识点2　精子的形成 基础回顾 ‎1.精子形成过程中各时期的图像及主要特点(连线)‎ ‎2．判断正误 ‎(1)染色体数为2N的细胞在减数分裂过程中形成N个四分体。(√)‎ ‎(2)四分体时期可发生基因重组。(√)‎ 方法规律 ‎1.比较减数第一次分裂(MⅠ)与减数第二次分裂(MⅡ)‎ ‎2．总结染色体和DNA数量变化的四个关键时期 知识点3　精子与卵子形成的比较 基础回顾 ‎　根据精子和卵细胞形成过程图像填空 ‎(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是B、C。‎ ‎(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是A、C、D。‎ ‎(3)图A分裂后产生的子细胞是卵细胞和极体，图C分裂后产生的子细胞可能是精细胞或极体。‎ ‎(4)一个精原细胞可形成4个精子，一个卵原细胞产生1个卵细胞和3个极体。‎ 方法规律 归纳精子和卵细胞形成过程的异同 知识点4　配子多样性与受精作用 基础回顾 判断正误 ‎(1)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组。(√)‎ ‎(2)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223。(×)‎ ‎(3)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。(×)‎ ‎(4)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子。(√)‎ ‎(5)减数分裂和受精作用能够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有重要意义。(√)‎ ‎(6)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。(√)‎ 方法规律 ‎1.归纳产生配子多样性的两大主要原因 ‎(1)交叉互换型基因重组。‎ ‎(2)自由组合型基因重组。‎ 生物多样性的主要原因是配子的多样性和雌雄配子的随机结合。‎ ‎2．总结受精作用的两个细胞学基础 ‎(1)细胞膜信息交流功能——不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。‎ ‎(2)细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。‎ ‎3．理解受精卵(后代)遗传物质的来源 受精卵中遗传物质并非一半来自父方，一半来自母方，因为细胞质中DNA几乎全部来自母方，这也是母系遗传的细胞学基础。‎ 归纳总结 ‎[网络构建]‎ ‎[要点强化]‎ ‎1．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，高等生物在配子(精 子和卵)形成的过程中进行减数分裂，通过减数分裂形成的配子染色数目是体细胞染色体数目的一半。‎ ‎2．减数分裂过程中、减数第一次分裂特征明显，主要表现为同源染色体的联会和分离，染色体数目减半发生在减数第一次分裂；基因重组发生在减数第一次分裂，其中交叉互换发生在减数第一次分裂前期(四分体形成的过程中)，自由组合发生在减数第一次分裂后期(同源染色体分离，非同源染色体自由组合)‎ ‎3．受精作用过程中，通过精、卵结合染色体数目恢复到体细胞染色体数目，从而保持物种染色体数目的稳定。‎ ‎4．减数分裂过程中，可发生基因突变、基因重组和染色体变异。‎ 考点1　减数分裂过程及相关数量变化 ‎[典例精析]‎ ‎　(2018·全国卷Ⅲ)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂 和减数分裂的叙述，错误的是(　　)‎ A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离 B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会 C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同 D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上 ‎[解析]　本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝点分裂，从而导致染色单体分离，A正确；同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期，B错误；一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上，D正确。‎ ‎[答案]　B ‎　(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(　　)‎ ‎[解析]　‎ 图A、B所示细胞中没有同源染色体，每个染色体上有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，两个图示的差异反映出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的自由组合，A、B正确；图C、D所示细胞中没有染色单体，此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因，C正确，D错误。‎ ‎[答案]　D ‎　(2018·北京石景山期末)下图中的甲表示二倍体动物某个精原细胞的核DNA相对含量和染色体数目，乙～丁表示其产生精子过程中核DNA和染色体的变化。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．乙时期的细胞和丙时期细胞均含有两个染色体组 B．甲→乙过程中发生了DNA复制 C．乙→丙过程中发生了基因重组 D．丙→丁过程中发生了着丝点分裂 ‎[解析]　‎ 甲到乙过程，DNA完成复制，其含量加倍，但染色体数目没有变，所以乙时期为减数第一次分裂的前、中、后期，同源染色体没有分开，染色体组仍为2个；丙图DNA的含量和染色体数目与体细胞的一样，丙时期应为减数第二次分裂后期、末期，由于着丝点的分裂，使得染色体数目暂时加倍，与体细胞的一样多，有两个染色体组，故A、B正确。乙到丙的过程为减数第一次分裂到减数第二次分裂的过程，发生了基因重组，C正确。丙到丁过程，DNA的含量再次减半，说明细胞发生了分裂，D错误。‎ ‎[答案]　D 本题以柱状图的形式考查了考生对减数分裂过程中染色体和DNA数目变化关系以及各个时期的特点理解和应用。对减数分裂的复习应重点把握同源染色体的行为变化：染色体在减Ⅰ前的间期复制，减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减Ⅱ后期姐妹染色单体分开。另一方面要把握染色体和DNA的数量关系：染色体复制后，染色体∶DNA＝1∶2；着丝点分裂后，染色体∶DNA＝1∶1。‎ 考什么 ‎(1)减数分裂的过程 ‎(2)减数分裂中染色体、DNA的数量变化及产生配子的类型 主要(结合图像、信息题等)以选择题的形式考查 学什么 ‎(1)理解减数分裂过程 ‎(2)掌握DNA、染色体数目变化规律 ‎(3)学会判断减数分裂配子的来源 ‎[知能拓展]‎ ‎1．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 模型分析：‎ ‎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：‎ ‎2．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)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。‎ ‎3．巧借染色体组成判断配子来源的方法 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[角度训练]‎ 角度1　减数分裂中染色体和DNA数量变化 ‎1．(2018·咸阳一模)某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是(　　)‎ ‎[解析]　在减数分裂过程中，由于减数第一次分裂后期发生同源染色体的分离，因此减数第二次分裂的前期和中期染色体数目减半，并且不含同源染色体，每条染色体上有2条姐妹染色单体；而在减数第二次分裂后期时由于着丝点的分裂，导致染色体数目暂时加倍，染色单体消失，变为子染色体。‎ ‎[答案]　B ‎2．(2018·豫南九校联考)如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息不相符的是(　　)‎ A．Ⅱ所处阶段可发生基因自由组合 B．Ⅲ所处阶段可发生姐妹染色单体分开并分别移向两极 C．②代表染色单体 D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1‎ ‎[解析]　Ⅱ中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶‎ ‎2，且染色体数目与体细胞相同，可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程，若处于减数第一次分裂后期，则细胞中会发生非同源染色体上的非等位基因自由组合；Ⅲ中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂前期、中期，而姐妹染色单体分开并分别移向两极发生在细胞分裂后期；①是染色体，②是染色单体，③为核DNA分子；Ⅰ～Ⅳ中③(核DNA分子)的数量比是8∶16∶8∶4＝2∶4∶2∶1。‎ ‎[答案]　B 角度2　细胞减数分裂形成配子的类型 ‎3．(2018·北京丰台期末)下列有关精原细胞减数分裂过程的叙述，正确的是(　　)‎ A．初级精母细胞和次级精母细胞中的DNA分子数目和染色体数目相同 B．减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数目相同 C．若1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，则一定发生了染色体变异 D．减数分裂过程中若同源染色体不分离，产生的正常配子与异常配子比例为1∶1‎ ‎[解析]　初级精母细胞经过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，后者染色体数目和DNA数目较前者都减半，故A错误；减数第二次分裂后期由于着丝点的分开，染色体暂时加倍，因此和减数第一次分裂后期含有相同的染色体组数，故B正确；若1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，则一定发生了交叉互换，不一定发生染色体数目或结构的变异，故C错误；减数分裂过程中若同源染色体不分离，则形成的两个次级精母细胞都不正常，所产生的配子都是异常的，故D错误。‎ ‎[答案]　B ‎4．(2018·沈阳模拟)下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞：这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)‎ A．①与② B．①与③ C．②与③ D．②与④‎ ‎[解析]　同源染色体交叉互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。因此，在减数第二次分裂时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。‎ ‎[答案]　C 考点2　减数分裂与有丝分裂图像与曲线辨析 ‎[典例精析]‎ ‎　(2018·北京海淀期中)下图为某哺乳动物处于不同分裂时期染色体及其上基因示意图。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．细胞①形成③的过程中发生等位基因分离 B．细胞②中有四对同源染色体，四个染色体组 C．细胞④不是③的子细胞，仅有一个染色体组 D．细胞④为次级精母细胞，不含同源染色体 ‎[解析]　细胞①形成③的过程经过了减数第一次分裂，发生了同源染色体上等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合，故A正确；细胞②为有丝分裂后期的细胞，着丝点分裂，染色体数目加倍，所以有四对同源染色体，四个染色体组，故B正确；细胞④染色体的组成为一条大黑色染色体和一条小的白色染色体，故不是③的子细胞，C正确；根据细胞③不均等分裂，判断该动物为雌性动物，故D错误。‎ ‎[答案]　D 判断二倍体生物有丝分裂和减数分裂图像的方法——“三看识别法”‎ 第一，看细胞中染色体数目。若为奇数，一定是减数第二次分裂，且细胞中一定无同染色体存在；若为偶数，进行第二看。‎ 第二，看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体，一定是减数第二次分裂；若有同源染色体存在，进行第三看。 ‎ 第三，看细胞中同源染色体的行为。若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述同源染色体的特殊行为，则为有丝分裂。‎ ‎　(2017·江苏卷)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a C．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 ‎[解析]　该生物体的正常体细胞中有4条染色体，图示细胞中有8条染色体，故该细胞处于有丝分裂后期；染色体①和④是同源染色体，若①上有基因A，则④上可能有A或a；染色体③和②是同源染色体，若②表示X染色体，则③表示Y染色体；该细胞产生的子细胞中有4条染色体，2对同源染色体。‎ ‎[答案]　A ‎　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、染色单体数和核DNA分子数的比例图，关于此图的叙述错误的是(　　)‎ A．甲可表示减数第一次分裂前期 B．乙可表示减数第二次分裂前期 C．丙可表示有丝分裂后期 D．丁可表示精细胞 ‎[解析]　由图分析可知，甲表示减数第一次分裂各时期或有丝分裂前期、中期，A正确；乙表示减数第二次分裂前期或中期，B正确；丙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，不能表示有丝分裂后期，C错误；丁表示精细胞，D正确。‎ ‎[答案]　C ‎[知能拓展]‎ ‎1．“三结合”法图析细胞分裂的方式及特点 ‎(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期 ‎(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式 ‎(3)结合细胞质的分裂情况作出判断 ‎2．减数分裂和有丝分裂过程中相关物质或结构的数量变化 ‎(1)染色体数与核DNA数变化曲线 ‎①曲线模型 ‎②判断方法 ‎(2)同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线 图中①③表示有丝分裂，②④表示减数分裂。‎ ‎[角度训练]‎ 角度1　细胞分裂图像的辨析 ‎1．(2018·北京西城期末)如图为处于特定分裂时期的某二倍体雄性动物细胞中部分染色体示意图。相关叙述正确的是(　　)‎ A．可能是次级精母细胞或极体 B．此细胞与精细胞染色体数相等 C．此细胞中不会出现等位基因的分离 D．该动物体细胞中最多有四个染色体组 ‎[解析]　‎ 由图和题干可知：该图为二倍体雄性动物的细胞，不可能是极体，A错误；此细胞无同源染色体且着丝点分裂，可确定为处于减数第二次分裂后期的细胞，随后此细胞一分为二，形成的精细胞染色体数减半，B错误；若减数第一次分裂的前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换或形成姐妹染色单体时发生基因突变，则此细胞中姐妹染色单体分离的同时可能会伴随等位基因的分离，C错误；该动物体细胞有丝分裂后期有四个染色体组，D正确。‎ ‎[答案]　D ‎2．(2018·嘉定一模)如图是某二倍体生物体内某个细胞连续变化的过程图。下列说法错误的是(　　)‎ A．该二倍体生物是雌性动物 B．丁细胞可能是卵细胞 C．图示涉及两种分裂方式和至少三次细胞分裂 D．甲细胞中具有4个染色体组 ‎[解析]　由于乙细胞中同源染色体正在分离，且细胞质不均等分裂，所以该二倍体生物是雌性动物；根据乙细胞中染色体大小和颜色可知，丁细胞是极体；甲细胞处于有丝分裂过程中，乙、丙、丁细胞处于减数分裂过程中，故图示涉及两种分裂方式(有丝分裂和减数分裂)，所以至少进行三次细胞分裂；甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，染色体数目加倍，所以具有4个染色体组。‎ ‎[答案]　B 角度2　细胞分裂中染色体、DNA数量变化曲线分析 ‎3．如图为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA分子含量的变化曲线，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．若该图表示有丝分裂，则CD段DNA数∶染色体数∶染色单体数＝2∶1∶1‎ B．若该图表示有丝分裂，则EF段单细胞核中染色体的数目为46或92‎ C．若该图表示减数分裂，则CD段的每个细胞都含有23对同源染色体 D．若该图表示减数分裂，则EF段DNA数目减半是因为同源染色体分离 ‎[解析]　若该图表示有丝分裂，则CD段包括分裂前期和中期，DNA数∶染色体数∶染色单体数＝2∶1∶2，A错误；EF段包括分裂后期和末期，后期染色体数目加倍，为92条，末期形成两个细胞核，单细胞核内染色体数目为46条，B正确；若该图表示减数分裂，则CD段包括减数第一次分裂时期和减数第二次分裂的前期、中期，减数第二次分裂时期细胞中无同源染色体，C错误；同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，而EF段为减数第二次分裂后期和末期，D错误。‎ ‎[答案]　B ‎4．如图是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图，以下对图示的理解错误的是(　　)‎ A．A～E段细胞完成有丝分裂过程 B．F～H段内发生同源染色体的分离 C．B点和H点都发生染色体的着丝点断裂 D．H～I段细胞中有可能含2个染色体组 ‎[解析]　图中C～D段同源染色体对数是体细胞的两倍，所以A～E段细胞完成有丝分裂过程；同源染色体分离发生在减数第一次分裂，属于F～H段；G～H表示减数第一次分裂同源染色体分离后平均分配到两个子细胞中，未发生着丝点断裂；H～I段表示减数第二次分裂，二倍体动物减数第二次分裂后期、末期细胞中含有2个染色体组。‎ ‎[答案]　C 考点3　实验——观察细胞的减数分裂 ‎[典例精析]‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　(2018·德州检测)如图是基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某动物组织切片显微图像。有关判断正确的是(　　)‎ A．图中细胞分裂的先后顺序为①→②→③‎ B．该动物为雌性，②和③是次级卵母细胞 C．基因A和a的分离发生在②细胞中 D．正常情况下，③分裂结束后产生1种基因型的细胞 ‎[解析]　由图可知①发生同源染色体的分离，应是减数第一次分裂后期；②无同源染色体，着丝点分裂，细胞质不均等分裂，说明是次级卵母细胞进行减数第二次分裂后期；③中无同源染色体，有姐妹染色单体，是减数第二次分裂前期。图中细胞分裂的先后顺序为①→③→②，A错误。该动物为雌性，②是次级卵母细胞，但③可能是第一极体或次级卵母细胞，B错误。基因A和a的分离发生在减数第一次分裂后期①细胞中，C错误。正常情况下，③分裂结束后产生1种基因型的细胞，D正确。‎ ‎[答案]　D ‎　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 ‎[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项正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不一定相同，B项错误；图丙为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，不发生染色体复制，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，C项错误；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项错误。‎ ‎[答案]　A ‎[知能拓展]‎ ‎1．实验原理 减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、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→漂洗→染色→压片。‎ ‎(2)显微观察 ‎3．实验注意事项 ‎(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料能进行减数分裂，如植物的花药，动物的精巢、卵巢等。‎ ‎(2)宜选用雄性个体生殖器官作实验材料的原因 ‎①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。‎ ‎②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，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。‎ ‎(3)动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂；其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)本身的增殖是通过有丝分裂进行的。‎ ‎[角度训练]‎ ‎1．下列关于观察减数分裂实验的叙述，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的图像 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，有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 ‎[解析]　蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作观察减数分裂的材料；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；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，有可能观察到同源染色体联会现象；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。‎ ‎[答案]　D ‎2．小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。‎ ‎(1)请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：‎ 供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。‎ 取材：用________作实验材料。‎ 制片：‎ ‎①取少量组织低渗处理后，放在________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。‎ ‎②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。‎ ‎③一定时间后加盖玻片，________。‎ 观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是________________________。‎ ‎(2)从鼠的精巢中提取出一些细胞，测定细胞中的染色体数目(无染色体变异发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．用药物阻断DNA的复制，会减少甲组细胞的数目 B．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制 C．丙组细胞中有一部分正在发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 D．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞 ‎[解析]　(2)若DNA的复制被阻断，则有丝分裂的分裂期和减数分裂的第一次分裂、第二次分裂都不能正常进行，故甲组细胞数目将减少。根据有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目的变化规律可知，甲组细胞表示处于减数第二次分裂前、中期的细胞以及精细胞；乙组细胞表示处于有丝分裂间期、前期和中期的细胞，也表示处于减数第一次分裂的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞；丙组细胞表示处于有丝分裂后期的细胞。‎ ‎[答案]　(1)(小鼠)睾丸　①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片　次级精母细胞，精细胞，精原细胞 ‎(2)C 考点4　细胞分裂与生物变异 ‎[典例精析]‎ ‎　(2018·天津卷)果蝇的生物钟基因位于X染色体上，‎ 有节律(XB)对无节律(Xb)为显性；体色基因位于常染色体上，灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析正确的是(　　)‎ A．该细胞是初级精母细胞 B．该细胞的核DNA数是体细胞的一半 C．形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离 D．形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变 ‎[解析]　本题主要考查减数分裂的相关知识。基因型为AaXBY的雄蝇在减数分裂过程中，产生了一个AAXBXb类型的变异细胞，该细胞为次级精母细胞或精细胞，A错误；若变异细胞为次级精母细胞，该细胞的核DNA数与体细胞的相同，若变异细胞为精细胞，该细胞的核DNA数比正常体细胞的少2条，B错误；等位基因A、a的分开发生在减Ⅰ后期，姐妹染色单体的分开发生在减Ⅱ后期，C错误；雄蝇个体没有Xb，Xb是通过基因突变产生的，D正确。‎ ‎[答案]　D 异常配子产生原因的分析方法 减数分裂过程中分析异常配子的产生原因常遵循以下步骤：哪对基因或染色体出现错误→该对基因或染色体在减数第几次分裂出现错误 ‎→非等位基因或非同源染色体如何组合。‎ ‎　(2018·江苏卷改编)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因 B．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上 C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极 D．在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 ‎[解析]　等位基因位于一对同源染色体的相同位置，位于一条染色体上的朱红眼基因cn与暗栗色眼基因cl不是等位基因，A错误；有丝分裂中期，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点均排列在细胞的赤道板上，B正确；在有丝分裂后期，着丝点分裂形成的两条子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极，细胞两极均具有包括cn、cl、v、w基因在内的一整套基因，C正确；经过减数第一次分裂，基因cn、cl、v、w可能出现在同一个次级性母细胞中，故减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。‎ ‎[答案]　A 同源染色体及其特征 同源染色体是指减数分裂过程中配对的两条染色体，它们形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。减数分裂过程中相互配对的一对染色体一定是同源染色体。‎ ‎[知能拓展]‎ ‎1．细胞分裂类型与三种可遗传变异的对应关系 ‎2.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。‎ ‎3．减数分裂与基因重组 ‎(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。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导致基因重组如A与B或A与b组合。‎ ‎(2)同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换导致基因重组。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，经基因重组可导致A与b组合，a与B组合。‎ ‎4．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：‎ ‎[角度训练]‎ ‎1．(2018·福建四地六校联考)如图表示某二倍体生物的细胞，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．该细胞正处于有丝分裂前期 B．在该细胞形成过程中一定发生了基因突变 C．该细胞分裂至后期时含有4个染色体组 D．该细胞分裂能产生2种基因型的子细胞 ‎[解析]　由图中细胞染色体上的基因可知，图中不含同源染色体，且有染色单体，染色体在细胞内散乱分布，可知该细胞正处于减数第二次分裂前期；通常姐妹染色单体相同位置上的基因是相同的，但图中存在姐妹染色单体相同位置上的基因分别为A、a，可能是该细胞形成过程中发生了基因突变，也可能是发生了交叉互换；该细胞内含1个染色体组，分裂至后期时姐妹染色单体分开，细胞内含有2个染色体组；该细胞继续分裂，能产生基因型为ABd和aBd的子细胞。‎ ‎[答案]　D ‎2．一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述错误的是(　　)‎ A．若某细胞无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数第二次分裂后期 B．若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了交叉互换 C．若产生的精子为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是同源染色体未分离 D．在减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期，一个细胞中的染色体组数相同 ‎[解析]　‎ 等位基因A和a位于一对同源染色体上，性染色体X和Y也属于一对同源染色体。一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，若某细胞无染色单体，基因组成为AAYY，说明该细胞中没有同源染色体，且发生了着丝点分裂，则该细胞可能处于减数第二次分裂后期；一个精原细胞经减数分裂产生的4个精子两两相同：AXB、aY或aXB、AY，若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了交叉互换；若产生的精子为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是发生了基因突变(A突变为a)，不可能是同源染色体未分离导致的；由于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着丝点分裂，故一个处于减数第二次分裂后期的细胞中的染色体组数与其处于减数第一次分裂中期时相同。‎ ‎[答案]　C ‎3．(2018·北京丰台期末)某精原细胞的部分基因在染色体上的位置如图甲所示，在减数分裂过程中发生了图乙或图丙所示的变化，下列分析正确的是(　　)‎ A．乙为隐性突变，产生3种配子 B．乙为显性突变，产生2种配子 C．丙为基因重组，产生1种配子 D．丙为染色体变异，产生4种配子 ‎[解析]　乙中姐妹染色单体中出现的a是由A突变而来的，为隐性突变，产生AB、aB、ab三种配子，故A正确、B错误；丙图发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组，结果产生4种配子：AB、aB、Ab、ab，故C、D错误。‎ ‎[答案]　A 同源染色体姐妹染色单体上可发生基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换，这就导致减数第一次和第二次分裂时都有等位基因的分离。‎ ‎4．(2018·北京海淀期末)某初级精母细胞在发生减数分裂时，两对同源染色体发生特殊的联会现象(如图，字母为染色体区段的标号，数字为染色体的标号)，减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离，遗传信息不丢失的配子才成活。以下分析不正确的是(　　)‎ A．可利用光镜观察这种特殊联会现象 B．②、④发生了染色体结构的变异 C．图中四条染色体共有4种分离方式 D．含①、③或②、④的配子可以成活 ‎[解析]　题图中②、④发生了染色体结构变异中的易位，可利用光镜观察这种特殊联会现象，A、B正确；由题意可知，图中四条染色体随机两两分离，共有3种分离方式，C错误；由题意可知，含①、③或②、④的配子，遗传信息没有丢失，可以成活，D正确。‎ ‎[答案]　C ‎1．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]　有丝分裂和减数第一次分裂前、中期，两者染色体数、DNA分子数相同，A、B错误；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，C正确；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，D错误。‎ ‎[答案]　C ‎2．下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是(　　)‎ A．有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，都进行1次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，减数第二次分裂中期染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24‎ D．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 ‎[解析]　有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，都进行1次DNA复制。动物细胞中心体的复制发生在分裂间期的G2期，有丝分裂前期从细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。染色体数为24的性原细胞在减数第二次分裂中期(中期Ⅱ)时，染色体数为12，染色体DNA分子数为24。分裂间期的G2‎ 期DNA已经完成复制，若此时某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，说明该染色质的一个DNA分子正常、另一个DNA分子异常，则该细胞经有丝分裂产生的2个子细胞，一个含有正常DNA，另一个含有异常的DNA。‎ ‎[答案]　D ‎3．如图为某雄性个体内细胞减数分裂过程中，某一时刻部分染色体行为的示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．该细胞所在的生物体一定是二倍体，但染色体数目无法从图中判断 B．①和②都发生了染色体变异，且这种变异发生在同源染色体之间 C．正常分裂结束后，A与a、B与b都会随同源染色体的分离而分离 D．若该细胞为初级精母细胞，则其至少可以产生4个配子，配子的基因组成至少有4种 ‎[解析]　由于体细胞中染色体数目和形态均无法从图中获得，所以无法判断该细胞所在的生物体一定是二倍体，A错误；图中表示的是“同源染色体的交叉互换”，这种变异属于基因重组，不属于染色体变异，B错误；由于发生了交叉互换，所以一条染色体上也具有等位基因，等位基因A与a、B与b的分离，有的是随同源染色体的分离而分离，有的是随姐妹染色单体的分离而分离，C错误；若该细胞为初级精母细胞，且图示仅为部分染色体的行为，故其分裂结束后至少可以产生4个配子，而且仅从图中①和②染色体上的基因看，基因组成已经各不相同，所以，配子的基因组成至少有4种，D正确。‎ ‎[答案]　D ‎4．图中a～g是显微镜下某植物(2n＝24)减数分裂不同时期的细胞图像。‎ ‎(1)取该植物解离漂洗后的花药，用镊子捏碎后置于载玻片上，滴加________染色，加上盖玻片，压片后做成临时装片。在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。‎ ‎(2)若将上述全部细胞图像按减数分裂的时序进行排序，则最合理的顺序为：a→________________→f(填图中字母)。‎ ‎(3)上述细胞分裂图像中，具有同源染色体的细胞有________(填图中字母)。在图d的细胞中，同源染色体______，位于同源染色体上的等位基因会随着________________的交换而发生交换，导致______________。‎ ‎(4)图g中的细胞所处的细胞分裂时期是____________期，该细胞中有________条姐妹染色单体。‎ ‎[解析]　(1)在观察细胞分裂过程中，需要加入碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红溶液)将染色体染色，通过观察染色体的形态、数目和分布确定细胞所处的分裂时期。(2)根据图中染色体形态、数量、分布特征，可初步确定图a表示减数第一次分裂前的间期；图b表示减数第一次分裂的中期；图c表示减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期；图d表示减数第一次分裂前期；图e表示减数第二次分裂后期；图f表示减数第二次分裂末期；图g表示减数第一次分裂后期，所以图中分裂图的先后顺序为a→d→b→g→c→e→‎ f。(3)根据题(2)分析可知，图a、b、d、g的细胞中含有同源染色体，在图d的细胞中，同源染色体正在联会；位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致基因重组。(4)图g细胞处于减数第一次分裂后期，该细胞中有48条姐妹染色单体，因为每条染色体上含2条染色单体。‎ ‎[答案]　(1)碱性染料(龙胆紫或醋酸洋红溶液)‎ ‎(2)d→b→g→c→e ‎(3)a、b、d、g　联会　非姐妹染色单体　基因重组 ‎(4)减数第一次分裂后　48‎