【生物】2020届一轮复习人教版数分裂和受精作用学案 37页

‎2020届 一轮复习 人教版 数分裂和受精作用 学案 ‎[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．精子和卵细胞的比较(n代表细胞中的染色体数目)‎ 深挖教材 细胞分裂过程中DNA数量加倍与染色体数量加倍的原因分别是什么？‎ 提示　DNA数量加倍的原因是DNA复制，发生在间期；染色体数量加倍的原因是着丝点一分为二，发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期。‎ ‎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。‎ 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。‎ ‎1．(必修2 P16相关信息)减数分裂最初是由科学家用体细胞中只有两对染色体的马蛔虫作材料进行研究的。‎ ‎2．(必修2 P18相关信息)减数分裂中染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，此时在光学显微镜下看不到(填“看到”或“看不到”)每条染色体上的两条姐妹染色单体。‎ ‎3．(必修2 P25想像空间)子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献不一样(填“一样”或“不一样”)。卵细胞中含有丰富的细胞质，细胞质中含有DNA的结构有线粒体(植物细胞质中还有叶绿体)，其对生物的遗传是有影响(填“有影响”或“无影响”)的。‎ ‎　(必修2 P22基础题T1改编)下列叙述正确的是(　　)‎ A．玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后卵细胞染色体数目为5对 B．每个原始生殖细胞经过减数分裂都能形成4个成熟生殖细胞 C．人的精子中有23条染色体，那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体46、46、23条，染色单体0、46、23条 D．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂 答案　D 解析　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10条，而不是5对，因为卵细胞中不含同源染色体，A错误；一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个成熟的生殖细胞，B错误；人的精子中有23条染色体，那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体46、46、23，染色单体0、92、0条，C错误；在减数分裂过程中，染色体数目减半的原因是同源染色体分离，发生在减数第一次分裂，D正确。‎ ‎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和3、2和4是非同源染色体。‎ ‎③a和a′、b和b′、c和c′、d和d′是姐妹染色单体，a和b、a和b′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 ‎3．减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图 ‎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基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无交叉互换)：‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 题组　减数分裂的概念及各时期的特点 ‎1．下列关于减数分裂的叙述，正确的是(　　)‎ ‎①减数分裂包括两次细胞分裂　②在次级卵母细胞中存在同源染色体　③着丝点在减数第一次分裂后期一分为二　④减数分裂的结果，染色体数减半，DNA数不变　⑤同源染色体的分离，导致染色体数目减半　⑥联会后染色体复制，形成四分体　⑦染色体数目减半发生在减数第二次分裂的末期 A．①②③ B．④⑤⑥ C．①⑤ D．⑥⑦‎ 答案　C 解析　次级卵母细胞中不存在同源染色体，因为减数第一次分裂的后期，同源染色体分开，②错误；着丝点是在减数第二次分裂后期一分为二的，不是在减数第一次分裂后期，③错误；减数分裂过程中，生殖细胞中的染色体数和DNA分子数都减半，④错误；染色体的复制是在联会之前完成的，⑥错误；染色体数目的减半发生在减数第一次分裂的末期，⑦错误。‎ ‎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　‎ 减数分裂中染色体的复制是在减数第一次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．下列关于细胞分裂中四分体的叙述，正确的是(　　)‎ ‎①每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体　②四分体就是四条染色单体　③四分体时期的下一个时期是联会　④只有减Ⅰ时期形成四分体　⑤四分体时期可发生交叉互换现象，进一步丰富了配子类型　⑥复制后的同源染色体都能形成四分体　⑦细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体 A．①④⑤⑦ B．①②③⑦‎ C．④⑤⑥⑦ D．③④⑤⑦‎ 答案　A 解析　每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体，①正确；四分体就是同源染色体上的四条染色单体，②错误；四分体是联会形成的，四分体时期的下一个时期是减数第一次分裂中期，③错误；只有减Ⅰ时期形成四分体，④正确；四分体时期可发生交叉互换现象，进一步丰富了配子类型，⑤正确；有丝分裂过程中复制后的同源染色体不会形成四分体，⑥错误；细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体，⑦正确。‎ 题后归纳 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　减数分裂各时期图像的区分 ‎4．(2019·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；图①处于有丝分裂后期，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形成的减数分裂过程中，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．(2018·河北定州第二次月考)下图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析正确的是(　　)‎ A．图②产生的子细胞一定为精细胞 B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤‎ C．图示5个细胞均具有同源染色体 D．图③中有2对同源染色体，2个四分体 答案　A 解析　图④表示减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，该动物为雄性动物，故图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；图中属于体细胞有丝分裂过程的有③⑤，①细胞发生同源染色体联会，进行的是减数分裂，B错误；细胞①③④⑤中均有同源染色体，由于减Ⅰ分裂后期，同源染色体分开，细胞②中无同源染色体，C错误；图③细胞处于有丝分裂中期，有2对同源染色体，但是没有构成四分体，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　配子的种类和来源的分析 ‎6．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、abC B．aBC、AbC、ABc、ABc C．Abc、aBC、Abc、aBC D．ABc、Abc、aBC、aBC 答案　C 解析　一个初级精母细胞能形成4个精子，两两相同。‎ ‎7．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．①④ C．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。‎ ‎8．某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(　　)‎ A．2种和2种 B．4种和2种 C．2种和4种 D．8种和4种 答案　B 解析　由图知，该生物基因组成为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为22＝4种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A－B(或b)－D、a－b(或B)－D。‎ 技法提升 巧判配子的来源 题组　减数分裂曲线图分析 ‎9.如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量的变化(甲曲线)和与之对应的细胞中染色体数目的变化(乙曲线)，下面说法不正确的是(　　)‎ A．CD和FG对应的时间段，细胞中均含有两个染色体组 B．D点对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y染色体 C．EF对应的时间段，DNA含量的变化是由于同源染色体的分离 D．BD对应的时间段，可发生姐妹染色单体相同位点上的基因变化 答案　C 解析　据图可知，CD段是减数第一次分裂，FG段是减数第二次分裂后期，减数第一次分裂过程中，细胞中含有两个染色体组，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，细胞中含有两个染色体组，A正确；D点表示细胞完成减数第一次分裂，因为X、Y染色体在减数第一次分裂过程中两两分离，所以，该点所对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y染色体，B正确；EF对应的时间段，DNA含量减半是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分离，C错误；BD对应的时间段，可发生姐妹染色单体相同位点上的基因变化，D正确。‎ 知识拓展 ‎　引发相关物质数量变化的四大原因 题组　受精作用 ‎10．(2018·山东师大附中二模)在减数分裂和受精作用中，下列表述错误的是(　　)‎ A．观察减数分裂各时期的特点应选择蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢 B．受精作用的实质是精子的细胞核和卵子的细胞核相互融合 C．受精卵的遗传物质一半来自父方 D．减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定具有重要意义 答案　C 解析　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，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初级卵母细胞或次级卵母细胞，故观察减数分裂时常选择植物的雄蕊和动物的精巢，A正确；受精作用的实质是精子的细胞核和卵子的细胞核相互融合，B正确；受精卵的细胞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，C错误；减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定具有重要意义，D正确。‎ ‎11．红眼刚毛雄果蝇与白眼截毛雌果蝇杂交产生子代红眼刚毛雌果蝇的过程如图所示。据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．阶段②细胞乙内会发生染色体暂时性加倍的现象 B．细胞甲内基因数目应是细胞丙内基因数目的两倍 C．阶段①控制该两对相对性状的基因一定能自由组合 D．阶段④是子代果蝇具有多样性的根本原因 答案　A 解析　阶段②表示减数第二次分裂过程，该阶段后期会发生着丝点的分裂，这会导致染色体数目暂时加倍，A正确；细胞甲为次级精母细胞，细胞丙是卵细胞，次级精母细胞中的核基因数目是卵细胞核基因数目的2倍，但细胞质基因无法判断，B错误；从题干信息不能得出控制这两对相对性状的基因存在的具体位置，因此无法判断控制这两对相对性状的基因是否能自由组合，C错误；子代果蝇具有多样性的根本原因是减数分裂过程中产生了多种配子，D错误。‎ 考点2　减数分裂和有丝分裂的图像和曲线分析 ‎1．有丝分裂和减数分裂的比较 ‎2．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像的比较 ‎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：‎ ‎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，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。‎ 题组　减数分裂与有丝分裂过程比较 ‎1．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过程中都有同源染色体，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．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，因此有丝分裂中期细胞中可含有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．(2018·辽宁凌源联考)下列有关细胞增殖过程中细胞结构变化的叙述，正确的是(　　)‎ A．中心体和染色体的复制都发生在细胞分裂间期 B．有丝分裂中DNA和染色体数加倍发生在同一时期 C．卵细胞形成过程中细胞质的分裂都是不均等的 D．有丝分裂后期和减数分裂后期着丝点均发生分裂 答案　A 解析　中心体和染色体的复制都发生在细胞分裂间期，A正确；有丝分裂中DNA数加倍发生在间期，染色体数加倍发生在后期，B错误；卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质分裂都是不均等的，但极体的细胞质分裂是均等的，C错误；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝点均发生分裂，减数第一次分裂后期，着丝点不发生分裂，D错误。‎ 题组　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．(2018·黄山“八校联考”)如图表示同一生物体内不同时期的细胞分裂图，相关说法不正确的是(　　)‎ A．处于有丝分裂过程中的细胞是①和③‎ B．一般情况下，正在发生等位基因分离的是细胞②‎ C．细胞③和细胞④所示过程不可能发生在同一器官中 D．细胞③中染色体、染色单体、核DNA数量之比为1∶2∶2‎ 答案　C 解析　根据题意和图示分析可知：①处于有丝分裂后期，②处于减数第一次分裂后期，③处于有丝分裂中期，④处于减数第二次分裂后期。处于有丝分裂过程中的细胞是①和③，A正确；在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分离而分开，所以一般情况下，正在发生等位基因分离的是细胞②，B正确；细胞③和细胞④所示过程可能发生在同一器官中，如精巢，C错误；细胞③处于有丝分裂中期，其细胞内染色体、染色单体、核DNA数量之比为1∶2∶2，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　减数分裂与有丝分裂相关物质数目(或 含量)的变化6.(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∶1‎ C．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，可导致出现“一母生九子，九子各不同”的现象，D正确。‎ ‎7．(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G2期、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)。‎ 一、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，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)。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎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。‎ 二、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。‎ ‎2．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．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。‎ 三、细胞分裂与染色体变异关系 ‎1．细胞分裂与染色体变异 ‎(1)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)如果有丝分裂后期异常，则所形成的子细胞全部不正常。‎ ‎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染色体都进入同一精细胞。‎ ‎4．(2018·吉林长春质检)下面为某哺乳动物减数分裂过程的示意图，其中①～⑦代表细胞。下列说法正确的是(　　)‎ A．①是初级精母细胞，其核DNA数是染色体数的2倍 B．②③中可发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 C．④⑤⑥细胞中的染色体数目相同，基因组成也相同 D．⑦异常的原因可能是减数第一次分裂同源染色体未分离 答案　D 解析　因由①分裂成的②、③的两个细胞大小不等，为极体和次级卵母细胞，故①是初级卵母细胞，已完成DNA复制，其核DNA数是染色体数的2倍，A错误；②、③依次为极体和次级卵母细胞，进行减数第二次分裂，非同源染色体上非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，B错误；④⑤是②经过减数第二次分裂形成的极体，染色体数目(1条)相同，基因组成(a)也相同，⑥是③经过减数第二次分裂形成的极体，故⑥⑦染色体数目(3条)相同，基因组成(ABb)也相同，所以④⑤⑥细胞中的染色体数目和基因组成都不相同，C错误；⑦异常的原因可能是减数第一次分裂同源染色体未分离，也可能是四分体时期含B和b的片段交换，减数第二次分裂后期含B和b的染色单体都移向一极形成的，D正确。‎ ‎5．下列有关配子基因型异常发生时期的判断，正确的是(　　)‎ 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．①④ C．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，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，③正确。‎ 高考热点突破 ‎1．(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．有丝分裂中期与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 答案　B 解析　有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，移向两极，A正确；有丝分裂不发生同源染色体联会，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，B错误；一次有丝分裂与一次减数分裂染色体都只复制一次，C正确；有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似，前期散乱分布，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，D正确。‎ ‎2．(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，D错误。‎ ‎3．(2018·天津高考)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 答案　D 解析　亲本雄果蝇的基因型为AaXBY，进行减数分裂时，由于染色体复制导致染色体上的基因也复制，即初级精母细胞的基因型是AAaaXBXBYY，而基因型为AAXBXb的细胞基因数目是初级精母细胞的一半，说明其经过了减数第一次分裂，即该细胞不是初级精母细胞，而属于次级精母细胞，A错误；该细胞为次级精母细胞，经过了间期的DNA复制(核DNA加倍)和减一后同源染色体的分离(核DNA减半)，该细胞内DNA的含量与体细胞相同，B错误；形成该细胞的过程中，A与a随同源染色体的分开而分离，C错误；该细胞的亲本AaXBY没有无节律的基因，而该细胞却出现了无节律的基因，说明在形成该细胞的过程中，有节律的基因发生了突变，D正确。‎ ‎4．(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下。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。‎ ‎5．(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 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，若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。‎ ‎6．(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 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。‎