专题02减数分裂与受精作用（9个考点）

专题02减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用考点1减数分裂和受精作用的过程考点2精卵细胞形成的比较考点3配子的类型和来源考点4分裂过程中结构或物质数量变化考点5减数分裂与有丝分裂比较观察细胞的减数分裂考点1观察细胞的减数分裂减数分裂与可遗传变异的关系考点1减数分裂与基因突变考点2减数分裂与基因重组考点3减数分裂与染色体变异的分析减数分裂与受精作用考点1减数分裂和受精作用的过程例1：下列关于细胞减数分裂的说法，正确的是（）①减数分裂包括两次连续的细胞分裂②在次级精母细胞中存在同源染色体③着丝粒在减数第一次分裂时一分为二④减数分裂的结果是染色体数目减半，核DNA数目不变⑤同源染色体分离，分别进入两个子细胞中，导致染色体数目减半⑥联会后染色体复制，形成四分体A．①②③ B．④⑤⑥ C．③⑥ D．①⑤【答案】D【解析】①减数分裂前染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，①正确；②次级精母细胞中不存在同源染色体，②错误；③着丝粒在减数第二次分裂后期时一分为二，③错误；④减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半，核DNA数目也减半，④错误；⑤减数第一次分裂后期同源染色体分离，分别进入两个子细胞中，导致染色体数目减半，⑤正确；⑥染色体的复制发生在减数第一次分裂前，减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，⑥错误；综上，ABC错误，D正确。【变式11】下列有关某雄性动物体各细胞分裂示意图的叙述正确的是（）A．图①处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对姐妹染色单体B．图②处于减数第二次分裂的后期，细胞内有2对姐妹染色单体C．图③处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目为8条D．四幅图可排序为①③②④，出现在该动物体精子的形成过程中【答案】D【解析】图①同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对同源染色体，8条姐妹染色单体，有4对姐妹染色单体，A错误；图②着丝粒分裂，且没有同源染色体，处于减数第二次分裂的后期，细胞内有0条姐妹染色单体，B错误；图③染色体的着丝粒排列在赤道板上，且没有同源染色体，处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目为4条（有丝分裂后期暂时加倍为8条），C错误；四幅图可排序为①（减数第一次分裂中期）、③（减数第二次分裂中期）、②（减数第二次分裂后期）、④（减数第二次分裂结束），可出现在该生物体精子的形成过程中，D正确。【变式12】黑猩猩的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（

）A．受精卵和次级精母细胞 B．受精卵和初级精母细胞C．初级精母细胞和雄性个体的神经元 D．精子和雄性个体的肠上皮细胞【答案】C【解析】受精卵的性染色体为XY或XX，次级精母细胞中含X染色体或Y染色体，不一定都含有Y染色体，A错误；受精卵的性染色体为XY或XX，初级精母细胞肯定含有Y染色体，但受精卵不一定含有Y染色体，B错误；初级精母细胞和雄猴的神经元细胞的性染色体组成均为XY，因此两者一定含有Y染色体，C正确；雄猴的肠上皮细胞的性染色体组成为XY，一定含有Y染色体，但精子含有Y染色体的概率是1/2，D错误。考点2精卵细胞形成的比较例2：下列关于哺乳动物精子和卵细胞形成过程的说法，错误的是（

）A．卵原细胞形成卵细胞和极体的过程中细胞质都是不均分的B．经过减数分裂后形成的卵细胞中染色体数目减半C．精子的形成要经历变形过程；卵细胞的形成不需要变形D．精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化相同【答案】A【解析】卵细胞形成过程中有细胞质的均分，如第一极体形成第二极体时细胞质均等分裂，A错误；减数分裂过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，故经过减数分裂后形成的卵细胞中染色体数目减半，B正确；精细胞变形成精子，而卵细胞无变形过程，这是精子和卵细胞形成过程的不同之处，C正确；精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化相同，如都在减数第一次分裂前期发生联会等现象，D正确。【变式21】下图所示为某动物一器官中的细胞分裂图像。下列叙述错误的是（

）A．该器官可能为雄性动物的睾丸B．甲细胞中出现同源染色体分离的现象C．丙细胞中含有4条染色体，8条染色单体D．丁细胞中处于减数第二次分裂前期【答案】B【解析】根据丙图所示，丙图为减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，该细胞是初级精母细胞，说明可能是雄性动物的睾丸，A正确；甲图为有丝分裂后期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，B错误；丙图中DNA复制已经完成，含有4条染色体，8条染色单体，C正确；丁图没有同源染色体，有染色单体，染色体散乱分布，处于减数第二次分裂前期，D正确。【变式22】下列有关精子和卵细胞形成过程中的叙述，错误的是（

）A．精细胞形成过程中细胞分裂是均等的B．卵细胞形成过程中细胞分裂是不均等的C．精子中所含的性染色体是Y染色体D．精子和卵细胞中染色体数目都是正常体细胞的一半【答案】C【解析】精细胞形成的过程中不管是减数第一次分裂还是减数第二次分裂细胞都是均等分裂的，A正确；卵细胞形成过程中细胞分裂是不均等的，减数第一次分裂末期初级卵母细胞不均等分裂产生次级卵母细胞和极体，减数第二次分裂末期次级卵母细胞不均等分裂产生卵细胞和极体，B正确；精原细胞通过减数分裂产生的精子一半含X性染色体，一半含Y性染色体，其比值为1：1，C错误；形成精子和卵细胞的过程中由于减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致最终细胞中染色体数量减半，D正确。考点3配子的类型和来源例3：图中a是某生物的一个初级精母细胞，b是该生物的五个精细胞。可能来自同一个次级精母细胞的是（

）A．①和② B．②和④ C．③和⑤ D．①和④【答案】B【解析】细胞①与细胞②中，较短的染色体颜色完全不同，故不可能来自同一个次级精母细胞，A错误；细胞②和细胞④的染色体组成无明显的差异，但细胞②的大的染色体绝大部分为白色，极少部分为黑色，说明在减数第一次分裂时这对较长的同源染色体发生了交叉互换，因此细胞②和细胞④最可能来自同一个次级精母细胞，B正确；细胞③与细胞⑤的较长染色体颜色完全不同，故不可能来自同一个次级精母细胞，C错误；细胞①和细胞④中，较短的染色体颜色完全不同，故不可能来自同一个次级精母细胞，D错误。【变式31】图甲是某生物的一个精细胞，图中染色体的黑色表示来自父方、白色表示来自母方。根据染色体的类型判断图乙中与图甲来自同一个精原细胞的有（

）

A．①② B．①③ C．②④ D．③④【答案】C【解析】分析题图：由图可知甲中的那条长的染色体在减数分裂时发生了交叉互换，在未交换前的染色体与图乙④相同，则甲和④来自同一次级精母细胞；甲中的那条长的染色体和②中那条长的染色体是发生互换的非姐妹染色单体，说明甲和②是来自同一个精原细胞形成的两个次级精母细胞，因此图乙中与甲来自同一个精原细胞的有②④，C符合题意。【变式32】用A与a、B与b、D与d、X与Y分别表示果蝇的1对染色体（其中X、Y表示性染色体）。假设不考虑染色体互换，那么下列由雄果蝇（AaBbDdXY）产生的精子至少来自几个精原细胞的减数分裂（）①ABdX

②abDY

③AbdY

④ABdX

⑤ABdX

⑥aBDYA．2个 B．3个 C．4个 D．5个【答案】C【解析】根据“同为同一次，补为同一初”的口诀，①ABdX和②abDY的两个精子基因型完全互补，可来自同一个次级精母细胞（精原细胞），④ABdX和⑤ABdX两个精子的基因型完全相同，可来自同一个精原细胞，③AbdY和⑥aBDY这两个精细胞既找不到相同的也找不到互补的精子，则这两个精细胞可分别来自不同的精原细胞，综上这六个精细胞至少来自4个精原细胞，C正确，ABD错误。考点4分裂过程中结构或物质数量变化【例4】如图表示果蝇精原细胞减数分裂不同时期染色体数和核DNA数的比值变化。下列叙述正确的是（

）A．BC段细胞内染色体数目加倍B．CD段细胞内一直有姐妹染色单体存在C．CD段细胞内都存在同源染色体D．DE段数量变化的原因是胞质分裂【答案】B【解析】BC段形成的原因是DNA的复制，一条染色体上有两个姐妹染色单体，染色体数目不变，A错误；CD段细胞中，每条染色体含有2个DNA分子，一定存在姐妹染色单体，B正确；CD段可表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，其中减数第二次分裂前期和中期无同源染色体，C错误；DE段形成的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，D错误；【变式41】大熊猫已在地球上生存了至少800万年，被誉为“活化石”和“中国国宝”，大熊猫（2n）的体细胞含有42条染色体，其部分细胞分裂图像（部分染色体）如图所示。下列叙述错误的是（

）A．大熊猫的精原细胞进行减数分裂时，染色体只复制1次B．甲细胞处于减数分裂I后期，此时有84条染色体C．乙细胞中着丝粒分裂，但核DNA数目不变D．甲细胞含有同源染色体，乙细胞不含同源染色体【答案】B【解析】大熊猫的精原细胞进行减数分裂时，染色体只复制1次，细胞连续分裂两次，故最终的得到的精子中染色体数目减半，A正确；甲细胞同源染色体分离，处于减数分裂I后期，此时细胞中染色体数目与体细胞数目相同，有42条染色体，B错误；乙细胞中着丝粒分裂，但核DNA数目不变，与体细胞中相同，C正确；甲细胞含有同源染色体，处于减数分裂I后期；乙细胞处于减数分裂II后期，细胞中不含同源染色体，D正确。考点5减数分裂与有丝分裂比较【例5】下列关于二倍体动物（假定体细胞内染色体数为2C）有丝分裂和减数分裂的叙述（不考虑变异）,正确的是（

）A．有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期细胞内染色体数均发生2C→4C的变化B．染色体数发生C→2C的变化时，细胞内发生着丝粒分裂，同源染色体数目加倍C．染色体数发生2C→C的变化后，产生的子细胞中均不含姐妹染色单体D．染色体数发生4C→2C的变化后，产生的子细胞中遗传信息一般相同【答案】D【解析】有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，细胞内染色体数都不发生变化，A错误；减数分裂Ⅱ后期，细胞内染色体数会发生C→2C的变化，该时期着丝粒一分为二使染色体数目加倍，此时细胞中不含同源染色体，B错误；细胞分裂过程中染色体数发生2C→C的变化，对应时期是减数分裂I末期或减数分裂Ⅱ末期，减数分裂I末期产生的子细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞和极体，含姐妹染色单体，C错误；D、细胞分裂过程中染色体数发生4C→2C的变化，对应时期是有丝分裂末期，产生的两个子细胞中遗传信息一般相同，D正确。【变式51】下图分别表示对某二倍体生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述错误的是（）A．图甲表示有丝分裂后期，此阶段细胞中染色体数量加倍，无染色单体B．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则基因重组可发生在这一阶段C．甲乙丙三个图形中一定存在同源染色体的是甲图、乙图和丙图中的b组D．若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则c组细胞中不可能出现四分体【答案】C【解析】图甲表示有丝分裂后期，此阶段细胞中发生了着丝粒分裂的情况，因而细胞中染色体数量加倍，无染色单体，A正确；乙图中染色体∶DNA∶染色单体=1∶2∶2，若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则可表示减数第一次分裂的前期、中期和后期，在减数第一次分裂前期（交换）或后期（非同源染色体自由组合）会发生基因重组，B正确；甲图表示有丝分裂后期，其中一定存在同源染色体，乙图表示的细胞可处于有丝分裂前、中期，也可表示减数第一次分裂前、中、后期，因此甲乙图形中一定存在同源染色体，丙图中的c组代表有丝分裂后期，也一定存在同源染色体，而c组细胞可表示减数第二次分裂后期，此时不存在同源染色体，C错误；若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，c组细胞处于有丝分裂后期，一定不会出现四分体，D正确。【变式52】如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是（

）A．图甲可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程B．根据图乙细胞可判断该动物为雄性动物C．图丙细胞的下一时期含有两个染色体组D．图丁细胞产生的子细胞基因组成是AB、Ab、aB、ab【答案】C【解析】甲图着丝粒（着丝点）分裂，细胞中含同源染色体，表示有丝分裂后期，不能表示动物初级精母细胞的分裂过程，A错误；乙图着丝粒（着丝点）分裂，细胞中不含同源染色体，且细胞质均等分裂表示雄性动物次级精母细胞或雌性动物极体细胞减数第二次分裂后期，B错误；丙图表示减数第二次分裂中期，含有一个染色体组，下一时期着丝粒（着丝点）分裂，细胞中将含有两个染色体组，C正确；丁图着丝粒（着丝点）整齐排列在赤道板上，细胞中含同源染色体，表示有丝分裂中期，子细胞基因组成是AaBb，D错误。观察细胞的减数分裂考点1观察细胞的减数分裂【例1】研究者开展了三浅裂叶牵牛花减数分裂观察实验，操作如下，下列说法错误的是（

）A．清水漂洗洗去解离液，防止解离过度B．卡宝品红为碱性染料，可将染色体染色C．用高倍显微镜观察时视野中的细胞大多含有染色体D．通过观察细胞中染色体的形态、数目和位置可判断该细胞所处的分裂时期【答案】C【解析】解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，清水漂洗洗去解离液，防止解离过度，A正确；卡宝品红用于对染色体染色，染色体容易被碱性染料着色，因此，卡宝品红为碱性染料，B正确；细胞分裂过程中染色质才转化成染色体，实验材料中处于分裂期的细胞占少数，因此，用高倍显微镜观察时视野中的细胞大多含有染色质，C错误；细胞处于不同分裂时期，细胞中染色体的形态、数目和位置不同，因此，可通过观察细胞中染色体的形态、数目和位置可判断该细胞所处的分裂时期，D正确。【变式11】下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是（

）A．可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂B．可在显微镜下观察到一个精原细胞减数分裂的连续变化C．装片制作的过程中需要用醋酸洋红溶液对染色体进行染色D．视野中分裂间期的细胞较多，原因是间期时间长、分裂期时间短【答案】B【解析】蝗虫精母细胞能进行减数分裂，故可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂，A正确；显微镜观察一个精原细胞时不能看到减数分裂的连续变化，因为细胞已经死亡，B错误；染色体易被碱性染料染色，染色后的染色体便于观察，因此装片制作的过程中需要用醋酸洋红溶液对染色体进行染色，C正确；由于在一个细胞周期中，间期的时间远远长于分裂期，因此会看到一个视野中处于分裂期的细胞少，而处于间期的细胞多，D正确。【变式12】下图是显微镜下拍到的二倍体百合（2n=24）的减数分裂不同时期的图象，按细胞的分裂过程排序正确的是（

）A．⑤②④①③ B．①②③④⑤ C．⑤②④③① D．⑤④②①③【答案】C【解析】分析图像可知，⑤细胞含有细胞核，处于减数第一次分裂前的间期；②细胞同源染色体联会，处于减数第一次分裂前期；④细胞同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；③细胞着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期；①细胞出现了细胞核，处于减数第二次分裂末期，因此正确的排序为⑤②④③①，C正确，ABD错误。减数分裂与可遗传变异的关系考点1减数分裂与基因突变【例1】如图为某二倍体动物的一个初级精母细胞染色体组成示意图，Hh、Rr表示两对等位基因。下列叙述正确的是（）A．该细胞正处于减数分裂I后期B．图中有2个四分体，4条染色单体C．该细胞发生了基因突变和非姐妹染色单体互换D．该细胞最终形成2种或4种基因组成的配子【答案】C【解析】该细胞正处于减数分裂I前期，同源染色体发生联会，A错误；图中有2个四分体，8条染色单体，B错误；该细胞发生了基因突变和非姐妹染色单体互换，C正确；该细胞最终形成3种基因组成的配子HR、Hr、hr，D错误。【变式11】某种生物有4条染色体，且M、m和N、n两对等位基因分别位于两对同源染色体上。下图表示该种生物在细胞分裂过程中可能产生的几种异常细胞（只标注部分基因），下列有关叙述错误的是（

）A．甲细胞可能在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换B．乙细胞可能在分裂过程中发生了基因突变C．丙产生的子细胞会出现染色体数目变异D．丁细胞异常的原因是在减数分裂过程中发生了染色体结构变异【答案】A【解析】甲细胞处于有丝分裂过程中，没有同源染色体的联会行为，因而不会发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，A错误；乙细胞中姐妹染色单体上有等位基因，可能的原因是在分裂过程中发生了基因突变，B正确；丙细胞中分开的子染色体没有平均分配到两个子细胞中，进而导致该细胞产生的子细胞均表现为染色体数目变异，C正确；丁细胞中M、N两个基因位于一条染色体上，该异常发生的原因是在减数分裂过程中发生了染色体结构变异，即易位，D正确。【变式12】基因型为AAXBY的某动物（2n=4），体内的一个正在分裂的细胞如图所示，图中数字表示染色体。若该细胞经减数分裂产生了1个AXBY的精细胞。下列叙述错误的是（）A．该细胞发生了基因突变B．该时期细胞中存在2个染色体组，8条染色单体C．产生了1个AXBY的精细胞的原因是③号和④号染色体未分离D．该细胞经减数分裂产生的另3个精细胞是AXBY、A、a【答案】D【解析】该生物的基因型为AAXBY，图中①染色体的两条姐妹染色单体分别存在A、a基因，说明发生过基因突变，由于该生物本身不存在a基因，所以不可能是交叉互换，A正确；该细胞处的时期为减数分裂Ⅰ的前期，此时细胞中每条染色体均有单体，所以染色单体有8条，有2个染色体组，B正确；AXBY的精细胞中含有同源染色体，其原因是减数分裂Ⅰ后期③号和④号同源染色体没有分开，C正确；该细胞经减数分裂产生了1个AXBY的精细胞，故该细胞分裂产生的次级精母细胞的基因型为AAXBXBYY、Aa或AaXBXBYY、AA，因此该细胞经减数分裂产生的另3个精细胞是AXBY、A、a或aXBY、A、A，D错误。考点2减数分裂与基因重组【例2】某动物（2n=6）雄性个体的基因型为AaBb，下图为其体内某细胞分裂模式图。下列叙述正确的是（

）A．该细胞的异常是同源染色体片段的互换所致B．该细胞完成分裂后，细胞内染色体数目不变C．3与4形态差异明显，不属于一对同源染色体D．该细胞最终会产生四个基因型各不相同的精细胞【答案】D【解析】图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体上，属于染色体变异，A错误；该细胞处于减数第一次分裂，完成分裂后，细胞内染色体数目减半，B错误；3与4形态差异明显，属于一对同源染色体，为性染色体X和Y，C错误；由于发生了染色体结构变异，A移接到性染色体上，该细胞最终会产生四个基因型各不相同的精细胞，D正确。【变式21】现有一只基因型为AABb的雄性果蝇，它的一个精原细胞经过减数分裂产生了四个精子，其中一个精子的基因型为AAb，下列说法错误的是（

）A．AAb精子的产生可能是因为减数分裂I同源染色体未正常分离B．AAb精子的产生可能是因为减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极C．AAb精子的产生可能是因为减数分裂I姐妹染色单体之间进行了互换D．该精原细胞产生另外3个精子的基因型可能是B、B、AAb【答案】C【解析】AAb精子的产生可能是因为减数分裂I同源染色体未正常分离或者是减数第二次分裂过程中A基因所在的染色体着丝粒分裂后未平均进入两个子细胞造成的，AB正确，C错误；AAb精子的产生可能是因为减数分裂I同源染色体未正常分离导致的，则与该精子同时产生的三个精子的基因型为AAb、B、B；若该异常精子的产生是因为减数第二次分裂过程中A基因所在的染色体着丝粒分裂后未平均进入两个子细胞造成的，则与该精子同时产生的另外三个精子的基因型为AB、AB和b，D正确。【变式22】如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关叙述正确的是（

）A．此细胞处于减数第一次分裂，含8条染色体B．此细胞中基因a是由染色体的互换所致C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D．此细胞含有两个染色体组【答案】C【解析】此细胞处于减数第二次分裂，含4条染色体，A错误；该生物基因型为AABb，因此图示细胞中基因a不可能是交叉互换产生的，只能是由基因A经突变产生，B错误；若此细胞为次级精母细胞，则能产生两种精子，即AB和aB；若此细胞为次级卵母细胞，则能产生一种卵细胞，即AB或aB，C正确；该细胞处于减数第二次分裂前期，有一个染色体组，D错误。考点3减数分裂与染色体变异的分析【例3】一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XXY的患者，从根本上说，前者致病基因的来源与后者的病因发生的时期分别是（

）A．与母亲有关、减数分裂Ⅱ B．与父亲有关、减数分裂