[精品]2019届高考生物一轮复习 第四单元 加强提升课(二)与减数分裂相关的热考题型突破学案

加强提升课(二) 与减数分裂相关的热考题型突破

减数分裂形成配子种类的分析和判断

1．1个精原细胞和1个卵原细胞最终产生的生殖细胞数量不同

(1)1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子。

(2)1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋1个极体→1个卵细胞＋3个极体。2．具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑交叉互换)

续表

两精细胞染色体完全相同

――→

来源于同一次级

精母细胞

――→

简记为

同为同一次

两精细胞染色体“互补”

――→

来源于

同一初级精母细胞

分裂产生的两个次

级精母细胞

――→

简记为补为

同一初

两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

――→

简记为同、补

同一体

1．(2018·汉中模拟)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

2．某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断

这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )

A．2个B．3个

C．4个D．5个

解析：选C。来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。3．图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．①②B．①④

C．①③D．②④

解析：选C。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，图①与图甲的染色体组成“互补”，图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。

减数分裂异常情况分析

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，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)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出现基因重组，如图中A与B或A与b组合。

(2)同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，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。

3．减数分裂与染色体变异

在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：

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中的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：

4．XXY与XYY异常个体成因分析

(1)

(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。

角度1 减数分裂与基因突变、基因重组的关系

1．现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。下列叙述错误的是( )

A．该精原细胞能产生AB、aB、abb、a四种配子

B．该精原细胞中两对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中

C．A(a)与B(b)间发生重组，遵循基因自由组合定律

D．甲、乙两细胞所示的变异分别发生在减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂后期

解析：选B。甲、乙两细胞为同一个精原细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，由图可知，甲细胞可形成基因型为AB和aB的两个精子，乙细胞可形成基因型为abb和a的两个精子，所以该精原细胞减数分裂能产生上述四种精子，A正确。A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遗传时遵循基因的自由组合定律，C 正确。基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂时，正常情况下产生的次级精母细胞的基因型为AABB、aabb或AAbb、aaBB，由图甲可知，基因型为AaBB的次级精母细胞(甲细胞)是减数分裂过程中发生基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而产生的，又因乙细胞中没有出现A基因，所以只可能是甲细胞发生基因突变产生的，而基因突变主要发生在减数第一次分裂前的间期；乙细胞中含有b基因的两条姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极，应发生在减数第二次分裂后期，D正确。

2．(2018·河北邯郸模拟)下图表示某动物一个精原细胞分裂时染色体配对时的一种异常情况，A～D为染色体上的基因，下列分析错误的是( )

A．图中所发生的变异属于基因重组

B．该细胞完成减数分裂能产生3种基因型的精细胞

C．C1D2和D1C2转录翻译产物可能发生改变

D．C1D2和D1C2可能成为C、D的等位基因

解析：选A。同源染色体中非姐妹染色单体之间交叉互换的基因是对应的等位基因时为基因重组，而图中交换的是非等位基因片段，所以不是基因重组，A错误；该细胞减数分裂能产生3种基因的精细胞，分别是ABCD、ABC1D2D、ABCD1C2，B正确；由于C、D基因的部分片段交换，所以产生的新的C1D2和D1C2基因在转录和翻译后，其产物可能发生改变，C正确；根据图示分析，C1D2与C在染色体上的位置相同，而D1C2与D在染色体上位置相同，所以它们可能成为染色体上的新等位基因，D正确。

姐妹染色单体上出现等位基因的原因

(1)若精(卵)原细胞中不含该等位基因，则一定是基因突变；

(2)若精(卵)原细胞中含有该等位基因，则可能是基因突变，或同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换。

角度2 减数分裂过程中染色体数目异常的配子分析

3．(2018·东北育才中学月考)果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaX B Y果蝇产生的精子中，发现有基因组成为AaX B X B、AaX B、aX B X B的异常精子。下列相关叙述错误的是( )

A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制

B．AaX B X B精子的形成过程体现了生物膜的流动性

C．AaX B精子的产生是基因突变或染色体变异的结果

D．aX B X B精子的形成是减数第二次分裂异常导致的

解析：选C。细胞中正常生命活动都受基因的控制，A正确；精子的形成有细胞一分为二的过程，能体现生物膜的流动性，B正确；AaX B精子的产生是由于Aa在减数第一次分裂时没有分开，C错误；aX B X B精子的形成是由于减数第二次分裂时着丝点断裂后，姐妹染色单体分开形成的子染色体移向了一极。D正确。

DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合

结合DNA复制考查细胞分裂过程中染色体标记情况是前几年高考命题的热点。最近几年虽然较少涉及，但高考命题具有冷热点轮换考查的特点，加之此问题能很好考查图文转换能力和综合分析能力，因此在备考复习中仍需重点关注。其答题方法为：

(1)首先确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。

(2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。

(3)最后图示细胞分裂过程，如图：

①标记DNA分子：

②转至不含放射性培养液中培养一个细胞周期：

1．将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期，此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子)( )

A．②B．①②

C．③D．③④

答案：A

2．用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记染色体条数和染色体上被32P标记DNA分子数分别是( )

解析：选A。根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体数目是前期、中期的2倍。

3．如图所示，A点时用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA的双链，然后将其置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b两个连续的分裂过程。相关叙述正确的是( )

A．CD段细胞中一定有2条Y染色体

B．GH段细胞中可能有两条Y染色体

C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条

D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条

解析：选C。图中a、b过程分别代表有丝分裂、减数分裂。CD段代表有丝分裂前、中、后、末期，在有丝分裂的前期和中期细胞中只含1条Y染色体，A错误。GH段代表减数第一次分裂前、中、后、末期，只含有1条Y染色体，

B错误。处于GH段的细胞中含有8条染色体，每条染色体上有2个DNA分子，且只有其中1个DNA分子的1条脱氧核苷酸链具有放射性，C正确。IJ段细胞中含有4条或8条染色体，但均只有4条染色体具有放射性，D错误。

(2017·高考江苏卷)假如下图是某生物体(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：选A。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，A 项错误；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，B项正确；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，C项正确；该细胞产生的子细胞中有4条染色体，2对同源染色体，D 项正确。

(2017·高考天津卷)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

解析：选B。A与a、D与d位于一对同源染色体上，这两对等位基因的分离都发生在减数第一次分裂时，即初级精母细胞中，而交叉互换后的B与b分布在一条染色体的两条姐妹染色单体上，这对基因的分离可发生在减数第二次分裂时，即次级精母细胞中，A项错误；该细胞能产生ABD、abd、AbD、aBd四种精子，B项正确；B(b)与D(d)间的基因重组是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致的，不遵循自由组合定律，C项错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，不属于染色体结构变异，D项错误。

(2015·高考天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，如图所示四种细胞

的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )

解析：选B。A项，该初级卵母细胞形成了纺锤体，与题意不符。B项，由图可以看出是减数第二次分裂后期，移向同一极的仍有同源染色体，与题意相符。C项，低温诱导染色体数目加倍后形成的卵细胞应含有两个染色体组，即4条染色体，而不是3条。D项，三倍体胚胎的体细胞中应含有3个染色体组，而图中只有两个。

(2016·高考江苏卷)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_____________________。

解析：(1)图1细胞中着丝点断裂后形成的染色体分别移向细胞两极，而且在每一极都可以找到同源染色体，所以图1中细胞处于有丝分裂的后期。图2中a表示的细胞中的染色体数目是体细胞的2倍，那么a类型细胞处于有丝分裂的后期。(2)根据图2中c类型细胞中的染色体数和核DNA数目与体细胞相同，再结合“某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体”可知该细胞处于减数第二次分裂的后期，其名称是次级精母细胞。(3)若类型b、d、e 的细胞属于同一次减数分裂，根据图2中b类型细胞的核DNA数目是体细胞数目的2倍，但是染色体数目还与体细胞相同，那么b类型细胞处于减数第一次分裂的前期、中期、后期；d类型细胞的核DNA数目和体细胞相同，但是染色体数目是体细胞的一半，因此，d类型细胞处于减数第二次分裂的前期和中期。e类型细胞的核DNA数和染色体数目都是体细胞的一半，因此，类型e细胞是精细胞、卵细胞或极体，则三者出现的先后顺序为b、d、e。(4)(5)

在图2中的5种细胞类型中：a类型细胞处于有丝分裂的后期，b类型细胞处于减数第一次分裂的前期、中期、后期或有丝分裂的前期和中期，c类型细胞为正常体细胞或处于减数第二次分裂的后期，d类型细胞处于减数第二次分裂的前期和中期，e类型细胞是精细胞、卵细胞或极体，所以在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型是a、b。由着丝点分裂导致图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：b→a；d→c。

(6)如果用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂，那么染色体数目加倍后形成的是四倍体而不是三倍体。

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

[课时作业]

1．下图为某高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是( )

A．丙产生的子细胞的基因型为AB和ab

B．甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组

C．甲细胞形成乙细胞过程中产生的基因突变通常能遗传到子代个体中

D．丙细胞产生子细胞的过程中发生了非等位基因的自由组合

解析：选B。丙细胞经过姐妹染色单体分离形成的两个子细胞基因型相同，A错误；甲、乙、丙细胞中都含有两个染色体组，B正确；由甲细胞形成乙细胞的方式为有丝分裂，一般不能遗传给后代，C错误；丙细胞分裂为姐妹染色单体分离，没有发生非等位基因的自由组合，D错误。

2．(2018·湖南师大附中月考)一对表现型正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，下列示意图最能表明其原因的是( )

解析：选D。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，设用B、b一对等位基因表示。表现型正常夫妇的基因型分别为X B X b、X B Y，患病孩子的基因型为X b X b Y，是由X b X b型卵细胞与Y型精子结合发育形成的，X b X b卵细胞产生的原因是在减数第二次分裂后期次级卵母细胞着丝点分裂后产生的两条X b没有分开，一同进入卵细胞，D正确。

3．如图所示为人体内细胞增殖过程中，有关指标对应的变化曲线的一部分。下列相关叙述，不正确的是( )

A．图中有关指标a和b分别表示核DNA数目和染色体数目

B．图甲中曲线对应时期，细胞内正进行DNA的复制

C．图乙中曲线对应时期，不一定会出现着丝点分裂现象

D．在有丝分裂和减数分裂过程中，都会出现图示曲线

解析：选A。图中有关指标a表示核DNA数目，而有关指标b可表示核DNA数目，也可表示染色体数目，A错误；图中有关指标a表示核DNA数目，则图甲细胞内正进行DNA的复制，B正确；图乙表示有丝分裂后期和末期，在后期会出现着丝点的分裂，在末期不会出现着丝点的分裂，C正确；在有丝分裂和减数分裂过程中，都会出现DNA的复制、染色体数目的减半和DNA数目的减半过程，因此，在有丝分裂和减数分裂过程中，都会出现图示曲线，D正确。

4．如图1是果蝇体细胞示意图，如图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，请判断下列说法正确的是( )

A．图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组

B．若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcX D X D，则其余的三个精子的基因型为BCY d、BCY d、bcX D X D C．图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上

D．图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果

解析：选D。分析题图：图1细胞表示雄果蝇体细胞，含有4对同源染色体，8条染色体和2个染色体组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)。图2细胞含有同源染色体，处于有丝分裂后期；图3细胞含有同源染色体，处于减数第一次分裂后期。图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X或Y染色体组成一个染色体组，即果蝇的一个染色体组的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，A错误；若图1果蝇一个精原细胞的基因型为BbCcX D Y d，若其产生的一个精子基因组成为bcX D X D，则其余的三个精子的基因型为BCY d、BCY d、bc，B错误；图2所示的果蝇细胞正处于有丝分裂后期，其中A、a基因属于等位基因，是基因突变产生的，不在同源染色体上，C错误；图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果，D正确。

5．(2018·陕西安康模拟)如图是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数目变化曲线，请回答下列相关问题：

(1)图甲所示细胞内有________个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型是________。不具有同源染色体的细胞有____________。

(2)图丙所示细胞名称为________，其染色体变化对应图丁的________段。

(3)若用光学显微镜观察到图中细胞所示的染色体，需用________________染色；若鉴定染色体的主要成分时，需用到________试剂和________试剂。

(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)若图丙中一条染色体上的B基因变为b基因，则产生这种情况的原因可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)图甲所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型与母细胞基因型相同，即AaBb。图乙所示细胞处于减数第一次分裂前期。图丙所示细胞处于减数第二次分裂后期，不具有同源染色体。(2)图丙细胞均等分裂，是第一极体，染色体数目变化对应图丁的de段。(3)用光学显微镜观察到图中细胞所示的染色体，需用龙胆紫或醋酸洋红染色；染色体的主要成分是DNA与蛋白质，若鉴定染色体的主要成分，需用到二苯胺试剂和双缩脲试剂。(4)若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是1号与2号染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离。(5)该动物进行减数分裂的细胞中姐妹染色单体上出现等位基因，原因是基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换。

答案：(1)4 AaBb 图丙(2)第一极体de

(3)龙胆紫或醋酸洋红二苯胺双缩脲

(4)减数第一次分裂后期同源染色体1号与2号没有分开

(5)基因突变或同源染色体中非姐妹染色单体间交叉互换

6．(2015·高考海南卷)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________________________________________________________________________

________________________。

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。

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