专题13减数分裂和受精作用（解析版)_2024年新高考资料_3.2024专项复习_备战2024年高考生物一轮复习重难点专项突破_专题13减数分裂和受精作用

专题 13 减数分裂和受精作用 一、减数分裂 1．减数分裂的过程(以哺乳动物精子的形成过程为例) 2．卵细胞与精子形成过程的比较 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸(曲细精管) 卵巢 时间 初情期 胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后 细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂；极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 1个精原细胞→4个精细胞→ 1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子) 结果 变形成为4个精子(成熟配 和3个较小的极体(退化消失，不能受精) 子) 相同点 染色体的变化行为相同 3.减数分裂的概念 范围 进行有性生殖的生物 时期 原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的过程中特点 在减数分裂前，染色体只复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次 结果 成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半 4.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 二、受精作用 1．配子中染色体组合的多样性原因分析 减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，导致配子中 原因一 染色体组合的多样性 减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体间 原因二 可以发生互换 2.受精作用 过程 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如图所示， 精子的头部进入卵 细胞，尾部留在外面。同时为阻止其他精子入卵，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生 理反应。最后二者的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。图中字母为染色体 标志，则受精卵中的同源染色体是 A 和 a ， B _ 和 b 实质 精子和卵细胞二者的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起 结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目 一、单选题 1．某研究小组从小白鼠的睾丸中提取了一些细胞并测定其染色体数目（无突变发生），将这些细胞分为 甲、乙、丙三组，每组细胞数目如图1所示。根据每个细胞中核DNA相对含量的不同，将睾丸中的细胞归为D、E、F三组，每组细胞数目如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A．甲组细胞可能不含姐妹染色单体，D组细胞也不一定含姐妹染色单体 B．乙、F两组中可能存在同源染色体联会形成四分体及发生互换的细胞 C．E组细胞中的中心粒倍增，且染色体数目与核DNA分子的数目相等 D．丙组细胞中染色体数目加倍是由有丝分裂后期着丝粒分裂导致的 【答案】C 【分析】分析题图：甲组可表示减数分裂Ⅱ前、中期或生殖细胞，乙组可表示有丝分裂前、中期或减数分 裂Ⅰ前、中、后、末期或减数分裂Ⅱ后、末期，丙组表示有丝分裂后、末期。 【详解】A、甲组可表示减数分裂Ⅱ前、中期或生殖细胞，若是生殖细胞中不含姐妹染色单体；D组细胞 处于DNA复制前的间期或减数分裂Ⅱ前、中、后、末期，若处于DNA复制前或减数分裂Ⅱ的后、末期则 不含姐妹染色单体，A正确； B、乙组可表示有丝分裂前、中期或减数分裂Ⅰ前、中、后、末期或减数分裂Ⅱ后、末期；F组细胞处于有 丝分裂前、中、后、末期或减数分裂Ⅰ前、中、后、末期，若处于减数分裂Ⅰ前可能存在同源染色体联会 形成四分体及发生互换的细胞，B正确； C、E组细胞处于间期，中心粒在此期倍增，该期进行DNA复制，核DNA数量与染色体数目不相等，C 错误； D、丙组表示有丝分裂后期，由于着丝粒分裂而导致染色体数目加倍，D正确。 故选C。 2．亚硝酸盐作为一种化学致癌因子，可使DNA的某些碱基脱去氨基。腺嘌呤（A）脱氨基之后转变为次 黄嘌呤（Ⅰ），与胞嘧啶（C）配对。一个精原细胞在进行核DNA复制时，一个亲代DNA分子的两条链 上各有一个腺嘌呤发生脱氨基作用（不考虑其他变异），则下列说法错误的是（ ） A．DNA序列发生改变的精子正常受精后，受精卵一定含有异常基因 B．若该精原细胞进行减数分裂，形成的两个次级精母细胞中，不都含有次黄嘌呤 C．若该精原细胞进行减数分裂，形成的四个精子中，只有两个精子的DNA序列发生改变D．若该精原细胞进行两次有丝分裂后，含有次黄嘌呤的子细胞比例为50% 【答案】A 【分析】1、DNA分子复制方式为半保留复制。 2、减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。 （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体 成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。 （3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态 固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； ④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、DNA序列发生改变的精子正常受精后，该DNA进入受精卵的细胞核，受精卵一定含有异常 DNA，但该DNA片段不一定是基因，A错误； B、若该精原细胞进行减数分裂，减数第一次分裂同源染色体分离，该DNA复制后的两个DNA在一条染 色体上，被分配到一个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞中，不都含有次黄嘌呤，B正确； C、若该精原细胞进行减数分裂，间期进行DNA复制，该DNA复制后产生2个子代DNA，这两个DNA 由于两条母链都发生了脱氨基作用，由于半保留复制，这2个DNA序列都发生了改变，而该DNA所在的 染色体的同源染色体上的DNA序列是正常的，所以形成的四个精子中，只有两个精子的DNA序列发生改 变，C正确； D、若该精原细胞进行两次有丝分裂后，共有4个细胞，其中有2个细胞中含有次黄嘌呤，比例为50%，D 正确。 故选A。 3．性染色体组成为XYY的男性，患者常表现为举止异常。关于其病因推测正确的是（ ） A．若减数分裂Ⅱ异常，可能是其母亲产生的卵细胞异常 B．若减数分裂Ⅱ异常，可能是其父亲产生的精细胞异常 C．若减数分裂I 异常，可能是其母亲产生的次级卵母细胞异常 D．若减数分裂I 异常，可能是其父亲产生的次级精母细胞异常 【答案】B 【分析】根据题意分析可知：正常人的染色体组成为44+XX和44+XY，现患者的染色体组成为XYY，说 明多了一条Y，只可能是精子形成时出现异常。 【详解】正常人的染色体组成为44+XX和44+XY，现患者的染色体组成为XYY，说明多了一条Y，可能 是精子形成时出现异常，由于X、Y染色体已分开，说明减数分裂I正常，由于多了一条Y染色体，应该是父亲产生的精细胞减数分裂Ⅱ时期异常，B正确，ACD错误。 故选B。 4．有关减数分裂和受精作用的叙述，正确的是（ ） A．在减数第一次分裂后期过程中，并非所有非等位基因发生自由组合 B．受精过程中，精子和卵细胞的随机结合，会导致基因重组发生 C．减数分裂结束后，产生的配子染色体数目减少，对生物的遗传不利 D．雄果蝇体细胞中有4对染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2对染色体 【答案】A 【分析】1、配子具有多样性的主要原因是减数分裂过程中会发生基因重组，基因重组分为两种类型： （1）减数第一次分裂前期（四分体时期），同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；（2）减数第一次 分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 2、减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使染色体数目又恢复 到体细胞的数目，因此对于进行有性生殖的生物体来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体 细胞中染色体数目的恒定，对于遗传和变异都很重要。 【详解】A、在减数第一次分裂后期过程中，并非所有非等位基因发生自由组合，如在一对同源染色体上 的基因是连锁的，非等位基因不能自由组合，A正确； B、基因重组包括交叉互换和自由组合，发生在减数第一次分裂的前期和后期，受精过程中不会发生基因 重组，B错误； C、减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使合子中染色体数目恢复，所以减数分裂和受精作用能 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，故减数分裂结束后，产生的配子染色体数目减少，对 生物的遗传有利，C错误； D、雄果蝇体细胞中有4对染色体，经减数分裂得到的精子有4条非同源染色体，D错误。 故选A。 5．在生物实验中，实验材料选择往往对实验现象、实验结果起着重要作用，相关叙述正确的是（ ） A．在观察细胞减数分裂的实验中，最好选用盛花期豌豆的花药作为材料 B．在观察细胞质壁分离实验中，选用新鲜黑藻作材料，便于利用绿色原生质层判断其位置 C．在绿叶中色素提取实验中，选用嫩菠菜叶片作材料，有利于获得绿色更深的色素液 D．剪取2-3厘米的大蒜根尖，经解离、漂洗、染色、制片后观察有丝分裂 【答案】B 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分) 和碳酸钙(防止色素被破坏)，分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、 叶绿素a (蓝绿色)、叶绿素b (黄绿色)。 【详解】A、豌豆是闭花授粉植物，盛花期豌豆花药中的花粉母细胞已经完成减数分裂，A错误； B、黑藻属于真核生物，含有叶绿体，在观察细胞质壁分离实验中，选用新鲜黑藻作材料，便于利用绿色 原生质层判断其位置，B正确； C、新鲜菠菜叶片中叶绿素含量高，适合进行色素提取和分离实验，但嫩菠菜叶片叶绿素含量低，不适合 作色素提取和分离实验的材料，C错误； D、有丝分裂发生在根尖分生区部位，剪取2-3毫米的大蒜根尖，经解离、漂洗、染色、制片后观察有丝 分裂，D错误。 故选B。 6．下图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体行为变化（图中只显示部分染色体，不考虑基因突变和互 换），据图可以推断的是（ ） A．该过程发生在减数分裂过程中 B．细胞中没有姐妹染色单体和同源染色体 C．两条染色体上携带遗传信息一定相同 D．该过程导致子细胞染色体数目比体细胞减半 【答案】C 【分析】减数分裂过程中染色单体变化（假设体细胞染色体为2N）：间期染色体复制后出现染色单体，其 数目由0→4N，减数分裂I末期细胞一分为二，每个子细胞中染色单体数目降为2N，减数分裂II后期着丝 粒分裂，染色单体数目为0。 有丝分裂过程中染色单体数目变化（假设体细胞染色体为2N）：间期染色体复制后出现染色单体，其数目 由0→4N，后期着丝粒分裂后染色单体消失（4N→0），存在时数目同DNA数目相同。 【详解】A、图中细胞只显示部分染色体，且着丝粒分裂，染色体移向两极，细胞质均等分裂，可推知其 可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，即不一定发生在减数分裂过程中，A错误； B、由于图中细胞发生着丝粒分裂，因此不具有姐妹染色单体；当其处于有丝分裂后期时，具有同源染色 体，B错误；C、不考虑基因突变和互换，图中两条染色体是由姐妹染色单体分离形成的，因此其上携带遗传信息一定 相同，C正确； D、若图中细胞处于有丝分裂后期，形成的子细胞染色体数目与正常体细胞相同；若图中细胞处于减数分 裂Ⅱ后期，形成的子细胞染色体数目是体细胞的一半，D错误。 故选C。 7．有丝分裂的核心事件是染色体分离，需满足姐妹染色单体分离的两个条件之一是连接姐妹染色单体的 黏连蛋白降解。当“黏连”一对姐妹染色单体的黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，成为两条 染色体（如图所示）。研究发现，PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂。下列相关叙述错误的是（ ） A．PATRONUS蛋白突变体中，姐妹染色单体间的黏连蛋白可能提前降解 B．秋水仙素和PATRONUS蛋白的作用机理相似，都能使分裂的细胞停留在特定时期 C．分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂II后期 D．姐妹染色单体在黏连蛋白“黏连”阶段，细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数＝1：2：2 【答案】B 【分析】题图分析，染色体复制后，姐妹染色单体被黏连蛋白“黏连”在一起，在有丝分裂后期，黏连蛋 白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。 【详解】A、由“PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂”可知，PATRONUS蛋白突变体的分离酶活性将无法受 到抑制，因此PATRONUS蛋白突变体中，姐妹染色单体间的黏连蛋白可能提前降解，A正确； B、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而PATRONUS蛋白与姐妹染色单体分离有关，二者的作用机理不同， B错误； C、由题目信息可知，分离酶的作用是使姐妹染色单体分开，而姐妹染色单体分开发生的时期是有丝分裂 后期和减数分裂Ⅱ后期，C正确； D、姐妹染色单体在黏连蛋白“黏连”阶段，即含有姐妹染色单体的阶段，细胞中染色体数∶染色单体数 ∶核DNA数＝1∶2∶2，D正确。 故选B。 8．下图是某雄性动物精巢中细胞进行分裂时，相关物质数量变化的部分曲线图。下列分析错误的是（ ）A．该图可以用来表示减数分裂过程中染色单体的数量变化 B．若该图表示果蝇体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化，则n值为4 C．若该图为有丝分裂核DNA数量变化，则ab段染色体数与核DNA数的比值为1/2 D．若n值为1，则该图表示有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化 【答案】C 【分析】精巢中细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂，减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，最终 导致子细胞染色体数目减半。 【详解】A、减数第一次分裂结束后染色单体数目减半，因此该图可表示减数分裂过程中染色单体的数量 变化，A正确； B、果蝇体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化为8-4-8-4，则n=4，B正确； C、若该图为有丝分裂核DNA数量变化，则ab段可代表有丝分裂的前中后期，染色体数与核DNA数的比 值为1/2或1，C错误； D、有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量可随着着丝粒断裂由2变为1，则n=1时，该图可表示 有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量变化，D正确。 故选C。 9．下列是某同学对哺乳动物体内细胞进行分类的一个表格，下列说法正确的是（ ） 同源染色体 统计类型 含 不含有 有 姐妹染色单 存在 甲 乙 体 不存在 丙 丁 A．甲只能表示有丝分裂前期和中期的细胞 B．乙只能表示次级卵母细胞或次级精母细胞 C．丙只能表示有丝分裂后期和末期的细胞 D．丁只能表示减数分裂产生的精子或卵细胞 【答案】C 【分析】 减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会， 同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱 分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均 匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、甲存在同源染色体，也存在姐妹染色单体，可以是有丝分裂前期、中期，也可以是减数第一 次分裂，A错误； B、乙细胞存在姐妹染色单体，不存在同源染色体，只能是减数第二次分裂前期和中期，该细胞可以是次 级精母细胞、次级卵母细胞、第一极体，B错误； C、丙含有同源染色体，不存在姐妹染色单体，该细胞只能表示有丝分裂后期和末期，C正确； D、丁细胞既没有同源染色体，也没有姐妹染色单体，所以只能是减数第二次分裂后期和末期，以及产生 的精细胞、卵细胞或第二极体，D错误。 故选C。 10．下列有关受精作用的叙述，不正确的是（ ） A．受精过程结束的标志是雌、雄原核融合 B．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到2个极体，可作为卵子受精的标志 C．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂 D．精子入卵后透明带会发生生理反应，防止多精入卵 【答案】D 【分析】1、受精阶段主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。 2、阻止多精入卵的两道屏障：透明带反应和卵细胞膜反应。 【详解】A、受精过程结束的标志是雌、雄原核融合，A正确； B、卵子完成受精的标志是在卵细胞膜和透明带间隙可观察到2个极体，B正确； C、精子入卵后，形成一个新的核即雄原核．与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极 体后形成雌原核，C正确； D、精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒接其他精子再进入卵内，即卵细胞膜反应，D错 误。 故选D。 11．菠菜（2n=12）为典型的雌雄异株植物，其性别决定为XY型，但有极少数会出现雌雄同株。研究发现 若X染色体上M基因表达会出现雌雄同株。已知M对m 为完全显性，当细胞中存在Y染色体时，M基因 不表达。下列相关叙述正确的是（ ） A．XMXm及XMY基因型的菠菜叶片均适合用于制作减数分裂临时装片 B．制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是固定、染色、漂洗和制片C．可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和质壁分离 D．观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体 【答案】C 【分析】减数分裂过程中，同源染色体联会形成四分体，菠菜细胞含有12条染色体，在减数第一次分裂前 期可形成6个四分体。 【详解】A、菠菜叶片为体细胞，不能进行减数分裂，无论哪种基因型的叶片均不适合用于制作减数分裂 临时装片，A错误； B、制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是解离、漂洗、染色和制片，漂洗应在染色前，洗掉解离液易 于染色，B错误； C、叶肉细胞是成熟的植物细胞，具有原生质层，可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和质壁分离，C正 确； D、只有减数第一次分裂前期才具有四分体，观察菠菜减数分裂装片，可以看到少数细胞具有6个四分体， D错误。 故选C。 12．先天性卵巢发育不全患者性染色体组型为XO，临床表现为卵巢不发育，身材矮小，智力低下。究其 原因，不可能的是（ ） A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I后期X和Y染色体没有分离 B．母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条X染色体没有分离 C．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条Y染色体没有分离 D．该女孩在胚胎发育早期，有丝分裂时X染色体发生部分缺失 【答案】D 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病： （1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色 体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）； （2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病； （3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三 体综合征）。 【详解】A、先天性卵巢发育不全患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体，发病的原因有可能是配 子形成时减数分裂异常所致，如父亲的初级精母细胞在减数分裂I后期X和Y染色体没有分离，而后通过 减数分裂过程可产生不含性染色体的精子，参与受精可产生该患者，不符合题意，A错误； B、若患者母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条X染色体没有分离，进入极体中，则与该极体同时产生的卵细胞中不含性染色体，若与含X染色体的精子受精则可产生该患者，不符合题意，B错误； C、若该患者的父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期2条Y染色体没有分离，则会产生不含性染色体的 异常精子，该精子正常受精可产生该患者，不符合题意，C错误； D、该女孩在胚胎发育早期，有丝分裂时X染色体发生部分缺失，则未必导致该患者出现，符合题意，D 正确。 故选D。 13．如图为雄性哺乳动物体内细胞进行两次分裂的示意图，下列有关叙述正确的是（ ） A．若两次分裂均出现着丝粒分裂，则甲、乙、丙染色体数相同 B．若甲为精原细胞，则丙可能是精细胞，也可能是极体 C．若丙为精细胞，则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现 D．若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞中不存在X染色体 【答案】A 【分析】若图中两次分裂均为有丝分裂，则甲、乙、丙中染色体数目相同；若图中表示减数第一次分裂和 减数第二次分裂，则甲中的染色体数目是丙的二倍。 【详解】A、若两次分裂均出现着丝粒分裂，则图中两次分裂均表示有丝分裂，则甲、乙、丙染色体数相 同，A正确； B、若甲为精原细胞，则丙可能全是精细胞，但不可能是极体，极体是卵细胞产生过程中产生的，B错误； C、若丙为精细胞，在第二次分裂过程中需要有纺锤体出现，因为在着丝粒分裂后需要纺锤丝将染色体分 别牵引至两极，C错误； D、该动物为雄性，若在第一次分裂中出现四分体，则乙细胞为次级精母细胞，可能存在X染色体，D错 误。 故选A。 14．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相符的是（ ）A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合 B．Ⅲ代表初级精母细胞 C．②代表染色体 D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1 【答案】A 【分析】根据题意和图示分析可知：图中①为染色体，②为染色单体，③为DNA。Ⅰ中没有染色单体，染 色体：DNA=1：1，且染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂末期或减数第二次分裂后期；Ⅱ中染色体： 染色单体：DNA=1：2：2，且染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程； Ⅲ中染色体：染色单体：DNA=1：2：2，且染色体数目是体细胞的一半，处于减数第二次分裂前期、中期； Ⅳ中没有染色单体，染色体：DNA=1：1，且染色体数目是体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期。 【详解】A、由图分析可知II所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由组合 发生在减数第一分裂后期，A正确； B、Ⅲ中染色体：染色单体：DNA=1：2：2，且染色体数目是体细胞的一半，处于减数第二次分裂，因此 Ⅲ代表次级精母细胞，B错误； C、②是染色单体，①是染色体，C错误； D、Ⅰ～Ⅳ中③DNA数量比是2：4：2：1，D错误。 故选A。 15．如图表示某哺乳动物的细胞分裂部分时期及基因位置，相关叙述中正确的是（ ）A．甲、乙、丙三种细胞均可在卵巢内观察到 B．丙细胞分裂产生的卵细胞基因型是abXD C．乙细胞中含有四个染色体组，12条染色单体 D．形成丙细胞的分裂过程中一定发生了基因突变 【答案】B 【分析】甲图代表雌性动物体细胞中含有三对同源染色体（基因型为AaBbXDXD）；图乙细胞中含有两个 染色体组，12条染色单体；丙图细胞处于减数第二次分裂后期（次级卵母细胞），分裂后产生一个卵细胞 和一个极体，观察丙中染色体的颜色可知卵细胞基因型是abXD。哺乳动物体内的次级卵母细胞要继续分 裂，必须以受精为条件，而受精发生在输卵管内，因此三种细胞不会在卵巢内观察到；正常情况下，减数 第二次分裂后期，相应染色体上的基因种类相同，则颜色也相同，但是丙细胞最左边的两条染色体颜色不 同。 【详解】A、根据题意分析可知，甲图代表雌性动物体细胞，图乙细胞处于有丝分裂中期，图丙细胞处于 减数第二次分裂后期，而减数第二次分裂后期（减数第二次分裂中期受精）在输卵管中进行，所以不可能 在卵巢内同时观察到以上三种细胞，A错误； B、图丙细胞处于减数第二次分裂后期（次级卵母细胞），分裂后产生一个卵细胞和一个极体，观察丙中 染色体的颜色可知卵细胞基因型是abXD，B正确； C、图乙细胞中含有两个染色体组，12条染色单体，C错误； D、图中甲细胞形成丙细胞的分裂过程为减数分裂，不一定会发生基因突变，D错误。 故选B。 16．某个男性个体的基因型为AaBb，下图为其体内某细胞处于细胞分裂某时期的部分染色体示意图。下 列叙述正确的是（ ） A．图中所示细胞分裂方式存在细胞周期 B．图中现象是由于体内细胞在减数第一次分裂前期发生了交叉互换造成的 C．图示细胞中有3个四分体，含 6 条染色体，DNA 分子数为12 D．该细胞分裂形成的配子基因型为 aBXA 、AbY、aBX、bY 【答案】D【分析】题图分析：细胞中两两配对的同源染色体开始分离，处于减数第一次分裂后期。含A的染色体片 段移到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。 【详解】A、细胞中两两配对的同源染色体开始分离，处于减数第一次分裂后期，进行减数分裂的细胞， 不存在细胞周期，A错误； B、图中含有3对同源染色体，含A的染色体片段移到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的 易位，B错误； C、图示细胞中同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，没有四分体，有6条染色体，核DNA分 子数为12，C错误； D、该细胞分裂一次形成的子细胞的基因型为aaBBXAX、AObbYY；第二次分裂形成的子细胞的基因型为： aBXA、AbY、aBX、bY，D正确。 故选D。 17．如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（ ） A．处于减数第一次分裂 B．含有24条染色单体 C．可能产生四种雄配子 D．一个染色体组中含有12条染色体 【答案】B 【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对形成四分体，因此一个四分体就是一对同源染色体， 由此可判断一个四分体含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。 【详解】A、图中展示该细胞中有四分体结构，由此判断处于减数第一次分裂前期，A正确； B、图中共有12个四分体，所以有12对同源染色体，24条染色体，48条染色单体，B错误； C、若该细胞在减数第一分裂前期发生交叉互换，则其产生的四个精细胞可能是四种基因型，所以可能产 生四种雄配子，C正确；D、该细胞中含有12对同源染色体，染色体组是一组非同源染色体，所以一个染色体组中含有12条染色 体，D正确。 故选B。 18．下图表示细胞分裂过程中一条染色体（质）的行为变化情况。下列相关叙述中，错误的是（ ） A．图示各种行为变化不可能发生在蓝细菌、大肠杆菌等原核细胞中 B．③过程发生在有丝分裂、减I或减Ⅱ的后期 C．d中的两条染色体的形态和大小一般都相同 D．c可存在于有丝分裂、减I或减Ⅱ的前期 【答案】B 【分析】根据题意和图示分析可知：图示表示细胞分裂过程中一条染色体(染色质)的系列变化过程，若该 图表示有丝分裂过程，则①表示染色体的复制，发生在间期；②表示染色质螺旋化、缩短变粗形成染色体， 发生在前期；③表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，发生在后期； 若该图表示减数分裂过程，则①表示减数第一次分裂前的间期；②表示减数第一次分裂前期或减数第二次 分裂前期；③表示减数第二次分裂后期。 【详解】A、原核细胞中没有染色体，故图示各种行为变化不可能发生在蓝细菌、大肠杆菌等原核细胞中， A正确； B、③过程发生在有丝分裂或减Ⅱ的后期，B错误； C、d中的两条染色体由1条染色体着丝粒断裂后形成，形态和大小一般都相同，C正确； D、c为螺旋化的染色体，可存在于有丝分裂、减I和减Ⅱ的前期，D正确。 故选B。 19．有丝分裂的核心事件是染色体分离，需满足姐妹染色单体分离的两个条件之一是连接姐妹染色单体的 黏连蛋白降解。当“黏连”一对姐妹染色单体的黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，成为两条 染色体（如图所示）。研究发现，PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂。下列相关叙述错误的是（ ）A．分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂I后期 B．PATRONUS蛋白突变体中，姐妹染色单体间的黏连蛋白可能提前降解 C．染色体分离的另一个条件是染色单体分开后，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极 D．姐妹染色单体在黏连蛋白“黏连”阶段，细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数＝1：2：2 【答案】A 【分析】题图分析，染色体复制后，姐妹染色单体被黏连蛋白“黏连”在一起，在有丝分裂后期，黏连蛋 白被分离酶切割后，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。 【详解】A、由题目信息可知，黏连蛋白的作用是使姐妹染色单体分开，而姐妹染色单体分开发生的时期 是有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A错误； B、由“PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂”可知，PATRONUS蛋白突变体的分离酶活性将无法受到抑制， 因此PATRONUS蛋白突变体中，姐妹染色单体间的黏连蛋白可能提前降解，B正确； C、染色体分离除了连接姐妹染色单体的黏连蛋白降解外，还需染色单体分开后在纺锤丝的牵引下分别移 向细胞的两极，进而实现染色体分离，C正确； D、姐妹染色单体在黏连蛋白“黏连”阶段，即含有姐妹染色单体的阶段，细胞中染色体数∶染色单体数 ∶核DNA数＝1∶2∶2，D正确。 故选A。 20．雄蝗虫的性染色体组成为XO（只有一条性染色体），取蝗虫精巢内的精小管进行染色压片，在光学 显微镜下观察精母细胞的减数分裂，看到下图所示的分裂相。下列说法错误的是（ ）A．a细胞中看到的“染色体”显得很粗，圆圈内实为一对同源染色体 B．根据细胞体积和细胞内染色体判断，a、c细胞可能为初级精母细胞 C．a细胞中有2个染色体组，d细胞分裂产生的精子中可能无性染色体 D．在高倍镜下观察，可观察到大多数细胞处于a细胞所示的分裂状态 【答案】D 【分析】原始生殖细胞如精原细胞，经过染色体复制，成为初级精母细胞，初级精母细胞经过减数第一次 分裂，产生两个次级精母细胞，次级精母细胞再通过减数第二次分裂产生四个精细胞。 【详解】A、a细胞为减数第一次分裂中期，此时同源染色体已联会形成四分体，故圆圈内实为一对同源染 色体，A正确； B、a细胞为减数第一次分裂中期，b为减数第二次分裂中期，c为减数第一次分裂后期，d为减数第二次分 裂后期，故a、c细胞为初级精母细胞，B正确； C、a细胞为减数第一次分裂中期，细胞中有2个染色体组；d为减数第二次分裂后期，由于雄蝗虫的性染 色体组成只有一条性染色体，减数第一次分裂后期X染色体随机移向一极，故d细胞中可能没有性染色体， 因此d细胞分裂产生的精子中可能无性染色体，C正确； D、由于分裂间期时间更长，a细胞为减数第一次分裂中期，因此，在高倍镜下观察，可观察到大多数细胞 处于没有分裂的状态，而是不是a细胞所示的分裂状态，D错误。 故选D。 21．下图所示为某种动物个体的某些细胞分裂过程，下列说法不正确的是（ ） A．甲、丙两细胞都发生了基因重组 B．图中的细胞均含同源染色体 C．甲属于卵原细胞的减数第一次分裂 D．乙、丁的染色体数与体细胞的染色体数相同 【答案】B 【分析】分析题图：甲和丙呈现的特点都是同源染色体分离，均处于减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）后期； 但甲的细胞膜从偏向细胞一极的部位向内凹陷，丙的细胞膜从细胞的中部位向内凹陷，所以甲是初级卵母细胞，丙初级精母细胞。乙和丁都没有同源染色体，呈现的特点都是着丝粒（旧教材称“着丝点”）分裂 后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，均处于减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）后期，但乙的细胞膜从 偏向细胞一极的部位向内凹陷，丁的细胞膜从细胞的中部位向内凹陷，所以乙是次级卵母细胞，丁是次级 精母细胞或极体。 【详解】A、甲、丙两细胞均处于减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）后期，都发生了基因重组，A正确； B、图中的甲、丙两细胞均含同源染色体，乙、丁两细胞都不含同源染色体，B错误； C、甲处于减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）后期，细胞质进行不均等分裂，是初级卵母细胞，因此甲属于 卵原细胞的减数第一次分裂，C正确； D、乙、丁两细胞均处于减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）后期，二者的染色体数与体细胞的染色体数相同， D正确。 故选B. 二、多选题 22．某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白（cyclin）和多种细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK），两者可组 成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细 胞周期如图所示，下列叙述正确的是（ ） A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异与基因在特定时空下的选择性表达有关 B．该生物体内生殖细胞进行的减数分裂细胞周期可能长于有丝分裂细胞周期 C．抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D．一个细胞周期中，调控不同阶段CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 【答案】AC 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间 期和分裂期。间期又分为G1、S、G2期，S期主要完成DNA复制。 【详解】A、同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同，统一生物不同类型细胞来源 于同一个受精卵，故遗传物质相同，故不同细胞细胞周期时长得不同原因是基因的选择性表达，A正确；B、连续分裂的细胞才具有细胞周期，减数分裂得结果是形成生殖细胞，生殖细胞是高度分化得细胞，不 能再次分裂，不属于连续分裂得细胞，没有细胞周期，B错误； C、由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。因此抑制某种CDK-cyclin复合体 的活性可使对应阶段的转换受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，C正确； D、由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步 发生周期性变化，D错误。 故选AC。 23．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．甲可表示减数分裂Ⅰ前期 B．乙可表示减数分裂Ⅱ后期 C．丙可表示有丝分裂后期 D．丁可表示减数分裂Ⅱ末期 【答案】BC 【分析】根据题意和图示分析可知：甲图中染色体：DNA：染色单体=1：2：2，且染色体数目与体细胞相 等，由此可知，甲可能处于减数第一次分裂或有丝分裂前期和中期；乙图中染色体：DNA：染色单体=1： 2：2，且染色体数目是体细胞的一半，由此可见，乙可能处于减数第二次分裂前期或中期；丙图中无染色 单体，且染色体：DNA=1：1，且染色体数目与体细胞相等，由此可知，丙处于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或减数第二次分裂后期；丁图中无染色单体，且染色体： DNA=1：1，且染色体数目是体细胞的一半，说明丁处于减数第二次分裂末期或减数分裂完成形成的精细 胞时期。 【详解】A、甲图中染色体数是正常体细胞中的数目，含有姐妹染色单体，可以代表减数分裂Ⅰ前期，A 正确； B、乙图中染色体数目减半，含有姐妹染色单体，可以代表减数分裂Ⅱ前期和中期，而减数分裂Ⅱ后期没 有染色单体，且染色体数目暂时加倍，与体细胞染色体数目相同，B错误； C、丙图染色体数目是正常体细胞中的数目但没有染色单体，应是DNA没有复制的有丝分裂间期的G1期，也可能是减数分裂Ⅱ后期，而有丝分裂后期染色体数目是正常体细胞数目的二倍，C错误； D、丁中染色体数目减半，没有染色单体，可表示减数分裂Ⅱ末期或精细胞，D正确。 故选BC。 24．如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析不正确的是（ ） A．若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上，DNA数目变化的部分曲线,则n等于1 B．若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的染色体组数变化的部分曲线,则n等于2 C．若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的DNA数目变化的部分曲线,则2n等于46 D．若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂 【答案】BCD 【分析】1、有丝分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：后期加倍（4N），平时不变 （2N）； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）； （3）染色单体变化：间期出 现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。 2、减数分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：染色体数是2N，减数第一次分裂结束减半 （2N→N），减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），减 数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂再减半（2N→N）； （3）染色单体变化：间期出现 （0→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂后期消失（2N→0），存在时数目同 DNA。 【详解】A、一条染色体含有1个或2个DNA分子，若曲线表示有丝分裂中每条染色体上DNA分子数目 变化的部分曲线，则n=1（个），A正确； B、减数分裂过程中，染色体组数变化规律为2→1→2→1，因此若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的染色体组数变化 的部分曲线，则n等于1，B错误； C、减数分裂过程中，核DNA含量变化规律为46→92→46→23，因此若曲线表示减Ⅰ、减Ⅱ的DNA数目 变化的部分曲线，则2n等于92，C错误； D、若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则表示有丝分裂，有丝分裂过程中不存在不均等分裂，D错误。 故选BCD。 25．C 、C 、C 、C 是某动物体的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n，下列相关叙述正确的是 1 2 3 4 （ ） A．C 、C 不一定是C 的子细胞 2 3 4 B．C 、C 可能是C 的子细胞 1 2 4 C．C 、C 、C 、C 可能存在于一个器官中 1 2 3 4 D．C 、C 、C 核DNA分子数比值可以是1∶2∶2 2 3 4 【答案】ACD 【分析】有丝分裂过程染色体数目变化为2n→4n→2n，核DNA变化为2a→4a→2a；减数分裂过程染色体 数目变化为2n→n→2n→n，核DNA变化为2a→4a→2a→a。 【详解】A、动物一般为二倍体，染色体数为2n的细胞可能是体细胞或处于减数第一次分裂或处于减数第 二次分裂后期的细胞；染色体数为n的细胞应是减数分裂产生的子细胞；染色体数为4n的细胞应为有丝分 裂后期的细胞，因此C1可能减数分裂产生的子细胞，C2和C3可能是体细胞或处于减数第一次分裂或处 于减数第二次分裂后期的细胞，C4可能为有丝分裂后期的细胞，若C2和C3处于减数分裂时期，就不是 C4的子细胞，A正确； B、C1可能减数分裂产生的子细胞，C4可能为有丝分裂后期的细胞，因此C1不可能是C4的子细胞，B错 误； C、动物的性腺中可以同时存在有丝分裂和减数分裂，C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中，C正确； D、假设该动物体细胞核DNA为2a，若C2是体细胞，核DNA为2a，若C3处于减数第一次分裂，核 DNA为4a，C4为有丝分裂后期的细胞，核DNA为4a，此时它们核DNA分子数比值是1∶2∶2，D正确。 故选ACD。 26．在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个 5cm，2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程，下列叙述正确的是（ ） A．将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体 B．将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对 C．模拟减数分裂II后期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同 D．模拟减数分裂I后期时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同 【答案】ABC 【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同 源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核 膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分 裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来，大小一样，故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在 一起，模拟1个已经复制的染色体，A正确； B、同源染色体一般大小相同，一条来自母方，一条来自父方（用不同颜色表示)，故将4个8cm橡皮泥条 按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对，B正确； C、减数分裂II后期时，染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，均分到细胞两级，故模拟减数分裂II后 期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，C正确； D、减数分裂I后期时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同， 可能不同，D错误。 故选ABC。 27．单性生殖从理论上可以分为孤雄生殖和孤雌生殖两种。科学家在研究某种鱼（2n=18）的繁殖情况时， 发现了“孤雄生殖”现象，该现象繁殖而来的个体，其体细胞内依旧含两个染色体组，但全部来自父方。 如图表示科学家提出的三种“孤雄生殖”可能发生的途径，甲、乙、丙分别代表这三种途径所得到的“孤 雄生殖”后代的体细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A．雄蜂是单性生殖获得的单倍体，雄蜂的形成与途径①相同 B．途径②中，二倍体精子是父本的减数第一次分裂异常所致 C．途径③中，无核的卵细胞在控制精子入卵的过程中出现异常 D．丙细胞中的细胞质DNA绝大多数来自两个正常的精子 【答案】ABD 【分析】单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体， 均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组，花药离体培养得到的是单倍体，雄蜂也是单倍体，仅有一个染色体组的生物是单倍体。凡 【详解】A、雄蜂是单倍体，而途径①形成的个体是二倍体，两者都属于单性生殖，但方式不同，A错误； B、途径②中，无核的卵细胞和一个二倍体精子结合，其中二倍体精子是父本的减数第一次分裂或第二次 分裂异常，导致染色体数目未减半所致，B错误； C、正常情况下，一个卵子只允许一个精子入卵，而途径③是两个精子入卵，故无核的卵细胞在控制精子 入卵的过程中出现异，C正确； D、受精卵中的细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，D错误。 故选ABD。 28．研究发现，MPF（一种促成熟因子）在细胞分裂过程中发挥着重要作用，MPF含量升高，可促进核膜 解体，使染色质浓缩成染色体，当MPF被降解时，染色体则解螺旋。下图表示青蛙卵原细胞体外成熟的分 裂机制，其中DE段为减数分裂I和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列说法正确的是（ ） A．细胞分裂具有周期性，MPF在无丝分裂中也发挥作用 B．用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可使其停留在分裂间期 C．CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 D．EF段和GH段可发生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离 【答案】BCD 【分析】由题意可知：MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，导致细胞进入分裂的前 期；当MPF被降解时，染色体则解螺旋，细胞又进入分裂的末期。因此AB段为减数第一次分裂前的间期， CD段为减数第一次分裂，DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期，EF段处于减数第 二次分裂时期，GH段为有丝分裂。 【详解】A、分析题意可知，MPF与染色体的变化有关，无丝分裂过程中不出现染色体的变化，故MPF在 无丝分裂中不发挥作用，A错误； B、据图可知，蛋白甲作用时期MPF含量较低，此时染色体解螺旋，细胞中进行DNA分子复制和有关蛋白质合成，可表示减数第一次分裂前的间期，用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可使其停留在分裂间期， B正确； C、分析题意，DE段为减数分裂I和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期，则CD段可表示减数第一次分裂，该阶 段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，C正确； D、EF段处于减数第二次分裂时期，GH段为有丝分裂，在C减数第二次分裂后期和有丝分裂后期均可发 生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离，D正确。 故选BCD。 三、综合题 29．如图1表示某一动物（2N＝4）个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核 DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线。请分析并回答： (1)图2中a、b、c表示染色体的是 （填字母），图2 对应的细胞内不可能存在同源染色体，其 中Ⅱ细胞内所表示的物质数量可对应图1中的 （填数字序号）阶段。 (2)图1中同源染色体分离发生在 （填数字序号）阶段，姐妹染色单体分离发生在 （填数字序 号）阶段；B过程表示生物体内发生了 作用。 (3)马兰是一种常见的多年生园林绿化植物，下图是其体内花粉母细胞连续发生的减数分裂过程，正确排序 是a→ →f；(4)若某精原细胞的基因型为AaXbY，减数分裂产生了一个AXbXb的精子，与其来自同一个次级精母细胞的 精子的基因型为 ，导致这种现象产生的原因是 。 【答案】(1) a Ⅲ和Ⅳ ①⑤ (2) ① ③⑥ 受精 (3)d→b→g→c→e (4) A 在减数第二次分裂的后期着丝粒分裂后，两条Xb染色体移向了细胞同一极 【分析】分析图1：A表示减数分裂，B表示受精作用，C表示有丝分裂。 分析图2：a是染色体、b是染色单体、c是核DNA；I中没有染色单体，染色体：DNA分子=1：1，且染 色体数目与体细胞相同，可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；II中染色体数、染色单体数和 DNA分子数之比为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、中期和减数第一次分 裂过程；Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，但数目均只有II中的一半，可能处于 减数第二次分裂前期和中期；IV中没有染色单体，染色体数：DNA分子=1：1，且染色体数目是体细胞的 一半，可能处于减数第二次分裂末期。 【详解】（1）图2中，a是染色体、b是染色单体、c是核DNA。图2的Ⅲ中染色体数、染色单体数和 DNA分子数之比为1：2：2，但数目均只有Ⅰ中的一半，可能处于减数第二次分型前期和中期。图1的Ⅳ 中没有染色单体，染色体数：DNA分子=1：1，且染色体数目是体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂 末期，减数第二次分裂不存在同源染色体，因此图2的Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不可能存在同源染色体。II中 染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为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、中期和减数第一次分裂过程，可对应图2中的①（减数第一次分裂）⑤（有丝分裂前期、中期）阶段。 （2）分析图1：A表示减数分裂，B表示受精作用，C表示有丝分裂，同源染色体分离发生在减数第一次 分裂过程，对应图1中①。姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，对应于图2 中的⑥③阶段；B过程表示生物体内发生了受精作用。（3）a图代表细胞分裂的间期，b 图代表减数第一次分裂中期，c图代表减数第一次分裂完成，d 图代表 减数第一次分裂前期，e 图代表减数第二次分裂后期，f代表减数第二次分裂完成，g图代表减数第一次分 裂后期。结合细胞图像及其特点可知上图细胞分裂过程的正确排序是a→d→b→g→c→e→f。 （4）若该精原细胞的基因型为AaXbY，进行DNA的复制之后就是AAaaXbXbYY，减数分裂产生了一个 AXbXb的精子，说明在减数第一次分裂结束的时候A基因和b基因是组合在一起的，该次级精母细胞的基 因型是AAXbXb，因此与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为A；导致这种现象产生的原因是在 减数第二次分裂的后期着丝点分裂后，两条Xb染色体移向了细胞同一极。 30．图1表示某二倍体生物细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化，图2是该生物细胞分裂过程中某一 时期的图像。请据图分析： (1)若图1表示的变化发生在植物根尖细胞中，请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期 ；DNA分子 结构稳定性较低的阶段是 （用字母和箭头表示）； (2)若图1表示减数分裂过程，c→a过程中细胞中会发生 导致基因重组。 (3)若此生物体基因型为AaBb，已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上。图2所示的图像 对应图1中 （填字母）时期；图2所示②染色体上a基因是 产生的， 若此变化发生在某个精原细胞分裂形成精细胞过程中，则最终可形成 种类型的精细胞。 (4)研究发现连续进行有丝分裂的细胞中染色体（质）发生图1所示周期性变化的同时，细胞内会伴随着某 些蛋白质的周期性合成和降解，如SPF蛋白在b→c过程中含量升高，MPF蛋白在c→d过程中含量升高， 请推测这些蛋白质很可能与 有关。编码这些蛋白的基因属于 （原癌基因/抑癌基因）。 【答案】(1) b→c→d→e→a→b b→c (2)四分体非姐妹染色单体之间互换、非同源染色体的自由组合 (3) a 基因突变 3 (4) 细胞周期的调控/DNA复制/染色质螺旋/纺锤体形成 原癌基因【分析】分析题图：图1中c表示间期、d表示前期、e表示中期、a表示后期、b表示末期（或间期）。图 2表示有丝分裂后期。 【详解】（1）细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的 全过程。根据染色体的形态和特征可知，c表示间期、d表示前期、e表示中期、a表示后期、b表示末期， 因此图中一个完整的细胞周期可以表示为：b→c→d→e→a→b。DNA分子结构稳定性较低的阶段是分裂间 期，可以用b→c 表示。 （2）若图1表示减数分裂过程，c→a过程包括减数第一次分裂、减数第二次分裂前期、中期和后期，该 细胞中会发生四分体非姐妹染色单体之间交叉互换（减数第一次分裂前期）、非同源染色体的自由组合 （减数第一次分裂后期）从而导致基因重组。 （3）若此生物体基因型为AaBb，图2所示时期为有丝分裂后期，对应图1中a阶段。图2表示有丝分裂 后期，则②应该是A，因此②染色体上a基因是由基因突变产生的。若此变化发生在某个精原细胞分裂形 成精细胞过程中，则初级精母细胞的基因型为AaaaBBbb，则产生的次级精母细胞的基因型为AaBB、aabb 或Aabb、aaBB，故最终可形成AB、aB、ab或Ab、ab、aB3种类型的精细胞。 （4）研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时，细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解， 例如SPF蛋白在b→c过程（间期主要与DNA复制有关）中含量升高，MPF蛋白在c→d过程（前期会出 现染色质螺旋、纺锤体形成等）中含量升高，推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控（或DNA复制、 染色质螺旋、纺锤体形成）有关。这些蛋白质调控细胞分裂（有利于细胞分裂），故编码这些蛋白的基因 属于原癌基因。 31．图甲表示某高等雌性动物的细胞分裂图，图乙表示某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量的变 化情况。请回答下列问题：(1)写出图甲中的A、B细胞分别所处的时期：A ；B 。 (2)若该生物体细胞中染色体为20条，则一个细胞在图乙中4-5区间染色体数目为 条。 (3)图乙中6-7区间与11-12区间的共同点是 ，不同点是前者没有 而后者有。 (4)图甲中B细胞对应图乙中的区间是 ，形成的子细胞是 。 【答案】(1) 有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 (2)10 (3) 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 同源染色体 (4) 3-4 次级卵母细胞和极体 【分析】分析题图可知：在图甲中，A细胞处于有丝分裂后期，B处于减数第一次分裂后期。在图乙中， 曲线A表示核DNA相对含量的变化，曲线B表示染色体相对含量的变化。0-7区间表示减数分裂过程，其 中0-1区间表示减数分裂前的间期，1-4区间表示减数第一次分裂，4-7区间表示减数第二次分裂，7-8表示 生殖细胞。8时刻发生了受精作用，8-9表示分裂间期，9-12表示有丝分裂，12-13表示有丝分裂结果形成 的体细胞。 【详解】（1）在图甲中，A细胞含有同源染色体，呈现的特点是：着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别 移向细胞两极，处于有丝分裂后期；B细胞呈现的特点是同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期。 （2）4-5区间表示减数第二次分裂前期。若该生物体细胞中染色体为20条，则一个细胞在图乙中4-5区间 染色体数目为10条。 （3）在图乙中，6-7区间表示减数第二次分裂后期和末期，11-12区间表示有丝分裂后期和末期，这两个 区间的共同点是：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；不同点是前者没有同源染色体而后者有。 （4）图甲中B细胞处于减数第一次分裂后期，进行不均等分裂，为初级卵母细胞，对应图乙中的3-4区间， 形成的子细胞是次级卵母细胞和极体。 32．如图①②③表示某动物(基因型为AaBb)的细胞分裂图像。图④表示细胞分裂过程中不同阶段细胞数以及一个细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数目。请据图回答： (1)图①所示分裂时期对应于图④的 阶段。由图④知最终细胞中的染色体数发生减半，减 数分裂过程中染色体数目的减半发生在 。 (2)由Ⅱ→图②的过程中染色体的主要行为变化是 。 (3)若图②和图③来自同一个精原细胞，则③的基因型应是 。 (4)科研人员对该动物处于不同分裂时期的细胞进行研究。图是该生物经分裂后产生的某时期的细胞图像。 图细胞的名称为 ，与图细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能是 。 【答案】(1) Ⅱ 减数第一次分裂 (2)联会、四分体、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、着丝点分裂，姐妹染色单体分离 成为染色体 (3)AB (4) 次级精母细胞或第一极体 Aabb、AAbb、aabb 【分析】分析图①：该细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板上，处于减数第一次分裂 中期。分析图②：该细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。 分析图③：该细胞不含同源染色体和姐妹染色单体，应为减数分裂形成的配子。 分析图④：细胞数由1→4，说明是减数分裂，则I表示原始生殖细胞；II表示减数第一次分裂；III表示减 数第二次分裂后期；IV表示减数分裂产生的配子。 【详解】（1）图①所示的细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板上，处于减数第一次 分裂中期，图④中I表示原始生殖细胞；II表示减数第一次分裂；III表示减数第二次分裂后期；IV表示减 数分裂产生的配子，图①所示的细胞对应于图④的II阶段。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数 第一次分裂即同源染色体分离。 （2）II表示减数第一次分裂，图②中该细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期， 由II→图②表示减数第一次分裂、减数第二次分裂后期过程，该过程中染色体的主要行为变化是联会、四 分体、互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为染色体。 （3）若图②和图③来自同一个精原细胞，染色体颜色不同，图②和图③来自于2个次级精母细胞，根据图 ②中的3号染色体和4号染色体上的基因可知，图③的基因型应是AB（图②1号颜色白色染色体上基因为 a，则对应图③黑色染色体上基因为A。图②4号颜色白色染色体上基因为b，则对应图③黑色染色体上基 因为B）。 （4）图⑤细胞处于减数分裂II后期，且细胞质为均等分裂，该细胞为次级精母细胞或第一极体；图1细 胞的基因型为AaBB，基因型为AaBb的性原细胞分裂产生该细胞的同时，若发生染色体互换，则产生的另 一细胞的基因组成为 Aabb，若发生基因突变(显性突变或隐性突变)，则产生的另一细胞的基因组成分别为 AAbb或aabb。因此与图⑤细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能有Aabb、AAbb、 aabb。 33．单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研 究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物， 以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者 12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存 在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。 等位基因 A a B b D d E e 单 1 + + + 个 2 + + + + 精 子 3 + + + 编号 4 + + + + + 5 + + + 6 + + + 7 + + + 8 + + + + 9 + + + 10 + + + + 11 + + + 12 + + + + 注“+”表示有；空白表示无 (1)表中等位基因A、a和B、b的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是 。 据表分析， （填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 (2)已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子 的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性 婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系 图： 。（注：用“ ”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。 (3)本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过 程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述 6个基因的原因是 。 (4)据表推断，该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供 选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。 ①应选用的配子为： ；②实验过程：略；③预期结果及结论： 。 【答案】(1) 不遵循 结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab=1∶1，因而可推测，等位基因 A、a和B、b位于一对同源染色体上。 能(2) (3)形成该精子的减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常分离而是进入到同一个次级精 母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的 (4) X或Y 卵细胞 若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因Ee位于X染色体上；若 检测的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因Ee位于Y染色体上 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的； 在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）题中显示，表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的 基因组成种类和比例相同，结合表中信息可以看出，基因型为aB∶Ab=1∶1，因而可推测，等位基因A、 a和B、b位于一对同源染色体上，因而其遗传“不遵循”自由组合定律。表中显示含有e的配子和不含e 的配子的比例表现为1∶1，因而可推测e基因位于X或Y染色体上，根据表中精子类型和比例可以看出， A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，因而能排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。 （2）统计结果显示，该志愿者关于B、b和D、d的配子比例为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1，某遗传病 受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个 正常孩子的概率为17/18，即生出患病孩子bbdd的概率为1/18=1/6×1/3，说明该女性产生bd的卵细胞的比 例为1/3，则BD配子比例也为1/3，二者共占2/3，均属于非重组型配子，说明该女性体内的相关基因处于 连锁关系，即应该为B和D连锁，b和d连锁，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置 关系图如下： （3）根据表中的精子种类和比例可知，等位基因型A/a，B/b和D/d为连锁关系，而异常精子的形成过程 中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。则从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述 6个基因的原因是形成该精子的减数分裂中，减数第一次分裂后期这三对等位基因所在的染色体没有正常 分离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。 （4）根据题（1）分析，该志愿者的基因e位于X或Y染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一 个可供选用，由于要用本研究的实验方法，且选用男性的精子无法确定等位基因位于X染色体还是Y染色 体，因此应该选择女志愿者的卵细胞进行实验。用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。③若检测的卵细胞中有E或e基因，则可得出基因E/e位于X染色体上；若检测 的卵细胞中无E或e基因，则可得出基因E/e位于Y染色体上。