文档内容
宝典 06 细胞的增殖和减数分裂
内容概览
第一部分 高考考情速递
第二部分 知识导图
第三部分 考点清单（五大考点）
第四部分 易错易混（9易错点）
第五部分 真题赏析
常考考点 真题举例
观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验 2023·湖北·统考高考真题
减数分裂 2022·北京·统考高考真题
有丝分裂和减数分裂 2021·江苏·高考真题
有丝分裂实验 2022·江苏·统考高考真题
观察洋葱根尖细胞有丝分裂 2022·湖南·高考真题
减数分裂图像 2023·天津·统考高考真题
观察细胞有丝分裂 2022·广东·高考真题
减数分裂 2023·北京·统考高考真题
减数分裂 2022·福建·统考高考真题
减数分裂图像 2023·浙江·统考高考真题
基因自由组合定律的实质 2023·山东·高考真题
有丝分裂与减数分裂 2019·天津·统考高考真题考点一 细胞增殖
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。只有部分进行有丝分
裂的细胞有细胞周期。（P111）
2．有丝分裂各时期特点：间期： DNA 复制和有关蛋白质合成（染色体复制）
前期：核膜核仁消失，出现纺锤体和染色体，染色体散乱排布
中期：染色体着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，各自成为一条染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
末期：核膜核仁重现，纺锤丝消失，染色体成为染色质（植物细胞出现细胞板）
3．染色体复制时期：间期；中心体复制时期：间期；
染色体加倍时期：后期；DNA复制时期： 间期（ S 期） ；DNA加倍时期：间期；染色单体形成时期：间
期，出现时期：前期，消失时期：后期；观察染色体最佳时期：中期；细胞板出现时较活跃的细胞器：高
尔基体。
4．赤道板是虚拟的，细胞板是实际存在的。考点二 实验：观察根尖分生区组织细胞有丝分裂
1．原理： 甲紫溶液和醋酸洋红液将染色体染成深色、 HC l 和酒精混合液将细胞解离 。
2．选材：分裂旺盛、染色体数较少、分裂期所占比例较大的细胞。
3．制作装片
过程 所用试剂 时间 目的
用药液使组织中的细胞相互分离
解离 盐酸和酒精混合液 3 ～ 5 min
开来
漂洗 清水 约 10 min 洗去药液，防止解离过度
染色 甲紫溶液（或醋酸洋红液） 3 ～ 5 min 使染色体着色
制片 使细胞分散开来，有利于观察
4．观察：①低倍镜下观察：扫视整个装片，找到分生区细胞；细胞呈正方形，排列紧密。
②高倍镜下观察：首先找出分裂中期的细胞，然后再找前、后、末期的细胞，最后观察间期的细胞。
（P116）
考点三 减数分裂和受精作用
1．减数分裂Ⅰ的主要特征：
（1）同源染色体配对——联会；
（2）四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；
（3）同源染色体分离，分别移向细胞的两极。
结果是：一个初级精母细胞形成2个次级精母细胞，一个初级卵母细胞形成1个次级卵母细胞和1个极体
细胞。该过程染色体数目减半。（P18图示）
2．在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成
四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分
裂）。（P19）
3．减数分裂Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。结果
是：2个次级精母细胞形成4个精细胞；1个次级卵母细胞形成1个卵细胞和1个极体细胞，第一极体形成
2个极体细胞。（P19“图示”）
4．同源染色体是指形态大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂中能够配对的两条染
色体。
5．在减数分裂过程中：染色体数目减半时期是减数第一次分裂末期（减数第一次分裂结束），四分体存在时期是减数第一次分裂前期和中期，存在同源染色体的时期是减数第一次分裂前、中、后和末期 。
6．精子和卵细胞形成的不同点有细胞质是否均等分裂、是否变形、成熟的生殖细胞数目不同、各种细胞
名称不同、形成场所不同。
7．受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起；受精过程体
现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能。（P27）
考点四 有丝分裂与减数分裂的比较
1．产生精原细胞（或卵原细胞）的细胞分裂方式是有丝分裂；产生精细胞（或卵细胞）的细胞分裂方式
是减数分裂。（P19）
2．有丝分裂与减数分裂在特征上的主要区别在于有丝分裂没有联会、四分体、同源染色体分离（非同源
染色体自由组合）、同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换等（注：减数第一次分裂的特征有丝分裂都
没有）。（P22）
3．有丝分裂、减数分裂的图像识别方法(以哺乳动物为例)
有无同源染色体
考点五 减数分裂与可遗传变异的关系
1．减数分裂与基因突变
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)。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体互换导致基因重组。3．减数分裂与染色体变异
4.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后 两条 Y 染色体 共同进入同
一精细胞。
易错点1 并非所有的细胞都有细胞周期
点拨：(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期。只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。
(2)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。易错点2 赤道板≠细胞板
点拨： (1)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。
(2)细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
易错点3 解离≠固定
点拨：解离的作用在于破坏细胞间质，使细胞分离，以便压片时分散；固定的作用在于固定细胞形态，如
在低温诱导染色体加倍实验中用卡诺氏液固定细胞。
易错点4 误认为有丝分裂后期着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果
点拨：有丝分裂后期染色体的着丝点一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤
丝牵引所致。
易错点5 不清楚根尖结构，混淆“根尖”与“根尖分生区”，进而导致不明确有丝分裂装片制作的适宜
取材部位或不能正确进行观察结果评价
点拨：(1)洋葱根尖可包括根冠、分生区、伸长区、成熟区，其中分生区细胞呈正方形、排列紧密，细胞分
裂旺盛，适宜选作有丝分裂观察材料，而其他区域细胞已分化，不进行分裂，故不宜选作有丝分裂观察材
料。
(2)根尖分生区：根尖长度一般选5 cm左右，而分生区只在其最前端的2～3 mm(包藏于根冠之下)内，只有
分生区细胞才进行细胞分裂。实验时剪取根尖 3 mm左右即可，不能过长，否则看到的大多数是伸长区的
细胞。
(3)细胞解离后已被杀死，观察不到动态分裂过程，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。
错点6 误认为只要有同源染色体，就可形成四分体
点拨： 并非所有细胞分裂方式都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂
过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。
易错点7 误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在“先后”
点拨：同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无“先后”，是同时进行的。减数分裂过程中
同源染色体分离，其上的等位基因也分离(此为基因分离定律的基础)，与此同时，非同源染色体自由组合，
其上的非等位基因也自由组合(此为基因自由组合定律的基础)。
易错点8 误认为生殖器官中不存在有丝分裂
点拨： 生殖器官中精原细胞或卵原细胞的形成过程为有丝分裂，故在生殖器官中不仅发生减数分裂过程，
也发生有丝分裂过程，进行减数分裂装片观察时，两类分裂的细胞图像均可存在。
易错点9 易混的相关物质或结构变化的原因
点拨：一、单选题
1．（2023·湖北·统考高考真题）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，
他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录
结果的分析，下列叙述错误的是（ ）
分裂期
分裂间
学生 总计
期 中 末
前期 后期
期 期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆
B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分
C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
【答案】C
【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，
因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色
体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料着色。A丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期是丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发
生混乱A正确 C取用的材料正处于旺盛的分裂阶段时观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少
数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进
行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；
【详解】A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，
分裂时期发生混淆，A正确；
B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；
C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于
分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，
在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；
D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，
D正确。
故选C。
2．（2022·北京·统考高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，
由未受精卵发育而来。由此不能得出（ ）
A．雄蜂体细胞中无同源染色体
B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
【答案】B
【分析】题意分析，蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，因而细胞中没有同源染色体，雌蜂是由
受精卵发育而成的，其细胞中含有同源染色体，蜜蜂的性别是由染色体sum决定的。
【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确；
B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同，B错误；
C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同
源染色体自由组合，C正确；
D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，
D正确。
故选B。3．（2021·江苏·高考真题）A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂
叙述正确的是（ ）
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂I的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂的子细胞都是AaBb，减数分裂形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
【答案】C
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：
核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体
和染色体消失。
2、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、生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，但体细
胞只进行有丝分裂，A错误；
B、减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；
C、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生交
叉互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；
D、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同
源染色体上的两对等位基因，若不考虑交叉互换，则减数分裂能得到两种类型（AB、ab或Ab、aB）的子
细胞，D错误。
故选C。
4．（2022·江苏·统考高考真题）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观
察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是（ ）A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
【答案】D
【分析】二倍体洋葱染色体数目是2N，四倍体洋葱染色体数目是4N，根尖分生区进行有丝分裂，有丝分
裂分为间期、前期、中期、后期、末期。
【详解】A、根尖分生区进行有丝分裂，所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片，A正
确；
B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，
B正确；
C、低倍镜下，细胞放大倍数小，观察的细胞数目多，高倍镜下放大倍数大，观察细胞数目少，所以在低
倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞，C正确；
D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染
色体数目为4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，③处于二倍体根尖细胞有丝分
裂前期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错
误。
故选D。
5．（2022·湖南·高考真题）洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分
裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
【答案】B
【分析】据图分析，图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图示，其中a细胞处于有丝分裂后期，b细胞处于有
丝分裂中期，据此分析作答。
【详解】A、图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；
B、b细胞着丝点整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对（16条），
有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，
B正确；
C、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目
所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；
D、间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分
裂间期细胞所占比例升高，D错误。
故选B。
6．（2023·天津·统考高考真题）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期 B．乙中染色体组是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍 D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
【答案】B
【分析】据图分析，甲为减数分裂Ⅱ末期，乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期。
【详解】A、甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色随机排列，为减数分裂Ⅱ末期，A错误；
B、乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体数目的2倍，B正确；
C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；
D、丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。故选B。
7．（2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的
视野。下列实验操作正确的是（ ）
A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂
洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，
使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、 根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；
B、 将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后 ，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻
片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；
C、 在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，
需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；
D、 分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上
方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
故选C。
8．（2023·北京·统考高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的
子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞
【答案】D
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是
细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由
组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分
开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意；
D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。
故选D。
9．（2022·福建·统考高考真题）某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示
染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（ ）
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
【答案】B
【分析】题图分析，细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换，发生于减数第一次分裂前期。
【详解】A、该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互
换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A正确；
B、图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b，基因a和B发生了重组，B错误；
C、由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确；
D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D正确。
故选B。
10．（2023·浙江·统考高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染
色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级
精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的
后期。
2、同源染色体，着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现
象，A错误；
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数，C错误；
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4
种基因型的精细胞，D正确。
故选D。
二、综合题
11．（2023·山东·高考真题）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
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
+
5 + +
单
个
+
精 6 + + +
子
编
7 + + +
号
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。
12．（2019·天津·统考高考真题）作物M的F 基因杂合，具有优良性状。F 自交形成自交胚的过程见途径1
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（以两对同源染色体为例）。改造F 相关基因，获得具有与F 优良性状一致的N植株，该植株在形成配子
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时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径2。据图回答：
（1）与途径1相比，途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由 和
导致的基因重组，也不会发生染色体数目 。
（2）基因杂合是保持F 优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与F 基
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因型一致的概率是 ，克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。通过途径
获得的后代可保持F 的优良性状。
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【答案】 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 1/2n
100% 2
【分析】本题考查可遗传变异和育种的相关知识。由题意可知，可以通过两条途径获得F 的优良性状，途
1径1为正常情况下F 自交获得具有优良性状的子代，途径2中先对M植株进行基因改造，再诱导其进行有
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丝分裂而非减数分裂产生卵细胞，导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息，再使得未受精的卵
细胞发育成克隆胚，该个体与N植株的遗传信息一致。
【详解】（1）途径1是通过减数分裂形成配子，而途径2中通过有丝分裂产生配子，有丝分裂过程中不发
生基因重组，且子细胞中染色体数不减半，故与途径1相比，途径2中N植株形成配子时不会发生同源染
色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合，也不会发生染色体数目减半。
（2）由题意可知，要保持F 优良性状需要基因杂合，一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2，
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若该植株有n对独立遗传的等位基因，根据自由组合定律，杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为
1/2n，故自交胚与F 基因型（基因杂合）一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程，子代
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和N植株遗传信息一致，故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。
（3）途径1产生自交胚的过程存在基因重组，F 产生的配子具有多样性，经受精作用后的子代具有多样性，
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不可保持F 的优良性状；而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组，子代和亲本的遗传信息一致，可以
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保持F 的优良性状。
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【点睛】结合题意和图示分析获得具有优良性状的个体的两条途径是解题关键，途径1获得子代的本质为
有性生殖，途径2获得子代的本质为无性生殖。
