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小题必练8：遗传的细胞学基础
本专题是根据近三年（2018～2020）的高考真题情况，去组织和命制题目。专题中有近
三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。该专题主要考查减数
分裂过程及有关图像、减数分裂和有丝分裂的比较、减数分裂异常分析等。
1．（2020 年江苏卷·22）有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥
（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的 4幅图
片。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丁→丙
【答案】C
【解析】由题图分析可知，图丙处于减数第二次分裂时期，A错误；图甲细胞中染色体
正在联会，B错误；图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；由题图分析可知，
图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D错误。
【点睛】分析题图可知，由于拟南芥的染色体数为2n=10，故知其细胞内含有5对同源
染色体，则甲表示同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；乙中四分体排列在赤
道板附近，处于减数第一次分裂中期；丙图中染色体移向细胞两极，且每一极均有 5条染
色体，处于减数第二次分裂后期；丁图形成了四部分，且每部分含有 5条染色体，说明形
成了4个配子。2．（2019江苏卷，11）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1
～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
的
B．同一个体 精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【解析】1与2是相同基因，1与3、4可能互为等位基因，1与6、7、8互为非等位基
因，A错误；精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色
体的数目和基因种类、数目均相同，故均含有基因1~8，B正确；若不考虑交叉互换，1与
3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离，1与2会在减数第二次分裂的后
期随姐妹染色单体的分开而分离，若考虑交叉互换，则1与2可能会在减数第一次分裂的
后期随同源染色体分开而分离，1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分
开而分离，C错误；1与5在同一条姐妹染色单体上，5与6是相同的基因，因此1与6不
属于重组配子，D错误。故选B。
3．（2018全国Ⅲ卷，4）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】本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。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；有丝分裂与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，所以选B。
【点睛】要注意同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂存在同源染
色体，但不联会配对；虽然减数分裂连续分裂两次，但染色体只复制一次。
1．下列有关人体细胞减数分裂的叙述正确的是（ ）
A．染色体数目改变只发生在减数分裂过程中
B．减数第一次分裂前期的细胞的一个四分体有4个端粒
C．X染色体与X染色体的分离可发生在有丝分裂和减数分裂过程中
D．次级精母细胞中含有的Y染色体数有两种可能，1条或2条
【答案】C
【解析】本题考查减数分裂的过程及相关数目的变化。有丝分裂过程中染色体的数目也
会发生变化，A项错误；每条染色体的两端都有1个端粒，染色体复制后含有两条姐妹染
色单体，含有4个端粒，则一个四分体含有8个端粒，B项错误；有丝分裂后期、初级卵
母细胞减数第一次分裂后期、次级卵母细胞减数第二次分裂后期会发生 X染色体与X染色
体的分离，次级精母细胞减数第二次分裂后期可能发生X染色体与X染色体的分离，C项
正确；次级精母细胞中含有的Y染色体数有三种可能，0条、1条或2条，D项错误。
2．下图表示某二倍体动物生殖器官内某细胞中部分染色体及基因组成(未发生染色体变异)。
据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞含2对同源染色体，7条染色单体
B．该细胞可能在四分体时期发生了交叉互换
C．该细胞最终产生2种类型的精细胞
D．该细胞4条染色体中两条来自父方，两条来自母方
【答案】D
【解析】该细胞中存在同源染色体，且同源染色体正在分离，但着丝点没有分裂，所以细胞中含2对同源染色体，8条染色单体，A错误；根据1号染色体的两条姐妹染色单体上
均有基因a可知，该细胞发生了基因突变，不可能在四分体时期发生了交叉互换，B错误；
该细胞由于发生过基因突变，所以该细胞减数分裂形成的精子有 3种类型，C错误；该细
胞的4条染色体为2对同源染色体，所以两条来自父方，两条来自母方，D正确。
【点睛】本题结合细胞分裂图，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同
时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律，能正确分析题图，再结合
图中信息准确判断各选项。
3．下列关于哺乳动物有丝分裂和减数分裂的叙述(不考虑变异)，错误的是（ ）
A．两种分裂方式都进行DNA分子的复制
B．两种分裂方式都进行同源染色体联会
C．两种分裂方式姐妹染色单体都要分离
D．两种分裂产生的子细胞中都有性染色体
【答案】B
【解析】有丝分裂和减数分裂都进行DNA分子的复制，A正确；同源染色体联会只发
生在减数分裂过程中，B错误；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期姐妹染色单体发生分
离，C正确；在不考虑变异的情况下，哺乳动物有丝分裂和减数分裂产生的子细胞中都有
性染色体，D正确。
4．下图为某二倍体动物的减数分裂过程，其中⑤⑥表示染色体向细胞两极移动的时期，下
列有关说法不正确的是（ ）
A．图中①②⑤⑥过程含有两个染色体组，细胞⑧也具有全能性
B．非同源染色体上的非等位基因自由组合发生于②，细胞⑧与精子结合的过程属于基
因重组
C．正常情况下，③细胞的基因型为aaBB，⑦最后退化消失
D．③细胞与基因型为ab的精子结合后，受精卵的基因型为Aabb
【答案】B【解析】图示二倍体生物减数分裂过程，①是卵原细胞，由于⑤⑥表示染色体向细胞两
极移动的时期，因此②是初级卵母细胞的减数第一次分裂后期，⑤⑥应为减数第二次分裂
的后期，所以过程①②⑤⑥含有两个染色体组，细胞⑧是卵细胞，含有本物种生长、发育
遗传、变异的全套遗传信息，具有全能性，A正确；非同源染色体上的非等位基因自由组
合发生于②，即减数第一分裂的后期，细胞⑧与精子结合的过程是受精作用，不属于基因
重组，B错误；正常情况下，③细胞的基因型为aaBB，⑦细胞是极体，最后退化消失，C
正确；③细胞与基因型为ab的精子结合后，受精卵的基因型为Aabb，D正确。
5．一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述不正确的是（ ）
A．减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期，一个细胞中的染色体组数相同
B．若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了交叉互换
C．若产生的精子为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是同源染色体未分离
D．若细胞中无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
【答案】C
【解析】在减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期，一个细胞中的染色体组数相同，
且都与体细胞中染色体数目相同，A正确；正常情况下，一个精原细胞减数分裂只能产生
4个共2种精子，若产生的精子为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了交叉互换，B正
确；正常情况下，这个基因型为AaXBY的精原细胞产生的精子的基因型及比例为 AXB∶aY
＝1∶1或aXB∶AY＝1∶1，若产生的精子为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是发生了基因突
变，C错误；若某细胞无染色单体，基因组成为AAYY，说明该细胞无同源染色体，则该
细胞可能处于减数第二次分裂后期，D正确。
6．某同学在观察某种哺乳动物生殖器官的细胞装片时，不小心与其他动物细胞分裂装片混
在一起，将观察结果绘制成如下示意图后分析，下列叙述不正确的是（ ）
A．图中含有同源染色体的细胞有C 和C
1 2
B．图中C 所示的过程将会导致基因重组
2
C．图中C 与C 所含的染色体组数量相同
1 3D．图中C 与C 、C 与C 可能来自同一个体
1 2 3 4
【答案】C
【解析】据图可知，图中含有同源染色体的细胞有C 和C ，A正确；图C 所示细胞处
1 2 2
于减数第一次分裂后期，该过程发生非同源染色体自由组合，属于基因重组，B正确；图
中C 含有4个染色体组，C 含有2个染色体组，C错误；推测C 、C 的体细胞染色体组数
1 3 1 2
相同，C 、C 的体细胞染色体组数相同，所以图中C 与C 、C 与C 可能来自同一个体，D
3 4 1 2 3 4
正确。
7．现有A、B两个精原细胞且均含有4对同源染色体，其中A细胞中仅有一对同源染色体
上的DNA分子的两条链被15N标记，B细胞中每对同源染色体中仅有一条染色体上的
DNA分子两条链均被15N标记。将上述细胞均放入含14N的培养基中经过一次完整的减
数分裂，下列叙述正确的是（ ）
A．减数第一次分裂前期，A细胞中含15N标记的DNA分子有8个
B．减数第一次分裂中期，B细胞中含15N标记的DNA分子有4个
C．减数第二次分裂后期，A形成的细胞中含15N标记的染色体有2条
D．减数第二次分裂后期，B形成的细胞中含15N标记的染色体为2条
【答案】C
【解析】A细胞有一对同源染色体上的DNA分子两条链均被标记即2个DNA分子（4
条DNA单链）被标记，减数第一次分裂前期已完成DNA复制，因此最终有4个DNA被
标记，A错误。B细胞是有一半染色体上的DNA被标记，即有4个DNA被标记，减数第
一次分裂中期有8个DNA分子被标记，B错误。减数第二次分裂后期，A细胞同源染色体
已经分开，但因为姐妹染色单体分开形成了2个含15N标记的染色体，C正确。减数第二次
分裂后期，B形成的细胞中含15N标记的染色体可能为0～4条，D错误。
【点睛】理解DNA复制方式及减数分裂的两次分裂的主要特点是解答本题的关键。
8．下图A、B、C、D表示某二倍体雄性哺乳动物在某种细胞分裂过程中不同时期的细胞，
a、b、c、d表示某种结构或物质在不同时期的数量变化。下列表述与图中信息相符的
是（ ）A．A细胞代表精原细胞，其中含1个染色体组
B．B细胞所处阶段可能发生基因重组，a代表染色体数
C．着丝点分裂发生于细胞B形成细胞C的过程中
D．A、B、C、D中可能不含Y染色体的细胞是C、D
【答案】D
【解析】图中a是细胞数量，b是DNA，c是染色体，d是染色单体，所以A是减数第
一次分裂前的间期，DNA还未复制，A细胞代表精原细胞，其中含2个染色体组，A错误；
B是减数第一次分裂的前、中、后期，B细胞所处阶段可能发生基因重组，a代表细胞数量，
B错误；C是减数第二次分裂的前、中期，D是减数第二次分裂后的精细胞，着丝点分裂
发生于细胞C形成细胞D的过程中，C错误；减数第一次分裂时，同源染色体分离，A、
B、C、D中可能不含Y染色体的细胞是C、D，D正确。
9．下列关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是（ ）
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目不同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
【答案】C
【解析】两者前期时染色体数目、DNA数目相同，但是染色体行为不同，减一前期出
现同源染色体联会的现象，A错误；两者中期染色体数目和DNA含量相同，染色体行为不
同，有丝分裂中期染色体的着丝点都排列在赤道板上，而减数第一次分裂中期，同源染色
体成对地排列在赤道板上，B错误；两者后期染色体数目不同，染色体行为也不同，有丝
分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，而减数第一次分裂后期同源染色体
分离，非同源染色体自由组合，但这两个时期的DNA含量相同，C正确；两者末期染色体
行为和数目不同，DNA分子数目相同，D错误。
10．下图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是（ ）A．进行减数分裂的细胞为②和④
B．①②③细胞均含有同源染色体
C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞
D．④中可能发生等位基因的分离
【答案】C
【解析】图①中移向每一极的都有同源染色体，其表示有丝分裂后期；②中同源染色体
移向两极，表示减Ⅰ后期；③中着丝点排列在赤道板上，且含同源染色体，表示有丝分裂
中期；④中移向同一极的染色体中无同源染色体，为减Ⅱ后期。图中①、③细胞进行的是
有丝分裂，②、④细胞进行的是减数分裂，A正确；图中①②③细胞均含有同源染色体，
而④细胞处于减数第二次分裂，没有同源染色体，B正确；③细胞进行的是有丝分裂，产
生的子细胞是体细胞，C错误；④细胞处于减数第二次分裂后期，若发生过基因突变或交
叉互换，则分离的两条染色体上可能存在等位基因，D正确。
11．在观察果绳细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有 8条染色体，
呈现4种不同的形态。下列说法正确的是（ ）
A．若该细胞正处于分裂前期，则一定有同源染色体联会
B．若该细胞正处于分裂后期，其一定会发生基因重组
C．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雌性
D．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞不可能取自精巢
【答案】C
【解析】根据题干信息分析，正在分裂的细胞中有8条染色体，4种形态，说明细胞中
含有2个染色体组，该细胞不可能处于减数第二次分裂的前期，应处于减数第一次分裂前
期或有丝分裂前期，而有丝分裂前期没有同源染色体联会，A错误。若该细胞正处于分裂
后期，可能是减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，在减数第一次分裂后期发生非
同源染色体上的非等位基因自由组合，属于基因重组，但减数第二次分裂后期没有基因重
组，B错误。若该细胞此时存在染色单体，说明此时不可能处于减数第二次分裂后期，可
能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂，由于细胞中染色体只有 4种形态，而雄果蝇
的染色体有5种形态，因此该果蝇不可能是雄果蝇，C正确。若该细胞此时没有染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期，则该细胞可能来自于卵巢或精巢，D错误。
12．图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞；图乙表示该动物的细胞中每条
染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化。下列有关
叙述正确的是（ ）
A．图甲中染色体上出现基因A、a是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换的结果
B．图乙中的ab段和图丙中的gh段对应于同种细胞分裂的同一时期
C．图乙中的bc段可对应于图甲或图丙中的fg段
D．图乙中的cd段和图丙中的jk段形成都与着丝点的分裂有关
【答案】C
【解析】甲图为减数第二次分裂中期细胞图，则基因 A、a位于一条常染色体的两条姐
妹染色单体上，可能是发生了基因突变或者交叉互换，A错误；图乙的ab段代表有丝分裂
间期或减数第一次分裂前的间期，图丙中的gh段染色体组数加倍，属于有丝分裂后期，B
错误；图乙中的bc段时每条染色体含有2个DNA，代表有丝分裂间期DNA复制后以及有
丝分裂前期和中期，或减数第一次分裂前的间期 DNA复制后，减数第一次分裂和减数第
二次分裂的前期和中期，图丙中的fg段代表的是有丝分裂的前期和中期，C正确；图乙中
cd段形成的原因是着丝点分裂，图丙中jk段形成的原因是细胞膜凹陷形成子细胞，与细胞
膜的流动性有关，D错误。
13．一个初级精母细胞在减数分裂第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成
的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞在减数分裂的第一次
分裂正常，减数分裂的第二次分裂时两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的 1条
染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配
子(以下简称为不正常的配子)。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（
）
A．两者产生的配子全部都不正常
B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C．两者都只产生一半不正常的配子D．前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子
【答案】D
【解析】一个初级精母细胞在减数第一次分裂时，一对同源染色体不发生分离，所形成
的次级精母细胞的第二次分裂正常，则该初级精母细胞产生的4个配子中有2个配子比正
常配子多1条染色体，另2个配子比正常配子少1条染色体，即这4个配子中染色体数均
不正常；另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母
细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开，则正常分裂的次级
精母细胞产生的2个配子中染色体数均正常，而异常分裂的次级精母细胞产生的2个配子
中，其中一个比正常配子多1条染色体，另一个配子比正常配子少1条染色体，即该初级
精母细胞产生的4个配子中有一半的配子所含的染色体数异常；综上分析，D正确，A、
B、C错误。
14．在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常
发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝
分裂交换。下图为一突变基因杂合的细胞在分裂时出现了交叉互换，下列相关叙述错误
的是（ ）
A．若发生在减数分裂过程中，产生含正常基因和突变基因的精子比例为1∶1
B．若发生在有丝分裂过程中，可能产生同时含有正常基因和突变基因的子细胞
C．若发生在有丝分裂过程中，可能产生正常基因纯合和突变基因纯合的子细胞
D．交叉互换发生在有丝分裂中为染色体结构变异，在减数分裂中为基因重组
【答案】D
【解析】在有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的同源区段发生交叉互换都导致基因
重组，染色体结构变异发生在非同源染色体之间。
15．回答下列与减数分裂有关的问题：
（1）精原细胞减数分裂时，联会形成的_________经_______染色体分离、姐妹染色单
体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到精细胞中。
（2）与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中。
【答案】（1）四分体 同源
（2）染色体复制一次，而细胞连续分裂两次
【解析】(2)减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数
目减半的细胞分裂。在减数分裂的过程，染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致减数
分裂最终形成的精细胞的染色体数目减半。
16．某研究小组采用放射性同位素碳14进行了两组动物细胞学实验，其内容如下。
实验一：诱导放射性同位素碳14完全标记的细胞样本，使其分别在只有碳12的培养基
内进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂中期的细胞样本甲和乙、以及分裂后期
的样本丙和丁，统计样本放射性标记的染色体数和核DNA分子数如下表：
样本 标记染色体数 标记DNA数 样本 标记染色体数 标记DNA数
甲 20 40 丙 20 20
乙 10 20 丁 12 12
（1）从上表推断，该生物的正常体细胞的染色体数为 。
（2）上表中可以肯定属于减数分裂的样本是 。
（3）四个样本中，取样时间最早的可能是 。
实验二：使用放射性同位素碳14分别标记尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到两组细
胞培养基中，并对碳14在细胞中的分布进行跟踪测定。
（ 4 ） 在 两 组 实 验 中 ， 放 射 性 均 能 达 到 较 高 水 平 的 细 胞 器 包 括
。
（5）实验过程中，发现细胞对于放射性亮氨酸的吸收量远远高于同时期对放射性尿嘧
啶核苷酸的吸收量，对其解释不合理的一项是 。
①每条mRNA可以指导合成多个蛋白质分子
②尿嘧啶核苷酸可以通过RNA的降解再次使用，而蛋白质不能被降解
③蛋白质在细胞内的含量远高于核糖核酸在细胞中的含量
【答案】（1）20
（2）乙
（3）甲
（4）核糖体（线粒体）
（5）②17．根据所学知识，回答下列有关问题：
（1）假设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A/a、B/b基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是 ，
图乙表示的是 。（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细
胞”）
（2）高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，有两种情况可能导致基因重组，从而产
生基因组成不同的配子，一种是 ，另一种
是
。
【答案】（1）初级精母细胞 精细胞
（2）位于非同源染色体上的基因会发生自由组合 同源染色体的非姐妹染色单体之
间可能会发生交叉互换
