文档内容
第 05 讲 细胞的增殖和减数分裂考试频
核心考点 考题统计 考情分析
次
（2024 江西卷）植物细胞有丝分
裂
3 年 9 （2024 浙江卷）分裂过程的物质 该部分内容在大多数情况
有丝分裂的物质变化
次 变化 下以选择题形式出现，但
（2023 河北卷）动物细胞有丝分 在部分自主命题的省份中
出现了非选择题的考查试
裂
题的情境。来源主要有三
（2024 湖北卷）细胞周期
细胞增殖方式及细胞周 3 年 4 种，一是大学教材中的相
（2023 湖北卷）细胞的增殖方式
期 次 关内容，二是科研文献中
（2022 浙江卷）细胞周期
的相关内容，三是教材实
（2024 江西卷）精子的形成过程
验或教材实验的改进，考
减数分裂过程中的变化 3 年 6 （2024 北京卷）减数分裂过程
察考生对细胞增殖等相关
规律 次 （2024 广东卷）减数分裂过程
知识的理解。
（2024 山东卷）减数分裂过程
预计在 2025 年高考中，
（2024 广东卷）减数分裂异常分
以选择题的形式进行考
析
查。核心素养侧重考察考
（2024 山东卷）减数分裂异常分
生科学探究中科学思维的
3 年 6 析 形成，为考生将来步入高
减数分裂异常分析
次 （2023 山东卷）减数分裂异常分 等院校进行科研学习奠定
析 基础。
借助细胞骨架与细胞的有丝分裂考查了细胞骨架的作用，体现了生命观念的
情境设计 核心素养；借助雄蜂的假减数分离，考查特殊减数分裂的过程，体现了科学
思维的核心素养。
有丝分裂的物质变化
细胞增殖方式及细胞周期特殊的代谢类型
备考要点
减数分裂过程中的变化规律
减数分裂异常分析核心整合一 细胞分裂的方式
知识串讲1 细胞周期的相关知识点
1.细胞周期中需关注的几个知识点
要点 内容 备注
条件 连续分裂的细胞 二分裂、无丝分裂、减数分裂无
抑制DNA复制（S期） 抗癌药物
抑制
抑制纺锤体形成（作用于前期） 秋水仙素、低温
核DNA加倍 间期的S期
加倍 染色体加倍 分裂后期，着丝粒断裂
中心体加倍 分裂间期
染色质与染色体 染色质：间期；染色体：分裂期
纺锤体 前期形成、末期解体
变化
核膜、核仁变化 前期解体、末期重建
染色单体 间期产生、后期消失
2.与细胞周期相联系的知识
(1)联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基
因突变。
(2)联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。
(4)联系免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将迅速增殖分化，细胞周期缩短。
【易错警示】
①染色体着丝粒的断裂与纺锤体无关。
②着丝粒分裂并非纺锤丝牵拉的结果。着丝粒先分裂，之后纺锤丝牵拉。
【典例1】下图1是细胞周期中四个阶段（G 、S、G 为分裂前的间期，S期完成DNA复制，M表示分裂
1 2
期）和五个检查点，其中检查点受调控因子控制。细胞DNA链断裂或出现新的DNA单链通常是DNA产生损
伤的起始信号，会被检查点感知蛋白P53探测到后启动修复。图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修
复机制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制。下列说法正确的是（ ）A．图1中M期的起点就是细胞周期的起点
B．图2的检查机制最可能发生在图1的检查点1
C．图2中P21是调控因子，其表达发生在S期
D．动物细胞的M期中心体发生倍增并移向细胞两极
【答案】B
【解析】图1中G 期的起点是细胞周期的起点，A错误；图2是某个检查点的DNA损伤后的检查和修复机
1
制，DNA修复后才可进入细胞周期的下一阶段进行复制，说明图2的检查机制最可能发生在图1的检查点
1，B正确；图2中P21是调控因子，可以阻止DNA复制，说明其表达发生在S期之前，C错误；动物细胞
的间期中心体发生倍增，D错误。
知识串联2 细胞分裂时期的辨析
时期 特点 图像
染色体相对散乱，排列在纺锤体中央
看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减数
前期
分裂II；若有同源染色体，有联会现象的为减数分裂
I，没有联会现象的为有丝分裂
染色体着丝粒排列在赤道板上（两侧）
看是否有同源染色体，若无同源染色体，则为减
中期 数分裂II；若有同源染色体，着丝粒没有排列在赤道
板上，为减数分裂I，着丝粒排列在赤道板上，为有
丝分裂
染色体着移向两极
看每一极有无同源染色体，若有同源染色体，则
后期
为有丝分裂I；若无同源染色体，有染色单体，为减
数分裂I，无染色单体，为减数分裂II
【易错警示】
①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但某些单倍体存在例外情况。
②减数分裂Ⅱ的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。
【典例2】在某动物（2N＝4））细胞分裂装片中，观察到下图所示的3个细胞图像，其中数字表示染色
体，字母表示染色体上的基因。不考虑突变，下列有关分析正确的是（ ）
A．甲、乙、丙可能来自同一细胞，形成的先后顺序为乙→甲→丙B．乙细胞含有4个染色体组，分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C．甲细胞中发生同源染色体分离，丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D．若乙细胞中②号染色体是X染色体，则丙细胞的基因型为bbX X
a a
【答案】D
【解析】根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断，甲细胞可以来自乙细胞有丝分裂后产生的卵
原细胞，但丙不可能来自甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体，A错误；一个染色体组含有
的染色体均为非同源染色体，图乙细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，但⑤⑧和⑥⑦是同源染色
体，不能构成染色体组，B错误；图甲细胞发生同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，图丙细
胞发生姐妹染色单体分离，C错误；结合题图信息可知，若图乙中②号染色体是X染色体，结合图甲可
知，则图丙细胞黑色染色体为X染色体，含基因a，白色染色体为常染色体，含基因b，丙细胞的基因型
为bbX X ，D正确。
a a
知识串联3 细胞分裂常考的数学模型
1．每条染色体中DNA含量的变化
根据曲线图完善下表：
阶段 A→B B→C C→D D→E
减数分裂Ⅰ全过
减数分裂 减数分裂Ⅱ后
减数分裂前的间期 程和减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ后期
对应时期 期和末期
前期、中期
有丝分裂
有丝分裂前的间期 前期和中期 后期 后期和末期
对应时期
2．同源染色体对数和染色体组数变化曲线
①图甲中表示有丝分裂的是 ，表示减数分裂的是 。
②图乙中表示有丝分裂的是 ，表示减数分裂的是
3.核DNA相对含量柱形图
图示 解读①A组：处于细胞分裂前的间期，减数分裂Ⅱ的前、中、后期、末期
②B组：处于细胞分裂前的间期，正在进行 DNA复制
③C组：处于有丝分裂的前、中、后期或减数分裂Ⅰ的前、中、后期
【典例3】如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列叙述正确的
是（ ）
A．该图若为有丝分裂，则细胞板的出现和纺锤体的消失都在ef段
B．该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合发生在cd段的某一时期
C．该图若为有丝分裂，则cd段的细胞都含有46对同源染色体
D．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体
【答案】B
【解析】该图若为有丝分裂，图中ef段表示有丝分裂后期和末期，人体细胞没有细胞壁，在有丝分裂末
期
不会出现细胞壁，A错误；该图若为减数分裂，则图中cd期表示减数第一次分裂以及减数第二次分裂的
前、中期，基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂过程中，B正确；该图若为有丝分裂，则图中
cd期表示有丝分裂间期的G 期以及有丝分裂的前、中期，细胞中的染色体数目没变，仍为46条，则cd
2
段的细胞都含有23对同源染色体，C错误；该图若为减数分裂，则cd期的前段即减数第一次分裂有同源
染色体，但是后一阶段（减数第二次分裂的前、中期）的细胞不含同源染色体，D错误。
核心整合二 细胞分裂过程中的变异分析
知识串联1 变异类型判断
1、 基因突变：（1）有丝分裂中姐妹染色单体含有等位基因；（2）减数分裂无互换时，姐妹染色单
体含有等位基因。
2、基因重组：（1）减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体的互换；（2）减数分裂I后期非同源染
色体自由组合。
3、染色体结构变异：倒位、易位、重复、缺失
4、染色体数目变异：（1）纺锤体的形成受阻；（2）减数分裂I后期同源染色体未分离；（3）减数分裂II
后期姐妹染色单体未分离
【易错警示】
①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B(b)，则可能发生了
染色体结构变异(如易位等)。
②若发生互换使姐妹染色单体上带等位基因，则等位基因的分离在减数分裂Ⅰ 和减数分裂Ⅱ 后期都能
发生。【典例1】如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来（1、2只显示
了基因中部分脱氧核苷酸序列）。下列有关四种变异的说法正确的是（ ）
A．都属于可遗传变异
B．在所有生物体中都可以发生
C．均可借助光学显微镜进行观察
D．都可发生于有丝分裂和减数分裂过程
【答案】A
【解析】图中①的染色体片段互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；②中的染色
体片段互换发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异；③中碱基对缺失，属于基因突变；④中染色
体多了一段或少了一段，属于染色体变异。基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传的变异，所以图
中4种变异都属于可遗传变异，A正确；原核生物没有染色体，不发生染色体结构变异中的②易位、④缺
失或者重复，B错误；①属于基因重组，③属于基因突变，不可借助光学显微镜进行观察，C错误；有丝
分裂过程中不能发生①基因重组，D错误。
知识串联2 染色体异常个体的成因分析
类型 原因方（父方/母方） 原因
父方 减数分裂II后期两条X染色体进入同一个精子
XXX 减数分裂I后期两条X染色体未分离
母方
减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞
XYY 父方 减数分裂II后期两条Y染色体进入同一个精子
父方 减数分裂I后期X、Y染色体未分离
XXY 减数分裂I后期两条X染色体未分离
母方
减数分裂II后期两条X染色体进入同一个卵细胞
【典例2】果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如 XYY 或 XO为雄性，XXY 为雌性。现有一只杂合红眼
雌果蝇（XX）与一只红眼雄果蝇（XY）杂交，子代出现一只白眼雌果蝇。若亲本在产生配子时只发生一次
变异，则其出现的原因不可能是（ ）
A．母本在产生配子时，减数分裂 I 过程中同源染色体未正常分离
B．母本在产生配子时，减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体未正常分离
C．父本在产生配子时，发生 X 染色体片段缺失
D．父本在产生配子时，发生基因突变
【答案】A
【解析】假设控制红眼和白眼的基因用D/d表示，则亲本的杂交组合为X X ×X Y，若母本在产生配子
D d D
时，减数分裂I过程中同源染色体未正常分离，则产生的雌配子为X X 或0（表示没有产生性染色体），
D d
与正常的雄配子结合后后代不可能出现X X Y的白眼雌果蝇，A正确；母本在产生配子时，减数分裂Ⅱ过
d d
程中姐妹染色单体未正常分离，则可产生X X 的雌配子，与Y的雄配子结合可形成X X Y的白眼雌果蝇，B
d d d d错误；父本在产生配子时，发生X染色体片段缺失，则产生的雄配子为X （X染色体片段缺失）和Y，母
∧
本产生的配子为X 和X 两种，则可产生X X 的白眼雌果蝇，C错误；父本在产生配子时，发生基因突
D d d ∧
变，如产生X 的雄配子，则与X 的雌配子结合可产生X X 的白眼雌果蝇，D错误。
d d d d
知识串联3 根据配子类型判断变异原因
以亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或互换：
1、 配子中出现Aa或XBY→减数分裂I后期同源染色体未分离
2、 配子中出现AA或aa或XBXB或YY→减数分裂II后期姐妹染色单体未分离
3、 配子中无性染色体或既无A也无a→减数分裂I异常或者减数分裂II后异常
4、配子中出现AAa或XBXBY或XBYY或Aaa→减数分裂I异常和减数分裂II后均异常
【典例3】果蝇性染色体组成XX、XXY的个体为雌性，XY、XYY、XO（缺少一条性染色体）的个体为雄
性，其余类型在胚胎时期死亡。已知果蝇的红眼基因（R）和白眼基因（r）仅位于X染色体上。将正常红
眼雄果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇。对此现象的分析错误的是（ ）
A．父本形成配子过程中，基因R突变成了基因r
B．父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失
C．父本XY未分离，子代白眼雌果蝇的基因型为X O
r
D．母本形成配子过程中，同源染色体XX未分离
【答案】C
【解析】正常红眼雄果蝇(X Y)与正常白眼雌果蝇（X X ）杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，可能是父
R r r
本形成配子过程中，基因R突变成了基因r，形成了X X 的白眼雌果蝇，A正确；若父本形成配子过程
r r
中，基因R所在染色体片段缺失，则发育成雌性个体的受精卵的基因型为X X ，表现为白眼雌性，B正
r O
确；父本XY未分离，则形成的精子的基因型为X Y和不含性染色体两种，不含性染色体的精子与含X 的
R r
卵细胞结合形成的子代的基因型为X O的个体表现为白眼雄性，C错误；由题干可知，XXY为雌性，因此
r
可能是母本形成配子过程中，同源染色体XX未分离，形成了X X 的卵细胞，并与含Y的精子结合形成了
r r
X X Y的白眼雌果蝇，D正确。
r r
核心整合三 细胞周期同步化方法
知识串联1 DNA合成阻断法
在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，会阻断间期的DNA复制过程，使
处于间期的细胞停滞在间期；处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞
周期的间期，从而实现细胞周期同步化的目的。操作过程如下：
假设一个细胞周期时长＝G＋S＋G＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。
1 2
①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。
②继续培养G＋M＋G＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G、M、G 期的细胞都将被抑制在G/S期交界处。
2 1 2 1 1
③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G/S期交界处的
1
细胞经过S期(7 h)进入G 期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15
2
h。
④再加入DNA合成可逆抑制剂，培养适当时间后，则可实现全部细胞都被阻断在 G/S期交界处，实现细
1
胞周期同步化。
【典例1】在细胞培养液中适量添加”某种物质”可以使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，实现细胞周
期同步化，下列关于“某种物质”的叙述不合理的是
A．添加秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被阻断
B．添加秋水仙素细胞会被阻断在细胞周期的间期
C．添加DNA合成抑制剂，细胞会停滞在细胞周期的间期
D．添加DNA合成抑制剂，使处于分裂期的细胞不受影响而继续分裂
【答案】B
【解析】秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂，A正确，B错误；DNA在间期复
制，添加DNA合成抑制剂，细胞会停滞在细胞周期的间期，处于分裂期的细胞不受影响而继续分裂，CD
正确。
知识串联2 秋水仙素阻断法
在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制纺锤体形成，使细胞周期被
阻断，从而实现细胞周期同步化。
【核心归纳】
①秋水仙素和低温均可以抑制纺锤体的形成
②纺锤体的形成发生在细胞分离的前期
【典例2】下图表示用胸苷（TdR）双阻断法使细胞周期同步化，其中甲表示正常的细胞周期，G 、S、
1
G 、M期依次分别为12h、8h、4．5h、1．5h；乙表示经第一次阻断，细胞都停留在S期；丙表示洗去TdR
2
恢复正常的细胞周期；丁表示经第二次阻断，细胞均停留在G /S交界处。下列说法正确的是（ ）
1
A．若改用秋水仙素处理，则细胞会停留在G /M交界处
2
B．第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后的8h到18h之间
C．胸苷（TdR）很可能是通过阻碍核糖体与mRNA结合发挥作用的
D．实验中需要对细胞进行解离、漂洗、染色、制片，以便于显微镜下观察
【答案】B
【解析】若改用秋水仙素处理，因秋水仙素会抑制纺锤体的形成，则细胞会停留在M期，A错误；由于S
期
时间为8h，G +G +M=18h，故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的8h到18h之间，B正确；据图分
1 2
析，胸苷（TdR）很可能是通过阻碍DNA的复制发挥作用的，C错误；该实验需要细胞保持活性，不需要
对细胞进行解离、漂洗、染色、制片，D错误。
知识串联3 血清饥饿法培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。
【典例3】众多与细胞周期研究相关的实验对处于“基态”（G ～G 期）的细胞需求很大。研究人员配制
0 1
了含不同浓度小牛血清的培养液，培养肝细胞研究细胞周期同步化，常规培养液的血清浓度为10.0%。统
计细胞周期中各期细胞数的比例，结果如下表。细胞周期分为间期（G 、S、G ）和分裂期（M期），S期
1 2
为DNA复制期。已知培养过程细胞的活力不受影响。下列相关叙述错误的是（ ）
细胞周期中各期细胞数/%
小牛血清浓
度/%
G ～G S G +M
0 1 2
0.5 81.7 14.6 3.7
1.0 73.5 15.6 10.9
2.0 70.7 17.6 11.7
10.0 58.2 26.3 15.5
0 50.8 25.8 23.4
A．细胞在G 期合成的部分蛋白质可在S期用于组装染色质
1
B．缺乏血清可使染色体复制受阻，导致G +M期的细胞比例降低
2
C．采用血清饥饿法培养细胞可为体外培养大量“基态”细胞提供依据
D．去除血清培养细胞一段时间后再加入血清，不能使细胞同步至M期
【答案】D
【解析】G 期的细胞中，会进行蛋白质的合成，为进入S期做准备，据此可推测，细胞在G 期合成的部
1 1
分蛋白质可在S期用于组装染色质，A正确；结合表中数据可知，血清浓度降低，G ～G 细胞的数量增
0 1
多，S期细胞数量减少，随之进入G +M期的细胞减少，即缺乏血清可使染色体复制受阻，导致G +M期的
2 2
细胞比例降低，B正确；图中数据显示，随着血清浓度的增加，基态细胞所占比例减少，据此可推测采用
血清饥饿法（降低血清浓度）培养细胞可为体外培养大量“基态”细胞提供依据，C正确；去除血清培养
细胞一段时间后，细胞会同步在同一个时期，再加入血清能使细胞同步至M期，D错误。
题型1 有丝分裂的物质变化规律
1．（2024·江西·高考真题）某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长
度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（ ）
A．T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B．T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列C．T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D．T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
【答案】B
【解析】纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变
的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确；染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的
突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错
误；着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常
加倍，C正确；T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺
锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。
【易错提醒】有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，后期着丝粒分裂染色体移向细胞两极
2．（2024·浙江·高考真题）观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①~④不同时
期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是（ ）
A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行 DNA 复制和蛋白质合成
B．细胞②处于中期，染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2
C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动
D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
【答案】B
【解析】①是间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，但蛋白质的
合成不在细胞核，而在核糖体，A错误；②是中期，染色体已在间期复制完成，因此染色体数目没有改
变，但一条染色体上有两条染色单体，一条染色体上有两个核DNA，染色体数: 染色单体数: 核DNA分子
数=1:2:2，B正确；③是后期期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误；④是末期，题干中
指出植物细胞，植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜末期是
细胞膜向内凹陷将细胞一分为二，D错误。
题型2 细胞增殖的方式及细胞周期
3．（2024·湖北·高考真题）芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同
时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂
次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新
思路
【答案】A
【解析】由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知，芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽；A错误；由图
2可知，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数，而
一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命，B正确；
芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，无性繁殖不会改变染色体的数目，C正确；一个母体细胞出芽
达到最大次数后就会衰老、死亡，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，因此，该实验结果为
延长细胞生命周期的研究提供新思路，D正确。
【易错提醒】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成
题型3 减数分裂过程中的变化规律
4．（2024·江西·高考真题）与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而
导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是（ ）
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M-P-O-W B．M-P-W-O C．P-M-O-W D．P-M-W-O
【答案】B
【解析】联会配对发生在减数第一次分裂前期，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，着丝粒与
纺锤丝结合发生在减数第一次分裂前期和减数第二次分裂前期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后
期。联会时（减数分裂I前期的细线期和偶线期）核膜尚未消失，妨碍着丝粒与纺锤丝相遇。所以联会时
不可能已存在着丝粒与纺锤丝的结合，即它们影响减数分裂的先后顺序是M-P-W-O。
5．（2024·北京·高考真题）水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错
误的是（ ）
A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂ⅡC．有丝分裂前的间期进行DNA复制
D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
【答案】B
【解析】减数分裂I结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联
会和交换发生在减数分裂I的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后
面的有丝分裂做准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞
中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。
【易错提醒】减数分裂I的前期发生同源染色体的联会和互换
6．（2024·宁夏四川·高考真题）细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（
）
A．病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B．原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C．哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D．小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
【答案】C
【解析】病毒没有细胞结构，A错误；原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的
酶，B错误；哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一
半，C正确；小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP
主要由线粒体产生，D错误。
【易错提醒】
蓝细菌可以进行有氧呼吸，蛔虫和哺乳动物成熟红细胞只能进行无氧呼吸
题型4 减数分裂异常分析
7．（2024·广东·高考真题）克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染
色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（ ）
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
【答案】A
【解析】根据题图可知，父亲的基因型是X Y，母亲的基因型是X X ，患者的基因型是X X Y，故
Xg1 Xg2 Xg2 Xg1 Xg2
父亲产生的异常精子的基因型是X Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。
Xg18．（2024·山东·高考真题）某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色
体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分
裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全
部基因如图所示，其中A 、A 为显性基因，a 、a 为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子
1 2 1 2
代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分
体时，1
号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能
机制为（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】B
【解析】①交换后形成Aa的配子，若该细胞为配子中染色体复制1次获得的，加倍后形成AAaa的二倍体
符合题目要求，①正确；②由题意可知，该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发
生了1次互换并引起了基因重组，若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则该
子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数不相等，②错误；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，
减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，可能就是发生互换后的两条染色
体进入该细胞，由这个细胞发育的个体就符合题意，③正确。
预测1 结合细胞分裂的过程及特点，考查科学思维
1．真核细胞分裂过程中，姐妹染色单体分离的机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．黏连蛋白是在细胞质合成后经核孔运往细胞核内发挥作用的
B．黏连蛋白复合体主要是在细胞分裂的前期合成的
C．分离酶只在有丝分裂的后期发挥作用
D．黏连蛋白复合体的分裂是纺锤丝的牵引导致的结果
【答案】A
【解析】黏连蛋白是一种蛋白质，蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，然后经过核孔进入细胞核发挥作
用，A正确；黏连蛋白复合体主要是在细胞分裂间期合成的，为细胞分裂期做准备，B错误；分离酶不只是在有丝
分裂后期发挥作用，在减数分裂过程中也会发挥作用，C错误；由图可知，黏连蛋白复合体的分裂是分离
酶降解黏连蛋白导致的结果，而不是纺锤丝的牵引，D错误。
2．MPF是一种在细胞分裂过程中能促进染色体凝集的因子。当MPF含量升高时，促进核膜破裂，并使染
色质高度螺旋；当MPF被降解时、染色体则解螺旋。如图表示非洲爪蟾卵母细胞在不同时期的MPF含量变
化，CD段为减数第二次分裂前短暂的间歇期，EF段有受精作用的发生，下列有关叙述正确的是（
）
A．AE段表示减数分裂过程，EG段表示有丝分裂过程
B．MPF可促进BC、FG段染色体复制形成姐妹染色单体
C．BC段发生等位基因分离，DE段发生非等位基因自由组合
D．细胞内染色体上着丝粒的分裂发生在DE段与FG段
【答案】D
【解析】据题干信息分析可知，EF段有受精作用的发生，故FG段表示有丝分裂过程，A错误；据题干信
息分析可知，MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，但不能促进染色体复制形成姐妹
染色单体，B错误；据题干信息和题图分析可知，BC段为减数第一次分裂，等位基因随着同源染色体的分
开而分离，发生在减数第一次分裂后期，DE段处于减数第二次分裂时期，非等位基因自由组合发生在减
数第一次分裂后期，C错误；据题干信息和题图分析可知，DE段处于减数第二次分裂时期，FG段为有丝
分裂，此时段的细胞内染色体上着丝粒会发生分裂，D正确。
3．下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图，图中③④仅显示了部分染色体，下列有关叙述正确的是（
）
A．眼虫增殖过程中细胞核的变化与动物有丝分裂完全相同
B．②-③时期细胞两极发出纺锤丝牵引染色体移向细胞中央
C．④时期染色体数目加倍，导致细胞核中含两套染色体
D．⑤时期眼虫细胞质的分裂方式与高等植物细胞的相同
【答案】C
【解析】由图可知，眼虫增殖过程中始终存在核膜，而动物细胞有丝分裂的前期核膜消失，末期核膜重
现，A错误；眼虫是动物细胞，含有中心体，中心体与动物细胞分裂过程中纺锤体的形成有关，因此②-
③时期细胞内应由中心体发出的星射线形成的纺锤体牵引染色体移向细胞中央，B错误；③-④时期发生
了着丝粒断裂，细胞内的染色体数目加倍，导致细胞核中含两套染色体，C正确；⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂，与高等植物细胞不同，D错误。
4．如图表示着丝粒分裂时，需要连接姐妹染色单体的黏连蛋白降解，黏连蛋白被分离酶切割后，姐妹染
色单体有可能分离，PATRONUS蛋白是分离酶抑制剂。下列叙述错误的是（ ）
A．姐妹染色单体分离，从而导致基因重组
B．细胞分裂间期黏连蛋白在核糖体上合成
C．分离酶在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期起作用
D．抑制PATRONUS蛋白活性可能会导致着丝粒分裂提前
【答案】A
【解析】正常分裂的细胞，姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，不发生基因重组，
A错误；细胞分裂间期进行染色体复制和相关蛋白质合成，细胞分裂间期黏连蛋白在核糖体上合成，B正
确；
染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，说明分离酶在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期起作
用，C正确；抑制PATRONUS蛋白活性可能使姐妹染色单体间的黏连蛋白提前降解，会导致着丝粒分裂提
前，D正确。
预测2 结合细胞分裂图像的识别，考查科学思维能力
5．如图是同一个二倍体动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法错误的是（ ）
A．含有同源染色体的有①②③
B．属于有丝分裂的是①和③，①含四个染色体组
C．④为次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期
D．②中染色体数：染色单体数：核DNA数=1：2：2
【答案】C
【解析】①和③分别处于有丝分裂后期和中期，②处于减数第一次分裂中期，都含有同源染色体，A正
确；
①含有同源染色体，且正发生着丝粒分裂，属于有丝分裂后期，细胞中含四个染色体组，③有同源染色
体，染色体的着丝粒排列在赤道面上，属于有丝分裂中期，B正确；由图示不能分辨出该二倍体动物的性
别，故④为次级精母细胞或第一极体，C错误；②为减数第一次分裂后期，细胞中染色体数：染色单体
数：核DNA数=1：2：2，D正确。
6．若将果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上 P标记，再置于普通培养液中，先进行一次有丝
32
分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其结果如下图，已知有丝分裂过
程中未发生染色体变异。下列叙述正确的是（ ）A．I细胞内染色体形态有4种，每条染色体均含 P标记
32
B．Ⅱ细胞内有2个染色体组，已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换
C．Ⅲ细胞中不含同源染色体，形成该细胞过程中发生了染色体变异
D．Ⅳ细胞中含有1条Y染色体，可能4条染色体均含 P标记
32
【答案】B
【解析】依题意，果蝇（2n=8）精原细胞的核DNA的两条链均带上 P标记，再置于普通培养液中，先进
32
行一次有丝分裂，再进行减数分裂。据图中染色体与核DNA的关系可知，I为有丝分裂后期。又DNA进行
半保留复制，故I时期时每个核DNA均为 p- P-DNA，即每条染色体均含 P标记。依题意，进行分裂的
32 31 32
细胞为精原细胞，此时为有丝分裂后期，故细胞中的染色体有5种形态，A错误；据图中Ⅱ的染色体、核
DNA数及带标记的染色单体数可知 ，Ⅱ细胞为减数分裂Ⅰ前期的细胞，此时细胞内有2个染色体组。若
未发生非姐妹染色单体片段交换，此时的染色单体应为一半带标记、另一半不带标记，而图中显示大于8
条，说明此时已发生同源染色体的配对和非姐妹染色单体片段交换，B正确；据图中细胞Ⅲ数据可知，此
时染色体数和核DNA数发生了减半，仍有姐妹染色单体，故细胞Ⅲ为减数分裂Ⅱ前期或中期细胞。但其染
色体数目为5，推测减数分裂Ⅰ时有一对同源染色体未分离，故该细胞应含有1对同源染色体，细胞中发
生了染色体数目变异，C错误；据图中细胞Ⅳ的数据可知，此时细胞中没有染色单体，染色体数和核DNA
数都减半，细胞Ⅳ应为减数分裂产生的精细胞，细胞中可能含有0条或1条Y染色体，D错误。
7．下图是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，下列说法错误的是（ ）
A．同源染色体的分离一般发生在图中的AB段
B．GH段代表有丝分裂后期，细胞中DNA数目多于16条
C．减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的BC段，DE段代表受精作用
D．CD段细胞中染色体数目为4条或者8条
【答案】C
【解析】同源染色体的分离发生减数第一次分裂后期，图中的AB段表示减数第一次分裂，A正确；GH段
同源染色体对数为8，代表有丝分裂后期，此时细胞中DNA数目多于16条，因为果蝇体细胞中含有8条染
色体，8个DNA分子，有丝分裂后期染色体加倍，DNA也会多于16条（细胞质中也有少量DNA），B正
确；减数分裂中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，对应图中的CD段，而不是BC段；DE段代表受精作用，使细胞中染色体数目恢复到体细胞水平，C错误；CD段表示减数第二次分裂，在减数第二次分裂前
期和中期，细胞中染色体数目为4条，在减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目为8条，D正确。
8．如图1是某二倍体动物减数分裂某时期图像（只显示了部分染色体），图2是测定该动物体内细胞
①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（ ）
A．由图1可知该生物是雌性
B．4号染色体上的B基因是b突变而来的
C．图2中含有同源染色体的细胞有②④⑤
D．图2中含有两个染色体组的细胞有③④
【答案】D
【解析】据图1可知，同源染色体正发生分离，且细胞质均等分裂，故该生物为雄性，A错误；据图可
知，4号染色体同时存在B、b，若基因型为BB，则b基因是由B基因突变而来，若基因型Bb，则B基因是
由b突变而来的，B错误；据图2可知，①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期，无同
源染色体，细胞中含有1个染色体组，③染色体和核DNA分子数目都是2n，处于减数第二次分裂后期（无
同源染色体），或者精原细胞，细胞中有2个染色体组，④染色体为2n，DNA分子数在4n，处于减数第一
次分裂或有丝分裂前期、中期，含有同源染色体，细胞中有2个染色体组，⑤染色体和DNA都为4n，处于
有丝分裂后期，含有同源染色体，细胞中有4个染色体组，所以含有两个染色体组的细胞有③④，含有同
源染色体的细胞有④⑤，C错误，D正确。
预测3 利用细胞周期同步化方法，考查科学思维和社会责任
9．已知羟基脲（HU）能阻断DNA的合成，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微管蛋白合成相互作用
的特异性药物，某研究小组利用HU和甲基胺草磷APM结合的双阻断法对菠菜根尖细胞进行处理，测定有
丝分裂中期指数（中期细胞数与所观察的细胞总数之比值），结果如下图所示，下列叙述错误的是（
）
A．单独用HU处理可使细胞分裂停留在G —M期
2
B．用HU处理，再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期的比值最高C．图中对照组中期指数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期
D．利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在间期，再进一步同步于中期
【答案】A
【解析】羟基脲（HU）能阻断 DNA的合成，单独用 HU处理可使细胞分裂停留在S期，A错误；用HU处
理，处于S期的细胞被阻断，其它时期的细胞也将停在S期，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微
管蛋白合成相互作用的特异性药物，抑制纺锤体的形成，因此再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期
的比值最高，B正确；有丝分裂中期指数是指中期细胞数与所观察的细胞总数之比值，图中对照组中期指
数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期，C正确；利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在
间期中的S期，再进一步同步于中期，D正确。
10．现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株，且其数量与各时期的时长成正比，已知G 期、S
1
期、G 期、分裂期的时长分别为5、7、4、3（单位：小时）。现对该细胞株依次进行如下操作：①加入
2
DNA合成抑制剂；②维持12小时；③去除DNA合成抑制剂；④维持12小时；⑤加入DNA合成抑制剂。下
列叙述
错误的是（ ）
A．操作①只能抑制部分细胞的分裂活动
B．可以确定操作④后存在含有染色单体的细胞
C．理论上操作②后处于S期（非G /S临界处）的细胞占7/26
1
D．操作⑤之后经过7小时再去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂过程将同步
【答案】B
【解析】操作①加入DNA合成抑制剂能抑制间期DNA的复制，其他时期的细胞正常分裂，所以只能抑制部
分细胞的分裂活动，A正确；由分析可知，操作④是去除DNA合成抑制剂后维持12h，经过①②加入DNA
合成抑制剂维持12小时后处于S期与G 期的细胞恰好分裂至G 和S交界处，此时有5/7的细胞处于G
2 1 1
期，2/7的细胞处于分裂期，不能确定是否存在后期之前的细胞，故不确定细胞中存在染色单体，B错
误；由于G +分裂期+G =12小时，所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G 交界点处的细胞刚好最后
2 1 2
到达G 和S期的交界点，且细胞处于G 和分裂期（4+3=7小时）的细胞，在末期结束后细胞一分为二，数
1 2
量加一倍，而之前处于S期的细胞仍停留在S期，所以处于S期(非G /S临界处)的细胞占7/
1
(7+19)=7/26，C正确；由分析可知，若操作⑤加入DNA合成抑制剂后维持7h，那么所有的细胞都将处于
G 和S期的交界处，去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂进程将同步，D正确。
1
11．根据细胞分裂能力的大小，通常可将细胞分为周期性细胞、终端分化细胞和暂不增殖细胞（G 期）。
0
在增殖过程中的细胞并不完全同步，它们在细胞周期中的去向如图所示。以下说法错误的是（ ）
A．若在细胞周期中添加能抑制DNA合成的胸腺嘧啶核苷（TdR），培养一段时间后细胞将停留在S期
和S期与G 期的交界处
2
B．G 期细胞属于暂不增殖细胞，细胞在G 期时进入休眠状态，肝细胞和成熟淋巴细胞属于此类细胞
0 1C．G 期细胞对化疗不敏感，可以诱导处于G 期的癌细胞进入细胞周期来提升癌症的治疗效果
0 0
D．处于G 期末的R点决定了该细胞是进行分化还是增殖
1
【答案】A
【解析】若在细胞周期中添加能抑制DNA合成的胸腺嘧啶核苷（TdR），培养一段时间后原本处于S期的
细胞将停留在S期，其他细胞继续沿着箭头方向前进，最后停留在G 期和S期的交界处，A错误；据图可
1
知细胞在G 期时进入G 期，外科手术切除部分肝脏组织后诱导肝细胞进行分裂，成熟的淋巴细胞可通过
1 0
与抗原的相互作用诱导增殖，B正确；在较大的肿瘤中G 期细胞占很大部分，并对化疗不敏感，如果诱导
0
这些
细胞进入细胞周期将大大提升化疗效果，C正确；细胞周期约束点（R点）位于G 期末，决定细胞是否完
1
成循环，如需完成循环就继续增殖，如不完成循环就进行分化，D正确。
情境1：细胞骨架与细胞的有丝分裂
在细胞周期中，前期纺锤体的装配和后期姐妹染色单体的分离是细胞分裂正常进行
的保证。细胞中的纺锤体由星体微管、动粒微管和极微管及其结合蛋白构成，如图所示。
典例赏析：(1)据图推测，在前期推动中心体向两极移动的微管主要是星体微管、极微
管。
(2)用秋水仙素处理，染色体的运动会停止，原因是秋水仙素破坏了纺锤体的结构。
(3)据图分析，后期染色单体分离后向两极运动的机制是 动粒微管收缩 ( 极微管加长 ) ，
使染色体向两极运动。
情境2：雄蜂的假减数分离
蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵(2n＝32)发育而成，工蜂不育，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵
发育成雄蜂①，雄蜂通过假减数分裂产生精子：减数分裂Ⅰ过程，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞
核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化凋亡)；减数分裂Ⅱ过程，1个次级精母细胞着丝粒分裂
②产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
典例赏析：(1)有同学认为雄蜂的 1个初级精母细胞与 1个次级精母细胞都有 16条染色
体。你是否同意他的观点？阐释你的理由：不同意，减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数
目会暂时加倍为 3 2 条 。
(2)请从染色体行为分析，蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中的不
同点是初级精母细胞没有同源染色体分离，而初级卵母细胞有同源染色体分离。(3)雄蜂的精原细胞在减数分裂的过程中不能(填“能”或“不能”)发生基因重组，原
因是雄蜂的精原细胞中无同源染色体，因此既不能发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，
又不
能发生非同源染色体的自由组合。
