文档内容
第 13 讲 减数分裂和受精作用
目录
01 模拟基础练
【题型一】减数分裂与受精作用的过程
【题型二】减数分裂过程中的数量变化
【题型三】减数分裂和有丝分裂的比较
【题型四】减数分裂与有丝分裂细胞图像及曲线分析
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 减数分裂与受精作用的过程
1．某二倍体动物基因型为AaBb，其减数分裂过程中某时期的细胞如图所示。不考虑再发生其它变异的情
况下，下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞为初级卵母细胞，所处时期为后期Ⅰ
B．该细胞形成过程中发生了交叉互换或易位
C．该细胞中含4套遗传信息，4个染色体组
D．该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab、ab
【答案】D
【分析】图示细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，属于初级精母细胞。
【详解】A、图示细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，属于初级精母细胞，A错误；
B、该细胞形成过程中发生了交叉互换，未发生易位，B错误；C、该细胞中一对同源染色体含有2条染色体，说明含2套遗传信息，2个染色体组，C错误；
D、由图可知，该细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab、ab，D正确。
故选D。
2．下图表示某动物不同个体的某些细胞分裂过程，不考虑染色体互换，下列说法正确的是（ ）
A．图中的细胞均处于细胞分裂后期
B．甲、乙、丙、丁细胞中都存在同源染色体
C．丙细胞为初级精母细胞，正在发生姐妹染色单体的分离
D．若甲细胞形成了一个基因型为aB的卵细胞，则三个极体的基因型为ab、AB、Ab
【答案】A
【分析】由图可知，甲处于减数第一次分裂后期，由于细胞质不均等分裂，其为初级卵母细胞，乙处于减
数第二次分裂后期，为次级卵母细胞，丙处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，为初级精母细胞，
丁处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞或第二极体。
【详解】A、据图可知，甲处于减数第一次分裂后期，乙处于减数第二次分裂后期，丙处于减数第一次分
裂后期，细胞质均等分裂，丁处于减数第二次分裂后期，图中的细胞均处于细胞分裂后期，A正确；
B、乙、丁处于减数第二次分裂后期，不存在同源染色体，B错误；
C、甲处于减数第一次分裂后期，由于细胞质不均等分裂，其为初级卵母细胞，丙处于减数第一次分裂后
期，细胞质均等分裂，为初级精母细胞，正在发生同源染色体分离，C错误；
D、若甲细胞形成了一个基因型为aB的卵细胞，则三个极体的基因型一个与之相同，另外两个与之互补，
为aB、Ab、Ab，D错误。
故选A。
3．下列有关细胞分裂的叙述，正确的是（ ）
A．高等生物细胞只需要减数分裂维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
B．联会后形成的一个四分体中含2个双链DNA分子
C．细胞质正在发生不均等分裂的时期，细胞中不一定有同源染色体
D．观察减数分裂的实验，材料通常为雌蕊或卵巢
【答案】C
【分析】1、联会形成的四分体含有两条同源染色体，4条染色单体，4个双链DNA分子。
2、一般来说，雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的
材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。另外，在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，只有在受
精作用过程中才能继续完成减数第二次分裂，所以要完整观察减数分裂各时期的图象，一般选择雄性个体。
【详解】A、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，A错误；B、联会后形成的一个四分体中含4个双链DNA分子，B错误；
C、细胞质正在发生不均等分裂的时期，可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，其中减数
第一次分裂过程中有同源染色体，减数第二次分裂过程中没有同源染色体，C正确；
D、精巢中，精子的形成过程是连续的，能统计到各个时期的细胞且数量多，适于作为观察减数分裂实验
的材料，雌蕊中卵细胞的形成过程是不连续的，且数量少，不适于作为观察减数分裂实验的材料，D错误。
故选C。
题型二 减数分裂过程中的数量变化
4．某精原细胞（2n=8）的核DNA双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续两次细胞分
裂后（只考虑一种分裂方式），得到4个子细胞。下列说法错误的是（ ）
A．若进行有丝分裂，则含15N染色体的子细胞所占比例至少为一半
B．若进行减数分裂，则减数分裂Ⅱ后期每个细胞中含14N的染色体有8条
C．若子细胞中每条染色体都含14N，则细胞分裂过程发生了基因的自由组合
D．若子细胞中每条染色体都含15N，则形成4个子细胞过程中DNA仅复制一次
【答案】C
【分析】1、根据DNA分子的半保留复制特点，将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养
基中培养。如果进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的
单链和一条15N的单链，再分裂一次，DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是N14-N14，一个是N15-
N14，两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，4个子细胞中含有15N染色体的细胞个数为2、3、4个，因
此形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2、3/4、1。
2、根据DNA分子的半保留复制特点，将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。
如果进行减数分裂，减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，细胞分裂间期DNA复制形成的
DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链，因此减数分裂形成的子细胞中每条染色体都含有15N。
【详解】A、根据分析可知，如果细胞进行2次有丝分裂，形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为
1/2、3/4、1，即含15N染色体的子细胞所占比例至少为一半，A正确；
B、若进行减数分裂，DNA只复制一次，根据半保留复制特点，减数第二次分裂后期每个细胞中所有染色
体都含14N，即含14N的染色体有8条，B正确；
C、若进行有丝分裂，根据DNA半保留复制，则第二次有丝分裂结束后子细胞中每条染色体都含14N，但
有丝分裂不进行基因的自由组合，C错误；
D、通过分析可知，若子细胞中每条染色体都含15N，该细胞分裂为减数分裂，则形成4个子细胞过程中
DNA仅复制一次，D正确。
故选C。
5．下图为蝗虫细胞不同分裂时期某物质的含量变化，下列相关叙述错误的是（ ）A．该物质为染色体，处于Ⅰ时期的细胞进行有丝分裂
B．EF段细胞中不含姐妹染色单体，核 DNA数为 4n
C．GK段细胞中不含同源染色体，HI段着丝粒分裂
D．LM段发生受精作用，维持了蝗虫遗传的稳定性
【答案】B
【分析】1、减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式，是有性生殖生物的原始生殖细胞（如动物的精原细胞
或卵原细胞）成为成熟生殖细胞（精、卵细胞即配子）过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续
的分裂，但染色体只复制一次。因此，生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。
2、根据图示分析可知：图中物质表示染色体数目变化规律，Ⅰ表示有丝分裂过程，Ⅱ表示减数分裂过程，
Ⅲ表示受精卵的有丝分裂过程。
【详解】A、根据图示曲线分析可知，图应为蝗虫细胞不同分裂时期染色体的含量变化，Ⅰ最大值为4n，
表示有丝分裂过程，A正确；
B、EF段细胞包含有丝分裂末期细胞及减数第一次分裂过程，若表示减数第一次分裂，细胞中含有姐妹染
色单体，核DNA数为4n，B错误；
C、GK段细胞处于减数第二次分裂，细胞中不含同源染色体，HI段表示着丝粒分裂，随后染色体数目暂
时加倍，C正确；
D、LM段发生了受精作用，染色体恢复为2n，维持了蝗虫遗传的稳定性，D正确。
故选B。
6．某二倍体雄性动物（2n＝8，性别决定方式为XY型）体内的1个精原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．甲时期细胞中的同源染色体会出现联会现象
B．乙时期细胞中不可能含有2条X染色体或2条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数目均为8个
D．该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均不相同【答案】D
【分析】1、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。
2、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，且均为8，可表示间期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示减数第二次分裂
前期和中期细胞，所以甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对（减数第一次分裂前期）的现象，A
错误；
B、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，且均为8，可表示间期或减数第二次分裂后期，若图减数
第二次分裂后期，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，C错误；
D、若在减数第一次分裂前期同源染色体发生交叉互换，则该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均
不相同，D正确。
故选D。
题型三 减数分裂和有丝分裂的比较
7．下图分别表示某动物（2n=24）精巢中正在分裂的甲细胞和乙细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其
中两条染色体的着丝粒，在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，发现其依次出现在细胞甲的
①→②→③位置处、细胞乙的①→②→③→④位置处。下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞和乙细胞中均标记的是两条非同源染色体的着丝粒
B．甲细胞的着丝粒到达③位置时，细胞内的染色体数为24或48
C．乙细胞的着丝粒由③→④过程，可实现所有非等位基因的自由组合
D．乙细胞的着丝粒在②位置时，可能会发生同源染色体的姐妹染色单体交换相应的片段而引起基因重
组
【答案】B
【分析】分析图甲细胞：两个荧光点出现在细胞中①位置，说明两条染色体散乱分布在细胞中；两个荧光
点出现在细胞中②位置，两条染色体排列在赤道板上；两个荧光点出现在细胞中③位置。且两条染色体分
成四条，两两移向细胞两极，因此可判断甲细胞正在进行有丝分裂或减数第二次分裂。
分析图乙细胞：两个荧光点出现在细胞中①位置，说明两条染色体散乱分布在细胞中；两个荧光点出现在
细胞中②位置，说明两条染色体发生联会；两个荧光点出现在细胞中③位置，说明联会的两条染色体排列
在赤道板两侧；两个荧光点出现在细胞中④位置，说明两条染色体分离，并移向了细胞两极，因此该细胞正在进行减数第一次分裂。
【详解】A、图乙中①→②阶段发生了同源染色体的联会，因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体，
但图甲为有丝分裂或减数第二次分裂，甲细胞中的两条染色体不一定是一对同源染色体，A错误；
B、图甲为有丝分裂或减数第二次分裂，当着丝粒到达③位置时，若甲细胞进行的是有丝分裂，则细胞内
的染色体数为48，若甲细胞进行的是减数第二次分裂，则细胞内的染色体数为24，B正确；
C、乙细胞的着丝粒由③→④过程，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非
等位基因发生自由组合，不是所有的非等位基因都发生自由组合，C错误；
D、乙细胞的着丝粒在②位置时，此时细胞的同源染色体正在发生联会，可能会发生同源染色体的非姐妹
染色体交叉互换而引起基因重组，D错误。
故选B。
8．某科研小组用基因型为AaBb的某雄性动物做研究，测定其体内不同细胞中的染色体数目和核DNA数
目，结果如图甲，其中一个细胞处于图乙状态。下列分析错误的是（ ）
A．细胞a和b中不存在同源染色体
B．细胞d和e中正在进行DNA复制
C．细胞乙可用图甲中的f细胞表示
D．细胞g处于减数分裂Ⅱ的后期
【答案】D
【分析】分析甲图：a的核DNA数目为N，是减数分裂形成的子细胞；bc的核DNA含量为2N，处于减数
第二次分裂或有丝分裂末期；de的核DNA含量位于2N-4N之间，处于有丝分裂间期或减数第一次分裂间
期；fg的核DNA含量为4N，处于有丝分裂前期、中期和后期、减数第一次分裂。
【详解】A、细胞a和b中染色体数为n，染色体数目减半，不再含有同源染色体，A正确；
B、细胞d和e中染色体数均为2n，核DNA数介于2n和4n之间，说明细胞正在进行DNA复制，B正确；
C、细胞乙处于减数分裂Ⅰ的前期，染色体数为2n,核DNA数为4n，C正确；
D、细胞g中染色体数和核DNA数均为4n，应处于有丝分裂后期，D错误。
故选D。
9．将某精原细胞（2n＝8）的核DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过三次连续的细胞
分裂。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．若三次细胞分裂都为有丝分裂，则产生的所有子细胞中含15N染色体的细胞最多为8个
B．若三次细胞分裂都为有丝分裂，则第二次分裂后期每个细胞中含有15N的染色体为8条
C．若进行一次有丝分裂后进行减数分裂，则减数分裂Ⅰ后期每个细胞中含15N的染色体有8条D．若进行一次有丝分裂后进行减数分裂，则产生的8个精细胞共有32条染色体含有15N
【答案】D
【分析】1、有丝分裂过程：（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：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、经过三次有丝分裂得到8个子细胞，第二次有丝分裂时含15N的染色体随机分配，则第二次有
丝分裂得到的4个子细胞可能都含15N标记，第三次有丝分裂最多得到8个含15N标记的子细胞，A正确；
B、如果进行三次有丝分裂，经过第一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的核DNA分子都是15N/14N-
DNA，每个核DNA再复制一次后形成的2个DNA分子分别是15N/14NDNA、14N/14NDNA，第二次分裂后
期每个细胞中含有15N/14NDNA的染色体为8条，含有14N/14NDNA的染色体为8条，B正确；
C、若先进行一次有丝分裂，则形成的2个子细胞中，每个细胞有8个核DNA，每个核DNA分子都有1条
链含有15N，每个子细胞再进行减数分裂，则减数分裂Ⅰ后期每个细胞中有8条染色体，每条染色体中的一
条染色单体含15N，即每个细胞中含有15N的染色体为8条，C正确；
D、若先进行一次有丝分裂，则形成的2个子细胞中有8个核DNA分子，且每个核DNA分子都有1条链
含有15N，每个子细胞再进行减数分裂，则产生的8个精细胞共有16条染色体含有15N，D错误。
故选D。
题型四 减数分裂与有丝分裂细胞图像及曲线分析
10．如图1表示某动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程不同时期细胞内染色体、染色单体数和DNA含量
的关系，图2表示一段时期内某种物质或结构的数量变化。下列叙述正确的是（ ）
A．图1各时期的细胞都处于减数分裂过程中，字母a表示染色体数
B．若图2的字母a表示1个染色体组，则图1中时期Ⅲ不可以用CD段表示
C．若图2的CD段细胞中有四分体，则a可以表示4条染色体
D．若图2的DE段表示染色体数量的变化，则可对应图1的Ⅲ→Ⅳ的变化
【答案】B【分析】图1解析：a表示染色体数、b表示染色单体数、c表示核DNA数。Ⅰ可表示未进入分裂期的体
细胞，Ⅱ可表示有丝分裂的前、中期，Ⅲ可表示减数分裂Ⅱ前期、中期，Ⅳ可表示已完成减数分裂的生殖
细胞。
【详解】A、图1中字母a表示染色体数、b表示染色单体数、c表示核DNA数，Ⅰ时期的细胞染色体数和
DNA含量都为4，可能并没有进入分裂期，Ⅱ时期的细胞可能处于有丝分裂的前、中期，A错误；
B、若图2的字母a表示一个染色体组，则图2中的CD段表示细胞内有2个染色体组，图1中的时期Ⅲ对
应减数分裂Ⅱ前期或中期，此时细胞中只有1个染色体组，图1中时期Ⅲ不可以用CD段表示，B正确；
C、若图2的CD段细胞中有四分体，则对应的时期为减数分裂Ⅰ前期，此时细胞内有4条染色体，则a表
示2条染色体，C错误；
D、若图2表示染色体数量变化，DE段染色体数减半，在减数分裂中，染色体数减半发生在减数分裂Ⅰ末
期和减数分裂Ⅱ末期，对应图1中Ⅱ→Ⅲ和Ⅰ→Ⅳ的变化，D错误。
故选B。
11．某基因型为AaXᵇY 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．甲时期细胞中会出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中发生了等位基因A和a的分离
C．该初级精母细胞染色体发生的片段交换属于染色体结构变异
D．该初级精母细胞减数分裂会产生基因型两两相同的4个精细胞
【答案】B
【分析】题图分析：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。此时细胞中可能表现为着丝粒分裂，染色体移向细胞两极。
【详解】A、甲表示次级精母细胞处于前期和中期的数量关系，其中不存在同源染色体，因此，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、乙图可表示减数分裂Ⅱ后期或间期的细胞，由于题述的初级精母细胞中发生了染色体片段的交换，因
此图乙所示的次级精母细胞中发生等位基因A和a的分离，B正确；
C、该初级精母细胞染色体发生的片段交换属于基因重组，因为该交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，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，因此该初级精母细胞经过
减数分裂后产生了AXb 、 aXb、AY、aY4种基因型不同精细胞，D错误。
故选B。
12．图甲为某种二倍体生物细胞分裂过程中染色体数量变化曲线，图乙为该生物细胞分裂过程中每条染色
体上DNA含量的变化曲线。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲中②对应的时期和图乙中BC段对应的时期相同
B．图甲中④→⑤时期的变化可用图乙曲线中CD段来表示
C．图甲可以表示有丝分裂和减数分裂过程中的相关物质变化，图乙只能表示有丝分裂过程中的相关
物质变化
D．经过图乙的变化后细胞内核DNA含量不变
【答案】B
【分析】分析乙图：AB段形成的原因是DNA的复制；BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、
减数第二次分裂前期和中期；CD段形成的原因是着丝粒的分裂；DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第
二次分裂后期和末期。
【详解】A、图甲②对应于有丝分裂后（末）期，染色体数为4n，此时着丝粒已分裂完成，着丝粒分裂将
使姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA含量为1，对应图乙的DE段，A错误；
B、图甲中⑤对应于减数分裂Ⅱ后期，该时期着丝粒分裂引起姐妹染色单体分开，每条染色体上DNA含量
从2变为1，可用图乙曲线中CD段来表示，B正确；
C、图甲中①→②→③表示有丝分裂，③→④→⑤→⑥表示减数分裂，图乙可以表示有丝分裂也可表示减
数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化，C错误；
D、由于图乙可以表示有丝分裂也可表示减数分裂过程，若是有丝分裂，经过图乙变化后细胞内核DNA含
量不变，但若是减数分裂，经过图乙变化后细胞内核DNA含量减半，D错误。
故选B。
一、单选题
1．雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通
过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下
列叙述错误的是（ ）
A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关
B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制
C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流
D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用
【答案】D
【分析】1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（2）减
数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数分裂Ⅱ：①
前期：染色体散乱的 排布与细胞内；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。
2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作
用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第
一次卵裂开始。
【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次
级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确；
B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体
DNA的复制，B正确；
C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间
可能进行物质交换与信息交流，C正确；
D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。
故选D。
2．用32P标记果蝇（2n＝8）某精原细胞中染色体上的全部DNA，其中一对同源染色体上有基因D、d和
E、e，现给此精原细胞提供不含32P的原料让其连续进行两次分裂，产生4个子细胞。下列叙述错误的是
（ ）A．若每个子细胞的DNA均含32P，则子细胞是精细胞
B．若每个子细胞中均含8条染色体，则各子细胞中均含2个D基因
C．如图所示的细胞可能发生了基因重组、基因突变和染色体畸变
D．如图所示时期的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条
【答案】B
【分析】减数分裂与有丝分裂的区别：有丝分裂可连续进行，有丝分裂复制一次，细胞分裂一次， 产生
与亲代细胞一样的两个子细胞；减数分裂复制一次，细胞连续分裂两次，产生的子细胞中核DNA和染色
体是亲代细胞的一半。
【详解】A、连续进行两次分裂，产生4个子细胞，若每个子细胞的DNA均含32P可确定为减数分裂，图
中为减数第二次分裂后期，则子细胞是精细胞，A正确；
B、若四个子细胞中均含8条染色体，则精原细胞进行的是有丝分裂，子细胞中基因与亲代相同，根据题
意亲代一对同源染色体上有基因D、d和E、e，可知正常情况下子细胞中均含1个D基因，B错误；
C、如图所示的细胞姐妹染色单体有等位基因，可能发生基因重组或者基因突变，非同源染色体出现等位
基因，可能发生染色体畸变，C正确；
D、若精原细胞进行的是有丝分裂，根据DNA分子的半保留复制特点，将将某精原细胞的DNA分子用32P
标记后置于含31P的培养基中培养。如果进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的
DNA分子都含有一条31P的单链和一条32P的单链，再分裂一次，DNA分子复制形成的2个DNA分子中一
个是31P-31P，一个是32P-31P，两个DNA分子进入两个细胞中是随机的，因此，形成的子细胞中被32P标记
的染色体可能是0到8条，D正确。
故选B。
3．某二倍体生物基因型为AaBb，图中甲是该生物减数分裂过程中染色体数目、姐妹染色单体数目和DNA
数目变化，图乙是减数分裂过程中某时期的细胞图像。下列叙述正确的是（ ）
A．图乙细胞的名称为次级精母细胞，该生物原始生殖细胞中染色体数目为4条
B．产生细胞乙的原因可能是减Ⅰ后期发生同源染色体中非姐妹染色单体互换片段C．图乙细胞处于图甲阶段Ⅳ，①代表染色体数目，②代表 DNA数目
D．Ⅰ阶段可能处于减数分裂前的间期，在Ⅲ、Ⅳ阶段的细胞内一定不存在同源染色体
【答案】D
【分析】图甲中①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA。图乙表示减数分裂II后期。
【详解】A、图乙表示减数分裂II后期，图乙细胞的细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或第一极体，
A错误；
B、细胞乙的基因型为Aabb产生细胞乙的原因可能是减Ⅰ前期发生同源染色体中非姐妹染色单体互换片段，
B错误；
C、图乙表示减数分裂II后期，处于图甲阶段I，①代表染色体数目，②表示染色单体，C错误；
D、Ⅰ阶段染色体数目和DNA数目与体细胞相同，可能处于减数分裂前的间期，Ⅲ阶段为减数分裂II前期
或中期，无同源染色体，Ⅳ阶段为精细胞或者是卵细胞、第二极体，细胞内一定不存在同源染色体，D正
确。
故选D。
4．某基因型为AaXDXd的果蝇，1个初级卵母细胞的染色体发生片段交换，引起1个D基因和1个d基因
发生互换。该初级卵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。
不考虑其他变异情况，下列叙述错误的是（ ）
A．甲时期细胞内一定存在染色单体
B．乙时期细胞内一定不存在同源染色体
C．甲时期细胞中含有1个A基因和1个a基因
D．乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因
【答案】C
【分析】题图分析，该初级卵母细胞进行减数分裂过程中，形成甲、乙两个时期的细胞，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，所以图甲表示次级卵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，可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细胞。
【详解】A、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，所以图甲表示次级卵母细胞的
前期和中期细胞，甲时期细胞内一定存在染色单体，A正确；
B、图乙中染色体数为8，染色体数目与核DNA分子数比为1∶1，可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细
胞，减数第二次分裂后期不含同源染色体，B正确；
C、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，所以图甲表示次级卵母细胞的前期和中
期细胞，该细胞的产生过程中经过了同源染色体分离过程，正常情况下不会存在等位基因，因此，甲时期细胞中含有2个A基因或2个a基因，C错误；
D、图乙中染色体数为8，染色体数目与核DNA分子数比为1∶1，可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细
胞，该细胞形成过程中由于初级卵母细胞中发生了D和d基因的交换，因而乙时期细胞中含有1个D基因
和1个d基因，D正确。
故选C。
5．某同学绘制了一基因型为BbXDY的果蝇（2N=8）体内某细胞分裂的局部示意图（如图），下列相关叙
述错误的是（ ）
A．由图示推测该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等缢裂
B．该细胞未绘制的另一极应含有2对同源染色体，8个DNA分子
C．该细胞经过分裂最多能得到4种配子
D．该细胞可能发生了基因突变
【答案】B
【分析】图示细胞的一极含有姐妹染色单体，不含同源染色体，为减数第一次分裂后期图像。
【详解】A、由于图示细胞来自于基因型为BbXDY的雄果蝇，且绘制出的该细胞的一极有染色单体，可推
测其处于减数分裂Ⅰ后期，为初级精母细胞，细胞质均等缢裂，A正确；
B、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，则细胞的每一极都不含同源染色体，B错误；
CD、若图示染色体上的B和b是基因突变形成的，则另一极细胞只含B基因或只含b基因，因此形成的配
子为BXD、bXD、BY（或bY），若图示染色体上的B和b是交叉互换形成的，则形成的子细胞为BXD、
bXD、BY、bY，故该细胞经过分裂能得到3种配子（发生的是基因突变）或4种配子（发生的是染色体互
换），CD正确。
故选B。
6．某动物的性别决定方式为XY型，该种动物翅型的长翅和截翅由等位基因A、a控制，体色的红色和白
色由等位基因B、b控制。现让多对基因型相同的白色截翅雌性动物与红色长翅雄性动物杂交，获得的F
1
中红色长翅雌性：白色长翅雄性=1：1。相关基因不在X、Y染色体的同源区段，不考虑突变和染色体互换。
下列说法正确的是（ ）
A．亲本红色长翅雄性个体的初级精母细胞中不会发生等位基因A和a的分离
B．F 白色长翅雄性的处于后期的初级精母细胞和体细胞中均有4个染色体组
1
C．亲本白色截翅雌性为纯合子且其初级卵母细胞中不会发生同源染色体分离
D．F 红色长翅雌性的初级卵母细胞不均等分裂时基因B、b均可在细胞内观察到
1
【答案】A
【分析】由题意可知，亲本白色雌性与红色雄性杂交，子代雌性全为红色，雄性全为白色，说明B/b基因位于X染色体上，可推出亲本的基因型为XbXb和XBY；亲本截翅雌性与长翅雄性杂交，子代雌雄全为长
翅，说明A/a基因位于常染色体上，可推出亲本的基因型为aa和AA。综上所述，亲本的基因型为aaXbXb
和AAXBY。
【详解】A、亲本白色雌性与红色雄性杂交，子代雌性全为红色，雄性全为白色，可推出亲本的基因型为
XbXb和XBY；亲本截翅雌性与长翅雄性杂交，子代雌雄全为长翅，可推出亲本的基因型为aa和AA。综上
所述，亲本的基因型为aaXbXb和AAXBY。亲本红色长翅的基因型为AAXBY，只有A基因，无a基因，其
初级精母细胞中不会发生等位基因A和a的分离，A正确；
B、处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞有2个染色体组，处于有丝分裂后期的体细胞有4个染色体组，B
错误；
C、由A可知，亲本白色截翅雌性aaXbXb为纯合子，其初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体
分离，只是没有发生等位基因分离，C错误；
D、细胞内不能直接观察到基因，D错误。
故选A。
二、非选择题
7．下图1表示某动物（2n=4）器官内正常的细胞分裂图，图2表示不同时期细胞内染色体、核DNA和染
色单体数量的柱状图，图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题：
(1)根据图1中的 细胞可以判断该动物的性别，甲细胞的名称是 。由乙细胞产生的子细胞可继
续进行的分裂方式是 。（选填其中一项：A、只能有丝分裂；B、只能减数分裂；C、有丝分裂或减
数分裂都可能）
(2)图2中白色柱状图代表 数量，黑色柱状图代表 数量。
(3)图1中乙细胞对应于图2中的 组（用罗马数字表示）。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中可能与其来自同一
个初级性母细胞的有 。若图A细胞内b为X染色体，则a为 染色体。
【答案】(1) 丙 次级精母细胞 C
(2) 染色体 核DNA
(3)Ⅰ
(4) ①、③ 常【分析】根据有丝分裂和减数分裂物质变化规律可知，甲、乙、丙细胞分别处于减数第二次分裂后期、有
丝分裂后期、减数第一次分裂后期。图2中I代表有丝分裂后期，II代表有丝分裂前期、中期、减数第一
次分裂，Ⅲ代表正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂末期，Ⅳ代表减数第二次分裂前期和中期，
Ⅴ代表减数第二次分裂末期。
【详解】（1）丙细胞同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，为初级精母细胞，
故根据丙图可以判断该生物性别为雄性。乙细胞有同源染色体，着丝粒分裂，代表有丝分裂后期，乙细胞
产生的子细胞为精原细胞，因此可以继续进行有丝分裂或减数分裂，C正确，AB错误。
故选C。
（2）据图2可知，黑色柱状图有的时期与白色柱状图相同，有的时期是白色柱状图的2倍，且他们两个在
各个时期都存在，因此推测白色柱状图代表染色体数目，黑色柱状图代表核DNA数目。
（3） 图2中，I无染色单体，且染色体数目加倍，代表有丝分裂后期；II每条染色体上都有两条姐妹染色
单体，且含有同源染色体，可以代表有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂；Ⅲ每条染色体上只有一个
DNA，没有染色单体，因此可以表示正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂末期；Ⅳ中每条染色体
上有2条DNA分子，染色体数为2，只有正常体细胞中的一半，可能是减数第二次分裂前期和中期；Ⅴ中
没有染色单体，且染色体和DNA数目是正常体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂末期。图1中乙细
胞代表有丝分裂后期，对应图 2 中的I。
（4）来自同一个次级性母细胞的两个子细胞所含染色体应该相同(若发生交叉互换，则只有少数部分不同)，
因此与图A细胞来自同一个次级性母细胞的是图B中的③，①的两条染色体都是黑色的，是其同源染色体，
所以也是来自于同一个初级性母细胞，因此图 B中可能与图A一起产生的生殖细胞有①和③。正常情况
下，减数分裂生成的生殖细胞中不含有同源染色体，因此若图 A 细胞内 b 为 X染色体，则a 为常染色
体。
8．图1为某家族两种单基因遗传病的系谱图(甲病、乙病分别用基因 A/a、B/b表示)，5号个体不携带乙病
基因；图2表示5号个体生殖器官中某个细胞的连续分裂示意图。
(1)12号个体的X染色体来自于第Ⅰ代的 号个体。
(2)图2中过程①表示 分裂。减数分裂过程中，过程 (填图2中的数字)结束后，细胞中染
色体数目减半，其原因是 。
(3)图2中细胞b₂产生的精子中e₁的基因型为AXB(不考虑基因突变和互换)，则精子 e₄的基因型为
。
(4)若图1中10号个体的基因型是 ，性染色体异常是由图2中e₄精子异常引起，则c₁时期细胞
的基因型为 。(5)若图1中11号个体和14号个体婚配， 生出病孩的概 率为 。
【答案】(1)2
(2) 有丝 ② 同源染色体分离，分别进入两个细胞中
(3)aY
(4)aa
(5)1/3
【分析】分析图1：由“5号、6号和9号个体的表型”可推知，甲病是常染色体隐性遗传病。由“5号、6
号和11号个体的表型”与题意“5号个体不携带乙病基因”可推知，乙病是伴X染色体隐性遗传病。
分析图2：①过程是有丝分裂，②过程是减数第一次分裂，③过程是减数第二次分裂，④过程是精细胞变
形形成精子。
【详解】（1）5号和6号表型正常，其女儿9号个体患甲病，说明甲病是常染色体隐性遗传病。5号和6
号表型正常，其儿子11号个体患乙病，已知5号个体不携带乙病基因，据此可推知：乙病是伴X染色体隐
性遗传病。只考虑乙病：1号、7号、8号和12号个体的基因型分别为XbY、XBXb、XBY和XBY，所以12
号个体的X染色体来自于第Ⅰ代的2号个体。
（2）由图2中的②③可知分裂方式为减数分裂，则①过程为有丝分裂。减数分裂过程中，染色体在减数分
裂Ⅰ减半，即图2中的②，原因是同源染色体分离，分别进入两个细胞中。
（3）图2表示5号个体生殖腺中某个细胞的连续分裂示意图。由图1可知5号个体的基因型为AaXBY，细
胞b 是通过①所示的有丝分裂过程形成的子细胞，所以细胞b 的基因型也是AaXBY。若该细胞产生的精子
2 2
中e 的基因型为AXB（不考虑基因突变和交叉互换），而e 与e 是由同一个次级精母细胞分裂形成的，具
1 1 2
有相同的基因型，因此e 的基因型为AXB，根据基因自由组合定律，另外两个精子e、e 的基因型都是
2 3 4
aY。
（4）由图1可知5号个体的基因型为AaXBY，6号个体的基因型为AaXBXb，若图1中10号个体的基因型
是AAXBXbY，性染色体异常是由图2中e 精子异常引起，e 关于性染色体的组成为AXBY，即减数分裂Ⅰ
4 4
分裂异常，同源染色体未分离，e 是由c 形成的，c 中含有姐妹染色单体，所以其基因型是AAXBXBYY，
4 2 2
则c 的基因型是aa。
1
（5）由于9号患甲病，所以父母基因型是Aa，因此9号有1/3AA，2/3Aa，乙病基因型是XbY；14号个体
甲病有1/3AA和2/3Aa，7号关于乙病的基因型为XBXb，则14号乙病基因型是1/2XBXB和1/2XBXb，所以
其孩子患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9，患乙病的概率为1/2×1/2=1/4，因此生下患病孩子的概率为1-（1-
1/9）×（1-1/4）=1/3。
9．某动物（2n=4）的基因型为DDEE，下图甲、乙表示其体内两个处于不同分裂时期的细胞图像。丙表示
小白鼠细胞（2n=40）减数分裂过程中核DNA与染色体的数量变化。回答下列问题：(1)甲与乙都经历了 分裂，甲细胞的增殖方式是 。所示时期甲细胞中含有
对同源染色体，乙细胞中含有 对同源染色体。
(2)乙所示时期细胞中含有 个染色体组。该细胞中出现d基因的原因是 。D、d基因携
带的遗传信息不同，原因是该对基因的 不同。
(3)据乙推断该动物的性别为 。判断依据是 。乙细胞产生的成熟生殖细胞的基因组成是
。
(4)丙图中，分裂时期①中能形成 个四分体，自由组合定律发生在 时期。
【答案】(1) 着丝粒 有丝分裂 4 0
(2) 2 D基因突变为d基因（或：基因突变） 碱基序列（或：碱基数量或序列，或：脱氧核
苷酸序列）
(3) 雌性 乙进行不均等分裂 dE
(4) 20 ①
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个
过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一
半。
【详解】（1）甲和乙分别处于有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期，都发生了着丝粒的分裂。甲细
胞含有同源染色体，处于有丝分裂的后期。甲细胞含有4对同源染色体，乙细胞处于减数第二次分裂后期，
不含有同源染色体。
（2）一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，乙图含有2个染色体组；乙图为减数第二次分裂后期，
上下染色体上本应为相同的基因，出现等位基因说明发生了基因突变；等位基因A与a的不同在于碱基对
的排列顺序不同。
（3）乙细胞不均等分裂说明是次级卵母细胞，该动物是雌性；乙细胞产生的成熟生殖细胞是卵细胞（第
二极体不属于成熟生殖细胞），乙细胞胞质分裂后产生的较大的细胞为卵细胞，较小的第二极体，因此乙
细胞产生的成熟生殖细胞的基因组成是dE。
（4）丙图中，①为减数第一次分裂，小白鼠细胞2n=40，可得出减数第一次分裂前期能形成20个四分体。
自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，对应分裂时期①。
10．小麦是我国重要的粮食作物，普通小麦是目前各地栽培的主要品种。图为普通小麦的形成和抗叶锈病
小麦的育种过程。其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组含7条染色体。回答下列问题。
(1)杂交后代1形成拟二粒小麦是发生了以 （填“染色体”或“染色体组”）为单位的变异。拟二粒
小麦可育的原因是 ，其在减数分裂过程中形成 个四分体。
(2)若授粉后获得的普通小麦中，只有少数植株抗叶锈病，这说明基因突变具有 的特点。该抗性突变
为 性突变。
【答案】(1) 染色体组 拟二粒小麦含同源染色体，且可正常联会形成可育配子 14
(2) 随机性、不定向性、低频性 显
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失、替换而引起的基因碱基序列的改变。基因突变的特点
是普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性等。
【详解】（1）分析题图可知，原始小麦(AA)与拟斯卑尔山羊草(BB)的杂交后代1的染色体组成为AB，其
形成拟二粒小麦的染色体组成为AABB，由此可知，杂交后代1形成拟二粒小麦是发生了以染色体组为单
位的变异。拟二粒小麦含同源染色体，且可正常联会形成可育配子，故拟二粒小麦是可育的。拟二粒小麦
的染色体组成为AABB，每个染色体组含7条染色体，故其一共含有4×7=28条染色体，则其在减数分裂过
程中形成14个四分体。
（2）若授粉后获得的普通小麦中，只有少数植株抗叶锈病，这说明基因突变具有随机性、不定向性、低
频性的特点。该抗性突变在授粉后获得的普通小麦中就表现出来了，由此可知，该抗性突变为显性突变。
一、单选题
1．（2024·浙江·高考真题）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的
培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞
的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，进行一次有丝分裂后，产生的每个细
胞的每条DNA都有一条链含有32P，继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂，完成复制后，8条染色
单体中有4条含有32P，减数第一次分裂完成后，理论上，每个细胞中有2条染色体，四条染色单体，其中
有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些
细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误；
B、四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期（着丝粒分裂），因此可能处于减数第一次分裂末期、减数
第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；
C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，
每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条
染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形
成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确；
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二
次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。
故选C。
2．（2024·全国·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
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核，但是它们均具有细
胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等结构。原核生物虽没有叶绿体和线粒体，但是少数生物也能
进行光合作用和有氧呼吸，如蓝藻。
【详解】A、病毒没有细胞结构，A错误；B、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；
C、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；
D、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。
故选C。
3．（2024·吉林·高考真题）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G
和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下
列叙述错误的是（ ）
A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【分析】多倍体具有的特点：茎秆粗壮，叶、果实和种子较大，糖分和蛋白质等营养物质含量较多。
【详解】A、相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；
B、植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，
并保持优良性状，B正确；
C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg，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，故
Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因，C错误；
D、若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基
因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6＝35/36，D正确。
故选C。
4．（2024·浙江·高考真题）某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染
色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，
若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下
列叙述正确的是（ ）
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中II和III发生交叉互换C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】C
【分析】染色体异常遗传病：由染色体异常引起的遗传病。（包括数目异常和结构异常）。染色体数目异
常包括：个别染色体数目的增加或减少；以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括：重
复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误；
B、图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换，B错误；
CD、题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交
叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE（正常）、adcbe（倒位但能存活）、ABcda（缺失了e，不能存
活）、ebCDE（缺失了A，不能存活），因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子， C正确，D错
误。
故选C。
5．（2023·河北·高考真题）关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．等位基因均成对排布在同源染色体上
B．双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C．染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D．一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
【答案】B
【分析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA
的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循碱基的互补
配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上。但在具有异型性染色
体的个体细胞内，位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误；
B、双螺旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则一一对
应。因此，组成DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方向也必然相反，B正确；
C、在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因
的表达，C错误；
D、一个物种的染色体组数不一定与等位基因数目相等，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体控制
ABO血型的基因有三个，D错误。
故选B。
6．（2023·江苏·高考真题）由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病，患者常伴有自身免
疫病。下列相关叙述错误的是（ ）
A．病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B．通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C．患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子D．降低感染可减轻患者的自身免疫病症状
【答案】C
【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、该病患病原因是患者的母亲减数分裂的过程中出现异常，常染色体21号染色体在减数第一次
分裂的后期没有分别移向细胞两极，而是移向了细胞的一极，或者是减数第二次分裂的后期着丝粒断开之
后姐妹染色单体没有移向细胞两极，以至于产生了含有2条21 号染色体的卵细胞，而后参与受精导致的，
异常精子一般难以参与受精，A正确；
B、染色体变异可以通过显微镜进行观察，三体中染色体数目增加一条，可统计染色体条数来进一步确定，
即可通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断，B正确；
C、患者含有3条21号染色体，其性母细胞减数分裂时这三条21号染色体随机分开，因而能形成可育配子，
C错误；
D、由题意可知唐氏综合征患者常伴有自身免疫病，因此若降低感染可减轻患者的自身免疫病症状，D正
确。
故选C。
7．（2023·山东·高考真题）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2
个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个
子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细
胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是
（ ）
A．卵细胞基因组成最多有5种可能
B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee
C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能
D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能
【答案】C
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个
过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一
半。【详解】A、正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或
ee，着丝粒（点）分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，
卵细胞的基因型可能为EE、ee、__（表示没有相应的基因），若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹
染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；
B、不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染
色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee
和__，B错误；
C、卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体，为E，另外两个极
体为e或ee、__，C正确；
D、若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第1极体
只能是Ee，综合以上，第一极体为Ee和EE两种，D错误。
故选C。
8．（2023·湖南·高考真题）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常
女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。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四分体时期，X和Y染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】B
【分析】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：染色体散乱的排布与细胞内；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、假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂I
四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，
从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精
子，从而生出基因型为XaYY的不患病男孩，B符合题意；
C、因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出
基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致致该男孩出现XAY的基因型，
D不符合题意。
故选B。
9．（2023·浙江·高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（ ）
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，处于有丝分裂的中期；
图乙细胞不含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有
同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；
B、甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体
组含有2个DNA分子 ，B错误；
C、甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因
所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。
故选B。
二、多选题
10．（2024·河北·高考真题）单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母
同源染色体上P基因的相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。患者
的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是
（ ）
A．未突变P基因的位点①碱基对为A－T
B．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C．患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配子D．不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
【答案】BCD
【分析】结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突变P
基因的位点①碱基对为C-G、②位点为A-T。
【详解】A、结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突
变P基因的位点①碱基对为C-G，A错误；
B、结构决定功能，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，均会导致P基因功能的改变，B正确；
C、由图可知，患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可得到①、②位点均正常的染色单体，可使其
产生正常配子，C正确；
D、由父母的染色体可知，父母突变的①、②位点不在一条染色体上，所以不考虑其他变异，患者弟弟体
细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上，D正确。
故选BCD。
11．（2023·河北·高考真题）某雄性果蝇（2n=8）的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2
号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F 不考虑其他突变。下
1．
列叙述正确的是（ ）
A．F 雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体
1
B．F 雌蝇产生的配子一半可育
1
C．F 雄蝇的细胞中一条2号染色体结构异常
1
D．此种变异不能为生物进化提供原材料
【答案】AB
【分析】设发生互换的染色体分别为2'和X'，由题意可知，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄
配子均不育，则该雄果蝇可产生可育配子2'X'，2Y。
【详解】A、设发生互换的染色体分别为2'和X'，由题意可知，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、
雄配子均不育，则该雄果蝇可产生可育配子2'X'，2Y，其与正常雌蝇杂交获得F，为22'XX'，22XY，其
1
中雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体，即1号和3号染色体能形成正常的四分体，A
正确；
B、F 雌蝇22'XX'产生的配子2X和2'X'可育，2'X和2X'不可育，即F 雌蝇产生的配子一半可育，B正确；
1 1
C、F 雄蝇22XY的细胞中两条2号染色体结构均正常，C错误；
1
D、题干所述变异为染色体结构变异中的易位，突变（基因突变和染色体变异）和基因重组为生物进化提
供了原材料，D错误。
故选AB。
12．（2023·辽宁·高考真题）下面是某家族遗传病的系谱图，甲病由等位基因A、a控制，乙病由等位基因
B、b控制，其中II 不携带遗传病致病基因，所有个体均未发生突变。下列叙述正确的是（ ）
2A．I 与Ⅲ 的基因型相同的概率是1
2 1
B．Ⅲ 、Ⅲ 出现说明Ⅱ 形成配子时同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交换
2 3 1
C．Ⅱ 减数分裂后生成AB、Ab、aB、ab比例相等的四种配子
2
D．若Ⅲ 与一个表型正常的男子结婚，儿子中表型正常的概率大于1/2
5
【答案】ABD
【分析】Ⅱ 、Ⅱ 不患病，生出患病的孩子，说明该病为隐性遗传病，II 不携带遗传病致病基因，说明两
1 2 2
种病均为伴X隐性遗传病。
【详解】A、Ⅱ 、Ⅱ 不患病，生出患病的孩子，说明两种病均为隐性遗传病，II 不携带遗传病致病基因，
1 2 2
说明两种病均为伴X隐性遗传病，I 的基因型为XabY，Ⅲ 的基因型为XabY，I 与Ⅲ 的基因型相同的概率
2 1 2 1
是1，A正确；
B、Ⅱ 的基因型为XABXab，Ⅱ 的基因型为XABY，Ⅲ 、Ⅲ 出现说明Ⅱ 形成配子时同源染色体的非姐妹
1 2 2 3 1
染色单体间发生了交换，产生了XAb、XaB的配子，B正确；
C、Ⅱ 的基因型为XABY，能产生XAB、Y两种配子，C错误；
2
D、在不发生基因突变和交叉互换的情况下，Ⅱ （XABXab）能产生XAB、Xab两种配子，由于存在交叉互换，
1
Ⅱ （XABXab）产生配子的种类为XAB、Xab、XAb、XaB，产生的XAB的配子概率低于1/2，但Ⅲ-5号个体会得
1
到她父亲给的一条XAB的配子，所以Ⅲ-5号个体产生XAB的配子的概率一定会大于1/2，Ⅲ 与一个表型正
5
常的男子（XABY）结婚，儿子中表型正常的概率大于1/2，D正确。
故选ABD。
三、非选择题
13．（2024·湖北·高考真题）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球
震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，
而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题：
(1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是 （填序号）。
①血型 ②家族病史 ③B超检测结果
(2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是
（填序号），判断理由是 ；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 （填序号）。
(3)提取患者乙及其亲属的DNA，对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图 （填“能”或“不能”）确定2号和4号个体携带了致病基因，理由是
。
(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色
体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断和试管婴儿等技术，生育健康
小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，请从减数分裂的角度分析，其原因是
。
【答案】(1)②
(2) ③ 系谱图③中Ⅰ-1、Ⅰ-2不患该病，Ⅱ-3患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病
①②
(3) 不能 乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条
条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因
(4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开
【分析】1、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）。
2、遗传病的监测和预防：
（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊
断可以大大降低病儿的出生率。
（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
（3）禁止近亲婚配：降低隐性遗传病的发病率。
【详解】（1）①S病为常染色体显性遗传病，不能通过血型进行检测，①错误；
②S病为常染色体显性遗传病，其家族患者多，多代连续得病，可通过遗传咨询进行初步诊断，②正确；
③B超不能用于检测单基因遗传病，③错误。
故选②。
（2）①Ⅱ-2、Ⅱ-3患该病，Ⅲ-1不患该病，说明该病为显性遗传病，Ⅱ-2的母亲Ⅰ -1不患该病，说明该
病为常染色体显性遗传病；
②Ⅰ-1、Ⅰ-2患该病，Ⅰ-1不患该病，说明该病为显性遗传病，Ⅱ-2的女儿Ⅲ-2不患该病，说明该病为常染
色体显性遗传病；③Ⅰ-1、Ⅰ-2不患该病，Ⅱ-3患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病；
④Ⅱ-2的女儿Ⅲ-1不患该病，排除伴X显性遗传病，但无法判断其是否为常染色体显性遗传病；
故下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。
（3）乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病
基因，哪条条带携带正常基因，因此该电泳图不能2号和4号个体携带了致病基因。
（4）该类型疾病女性患者（杂合子）致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分
开，从而产生不含致病基因的卵细胞。
14．（2023·重庆·高考真题）科学家在基因型为mm的普通玉米（2n=20）群体中发现了杂合雄性不育突变
体，并从中克隆了控制不育性状的显性基因M（编码蛋白质M）。研究发现，突变体玉米雄性不育与花粉
母细胞减数分裂异常密切相关（图1）：进一步研究发现，减数分裂细胞中影响染色体联会的R蛋白量与
M蛋白质有关（图2）。
注：M-Del：敲除M基因的突变体；①~⑤为依次发生的减数分裂Ⅰ或Ⅱ某时期：⑥为减数分裂Ⅱ结束后
形成的子细胞；⑦为花粉及可育率
(1)图1中③所示的时期为 ，⑥中单个正常细胞内染色体数目为 。玉米减数分裂细胞中R蛋白量
减少，植株的花粉可育率将 。推测玉米突变体中M蛋白质影响减数分裂的机制为 。
(2)欲利用现有植株通过杂交方式获得种子用于M基因的后续研究，杂交亲本的基因型分别应为 。
(3)M基因与m基因DNA序列相比，非模板链上第1072和1094位的两个碱基突变为A，致使M蛋白质的
第358和365位氨基酸分别变为x和y（图3）；按5＇-3＇的方向，转运x（第358位）的tRNA上反密码
子第 位碱基必为U。如需用定点突变方法分析M基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，可
采取的分析思路为 。
【答案】(1) 减数分裂Ⅰ中期（MⅠ中，减Ⅰ中） 10条/十条 降低 M蛋白使减数分裂细胞中R蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常
(2)母本（♀）：Mm父本（♂）mm
(3) 3/三 分别研究M基因两个突变位点A突变为G和两个A分别突变为G后，对花粉发育率的
影响
【分析】DNA分子转录过程中只以其中的一条链为模板，即模板链，而按照碱基互补配对原则，形成的
mRNA与DNA的非模板链序列是对应的；在DNA分子转录过程中，RNA聚合酶沿着子链的3'端延伸，形
成磷酸二酯键。
【详解】（1）图1表示减数分裂，③细胞未分裂，染色体分布在赤道板的两侧，说明处于减数分裂Ⅰ中期；
⑥为减数分裂Ⅱ结束后形成的子细胞，染色体数目减半，细胞中染色体数目是10条；图2中mm、M-Del
以及突变体中R蛋白含量依次降低，图1中三者花粉可育率依次降低，说明玉米减数分裂细胞中R蛋白量
减少，植株的花粉可育率将降低；根据图2分析：显性基因M可编码蛋白质M，突变体是杂合子，基因型
是Mm，mm不含M基因，不能合成M蛋白；根据图1分析，突变体植株图2异常，即联会过程异常，故
可推测M蛋白使减数分裂细胞中R蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常。
（2）现有植株通过杂交方式获得种子用于M基因的后续研究，含有M的个体雄性不育，只能做母本，且
不存在MM个体，故选择的杂交组合为：母本（♀）Mm和父本（♂）mm。
（3）M基因与m基因DNA序列相比，非模板链序列，对应了mRNA的序列，由于x氨基酸是第358位氨
基酸，mRNA中每三个碱基决定一个氨基酸，358×3=1074，说明1072、1073、1074共同决定了x氨基酸，
即1072位是是x氨基酸在mRNA的5'端第一个位置，对应按5＇-3＇的方向tRNA上反密码子第3位碱基
为U。如需用定点突变方法分析M基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，则应该研究单独一个位
点突变及两个位点同时突变的影响，即分别研究M基因两个突变位点A突变为G和两个A分别突变为G
后，对花粉发育率的影响。
