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专题03 细胞的生命历程相关实验
核心知识回顾
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在
状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2．实验步骤
(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触到瓶内的水
面，置于温暖处培养，待根长至约5 cm。
(2)装片的制作
解离
↓
漂洗
↓
染色
↓
制片
(3)观察
低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密
↓
高倍镜观察：先找分裂中期的细胞，再找前期、后期、末期的细胞，最后观察分裂间期的细胞
(4)绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
【核心归纳】
1．各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析：
解离
时间
太短
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长
导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色
漂洗
适宜
洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色
实验概览
目录索引
实验一：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
实验二：性状分离比的模拟实验
实验三：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
实验四：建立减数分裂中染色体变化的模型
核心知识回顾
核心知识辨析
深化拓展提能
题组专项训练（高考真题感知+针对训练）
1
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时间
染色
时间
太短
染色体或染色质不能完全着色
过长
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
压片
力度
过轻
细胞未分散开
过重
将组织压烂
2.细胞分裂时期与所观察细胞数目关系的计算公式
某时期持续时间t＝×细胞周期T。
3.洋葱在生物学实验中的“一材多用”
取材部位
实验名称
取材原因
叶
鳞片叶
植物细胞的吸水与失水
外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察几种细胞
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，
内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶
绿叶中色素的提取和分离
色素含量多
观察叶绿体和细胞质的流动
观察细胞质的流动，可用细胞质基
质中的叶绿体运动作为标志
根
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞分裂能力
强，染色体数目少，易于观察
4.酒精在生物学教材实验中的“同材异用”
体积分数为50%
在脂肪鉴定中用于洗去浮色
体积分数为70%
在土壤中小动物类群丰富度的研究实验中用于保存小动物
体积分数为95%
与质量分数为15%的盐酸1:1 混合用于观察根尖分生组织细胞的有丝
分裂实验中的解离
在低温诱导植物染色体数目的变化实验中用于冲洗卡诺氏液
无水乙醇
用于绿叶中色素的提取
核心知识辨析
1．在观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验中，制作装片的过程是解离→漂洗→染色→制片。( )
【答案】正确
【详解】观察细胞有丝分裂实验中，需要制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片，制作装片的步骤为：解离→漂
洗→染色→制片，最后再用显微镜观察。
2．洋葱根尖细胞有丝分裂观察时，应先在低倍镜下观察，找到分生区细胞后再换成高倍镜仔细观察。
（必修1 P116）( )
【答案】正确
2
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【详解】洋葱根尖细胞有丝分裂观察时，应先在低倍镜下观察，找到分生区细胞后，将物像移动到视野中
央，再换成高倍镜仔细观察。
3．在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量较多。( )
【答案】错误
【详解】在细胞周期中，分裂间期所占时间最长。在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂间期的
细胞数量较多，错误。
4．用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂后期的图像，可见纺锤丝牵引着平均分成两组的染色体向两极缓
慢移动。( )
【答案】错误
【解析】细胞经过解离后已死亡，看不到染色体的移动。
高考真题剖析
1．（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
【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 对；
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。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．洋葱根尖细胞中有16 条染色体，可以作为观察植物细胞有丝分裂的材料，下列关于洋葱根尖细胞叙述
正确的是（ ）
A．在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量最多
B．在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制，复制后的染色体为32 条
C．有丝分裂中期能观察到赤道板，染色体着丝粒在赤道板上排列整齐
D．该实验在光学显微镜下不能观察到同一个细胞从间期到末期一分为二的全过程
3
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【答案】D
【详解】A、对于细胞周期来说，分裂间期的占比时间远大于分裂期，则在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，
发现处于分裂间期的细胞数量较多，A 错误；
B、在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制（实质是DNA 的复制），复制后染色体数目不变为
16 条，当着丝粒分裂后，染色体才会变为32 条，B 错误；
C、赤道板只表示一个位置，不是真实存在的结构，所以中期不能观察到赤道板，C 错误；
D、解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期，所以在显微镜下不能观察到同一个细胞从间
期到末期一分为二的全过程，D 正确。
故选D。
2．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，某同学观察到①~⑥等细胞。下列关于该实验的分
析，正确的是（ ）
A．此视野中细胞③的数量最少，说明此时期的细胞分裂时间最短
B．细胞⑤处于有丝分裂后期，此时细胞中的染色体和染色单体数量加倍
C．细胞⑥处于有丝分裂末期，细胞中央正在形成赤道板
D．漂洗后可用甲紫溶液对组织染色来观察染色体
【答案】D
【详解】A、图示图像是一个视野中的染色体数目，一个视野存在偶然性，因此此视野中细胞③的数量很
少，不能说明此时期的细胞分裂时间最短，A 错误；
B、有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体一分为二，成为两条染色体，此时细胞中的染色体加倍，
染色单体消失，B 错误；
C、赤道板不是真实存在的结构，C 错误；
D、洋葱根尖装片的制作过程包括取材、解离、漂洗、染色和制片等步骤，漂洗后可用甲紫溶液对组织染
色来观察染色体，D 正确。
3．下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述中，不正确的是（ ）
A．用质量分数为15%的盐酸和质量分数为95%的酒精混合液解离根尖目的是使组织中的细胞相互分离开来
B．解离后漂洗是为了洗去根尖上的解离液，防止解离过度和影响染色
C．制片时先将根尖弄碎，盖上盖玻片，再用拇指轻压可使细胞分散开
D．看到一个前期细胞时，要注意观察它进入中期、后期、末期的过程
【答案】D
【详解】A、用解离液（质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液）解离根尖的目的是使组
4
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织中的细胞相互分离开来，A 正确；
B、解离后需要漂洗，漂洗的目的是为了洗去根尖上的解离液，防止解离过度，同时可以防止影响染色，
因为解离液中有盐酸，会与碱性染料发生反应，B 正确；
C、制片时先将根尖弄碎，盖上盖玻片，然后用拇指轻压载玻片，使细胞分散开来，C 正确；
D、解离后细胞就已经死亡，因此不会观察到细胞有丝分裂的动态过程，D 错误。
4．下列与教材实验有关的叙述正确的是（ ）
A．体积分数为95% 的酒精加入适量无水碳酸钠，可用于提取绿叶中的色素
B．有丝分裂过程中DNA 和染色体数目同时加倍
C．在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，则酶的活性更高，反应更快
D．在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离液由95％酒精和 15％盐酸等量混合而成，酒精
的主要作用是使细胞相互分离
【答案】A
【详解】A、叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中，因此可用无水乙醇提取色素，体积分数为95%
的酒精加入适量无水碳酸钠，可获得无水乙醇，可用于提取绿叶中的色素，A 正确；
B、DNA 数目加倍在有丝分裂间期，染色体数目加倍在有丝分裂后期，B 错误；
C、过氧化氢酶活性与浓度无关，C 错误；
D、在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离液由15%盐酸和95%酒精等量混合而成，盐酸的
作用是使细胞相互分离，酒精的作用是快速杀死细胞，固定细胞的分裂相，便于后续观察，D 错误。
5．以洋葱为实验材料，下列叙述错误的是（ ）
A．可用无水乙醇提取洋葱管状叶中的光合色素，经纸层析法分离后得到四条色素带
B．可用一定浓度的尿素溶液处理洋葱鳞茎叶细胞，观察质壁分离和自动复原现象
C．可用甲紫溶液使洋葱根尖细胞中的染色体着色，找到分生区细胞观察有丝分裂动态过程
D．可用光学显微镜观察紫色洋葱鳞茎叶外表皮细胞，以观察植物细胞的细胞壁和大液泡
【答案】C
【详解】A、以新鲜洋葱管状叶为材料，用无水乙醇可提取光合色素，用纸层析法分离后得到四条色素带，
因为管状叶的叶肉细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有四种光合色素，A 正确；
B、用一定浓度的尿素溶液处理洋葱鳞茎叶细胞，由于尿素可以进入细胞， 因此可以观察到质壁分离和自
动复原现象，B 正确；
C、可以用甲紫溶液使洋葱根尖细胞中的染色体着色，但在解离过程中细胞均已死亡，所以不能观察有丝
分裂的动态过程，C 错误；
D、紫色洋葱鳞茎叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，可用光学显微镜观察观察到植物细胞的细胞壁和大液
泡，D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1．洋葱植株可用于实验（ ）
A．还原糖鉴定
B．有丝分裂观察C．叶绿体色素提取
D．质壁分离实验
【答案】ABCD
【详解】A、洋葱内表皮细胞为白色，含有还原糖，可用于还原糖鉴定，A 正确；
B、洋葱根尖分生区细胞能进行有丝分裂，可以作为观察植物细胞有丝分裂的实验材料，B 正确；
C、洋葱植株的叶肉细胞含有叶绿体，可用于进行叶绿体色素提取的实验材料，C 正确；
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D、洋葱植株的叶肉细胞或根尖的成熟区细胞具有中央液泡，可用于进行质壁分离实验，D 正确。
2．下列有关观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是（ ）
A．该实验步骤中③和④顺序颠倒了
B．剪取洋葱根尖2~3mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
C．用显微镜观察不到甲细胞的连续分裂过程
D．统计图⑧中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间
【答案】AC
【详解】A、该实验的步骤为解离→漂洗→染色→制片，③和④的顺序颠倒了，A 正确；
B、剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于分生区，该部位细胞有丝分裂旺盛，便于观察，B 错误；
C、在解离步骤时细胞已死亡，因此，在观察的图像中，观察不到甲细胞的连续分裂过程，C 正确；
D、统计图⑧中处于分裂期的细胞数目占观察的总细胞数目的比值，可推测分裂期在细胞周期中的时间长
短，D 错误。
3．某同学进行观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验，绘制了细胞不同分裂时期的图像如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．图乙、丙细胞中核DNA 数目不相等
B．制片需经过解离→染色→漂洗→制片等步骤
C．统计视野中各时期细胞数目不能计算出细胞周期的时长
D．根尖解离时间越长越好，可使其解离充分
【答案】ABD
【详解】A、乙细胞处于有丝分裂中期，丙细胞处于有丝分裂后期，核DNA 数目相等，A 错误；
B、制片需经过解离→漂洗→染色→制片等步骤，B 错误；
C、统计视野中各细胞数目，只能推算每个时期时长在细胞周期总时长中占的比例，不能计算细胞周期的
时长，C 正确；
D、根尖解离时间不能太长，应保持3～5min 左右，D 错误。
4．酒精是生物实验常用的试剂，下列叙述错误的是（ ）
A．植物组织培养时，可用体积分数70%的酒精溶液对外植体消毒
B．解离洋葱根尖时，加入体积分数75%的酒精溶液以固定分生区细胞
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C．鉴定脂肪时，滴加2 滴体积分数95%的酒精溶液以洗去浮色
D．提取和分离光合色素时，加入无水乙醇以提取色素
【答案】BC
【详解】A、植物组织培养时，对外植体消毒可用体积分数70%的酒精溶液，要控制好时间，以免受到伤害，
A 正确；
B、解离洋葱根尖时，可用体积分数为95%的酒精和质量分数15%的盐酸1：1 配制解离液，使组织细胞分离，
固定细胞应该用卡诺氏液，B 错误；
C、鉴定脂肪用苏丹III 染液，染液极易溶于有机溶剂-酒精溶液中，故用体积分数50%的酒精溶液以洗去
浮色，C 错误；
D、绿叶中色素能够溶解在有机溶剂中，加入加入无水乙醇可以提取色素，D 正确。
5．丙酯草醚是一种除草剂，研究者利用洋葱根尖为实验材料，开展了丙酯草醚对植物细胞有丝分裂影响
的实验研究。
(1)研究者将正常生长的洋葱根尖转入不同浓度的丙酯草醚溶液中，继续培养一段时间后，切取根尖
2~3mm，以获取 区的细胞，用于制作根尖细胞有丝分裂临时装片，制片前需对根尖进行解离，
然后 和 ，下图为显微镜下观察到的部分细胞图像。
(2)据图分析，图中A 箭头所指细胞处于分裂的 期，伴随着丝粒的分裂， 分开，
并移向两极。图中B 箭头所指细胞的染色体数与核DNA 分子数之比为 。
(3)研究者统计不同浓度丙酯草醚处理后处于不同时期细胞的个数，结果如下表。
丙酯草醚浓度(%)
0
0.0125
0.0250
0.0500
0.1000
根尖细胞有丝分裂指数(%)
18.3
8.5
6.2
4.2
3.9
注：有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%
表中实验结果显示，随丙酯草醚处理浓度升高，分裂期细胞 。且在分裂期的细胞中，处于图
中B 箭头所示时期细胞的比例增加，推测产生这种结果的原因是 。
【答案】(1) 分生区 漂洗 染色
(2) 后 姐妹染色单体 1：2
(3) 数目减少（或“减少”、“比例降低”） 抑制着丝粒的分裂
【详解】（1）剪取根尖2～3mm（该段中有分生区），进行解离、漂洗、染色、制片等步骤，制作洋葱根
尖有丝分裂装片，然后在显微镜下观察。
（2）图1 中箭头A 所指的细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分开的染色体在纺锤丝的牵引下分别向
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两极移动，该细胞处于有丝分裂后期。箭头B 细胞中含有姐妹染色单体，所以染色体数与核DNA 分子数之
比为1：2。
（3）根据表格数据，随着丙酯草醚处理浓度升高，有丝分裂指数降低，即分裂期细胞数目减少；如果图
中B 箭头所示时期细胞（含有姐妹染色单体），说明没有进入后期，所以丙酯草醚抑制了染色体着丝粒的
分裂。
核心知识回顾
1．实验目的
通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2．模拟内容
用具或操作
模拟对象或过程
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
3.操作步骤
→→→→→
4．分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈1 ∶
2 ∶
1 。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈3 ∶
1 。
核心归纳
模拟实验中的注意事项
(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。
(3)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两
个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，
再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。
核心知识辨析
1．性状分离比的模拟实验中，两个小桶中的小球数目可以不同( )
【答案】正确
【详解】性状分离比的模拟实验中，两个小桶中的小球分别模拟雌、雄配子，在自然界中，雌雄配子的数
目并不相同，所以两个小桶中的小球数目可以不同。
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2．性状分离比的模拟实验中，甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表
雌、雄配子，两小桶内彩球数目必须相等（必修2 P6）。( )
【答案】错误
【详解】性状分离比的模拟实验中，甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别
代表雌、雄配子；因为自然界雌配子的数量和雄配子数量一般不相等，故两小桶内彩球数目无需相等；但
每个小桶内两种小球的数量必需相等，代表杂合子产生两种比例相等的配子。
3．（对在“性状分离比的模拟”实验中，甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙小桶内的彩球分别
代表雌雄个体所产生的配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中的减数分裂。( )
【答案】错误
【详解】对在“性状分离比的模拟”实验中，甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙小桶内的彩球分
别代表雌雄个体所产生的配子，用不同彩球的随机组合，模拟雌雄配子的随机组合。
高考真题剖析
1．某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向
甲乙两个容器均放入10 颗红色豆子和40 颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，
再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100 次。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验模拟基因自由组合的过程
B．重复100 次实验后，Bb 组合约为16%
C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
【答案】C
【详解】A、由分析可知，该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，A
错误；
B、重复100 次实验后，Bb 的组合约为20%×80%×2=32%，B 错误；
C、若甲容器模拟的是该病（B_）占36%的男性群体，则该群体中正常人（bb）占64%，即b=80%，B=20%，
与题意相符，C 正确；
D、由分析可知，乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D 错误。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．某学习小组将若干黄色小球（标记D）和绿色小球（标记d）放入甲、乙两个小桶，进行了“性状分离
比模拟实验”。下列相关叙述错误的是（ ）
A．甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶不同
B．每次抓取小球前需摇匀小桶，并在每次抓取后将小球放回桶中
C．从甲中随机抓取一小球并记录，可模拟配子的产生过程
D．若甲乙中黄色小球：绿色小球均为2：1，多次抓取并记录甲、乙组合，其中Dd 的组合约占2/9
【答案】D
【详解】A、甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，由于雄配子
数量多于雌配子，因此甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶不同，A 正确；
B、在每次抓取小球前需摇匀小桶，以保证每种小球被抓到的概率相同，B 正确；
C、甲桶内表示某一性别的两种数量相等的配子，可模拟配子的产生过程，C 正确；
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D、若甲乙中黄色小球：绿色小球均为2：1，则黄色小球被抓到的概率为2/3,绿色小球被抓到的概率为
1/3,多次抓取,乙组合中Dd 组合的概率＝2×2/3×1/3＝4/9，D 错误。
2．小桶中黄色小球：绿色小球均为2：1，进行了“性状分离比模拟实验”。下列相关叙述错误的是（
）
A．甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶不同
B．每次抓取小球前需摇匀小桶，并在每次抓取后将小球放回桶中
C．从甲中随机抓取一小球并记录，可模拟配子的产生过程
D．多次抓取并记录甲、乙组合，其中Dd 的组合约占2/9
【答案】D
【详解】A、甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，由于雄配子
数量多于雌配子，因此甲小桶中的小球总数量可以和乙小桶不同，A 正确；
B、在每次抓取小球前需摇匀小桶，并在每次抓取后将小球放回桶中，以保证每种小球被抓到的概率相同，
B 正确；
C、甲桶内表示某一性别的两种数量相等的配子，因此从甲中随机抓取一小球并记录，可模拟配子的产生
过程，C 正确；
D、若甲乙中黄色小球∶绿色小球均为2∶1，则黄色小球被抓到的概率为2/3，绿色小球被抓到的概率为
1/3，经过多次抓取记录Dd 占2/3×1/3×2 等于4/9，D 错误。
3．某兴趣小组将标有M、m、N、n 的4 种小球等量装入4 个桶内，分别标记为雌甲（M、m）、雄甲（M、
m）、雌乙（N、n）、雄乙（N、n）,进行遗传规律的模拟实验。下列关于该模拟实验的叙述，正确的是（
）
A．4 个桶内的小球数量应尽量多且保持相等
B．从4 个桶中各取1 个小球组合在一起，可模拟孟德尔杂交实验中F 自交产生
₁
F 的过程
₂
C．从4 个桶中各取1 个小球组合在一起，可模拟雌甲、雌乙、雄甲、雄乙随机交配的子代
D．从雌甲、雄乙中随机各抓取1 个小球组合在一起，可模拟一对相对性状杂合子的自交
【答案】B
【详解】A、4 个桶内的小球数量应尽量多，但不必保持相等，两种小球的比例相等即可，A 错误；
B、从每个桶中取1 个小球，模拟的是减数分裂时等位基因的分离，将同一性别不同桶中的小球组合，模拟
的是非等位基因的自由组合，将来自不同性别的小球继续组合模拟的是受精作用，所以上述结果可模拟孟
德尔杂交实验中F1 自交产生F2 的过程，B 正确；
C、雌甲和雄甲存在等位基因，但是和雄乙不存在等位基因，雌乙和雄乙存在等位基因，但是和雄甲不存
在等位基因，故无法模拟随机交配，C 错误；
D、从雌甲、雄甲中各随机抓取1 个小球组合在一起，可模拟一对相对性状杂合子自交，D 错误。
4．在进行“性状分离比的模拟实验”时，某实验小组的数据和比例严重偏离了一对相对性状的分离比（3
︰1）。下列有关偏离原因的讨论，错误的是（ ）
A．一个小桶中小球总数比另一个小桶中小球总数多
B．实验过程中桶内的两种小球没有混合均匀
C．其中一个小桶中D 小球的数目比d 小球的数目要多
D．可能该小组重复实验获得的实验数据太少
【答案】A
10
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【详解】A、由于雌雄配子数量一般不相等，因此一个小桶中小球总数比另一个小桶中小球总数多不会导
致偏离，A 错误；
B、实验过程中桶内的两种小球没有混合均匀会导致误差较大，结果发生偏离，B 正确；
C、每个小桶中两种小球数量要相等，否则会导致结果出现偏离，C 正确；
D、实验数据太少时存在偶然性，会导致结果出现偏离，D 正确。
5．同学X 把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后，放入罐中模拟自由组合定律，如图所示。以下同
学对该做法的评价正确的是（ ）
A．同学A 认为把罐子里的白球换成大球，每次摸一大一小两球并记录能模拟自由组合定律
B．同学B 认为要把该罐子中的所有A 球和B 球取出放入另一个罐子中，再分别从两个罐子中摸一球并记录
能模拟自由组合定律
C．同学C 认为从罐子里摸出四个球并记录能模拟自由组合定律
D．同学D 认为从罐子里摸出两个球并记录能模拟自由组合定律
【答案】A
【详解】A、把罐子里的白球换成大球，则在摸取时每次摸一大一小两球就分别摸取了A/a 和B/b，则该方
法取出的球为非等位基因，可模拟自由组合定律，A 正确；
B、自由组合定律是两对等位基因的参与，把该罐子中的所有A 球和B 球取出放入另一个罐子中，再分别从
两个罐子中摸一球并记录，会出现同时摸出A 球和a 球、B 球和b 球的类型，无法模拟自由组合定律，B 错；
CD、据题意可知，罐子里的球是材质、大小相同，在摸球的时候无法区分两对等位基因的区别，故无论是
摸两个球还是四个球，均不能模拟自由组合定律，CD 错误。
B 组(选择题为不定项)
1．下列说法不正确的是（ ）
A．在“性状分离比的模拟”实验中，甲乙两桶分别代表雌、雄生殖器官，每个小桶内两种不同色球各放
20 个（数量不够时各放10 个也可），但须保证两个小桶内的球数一样多且每个桶中两种色球比例均为
1∶1
B．在“性状分离比的模拟”实验中，分别从两桶中随机抓取一个小球组合在一起，代表受精过程中雌、
雄配子结合的过程，重复抓取的次数以20 次为宜
C．孟德尔对分离现象的原因进行假设，并设计了测交实验成功验证，这是运用“假说—演绎法”进行科
学研究的典型案例
D．孟德尔对一对相对性状杂交实验的结果进行解释时提出遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个
出现，这是超越自己时代的一种创造性的设想
【答案】AB
【详解】A、在“性状分离比的模拟”实验中，甲乙两桶分别代表雌、雄生殖器官，每个小桶内两种不同
色球各放20 个（数量不够时各放10 个也可），两个小桶内的球数不一定要相等但每个小桶内须保证两种
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色球比例为1∶1，A 错误；
B、在“性状分离比的模拟”实验中，分别从两桶中随机抓取一个小球组合在一起，代表受精过程中雌、
雄配子结合的过程，重复50-100 次，B 错误；
C、孟德尔对分离现象的原因进行假设，并设计了测交实验成功验证，这是运用“假说—演绎法”进行科
学研究的典型案例，C 正确；
D、孟德尔对一对相对性状杂交实验结果进行解释时提出了遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个
出现，这是超越自己时代的一种创造性的设想，D 正确。
2．某同学做了性状分离比的模拟实验：在2 个小桶内各装入20 个等大的方形积木（红色、蓝色各10 个，
分别代表“配子”D、d），分别从两桶内随机抓取1 个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果DD∶Dd∶dd
＝12∶6∶2，他感到失望。下列给他的建议和理由中合理的是（ ）
A．把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差
B．每次抓取后，应将抓取的积木放回原桶，保证每种积木被抓取的概率相等
C．增加重复抓取的次数，保证实验统计样本数目足够大
D．将某桶内的2 种积木各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多
【答案】ABC
【详解】A、使用方块可能使两种积木混合不均匀，因此应把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以
便充分混合，避免人为误差，A 正确；
B、如果每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，
应将抓取的配子放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，B 正确；
C、继续重复抓取，如重复抓50~100 次，以保证足够大的样本数，减少实验误差，C 正确；
D、该学生抓取的结果不符合1：2：1，原因是其操作存在错误，而非因为卵细胞的数量比精子少得多，D
错误。
3．豌豆的紫花和白花受一对等位基因控制，如图表示让自然状态下的紫花豌豆植株和白花豌豆植株进行
杂交（正交）的过程。下列叙述错误的是（ ）
A．紫花豌豆植株需要进行一次套袋处理
B．题图所示实验的结果与反交实验的相同
C．紫花豌豆植株为父本，白花豌豆植株为母本
D．将收获到的豌豆粒种植后所得植株只有一种花色
【答案】AC
【详解】A、紫花豌豆需进行两次套袋处理，第一次在去雄后，第二次在授粉后，A 错误；
B、豌豆的紫花和白花受一对等位基因控制，位于常染色体上，所以右图所示实验的结果与反交实验的相
同，B 正确；
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C、白花豌豆提供花粉，作父本，紫花豌豆作母本，C 错误；
D、将F1 豌豆粒种植后所得植株只有一种花色，且该花色为显性，D 正确。
4．有性生殖的某二倍体植物的一个基因存在很多等位基因的形式，称为复等位基因现象。该植物的性别
是由3 个等位基因aD、a+、ad 决定的，其中aD 对a+、ad 为显性，a+对ad 为显性。aD 基因决定雄性，
a+基因决定雌雄同株，ad 基因决定雌性。若没有基因突变发生，下列说法正确的是（ ）
A．复等位基因的遗传并不遵循基因的分离定律
B．自然条件下，该植物的基因型最多有5 种
C．纯合二倍体雄性植株可通过杂交的方法获得
D．若子代中1/4 是雌株，则母本一定是雌雄同株
【答案】BD
【详解】分析题意可知：aD 基因决定雄性，a+基因决定雌雄同株，ad 基因决定雌性。aD 对a+、ad 为显性，
a+对ad 为显性，因此雄性基因型为aDa+、aDad，雌雄同株基因型为a+ a+、a+ad，雌性基因型为adad。
A、复等位基因位于同源染色体上，其遗传遵循基因的分离定律，A 错误；
B、由于aD 基因决定雄性，两个雄性无法杂交，故自然条件下不可能有aDaD，则该植物的基因型最多有5
种，包括雄性基因型为aDa+、aDad，雌雄同株基因型为a+ a+、a+ad，雌性基因型为adad，B 正确；
C、aD 对a+、ad 为显性，a+对ad 为显性，aD_为雄性，两个雄性不可能杂交，因此纯合二倍体雄性植株的
基因型为aDaD，不可能通过杂交的方法获得，C 错误；
D、若子代中1/4 是雌株（ adad ），双亲均含ad，且能提供ad 的配子的概率为1/2，则母本一定是a+ad
（雌雄同株），D 正确。
5．完成下面“性状分离比模拟实验”的设计方案。
（１）材料用具
市售原装扑克牌两副（每副牌中红、黑花色数量相等）；记录纸和笔。
（２）方法步骤
①将两副原装扑克牌（代表配子）从牌盒（代表生殖器官）内取出，单独放置，不要相混。
②分别洗每副牌，使每副牌中不同花色和点数的牌被充分打乱排列次序。
③两副牌分别洗好后，在桌上单独放置，随机从每副牌的任一位置端开，亮出各自底牌（如图），并记下
两张底牌的颜色组合。红桃、方块和老王都记红色Ｒ，黑桃、梅花和小王都记黑色r。
④端开后的每副牌再合在一起 。
⑤记录并统计 。
（3）实验分析
①以上各步中，两副牌自始至终不能混入对方，这是因为两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可
能出现 （答出２点）。
②每副牌随机亮出的底牌颜色是红或是黑的机会相等，模拟的是 产生不同 类型的配子机会相
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等。
【答案】 多次重复步骤②和③ 不同颜色组合（RR、Rr、rr）的数量及比例 每副牌中红、
黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子错误组合 杂合子 遗传因子（基因）
【详解】①“3∶1”的性状分离比是概率上的统计值，需要多次重复步骤②和③。
②牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子，纸牌的红、黑花色代表不同的配子（R、r），所以不同颜色的纸牌
组合（RR、Rr、rr）就代表着子代基因型组合，因而需要记录并统计纸牌不同颜色组合（RR、Rr、rr）的
数量及比例。
③牌盒代表生殖器官，纸牌代表配子。两副牌分别代表雌、雄配子，如果相混，就有可能出现每副牌中红、
黑花色的纸牌数量不等，以及同性别配子的错误组合。
④每副牌中红、黑花色数量相等，代表遗传因子类型不同的两种配子数量相等，只有杂合子（Rr）才能产
生数量相等的两种配子。
⑤随机亮出底牌并记录底牌的颜色组合，模拟雌雄配子的形成和随机结合过程。每副牌随机亮出的底牌颜
色是红或是黑的机会相等，模拟的是杂合子产生不同遗传因子（注意：不是性别）类型的配子机会相等。
核心知识回顾
1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，
细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察(以蝗虫精母细胞为例)
3．实验现象
在减数分裂Ⅰ中期，可以看到同源染色体有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与
有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ过程中，着丝粒将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ
后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半，且次级精母细胞中没有同源染色体。
4．注意事项
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(1)判断各时期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。
(2)可通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期染色体的连续变化。
(3)画图时较暗的地方不能用铅笔涂黑，而要用细点来表示。
5．实验关键
(1)宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因：
①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，
排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
(2)精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2 n 、4 n 的不同
细胞分裂图像。
(3)制作装片时，细胞已经死亡，不能观察到减数分裂的连续过程。可通过比较同一时刻不同细胞的染色
体的特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期染色体的连续变化。
核心知识辨析
1．若体细胞染色体数为2N，要想在同一装片中既能观察到染色体数为N，又能观察到染色体数为4N 的
实验材料，可以选精巢或卵巢。( )
【答案】正确
【解析】精巢或卵巢细胞既可以进行减数分裂也可以进行有丝分裂；
2．初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂。( )
【答案】正确
【详解】初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫做次级卵母细
胞，小的是极体。本说法正确。
3．每个原始生殖细胞经过减数分裂产生四个生殖细胞( )
【答案】错误
【详解】每个精原细胞经过减数分裂形成4 个成熟的生殖细胞，而卵原细胞经过减数分裂只能形成一个成
熟的生殖细胞(卵细胞)；
4．同源染色体是指细胞内形状和大小相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体。( )
【答案】错误
【详解】同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
5．在减数分裂Ⅰ中，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动。（必
修2 P20）( )
【答案】正确
【详解】在减数分裂Ⅰ中，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动，
同时非同源染色体自由组合。本说法正确。
高考真题剖析
1．（2008·江苏·高考真题）为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择恰当的是（ ）
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
【答案】C
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【详解】雄蕊、精巢中要形成大量精子，减数分裂很多，易观察到；雌蕊、卵巢中卵细胞形成少，减数分
裂进行少，不易观察到。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．下图是某同学观察玉米（2N=20）细胞分裂的实验中，在显微镜下看到的几个细胞分裂时期。相关叙述
正确的是（ ）
A．该同学选择的实验材料是玉米雌蕊的子房
B．装片制作过程中用碱性染色剂进行染色前需充分漂洗
C．细胞③中可能存在姐妹染色单体之间的互换
D．正在进行等位基因分离的细胞是②和⑤
【答案】B
【详解】A、图中④细胞处于减数第二次分裂末期，减数得到的4 个体积一样的子代细胞，可知是植物花粉
形成的过程，A 错误；
B、装片制作过程中用碱性染色剂进行染色前需充分漂洗，因为解离液是酸性，会影响染色，B 正确；
C、图③细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体会联会形成四分体，可能发生同源染色体的非姐妹染
色单体的互换，C 错误；
D、等位基因分离一般位于同源染色体上，发生在②细胞减数第一次分裂后期，D 错误。
2．蝗虫染色体数目较少，染色体大，可以作为观察细胞分裂的实验材料，已知雄蝗虫2n＝23，雌蝗虫2n
＝24，其中常染色体有11 对，性染色体在雄性中为1 条，即为XO，雌性中为2 条，即为XX。下列有关
说法正确的是（ ）
A．雌蝗虫比雄蝗虫更适合用于观察减数分裂，原因是卵细胞数目少、体积大，利于观察
B．观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时，可能观察到含11 或12 条染色体的配子
C．观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时，最多能观察到含4 种不同染色体数目的细胞
D．蝗虫初级卵母细胞中的染色体数与初级精母细胞中的染色体数相等
【答案】B
【详解】A、雄性蝗虫减数分裂产生的配子较多，更适合作为观察减数分裂的实验材料，A 错误；
B、雄性蝗虫染色体组成为22+XO，产生的精子中染色体组成为11+X 或11+O，所以观察雄蝗虫精母细胞分
裂固定装片时，可能观察到含11 或12 条染色体的配子，B 正确；
C、雄蝗虫的精巢中同时具有可进行有丝分裂和减数分裂的细胞，所以可以观察到染色体数为23、46、
11、22、12 或24 六种染色体数目的细胞，C 错误；
D、蝗虫初级卵母细胞中的染色体数为24，初级精母细胞中的染色体数23，数目不相等，D 错误；
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3．某同学观察某动物精母细胞减数分裂装片，显微镜下观察到4 个处于减数分裂不同时期的细胞图像。下
列叙述错误的是（ ）
A．细胞内染色体的形态、位置和数目可作为判断减数分裂各时期的依据
B．上述观察到的细胞图像按减数分裂所属时期先后排序为③①②④
C．图①中细胞的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合
D．图③的初级卵母细胞中可观察到同源染色体联会形成的四分体
【答案】D
【详解】A、①细胞同源染色体分离，非同源染色体自由组合为减数第一次分裂后期；②着丝粒分裂，姐
妹染色单体分开，减数第二次分裂后期；③同源染色题两两配对发生联会，形成四分体，为减数第一次分
裂前期；④次级精母细胞细胞膜向内凹陷，形成四个精细胞，为减数第二次分裂末期。因此细胞内染色体
的形态、位置和数目可作为判断减数分裂各时期的依据，A 正确；
B、结合A 分析可知，按照先后顺序为③①②④，B 正确；
C、图①中细胞处于减数第一次分裂后期，该时期的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，C 对；
D、图③为初级精母细胞，细胞中可观察到同源染色体联会形成的四分体，D 错误。
4．下列关于观察细胞的减数分裂实验的说法，正确的是（ ）
A．可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂的动态过程
B．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体配对形成四分体的现象
C．必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子
D．用蝗虫的精巢做实验， 视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞
【答案】D
【详解】A、固定装片中的细胞为死细胞，不能通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂
的动态过程，A 错误；
B、洋葱根尖细胞通过有丝分裂方式增殖，而有丝分裂过程中不会出现同源染色体配对形成四分体的现象，
B 错误；
C、在低倍镜下也能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子，C 错误；
D、精原细胞既可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，因此用蝗虫的精巢做实验，视野中可以看到处于有
丝分裂时期的细胞，D 正确。
5．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（ ）
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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
【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。
B 组(选择题为不定项)
1．下图是显微镜下拍到的二倍体百合（2n=24 条）的细胞减数分裂不同时期的图像。下列相关表述正确的
是（ ）
A．该实验的目的是观察植物细胞的减数分裂图像，识别不同时期
B．细胞内染色体的存在状态可作为判断减数分裂各时期的依据
C．上述观察到的细胞图像进行减数分裂的时序为①③④②⑤
D．图②中细胞的特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合
【答案】ABD
【详解】A、该实验的目的是观察植物细胞的减数分裂图像，染色体的行为变化可作为识别不同时期的标
志，A 正确；
B、不同时期染色体的形态不同，因此细胞内染色体的存在状态可作为判断减数分裂各时期的依据，B 正确；
C、①细胞处于减数第一次分裂间期；②细胞处于减数第一次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期；
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④细胞处于减数第二次分裂末期；⑤细胞处于减数第二次分裂后期，图中细胞分裂时序排序为
①→③→②→⑤→④，C 错误；
D、图②中细胞处于减数第一次分裂后期，特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，D 正确。
2．某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA 分子数目，结果如
图。下列说法正确的是（ ）
A．细胞b 和细胞f 都存在姐妹染色单体
B．细胞f 中存在同源染色体，可能进行有丝分裂也可能是减数第一次分裂
C．细胞c 和细胞g 中都不含有姐妹染色单体和同源染色体
D．细胞a 可能是精细胞，但不可能是卵细胞或第二极体
【答案】ABD
【详解】A、b 的染色体含量为N，核DNA 数目为2N，处于减数第二次分裂前期和中期，f 的核DNA 含量为
4N ，染色体数为2N，处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂，所以细胞b 和细胞f 都存在姐妹染色
单体，A 正确；
B、f 的核DNA 含量为4N ，染色体数为2N，处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂，该过程存在同源
染色体，B 正确；
C、c 的核DNA 含量为2N，染色体数为2N，处于减数第二次分裂后期和末期，不含同源染色体，由于着丝
粒的分裂，所以细胞c 不含有姐妹染色单体，g 的核DNA 含量为4N，染色体数为4N，处于有丝分裂后期，
含同源染色体，由于着丝粒的分裂，所以细胞g 不含有姐妹染色单体，C 错误；
D、分析题图可知，a 的染色体数目和核DNA 数都为N，是蝗虫精巢减数分裂形成的子细胞精细胞，但不可
能是卵细胞或第二极体，D 正确。
3．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．图甲细胞中同源染色体处于联会状态
B．图乙细胞中共5 条染色体和10 条姐妹染色单体
C．图丙细胞中染色体的着丝点排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】ACD
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【详解】A、由分析可知，图甲细胞中同源染色体处于联会状态，A 正确；
B、图乙细胞中5 个四分体排列在赤道板附近，为减数第一次分裂中期，细胞内含有10 条染色体，20 条染
色单体，B 错误；
C、图丙处于减数第二次分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板附近，C 正确；
D、由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D 正确。
4．下列关于观察减数分裂实验的叙述，错误的是（ ）
A．在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构
B．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
C．用桃花的雄蕊比用雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象
D．在蝗虫精母细胞的减数分裂装片中，能看到精细胞变形为精子的过程
【答案】ABD
【详解】A、赤道板是假想的平面，不能在减数分裂的过程中观察到该结构，A 错误；
B、同源染色体联会是减数分裂特有的现象，洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，因此不会观察到同源染色
体联会现象，B 错误；
C、雄蕊中有多个原始生殖细胞通过减数分裂产生花粉，而雌蕊中发生减数的分裂的细胞数目较少，用桃
花的雄蕊比用雌蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象，C 正确；
D、装片中细胞全部被固定在某个分裂相，细胞已经死亡，因此不能观察到细胞动态变化的过程，D 错误。
5．生物兴趣小组观察了某二倍体生物（2n=20）细胞的减数分裂过程，不同时期的显微照片如图甲所示。
请回答以下问题：
(1)制作减数分裂临时装片的过程中需滴加 进行染色。E 时期细胞名称为 ，该细胞内染色体有
条，四分体有 个。
(2)图甲中细胞不含同源染色体的时期有 （填图中字母），细胞含有2 个染色组的时期有 （填
图中字母）。
(3)孟德尔遗传规律实质发生于图甲 （填图中字母）所处时期，该时期细胞染色体的主要行为变化是
。
(4)兴趣小组进一步测定了精原细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的染色体和核DNA 分子数目，结果如图
乙所示，下列分析错误的是______
A．细胞a 可能是精细胞
B．细胞d 和e 处于可能发生同源染色体联会
C．细胞c 和细胞g 都可能发生了着丝粒的分裂
D．细胞f 可能发生同源染色体的分离
(5)图丙为该二倍体生物（基因型为AABb，仅显示部分染色体）减数分裂过程中的一个细胞，其中一条染
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色体的基因未标出。该细胞发生的变异是 。若该细胞产生的配子类型是AaB：Ab：B=1：2：1，则
原因是分裂过程中 。
【答案】(1) 龙胆紫溶液（醋酸洋红） 次级精母细胞 10 0
(2) CDE ABC
(3) A 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
(4)B
(5) 基因突变 减数第二次分裂后期含有A、a 的姐妹染色体单体分开后移向了同一极，与含B 的
染色体进入同一个精子
【详解】（1） 染色体易被碱性染料染色，制作减数分裂临时装片的过程中需滴加龙胆紫溶液（或醋酸洋
红）进行染色；E 细胞是由A 分裂形成的子细胞，其中染色体着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分
裂中期，细胞名称为次级精母细胞（观察减数分裂时所选材料通常为雄性）；该二倍体生物染色体组成为
2n=20，故该细胞内染色体有n=10 条，不含同源染色体，四分体有0 个。
（2）A 细胞为减数第一次分裂后期，含有同源染色体，细胞内有2 个染色体组；B 细胞为减数第一次分裂
中期，含有同源染色体，细胞内有2 个染色体组；C 细胞处于减数第二次分裂后期，不含同源染色体，细
胞内有2 个染色体组；D 细胞为减数第二次分裂末期，不含同源染色体，细胞内有1 个染色体组；E 细胞为
减数第二次分裂中期，不含同源染色体，细胞内有1 个染色体组；故图甲中细胞不含同源染色体的时期有
CDE；细胞含有2 个染色组的时期有ABC。
（3）孟德尔遗传规律实质发生于图甲A 所处时期，即减数第一次分裂后期；该时期细胞染色体的主要行为
变化是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
（4）A、细胞a 染色体数为n，核DNA 数目也为n，可能是精细胞，A 正确；
B、细胞d 和e 染色体数目为2n，核DNA 数目处于2n～4n，应该正在进行DNA 复制，不会发生同源染色体
联会，B 错误；
C、细胞c 染色体数为2n，核DNA 数目为2n，可能处于减数第二次分裂后期；细胞g 染色体数目和核DNA
数目为4n，处于有丝分裂后期，二者都可能发生了着丝粒的分裂，C 正确；
D、细胞f 染色体数目为2n，核DNA 数为4n，可能处于减数第一次分裂，发生同源染色体的分离，D 正确。
故选B。
（5）图丙为二倍体生物减数分裂过程中的一个细胞，该个体的基因型为AABb，细胞中有a 基因，说明a
出现所发生的变异是基因突变；若该细胞产生的配子类型是AaB：Ab：B=1：2：1，说明A、a 所在染色体
未正常分离，分裂过程中减数第二次分裂后期姐妹染色体单体分开后未移向两极。
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核心知识回顾
1. 目的要求
通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染
色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。
2. 材料用具
较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料（如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等）
3.方法步骤
项目
操作
准备
(1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料
(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)
(2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长
的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色
体，两种颜色分别代表来自父方和母方
(3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体
等结构
模拟减数分裂中染
色体数目和主要行
为的变化
(4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、颜色不同的
两条染色体配对，使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细
胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两
种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极
(5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和
纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中
(6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。平均分
开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分
离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部
分画出细胞轮廓，代表新细胞生成
模拟减数分裂中非
同源染色体的自由
组合
将两对染色体横向排列在细胞中央的赤道板处，这次要在赤道板的
每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)～
(6)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异
模拟减数分裂中四
分体时期非姐妹染
色单体间的互换
假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体间的互
换，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异
核心知识辨析
1．人的精子中有23 条染色体，那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体46、46、23 条，
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染色单体0、92、0 条( )
【答案】正确
【详解】人的体细胞中含有46 条染色体，精子是经过减数分裂产生的，因此，精子中有23 条染色体，那
么人的神经细胞作为体细胞，其中含有的染色体数目为46 条，染色单体数目为0；初级精母细胞是精原细
胞经过DNA 复制后产生的，该细胞中含有46 条染色体、92 条染色单体，卵细胞也是由体细胞经过减数分
裂产生的，其中含有的染色体数目为23 条、染色单体0 条，正确。
2．减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数第二次分裂。( )
【答案】错误
【解析】染色体数目的减半发生在减数第一次分裂，随着同源染色体的分离而减半。
3．一般而言，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合发
生在减数第二次分裂后期。( )
【答案】错误
【解析】随着同源染色的分裂，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，因而发生在减数第一次分裂
的后期。
4．减数第一次分裂中期，着丝点分裂导致染色体数目减半( )
【答案】错误
【详解】减数第一次分裂后期，同源染色体分离，分别进入不同的子细胞中，导致染色体数目减半，错误。
高考真题剖析
1．（2022·浙江·统考高考真题）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
错误的是（ ）
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．模拟减数分裂后期I 时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D．模拟减数分裂后期II 时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
【答案】C
【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、减数分裂后期I 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，C 错误；
D、减数分裂后期II 时，染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，均分到细胞两级，故模拟减数分裂后期
II 时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，D 正确。
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．利用荧光标记法对基因型为EeXFY 的果蝇（2n=8）精原细胞的基因进行荧光标记，基因E、e、F 分别
被红色、绿色、蓝色荧光标记。一个正在发生分裂的细胞中呈现大小、形态不同的4 种染色体，若不考虑
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基因突变和染色体畸变，其荧光点的数量和颜色不可能是（ ）
A．1 个红色、1 个绿色
B．2 个绿色、2 个蓝色
C．2 个红色、2 个绿色
D．1 个红色、1 个绿色、2 个蓝色
【答案】C
【详解】A、由题干信息可知，该细胞中含有4 种大小、形态不同的染色体，即三条常染色体有三种形态，
X 和Y 染色体只含其中一条。据此，可判断该细胞为次级精母细胞，其基因型有下列几种情况：EEXFXF、
EEYY、eeXFXF、eeYY，若再考虑E 和e 所在的染色单体发生互换，该细胞的基因型还有EeXFXF、EeYY。当
该细胞基因型为EeYY，其荧光点的数量和颜色是1 个红色、1 个绿色，A 正确；
B、当该细胞基因型为eeXFXF，其荧光点的数量和颜色是2 个绿色、2 个蓝色，B 正确；
C、若该细胞中荧光点的数量和颜色为:红色、绿色各2 个，则该细胞的基因组成为EEee ，即E 和e 基因所
在源染色体没分离，这属于染色体变异，与题意相矛盾，故该细胞中荧光点的数量和颜色不可能是红色、
绿色各2 个， C 错误；
D、当该细胞基因型为EeXFXF，其荧光点的数量和颜色是1 个红色、1 个绿色、2 个蓝色，D 正确。
2．图1 表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线；图2 表示对该动物精巢切片显微
观察后绘制的两幅细胞分裂示意图，下列分析错误的是（ ）
A．图1 曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化
B．细胞甲为次级精母细胞，处于图1 中的BC 段（不含B 点），可能存在等位基因
C．图1 曲线中BC 段细胞中染色体数量可能与AB 段细胞中染色体数量相同
D．若细胞乙的DNA 两条链都被
32P 标记，使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂
中期，部分染色体可能没有放射性
【答案】D
【详解】A、图1 表示该生物细胞中该物质的含量在减数第一次结束变为0，减数第一次分裂发生同源染色
体分离，故可以表示同源染色体对数的数量变化，A 正确；
B、细胞甲无同源染色体，着丝粒在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，故为次级精母细胞，处于图1 中
的BC 段（不含B 点），可能存在等位基因（若发生基因突变或互换），B 正确；
C、图1 曲线AB 段具有同源染色体，处于减数第一次分裂，染色体数为2N，BC 段没有同源染色体，应处于
减数第二次分裂，当处于减数第二次分裂后期时，着丝粒分裂染色体数目加倍，此时染色体数也为2N，故
图1 曲线中BC 段细胞中染色体数量可能与AB 段细胞中染色体数量相同，C 正确；
D、细胞丁处于分裂的间期，若细胞丁的DNA 都被32P 标记，使其在含31P 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中
培养至第二次有丝分裂中期，每个染色体都有放射性，其中每个染色体上的一个单体含放射性，一个单体
不含放射性，D 错误。
3．构建模型法是生物学研究的重要方法。下列有关构建减数分裂中染色体（2n=4，染色体制作材料为橡
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皮泥）变化的模型的叙述，正确的是（ ）
A．构建减数分裂模型时，要注意处于各时期的细胞中的染色体形态、位置和数目的特征
B．构建减数分裂Ⅱ后期细胞模型时，每个细胞需含两种颜色、两种长度的4 条橡皮泥
C．由于四分体时期非同源染色体之间的互换以及减数分裂I 后期非同源染色体的自由组合导致配子具
有多样性
D．题干所述模型及电子显微镜下拍摄到的细胞分裂图像均属于物理模型
【答案】A
【详解】A、构建减数分裂模型的依据就是细胞中染色体形态、位置和数目的变化，A 正确；
B、若用橡皮泥代表染色体，颜色表示来源，构建减数分裂II 后期细胞模型时，可以准备两种颜色、两种
长度的4 条橡皮泥，这些橡皮泥也可以都是一个颜色，因为减数分裂II 细胞中染色体的来源可以相同，也
可以不同，B 错误；
C、由于四分体时期同源染色体上姐妹染色单体之间的互换以及减数分裂I 后期非同源染色体的自由组合导
致配子具有多样性，C 错误；
D、电子显微镜下拍摄到的细胞分裂图像不属于物理模型，D 错误。
4．现代生物学技术能用荧光物质来标记染色体上的某一基因，使之显现出特定颜色，使用荧光显微镜观
察时，可看到细胞中荧光点的分布。研究人员使用某种单细胞生物进行了如下图示实验（图中只画出每个
细胞中有关染色体和荧光有无的情况）：第一次分裂后马上观察子细胞中荧光分布情况，最大可能（概
率）看到的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据题意可知形成合子中绿色荧光标记的A 基因所在的染色体与红色荧光标记的A 基因所在的染
色体为同源染色体，在减数分裂时同源染色体分离，故减数第一次分裂后马上观察子细胞中荧光分布情况，
最大可能(概率)看到的是一个细胞中带有绿色荧光，另一个细胞中含有红色荧光，由于此时姐妹染色单体
还未分离，故每条染色体上含有2 个DNA，故每个细胞有2 个荧光，且应非常靠近，C 正确，ABD 错误。
5．下列关于高等动物减数分裂和受精作用过程的叙述，正确的是（ ）
A．与体细胞比，减数分裂I 结束后，细胞内染色体数目减半，DNA 含量也减半
B．减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂会导致染色体和核DNA 含量都加倍
C．减数分裂和受精作用可保证亲子代间染色体数目保持一致
D．减数分裂形成的精子和卵细胞经过变形后，通过受精作用形成受精卵
【答案】C
【详解】A、与体细胞比，减数分裂I 结束后，细胞内染色体数目减半，核DNA 含量不变，A 错误；
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B、减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂会导致染色体数目加倍，但细胞中核DNA 含量不变，B 错误；
C、通过减数分裂可使生殖细胞中的染色体数目减半，而受精作用又使受精卵中的染色体恢复到体细胞中
的数目，因此通过减数分裂和受精作用可保证亲、子代间染色体数目保持一致，C 正确；
D、卵细胞不需要变形即可参与受精作用，D 错误。
6．真核细胞在分裂过程中染色体上会出现相关结构，如图所示，其中动粒与染色体的移动有关，连接在
着丝粒和纺锤丝之间，纺锤丝需附着在动粒上，才能牵引染色体移动并将染色体拉向细胞两极。下列有关
叙述错误的是（ ）
A．细胞分裂过程中，染色体的姐妹染色单体上可能含有等位基因
B．观察染色体的形态和数目时，宜选择处于有丝分裂中期的细胞
C．细胞分裂过程中，动粒只能在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用
D．若细胞中某染色体上的动粒缺失，则可能导致该染色体无法移向细胞两极
【答案】C
【详解】A、在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，可能会导致染色体的
姐妹染色单体上可能含有等位基因，A 正确；
B、有丝分裂中期的细胞，染色体形态固定，整齐地排列在细胞中央的赤道板上，是观察染色体形态和数
目的最佳时期，B 正确；
C、依据题干信息，动粒既可以将染色体拉向细胞两极，又可以牵引染色体移动，所以动粒不仅在有丝分
裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用，还可以在前期等的其他时期发挥作用，C 错误；
D、染色体移向两极需要纺锤丝的牵拉，而纺锤丝需附着在动粒上，才能牵引染色体移动，所以若细胞中
某染色体上的动粒缺失，则可能导致该染色体无法移向细胞两极，D 正确。
B 组(选择题为不定项)
1．下图甲是基因型为AaBb 的动物两个精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞，图乙是细胞
分裂的不同时期每条染色体DNA 含量变化曲线。下列有关叙述正确的是
A．图甲左细胞的变异一定发生在减数分裂I 前期
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B．图甲右细胞分裂产生的子细胞中染色体数目均异常
C．图乙曲线CD 段所示染色体数目变化与纺锤丝牵引无关
D．图甲细胞处于图乙曲线DE 段，此时可体现细胞膜的流动性
【答案】BCD
【详解】A、图甲左细胞姐妹染色单体分开形成的子染色体上出现了等位基因A 和a，又该细胞处于减数分
裂Ⅱ后期，且精原细胞的基因型为AaBb，故该细胞变异类型为基因突变或同源染色体非姐妹染色单体相应
片段互换，发生在减数分裂前的间期或减数分裂I 前期，A 错误；
B、图甲中右图细胞着丝粒分裂后两条子染色体没有均匀移向两极，故分裂产生的子细胞中染色体数目均
异常，B 正确；
C、图乙曲线CD 段形成的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，使每条染色体上2 个DNA 变为每条染色
体上1 个DNA，与纺锤丝牵引无关，C 正确；
D、图甲两细胞不具有同源染色体，姐妹染色单体分开，处于减数第二次分裂后期，每条染色体上一个
DNA，分析图乙：DE 段表示着丝粒断裂后每条染色体上只含有1 个DNA 分子，因此图甲细胞处于图乙曲线
DE 段，减数第二次分裂后期细胞膜向内凹陷依靠细胞膜的流动性，D 正确。
2．雌性蝗虫体细胞（2N=24）有两条性染色体（XX 型），雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体（XO 型）。
如图甲、乙、丙、丁为雄性蝗虫精原细胞进行减数分裂过程中的四个细胞，如图表示这些细胞内着丝粒数
与核 DNA 数之比及染色体组的数量关系。下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲细胞有 11 对同源染色体，该时期的细胞可能发生基因重组
B．乙细胞为初级精母细胞，含有23 条染色体
C．图中姐妹染色单体的分离只可能发生在丁细胞→丙细胞过程中
D．精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中可能不含性染色体
【答案】BD
【详解】A、依据题图可知，甲细胞含有两个染色体组，没有染色单体，推测该细胞可能处于减数分裂II
后期，没有同源染色体，不会发生基因重组，A 错误；
B、乙细胞含有两个染色体组，含有染色单体，处于减数分裂I，该图为雄蝗虫，体细胞含有23 条染色体，
故细胞为初级精母细胞，含有23 条染色体，B 正确；
C、图中甲处于减数分裂II 后期，乙处于减数分裂I，丙处于减数分裂II 前中期，丁处于减数分裂II 后期，
故图中姐妹染色单体的分离可能发生在丙细胞→丁细胞过程中，C 错误；
D、由于雄性蝗虫体细胞中仅有一条性染色体，所以精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中含有0、
1 或2 条性染色体，D 正确。
3．如图所示的染色体来自同一个二倍体生物，字母表示基因，下列有关判断正确的是（ ）
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A．染色体1、2、3、4 中可能有同源染色体
B．染色体4、5 可能发生了染色体结构变异
C．染色体1、2、3、4 不可能在一个细胞中同时出现
D．染色体2、4 在减数第一次分裂前期可能联会
【答案】ABD
【详解】A、染色体1、2、3、4 形态相似，含有相同的基因或具有显隐性关系的基因，它们中有同源染色
体，A 正确；
B、染色体4 含有的基因是FGHK，对比染色体1、2、3、5，基因K 可能来自5，5 含有的基因是JmnO，J 基
因可能来自4，染色体4 和5 可能发生了染色体结构变异，即在4 和5 之间发生了易位，B 正确；
C、在有丝分裂的后期，染色体1、2、3、4 可同时出现在一个细胞中，C 错误；
D、染色体2、4 可能为同源染色体，在减数第一次分裂前期可能会发生联会，D 正确。
4．蜜蜂是一种社会性昆虫，蜜蜂中工蜂和蜂王由受精卵发育而来，体细胞中含32 条染色体（2n＝32），
雄蜂则由未受精的卵细胞发育而来。图1 是蜜蜂某些细胞分裂示意图（示部分染色体）：图2 表示雄蜂通
过“假减数分裂”产生精子的过程，请据图回答下列问题。
(1)图1 中a 所示的细胞的名称是 ，图b 中含有染色单体数为 条。
(2)若b 所示的细胞分裂是有丝分裂，则该细胞来自 （填“工蜂”、“蜂王”、“雄蜂”），原因是
。
(3)图2 中细胞乙进行减数分裂Ⅱ时，细胞中含有的核DNA 数目是 个。蜜蜂的1 个精原细胞可产生
个精子。
(4)如果要测定蜜蜂的核基因组信息，只需要测定16 条染色体，原因是 。
【答案】(1) 初级卵母细胞 0
(2) 雄蜂 该细胞中没有同源染色体，不是受精卵发育而来
(3) 32 1
(4)蜜蜂的性别是由染色体的数目决定，没有性染色体
【详解】（1）①a 细胞同源染色体分离，非同源染色体自由组合，为减数第一次分裂后期，且细胞质不均
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等分裂，因此a 所示的细胞的名称是初级卵母细胞。
②b 细胞没有同源染色体，且此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为独立的染色体被纺锤丝拉向两极，
为减数第二次分裂后期，因此图b 中含有0 条染色单体数。
（2）若图1 中b 所示的细胞分裂是有丝分裂，该细胞中没有同源染色体，不是受精卵发育所致，因此该细
胞来自雄蜂，雄蜂为未受精的卵细胞发育而来。
（3）①据图2 分析，精原细胞含有16 条染色体，且没有同源染色体，甲细胞是精原细胞经染色体复制而
来，为初级精母细胞，含有32 个DNA 分子。减数第一次分裂产生的两个子细胞，一个是无细胞核的，因此
不具有核DNA，因此子细胞乙含有32 个DNA 分子。
②结合图乙可知，蜜蜂的1 个精原细胞可产生1 个精子。
（4）蜜蜂的性别是由染色体的数目决定，没有性染色体，而同源染色体的核基因组信息相似，因此只需
要测定16 条染色体。
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