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有丝分裂与减数分裂重难集训
题型一细胞周期
【典例1】图1 中，ab 表示一个细胞周期，cd 表示另一个细胞周期。图2 中，按箭头方向，
表示细胞周期。从图中所示结果分析细胞周期，不正确的是 ( )
A.图1 中的a、图2 中B→A 时的细胞正在进行DNA 复制
B.图1 中的b、图2 中A→B 时的细胞会出现染色体数目加倍的时期
C.图1、图2 中会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合
D.根据在细胞周期中阻断DNA 复制的原理，可以控制癌细胞的增殖
答案 C
解析 同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中，而图1、图2
都表示细胞周期，不会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合，C 错误。
【典例2】（多选）CDK1 激酶是推动细胞由分裂间期(G1、S、G2)进入分裂期(M)的关键蛋白，
由p34cdc2蛋白和周期蛋
白B 结合而成，p34 cdc2蛋白含量相对稳定，周期蛋白B 含量呈周期性变化如下图。CDK1 激
酶可以使相关蛋白磷酸化，从而促进染色质凝集，核膜解聚，核仁解体。在细胞周期中，蛋
白激酶CDK1 的活性呈周期性的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.周期蛋白B 一般在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量
B.CDK1 激酶的活性依赖于周期蛋白B 含量的积累
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C.由G1→S→G2→M 可以表示一个细胞周期
D.细胞癌变后，细胞周期变短，CDK1 激酶活性周期性变化消失
答案 ABC
解析 分析题图，图中周期蛋白B 含量在G1～G2期逐渐上升，但在M 期，其含量直线下降，
推断周期蛋白B 在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量，A 正确；从图中看出，当周期
蛋白B 逐渐积累到一定程度时，CDK1 激酶的活性开始逐渐增加，所以CDK1 激酶的活性依
赖于周期蛋白B 含量的积累，B 正确；一个细胞周期是从一次分裂结束至下一次分裂结束，
所以由G1→S→G2→M 可以表示一个细胞周期，C 正确；细胞癌变后，细胞可以无限分裂，
细胞周期变短，但仍然进行有丝分裂产生子代细胞，所以CDK1 激酶活性仍然有周期性变化，
D 错误。
【典例3】CDK1 是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA 复制开始后，
CDK1 发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA 复制完成且物质准备充分后，磷酸化
的CDK1 发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M 蛋白通过
影响细胞中CDK1 的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV 的细胞中CDK1 的
磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA 复制未完成时，磷酸化的CDK1 的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1 发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV 的细胞中，M 蛋白通过促进CDK1 的磷酸化而影响细胞周期
D.M 蛋白发挥作用后，感染BYDV 的细胞被阻滞在分裂间期
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答案 C
解析 由题意可知，正常细胞中DNA 复制未完成时CDK1 处于磷酸化状态，即去磷酸化过程
受到抑制，A 正确；正常细胞中磷酸化的CDK1 发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色
质螺旋化形成染色体，B 正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV 的细胞中CDK1 磷酸化
水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV 的细胞中CDK1 的磷酸化水平维持
在较高水平，正常细胞中CDK1 磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1 的
去磷酸化过程受到抑制，故M 蛋白通过抑制磷酸化的CDK1 的去磷酸化而影响细胞周期，C
错误；磷酸化的CDK1 发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期，故M 蛋白发挥作用
后，感染BYDV 的细胞被阻滞在分裂间期，D 正确。
【典例4】利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下
是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(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，
处于________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
________期，以达到细胞周期同步化的目的。
(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________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞
________(填“会”或“不会”)被阻断在分裂间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期，以实现细胞周期同步化。
分裂间期的特点是____________________________________
__________________________________________________(答出1 点即可)。
答案 (1)分裂 分裂间
(2)纺锤体形成 不会
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(3)完成DNA 复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质，细胞有适度的生长
解析 (1)DNA 复制发生在细胞分裂间期；DNA 合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期
受影响。
(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前
期，因此不会被阻断在间期。
(3)分裂间期细胞的特点是进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积有适度的生长。
题型二核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
【典例1】下图为有丝分裂过程中核DNA 含量、染色体数、染色单体数和每条染色体上DNA
含量的变化曲线图。下列叙述错误的是( )
A.图中a→b、l→m、p→q 的变化原因均为DNA 分子复制
B.图中g→h、n→o、r→s 变化的原因均为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
C.图中c→d、i→j、r→s 变化的原因不尽相同，但是时期完全相同
D.染色单体在细胞周期中起点为0，终点也为0
答案 C
解析 图中a→b、l→m、p→q 的变化原因均为DNA 分子复制，导致细胞内核DNA 含量、每
条染色体中DNA 含量均加倍，A 正确；着丝粒分裂后，不再有染色单体，每条染色体上含有
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一个核DNA，图中g→h、n→o、r→s 变化的原因均为着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成
子染色体，B 正确；图中c→d、i→j 表示有丝分裂末期染色体、DNA 进入两个子细胞，r→s
代表有丝分裂后期着丝粒分裂，C 错误；染色体复制后才有染色单体，着丝粒分开后不再有
染色单体，染色单体在细胞周期中起点为0，终点也为0，D 正确。
【典例2】如图1 表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA 含量变化曲线(部分)。图2
表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关，
分裂中期开始在水解酶的作用下水解；SGO 蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列分析不正
确的是( )
A．图1 中，bc 段的发生结果导致细胞中核DNA 含量减半
B．图1 中，观察染色体形态和数目的最佳时期处于ab 段
C．着丝粒分裂前SGO 蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用
D．抑制SGO 蛋白的合成，可能导致细胞中染色体数量异常
答案 A
解析 bc 段每条染色体上的DNA 含量减半，说明着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，但细胞
中核DNA 含量不变，A 错误；ab 段可表示有丝分裂的前期、中期，观察染色体形态和数目的
最佳时期是中期，B 正确；SGO 蛋白可以保护黏连蛋白不被水解，阻止着丝粒分裂，据此推
测着丝粒分裂前SGO 蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用，C 正确；SGO 蛋白在细胞分裂中
的作用主要是保护黏连蛋白不被水解酶破坏，如果阻断正在分裂的细胞内SGO 蛋白的合成，
有可能导致染色体数目发生改变，D 正确。
【典例3】已知图甲为某二倍体生物的细胞有丝分裂部分时期的示意图；图乙表示该生物的
细胞分裂过程中，不同时期细胞内核DNA 含量、染色体数、染色单体数的关系；图丙表示在
细胞分裂的不同分裂时期每条染色体上的DNA 含量变化。下列有关说法错误的是( )
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A．图甲中与图乙中②时期相对应的细胞是 Ⅰ
B．图乙中表示核DNA 含量的是字母a
C．因为有中心体无细胞壁，所以该生物是动物
D．图丙的BC 段分别对应图甲的Ⅱ和图乙的①
答案 B
解析 图甲中细胞Ⅰ的着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，图乙中，②中没有染色单体，染色
体数∶核DNA 分子数＝1∶1，染色体数目加倍，处于有丝分裂后期，A 正确；图乙中，b 会
消失，为染色单体数，a 小于或等于c，a 为染色体数，c 为核DNA 含量，B 错误；中心体分
布于低等植物和动物细胞中，因为无细胞壁，所以该生物是动物，C 正确；BC 段每条染色体
上含有两个DNA 分子，此时着丝粒没有分裂，染色体数∶染色单体数∶核DNA 分子数＝
1∶2∶2，对应图甲的Ⅱ和图乙的①，D 正确。
题型三减数分裂相关物质或结构的变化
【典例1】如图为某二倍体哺乳动物体内细胞某分裂时期的一对同源染色体示意图，图中数
字和字母表示基因。下列有关叙述，正确的是( )
A.图中两处E 的位置可能因交叉互换所致，正常配子中不会出现两个E
B.图中基因1 和2 互为等位基因，A、B 基因的遗传符合自由组合定律
C.若进行减数分裂，此时期细胞内有2 个染色体组，图示为2 个四分体
D.用3H 标记全部DNA，在无3H 的培养基上分裂一次可产生不含3H 的子细胞
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答案 A
解析 减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，所以图
中两处E 的位置可能因交叉互换所致，正常配子中只含有四分体中的一条DNA，故正常配子
中不会出现两个E，A 正确；正常情况下，姐妹染色单体上含有的基因相同，所以1 为A 基
因，2 为a 基因，基因1 和2 互为等位基因，但由于基因a 和基因B 连锁在一条染色体上，所
以A、B 基因的遗传不符合自由组合定律，B 错误；图示中为一对配对的同源染色体，含有
一个四分体，C 错误；用3H 标记全部DNA，在无3H 的培养基上分裂一次，则DNA 复制一次，
每条DNA 均为一条链含3H，一条链不含3H，图示形成了四分体，说明进行的是减数分裂，
所以产生的子细胞均含3H，D 错误。
【典例2】一个染色体(质)中的DNA 数可以随DNA 的复制和着丝粒的分裂而发生改变。若一
条染色体(质)中只含有一个DNA 时，则该细胞发生的变化不可能是( )
A.细胞核体积增大，染色质收缩
B.着丝粒分裂，染色体移向两极
C.纺锤体消失，出现新的核膜和核仁
D.同源染色体的非姐妹染色单体互换
答案 D
解析 未复制时一条染色体含一个DNA 分子，细胞核体积增大，染色质收缩是衰老细胞的特
点，衰老细胞DNA 不复制，A 不符合题意；细胞在分裂过程中，着丝粒分裂，此时一条染色
体中只含有一个DNA，B 不符合题意；纺锤体消失，出现新的核膜和核仁，此时处于分裂末
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期，一条染色体(质)中只含有一个DNA，C 不符合题意；四分体时期，同源染色体的非姐妹
染色单体互换时，一条染色体(质)中含有两个DNA，D 符合题意。
题型四减数分裂与有丝分裂过程的比较
【典例1】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分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会
C.细胞进行一次有丝分裂与一次减数分裂，染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在赤道板上
答案 B
解析 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A 正确；同源染色体联会发生
在减数分裂Ⅰ的前期，B 错误；一次有丝分裂与一次减数分裂，染色体都只复制一次，C 正
确；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都整齐排列在赤道板上，D 正确。
【典例2】果蝇属XY 型性别决定生物，体细胞中有4 对、8 条染色体。下列对雄果蝇细胞中
染色体观察的结果及其分析，正确的是( )
A.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞均有8 条染色体，5 种形态
B.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有8 条染色体，4 种形态
C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体，5 种形态
D.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有同源染色体，4 种形态
答案 C
解析 有丝分裂后期由于着丝粒分裂，细胞中有16 条染色体，5 种形态；减数分裂Ⅱ的细胞
中无同源染色体，染色体有4 种形态，A、B、D 错误。有丝分裂和减数第分裂Ⅰ的细胞中均
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有同源染色体，且染色体有5 种形态，C 正确。
【典例3】如图甲表示某哺乳动物体内不同分裂时期的细胞，图乙为细胞分裂过程中的每条
染色体上DNA 的含量变化。下列有关叙述正确的是( )
A.①③④中依次有8、4、2 个核DNA 分子，这三个细胞均对应乙图的DE 段
B.若图示细胞分裂有连续性，则顺序为①②③④，其分裂方式属于减数分裂
C.图③为次级精母细胞或极体，出现在减数第二次分裂后期，对应于DE 段
D.图②细胞为初级卵母细胞，正在进行同源染色体的分离，对应于CD 段
答案 A
解析 ①③④中依次有8、4、2 个核DNA 分子，①③④中着丝粒都已分裂，所以都没有染色
单体，这三个细胞均对应乙图的DE 段，A 正确；若图示细胞分裂有连续性，则顺序为
①②③④，①为卵原细胞的有丝分裂，B 错误；因为②的细胞质不均等分裂，所以该哺乳动
物为雌性动物，因此③为极体，不可能是次级精母细胞，C 错误；图②细胞中含有同源染色
体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，为初级卵母细胞，每条染色体上有两条
DNA，对应于乙图的BC 段，D 错误。
题型五减数分裂与可遗传变异
【典例1】图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减
数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下
列叙述错误的是( )
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A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4 种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
答案 C
解析 分析题图可知，①中R 基因和a 基因相互易位，属于染色体的结构变异；在联会时，a
基因所在的染色体分别与A 基因和r 基因所在的染色体联会；R 基因所在的染色体分别与A
基因和r 基因所在的染色体联会，A 正确；②中含有a 基因的染色体多一条，A、a、a 所在的
三条同源染色体分离时任意两条移向一极，另一条随机移向一极，故只有第三条染色体移向
的那极形成的配子有问题。因此②减数分裂形成的配子中有一半是正常的，B 正确；③为正
常细胞，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，最终产生2 种基
因型的4 个配子，C 错误；①和②分别属于染色体结构变异和染色体数目变异，都是细胞水
平的变异，理论上均可以在光学显微镜下观察到，D 正确。
【典例2】一对表现正常的夫妇生了一个基因型为XbXbY 的患病孩子。下列分析中正确的是(
)
A.问题可能来自父亲，在减数第一次分裂过程中出现了问题
B.问题可能来自父亲，在减数第二次分裂过程中出现了问题
C.问题一定来自母亲，在减数第一次分裂过程中出现了问题
D.问题一定来自母亲.在减数第二次分裂过程中出现了问题
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答案 D
解析 根据题干信息可以判断出这对表现正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY。由于患病孩子
的基因型是XbXbY，因此XbXb 来自母方，Y 来自父方，A、B 错误；因为母亲的基因型是
XBXb，含XbXb的卵细胞产生的原因是减数第二次分裂后期，着丝粒分裂后，含Xb的两条染
色体都移向了细胞一极，与含Y 染色体的正常精子结合后，形成了基因型为XbXbY 的孩子，
C 错误，D 正确。
【典例3】(多选)果蝇的体色基因位于常染色体上，灰身(B)对黑身(b)为显性；生物钟基因位
于X 染色体上，有节律(XA)对无节律(Xa)为显性。在基因型为BbXaY 的雄蝇减数分裂过程中，
若出现一个BBXAXa类型的变异细胞，有关分析错误的是( )
A.该细胞处于减数分裂Ⅰ的后期
B.该细胞的核DNA 数与体细胞中的相等
C.形成该细胞过程中，同源染色体上姐妹染色单体发生过互换
D.该变异细胞由染色体数目变异导致
答案 ACD
解析 由于出现一个BBXAXa类型的变异细胞，不含Y 染色体，说明细胞处于减数分裂Ⅱ的
前期、中期或后期，A 错误；根据以上分析可知，该细胞可能处于减数分裂Ⅱ前期、中期或
后期，其核DNA 数与体细胞相等，B 正确；原细胞中没有A 基因说明在形成该细胞的过程中
发生过基因突变，且该果蝇的两对等位基因位于两对同源染色体上，两对基因间不存在连锁
与互换现象，C 错误；根据以上分析可知，该变异细胞中，发生的是基因突变，D 错误。
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技巧点拨
1.姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)有丝分裂⇒基因突变。
(2)减数分裂⇒互换或基因突变，若姐妹染色单体的其中一条有两种颜色则一定为互换。
2.细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析
(1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导
致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离：在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞
异常，进而使产生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离：在减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配子有一半异常。
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