文档文本内容
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专题04 细胞分裂与可遗传变异
考情分析：真题考点分布+命题规律+命题预测+备考策略
培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练
考点01 细胞分裂基础回顾
考点02 可遗传变异的类型
考点03 细胞分裂与可遗传变异
提升冲关：优质好题提升练
【高考真题考点分布】
考点
三年考情
细胞分裂基础回
顾
2025·浙江·高考真题 2025·江苏·高考真题 2025·浙江·高考真题
2025·甘肃·高考真题 2025·北京·高考真题
2024 年湖北省 2024 年广东省 2024 年吉林省
可遗传变异的类
型
2025
湖南
高考真题
・
・
2025
黑吉辽蒙卷
高考真题
・
・
2025
江苏
高考真题
・
・
2025
河南
高考真题
・
・
2024
江苏
高考真题
・
・
2024
江西
高考真题
・
・
2024
浙江
高考真题
・
・
2024
广东
高考真题
・
・
2024
湖南
高考真题
・
・
2024
北京
高考真题
・
・
2023
河北
高考真题
・
・
2023
福建
高考真题
・
・
2023
辽宁
高考真题
・
・
2023
江苏
高考真题
・
・
细胞分裂与可遗
传变异
2025
浙江
・
高考真题
・
2025
广东
・
高考真题
・
2024
浙江
・
高考真题
・
2024
广东
・
高考真题
・
2023
湖南
・
高考真题
・
【命题规律】
1．考查重点集中，低频点偶现
（1）高频核心点：①减数分裂与变异的交叉，②细胞分裂图像/曲线的时期判断，③有丝分裂物质变
化.
（2）低频拓展点：①细胞周期同步化，②特殊分裂模式。
2．题型特征鲜明，情境载体多元
1
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（1）主流题型：选择题为主，非选择题侧重实验探究与分析。
（2）核心载体：①图像类（分裂图、柱状图、曲线图），②情境类（科研文献片段、实验改进、疾病
案例）。
答题模板
适用场景
关键步骤
二看法
分裂图像判断
1. 看同源染色体定方式；2. 看行为判时期
两步法
显微照片分析
1. 据材料定分裂类型；2. 据形态判时期
变异溯源法
配子异常成因分析
1. 定位异常时期；2. 关联变异类型
3．核心素养导向，强调关联整合
①科学思维：侧重逻辑推理。
②跨模块整合：A.与 DNA 复制结合,B.与实验结合,C.与进化结合。
【命题预测】紧扣趋势变化，瞄准高阶能力
1．常规考点深化：①减数分裂 Ⅱ 异常与染色体数目变异的定量分析，②有丝分裂与减数分裂的物质变
化曲线对比。
2．创新情境涌现：①特殊生物分裂，②生物技术与工程关联题，③变异综合判断：同一细胞同时发生基
因突变 + 基因重组 + 染色体变异的辨析。
3．题型变化预测
①选择题：压轴题仍为 “分裂图像 + 变异类型” 综合题，新增 “思维链填空”。
②非选择题：结合实验设计。
【备考策略】
1．基础层：筑牢判断与计算能力
（1）用 “二看法” 解析 10 类典型分裂图像（含植物 / 动物、有丝 / 减数）；
（2）用 “口诀法” 快速计算配子种类（如 “同源染色体不分离，配子类型少一半”）。2.易错点
清零：
（1）减数分裂 Ⅱ 一定无同源染色体（反例：四倍体生物）；
（2）着丝粒分裂依赖纺锤体牵拉（正解：着丝粒先分裂，纺锤体仅负责牵引）；
3．提升层：强化关联与推理能力
构建思维模型：
4．专项突破训练：
（1）图像变式题，
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体行为分析
分裂时期定位
2
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（2）数据推理题。
5．情境化改编训练：
（1）将教材实验拓展为探究题，
（2）改编科研案例。
6．核心素养落地：
（1）科学探究：如设计 “细胞分裂中变异的观察方案”（含材料选择、染色方法、结果分析），
（2）社会责任：结合癌症治疗（如抑制纺锤体药物的作用机制分析）。
考点01 细胞分裂基础回顾
细胞分裂知识体系
1．有丝分裂：分裂时期及核心特征
时期
分裂特征
间期
完成 DNA 复制（染色体复制）和有关蛋白质合成，为分裂做物质准备，此时染色
体呈染色质状态，DNA 数目加倍，染色体数目不变。
3
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前期
染色质螺旋化形成染色体，核膜、核仁消失，纺锤体出现，染色体散乱分布。
中期
染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最
佳时期。
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下分别向细胞两
极移动，细胞内染色体数目加倍。
末期
染色体解螺旋恢复为染色质，核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，植物细胞出现细
胞板并形成细胞壁，动物细胞细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞。
意义
将亲代细胞的染色体经过复制（实质是 DNA 复制）之后，精确地平均分配到两个
子细胞中，保证了亲子代细胞之间遗传物质的稳定性。
2．减数分裂：分裂时期及核心特征（以精原细胞减数分裂为例）
时期
核心特征
减
数
第
一
次
分
裂
间期
完成 DNA 复制和蛋白质合成，DNA 数目加倍，染色体数目不变。
前期
同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可能发生交叉互换，
核膜、核仁消失，纺锤体出现。
中期
同源染色体排列在赤道板两侧。
后期
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别向细胞两极移动。
末期
细胞缢裂为两个次级精母细胞，每个细胞内染色体数目减半，无同源染色体。
减
数
第
二
次
分
裂
间期
无或很短
前期
染色体散乱分布在细胞中，无同源染色体。
中期
染色体的着丝点排列在赤道板上。
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，向细胞两极移动，细胞内染色
体数目暂时加倍。
末期
细胞缢裂为两个精细胞，最终一个精原细胞经减数分裂形成四个精细胞，精细
胞变形为精子。
意义
使配子中染色体数目减半，受精作用时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数目，
同时在减数分裂过程中发生基因重组，为生物进化提供原材料，保证了生物遗
传的多样性。
3．有丝分裂与减数分裂的主要区别
对比项目
有丝分裂
减数分裂
分裂次数
1 次
2 次
同源染色体行为无联会、交叉互换、分离现象
有联会、交叉互换（减 Ⅰ 前期）、分离（减 Ⅰ
后期）现象
子细胞类型
体细胞
配子（精子或卵细胞）
子细胞数目
2 个
4 个
子细胞染色体数
目
与亲代细胞相同
是亲代细胞的一半
解题大招-审-析-定-推-查
1．审题定范围：看题干是否明确 “细胞类型”（精原/卵原/体细胞）、“生物类型”（二倍体/多倍
体/单倍体）、“变异类型”（是否提及基因突变等）。
2．析图定分裂：用 “三看法” 判断分裂方式（有丝/减 Ⅰ/减 Ⅱ）和时期（前期/中期/后期/末期），
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标注关键染色体（如性染色体、带基因的染色体）。
3．计算定数量：根据时期和计数规则，计算染色体/DNA /染色单体数目，确认同源染色体、染色体组对
数。
4．推断定时期：根据亲子代基因型差异，结合分裂特征判断分裂时期。
5．检查避陷阱：回头检查是否忽略 “单倍体无同源”“减 Ⅱ 无同源”“染色单体存在时期” 等易错
点。
【典例1】（2025·江苏·高考真题）用秋水仙素处理大花葱（2n=16），将其根尖制成有丝分裂装片，图示
2 个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是（ ）
A．解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂象
B．取解离后的根尖，置于载玻片上，滴加清水并压片
C．图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D．由于秋水仙素的诱导，图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
【答案】C
【解析】解离时间过长，会使细胞过于酥软，导致细胞结构被破坏，不利于观察到如图甲所示的清晰
分裂象，A 错误；解离后的根尖，应先进行漂洗，洗去解离液，然后染色，再置于载玻片上，滴加清水
并压片，B 错误；图乙中细胞的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，分别向细胞两极移
动，符合有丝分裂后期的特征，C 正确；图甲细胞不处于有丝分裂后期，且明显看出染色体数目多于
16 条，是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果，而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期，着丝粒分裂导
致其染色体数目加倍，并不是秋水仙素诱导的结果，D 错误。
【典例2】（2025·甘肃·高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。
A/a 和B/b 基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列
叙述错误的是（ ）
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A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB 和ab 四种配子
B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞
C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞
D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【答案】C
【解析】对于图①、②、③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后
期细胞，但该动物为雄性（从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断），经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞，
经减数分裂最终形成Ab、aB、AB 和ab 四种精细胞（不考虑突变），A 正确；观察图⑤，同源染色体分
离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂Ⅰ后期细胞（雄性），其产生的子细胞
为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况，所以能产生图①和②两种子细
胞，B 正确；观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞
（同源染色体分离），其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色
体上含有基因A 和B，另一条染色体上含有基因a 和B，另一个细胞的一条染色体上含有基因A 和b，另
一条染色体上含有基因a 和b，不符合图③和④，C 错误；分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这
代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致，D 正确。
【典例3】（2025·北京·高考真题）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。
下列叙述错
误的是（ ）
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A．子囊孢子都是单倍体
B．营养细胞均无同源染色体
C．芽殖过程中不发生染色体数目减半
D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂
【答案】B
【解析】子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子，减数分裂的结果是产生单倍体的细胞，因此
子囊孢子是单倍体，A 正确；酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段，单倍体营养细胞无
同源染色体，二倍体营养细胞（由细胞核融合形成）有同源染色体，B 错误；芽殖是酿酒酵母的无性繁
殖方式，属于有丝分裂，有丝分裂结果染色体数目不变，C 正确；酿酒酵母的生活史包括无性繁殖（芽
殖，属于有丝分裂）和有性繁殖（减数分裂形成子囊孢子），D 正确。
【典例4】(2024 年湖北省)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】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，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
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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！！！
1．细胞质分裂不均等≠次级卵母细胞：初级卵母细胞（减 Ⅰ）和次级卵母细胞（减 Ⅱ）均为不均等分
裂，只有极体（减 Ⅱ） 是均等分裂。
2．“着丝点分裂”≠“同源染色体分离”：着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减 Ⅱ 后期，同源染色体
分离仅发生在减 Ⅰ 后期。
3．“含同源染色体”≠“有丝分裂”：减 Ⅰ 全程含同源染色体，需结合 “同源染色体行为”（联会、
分离）区分减 Ⅰ 和有丝分裂。
4．染色体组≠同源染色体对数：二倍体体细胞有 2 个染色体组、n 对同源染色体（如人：2 个染色体组，
23 对同源染色体），二者无直接 “倍数关系”。
1．（2025·浙江·高考真题）某哺乳动物的体细胞核DNA 含量为2C，对其体外培养细胞的核DNA 含量进行
检测，结果如图所示，其中甲、乙、丙表示不同核DNA 含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是（ ）
A．甲中细胞具有核膜和核仁
B．乙中细胞进行核DNA 复制
C．丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D．若培养液中加入秋水仙素，丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【解析】据图可知，甲中细胞核DNA 含量为2C 的细胞，在甲乙丙三组细胞占比最大，说明此时细胞处
于分裂间期的G1 期，DNA 还未进行复制，此时细胞具有核膜和核仁，A 正确；据图可知，乙中细胞核
DNA 含量为2C-4C，说明细胞处于S 期，细胞进行DNA 复制，B 正确；据图可知，丙中细胞核DNA 含量为
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4C，说明细胞处于G2 期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时，细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央
的平面上，C 正确；秋水仙素抑制纺锤体形成，若培养液中加入秋水仙素，细胞无法完成细胞分裂，丙
占细胞总数的百分比会增加，D 错误。
2．（2025·浙江·高考真题）若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时
期的细胞。如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B．乙细胞中，有4 对同源染色体，2 个染色体组
C．XD与b 的分离可在甲细胞中发生，B 与B 的分离可在乙细胞中发生
D．甲细胞产生的精细胞中基因型为BY 的占1/4，乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】甲细胞处于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，染色体数目不变，A 错误；乙细胞处于
有丝分裂后期，有4 对同源染色体，4 个染色体组，B 错误；XD 与b 属于非同源染色体上的非等位基因，
二者的分离可在甲细胞中（非同源染色体上的非等位基因自由组合）发生，B 与B 为姐妹染色单体上的
相同，二者的分离可在乙细胞中发生，随着丝粒的分裂而分离，C 正确；由图可知，甲细胞只能产生两
种次级精母细胞，所以只能产生4 个两种精细胞，若产生BY，则另一种为bXD，即甲细胞若产生BY，
则产生的精细胞中基因型为BY 的占1/2，也有可能不产生BY，乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相
同，D 错误。
3．（2024 年广东省）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（ ）
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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
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XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是
XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，
A 正确。
4．（2024 年吉林省）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
【解析】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；
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；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；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。
5．（2024 届陕西省宝鸡市高三下学期三模考试）细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁
殖和遗传的基础。其中图1 表示小鼠细胞分裂的部分过程（仅显示部分染色体），图2 为细胞分裂过程
中每条染色体上DNA 含量变化曲线。回答下列问题：
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（1）细胞增殖过程中，中心体倍增和核内DNA 数目加倍___（填“是”或“不是”）发生在同一时期。
用光学显微镜观察细胞分裂装片时，判断细胞分裂方式的依据是___。图中分裂方式都可以发生的可遗
传变异有___。
（2）图1 中丁细胞所处时期位于图2 曲线中的___段。丙细胞名称为___。
（3）一只小鼠（XBY）与一只小鼠（XbXb）的后代中，有一只基因型为XBXbY 的变异个体。推测是某
亲本产生的配子发生异常所致（不考虑基因突变），该亲本产生配子时发生异常的原因是___。
（4）请在图3 中绘制出小鼠有丝分裂过程细胞中染色体组数目变化曲线图___（标注纵坐标并画出曲
线）。
【答案】（1）① 是 ②染色体的位置、形态、数目 ③基因突变和染色体变异
（2）①.CD ②.初级精母细胞
（3）雄鼠减一分裂时同源染色体拉向同一极，产生XBY 精子
（4）
【解析】（1）动物细胞分裂过程中，中心体倍增于间期，DNA 复制于分裂间期，二者发生在同一时期；
真核细胞分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，无丝分裂没有染色体的周期性变化，有丝分裂
有同源染色体无同源染色体联会、同源染色体分离等现象、减数分裂有同源染色体联会、同源染色体
分离等现象，因此判断细胞分裂方式的依据是染色体的位置、形态、数目变化；图中分裂方式有有丝
分裂和减数分裂，都可以发生的可遗传变异有基因突变和染色体变异，真核生物自然发生的基因重组
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只能发生于减数分裂。
（2）图1 丁细胞中无同源染色体，着丝粒整齐排在赤道板上，处于减数分裂Ⅱ中期，此时每条染色体
上有2 个DNA 分子，对应图2 曲线中的CD 段；丙细胞正在发生同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，
又因此时细胞质均分，为初级精母细胞。
（3）不考虑基因突变，则基因型为XBXbY 的子代，XB 与Y 染色体均来源于父本，Xb 染色体来源于母本，
因此亲本产生配子时发生异常的原因为父本减数分裂产生精子的过程中，减数分裂Ⅰ后期，XB 与Y 这
对同源染色体为分离，进入同一个次级精母细胞中，最终产生了XBY 的精子。
（4）小鼠属于二倍体生物，有丝分裂过程中，间期和有丝分裂前、中期细胞中染色体数均为2n，即这
些时期中细胞中有两个染色体组，有丝分裂后期和末期因为着丝粒一分为二，导致细胞中染色体数目
加倍，为4n，即这两个时期的细胞中有4 个染色体组，末期结束，子细胞中染色体又恢复到2n，子细
胞中有两个染色体组。因此图形如下：
。
考点02 可遗传变异的类型
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1．基因突变：
（1）实例：镰刀型细胞贫血症（常染色体隐性遗传病）患者红细胞呈现弯曲的镰刀状，可用光学显微
镜观察红细胞形态
（2）发病原因：a.直接原因：蛋白质异常，即组成血红蛋白分子的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，从
而引发了蛋白质结构的改变。b.根本原因：发生了基因突变：
模板链中T 被替换为了A
（3）概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。A.
碱基对的替换对生物的性状影响最小，B.基因突变改变了基因的结构和种类，但并未改变基因的数目和
位置，C.基因突变不一定改变生物的性状，其原因是：a.一种氨基酸可能有几种不同的密码子，b.显性
纯合子突变成杂合子（隐性突变：AA→Aa），或者杂合子突变为显性纯合子（显性突变：Aa→AA），
c.环境因素的影响
但是一旦发生aa→Aa 这样的显性突变，即可表现相应性状
（4）DNA 分子中碱基对的变化不一定引起基因突变，如：碱基对的变化发生在基因间区
（5）基因突变若发生在配子中，将通过受精作用传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。但
有些植物体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌
细胞。
（6）DNA 复制时最易发生基因突变：有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期
（7）基因突变的原因：A.物理因素：紫外线、X 射线及其他辐射（损伤细胞内的DNA），B.化学因素：
亚硝酸、碱基类似物等（改变核酸的碱基），C.生物因素:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的
DNA。内因：DNA 复制偶发错误、碱基组成改变
（8）基因突变的特点：A.普遍性：无论是低等生物还是高等动植物都会发生，RNA 病毒也会发生基因
突变。
B.随机性：可发生在生物个体发育的任何时期；可发生于细胞内不同的DNA 分子上；同一DNA 分子的
不同部位。
C.不定向性：一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
D.低频性：对于一个生物个体来说，基因突变的频率很低；对于一个种群或一个物种来说，突变基因的
总量并不少。
E.多害少利性：大多数基因突变对生物有害，少数有利，还有一些既无害也无利。基因突变的有利和有
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害不是绝对的，取决于环境。
（9）基因突变的意义：是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。
（10）基因突变和染色体变异统称为突变。突变和基因重组都是随机的、不定向的，只提供生物进化
的原材料，不能决定生物进化的方向。
2．基因重组
（1）概念：是指生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
（2）常见类型：
A.减数第一次分裂前期（四分体时期）:位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交换
而交换，导致染色单体上的基因重组
B.减数第一次分裂后期::非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。
（3）广义的基因重组还包含基因工程以及S 型细菌借助R 型细菌的转化。
（4）基因重组只产生新的基因型和新的性状组合，没有新基因和新性状的产生。
（5）基因重组的意义：是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
（6）有性生殖更有利于生存的原因：基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些子
代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。
（7）杂交育种：
A.原理——基因重组
B.概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
C.方法：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，连续自交直至不发生性状分离为止。
D.优点：将两个或多个优良性状集中在一起。
E.缺点：只能利用已有基因的重组，并不能创造新的基因；杂交后代会出现性状分离现象，育种周期长。
3．染色体变异（有丝分裂和减数分裂）
（1）基因突变无法用光学显微镜直接观察，染色体变异可用显微镜直接观察到。
（2）染色体结构变异：
A.缺失：染色体某一片段缺失引起的变异。可导致1 至多个基因的丢失，从而改变基因的数目和排列顺
序。
B.重复：染色体中增加某一片段引起变异。可导致1 至多个基因的增加，从而改变基因的数目和排列顺
序。
C.倒位：一条染色体中某一片段位置颠倒引起变异。
D.易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。
注：易位要与交叉互换(同源染色体的非姐妹染色单体之间)区分开
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（3）上述染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的
变异。而基因突变只改变基因内部的碱基对，即只改变基因的结构和种类，并不会造成基因数目和排
列顺序的变化。
（4）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。
4．染色体数目变异：
A.细胞内个别染色体的增加或减少。如：21 三体综合征、性腺发育不良
B.细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
①染色体组a.概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控
制生物的生长、发育、遗传、变异的一组染色体叫做一个染色体组。
②一个染色体组的特点：
非同源染色体，无等位基因；所有染色体形态、大小和功能各不相同（不含姐妹染色单体分开后形成
的染色体）；携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息，但不能重复。
③染色体组数目的判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
A.根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一相对性状的基因出现几次，则有几个染色
体组。（例如：AAaBBb 3 个）
B.根据染色体的数目和染色体的形态来推算。染色体组的数目=染色体数/染色体形态数（含异型性染色
体时除外）。
5．基因突变、基因重组、染色体变异比较
基因突变
基因重组
染色体变异
概念
DNA 分子中发生碱
基对的替换、增添
和缺失，而引起的
基因结构的改变。
在生物体进行有性生殖的
过程中，控制不同性状的
基因的重新组合。
由染色体结构的改变而引起的变
异。
时期
细胞分裂间期
减数第一次分裂
有丝分裂和减数分裂
类型
自然突变
自由组合型（后期）
染色
体数
目变
异
染色体组成倍增加或减
少
人工诱变
交叉互换型（减Ⅰ四分体
时期）
个别染色体增加或减少
染色
体结
构变
异
染色体缺失
染色体重复
染色体倒位
染色体易位
解题大招：
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1．变异类型判断的 "四步四看法"
①看对象：确定是分子水平变异还是染色体水平变异（基因内部变化→基因突变，染色体结构或数目
变化→染色体变异）
②看交换：判断是同源染色体间还是非同源染色体间交换（同源染色体非姐妹染色单体间交换→基因
重组，非同源染色体间交换→染色体结构变异（易位））
③看结果：分析变异后的结果（产生新基因→基因突变，不产生新基因但产生新基因型→基因重组，
基因数量或排列顺序改变→染色体变异）
④看显微镜：判断是否可通过显微镜观察（可观察→染色体变异，不可观察→基因突变或基因重组）
2．基因突变题的 "三关联" 分析法
①关联 DNA 复制：突变发生于 DNA 复制时期（细胞分裂间期）
②关联转录翻译：分析突变对 mRNA 和蛋白质的影响
③关联性状表现：结合突变对蛋白质功能的影响，推断表型变化（判断是功能丧失型突变或功能获得
型突变）
3．染色体变异题的 "图解转化法"
①画出正常与变异染色体：清晰标注基因位置和顺序
②模拟减数分裂过程：（同源染色体联会时形成倒位环，非姐妹染色单体发生交叉互换）
③分析配子类型：
④统计可育配子比例：
4．多倍体遗传题的 "数学计算法"
①确定多倍体产生配子的种类和比例
②构建棋盘格分析子代
③计算符合条件的比例）
【典例1】（2025
湖南
高考真题
・
・
）单一使用干扰素 -γ 治疗肿瘤效果有限。研究发现，蛋白 V 可抑
制干扰素 -γ 诱发的癌细胞凋亡。下列叙述错误的是（）
A．癌细胞凋亡是由基因决定的
B．蛋白 V 可能抑制干扰素 -γ 诱发的癌细胞凋亡
C．线粒体膜结构破坏后，其 DNA 可能会释放
D．抑制蛋白 V 合成会减弱肿瘤治疗的效果
【答案】D
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，A 正确。题干明确指出蛋白 V 可抑制干
扰素 -γ 诱发的癌细胞凋亡，B 正确。线粒体是半自主性细胞器，含有 DNA，当膜结构破坏后，DNA
可能释放，C 正确。抑制蛋白 V 合成后，干扰素 -γ 诱发的癌细胞凋亡将增强，会增强而非减弱肿
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瘤治疗效果，D 错误。
【典例2】（多选）（2025
江苏
高考真题）
・
・
图示人体正常基因A 突变为致病基因a 及Hind Ⅲ切割
位点。Alu Ⅰ限制酶识别序列及切割位点为
，下列相关叙述正确的有（ ）
A．基因A 突变为a 是一种碱基增添的突变
B．用两种限制酶分别酶切A 基因后，形成的末端类型不同
C．用两种限制酶分别酶切a 基因后，产生的片段大小一致
D．产前诊断时，该致病基因可选用Hind Ⅲ限制酶开展酶切鉴定
【答案】BD
【解析】对比 A 基因和 a 基因序列，A 基因中 "AAGCTT" 变为 a 基因中 "AAGCTG"，是碱基替换
（T→G），并非碱基增添，A 错误；Hind Ⅲ 切割产生黏性末端，Alu Ⅰ 切割后产生平末端，二者末
端类型不同，B 正确；a 基因中有 2 个 Hind Ⅲ 切割位点，切割后产生 3 个片段；有 3 个 Alu Ⅰ
切割位点，切割后产生 4 个片段，因此用两种限制酶分别酶切 a 基因后，产生的片段大小不一致，C
错误；因为正常基因 A 和致病基因 a 的 Hind Ⅲ 切割位点数量不同，所以产前诊断时，该致病基因
可选用 Hind Ⅲ 限制酶开展酶切鉴定，D 正确。
【典例3】（2025
黑吉辽蒙卷
高考真题
・
・
）某二倍体（2n）植物的三体（2n+1）变异株可正常生长。该
变异株减数分裂得到的配子为 "n" 型和 "n+1" 型两种，其中 "n+1" 型的花粉只有约 50% 的受精率，
而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体（2n+2）细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例
约为（）
A．3/5 B．3/4 C．2/3 D．1/2
【答案】A
【解析】据题分析，三体（2n+1）减数分裂产生 n（正常）和 n+1（多一条）两种配子，各占 1/2。
父本精子受精率：n+1 型花粉仅 50% 受精，故实际参与受精的精子中，n 型占 2/3，n+1 型占 1/3。
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子代组合：
n（卵细胞）×n（精子）→2n（正常），概率 1/2×2/3=1/3
n（卵细胞）×n+1（精子）→2n+1（三体），概率 1/2×1/3=1/6
n+1（卵细胞）×n（精子）→2n+1（三体），概率 1/2×2/3=1/3
n+1（卵细胞）×n+1（精子）→2n+2（四体，死亡），概率 1/2×1/3=1/6（淘汰）
因此三体比例：存活子代中三体总概率为（1/6+1/3）=1/2，占总存活的（1/3+1/6+1/3）=5/6，故比
例为（1/2）÷（5/6）=3/5。
【典例4】（多选）（2025
江苏
高考真题
・
・
）图示部分竹子的进化发展史，其中A~D 和H 代表不同的染
色体组。下列相关叙述正确的有（ ）
A．新热带木本竹与温带木本竹杂交，F1是六倍体
B．竹子的染色体数目变异是可遗传的
C．四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D．竹子化石为研究其进化提供直接证据
【答案】BD
【解析】新热带木本竹（BBCC）为四倍体，温带木本竹（CCDD）为四倍体，它们杂交，新热带木本竹
产生的配子含 2 个染色体组（BC），温带木本竹产生的配子含 2 个染色体组（CD），则 F1 的染色
体组成为 BCCD，是四倍体而非六倍体，A 错误。染色体数目变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传
给后代，B 正确。进化的基本单位是种群，而四种类群的竹子属于不同的物种，C 错误。化石是生物
进化最直接、最有力的证据，D 正确。
【典例5】（2025
河南
高考真题
・
・
）植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。
现有甲（雄性不育株，38 条染色体）和乙（可育株，39 条染色体）两份油菜。甲与正常油菜（38 条
染色体）杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株 = 1：1，可育株均为 39 条
染色体。下列推断错误的是（ ）
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A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核 DNA 分子数不等
B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C．乙经单倍体育种获得的 40 条染色体植株与甲杂交，F1 均可育
D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
【答案】D
【解析】正常油菜有 38 条染色体，初级卵母细胞中着丝粒数 = 染色体数 = 38 个，经过间期复制，
核 DNA 分子数有 76 个，不相等，A 正确。甲乙杂交后代中可育株：雄性不育株 = 1：1，可育株均
为 39 条染色体，可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因，且核恢复基因位于第 39 条染色
体，B 正确。乙为可育株，含 39 条染色体，配子有两种：19 和 20 条染色体，20 条染色体的配子
中含核恢复基因，故经单倍体育种获得的 40 条染色体植株与甲杂交，F1 均可育，C 正确。乙的核恢
复基因位于第 39 条染色体，经复制初级精母细胞中的核恢复基因有 2 个，次级精母细胞中的核恢复
基因数目为 0 或 2 个，故也可能相等，D 错误。
【典例6】（2025·安徽·高考真题）大肠杆菌的两个基因Y 和Z 彼此相邻，转录时共用一个启动子（P）。
科研小组分离到一株不能合成Y 和Z 蛋白的缺失突变体，但该突变体能合成另一种蛋白质，此蛋白质氨
基端的30 个氨基酸序列与Z 蛋白氨基端的序列一致，而羧基端的25 个氨基酸序列与Y 蛋白羧基端的序
列一致。据此，科研小组绘制了野生型菌株中Y 和Z 基因的排列顺序图，并推测突变体缺失的DNA 碱
基数目。下列图示和推测正确的是（ ）
A．
缺失碱基数目是3 的整倍数
B．
缺失碱基数目是3 的整倍数
C．
缺失碱基数目是3 的整倍数+1
D．
缺失碱基数目是3 的整倍数+2
【答案】B
【解析】已知突变体合成的蛋白质氨基端的30 个氨基酸序列与Z 蛋白氨基端的序列一致，羧基端的25
个氨基酸序列与Y 蛋白羧基端的序列一致。这说明转录是以Z 基因起始 ，然后连接到Y 基因进行转录
的，所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是Z 基因在前，Y 基因在后，且共用一个启动子P ，转录时，
模板链的方向是 3'→5' ，因此图示的方向应为3'- P - Z - Y-5'，符合该特征的是BC 选项的图示，
由于该蛋白质氨基端有Z 蛋白的部分序列，羧基端有Y 蛋白的部分序列，说明缺失突变后，转录形成的
mRNA 依然可以编码氨基酸，没有造成移码突变（移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变 ）。
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因为一个氨基酸由mRNA 上的一个密码子（3 个相邻碱基 ）决定，所以缺失的碱基数目应该是3 的整倍
数，这样才不会改变后续的阅读框，保证氨基端和羧基端的氨基酸序列分别与Z、Y 蛋白部分序列一致，
【典例7】(2024 年山东省）6． 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A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个
二倍体子代，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。
易错提醒！！！
易错点 1：基因突变的 "随机性" 与 "不定向性" 混淆。随机性：指突变发生的时间、位置随机（时间随
机、部位随机、分子随机），不定向性：指突变的方向随机（一个基因可突变为多个等位基因）。
易错点 2：误认为基因突变一定会改变生物性状，忽略了基因突变不改变性状的多种情况
不改变性状的原因；忽略了突变发生在基因的非编码区，密码子简并性：新密码子与原密码子编码同一种
氨基酸，隐性突变：如 AA→Aa，显性性状不变，突变改变个别氨基酸但蛋白质功能不变。
易错点 3：基因重组与染色体结构变异的区分，错误表现：将非同源染色体间的交换误认为是基因重组；
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正确区分：基因重组：发生在同源染色体非姐妹染色单体之间，交换的是等位基因，染色体易位：发生在
非同源染色体之间，交换的是非等位基因
易错点 4：单倍体与一个染色体组的混淆，错误表现：认为单倍体只含有一个染色体组；正确理解：单倍
体：由配子直接发育而来的个体，体细胞中染色体数与本物种配子染色体数相同，染色体组：细胞中的一
组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带本物种全套遗传信息。
易错点 5：环境与变异关系的误解，错误观点：环境因素会定向诱导变异，变异是由环境选择后产生的，
生物为适应环境而产生定向变异；正确理解：变异是随机的、不定向的，环境只起选择作用，变异在前，
选择在后，自然选择定向改变种群基因频率，导致生物定向进化。
1．人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白 β 链第 6 个氨基酸的密码子由 GAG 变为 GUG，
导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列叙述错误的是（ ）
A．该突变转变了 DNA 碱基对的氢键数
B．该突变引起了血红蛋白 β 链构造的转变
C．在缺氧状况下患者的红细胞易裂开
D．该病不属于染色体特别遗传病
【答案】A
【解析】密码子 GAG 变为 GUG，对应的 DNA 碱基对由 CTC 变为 CAC，都是三个氢键，氢键数目不变，
A 错误。氨基酸改变导致蛋白质结构改变，B 正确。患者的红细胞呈镰刀型，在缺氧条件下易破裂，
导致溶血性贫血，C 正确。该病是由基因突变引起的，不属于染色体异常遗传病，D 正确。
2．某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。下列关于该细胞减数分裂过程的叙述错误的是
（）
A．联会时可能形成倒位环
B．非姐妹染色单体之间可能发生交换
C．产生的配子中可能有染色体缺失
D．产生的配子都是正常的
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【答案】D
【解析】染色体倒位在减数分裂联会时会形成倒位环，A 正确。倒位不影响非姐妹染色单体之间的交
换，B 正确。倒位可能导致配子中染色体片段缺失或重复，C 正确。由于倒位影响，产生的配子可能
不正常，D 错误。
3．（多选）大鼠限制黑眼 / 红眼的基因和限制黑毛 / 白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后
代表现型及比例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化 = 1:1:1:1。下列关于该个体的叙述正
确的是（）A．这两对等位基因不遵循基因的分离定律B．这两对等位基因之间发生了基因重组C．该
个体是纯合子D．该个体产生的配子类型有 4 种，比例为 1:1:1:1
【答案】BD
【解析】位于同一条染色体上的两对等位基因也遵循基因的分离定律，A 错误。测交后代表现型比例
为 1:1:1:1，说明这两对等位基因之间发生了完全的基因重组，B 正确。该个体为双杂合子，C 错误。
该个体产生的配子类型有 4 种，比例为 1:1:1:1，D 正确。
4．有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性
杂交获得 F1。下列叙述正确的是（）
A．F1 是五倍体，含有 5 个染色体组
B．F1 是异源十倍体，含有 10 个染色体组
C．F1 是三倍体，含有 3 个染色体组
D．F1 是单倍体，含有 1 个染色体组
【答案】A
【解析】六倍体小麦产生的配子含有 3 个染色体组，四倍体小麦产生的配子含有 2 个染色体组，它
们杂交形成的 F1 含有 5 个染色体组，是五倍体，A 正确。
5．DNA 中的胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶。下列叙述错误的是（）
A．启动子被甲基化后可能影响 RNA 聚合酶与其结合
B．某些甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
C．胞嘧啶的甲基化能够提高该位点的突变频率
D．基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后，不影响该基因转录产物的碱基序列
【答案】D
【解析】启动子被甲基化后，可能阻碍 RNA 聚合酶与其结合，影响基因表达，A 正确。DNA 甲基化修
饰属于表观遗传，可以遗传给后代，B 正确。胞嘧啶甲基化后易脱氨基变为胸腺嘧啶，提高突变频率，
C 正确。基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后变为胸腺嘧啶，对应的转录产物中鸟嘌呤会变为腺嘌
呤，影响转录产物的碱基序列，D 错误。
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6．葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得
无子葡萄。下列叙述正确的是（）
A．爬山虎花粉能促进葡萄子房发育成果实
B．爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C．这种无子葡萄的无子性状不能遗传
D．无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
【答案】A
【解析】爬山虎花粉刺激葡萄子房发育成果实，A 正确。这种无子葡萄是经生长素作用产生的，遗传
物质未发生改变，B 错误。无子葡萄的无子性状是由环境因素引起的，不能遗传，C 错误。无子葡萄
的果肉细胞是由母本子房壁细胞发育而来，含二个染色体组，D 错误。
7．2022 年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙
述正确的是（ ）
A．燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B．燕麦是由AA 和CCDD 连续多代杂交形成的
C．燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D．燕麦中A 和D 基因组同源性小，D 和C 同源性大
答案】C
【解析】燕麦是由不同祖先物种杂交后染色体加倍形成的，是异源六倍体，A 错误。燕麦是由 AA 和
CCDD 杂交后染色体加倍形成的，不是连续多代杂交，B 错误。燕麦多倍化过程中，染色体数量的变异
在进化中保留下来，说明是可遗传的，C 正确。A 和 D 基因组由同一种祖先即 A/D 基因组祖先进化
而来，同源性大；D 和 C 基因组由不同祖先物种进化而来，同源性小，D 错误。
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8．现有一只基因型为bbXRXR的雌果蝇（2n=8），其性原细胞中的I、Ⅱ号染色体发生图示变异。变异细胞
在减数分裂时，所有染色体同源区段均须联会且相互分离，才能形成可育配子。下列叙述错误的是（
）
A．该变异细胞到MI 后期时有7 条染色体，到MⅡ后期时有6 条或者8 条染色体
B．图示变异不改变基因中碱基排列顺序
C．该果蝇可产生基因组成为bXR的可育配子
D．该果蝇与BBXrY 的雄蝇杂交，F1雄蝇产生bY 精子的概率为1/4
【答案】D
【解析】据图分析，图示过程中X 染色体的R 基因移接到Ⅱ号染色体上，说明该过程发生的变异是易位，
同时染色体数目减少1 条，所以MI 后期时有7 条染色体，MI 分裂结束形成的子细胞，含有3 条染色体
或含有4 条染色体，到MⅡ后期时有6 条或者8 条染色体，A 正确；图示过程中X 染色体的R 基因移接
到Ⅱ号染色体上，说明该过程发生的变异是易位，不改变基因中碱基排列顺序，B 正确；所有染色体同
源区段须联会且均相互分离才能形成可育配子，所以该变异细胞减数分裂同源染色体分裂时变异后的
新染色体进入一个子细胞，Ⅰ号、Ⅱ号染色体进入另一个子细胞，所以其可育配子的基因型为bXR
（b、R1/2 可能位于新染色体上，1/2 可能位于X、Ⅱ号染色体），C 正确；由C 选项可知bbXRXR配子有
一半是不正常的，与一只灰身雄蝇(基因型为BBXrY)杂交，F1雄蝇（1/2 位于X、Ⅱ号染色体BbXRY）才
能产生bY 精子，1/2 1/4=1/8，D 错误。
10．水稻（2n=24）是我国最重要的粮食作物之一。为获得高产、优质的水稻，科研人员通过多种育种途
径得到新品种。①~⑤为育种过程，具体过程如下图。下列叙述错误的是（ ）
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A．①、④育种过程的原理是基因重组
B．②过程为花药离体培养，体现了植物细胞的全能性
C．③过程可利用秋水仙素处理使同源染色体不分离而得到可育植株
D．⑤过程还可用化学诱变剂等方式处理
【答案】C
【解析】①④是杂交育种，杂交育种的原理是基因重组，A 正确；②过程为花药离体培养，该过程利
用花药细胞培育出了幼苗，体现了植物细胞具有全能性，B 正确；当秋水仙素作用于正在有丝分裂的
细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致姐妹染色单体分离形成的两条子染色体不能移向细胞的两极，
从而引起细胞内染色体数目加倍，C 错误；⑤是诱变育种，诱变育种可用化学诱变剂等方式处理，D
正确。
11．已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈
病基因转入小麦，研究人员进行了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是（ ）
A．秋水仙素处理杂种P 获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体
B．杂种Q 产生的配子中一定含有抗叶锈病基因
C．射线照射杂种R 使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组
D．杂种Q 与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律
【答案】D
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【解析】秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，从而导致染色体数目加倍，故
秋水仙素处理杂种P 获得异源多倍体，存在同源染色体，A 错误；杂种Q 含有抗叶锈病基因，但其产
生的配子中中不一定含有抗叶锈病基因，B 错误；射线照射杂种R 使抗叶锈病基因的染色体片段移接
到小麦染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C 错误；杂种Q 或普通小麦产生配子过程中存在等
位基因随着同源染色体的分开而分离，存在同源染色体上的非等位基因自由组合，故杂种Q 与普通小
麦杂交过程中遵循孟德尔遗传定律，D 正确。
12．虹鳟鱼和三文鱼的色泽和纹理相像，为提高虹鳟鱼(二倍体)的食用价值和品质，科学家利用“冷休克
法”抑制分裂末期细胞形成两个子细胞的过程，导致细胞染色体数量加倍，从而获得多倍体鱼类。下
图显示两种获得多倍体鱼的方法。下列叙述正确的是（ ）
A．冷休克处理抑制着丝粒的分裂从而使染色体数目倍增
B．多倍体鱼的获得过程中涉及染色体数目和结构的变异
C．多倍体鱼①和多倍体鱼②体细胞中的染色体组数量不相同
D．多倍体鱼①进行减数分裂过程中会出现联会紊乱的现象
【答案】C
【解析】冷休克处理能抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍，该过程不抑制着丝粒的分裂，A 错误；
多倍体鱼的获得过程中涉及染色体数目，不涉及染色体结构的变异，B 错误；次级卵母细胞经减数分
裂II 可形成卵细胞，卵细胞与精子正常受精可形成受精卵，受精卵在第一次有丝分裂时冷休克形成细
胞A，进而得到多倍体鱼①，该多倍体内染色体数目为2N×2=4N 条；次级卵细胞分裂时也可经冷休克
得到细胞B，细胞B 与精子结合得到细胞C，多倍体鱼②的染色体数目为2N＋N=3N，C 正确；多倍体
鱼②的染色体数目是3N，在减数分裂过程中会出现联会紊乱现象，多倍体鱼①的染色体数目为4N，
其进行减数分裂过程中不会出现联会紊乱的现象，D 错误。
13．普通小麦是六倍体（6n=42，AABBDD，字母代表染色体组），其漫长演化的过程大致如图。下列叙述
正确的是（ ）
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A．杂交种1 因高度不育属于单倍体
B．杂交种2 的幼苗可经低温诱导获得普通小麦
C．杂交种2 的产生说明二粒小麦和粗山羊草不存在生殖隔离
D．普通小麦的形成过程中发生了染色体数目和结构的变异
【答案】B
【解析】A、据图可知，杂交种1 由一粒小麦和拟斯卑尔脱山羊草杂交而来，为异源二倍体，A 错误；
低温可诱导细胞中染色体数目变异，据图可知，由杂交种2 培育普通小麦的育种过程染色体数加倍了。
因此，杂交种2 的幼苗可经低温诱导获得普通小麦，B 正确；据图可知，杂交种2 是三倍体植物，体
现高度不育，因此，二粒小麦和粗山羊草存在生殖隔离，C 错误；经杂交种2 培育成的普通小麦染色
体数加倍了，说明普通小麦的形成过程中发生了染色体数目的变异，D 错误。
14．如图甲~丁分别表示细胞中发生的变异模式图，图甲中字母表示基因，图丙、丁中的阴影表示染色体
片段。据图判断，下列相关叙述正确的是（ ）
A．上图所示的几种变异都可以通过显微镜观察到
B．上图所示的几种变异都一定会导致生物性状的改变
C．图丁所示的变异属于基因重组，增加了后代的多样性
D．上图所示的几种变异都能为生物进化提供原材料
【答案】D
【详解】图甲所示的变异属于基因突变，图乙所示的变异属于染色体数目变异，图丙所示的变异属于
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染色体结构变异中的缺失，图丁所示的变异属于染色体结构变异中的易位，只有染色体变异可以通过
显微镜观察到，基因突变不能通过显微镜观察到，A 错误；由于密码子具有简并性，基因突变也未必
导致生物性状发生改变；易位可能导致基因位置的改变，但如果没有影响到关键基因的表达或调控，
也可能不引起性状变化，B 错误；图丁表示非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异，不属于
基因重组，C 错误；可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，上图所示的几种变异都属于
可遗传变异，都能为生物进化提供原材料，D 正确。
考点03 细胞分裂与可遗传变异
1．细胞分裂的 “两大类型” 与关键特征
细胞分裂是可遗传变异的载体，不同分裂类型的 “染色体行为” 和 “DNA 变化” 直接决定变异能
否发生及发生类型。需先明确有丝分裂与减数分裂的核心差异，为后续关联变异奠定基础。
（1）有丝分裂与减数分裂的核心对比（高考高频辨析点）
对比维度
有丝分裂
减数分裂（减 Ⅰ+ 减 Ⅱ）
分裂目的
体细胞增殖（维持遗传稳
定）
产生配子（实现遗传重组）
分裂次数
1 次（间期 + 分裂期）
2 次（减 Ⅰ、减 Ⅱ，仅减 Ⅰ 前有
间期）
同源染色体行为
无联会、交叉互换；后期姐
妹染色单体分离
减 Ⅰ 前期联会、交叉互换；减 Ⅰ
后期同源染色体分离，减 Ⅱ 后期姐
妹染色单体分离
子细胞类型
体细胞
配子（精子 / 卵细胞 / 极体）
子细胞染色体数
与亲代细胞相同（2n→2n）
亲代细胞的一半（2n→n）
DNA 复制次数
1 次（间期 S 期）
1 次（减 Ⅰ 前的间期 S 期）
（2） 细胞分裂的 “关键时期”（变异发生的核心节点）
分裂类型
关键时期
核心事件（与变异直接相关）
有丝分裂
间期（S 期）
DNA 复制（碱基错配→基因突变）
后期
姐妹染色单体未分离→染色体数目变异（如多倍体形成）
减数分裂
减 Ⅰ 前的间期
（S 期）
DNA 复制（碱基错配→基因突变）
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分裂类型
关键时期
核心事件（与变异直接相关）
减 Ⅰ 前期（四
分体时期）
同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换→基因重组
减 Ⅰ 后期
非同源染色体自由组合→基因重组；同源染色体未分离→染色体数目
变异
减 Ⅱ 后期
姐妹染色单体未分离→染色体数目变异（如三体综合征）
2．可遗传变异的 “三大类型” 与本质
可遗传变异的本质是遗传物质（DNA 或染色体）的改变，需明确三种变异的 “发生机制”“适用范
围”“与分裂的关联”，避免概念混淆（高考易错点）。
三种可遗传变异的核心对比
变
异
类
型
本质
发生时期 / 分裂类
型
结果（遗传效应）
典型实例
基
因
突
变
DNA 分子中碱基对
的增添、缺失或替
换→基因结构改变
主要在间期（S 期）
（DNA 复制时）；
有丝分裂、减数分裂
均可能发生
产生新基因（等位基
因）；可能改变性状
（也可能不改变，如密
码子简并性）
镰刀型细胞贫血症
（碱基替换）、白化
病
基
因
重
组
原有基因的重新组
合（无新基因产
生）
仅减数分裂：1. 减
Ⅰ 前期（交叉互
换）2. 减 Ⅰ 后期
（自由组合）
产生新基因型；增强后
代多样性；不改变性状
的 “可能性”（如
Aa×Aa 后代出现 aa）
豌豆杂交实验中 “黄
圆 × 绿皱→黄皱、绿
圆”；肺炎链球菌转
化（广义重组）
染
色
体
变
异
染色体结构或数目
发生改变（基因的
位置 / 数量改
变，基因结构不
变）
有丝分裂、减数分裂
均可能发生（分裂期
染色体分离异常为
主）
改变基因数量 / 排列顺
序；多数导致性状异常
（甚至致死）
21 三体综合征（数目
变异）；猫叫综合征
（结构变异，5 号染
色体缺失）
解题大招：四步解题流程-定-找-联-验
第一步：定分裂（10 秒快速判断）用 “同源染色体 + 着丝点行为” 快速锁定分裂类型（有丝 /
减数）和具体时期（如减 Ⅰ 后期、减 Ⅱ 中期）。
第二步：找异常（精准定位矛盾点）对比 “正常分裂的染色体 / 基因特征”，找异常之处：
基因异常：如姐妹染色单体出现等位基因、同源染色体上基因数目异常；
染色体异常：如数目≠正常数、形态与同源染色体差异大、减 Ⅱ 出现同源染色体。
第三步：联变异（关联核心模型）结合 “分裂时期 - 变异类型对应表”，将 “异常点” 与变异机
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制挂钩（如减 Ⅰ 前期异常→交叉互换 / 易位；间期异常→基因突变）。
第四步：验逻辑（排除陷阱选项）代入选项或推导结果，验证是否符合 “分裂规律” 和 “变异机
制”：若选项说 “有丝分裂发生基因重组”→直接排除（违背核心结论）；若推导结果与 “亲子代
基因型传递规律” 矛盾→重新检查异常基因来源。
【典例1】（2025
浙江
・
）若某动物 (2n=4) 的基因型为 BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时
期的细胞。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B. 乙细胞中，有 4 对同源染色体，2 个染色体组
C. XD 与 b 的分离可在甲细胞中发生，B 与 B 的分离可在乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为 BY 的占 1/4，乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】本题综合考查有丝分裂和减数分裂过程中的染色体行为和基因分离。甲细胞处于减数第一次
分裂后期，同源染色体分离；乙细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂。非同源染色体上的非等位基因
(XD 与 b) 在减数第一次分裂后期自由组合；姐妹染色单体上的相同基因 (B 与 B) 在有丝分裂后期
或减数第二次分裂后期分离。
【典例2】（2025
广东
・
）临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在 3 种核型："45，X""46，
XX""47，XXX"。导致该患者染色体异常最可能的原因是（ ）
A. 其母亲卵母细胞减数分裂 I 中 X 染色体不分离
B. 其母亲卵母细胞减数分裂 II 中 X 染色体不分离
C. 胚胎发育早期有丝分裂中 1 条 X 染色体不分离
D. 胚胎发育早期有丝分裂中 2 条 X 染色体不分离
【答案】C
【解析】若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X 染色体不分离，会形成XX 会O 的卵细胞，受精后可能产生
47，XXX 或45，X 的个体，但无法同时出现46，XX 的正常核型，A 错误；若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ
中X 染色体不分离，可能形成XXX 或XO 的受精卵，但同样无法保留46，XX 正常核型，B 错误；胚胎
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发育早期有丝分裂中，若1 条X 染色体未分离，会导致部分细胞为45，X 和47，XXX，而正常分裂的
细胞仍为46，XX，形成三种核型，C 正确；若2 条X 染色体未分离，会导致细胞中X 染色体数目大幅
异常（如4 条或0 条），与题干中的核型不符，D 错误。
【典例3】（2024
浙江）
・
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
【解析】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；图乙可知，细胞中染
色单体Ⅱ和IV 发生了交叉互换，B 错误；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。
【典例4】（2024
广东
・
） EDAR 基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用 M、m
分别表示突变前后的 EDAR 基因，研究发现，m 的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理
的是（ ）
A. m 的出现是自然选择的结果
B. m 不存在于现代非洲和欧洲人群中
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C. m 的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D. MM、Mm 和 mm 个体的汗腺密度依次下降
【答案】C
【解析】本题考查基因突变与生物进化的关系。基因突变是随机的，其频率变化受自然选择影响。一
个碱基替换导致的性状变化能在人群中频率升高，说明该变异在特定环境 (如末次盛冰期后) 下具有
选择优势。
【典例5】（2023
湖南
・
） 酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶 2 (ALDH2)
作用下再转化为乙酸。ALDH2 基因某突变导致 ALDH2 活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基
因频率不足 5% 而东亚人群中高达 30%。下列叙述错误的是（ ）
A. 相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B. 患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C. ALDH2 基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D. 饮酒前口服 ALDH2 酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
【答案】D
【解析】本题结合生活实际考查基因突变的功能影响。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而
影响生物性状。口服酶制剂在消化道中会被分解，无法直接进入细胞发挥作用。
【典例6】（2023
山东
・
） 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。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。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
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【解析】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；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；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；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。
【典例7】（2023
浙江
・
） 某基因型为AaXDY 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．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1 条X 染色体和1 条Y 染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8 个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4 个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则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；若图表示减数分裂Ⅱ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；
图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1:1，无染色单体数，C 错误；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，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4 种基因型的精细胞，D 正确。
易错提醒！！！
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1．“基因突变≠性状改变”：原因① 密码子具有简并性（如 UUA、UUG 均编码亮氨酸，碱基替换后密
码子改变但氨基酸不变）；② 隐性突变（如 AA→Aa，显性性状未改变）；③ 突变发生在非编码区（如
启动子、终止子，不影响蛋白质合成）。
2．“基因重组仅发生在减数分裂”：狭义基因重组（高考核心）：仅减数分裂中的交叉互换和自由组合；
广义基因重组：还包括基因工程（体外重组）、肺炎链球菌转化（细菌间基因转移），但高考默认考查狭
义范围。
3．“染色体数目变异≠多倍体”：数目变异分两类：① 个别染色体增减（如 21 三体，2n+1）；② 整
倍体变异（如多倍体 4n、单倍体 n），需结合分裂异常时期判断（如减 Ⅱ 后期姐妹未分离→个别染色
体增减，有丝分裂后期纺锤体异常→多倍体）。
4．核心关联：细胞分裂与可遗传变异的 “时期 - 类型” 对应网络
这是高考命题的核心逻辑（如 “某变异的形成原因分析”“配子类型与变异的关系”），需建立 “分裂
时期→染色体行为→变异类型” 的链条式思维。
5．有丝分裂与生物变异
基因突变：有丝分裂间期 DNA 复制时，碱基对容易发生替换、增添或缺失，导致基因突变。若发生在体
细胞中，一般不能遗传给后代（植物体细胞突变可通过无性生殖遗传）；若发生在精原细胞或卵原细胞的
有丝分裂过程中，后续通过减数分裂形成配子，可遗传给后代。
染色体变异：有丝分裂后期，着丝点分裂后，若染色体不能正常移向细胞两极，会导致细胞内染色体数目
异常（个别染色体增减或染色体组增减）；有丝分裂过程中，也可能因染色体断裂后重新连接错误，导致
染色体结构变异。
基因重组：有丝分裂过程中一般不发生基因重组（基因工程除外），因为有丝分裂没有同源染色体的联会、
交叉互换和非同源染色体的自由组合等过程。
1．中国是传统的水稻种植大国。突变型 1 叶片为黄色，由基因 C 突变为 C 所致，基因
₁
C 纯合幼苗
₁
期致死。测序结果表明，突变基因 C 转录产物编码序列第
₁
727 位碱基改变，由 5'-GAGAG-3' 变为
5'-GACAG-3'，导致第___位氨基酸突变为___。从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理
_________________________________。
【答案】243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄
【解析】突变基因C1 转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，
突变位点前对应氨基酸数为726/3=242，则会导致第243 位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变
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黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因控制性状的角度推测，基因突变影响
与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄。
2．无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一
种 tRNA (sup-tRNA)，能帮助 A 基因第 401 位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的 A 蛋白。
该 sup-tRNA 对其他蛋白的表达影响不大。下列叙述正确的是（ ）
A. 基因模板链上色氨酸对应的位点由 UGG 突变为 UAG
B. 该 sup-tRNA 修复了突变的基因 A，从而逆转因无义突变造成的影响
C. 该 sup-tRNA 能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D. 若 A 基因无义突变导致出现 UGA，则此 sup-tRNA 无法帮助恢复读取
【答案】D
【解析】本题考查基因突变与翻译机制。无义突变产生终止密码子，sup-tRNA 通过识别终止密码子
并携带相应氨基酸，使翻译继续进行。但这种方法只适用于特定终止密码子，且不修复原基因。
3．某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①-④表示染色体，a-h 表示
染色单体。下列叙述正确的是（ ）
A. 图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期 II
B. ①与②的分离发生在后期 I，③与④的分离发生在后期 II
C. 该细胞的染色体数与核 DNA 分子数均为卵细胞的 2 倍
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D. a 和 e 同时进入一个卵细胞的概率为 1/16
【答案】D
【解析】本题考查减数分裂过程中的染色体行为和基因重组。同源染色体联会形成四分体，非姐妹染
色单体间交叉互换导致基因重组。减数分裂 I 后期同源染色体分离，减数分裂 II 后期姐妹染色单
体分离。
4．A 和 a、B 和 b 为一对同源染色体上的两对等位基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 若发生显性突变，则该初级精母细胞产生的配子基因型为 AB、aB、Ab 和 Ab
B. 若发生的是同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞产生的配子基因型C. 若一个
精原细胞经减数分裂产生了四种类型的精子，则一定发生了交叉互换
D. 若 A 和 B 位于同一条染色体上，a 和 b 位于另一条染色体上，则产生 AB 型配子的概率为 50%
【答案】C
【解析】本题考查基因重组的多种可能性。基因突变和基因重组都能增加配子多样性。同源染色体上
的非等位基因在减数分裂过程中通常连锁遗传，但交叉互换会导致基因重组。
4．DNA 探针是能与目的 DNA 配对的带有标记的一段核苷酸序列。某探针可以检测果蝇 II 号染色体上特
定 DNA 区间。某果蝇的 II 号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检
测细胞有丝分裂中期的染色体，结果正确的是（ ）
【答案】B
【解析】本题考查染色体结构变异的检测方法。倒位导致染色体上基因排列顺序改变，用 DNA 探针
检测时，杂交信号的位置会发生相应变化，可通过显微镜观察判断。DNA 探针是能与目的DNA 配对的
带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此
发生倒位的染色体的两端都可以被探针识别，故B 正确。
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5．大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比
例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化 = 1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结
构变异？
【答案】C
【解析】本题考查染色体结构变异对遗传规律的影响。原本连锁的两个基因在测交后代表现型比例为
1:1:1:1，说明它们之间发生了完全独立分配，这通常是由于染色体结构变异 (如易位) 导致基因位
置改变。依题意知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于一条染色体上，两对等位
基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表现型，但题干中某个体测交后代表现型及比
例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化 = 1:1:1:1，类似于自由组合定律的结果，推测该个
体产生了四种数量相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到
两条非同源染色体上，C 正确。
6．人类 (2n=46) 14 号与 21 号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成 14/21 平衡易位染色体，该染色
体携带者具有正常的表现型。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（ ）
A. 观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B. 男性携带者的初级精母细胞含有 45 条染色体
C. 女性携带者的卵子最多含 24 种形态不同的染色体
D. 女性携带者的卵子可能有 6 种类型 (只考虑图中的 3 种染色体)
【答案】C
【解析】本题考查染色体结构变异与减数分裂的关系。两条染色体融合形成一条，导致染色体总数减
少，但基因总量基本不变。在减数分裂过程中，这种变异会导致特殊的联会行为，产生多种类型的配
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子。由于发生14/21 平衡易位染色体，该女性卵母细胞中含有45 条染色体，经过减数分裂该女性携带
者的卵子最多含23 种形态不同的染色体，C 错误。
【2024
江西】
・
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】本题考查基因突变对细胞分裂过程的影响。纺锤体形成于前期，着丝粒排列在赤道板上发生
在中期，而 T 基因突变影响的是后期纺锤体伸长，因此不影响中期染色体排列。染色体的着丝粒排
列在赤道板上时中期的特点，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。
1．一个基因型为AaXbY 的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了1 个AaXb的精细胞，
则另外3 个精细胞的基因型分别是( )
A.AaXb、aY、aY
B.Xb、aY、Y
C.aXb、Y、Y
D.AaXb、Y、Y
【答案】D
【解析】一个基因型为AaXbY 的精原细胞，产生了一个AaXb的精细胞，说明减数分裂Ⅰ后期A、a 所在
的同源染色体未正常分离，移向了同一极，而减数分裂Ⅱ正常，因此与其同时产生的另一精细胞的基
因型是AaXb；另一个次级精母细胞不含A、a，因此其他两个精细胞的基因型是Y、Y。
2．如图表示基因型为Aa 的某哺乳动物体内一个细胞中部分染色体及基因组成示意图(未发生染色体变异)。
据图分析，下列有关叙述正确的是( )
A.图中共有7 条染色单体
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B.等位基因的分离只能发生在图示所处时期
C.该细胞发生了基因突变，2 号染色体上的基因A 突变为a
D.该细胞分裂完成直接产生的精子基因型是aY、aY、aX 和AX
【答案】C
【解析】题图为雄性哺乳动物体内一个处于减数分裂Ⅰ后期的细胞图像，此时每条染色体均含有两条
染色单体，因此图中共有8 条染色单体，A 错误；图中的基因发生了基因突变，导致同一条染色体上
带有等位基因，此时等位基因的分离也可以发生在减数分裂Ⅱ后期，B 错误；该细胞分裂完成直接产
生的是次级精母细胞，其基因型为aaYY、AaXX，D 错误。
3．大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，3H－脱氧核苷掺入到新合成的DNA 链中，经特殊方法显色，
可观察到双链都掺入3H－脱氧核苷的DNA 区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入
培养中，大肠杆菌拟核DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况
可能是( )
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
【答案】B
【解析】由题意可知，双链都掺入3H－脱氧核苷的DNA 区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的
不显色，掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA 第1 次复制后，得到两个子代DNA，都是仅单链掺入，显浅
色，大肠杆菌拟核DNA 第2 次复制时，局部示意图中①还没解旋，应为仅单链掺入，显浅色，②为双
链都掺入3H－脱氧核苷的DNA 区段，显深色，③表示以未掺入3H－脱氧核苷的DNA 区段为模板复制，
③应为仅单链掺入，显浅色。
4．在DNA 复制时，5－溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用
Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA 分子的双链都含有BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条
链含有BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU 的培养液中培养，取根尖用Giemsa 染
料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
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D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
【答案】C
【解析】DNA 复制是半保留复制，第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都只有一条链含有
BrdU，即呈深蓝色，A 正确；第二个细胞周期，每个着丝粒上2 个染色单体，其中一个染色单体上DNA
一条链含有BrdU，染色后呈深蓝色，另一个染色单体上DNA 两条链都含有BrdU，染色后呈浅蓝色，B
正确；第二次分裂后期，染色体被纺锤丝牵引着移向细胞两极，形成的子细胞内的染色体深蓝色和浅
蓝色的数目不确定，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体不一定为1/4，C 错误；
根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，DNA 由于半保留复制，后代总是含有一条链不含有BrdU、一
条链含有BrdU 的DNA，所以还能观察到深蓝色的染色单体，D 正确。
5．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】由患儿染色体组成可知，父亲提供的精子中同时存在X 染色体和Y 染色体，X 染色体和Y 染
色体本应该在减数分裂Ⅰ后期分离，二者未分离，而是进入同一个精子中，所以导致该患儿染色体异
常最可能的原因是精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离，A 符合题意。
6．减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在—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
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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
【解析】正常情况下，卵细胞的基因型可能为E 或e；不考虑减数分裂Ⅰ发生互换，则减数分裂Ⅱ时，
姐妹染色单体上的基因为EE 或ee，着丝粒分开后，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，卵细胞的基因型还可以为EE、ee、_(表示没有相应的基因)；若考虑
减数分裂Ⅰ同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，则减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为
Ee，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；不考虑其他突变和基
因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ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；若卵细
胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞的基因组成为EE，第一极体的基因组成
为ee，则次级卵母细胞产生的第二极体为E，第一极体产生的第二极体为e 或ee、_，C 正确；若卵细
胞不含E、e 且一个第二极体为E，若不发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体只能是
Ee，综合以上，第一极体有Ee 和EE 两种可能，D 错误。
7．为了研究细胞分裂的过程，研究团队将GFP 基因和NEO 基因(2 个基因的每条单链均被32P 标记)分别插
入鼠精原细胞(不含32P)的两条非同源染色体上，将其置于不含32P 的培养液中培养，得到4 个子细胞，
检测子细胞中的标记情况。若不考虑其他变异，下列说法正确的是( )
A.若某个子细胞中有2 条染色体含32P，则一定进行减数分裂
B.若每个子细胞中均只有1 条染色体含32P，则一定进行有丝分裂
C.若进行减数分裂，某个子细胞中只有1 条染色体含32P 的概率为1/2
D.若进行减数分裂，GFP 基因和NEO 基因不可能存在于同一子细胞中
【答案】C
【解析】若某个子细胞中有2 条染色体含32P，可能是有丝分裂，也有可能是减数分裂，A 错误；若进
行有丝分裂，则4 个子细胞中含32P 的染色体数条数有以下几种情况：①0、2、1、1 条；②1、1、
1、1 条；③0、2、0、2 条；若进行减数分裂，则4 个子细胞中含有32P 的染色体数条数的情况有以下
几种：①0、0、2、2 条；②1、1、1、1 条，B 错误，C 正确；已知GFP 基因和NEO 基因分别插入鼠精
原细胞的两条非同源染色体上，由于非同源染色体可以进行自由组合，因此GFP 基因和NEO 基因可能
存在于同一子细胞中，D 错误。
8．图甲为一个基因型为AaXBY 的精原细胞(2N＝4)，将该细胞的核DNA 双链均用15N 标记后，置于只含14N
的培养基中培养，经一次有丝分裂后，又将其子细胞置于只含有15N 的培养基中完成减数分裂，产生了
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一个基因型为AaXB的异常精细胞，如图乙所示。整个过程中不考虑基因突变且染色体变异只发生1 次，
下列叙述正确的是( )
A.图乙所示细胞的每条染色体上都有14N
B.基因型为AaXB的异常精子中含有14N 的染色体数目为0 或1 或2
C.异常精细胞可能由减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离导致
D.次级精母细胞中所含X 染色体数目可能为0 或1
【答案】C
【解析】由于DNA 的复制方式为半保留复制，经过1 次有丝分裂后，每条染色体含有的DNA 分子均为
一条链含15N 标记、一条链含14N 标记，再将子细胞置于只含有15N 的培养基进行减数分裂的过程中，
含有14N 的染色体会随机移向细胞一极，因此图乙细胞中不一定每条染色体上都含有14N，A 错误。
逆推法分析细胞分裂过程：
综上所述，次级精母细胞中所含X 染色体的数目可能是0 或1 或2，D 错误。
9．基因型为AaXBY 的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA 型
配子。等位基因A、a 位于2 号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是( )
①2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染
色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③ B.①④ C.②③
D.②④
【答案】A
【解析】在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，应产生，AXB和aY 或AY 和
aXB四种配子。由题干可知，产生了AA 型配子，因此可知在减数第二次分裂中，A 基因所在的2 号染
色体复制加倍后的姐妹染色单体着丝点分裂后未进入两个配子中，故产生了AA 型的配子,即2 号染色
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体在减数第二次分裂中未分离;对于性染色体，其可能在减数第一次分裂中未分离，从而形成基因型
为AA 和aaXBXBYY 的次级精母细胞，继而AA 在减数第二次分裂中未分离而形成AA 型配子;或者性染色
体在减数第一次分裂中正常分离,假设形成AAXBXB和aaYY 的次级精母细胞，而在减数第二次分裂中未
正常分离，形成AA 和XBXB的配子。
①项，由上述分析可知，2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离，故正确。
②项，若2 号染色体在减数第一次分裂时未分离，则该配子中会含有a 基因，故错误。
③项，由上述分析可知，性染色体在减数第二次分裂中可能未分离，故正确。
④项，由上述分析可知，性染色体在减数第一次分裂中可能未分离，并非“一定未分离”，故错误。
综上所述，因为①③正确，②④错误，所以，本题正确答案为A。
10.图1 是某生物的一个初级精母细胞，图2 是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断
最可能来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①② B.②④ C.③⑤ D.①④
【答案】B
【解析】次级精母细胞分开的是姐妹染色单体，经复制而来，所以同一个次级精母细胞形成的子细胞
应该是染色体颜色和大小都相同，如②④。初级精母细胞分开的是同源染色体，所以同一个初级精母
细胞形成的子细胞应该是染色体大小相同，但颜色不同，如①②或③⑤。
11.如图表示某二倍体动物体内一个正在分裂的细胞，已知该类动物雄性的性染色体组成为XY，雌性的性
染色体组成为XX，下列相关叙述正确的是( )
A.若该动物的正常体细胞内有4 条染色体，则该细胞最可能为次级性母细胞
B.若该细胞处于有丝分裂中期，则该动物的基因型为AaXBY
C.若该细胞处于减数分裂过程中，则该细胞内含有1 个染色体组
D.若该细胞处于减数分裂过程中，则1 和3 号染色体在减Ⅰ后期未分离
【答案】D
【解析】若该动物的正常体细胞内有4 条染色体，根据染色体数目该图
不
能为减数第二次分裂图形，再根据染色体位置，着丝点在赤道板上而非
两
侧，即该细胞最可能是处于有丝分裂中期的体细胞，A 项错；图示细胞若处于有丝分裂中期（则该细
胞中1 和3 号为同源染色体.2 和4 号也是同源染色体，虽大小不同，但可为性染色体），细胞一定发
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生了基因突变，可能是B 突变成b,也可能是b 突变成B,故该动物的基因型可能是AaXBY 或AaXbY,B 项
错误;若该细胞处于减数分裂过程中，则其对应时期应为减数第二次分裂中期,1 和3 号为同源染色体,
对于二倍体生物而言,这种现象是减数第一次分裂后期1 和3 号这对同源染色体未分离引起的,D 项正
确；该细胞含有同源染色体，应该含有2 个染色体组,C 项错误。
12.甲、乙两图为不同生物的细胞分裂图，则下列有关说法正确的是( )
A.若甲图中含有同源染色体，则一定属于有丝分裂
B.若甲的体细胞中含2 对同源染色体，则甲图所示一定是有丝分裂
C.乙图所示时期的细胞继续分裂可发生染色体变异
D.甲图含3 条染色体和4 个DNA，乙图含2 条染色体和4 个DNA
【答案】C
【解析】若甲为二倍体生物细胞，且图中含有同源染色体，则甲图一定是有丝分裂图像，但若甲为四
倍体生物细胞，则甲图应为减数第二次分裂图像,A 错误;若甲的体细胞中含2 对同源染色体(4 条染色
体),而甲图所示细胞中的染色体数为4,甲图形成的子细胞染色体只有2 条，为体细胞染色体的一半，
故甲图所示细胞处于减数第二次分裂后期,B 错误;乙图中可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体之
间的不均等交换，而造成了染色体结构变异,C 正确;甲图中含4 条染色体、4 个DNA,D 错误。
13.从基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某动物器官内提取出一些细胞，图甲为其中某细胞的分裂图像
(B、b 基因未标出)，图乙表示有关细胞进行Ⅰ、Ⅱ两种方式的分裂过程中染色体组数目的变化(①～⑦
表示不同区段)。请回答：
(1)图甲所示细胞处于图乙中的________区段。
(2)细胞中染色体与DNA 数目之比一定为1∶2 的是图乙中的________区段。
(3)图甲中同一条染色体上出现了A 和a 两个不同的基因，通过分析该细胞形成的子细胞种类，可以确
定其原因：
若该细胞分裂最终形成4 种基因型的子细胞，那么其原因是发生了
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__________________________________________________________________。
若该细胞分裂最终形成________ 种基因型的子细胞，那么其原因是发生了
__________________________________________________________________。
【答案】（1）④
（2）⑤
（3）交叉互换（基因重组） 3 基因突变
14.如图A 为某动物部分组织切片的显微图像。
(1)图A 观察到的是________性动物的________(器官)组织切片。
(2)①细胞含有________条染色单体，③细胞的名称是________。
(3)通常情况下，等位基因的分离发生在________(用图中数字表示)细胞的后续分裂过程中。
(4)若②细胞的染色体数和DNA 分子数如图B 所示。请绘制该动物处于减数第一次分裂后期细胞中的
染色体数和DNA 分子数的柱形图。
【答案】（1）雌 卵巢
（2）8 次级卵母细胞或极体
（3）①
（4）（4）略
15.如图所示，图1 为某二倍体植物细胞有丝分裂的某时期示意图，图2、图3 为某动物(2n＝4)减数分裂不
同时期的示意图；图4 为以上两种生物细胞分裂过程中的染色体数与核DNA 数的比值(用H 表示)的变
化曲线，其中F 点代表分裂结束点。回答下列问题：
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(1)图1 细胞处于有丝分裂的________期，其中囊泡来自________(填细胞器名称)，囊泡与形成新细胞
的________有关。
(2)图2 细胞的名称为________，图3 细胞中含有________对同源染色体。
(3)图4 曲线中D→E 发生的变化是________，E 点时细胞中含有________个染色体组。若该曲线表示
减数分裂过程中H 的变化，则等位基因的分离发生在________段。
【答案】（1）末 高尔基体 细胞壁
（2）初级精母细胞 0
（3）着丝点分裂 4 或2 CD
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