第13讲 减数分裂与受精作用（5年考情+3大核心速记+5大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以北京考情为导向，构建“时期-特征-图像-数目变化”四位一体知识网络，提炼异常配子判断等解题方法，分层训练覆盖基础到真题，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|近5年北京真题统计、2大热点情境|考情分析与备考策略|从考情需求倒推知识重点，建立“考点-情境”关联| |三大核心·主干速记|3大核心知识、10类易错辨析|四位一体网络构建、异常配子判断法|从减数分裂过程到实验观察，再到与有丝分裂综合比较，形成概念-过程-应用逻辑链| |分层专练·靶向攻关|5大基础题型、2年模拟情境题、5年真题压轴题|概念辨析技巧、图像识别流程|基础题巩固概念，情境题强化应用，真题提升综合解题能力，实现能力梯度进阶|

第13讲 减数分裂与受精作用 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 减数分裂的过程 核心知识02 观察细胞的减数分裂和受精作用 核心知识03 减数分裂与有丝分裂综合 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，5大题型） 两年重难·情境题（北京模拟） 五年真题·压轴题（北京视野，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 减数分裂的概念是什么？发生在什么场所？ 2. 减数分裂过程中染色体只复制一次，细胞分裂两次，结果如何？ 3. 同源染色体、联会、四分体、互换等概念的含义是什么？ 4. 精子和卵细胞的形成过程有哪些异同？ 5. 配子中染色体组合多样性的原因是什么？ 6. 受精作用的意义是什么？ 2024年北京卷，减数分裂Ⅰ与Ⅱ的区分、同源染色体行为 2023年北京卷，减数分裂过程中染色体行为与数目变化 2021年北京卷，减数分裂与遗传定律的综合 2020年北京卷，减数分裂异常与配子类型分析 1．考查频次：近5年北京高考中，减数分裂与受精作用内容出现频率较高，常以选择题形式考查（分值2-4分），有时结合遗传规律以非选择题形式考查。是《遗传与进化》模块的核心内容，也是理解孟德尔遗传定律的细胞学基础。 2．考查要点：重点考查四个方面：一是减数分裂各时期的染色体行为特征及数目变化规律；二是精子与卵细胞形成过程的异同；三是配子多样性的原因（自由组合与互换）；四是减数分裂与有丝分裂的图像辨析与曲线分析。 热点情境 情境1：北京大学生命科学学院利用基因编辑技术研究小鼠卵母细胞减数分裂过程中纺锤体组装与染色体分离的机制，发现特定蛋白缺失会导致减数分裂Ⅰ后期同源染色体不分离，产生异常卵细胞，为人类非整倍体出生缺陷的病因研究提供模型。 对应知识点： 减数分裂过程中同源染色体的分离规律；减数分裂异常与配子染色体数目变异；非整倍体形成机制。 情境2：我国科学家在杂交水稻育种研究中发现，籼稻与粳稻杂交后代的部分花粉不育，与减数分裂过程中某些基因的互换频率异常有关，影响配子的育性。这一发现为利用亚种间杂种优势提供了新思路。 对应知识点：  减数分裂中同源染色体非姐妹染色单体的互换与基因重组；配子的种类与育性；杂交育种的遗传学基础。 备考策略 1. 构建“时期-特征-图像-数目变化”四位一体的知识网络 减数分裂是学习遗传规律的基础，要建立动态的知识体系 （1）染色体行为主线（以精子的形成过程为例）： 减数分裂前的间期：染色体复制（DNA复制+蛋白质合成），每条染色体由1条染色单体变为2条姐妹染色单体。 减数分裂Ⅰ前期：同源染色体两两配对（联会），形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可发生片段互换，导致基因重组。 减数分裂Ⅰ中期：同源染色体成对排列在赤道板两侧。 减数分裂Ⅰ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合 → 染色体数目减半。 减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，形成次级性母细胞（染色体数目减半，每条染色体含2条染色单体）。 减数分裂Ⅱ前期：染色体散乱分布，无同源染色体。 减数分裂Ⅱ中期：着丝粒排列在赤道板上。 减数分裂Ⅱ后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 → 染色体数目暂时加倍。 减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，形成精细胞（或卵细胞和极体）。 （2）核心数目变化规律（以二倍体2n为例）： 时期 DNA数目 染色体数目 染色单体数目 同源染色体对数 间期（复制前） 2n→4n 2n 0→4n n 减Ⅰ前期 4n 2n 4n n 减Ⅰ中期 4n 2n 4n n 减Ⅰ后期 4n 2n 4n n 减Ⅰ末期 4n→2n 2n→n 4n→2n n→0 减Ⅱ前期 2n n 2n 0 减Ⅱ中期 2n n 2n 0 减Ⅱ后期 2n 2n 0 0 减Ⅱ末期 2n→n 2n→n 0 0 （3）口诀记忆法： “减前复制做准备，联会四分体互换现”（减Ⅰ前） “同源排列赤道旁，分离自由皆在后”（减Ⅰ中→后） “减数分裂无同源，着丝分裂数暂翻”（减Ⅱ） 2. 辨析相关概念 易混概念 正确辨析 同源染色体 vs 姐妹染色单体 同源染色体是一条来自父方、一条来自母方，形状大小一般相同，在减Ⅰ中联会；姐妹染色单体是复制后由同一着丝粒连接的两条染色单体 联会 vs 互换 联会是同源染色体两两配对的现象，发生在减Ⅰ前期；互换是联会后四分体中非姐妹染色单体之间交换片段，导致基因重组 四分体 vs 同源染色体 1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体（含4个DNA分子） 自由组合 vs 互换 自由组合发生在减Ⅰ后期（非同源染色体）；互换发生在减Ⅰ前期（同源染色体非姐妹染色单体），二者都是基因重组的原因 精子形成 vs 卵细胞形成 精子形成细胞质均等分裂、需变形；卵细胞形成细胞质不均等分裂（初级、次级卵母细胞）、不变形 3. 攻克减数分裂异常类题目的解题思路 解答减数分裂异常题目，关键是判断异常发生的时期： （1）若配子中出现等位基因（如Aa）：说明减数分裂Ⅰ同源染色体未分离。 （2）若配子中出现相同基因（如AA、aa）：说明减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离。 （3）若配子中出现既有等位基因又有相同基因（如Aaa）：说明减Ⅰ和减Ⅱ均异常。 4. 联系实际，关注热点 （1）减数分裂与遗传病：唐氏综合征（21三体）患者多了一条21号染色体，是由于减数分裂时21号同源染色体或姐妹染色单体未分离所致。北京协和医院等机构开展产前诊断，通过羊水细胞染色体核型分析筛查此类疾病。 （2）减数分裂与育种：杂交育种利用减数分裂中基因重组（自由组合+互换）产生的配子多样性，通过杂交、选择获得优良性状组合。袁隆平院士团队在海南、北京等地开展水稻杂交育种研究。 （3）减数分裂与胚胎工程：体外受精（IVF）技术中，需获取成熟的卵母细胞（完成减数分裂Ⅱ中期的卵细胞）和精子进行受精。北京大学第三医院等是国内较早开展辅助生殖技术的医疗机构。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：减数分裂过程、观察减数分裂与受精作用过程、减数分裂与有丝分裂综合。 一图串联 核心梳理 核心知识1 减数分裂的过程 考点1: 减数分裂的概念 定义：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。 结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。 场所：动物的精巢（睾丸）、卵巢；植物的花药、子房。 考点2: 相关核心概念 （1）同源染色体：在减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。 注意：①性染色体X和Y大小不同，但因在减Ⅰ能联会，仍属同源染色体；②姐妹染色单体分离后形成的两条染色体大小形状相同，但不是同源染色体；③二倍体生物有丝分裂全过程有同源染色体，但不联会。 （2）联会：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对的现象。 （3）四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。 数量关系：1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体 = 4个DNA分子（8条脱氧核苷酸链）。 （4）互换：减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），同源染色体中的非姐妹染色单体之间交换相应片段。 意义：导致基因重组，增加配子多样性。 考点3: 精子的形成过程 时期 主要特征 细胞名称 间期 DNA复制，蛋白质合成，每条染色体含2条姐妹染色单体 精原细胞 减Ⅰ前期 同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体可发生互换 初级精母细胞 减Ⅰ中期 同源染色体成对排列在赤道板两侧 初级精母细胞 减Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂 初级精母细胞 减Ⅰ末期 染色体数目减半，形成2个次级精母细胞 次级精母细胞 减Ⅱ前期 染色体散乱分布，无同源染色体 次级精母细胞 减Ⅱ中期 着丝粒排列在赤道板上 次级精母细胞 减Ⅱ后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍 次级精母细胞 减Ⅱ末期 形成4个精细胞（均等分裂） 精细胞 变形 精细胞→精子（头部含细胞核，线粒体集中在尾部基部） 精子 考点4: 卵细胞的形成过程 与精子形成的区别： 比较项目 精子形成 卵细胞形成 场所 睾丸（精巢） 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 初级、次级卵母细胞不均等分裂；极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 结果 1精原细胞→4精子 1卵原细胞→1卵细胞+3极体（极体退化消失） 易错提醒：卵细胞形成中细胞质不均等分裂的意义——保证卵细胞有较多营养物质，以满足早期胚胎发育需求。 考点5：配子中染色体组合的多样性  （1）非同源染色体自由组合：减Ⅰ后期，非同源染色体自由组合进入子细胞。含n对同源染色体的个体，理论上可产生2ⁿ种配子。 （2）同源染色体非姐妹染色单体互换：减Ⅰ前期（四分体时期），互换产生重组型配子，增加配子种类。 （3）“一个个体”与“一个性原细胞”的区别： 1个个体→可产生2ⁿ种配子（n为同源染色体对数） 1个精原细胞→产生4个精细胞，2种（两两相同，两类互补） 1个卵原细胞→产生1个卵细胞，1种 核心知识2  观察细胞的减数分裂和受精作用 考点1: 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1. 实验原理 减数分裂过程中，细胞中染色体形态、位置、数目不断变化，可据此识别各时期。 蝗虫精巢中精母细胞数量多，减数分裂同步性较好，是理想实验材料。 2. 实验流程 装片制作（同有丝分裂装片）：解离→漂洗→染色→制片。 解离：盐酸+酒精混合液，使细胞分散 漂洗：清水，洗去解离液 染色：甲紫溶液或醋酸洋红液（使染色体着色） 制片：压片使细胞分散 3. 显微观察 低倍镜：找到精母细胞（细胞较大、核明显） 高倍镜：识别减数分裂各时期 减Ⅰ前期：联会、四分体最典型 减Ⅰ中期：同源染色体排列在赤道板两侧 减Ⅰ后期：同源染色体分离 减Ⅱ各期：无同源染色体 选材原因：雄配子（精子）产生数量远多于雌配子（卵细胞），且精巢易于取材，因此观察减数分裂首选雄性生殖器官。 考点2：受精作用 1. 概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2. 过程： 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞的细胞膜发生反应，阻止其他精子进入（防止多精入卵） 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 3. 结果： 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞水平（2n） 受精卵中的染色体：一半来自父方（精子），一半来自母方（卵细胞） 4. 意义： 维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定 受精卵的遗传物质来自父母双方，使后代具有多样性，有利于生物在自然选择中进化 减数分裂和受精作用保证了有性生殖生物遗传和变异的稳定与多样性 核心知识3  减数分裂与有丝分裂综合 考点1：两种分裂方式的图像辨析 判断策略（以二倍体生物为例）： 判断步骤 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ ①有无同源染色体 有 有 无 ②同源染色体行为 不联会 联会、分离 无同源染色体 ③着丝粒分裂时期 后期 不发生 后期 具体判断流程： 1. 看有无同源染色体： 无 → 减数分裂Ⅱ（前期/中期/后期/末期） 有 → 有丝分裂 或 减数分裂Ⅰ. 2. 看同源染色体行为： 联会、四分体、同源染色体分离 → 减数分裂Ⅰ 无特殊行为 → 有丝分裂 注意：减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，但无同源染色体，这是与有丝分裂后期的关键区别。 考点2：分裂过程中物质变化曲线比较 （1）染色体数目变化： 有丝分裂：2n → 4n（后期加倍）→ 2n 减数分裂：2n → n（减Ⅰ结束减半）→ 2n（减Ⅱ后期加倍）→ n（减Ⅱ结束） （2）核DNA数目变化： 有丝分裂：2n → 4n（间期复制）→ 2n（末期结束） 减数分裂：2n → 4n（间期复制）→ 2n（减Ⅰ结束）→ n（减Ⅱ结束） （3）每条染色体上DNA含量变化 ： 有丝分裂：间期复制后由1→2，后期着丝粒分裂后由2→1 减数分裂：间期复制后由1→2，减Ⅱ后期着丝粒分裂后由2→1 考点3：减数分裂异常与配子类型推断 异常类型 异常时期 配子基因型示例 判断依据 同源染色体未分离 减Ⅰ后期 Aa、XBY（出现等位基因） 配子中含等位基因 姐妹染色单体未分离 减Ⅱ后期 AA、aa、XX、YY（出现相同基因） 配子中含相同基因 减Ⅰ和减Ⅱ均异常 AAa、XYY（既有等位又有相同） 配子中既有等位又有相同基因 考点4：有丝分裂与减数分裂的生物学意义 分裂方式 发生场所 染色体行为 生物学意义 有丝分裂 全身各组织 染色体复制一次，细胞分裂一次，子细胞染色体数目不变 生物体生长、发育、组织修复、无性生殖的基础 减数分裂 精巢/卵巢 染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞染色体数目减半 产生配子，保证有性生殖，是遗传和变异的基础 易错辨析（核心知识速记卡） 1. “减数分裂染色体数目减半发生在减Ⅰ”：减数分裂Ⅰ同源染色体分离是染色体数目减半的根本原因。 2. “同源染色体≠大小形状相同”：X和Y染色体大小不同，但因能联会仍是同源染色体。 3. “姐妹染色单体分离后形成的染色体不是同源染色体”：二者由同一着丝粒连接而来，不是一条父方一条母方，故不是同源染色体。 4. “互换发生在非姐妹染色单体之间”：不是姐妹染色单体之间，也不是同源染色体的任意部分，而是四分体中非姐妹染色单体。 5. “减数分裂Ⅱ全过程无同源染色体”：因为减Ⅰ同源染色体已分离，所以减Ⅱ各时期均无同源染色体。 6. “精原细胞（卵原细胞）的增殖方式是有丝分裂”：原始生殖细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂产生配子。 7. “1个精原细胞产生2种配子，1个个体可产生多种配子”：注意区分“一个细胞”和“一个个体”产生的配子种类数。 8. “极体不能受精”：卵细胞形成过程中产生的三个极体（极体）退化消失，不能参与受精。 9. “受精卵中染色体一半来自父方一半来自母方，但DNA不完全是”：细胞质中的线粒体DNA几乎全部来自母方（卵细胞）。 10. “观察减数分裂不能用雌性生殖器官”：由于雌配子产生数量少且取材困难，观察减数分裂通常选用雄性材料（如蝗虫精巢） 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选+非选择题，5大题型） 考查重点：减数分裂过程、观察减数分裂过程、减数分裂与有丝分裂综合。 题型一：与减数分裂相关的概念辨析 一、单选题 1．下列关于二倍体生物减数分裂的叙述，正确的是（　　） A．染色体复制发生在减数第一次分裂前期 B．减数第一次分裂中期，细胞中染色体数是核DNA数的一半 C．减数第二次分裂后期，细胞中含有同源染色体 D．四分体时期姐妹染色单体交叉互换属于基因重组 2．减数分裂是有性生殖生物遗传稳定与变异的细胞学基础。下列关于二倍体油茶减数分裂的叙述正确的是（     ） A．染色体数目减半发生在减数第二次分裂后期 B．减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体 C．减数第二次分裂中期，细胞中染色体数与核DNA数相等 D．卵细胞中含有同源染色体，染色体数目为体细胞的一半 3．某实验室制作的基因型为AaBb的某雄性动物的精原细胞相关模型中，一对染色体（甲和乙）联会情况如图所示。下列相关分析不合理的是 （    ） A．此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期 B．制作该模型时甲、乙颜色和长度可以不同 C．图中染色体互换后，甲的两条染色单体上可能会出现等位基因A和a D．图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组，从而使配子具有多样性 4．“共和国勋章”获得者李振声院士开创了小麦育种新方法，育种过程中涉及的部分品系如表所示。若将蓝粒小麦与普通小麦杂交，F1自交得到F2.下列说法错误的是（　　） 品系 普通小麦 蓝粒小麦 蓝粒单体小麦 缺体小麦 染色体组成 42W 40W+2E 40W+1E 40W 胚乳性状 种子呈白色 种子呈深蓝色 种子呈浅蓝色 种子呈白色 注：W代表来源于普通小麦的染色体，E代表来源于长穗偃麦草的染色体，40W+2E代表20对普通小麦的染色体和1对长穗偃麦草的染色体，40W+1E代表20对普通小麦的染色体和1条长穗偃麦草的染色体。 A．F1减数分裂Ⅰ前期会出现20个四分体 B．F2中得到蓝粒单体小麦的概率为1/8 C．蓝粒单体小麦自交，能结出三种颜色的种子 D．表中的缺体小麦属于染色体变异，最早出现在F3中 5．甘蓝型油菜是由白菜型油菜（2n=20）和甘蓝（2n=20）杂交后经染色体加倍形成。该植物中存在一种联会复合体组装蛋白（Z蛋白），Z蛋白因基因突变失活会导致同源染色体联会出错，同时提高染色体互换可能性。下列叙述正确的是（    ） A．甘蓝型油菜在正常减数分裂Ⅰ前期会形成38个四分体 B．Z蛋白基因突变可增加后代染色体数目变异的概率 C．Z蛋白能够促进染色体互换，有利于基因重组发生 D．Z蛋白基因突变对有丝分裂和减数分裂均有影响 题型二：减数分裂过程 1．某种动物的体细胞增殖过程中不同阶段的示意图如下，其中错误的是（     ） A． B． C． D． 2．某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 3．二倍体高等植物减数分裂染色体、DNA动态变化，结合交叉互换、同源染色体分离机制判断，正确的是（     ） A．DNA完整复制发生在减Ⅰ前期，复制后一条染色体携带两条完全相同DNA分子 B．减Ⅰ后期同源染色体分离，染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期 C．减Ⅱ后期细胞内仍存在同源染色体，着丝粒分裂使染色体数目暂时加倍 D．四分体时期同源染色体的姐妹染色单体交叉互换，属于染色体结构变异 4．减数分裂是有性生殖生物遗传与变异的细胞学基础。下列关于二倍体生物减数分裂的叙述正确的是（　　） A．染色体复制发生在减数第一次分裂前期 B．减数第一次分裂中期，细胞中染色体数是核DNA数的1/2 C．减数第二次分裂后期，细胞中仍含有同源染色体 D．姐妹染色单体交叉互换是基因重组的唯一来源 5．用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 6．利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W（2n=40）的染色体上（基因A和基因B可通过荧光检测）。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。下列叙述正确的是（　　） A．植株W抗性性状的变异原理为染色体变异 B．若部分子细胞无荧光点，则分裂过程发生了基因重组 C．若4个子细胞各含1个荧光点，则子细胞染色体数为40条 D．若4个子细胞均含2个荧光点，则分裂时出现过20个四分体 7．X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交，子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死，不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（     ） A．由于缺失纯合体致死，因此该变异不能为进化提供原材料 B．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代中雌雄的数量比为1∶1 C．雌蝇甲的减数分裂过程中，每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体 D．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型 8．遗传学家借助某三体果蝇（Ⅲ号染色体多1条）对控制某相对性状的基因开展定位研究，其杂交过程如图所示。下列叙述不正确的是（　　） A．三体的形成属于染色体变异，不需借助电子显微镜才能观察到 B．三体果蝇在减数分裂过程中，细胞内最多可形成4个四分体 C．三体果蝇中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，均含有10条染色体 D．若F2中隐性果蝇占比为1/2，则确定该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上 题型三：精卵细胞形成过程 一、单选题 1．二倍体动物细胞减数分裂是遗传规律的细胞学基础，下列叙述正确的是（     ） A．减数第一次分裂前期同源染色体联会，同源染色体上非姐妹染色单体发生片段交换 B．减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第二次分裂末期 C．减数第二次分裂后期细胞内存在同源染色体，染色体数目暂时加倍 D．若无同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，一个精原细胞减数分裂只能产生2种精细胞 2．在果蝇（2N=8）的精原细胞中含有4对同源染色体，同源染色体的行为以及数量的变化均会影响生物的遗传和变异。下列关于同源染色体的叙述中错误的是（　　） A．精原细胞在细胞分裂过程中不一定出现同源染色体行为和数量的变化 B．精原细胞任意一对同源染色体的着丝粒位置、染色体长度均一致 C．从遗传功能来看，同源染色体的相同位置上携带着控制同一性状的基因 D．一条来自父方一条来自母方是受精作用带来的亲本差异，进化同宗、功能对应才是同源本质 3．基因型为AaXBY的果蝇（2n=8），其生殖器官中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，甲细胞正发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合；乙细胞中有16条染色体。下列分析错误的是（    ） A．甲细胞中含有染色单体，乙细胞中不含有染色单体 B．甲细胞含有1条Y染色体，乙细胞含有2条Y染色体 C．甲、乙细胞均含2个基因A、2个基因a和2个基因B D．正常情况下，乙细胞产生的两个子细胞基因型不相同 4．五倍体犬蔷薇（5x=35，染色体组记作AABCD）细胞减数分裂时，联会的14条染色体优先分离，其余21条染色体（单价体）不能联会而延后分离。形成雄配子时，单价体不能进入雄配子而丢失。形成雌配子时，联会的染色体分离进入两极，同时21条单价体进入其中一极，形成含有多个染色体组的次级卵母细胞。下列叙述错误的是（    ） A．雄配子含1个染色体组，雌配子含4个染色体组 B．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中含有7个四分体 C．减数分裂Ⅱ的1个细胞中最多含有56条染色体 D．该减数分裂方式保证了繁殖中亲子代染色体数目稳定 5．某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 6．用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 题型四：观察细胞的减数分裂过程 一、单选题 1．下列实验操作中进行的替代，对实验结果影响较小的是（    ） A．用秋水仙素溶液替代低温处理，诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化 B．用二苯胺试剂替代甲紫溶液，观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 C．用小鼠卵巢切片替代精巢切片，观察哺乳动物细胞的减数分裂过程 D．用0.3 g/mL蔗糖溶液替代梨的组织样液，检测生物组织中的还原糖 2．图中a~f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像，下列说法错误的是（    ） A．选材时一般选择植物的花药（雄蕊）来观察 B．制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、制片 C．基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期 D．上述观察到的细胞图像按减数分裂的时序进行排序为a→c→e→d→b→f 3．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是（    ） A．解离的时间越长越有利于获得图甲所示的分裂相 B．图乙中发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 C．图甲乙丙中核DNA数目都是染色体数目的两倍 D．染色后的实验材料需用50%的酒精漂洗再制片 4．研究者采用荧光染色法制片，观察拟南芥（2n=10）在形成配子时细胞中染色体的形态、位置和数目。下图为显微镜下观察到的图像，相关叙述正确的是（    ） A．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丙→丁 B．图甲细胞有10条染色体，图丙每个细胞有20条染色单体 C．图乙细胞有5个四分体，同源染色体排列在赤道板两侧 D．图丁细胞中染色体数目∶核DNA数目为1∶2 5．科研人员为研究某种雄性不育系水稻(2n=24)的不育机理，观察其花粉母细胞减数分裂过程，部分时期的异常状况如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．观察染色体需用pH>7的甲紫染液进行染色 B．按减数分裂中出现的顺序为1→3→4→2，可以观察到落后染色体的移动 C．图1所示细胞中有12个四分体，图3所示细胞中移向每一极的染色体数目为12 D．不育的机理可能与图中所示的染色体不均等分配、子细胞分裂不同步等现象有关 二、非选择题 6．染色体标本制备是细胞生物学的一项基础技术。南通某中学实验小组利用东亚飞蝗（性别决定方式为XO，雄性2n=23，只有一条X染色体；雌性2n=24，有两条X染色体）开展制备染色体标本并观察实验，具体操作如下： ①．取材预处理：用钟表镊指钳夹取3～5个曲细精管置于载玻片上，用刀片切去转化区（含大量成熟精子与精细胞）并弃去。 ②．低渗处理：将余下的曲细精管置于0.075 M KCl溶液中静置10～15分钟。 ③．固定处理：使用卡诺氏液固定30 min。 ④．制作装片：将固定后曲细精管投入装有染液的PCR管中染色5 min，再将曲细精管吸到载玻片上，盖上盖玻片，用铅笔头轻轻敲击。 ⑤．显微观察：先低倍镜观察，后高倍镜观察。 请回答下列问题。 (1)蝗虫是用于观察细胞分裂过程良好的材料，原因是______。 (2)步骤①用刀片切去转化区并弃去的目的是______，步骤②利用低渗KCl溶液处理可增大细胞体积，有利于______分散便于观察，步骤③卡诺氏液固定的作用是______，步骤④用铅笔头轻轻敲击盖玻片的目的是______。 (3)下图是该实验小组拍摄到的细胞分裂显微照片。 ①属于有丝分裂过程的是______（填字母）细胞，该细胞中染色体与核DNA的比例为______。 ②基因自由组合定律发生在______（填字母）细胞所处时期，图B细胞有______个四分体，有一条染色未排列在细胞中央，其原因是______。 (4)蝗虫微孢子虫（专性寄生蝗虫）寄生蝗虫后，通常会导致四分体无法排列于赤道板两侧而导致蝗虫配子败育，四分体无法排列于赤道板两侧的原因可能有______。 题型五：减数分裂和有丝分裂综合 一、单选题 1．从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 2．研究发现，MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子，其含量升高可促进核膜解体，使染色质变为染色体；而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙为非洲爪蟾（二倍体）的细胞分裂（只显示部分染色体）示意图，图丙表示其相关细胞增殖过程中MPF的含量。下列叙述错误的是（　　） A．MPF可以触发细胞从分裂前的间期进入分裂期 B．图丙中表示分裂期的有CD、EF、GH段 C．图乙处于图丙中的CD段、EF段或GH段 D．图甲和图丙的EF段的染色体数目可能相同 3．下图为果蝇某精原细胞（核DNA均被标记）在培养基中连续分裂的示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞A1和细胞A2的每条染色体均含有 B．细胞B1和细胞B2中含有15N的染色体数目不一定相等 C．细胞C1和细胞C2的每条染色体均含有 D．细胞D1和细胞D2共有4条染色体含有 4．将两条单链均被标记的基因A导入不含标记的某动物精原细胞中，且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。若不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，则下列叙述错误的是（　　） A．可能出现2个子细胞中含，2个不含的情况 B．若3个子细胞中含，则该精原细胞一定进行了有丝分裂 C．若4个子细胞中均含，则该精原细胞一定进行了减数分裂 D．若基因A只有一条单链被标记，则4个子细胞最多有2个带标记 5．如图是同一个二倍体动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确（    ） A．含有同源染色体的有①③④⑤ B．②为次级精母细胞或第一极体，处于减数第二次分裂后期 C．属于有丝分裂的是③和④ D．⑤中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=4：0：4 6．精原细胞进行有丝分裂时，在特殊情况下同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为EeFf的某二倍体生物雄性个体（基因位置如图1）的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换，仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法不正确的是（    ） A．若互换发生在有丝分裂过程中，则最终产生的8个精细胞的基因型各不相同 B．互换发生在有丝分裂或减数分裂过程中，最终都会产生基因组成为eF的精细胞 C．若互换发生在有丝分裂中，则重组型的精细胞所占比例为1/2 D．若互换发生在减数分裂中，基因组成为Ef的精细胞所占比例为1/8 二、非选择题 7．某二倍体动物的基因型为AaBb，A/a和B/b两对基因位于两对同源染色体上。图1为该生物细胞分裂不同时期的示意图（仅展示部分染色体）。回答下列问题： (1)图1中①细胞的分裂方式及所处时期为______；图1中①细胞的染色体组数是③细胞的_______倍；③细胞最终形成的子细胞是_______（填图中序号）。 (2)该动物的性别是雌性还是雄性，并说明判断依据。________。不考虑突变，根据①细胞分析，④细胞基因型产生的原因是______________。 (3)减数分裂时，若非同源染色体之间互换后，基因的总数不变，这种互换称为平衡易位。该动物为平衡易位携带者，表型正常，其生殖细胞减数分裂时，3号和6号染色体的联会如图2所示。含有同源着丝粒的染色体正常分离，细胞中缺失和重复部分染色体片段的配子不育。 ①平衡易位的变异类型是______。若只考虑3号和6号染色体的行为，且不发生交换，该动物可产生_____种可育配子。 ②若该平衡易位携带个体与正常个体交配，则可育子代中染色体组成正常的雄性个体占比为______，原因是______________。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选+非选择题） 设题创新: 减数分裂中同源染色体非姐妹染色单体的互换与基因重组；配子的种类与育性，以及不同选材的实验结果观察与判断 一、单选题 1．（2026·北京大兴·三模）研究人员通过分析大量体外受精胚胎的数据，发现减数分裂交叉互换与非整倍体发生密切相关。DNA复制完成后，黏连蛋白复合体（如SMC1B）将两条姐妹染色单体紧密黏连在一起，如果该复合体功能异常，同样可能产生非整倍体配子。下列叙述正确的是（    ） A．非整倍体配子的产生可能使后代出现三倍体和单倍体 B．若SMC1B基因表达量下降可提高交叉互换的次数，导致染色体错误分离 C．若SMC1B基因表达量升高可能导致姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ后期过早分离 D．减数分裂Ⅱ后期着丝粒附近黏连蛋白复合体被酶降解，导致姐妹染色单体分离 2．（2026·北京丰台·二模）①～④是韭菜（2N＝32）减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．①所在时期的细胞能发生基因重组 B．②所在时期的细胞有64条染色体 C．③所在时期的细胞中正在发生非同源染色体的自由组合 D．④所在时期的一个细胞中含有两个染色体组 3．（2026·北京昌平·二模）下图为二倍体韭菜花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是（　　） A．上图是电子显微镜下观察到的图像 B．减数分裂过程的正确顺序是③①②④ C．①和②所示时期均可发生基因重组 D．③和④每个细胞中都含有2个染色体组 4．（2026·北京朝阳·二模）5S rDNA是玉米2号染色体特异性标记，联会时同源染色体的两个标记紧密相邻。观察玉米野生型与M基因突变体花粉母细胞减数分裂同一时期5S rDNA的分布（如图）。 下列分析错误的是（    ） A．图示细胞处于减数第二次分裂前期 B．图示时期未发生同源染色体分离 C．M基因可影响同源染色体联会 D．图示过程中可能发生基因重组 5．（2026·北京东城·二模）某同学在观察洋葱根尖细胞分裂装片时，拍摄照片如图。下列叙述错误的是（　　） A．需先用低倍镜再换高倍镜观察 B．视野中分裂间期的细胞数量最多 C．细胞a中不含有姐妹染色单体 D．细胞b中无同源染色体配对现象 6．（2026·北京朝阳·二模）利用线粒体突变体可检测植物线粒体父系渗漏现象：携带缺陷型线粒体（会导致种子萌发缺陷）的母本，与携带正常线粒体的父本杂交，发现极少数种子萌发。下列关于萌发种子的推断一定成立的是（    ） A．获得父本线粒体，发生父系渗漏 B．仅继承母本线粒体，未发生父系渗漏 C．同时继承双亲线粒体，发生基因重组 D．线粒体功能未受影响，未发生父系渗漏 7．（2026·北京海淀·三模）栽培花生是蔓花生（AA，2n＝20）和伊帕花生（BB，2n＝20）杂交后经染色体加倍形成的异源四倍体。相关叙述错误的是（　　） A．栽培花生中可观察到含有20、40、80条染色体的细胞 B．栽培花生可育，说明蔓花生和伊帕花生间没有生殖隔离 C．栽培花生减数分裂I前期可观察到20个四分体 D．与蔓花生相比，栽培花生果实较大，营养物质含量高 8．（2026·北京通州·一模）云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A．三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B．两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C．两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D．云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 9．（2026·北京西城·一模）酵母有α型和a型两种交配类型，由一对等位基因决定。3号染色体上的R基因使酵母有环己酰亚胺（CYH）抗性。利用2个酵母细胞进行实验，结果如图。不考虑突变，由结果可得出（　　） A．子囊中四个细胞的基因型两两相同 B．R基因参与决定酵母交配类型 C．减数分裂时发生了同源染色体片段交换 D．筛选获得的酵母细胞基因型均为RR 10．（2026·北京顺义·一模）水稻品系甲抗稻瘟病，品系乙耐旱。抗病基因和耐旱基因独立遗传。我国科学家将甲、乙杂交，在F2群体中筛选出既抗病又耐旱的新品系丙。该过程最可能的原因是（　　） A．杂交过程中发生基因突变，产生新基因 B．F1减数分裂时，非同源染色体自由组合 C．F1减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体互换 D．干旱的栽培环境诱导水稻发生染色体变异 11．（2026·北京顺义·一模）小胶质细胞属于神经胶质细胞，它能通过隧道纳米管与神经元建立连接，向神经元转移线粒体，恢复神经元功能，如图。下列细胞间信息交流的方式与之最相似的是（　　） A．传出神经与心肌细胞的连接 B．精子与卵细胞的识别 C．高等植物细胞间的胞间连丝 D．垂体与甲状腺细胞的信息交流 12．（2026·北京朝阳·一模）科学家在拟南芥中实现了染色体融合，将其染色体数目减少至8条（如图）。8染色体品系自交后代结实率与野生型相同，但该品系与野生型杂交产生的F₁的结实率却显著下降。 下列分析错误的是（　　） A．借助染色体断裂与重接获得8染色体品系 B．8染色体品系产生的配子中含有不育基因 C．F₁减数分裂时融合染色体无法正常联会导致育性下降 D．利用该品系构建转基因植物可降低基因污染风险 13．（2025·北京东城·一模）对野生型水稻（2n=24）和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察，以小穗长度标识花粉发育不同时期，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．上图是借助光学显微镜观察到的现象 B．野生型水稻①细胞中存在12个四分体 C．野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离 D．E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体 14．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ） A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 15．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 二、非选择题 16．（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 17．（2026·北京朝阳·二模）水稻起源于热带和亚热带，在其分布范围向北扩展的过程中，耐寒性逐渐形成。研究者对这一机制进行探究。 (1)在减数分裂过程中，水稻花粉母细胞中的染色体经历____________（写出两项）等行为，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目减半。低温可影响上述行为，导致减数分裂异常，进而降低水稻产量。 (2)在减数分裂期对冷敏感粳稻品系K进行冷胁迫处理，选择子代中结实率最高的单株留种、播种，再次进行减数分裂期冷胁迫处理。三代处理后，获得耐寒（表现为高结实率）株系C。 ①C连续自交五代，其耐寒性状稳定遗传。将C与K杂交，F1在冷胁迫下表现为高结实率，说明耐寒性状为____________性状。 ②DNA测序结果显示，K和C中与耐寒性有关的基因序列无差异。比较在冷胁迫处理下K、C及F1中差异表达的基因，选择____________的基因，进一步检测DNA甲基化情况，鉴定出基因ACT1，C中该基因启动子区域的DNA甲基化水平显著降低。 ③利用基因编辑技术对K中ACT1基因启动子的高甲基化区域进行去甲基化，检测ACT1基因表达量（图1），并统计植株结实率，发现低温下二者呈正相关。 利用C继续进行实验，进一步证明了ACT1基因启动子甲基化水平的改变与其耐寒性相关。请在图2中补充相应实验处理和结果____________。 (3)低温诱导转录因子Dof1表达，Dof1可识别ACT1基因启动子中的特定序列。依据ACT1基因启动子序列制备DNA探针，进行图3实验。 图3结果表明____________。 (4)进一步研究发现，多代低温环境的持续刺激，通过下调DNA甲基转移酶的表达，导致ACT1基因启动子区域产生稳定可遗传的低甲基化修饰。因此，在我国北方地区，绝大部分水稻品种的ACT1基因启动子呈现低甲基化状态，而南方地区则相反。拉马克认为：“适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。”请结合本研究，辩证地评价该观点____________。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选+非选择题） 高频考点：减数分裂与有丝分裂的区别，配子的形成及育性，减数分裂实验的观察 一、单选题 1．（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（    ） 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 2．（2024·北京·高考真题）水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是（    ） A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C．有丝分裂前的间期进行DNA复制 D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 3．（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（　　） A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 4．（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出（　　） A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 5．（2021·北京·高考真题）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂 C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体 6．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（     ） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 7．（2026·河北·高考真题）X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交，子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死，不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（     ） A．由于缺失纯合体致死，因此该变异不能为进化提供原材料 B．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代中雌雄的数量比为1∶1 C．雌蝇甲的减数分裂过程中，每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体 D．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型 8．（2026·山东·高考真题）某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 9．（2026·云南·高考真题）用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 10．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 11．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 12．（2025·海南·高考真题）花盆蛇（钩盲蛇）为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果，推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型，如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一，该过程仅发生在第1次分裂 B．图中，原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中，染色体复制两次，细胞分裂两次 C．模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目 D．模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成 13．（2025·天津·高考真题）果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（    ） A．染色体：16→8 B．DNA：16→8 C．染色体：8→4 D．DNA：8→4 14．（2025·福建·高考真题）某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（    ） A． B． C． D． 15．（2025·广西·高考真题）研究发现，小鼠达到生殖年龄后，初级卵母细胞的细胞质基质内Ca2+浓度快速升高，激活PDE3A酶催化cAMP水解，最终促使停滞的初级卵母细胞恢复减数分裂。利用不同PDE3A基因型小鼠进行杂交，杂交情况及结果见表。下列分析正确的是（　　） 组别 1 2 3 4 5 6 ♂ +/+ +/+ +/+ -/- -/- -/- ♀ +/+ +/- -/- +/+ +/- -/- 平均窝产仔数（只） 7.5 7.4 0 7.6 7.4 0 注：“+/+”表示野生型；“+/-”表示杂合突变：“-/-”表示纯合突变。 A．提高cAMP水平后，初级卵母细胞成熟速度加快 B．初级卵母细胞恢复减数分裂时，染色体开始复制 C．杂合突变个体相互杂交后，平均窝产仔数约为7.4只 D．给第3组的母鼠注射PDE3A酶激活剂，可提高其窝产仔数 16．（2025·贵州·高考真题）非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述正确的是（　　） A．人体中细胞①和②的染色体数相同 B．图甲细胞③中染色体组成类型有223种可能 C．图乙细胞④中所示染色体为同源染色体 D．产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径 17．（2025·贵州·高考真题）研究发现，椪柑中CrMER3基因编码区单碱基T缺失，突变为CrMER3a基因。该突变基因转录的mRNA上终止密码子提前出现，无法编码功能性CrMER3蛋白，导致无法形成正常四分体，表现为果实无子。下列叙述错误的是（　　） A．CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3基因编码的短 B．CrMER3蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期 C．CrMER3基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果 D．在生产实践中宜选用无性繁殖的方式培育无子椪柑 18．（2025·江西·高考真题）某水稻品种的R基因突变为r后，会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰，且分离时滞后或分配错误。为了解该突变对水稻细胞分裂的具体影响，研究人员观察了相关表型(如表)。下列关于该突变的推测，不合理的是 基因型 株高 根系 花粉 RR 正常 正常 正常 rr 矮 短 无 A．导致了某些细胞的有丝分裂失败 B．导致了花药中发生的减数分裂全部失败 C．影响纺锤体进而干扰有丝分裂 D．在减I前期和后期干扰减数分裂 二、非选择题 19．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验，其基本过程如下。 (1)制备垂体细胞提取液：取小鼠的垂体，加入少量的培养液，剪碎，___________，经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液，___________，制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后，破碎，___________，取上清液，经处理获得提取液。 (2)采集精子：将人工采集的精子置于培养液中，培养一段时间。此过程可使精子获得___________。 (3)采集卵细胞：给成年雌鼠注射垂体细胞提取液，一段时间后，采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 ___________。 (4)受精：将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后，会使卵子完成减数第二次分裂，排出________，形成雌原核。 (5)观察受精卵的发育：受精卵开始卵裂，其中的细胞体积___________，细胞数量增加，但胚胎的总体积变化 ___________。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中，显著缩短的时期是___________。 20．（2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶：绿叶=9：7 实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒：棕粒：白粒=9：3：4 (1)实验1中，F2的绿叶水稻有_________种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因________（填“能”或“不能”）独立遗传。 (2)研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有________种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为_________。 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到________个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂与受精作用 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 减数分裂的过程 核心知识02 观察细胞的减数分裂和受精作用 核心知识03 减数分裂与有丝分裂综合 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，5大题型） 两年重难·情境题（北京模拟） 五年真题·压轴题（北京视野，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 减数分裂的概念是什么？发生在什么场所？ 2. 减数分裂过程中染色体只复制一次，细胞分裂两次，结果如何？ 3. 同源染色体、联会、四分体、互换等概念的含义是什么？ 4. 精子和卵细胞的形成过程有哪些异同？ 5. 配子中染色体组合多样性的原因是什么？ 6. 受精作用的意义是什么？ 2024年北京卷，减数分裂Ⅰ与Ⅱ的区分、同源染色体行为 2023年北京卷，减数分裂过程中染色体行为与数目变化 2021年北京卷，减数分裂与遗传定律的综合 2020年北京卷，减数分裂异常与配子类型分析 1．考查频次：近5年北京高考中，减数分裂与受精作用内容出现频率较高，常以选择题形式考查（分值2-4分），有时结合遗传规律以非选择题形式考查。是《遗传与进化》模块的核心内容，也是理解孟德尔遗传定律的细胞学基础。 2．考查要点：重点考查四个方面：一是减数分裂各时期的染色体行为特征及数目变化规律；二是精子与卵细胞形成过程的异同；三是配子多样性的原因（自由组合与互换）；四是减数分裂与有丝分裂的图像辨析与曲线分析。 热点情境 情境1：北京大学生命科学学院利用基因编辑技术研究小鼠卵母细胞减数分裂过程中纺锤体组装与染色体分离的机制，发现特定蛋白缺失会导致减数分裂Ⅰ后期同源染色体不分离，产生异常卵细胞，为人类非整倍体出生缺陷的病因研究提供模型。 对应知识点： 减数分裂过程中同源染色体的分离规律；减数分裂异常与配子染色体数目变异；非整倍体形成机制。 情境2：我国科学家在杂交水稻育种研究中发现，籼稻与粳稻杂交后代的部分花粉不育，与减数分裂过程中某些基因的互换频率异常有关，影响配子的育性。这一发现为利用亚种间杂种优势提供了新思路。 对应知识点：  减数分裂中同源染色体非姐妹染色单体的互换与基因重组；配子的种类与育性；杂交育种的遗传学基础。 备考策略 1. 构建“时期-特征-图像-数目变化”四位一体的知识网络 减数分裂是学习遗传规律的基础，要建立动态的知识体系 （1）染色体行为主线（以精子的形成过程为例）： 减数分裂前的间期：染色体复制（DNA复制+蛋白质合成），每条染色体由1条染色单体变为2条姐妹染色单体。 减数分裂Ⅰ前期：同源染色体两两配对（联会），形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可发生片段互换，导致基因重组。 减数分裂Ⅰ中期：同源染色体成对排列在赤道板两侧。 减数分裂Ⅰ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合 → 染色体数目减半。 减数分裂Ⅰ末期：细胞一分为二，形成次级性母细胞（染色体数目减半，每条染色体含2条染色单体）。 减数分裂Ⅱ前期：染色体散乱分布，无同源染色体。 减数分裂Ⅱ中期：着丝粒排列在赤道板上。 减数分裂Ⅱ后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 → 染色体数目暂时加倍。 减数分裂Ⅱ末期：细胞一分为二，形成精细胞（或卵细胞和极体）。 （2）核心数目变化规律（以二倍体2n为例）： 时期 DNA数目 染色体数目 染色单体数目 同源染色体对数 间期（复制前） 2n→4n 2n 0→4n n 减Ⅰ前期 4n 2n 4n n 减Ⅰ中期 4n 2n 4n n 减Ⅰ后期 4n 2n 4n n 减Ⅰ末期 4n→2n 2n→n 4n→2n n→0 减Ⅱ前期 2n n 2n 0 减Ⅱ中期 2n n 2n 0 减Ⅱ后期 2n 2n 0 0 减Ⅱ末期 2n→n 2n→n 0 0 （3）口诀记忆法： “减前复制做准备，联会四分体互换现”（减Ⅰ前） “同源排列赤道旁，分离自由皆在后”（减Ⅰ中→后） “减数分裂无同源，着丝分裂数暂翻”（减Ⅱ） 2. 辨析相关概念 易混概念 正确辨析 同源染色体 vs 姐妹染色单体 同源染色体是一条来自父方、一条来自母方，形状大小一般相同，在减Ⅰ中联会；姐妹染色单体是复制后由同一着丝粒连接的两条染色单体 联会 vs 互换 联会是同源染色体两两配对的现象，发生在减Ⅰ前期；互换是联会后四分体中非姐妹染色单体之间交换片段，导致基因重组 四分体 vs 同源染色体 1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体（含4个DNA分子） 自由组合 vs 互换 自由组合发生在减Ⅰ后期（非同源染色体）；互换发生在减Ⅰ前期（同源染色体非姐妹染色单体），二者都是基因重组的原因 精子形成 vs 卵细胞形成 精子形成细胞质均等分裂、需变形；卵细胞形成细胞质不均等分裂（初级、次级卵母细胞）、不变形 3. 攻克减数分裂异常类题目的解题思路 解答减数分裂异常题目，关键是判断异常发生的时期： （1）若配子中出现等位基因（如Aa）：说明减数分裂Ⅰ同源染色体未分离。 （2）若配子中出现相同基因（如AA、aa）：说明减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离。 （3）若配子中出现既有等位基因又有相同基因（如Aaa）：说明减Ⅰ和减Ⅱ均异常。 4. 联系实际，关注热点 （1）减数分裂与遗传病：唐氏综合征（21三体）患者多了一条21号染色体，是由于减数分裂时21号同源染色体或姐妹染色单体未分离所致。北京协和医院等机构开展产前诊断，通过羊水细胞染色体核型分析筛查此类疾病。 （2）减数分裂与育种：杂交育种利用减数分裂中基因重组（自由组合+互换）产生的配子多样性，通过杂交、选择获得优良性状组合。袁隆平院士团队在海南、北京等地开展水稻杂交育种研究。 （3）减数分裂与胚胎工程：体外受精（IVF）技术中，需获取成熟的卵母细胞（完成减数分裂Ⅱ中期的卵细胞）和精子进行受精。北京大学第三医院等是国内较早开展辅助生殖技术的医疗机构。 第二部分 三大核心·主干速记 内容速览：减数分裂过程、观察减数分裂与受精作用过程、减数分裂与有丝分裂综合。 一图串联 核心梳理 核心知识1 减数分裂的过程 考点1: 减数分裂的概念 定义：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。 结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。 场所：动物的精巢（睾丸）、卵巢；植物的花药、子房。 考点2: 相关核心概念 （1）同源染色体：在减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。 注意：①性染色体X和Y大小不同，但因在减Ⅰ能联会，仍属同源染色体；②姐妹染色单体分离后形成的两条染色体大小形状相同，但不是同源染色体；③二倍体生物有丝分裂全过程有同源染色体，但不联会。 （2）联会：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对的现象。 （3）四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体。 数量关系：1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体 = 4个DNA分子（8条脱氧核苷酸链）。 （4）互换：减数分裂Ⅰ前期（四分体时期），同源染色体中的非姐妹染色单体之间交换相应片段。 意义：导致基因重组，增加配子多样性。 考点3: 精子的形成过程 时期 主要特征 细胞名称 间期 DNA复制，蛋白质合成，每条染色体含2条姐妹染色单体 精原细胞 减Ⅰ前期 同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体可发生互换 初级精母细胞 减Ⅰ中期 同源染色体成对排列在赤道板两侧 初级精母细胞 减Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂 初级精母细胞 减Ⅰ末期 染色体数目减半，形成2个次级精母细胞 次级精母细胞 减Ⅱ前期 染色体散乱分布，无同源染色体 次级精母细胞 减Ⅱ中期 着丝粒排列在赤道板上 次级精母细胞 减Ⅱ后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍 次级精母细胞 减Ⅱ末期 形成4个精细胞（均等分裂） 精细胞 变形 精细胞→精子（头部含细胞核，线粒体集中在尾部基部） 精子 考点4: 卵细胞的形成过程 与精子形成的区别： 比较项目 精子形成 卵细胞形成 场所 睾丸（精巢） 卵巢 细胞质分裂 均等分裂 初级、次级卵母细胞不均等分裂；极体均等分裂 是否变形 变形 不变形 结果 1精原细胞→4精子 1卵原细胞→1卵细胞+3极体（极体退化消失） 易错提醒：卵细胞形成中细胞质不均等分裂的意义——保证卵细胞有较多营养物质，以满足早期胚胎发育需求。 考点5：配子中染色体组合的多样性  （1）非同源染色体自由组合：减Ⅰ后期，非同源染色体自由组合进入子细胞。含n对同源染色体的个体，理论上可产生2ⁿ种配子。 （2）同源染色体非姐妹染色单体互换：减Ⅰ前期（四分体时期），互换产生重组型配子，增加配子种类。 （3）“一个个体”与“一个性原细胞”的区别： 1个个体→可产生2ⁿ种配子（n为同源染色体对数） 1个精原细胞→产生4个精细胞，2种（两两相同，两类互补） 1个卵原细胞→产生1个卵细胞，1种 核心知识2  观察细胞的减数分裂和受精作用 考点1: 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1. 实验原理 减数分裂过程中，细胞中染色体形态、位置、数目不断变化，可据此识别各时期。 蝗虫精巢中精母细胞数量多，减数分裂同步性较好，是理想实验材料。 2. 实验流程 装片制作（同有丝分裂装片）：解离→漂洗→染色→制片。 解离：盐酸+酒精混合液，使细胞分散 漂洗：清水，洗去解离液 染色：甲紫溶液或醋酸洋红液（使染色体着色） 制片：压片使细胞分散 3. 显微观察 低倍镜：找到精母细胞（细胞较大、核明显） 高倍镜：识别减数分裂各时期 减Ⅰ前期：联会、四分体最典型 减Ⅰ中期：同源染色体排列在赤道板两侧 减Ⅰ后期：同源染色体分离 减Ⅱ各期：无同源染色体 选材原因：雄配子（精子）产生数量远多于雌配子（卵细胞），且精巢易于取材，因此观察减数分裂首选雄性生殖器官。 考点2：受精作用 1. 概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2. 过程： 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞的细胞膜发生反应，阻止其他精子进入（防止多精入卵） 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 3. 结果： 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞水平（2n） 受精卵中的染色体：一半来自父方（精子），一半来自母方（卵细胞） 4. 意义： 维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定 受精卵的遗传物质来自父母双方，使后代具有多样性，有利于生物在自然选择中进化 减数分裂和受精作用保证了有性生殖生物遗传和变异的稳定与多样性 核心知识3  减数分裂与有丝分裂综合 考点1：两种分裂方式的图像辨析 判断策略（以二倍体生物为例）： 判断步骤 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ ①有无同源染色体 有 有 无 ②同源染色体行为 不联会 联会、分离 无同源染色体 ③着丝粒分裂时期 后期 不发生 后期 具体判断流程： 1. 看有无同源染色体： 无 → 减数分裂Ⅱ（前期/中期/后期/末期） 有 → 有丝分裂 或 减数分裂Ⅰ. 2. 看同源染色体行为： 联会、四分体、同源染色体分离 → 减数分裂Ⅰ 无特殊行为 → 有丝分裂 注意：减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，但无同源染色体，这是与有丝分裂后期的关键区别。 考点2：分裂过程中物质变化曲线比较 （1）染色体数目变化： 有丝分裂：2n → 4n（后期加倍）→ 2n 减数分裂：2n → n（减Ⅰ结束减半）→ 2n（减Ⅱ后期加倍）→ n（减Ⅱ结束） （2）核DNA数目变化： 有丝分裂：2n → 4n（间期复制）→ 2n（末期结束） 减数分裂：2n → 4n（间期复制）→ 2n（减Ⅰ结束）→ n（减Ⅱ结束） （3）每条染色体上DNA含量变化 ： 有丝分裂：间期复制后由1→2，后期着丝粒分裂后由2→1 减数分裂：间期复制后由1→2，减Ⅱ后期着丝粒分裂后由2→1 考点3：减数分裂异常与配子类型推断 异常类型 异常时期 配子基因型示例 判断依据 同源染色体未分离 减Ⅰ后期 Aa、XBY（出现等位基因） 配子中含等位基因 姐妹染色单体未分离 减Ⅱ后期 AA、aa、XX、YY（出现相同基因） 配子中含相同基因 减Ⅰ和减Ⅱ均异常 AAa、XYY（既有等位又有相同） 配子中既有等位又有相同基因 考点4：有丝分裂与减数分裂的生物学意义 分裂方式 发生场所 染色体行为 生物学意义 有丝分裂 全身各组织 染色体复制一次，细胞分裂一次，子细胞染色体数目不变 生物体生长、发育、组织修复、无性生殖的基础 减数分裂 精巢/卵巢 染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞染色体数目减半 产生配子，保证有性生殖，是遗传和变异的基础 易错辨析（核心知识速记卡） 1. “减数分裂染色体数目减半发生在减Ⅰ”：减数分裂Ⅰ同源染色体分离是染色体数目减半的根本原因。 2. “同源染色体≠大小形状相同”：X和Y染色体大小不同，但因能联会仍是同源染色体。 3. “姐妹染色单体分离后形成的染色体不是同源染色体”：二者由同一着丝粒连接而来，不是一条父方一条母方，故不是同源染色体。 4. “互换发生在非姐妹染色单体之间”：不是姐妹染色单体之间，也不是同源染色体的任意部分，而是四分体中非姐妹染色单体。 5. “减数分裂Ⅱ全过程无同源染色体”：因为减Ⅰ同源染色体已分离，所以减Ⅱ各时期均无同源染色体。 6. “精原细胞（卵原细胞）的增殖方式是有丝分裂”：原始生殖细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂产生配子。 7. “1个精原细胞产生2种配子，1个个体可产生多种配子”：注意区分“一个细胞”和“一个个体”产生的配子种类数。 8. “极体不能受精”：卵细胞形成过程中产生的三个极体（极体）退化消失，不能参与受精。 9. “受精卵中染色体一半来自父方一半来自母方，但DNA不完全是”：细胞质中的线粒体DNA几乎全部来自母方（卵细胞）。 10. “观察减数分裂不能用雌性生殖器官”：由于雌配子产生数量少且取材困难，观察减数分裂通常选用雄性材料（如蝗虫精巢） 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选+非选择题，5大题型） 考查重点：减数分裂过程、观察减数分裂过程、减数分裂与有丝分裂综合。 题型一：与减数分裂相关的概念辨析 一、单选题 1．下列关于二倍体生物减数分裂的叙述，正确的是（　　） A．染色体复制发生在减数第一次分裂前期 B．减数第一次分裂中期，细胞中染色体数是核DNA数的一半 C．减数第二次分裂后期，细胞中含有同源染色体 D．四分体时期姐妹染色单体交叉互换属于基因重组 【答案】B 【详解】A、染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，不是减Ⅰ前期；减Ⅰ前期主要发生同源染色体联会、形成四分体，A错误； B、减数第一次分裂中期，每条染色体上都连接着 2 条姐妹染色单体，1条染色体对应2个核DNA分子，因此染色体数：细胞核DNA数=1:2，染色体数目是细胞核DNA数的一半，B正确； C、二倍体生物在减数第一次分裂后期，同源染色体已经彼此分离并分别进入两个子细胞，所以减数第二次分裂全过程都没有同源染色体，C错误； D、四分体时期发生交叉互换的是同源染色体的非姐妹染色单体，并不是姐妹染色单体，该变异类型属于基因重组，D错误。 2．减数分裂是有性生殖生物遗传稳定与变异的细胞学基础。下列关于二倍体油茶减数分裂的叙述正确的是（     ） A．染色体数目减半发生在减数第二次分裂后期 B．减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体 C．减数第二次分裂中期，细胞中染色体数与核DNA数相等 D．卵细胞中含有同源染色体，染色体数目为体细胞的一半 【答案】B 【详解】A、染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期，A错误； B、减数第一次分裂前期，同源染色体联会配对，形成四分体，B正确； C、减数第二次分裂中期，每条染色体含2个DNA分子，染色体数为核DNA数的1/2，C错误； D、减数第一次分裂后期同源染色体分离，卵细胞中不含同源染色体，D错误。 3．某实验室制作的基因型为AaBb的某雄性动物的精原细胞相关模型中，一对染色体（甲和乙）联会情况如图所示。下列相关分析不合理的是 （    ） A．此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期 B．制作该模型时甲、乙颜色和长度可以不同 C．图中染色体互换后，甲的两条染色单体上可能会出现等位基因A和a D．图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组，从而使配子具有多样性 【答案】D 【详解】A、图中甲、乙是一对同源染色体，发生了联会现象，联会最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期，A正确； B、甲、乙是某雄性动物的一对同源染色体，分别代表来自母方和父方的染色体，制作该模型时甲、乙颜色可以不同，长度一般相同，但若是X、Y同源染色体，则长度不同，B正确； C、图中同源染色体的非姐妹染色单体互换后，甲的两条染色单体上可能会出现等位基因或相同基因，C正确； D、图示中同源染色体上的非等位基因通过非姐妹染色单体的交换而发生基因重组，不是非同源染色体上的非等位基因发生了基因重组，D错误。 4．“共和国勋章”获得者李振声院士开创了小麦育种新方法，育种过程中涉及的部分品系如表所示。若将蓝粒小麦与普通小麦杂交，F1自交得到F2.下列说法错误的是（　　） 品系 普通小麦 蓝粒小麦 蓝粒单体小麦 缺体小麦 染色体组成 42W 40W+2E 40W+1E 40W 胚乳性状 种子呈白色 种子呈深蓝色 种子呈浅蓝色 种子呈白色 注：W代表来源于普通小麦的染色体，E代表来源于长穗偃麦草的染色体，40W+2E代表20对普通小麦的染色体和1对长穗偃麦草的染色体，40W+1E代表20对普通小麦的染色体和1条长穗偃麦草的染色体。 A．F1减数分裂Ⅰ前期会出现20个四分体 B．F2中得到蓝粒单体小麦的概率为1/8 C．蓝粒单体小麦自交，能结出三种颜色的种子 D．表中的缺体小麦属于染色体变异，最早出现在F3中 【答案】D 【详解】A、F1染色体组成为41W+1E，即20对同源的普通小麦染色体，1条无同源的普通小麦染色体和1条无同源的E染色体。减数分裂Ⅰ前期只有同源染色体能联会形成四分体，因此仅20对同源W染色体可形成20个四分体，A正确； B、F1减数分裂时20对同源W染色体正常分离，剩余1条W和1条E自由组合，产生配子类型及比例为20W：（20W+W）：（20W+E）：（20W+W+E）=1:1:1:1。蓝粒单体（40W+1E）需要不含额外W、一个含E一个不含E的配子结合，概率为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8，B正确； C、蓝粒单体（40W+1E）产生配子类型及比例为20W:20W+E=1:1，自交后代为40W（白色）、40W+1E（浅蓝色）、40W+2E（深蓝色），共三种颜色种子，C正确； D、缺体小麦（40W）属于染色体数目变异，F1可产生20W类型的配子，两个20W配子结合即可得到缺体小麦，因此最早出现在F2中，D错误。 5．甘蓝型油菜是由白菜型油菜（2n=20）和甘蓝（2n=20）杂交后经染色体加倍形成。该植物中存在一种联会复合体组装蛋白（Z蛋白），Z蛋白因基因突变失活会导致同源染色体联会出错，同时提高染色体互换可能性。下列叙述正确的是（    ） A．甘蓝型油菜在正常减数分裂Ⅰ前期会形成38个四分体 B．Z蛋白基因突变可增加后代染色体数目变异的概率 C．Z蛋白能够促进染色体互换，有利于基因重组发生 D．Z蛋白基因突变对有丝分裂和减数分裂均有影响 【答案】B 【详解】A、白菜型油菜2n=20、甘蓝2n=20，二者杂交后代染色体数为20，经染色体加倍后甘蓝型油菜体细胞染色体数为40，即含20对同源染色体；减数分裂Ⅰ前期一对同源染色体形成1个四分体，故会形成20个四分体，A错误； B、Z蛋白基因突变失活会导致同源染色体联会出错，减数分裂时同源染色体分离紊乱，易形成染色体数目异常的配子，可增加后代染色体数目变异的概率，B正确； C、题干表明Z蛋白失活会提高染色体互换可能性，说明Z蛋白正常时会抑制染色体异常互换，并非促进染色体互换，C错误； D、同源染色体联会是减数分裂特有的过程，有丝分裂无联会现象，因此Z蛋白基因突变仅影响减数分裂，对有丝分裂无影响，D错误。 题型二：减数分裂过程 一、单选题 1．某种动物的体细胞增殖过程中不同阶段的示意图如下，其中错误的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该图核膜完整，染色质呈细丝状，中心体已完成复制，符合动物细胞有丝分裂间期的特征，A正确； B、该图核膜消失，染色体散乱分布，中心体移向细胞两极并发出星射线形成纺锤体，符合有丝分裂前期的特征，B正确； C、该图中所有染色体的着丝粒整齐排列在赤道板位置，纺锤体结构清晰，符合有丝分裂中期的特征，C正确； D、图中是同源染色体分离，属于减数第一次分裂后期，体细胞增殖只进行有丝分裂，不会发生同源染色体分离，D错误。 2．某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 【答案】D 【详解】A、甲细胞中存在同源染色体，且同源染色体正在分离，细胞质不均等分裂，因此甲处于减数分裂Ⅰ后期（初级卵母细胞），A错误； B、某动物基因型为MmNn，所以甲中只有N和n所在的同源染色体发生了互换，另一对同源染色体发生了基因突变，B错误； C、乙的细胞质均等分裂，属于极体，是甲中分裂结束后，上面小一点细胞的子细胞，根据图甲中染色体上的基因情况可知，乙中位点①代表的基因为m，C错误； D、甲的基因型为MMMmNNnn，乙图分裂结束后是2个极体，基因型为mN和Mn，与乙图同时产生的次级卵母细胞的基因型为MMNn，分裂结束后产生的极体基因型为MN或Mn，产生的卵细胞的基因型为Mn或MN，所以甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种，分别为mN、Mn、MN，D正确。 3．二倍体高等植物减数分裂染色体、DNA动态变化，结合交叉互换、同源染色体分离机制判断，正确的是（     ） A．DNA完整复制发生在减Ⅰ前期，复制后一条染色体携带两条完全相同DNA分子 B．减Ⅰ后期同源染色体分离，染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期 C．减Ⅱ后期细胞内仍存在同源染色体，着丝粒分裂使染色体数目暂时加倍 D．四分体时期同源染色体的姐妹染色单体交叉互换，属于染色体结构变异 【答案】B 【详解】A、DNA复制发生在减数第一次分裂前的间期，不是减Ⅰ前期，A错误； B、减Ⅰ后期同源染色体分离，末期细胞一分为二，染色体数目减半，B正确； C、减数第一次分裂同源染色体已经分离，减Ⅱ全过程无同源染色体，C错误； D、交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，不是染色体结构变异，D错误。 4．减数分裂是有性生殖生物遗传与变异的细胞学基础。下列关于二倍体生物减数分裂的叙述正确的是（　　） A．染色体复制发生在减数第一次分裂前期 B．减数第一次分裂中期，细胞中染色体数是核DNA数的1/2 C．减数第二次分裂后期，细胞中仍含有同源染色体 D．姐妹染色单体交叉互换是基因重组的唯一来源 【答案】B 【详解】A、染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，A错误； B、减数第一次分裂中期每条染色体含2个DNA分子，染色体数为核DNA数的1/2，B正确； C、减数第一次分裂后期同源染色体分离，减数第二次分裂全程无同源染色体，C错误； D、同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换（互换）属于基因重组，基因重组还有自由组合等来源，D错误。 5．用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 【答案】A 【详解】A、减数分裂Ⅰ中期需要纺锤丝牵引同源染色体整齐排列在赤道板两侧，若纺锤体形态异常，会导致染色体无法被正常牵引，出现排列异常，A正确； B、首先减数分裂Ⅰ后期不会发生着丝粒分裂，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期；其次着丝粒分裂是细胞自主的调控过程，与纺锤体无关，B错误； C、细胞板是植物细胞分裂末期特有的结构，小鼠是动物，其细胞分裂过程中不会形成细胞板，C错误； D、正常情况下减数分裂Ⅰ结束后，1个初级卵母细胞只能产生1个次级卵母细胞和1个极体，纺锤体异常只会导致染色体分离异常，不会使次级卵母细胞数目增多，D错误。 6．利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W（2n=40）的染色体上（基因A和基因B可通过荧光检测）。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。下列叙述正确的是（　　） A．植株W抗性性状的变异原理为染色体变异 B．若部分子细胞无荧光点，则分裂过程发生了基因重组 C．若4个子细胞各含1个荧光点，则子细胞染色体数为40条 D．若4个子细胞均含2个荧光点，则分裂时出现过20个四分体 【答案】B 【详解】A、基因工程技术的变异原理是基因重组，A错误； B、若部分子细胞无荧光点，说明子细胞不含A和B，该细胞进行的是减数分裂（有丝分裂产生的子细胞均同时含A和B，有2个荧光点），减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合属于基因重组，可产生不含A、B的配子，B正确； C、若4个子细胞各含1个荧光点，说明子细胞仅含A或仅含B，为减数分裂产生的配子，植株W为二倍体（2n=40），配子染色体数为20条，C错误； D、若4个子细胞均含2个荧光点，说明分裂方式为有丝分裂（减数分裂正常情况下无法产生4个均同时含A和B的子细胞），有丝分裂过程中不形成四分体，D错误。 7．X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交，子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死，不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（     ） A．由于缺失纯合体致死，因此该变异不能为进化提供原材料 B．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代中雌雄的数量比为1∶1 C．雌蝇甲的减数分裂过程中，每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体 D．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型 【答案】D 【详解】A、染色体结构变异属于可遗传变异，所有可遗传变异都能为生物进化提供原材料，故染色体片段缺失能为进化提供原材料，A错误； B、根据题干信息推导得：隐性纯合突变雌果蝇基因型为XabcdeXabcde，射线照射后野生型雄蝇产生了缺失bcd基因区段的X染色体，因此子代雌蝇甲基因型为XabcdeXA_E（下划线表示bcd所在片段缺失），雌蝇甲产生Xabcde、XA_E两种配子，与正常野生型雄蝇（XABCDEY）杂交，子代中基因型为XA_EY的雄蝇无bcd基因的正常拷贝，相当于缺失纯合，会出现致死，因此子代雌雄数量比为2:1，B错误； C、雌蝇甲的两条X染色体中一条存在bcd片段缺失，减数分裂联会时，缺失区段无法和另一条X染色体的对应区段正常配对，会形成缺失环，不能形成正常四分体，C错误； D、雌蝇甲的两条同源X联会时，可发生互换，将XA_E上的A基因交换到完整的Xabcde染色体上，得到携带A基因的完整X配子；该配子和雄蝇的Y配子结合后，得到存活的子代雄蝇XAbcdeY，可以表现A基因控制的显性表型，D正确。 8．遗传学家借助某三体果蝇（Ⅲ号染色体多1条）对控制某相对性状的基因开展定位研究，其杂交过程如图所示。下列叙述不正确的是（　　） A．三体的形成属于染色体变异，不需借助电子显微镜才能观察到 B．三体果蝇在减数分裂过程中，细胞内最多可形成4个四分体 C．三体果蝇中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，均含有10条染色体 D．若F2中隐性果蝇占比为1/2，则确定该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上 【答案】C 【详解】A、三体属于染色体数目变异，染色体变异可以通过光学显微镜观察到（染色体可被碱性染料染色，光镜下可见），不需要电子显微镜，A正确； B、正常果蝇体细胞含有8条染色体，共4对同源染色体，三体仅Ⅲ号多1条染色体，总染色体数为9条。减数分裂联会时，其他3对正常同源染色体各形成1个四分体，Ⅲ号的3条同源染色体中任意两条联会形成1个四分体，第三条游离，因此细胞内最多可形成3+1=4个四分体，B正确； C、三体果蝇减数第一次分裂结束后，由于Ⅲ号染色体随机分配，产生的次级性母细胞染色体数为4条或5条；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，因此减Ⅱ后期细胞染色体数为8条或10条，C错误； D、若该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上，F1三体果蝇基因型为Aa，和隐性果蝇aa测交，F2中隐性果蝇占比为1/2；若基因位于Ⅲ号染色体上，F1三体基因型为AAa，产生的配子中隐性配子a占1/6，测交后代隐性果蝇占比为1/6。因此F2隐性果蝇占1/2说明该基因不位于Ⅲ号染色体上，D正确。 题型三：精卵细胞形成过程 1．二倍体动物细胞减数分裂是遗传规律的细胞学基础，下列叙述正确的是（     ） A．减数第一次分裂前期同源染色体联会，同源染色体上非姐妹染色单体发生片段交换 B．减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第二次分裂末期 C．减数第二次分裂后期细胞内存在同源染色体，染色体数目暂时加倍 D．若无同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，一个精原细胞减数分裂只能产生2种精细胞 【答案】A 【详解】A、减数第一次分裂前期同源染色体联会，同源染色体的非姐妹染色单体可以发生片段的交换，A正确； B、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，B错误； C、同源染色体在减数第一次分裂后期发生分离，减数第二次分裂全程不存在同源染色体，C错误； D、题干中仅排除了交叉互换，若发生基因突变等其他变异，则一个精原细胞减数分裂可能会产生2种以上的精细胞类型，D错误。 2．在果蝇（2N=8）的精原细胞中含有4对同源染色体，同源染色体的行为以及数量的变化均会影响生物的遗传和变异。下列关于同源染色体的叙述中错误的是（　　） A．精原细胞在细胞分裂过程中不一定出现同源染色体行为和数量的变化 B．精原细胞任意一对同源染色体的着丝粒位置、染色体长度均一致 C．从遗传功能来看，同源染色体的相同位置上携带着控制同一性状的基因 D．一条来自父方一条来自母方是受精作用带来的亲本差异，进化同宗、功能对应才是同源本质 【答案】B 【详解】A、精原细胞的分裂方式包括有丝分裂和减数分裂，只有减数分裂过程中会出现同源染色体联会、分离等特殊行为，有丝分裂无上述特殊行为，因此不一定出现同源染色体的特殊行为和对应数量变化，A正确； B、果蝇的性染色体X和Y属于异型同源染色体，二者的着丝粒位置、染色体长度均存在明显差异，并非精原细胞任意一对同源染色体的着丝粒位置、长度都一致，B错误； C、同源染色体的相同位置上存在等位基因或相同基因，二者均控制同一性状，C正确； D、一条来自父方一条来自母方是二倍体生物同源染色体的常见来源特点，同源染色体的本质是进化同宗、功能对应，如异型性染色体X和Y都符合该本质，D正确。 故选B。 3．基因型为AaXBY的果蝇（2n=8），其生殖器官中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，甲细胞正发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合；乙细胞中有16条染色体。下列分析错误的是（    ） A．甲细胞中含有染色单体，乙细胞中不含有染色单体 B．甲细胞含有1条Y染色体，乙细胞含有2条Y染色体 C．甲、乙细胞均含2个基因A、2个基因a和2个基因B D．正常情况下，乙细胞产生的两个子细胞基因型不相同 【答案】D 【详解】A、甲细胞发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，其处于减数第一次分裂后期；果蝇体细胞染色体数为8，乙细胞染色体数为16，是体细胞的2倍，处于有丝分裂后期。甲处于减数第一次分裂后期，着丝粒未分裂，含有染色单体；乙处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失，不含染色单体，A正确； B、甲处于减数第一次分裂后期，着丝粒未分裂，仅含1条Y染色体；乙处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，1条Y染色体的两条姐妹染色单体分开成为2条独立的Y染色体，因此乙含2条Y染色体，B正确； C、减数第一次分裂和有丝分裂在分裂前都完成了DNA复制，且甲、乙细胞都还未完成细胞质分裂，相关基因都位于同一个细胞内，因此均含2个基因A、2个基因a和2个基因B，C正确； D、乙细胞进行的是有丝分裂，正常情况下有丝分裂会将复制后的遗传物质平均分配到两个子细胞中，产生的子细胞基因型完全相同，D错误。 故选D。 4．五倍体犬蔷薇（5x=35，染色体组记作AABCD）细胞减数分裂时，联会的14条染色体优先分离，其余21条染色体（单价体）不能联会而延后分离。形成雄配子时，单价体不能进入雄配子而丢失。形成雌配子时，联会的染色体分离进入两极，同时21条单价体进入其中一极，形成含有多个染色体组的次级卵母细胞。下列叙述错误的是（    ） A．雄配子含1个染色体组，雌配子含4个染色体组 B．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中含有7个四分体 C．减数分裂Ⅱ的1个细胞中最多含有56条染色体 D．该减数分裂方式保证了繁殖中亲子代染色体数目稳定 【答案】B 【详解】A、雄配子形成时21条单价体全部丢失，仅联会的14条染色体经减数分裂同源分离后，每个雄配子获得1个染色体组（7条染色体）；雌配子形成时21条单价体全部进入次级卵母细胞，联会的14条分离后有7条也进入该极，最终雌配子含4个染色体组，A正确； B、四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成的结构，减数分裂Ⅰ后期同源染色体已经分离，不存在四分体，B错误； C、减数分裂Ⅱ中染色体数最多的是处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞，次级卵母细胞含28条染色体，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍为56条，因此1个减数分裂Ⅱ的细胞最多含56条染色体，C正确； D、雄配子含1个染色体组、雌配子含4个染色体组，受精后子代染色体数为35条，与亲代染色体数目一致，可保证繁殖中亲子代染色体数目稳定，D正确。 5．某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 【答案】D 【详解】A、甲细胞中存在同源染色体，且同源染色体正在分离，细胞质不均等分裂，因此甲处于减数分裂Ⅰ后期（初级卵母细胞），A错误； B、某动物基因型为MmNn，所以甲中只有N和n所在的同源染色体发生了互换，另一对同源染色体发生了基因突变，B错误； C、乙的细胞质均等分裂，属于极体，是甲中分裂结束后，上面小一点细胞的子细胞，根据图甲中染色体上的基因情况可知，乙中位点①代表的基因为m，C错误； D、甲的基因型为MMMmNNnn，乙图分裂结束后是2个极体，基因型为mN和Mn，与乙图同时产生的次级卵母细胞的基因型为MMNn，分裂结束后产生的极体基因型为MN或Mn，产生的卵细胞的基因型为Mn或MN，所以甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种，分别为mN、Mn、MN，D正确。 6．用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 【答案】A 【详解】A、减数分裂Ⅰ中期需要纺锤丝牵引同源染色体整齐排列在赤道板两侧，若纺锤体形态异常，会导致染色体无法被正常牵引，出现排列异常，A正确； B、首先减数分裂Ⅰ后期不会发生着丝粒分裂，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期；其次着丝粒分裂是细胞自主的调控过程，与纺锤体无关，B错误； C、细胞板是植物细胞分裂末期特有的结构，小鼠是动物，其细胞分裂过程中不会形成细胞板，C错误； D、正常情况下减数分裂Ⅰ结束后，1个初级卵母细胞只能产生1个次级卵母细胞和1个极体，纺锤体异常只会导致染色体分离异常，不会使次级卵母细胞数目增多，D错误。 题型四：观察细胞的减数分裂过程 一、单选题 1．下列实验操作中进行的替代，对实验结果影响较小的是（    ） A．用秋水仙素溶液替代低温处理，诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化 B．用二苯胺试剂替代甲紫溶液，观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 C．用小鼠卵巢切片替代精巢切片，观察哺乳动物细胞的减数分裂过程 D．用0.3 g/mL蔗糖溶液替代梨的组织样液，检测生物组织中的还原糖 【答案】A 【详解】A、低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体形成，秋水仙素的作用机理同样是抑制纺锤体形成，二者作用效果一致，替代后对实验结果影响较小，A符合题意； B、观察有丝分裂时，甲紫属于碱性染料，可将染色体染成深色便于观察；二苯胺试剂是鉴定DNA的试剂，需沸水浴加热才会与DNA显蓝色，无法对染色体进行染色观察，替代后无法完成实验，B不符合题意； C、哺乳动物卵巢内进行减数分裂的细胞数量少，且减数分裂过程不连续，很难观察到减数分裂各时期的细胞；精巢内减数分裂的细胞数量多，易观察到各时期，替代后实验结果受影响大，C不符合题意； D、还原糖与斐林试剂水浴加热会产生砖红色沉淀，蔗糖属于非还原糖，无法与斐林试剂发生显色反应，替代后无法检测还原糖，D不符合题意。 2．图中a~f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像，下列说法错误的是（    ） A．选材时一般选择植物的花药（雄蕊）来观察 B．制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、制片 C．基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期 D．上述观察到的细胞图像按减数分裂的时序进行排序为a→c→e→d→b→f 【答案】C 【详解】A、由于雄性个体产生的雄配子数量多于雌性个体产生的雌配子数量，故常选植物的花药（雄蕊）来观察减数分裂，A正确； B、制作装片需经解离、漂洗、染色、制片等流程，B正确； C、基因重组发生在减数分裂的前期和减数分裂Ⅰ的后期，即a、e细胞所在的时期，C错误； D、由题图分析可知，表示减数分裂Ⅰ前期，表示减数分裂Ⅱ后期，c表示减数分裂Ⅰ中期，d表示减数分裂Ⅱ中期，e表示减数分裂Ⅰ后期，表示减数分裂Ⅱ末期，所以减数分裂的时序为，D正确。 3．某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是（    ） A．解离的时间越长越有利于获得图甲所示的分裂相 B．图乙中发生非同源染色体上非等位基因的自由组合 C．图甲乙丙中核DNA数目都是染色体数目的两倍 D．染色后的实验材料需用50%的酒精漂洗再制片 【答案】B 【详解】A、解离时间过长会导致解离过度，细胞结构被破坏，反而不利于观察分裂图像，解离需要控制适宜时间，并非越长越好，A错误； B、非同源染色体上非等位基因的自由组合，发生在减数第一次分裂后期，图乙恰好处于该时期，因此会发生该过程，B正确； C、丙是减数第二次分裂后期，着丝粒已经分裂，姐妹染色单体消失，每条染色体上只含有1个核DNA，核DNA数目和染色体数目相等，不存在"核DNA是染色体数两倍"的关系，C错误； D、观察减数分裂装片时，漂洗步骤是解离后、染色前用清水洗去解离液，染色后不需要用50%酒精漂洗，D错误。 4．研究者采用荧光染色法制片，观察拟南芥（2n=10）在形成配子时细胞中染色体的形态、位置和数目。下图为显微镜下观察到的图像，相关叙述正确的是（    ） A．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丙→丁 B．图甲细胞有10条染色体，图丙每个细胞有20条染色单体 C．图乙细胞有5个四分体，同源染色体排列在赤道板两侧 D．图丁细胞中染色体数目∶核DNA数目为1∶2 【答案】C 【详解】A、各细胞所处时期：乙为减I中期，丙为减II中期，甲为减I前期，丁为减II末期，正确顺序为甲→乙→丙→丁，A错误； B、甲是减I前期的细胞，有10条染色体；丙为减II中期，1个细胞共5条染色体，10条染色单体，B错误； C、1个四分体由1对同源染色体联会形成，拟南芥有5对同源染色体，因此减I中期的乙细胞共形成5个四分体，减I中期同源染色体排列在赤道板两侧，C正确； D、 丁是减II末期，着丝粒已经分裂，姐妹染色单体分离，每条染色体上只含1个核DNA，因此染色体数目：核DNA数目=1：1，D错误。 5．科研人员为研究某种雄性不育系水稻(2n=24)的不育机理，观察其花粉母细胞减数分裂过程，部分时期的异常状况如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．观察染色体需用pH>7的甲紫染液进行染色 B．按减数分裂中出现的顺序为1→3→4→2，可以观察到落后染色体的移动 C．图1所示细胞中有12个四分体，图3所示细胞中移向每一极的染色体数目为12 D．不育的机理可能与图中所示的染色体不均等分配、子细胞分裂不同步等现象有关 【答案】D 【详解】A、染色体能被碱性染料如甲紫溶液染色，碱性（或酸性）染料的界定并不是由染料的pH值决定的，而是根据染料物质中助色基团电离后所带的电荷决定的，且甲紫溶液配制时需溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中，其pH值约小于7，A错误； B、图1中同源染色体联会形成四分体，处于减数第一次分裂前期；图3中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；图4中染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，处于减数第二次分裂后期；图2中细胞处于减数第二次分裂末期，故按减数分裂中出现的顺序为1→3→4→2。但由于细胞经解离后已经是死细胞了，所以不能观察到落后染色体的移动，B错误； C、图1所示细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，由于该水稻体细胞中有24条染色体，即12对同源染色体，所以此时细胞中有12个四分体；图3所示细胞处于减数第一次分裂后期，分析题图可知，图3出现落后染色体，故细胞中移向每一极的染色体数目可能少于12条，C错误； D、结合题干信息和题图可知，观察雄性不育系水稻的花粉母细胞减数分裂过程，细胞中出现了落后染色体，进而导致染色体不均等分配、子细胞分裂不同步等现象，故由此推测不育的机理可能与图中所示的染色体不均等分配、子细胞分裂不同步等现象有关，D正确。 二、非选择题 6．染色体标本制备是细胞生物学的一项基础技术。南通某中学实验小组利用东亚飞蝗（性别决定方式为XO，雄性2n=23，只有一条X染色体；雌性2n=24，有两条X染色体）开展制备染色体标本并观察实验，具体操作如下： ①．取材预处理：用钟表镊指钳夹取3～5个曲细精管置于载玻片上，用刀片切去转化区（含大量成熟精子与精细胞）并弃去。 ②．低渗处理：将余下的曲细精管置于0.075 M KCl溶液中静置10～15分钟。 ③．固定处理：使用卡诺氏液固定30 min。 ④．制作装片：将固定后曲细精管投入装有染液的PCR管中染色5 min，再将曲细精管吸到载玻片上，盖上盖玻片，用铅笔头轻轻敲击。 ⑤．显微观察：先低倍镜观察，后高倍镜观察。 请回答下列问题。 (1)蝗虫是用于观察细胞分裂过程良好的材料，原因是______。 (2)步骤①用刀片切去转化区并弃去的目的是______，步骤②利用低渗KCl溶液处理可增大细胞体积，有利于______分散便于观察，步骤③卡诺氏液固定的作用是______，步骤④用铅笔头轻轻敲击盖玻片的目的是______。 (3)下图是该实验小组拍摄到的细胞分裂显微照片。 ①属于有丝分裂过程的是______（填字母）细胞，该细胞中染色体与核DNA的比例为______。 ②基因自由组合定律发生在______（填字母）细胞所处时期，图B细胞有______个四分体，有一条染色未排列在细胞中央，其原因是______。 (4)蝗虫微孢子虫（专性寄生蝗虫）寄生蝗虫后，通常会导致四分体无法排列于赤道板两侧而导致蝗虫配子败育，四分体无法排列于赤道板两侧的原因可能有______。 【答案】(1)蝗虫易得，染色体大、数目少等 (2) 提高处于分裂细胞的比例 染色体 杀死细胞保持细胞形态结构稳定 使细胞平铺在玻片上形成单层细胞，便于观察 (3) C 1∶1 A 11 雄性蝗虫只有一条X染色体，不能形成四分体，所以无法移到细胞中央 (4)蝗虫微孢子虫的寄生导致细胞骨架被破坏、中心体功能异常 【详解】（1）蝗虫作为观察细胞分裂过程良好材料，从材料获取和细胞本身特点分析：蝗虫在自然界中较为常见，容易获取；同时，其染色体具有大且数目少的特点，在显微镜下便于观察染色体的形态等。 （2）转化区含大量成熟精子与精细胞，这些细胞不再进行分裂，而实验主要观察的是处于分裂状态的细胞，切去转化区并弃去可减少不再分裂细胞的干扰，提高处于分裂细胞在观察样本中的比例。低渗KCl溶液处理使细胞吸水膨胀，增大细胞体积，这样可以使细胞内的染色体更好地分散开来，便于在显微镜下清晰地观察染色体的形态、位置等。卡诺氏液固定的作用是通过化学试剂的作用，迅速杀死细胞，同时保持细胞的形态结构稳定，使细胞停留在特定的分裂时期状态，以便后续观察。用铅笔头轻轻敲击盖玻片，是为了使细胞在载玻片上均匀平铺开来，形成单层细胞，避免细胞重叠，这样在显微镜下观察时视野更清晰，便于观察细胞的形态以及其中染色体的情况。 （3）①分析图中细胞，A细胞发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期，B细胞四分体排列在赤道面上，处于减数第一次分裂中期，C细胞中存在同源染色体，且染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，符合有丝分裂后期的特征，D细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期，所以属于有丝分裂过程的是C细胞。在有丝分裂后期，没有姐妹染色单体，每条染色体含有一个DNA分子，所以染色体与核DNA的比例为1∶1。②基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，此时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，而图中A细胞处于减数第一次分裂后期，所以基因自由组合定律发生在A细胞所处时期。雄性东亚飞蝗2n = 23，即有11对常染色体和1条X染色体，常染色体两两联会形成四分体，所以有11个四分体。有一条染色体未排列在细胞中央，因为雄性蝗虫只有一条X染色体，它没有与之配对的同源染色体，不能形成正常的四分体结构，在减数分裂过程中，就无法像其他正常配对的同源染色体（四分体）一样移到细胞中央。 （4）蝗虫微孢子虫专性寄生蝗虫，寄生蝗虫后，通常会导致四分体无法排列于赤道板两侧而导致蝗虫配子败育，从细胞结构和功能角度分析，细胞骨架对于维持细胞形态、细胞器的定位以及染色体的运动等有重要作用，蝗虫微孢子虫的寄生可能破坏了细胞骨架，使得四分体无法正常移动到赤道板两侧；中心体与纺锤体的形成有关，纺锤体牵引染色体（四分体）的运动，若中心体功能因蝗虫微孢子虫的寄生而异常，也会导致四分体无法排列于赤道板两侧。 题型五：减数分裂和有丝分裂综合 一、单选题 1．从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 【答案】D 【详解】A、花药中的细胞可进行有丝分裂（产生花粉母细胞），无论二倍体还是四倍体的花药体细胞都可进行有丝分裂，后期着丝粒分裂符合该图特征，因此该细胞可能处于有丝分裂后期，A错误； B、四倍体西瓜含4个染色体组，减数第一次分裂同源染色体两两分离后，次级精母细胞仍含有2个染色体组，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，可出现图中特征，因此该细胞可能处于减数第二次分裂后期，B错误； C、二倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含4个染色体组，四倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含8个染色体组，染色体组数目为整倍加倍，不可能出现整个细胞含6个染色体组的情况；且图示区域同形态染色体有4条，对应最多4个染色体组，不可能含有6个染色体组，C错误； D、①和②是着丝粒分裂后形成的姐妹染色单体分开的染色体，题目仅规定不考虑突变，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换（基因重组），会导致姐妹染色单体的遗传信息不同，因此①和②的遗传信息可能不同，D正确。 2．研究发现，MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子，其含量升高可促进核膜解体，使染色质变为染色体；而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙为非洲爪蟾（二倍体）的细胞分裂（只显示部分染色体）示意图，图丙表示其相关细胞增殖过程中MPF的含量。下列叙述错误的是（　　） A．MPF可以触发细胞从分裂前的间期进入分裂期 B．图丙中表示分裂期的有CD、EF、GH段 C．图乙处于图丙中的CD段、EF段或GH段 D．图甲和图丙的EF段的染色体数目可能相同 【答案】C 【详解】AB、MPF含量升高，可促进核膜解体，使染色质转变成染色体，故MPF可以触发细胞从分裂前的间期进入分裂期，故图丙中的CD、EF、GH段都处于分裂期，AB正确； C、图乙为有丝分裂后期，对应图丙中的GH段，CD段和EF段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，C错误； D、图丙的EF段表示减数分裂Ⅱ，减数分裂Ⅱ的后期染色体数目与甲中的相同，D正确。 3．下图为果蝇某精原细胞（核DNA均被标记）在培养基中连续分裂的示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞A1和细胞A2的每条染色体均含有 B．细胞B1和细胞B2中含有15N的染色体数目不一定相等 C．细胞C1和细胞C2的每条染色体均含有 D．细胞D1和细胞D2共有4条染色体含有 【答案】C 【详解】A、精原细胞进行有丝分裂，DNA复制一次，经过有丝分裂后形成的细胞A₁和A₂，每条染色体的DNA都是一条链含¹⁵N，一条链含¹⁴N，所以每条染色体均含有¹⁵N，A正确； B、细胞B₁和B₂是细胞A₁经过有丝分裂形成的。在第二次分裂前的间期，DNA进行半保留复制，此时每条染色体上的两条姐妹染色单体中，一条染色单体的DNA是一条¹⁵N链一条¹⁴N链，另一条染色单体的DNA是两条¹⁴N链，后期着丝粒分开后，子染色体随机移向细胞两极，B1和细胞B2中含有的染色体数目不一定相等，B正确； C、细胞C₁和C₂是细胞A2经过减数第一次分裂形成的，减数第一次分裂后期同源染色体分开，减数第二次分裂中期时每条染色体均含有15N，后期时姐妹染色单体分离，细胞中的染色体一半是含¹⁵N（一条链¹⁵N一条链¹⁴N），一半是只含¹⁴N，并不是每条染色体都含有¹⁵N，C错误； D、细胞D₁、D₂和D₃、D₄分别是细胞C₁、C₂经过减数第二次分裂形成的，减数第一次分裂后期同源染色体分开，细胞C₁和C₂中共有4条染色体含有¹⁵N，所以细胞D₁和D₂共有4条染色体含有¹⁵N，D正确。 4．将两条单链均被标记的基因A导入不含标记的某动物精原细胞中，且基因A的插入位置如图所示。将该精原细胞置于不含的培养液中培养，得到4个子细胞，检测子细胞中的标记情况。若不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，则下列叙述错误的是（　　） A．可能出现2个子细胞中含，2个不含的情况 B．若3个子细胞中含，则该精原细胞一定进行了有丝分裂 C．若4个子细胞中均含，则该精原细胞一定进行了减数分裂 D．若基因A只有一条单链被标记，则4个子细胞最多有2个带标记 【答案】C 【详解】AB、DNA进行半保留复制，若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂，第一次分裂产生的子细胞中1号、2号染色体所含有的DNA均为一条链被标记，进行第二次分裂时，中期时一条染色体中一个DNA被标记，一个DNA未被标记，着丝粒分开后，姐妹染色单体分开，随即移向细胞两极，产生的四个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有32P；若该精原细胞进行减数分裂，DNA复制一次，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入细胞的同一极，产生的四个子细胞中有2个细胞带有32P，若1号、2号染色体减数分裂Ⅰ时进入不同的子细胞，4个细胞均带有32P，AB正确； C、若4个子细胞中均含32P，则该精原细胞可能进行了有丝分裂或减数分裂，C错误； D、若基因A只有一条单链被32P标记，DNA复制后仅产生2个含32P的DNA分子，无论分裂方式如何，最多分配到2个子细胞中，因此4个子细胞最多有2个带标记，D正确。 5．如图是同一个二倍体动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确（    ） A．含有同源染色体的有①③④⑤ B．②为次级精母细胞或第一极体，处于减数第二次分裂后期 C．属于有丝分裂的是③和④ D．⑤中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=4：0：4 【答案】A 【详解】AC、①细胞同源染色体配对出现联会现象为减数第一次分裂前期，②细胞没有同源染色体，着丝粒分裂为减数第二次分裂的后期，③细胞有同源染色体着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂中期，④细胞同源染色体分离，为减数第一次分裂后期，⑤细胞有同源染色体着丝粒分裂，为有丝分裂后期，故含同源染色体的有①③④⑤，属于有丝分裂的是③⑤，A正确，C错误； B、据④均等分裂可知，该二倍体动物为雄性，②为次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期，B错误； D、⑤处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，染色单体消失，每条染色体含有一个DNA，所以染色体数：染色单体数：核DNA数=8：0：8，D错误。 6．精原细胞进行有丝分裂时，在特殊情况下同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为EeFf的某二倍体生物雄性个体（基因位置如图1）的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换，仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法不正确的是（    ） A．若互换发生在有丝分裂过程中，则最终产生的8个精细胞的基因型各不相同 B．互换发生在有丝分裂或减数分裂过程中，最终都会产生基因组成为eF的精细胞 C．若互换发生在有丝分裂中，则重组型的精细胞所占比例为1/2 D．若互换发生在减数分裂中，基因组成为Ef的精细胞所占比例为1/8 【答案】A 【详解】A、若互换发生在有丝分裂过程中，则产生两种子细胞，每个子细胞经过减数分裂产生2种精细胞，即若互换发生在有丝分裂过程中，最多会出现4种基因型，A错误； B、若互换发生在有丝分裂，则可能会出现①（EeFF、Eeff）或者②（EeFf、EeFf）两种类型的细胞，有丝分裂哪种组合形式都会出现eF的精细胞；若互换发生在减数分裂，则会出现EF、ef、Ef、eF四种精细胞，B正确； C、若互换发生在有丝分裂，①（EeFF、Eeff）继续减数分裂产生的精细胞中重组类型精细胞为eF、Ef占1/2，②（EeFf、EeFf）继续减数分裂产生的精细胞中重组类型精细胞为eF、Ef占1/2，C正确； D、若互换发生在减数分裂中会产生3个EF、3个ef、1个Ef、1个eF，基因组成为Ef的精细胞所占比例为1/8，D正确。 二、非选择题 7．某二倍体动物的基因型为AaBb，A/a和B/b两对基因位于两对同源染色体上。图1为该生物细胞分裂不同时期的示意图（仅展示部分染色体）。回答下列问题： (1)图1中①细胞的分裂方式及所处时期为______；图1中①细胞的染色体组数是③细胞的_______倍；③细胞最终形成的子细胞是_______（填图中序号）。 (2)该动物的性别是雌性还是雄性，并说明判断依据。________。不考虑突变，根据①细胞分析，④细胞基因型产生的原因是______________。 (3)减数分裂时，若非同源染色体之间互换后，基因的总数不变，这种互换称为平衡易位。该动物为平衡易位携带者，表型正常，其生殖细胞减数分裂时，3号和6号染色体的联会如图2所示。含有同源着丝粒的染色体正常分离，细胞中缺失和重复部分染色体片段的配子不育。 ①平衡易位的变异类型是______。若只考虑3号和6号染色体的行为，且不发生交换，该动物可产生_____种可育配子。 ②若该平衡易位携带个体与正常个体交配，则可育子代中染色体组成正常的雄性个体占比为______，原因是______________。 【答案】(1) 有丝分裂后期 2 ⑤⑥ (2) 雄性，细胞③（或细胞④）均等分裂 减数分裂Ⅰ前期，A、a所在同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，导致A、a基因交换 (3) 染色体变异（染色体结构变异） 2 1/4 该平衡易位携带者产生的可育配子中染色体组成正常的占1/2，正常个体配子染色体正常，可育子代中染色体正常的雄性个体概率为(1/2)×(1/2)=1/4 【详解】（1）细胞①有同源染色体，染色单体分开，处于有丝分裂后期，对于二倍体生物来说，染色体数目加倍，为4n（4个染色体组），细胞③同源染色体分开，处于减数第一次分裂后期，此时染色体数目为2n（2个染色体组），所以图1中①细胞的染色体组数是③细胞的2倍。根据细胞③移向两极的染色体上的基因判断，形成细胞基因型为AAbb和aaBB，所以其子细胞是⑤和⑥。 （2）由于细胞③（或细胞④）的细胞质均等分裂，是初级精母细胞，所以该动物为雄性。根据细胞①判断，该动物基因型是AaBb，细胞④中姐妹染色单体上含有等位基因，不考虑突变的情况下，产生的原因是发生了基因重组，即减数分裂Ⅰ前期，A、a所在同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，导致A、a基因交换。 （3）减数分裂时，若非同源染色体之间互换后，基因的总数不变，这种互换称为平衡易位，这属于染色体结构变异。 3号和6号染色体发生了平衡易位，即存在正常3号染色体（记为3），易位3号染色体（记为3'），正常6号染色体（记为6），易位6号染色体（记为6'），由于发生易位，联会时形成图中结构，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，只有3和6，3'和6'在一起时，可以形成可育配子，所以可育配子有2种，且比例相等。 平衡易位携带个体与与正常个体交配，由于该平衡易位携带者产生的可育配子中染色体组成正常（3和6）的占1/2，正常个体配子染色体正常，可育子代中染色体正常的雄性个体概率为(1/2)×(1/2)=1/4。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选+非选择题） 设题创新: 减数分裂中同源染色体非姐妹染色单体的互换与基因重组；配子的种类与育性，以及不同选材的实验结果观察与判断 一、单选题 1．（2026·北京大兴·三模）研究人员通过分析大量体外受精胚胎的数据，发现减数分裂交叉互换与非整倍体发生密切相关。DNA复制完成后，黏连蛋白复合体（如SMC1B）将两条姐妹染色单体紧密黏连在一起，如果该复合体功能异常，同样可能产生非整倍体配子。下列叙述正确的是（    ） A．非整倍体配子的产生可能使后代出现三倍体和单倍体 B．若SMC1B基因表达量下降可提高交叉互换的次数，导致染色体错误分离 C．若SMC1B基因表达量升高可能导致姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ后期过早分离 D．减数分裂Ⅱ后期着丝粒附近黏连蛋白复合体被酶降解，导致姐妹染色单体分离 【答案】D 【详解】A、非整倍体是个别染色体数目异常，不是染色体组整倍性改变。三倍体是含三个完整染色体组的个体，需要分别含1个、2个完整染色体组的整倍配子结合形成；单倍体一般由配子直接发育而来，非整倍体配子受精不会产生三倍体或单倍体，A错误； B、SMC1B的功能是黏连姐妹染色单体，其基因表达量下降只会导致姐妹染色单体黏连异常，与同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换次数无直接关联，且交叉互换次数升高不会直接导致染色体错误分离，B错误； C、SMC1B表达量升高会增强黏连作用，更不容易发生分离；且减数第一次分裂后期只分离同源染色体，姐妹染色单体不会分离，C错误； D、减数分裂Ⅱ后期，着丝粒附近的黏连蛋白被特异性酶降解，姐妹染色单体之间的黏连作用消失，进而发生分离，D正确。 2．（2026·北京丰台·二模）①～④是韭菜（2N＝32）减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（    ） A．①所在时期的细胞能发生基因重组 B．②所在时期的细胞有64条染色体 C．③所在时期的细胞中正在发生非同源染色体的自由组合 D．④所在时期的一个细胞中含有两个染色体组 【答案】A 【详解】A、①同源染色体联会，形成四分体发生于减数第一次分裂前期（减 Ⅰ 前期），该时期同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换，属于基因重组的一种，A正确； B、②同源染色体成对排列在赤道板两侧属于减数第一次分裂中期（减 Ⅰ 中期），每条染色体含 2 条姐妹染色单体，但染色体数仍以着丝粒计数，染色体数目为32条，B错误； C、③细胞质分裂，形成四个子细胞属于减数第二次分裂后期，非同源染色体的自由组合发生在减 Ⅰ 后期，而③是减数第二次分裂后期，自由组合在减一后期已经完成，C错误； D、④形成 4 个子细胞 属于减数第二次分裂末期（减 Ⅱ 末期），减 Ⅱ 末期形成的子细胞是配子，染色体数为16，只含有1 个染色体组，D错误。 3．（2026·北京昌平·二模）下图为二倍体韭菜花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是（　　） A．上图是电子显微镜下观察到的图像 B．减数分裂过程的正确顺序是③①②④ C．①和②所示时期均可发生基因重组 D．③和④每个细胞中都含有2个染色体组 【答案】C 【详解】A、该图为光学显微镜下观察到的相关图像，A错误； B、减数分裂的正确顺序是①（减数分裂I前期）→②（减I后期）→③（减数分裂II）→④（分裂完成），B错误； C、基因重组有两种类型，减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交换，减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，①为减I前期、②为减I后期，两个时期均可发生基因重组，C正确； D、二倍体韭菜，减数分裂结束后染色体组数减半，④中每个子细胞只含1个染色体组，D错误。 4．（2026·北京朝阳·二模）5S rDNA是玉米2号染色体特异性标记，联会时同源染色体的两个标记紧密相邻。观察玉米野生型与M基因突变体花粉母细胞减数分裂同一时期5S rDNA的分布（如图）。 下列分析错误的是（    ） A．图示细胞处于减数第二次分裂前期 B．图示时期未发生同源染色体分离 C．M基因可影响同源染色体联会 D．图示过程中可能发生基因重组 【答案】A 【详解】A、5S rDNA 是同源染色体特异性标记，图中能看到同源染色体仍配对联会，减数第一次分裂前期才会联会，减 Ⅱ 无同源染色体联会。所以细胞应处于减数第一次分裂前期，不是减 Ⅱ 前期，A错误； B、同源染色体分离发生在减 Ⅰ 后期，图示为减 Ⅰ 前期，还未发生分离，B正确； C、野生型标记紧密相邻、联会正常；M 突变体标记排布异常，说明M 基因影响同源染色体联会，C正确； D、减 Ⅰ 前期同源染色体联会时可发生交叉互换，属于基因重组，D正确。 5．（2026·北京东城·二模）某同学在观察洋葱根尖细胞分裂装片时，拍摄照片如图。下列叙述错误的是（　　） A．需先用低倍镜再换高倍镜观察 B．视野中分裂间期的细胞数量最多 C．细胞a中不含有姐妹染色单体 D．细胞b中无同源染色体配对现象 【答案】C 【详解】A、显微镜观察细胞的操作流程是先在低倍镜下找到目标，再换用高倍镜观察，A正确； B、细胞周期中，分裂间期持续时间远长于分裂期，因此视野中分裂间期的细胞数量最多，B正确； C、图中细胞a染色体着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，此时着丝粒未分裂，每条染色体都含有2条姐妹染色单体，C错误； D、洋葱根尖分生区细胞进行的是有丝分裂，同源染色体配对（联会）是减数分裂特有的现象，有丝分裂过程中不会出现同源染色体配对，D正确。 6．（2026·北京朝阳·二模）利用线粒体突变体可检测植物线粒体父系渗漏现象：携带缺陷型线粒体（会导致种子萌发缺陷）的母本，与携带正常线粒体的父本杂交，发现极少数种子萌发。下列关于萌发种子的推断一定成立的是（    ） A．获得父本线粒体，发生父系渗漏 B．仅继承母本线粒体，未发生父系渗漏 C．同时继承双亲线粒体，发生基因重组 D．线粒体功能未受影响，未发生父系渗漏 【答案】A 【详解】A、正常情况下子代线粒体全部来自缺陷型母本，种子应无法萌发，现在种子可萌发说明获得了父本的正常线粒体，即发生了父系渗漏，A正确； B、若仅继承母本线粒体，母本线粒体为缺陷型，会导致种子萌发缺陷，无法萌发，B错误； C、萌发种子只要获得父本的正常线粒体即可正常萌发，不一定需要同时继承双亲线粒体，且题意未支持发生线粒体基因重组的论断，C错误； D、若未发生父系渗漏，子代仅含有母本的缺陷型线粒体，线粒体功能会受影响，种子无法萌发，不符合题意，D错误。 7．（2026·北京海淀·三模）栽培花生是蔓花生（AA，2n＝20）和伊帕花生（BB，2n＝20）杂交后经染色体加倍形成的异源四倍体。相关叙述错误的是（　　） A．栽培花生中可观察到含有20、40、80条染色体的细胞 B．栽培花生可育，说明蔓花生和伊帕花生间没有生殖隔离 C．栽培花生减数分裂I前期可观察到20个四分体 D．与蔓花生相比，栽培花生果实较大，营养物质含量高 【答案】B 【详解】A、栽培花生体细胞染色体数为40，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍为80，减数分裂产生的配子中染色体数为20，因此可观察到含有20、40、80条染色体的细胞，A正确； B、生殖隔离指不同物种之间不能交配，或交配后不能产生可育后代。蔓花生和伊帕花生杂交得到的AB型二倍体没有同源染色体，减数分裂Ⅰ前期会联会紊乱，导致很难形成配子，所以其高度不育，说明蔓花生和伊帕花生存在生殖隔离，B错误； C、栽培花生体细胞染色体数为40（含有2个A染色体组，2个B染色体组），栽培花生的A染色体组有10对同源染色体，B染色体组有10对同源染色体，减数分裂I前期同源染色体联会，共形成20个四分体，C正确； D、栽培花生是四倍体，和二倍体蔓花生相比，多倍体植株通常果实更大，营养物质含量更高，D正确。 8．（2026·北京通州·一模）云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A．三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B．两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C．两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D．云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 【答案】B 【详解】A、三倍体含有3个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法正常产生可育配子，通常高度不育，A正确； B、若母本减数分裂Ⅱ时携带e的姐妹染色单体未正常分离，可产生基因型为ee的2n雌配子，父本正常减数分裂可产生基因型为e的n雄配子，二者结合即可得到基因型为eee的子代，B错误； C、三倍体橡胶树的染色体数目以染色体组为单位成倍增加，属于染色体数目变异，培育原理为染色体变异，C正确； D、云研“77-4”基因型为EEE，其中父本提供的正常雄配子为E，说明母本提供的2n雌配子为EE；母本基因型为Ee，只有减数分裂Ⅱ时携带E的姐妹染色单体未分离，才能形成EE的雌配子，因此其产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关，D正确。 9．（2026·北京西城·一模）酵母有α型和a型两种交配类型，由一对等位基因决定。3号染色体上的R基因使酵母有环己酰亚胺（CYH）抗性。利用2个酵母细胞进行实验，结果如图。不考虑突变，由结果可得出（　　） A．子囊中四个细胞的基因型两两相同 B．R基因参与决定酵母交配类型 C．减数分裂时发生了同源染色体片段交换 D．筛选获得的酵母细胞基因型均为RR 【答案】C 【详解】A、若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互换，子囊中4个单倍体细胞的基因型为R-a、R-α、r-a、r-α，4种基因型各不相同，A错误； B、题目明确说明“交配类型由一对等位基因决定”，R/r基因仅控制CYH抗性，与交配型的遗传无关，B错误； C、若减数分裂不发生互换，减数分裂仅产生R-α（抗CYHα型）和r-a（不抗CYHa型）两种配子，经CYH筛选后只有R-α（α型）存活；而实验结果为筛选后存活个体a型：α型=1：1，说明发生了同源染色体的互换，产生了R-a型配子，因此该推论成立，C正确； D、筛选获得的酵母是单倍体（n），基因型为R，D错误。 10．（2026·北京顺义·一模）水稻品系甲抗稻瘟病，品系乙耐旱。抗病基因和耐旱基因独立遗传。我国科学家将甲、乙杂交，在F2群体中筛选出既抗病又耐旱的新品系丙。该过程最可能的原因是（　　） A．杂交过程中发生基因突变，产生新基因 B．F1减数分裂时，非同源染色体自由组合 C．F1减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体互换 D．干旱的栽培环境诱导水稻发生染色体变异 【答案】B 【详解】抗病基因和耐旱基因独立遗传，说明二者位于非同源染色体上，F1为同时携带抗病、耐旱基因的双杂合子，减数分裂产生配子时非同源染色体自由组合，使非同源染色体上的非等位基因发生重组，可产生同时含两种优良基因的配子，受精后F2即可出现既抗病又耐旱的个体，是该过程最可能的原因，B符合题意，ACD不符合题意。 11．（2026·北京顺义·一模）小胶质细胞属于神经胶质细胞，它能通过隧道纳米管与神经元建立连接，向神经元转移线粒体，恢复神经元功能，如图。下列细胞间信息交流的方式与之最相似的是（　　） A．传出神经与心肌细胞的连接 B．精子与卵细胞的识别 C．高等植物细胞间的胞间连丝 D．垂体与甲状腺细胞的信息交流 【答案】C 【详解】A、传出神经与心肌细胞是通过化学物质--神经递质进行传递，A错误； B、受精作用时，精子和卵细胞之间的识别和结合属于直接信息传递，B错误； C、高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流是利用了细胞间通道进行传递信息，与图示相似，C正确； D、垂体通过分泌促甲状腺激素与甲状腺细胞进行信息交流，D错误。 12．（2026·北京朝阳·一模）科学家在拟南芥中实现了染色体融合，将其染色体数目减少至8条（如图）。8染色体品系自交后代结实率与野生型相同，但该品系与野生型杂交产生的F₁的结实率却显著下降。 下列分析错误的是（　　） A．借助染色体断裂与重接获得8染色体品系 B．8染色体品系产生的配子中含有不育基因 C．F₁减数分裂时融合染色体无法正常联会导致育性下降 D．利用该品系构建转基因植物可降低基因污染风险 【答案】B 【详解】A、从图示可见，原染色体4和5融合成一条，1和3融合成一条，属于染色体结构变异中的易位，本质是染色体发生断裂后异常重接，符合遗传学机制，A正确； B、题干明确说明 “8染色体品系自交后代结实率与野生型相同”，说明该品系产生的配子是可育的，不存在不育基因；其与野生型杂交 F₁结实率下降，是染色体结构差异导致的联会异常，而非配子携带不育基因，B错误； C、F₁是杂合体—一半染色体是融合型（如1/3、4/5），另一半是野生型单条染色体（1、3、4、5分开）。在减数分裂时，融合染色体找不到完全同源的配对对象，发生联会紊乱，产生不平衡配子，导致育性下降，C正确； D、由于该品系与野生型杂交结实率极低，意味着其外源基因很难通过花粉或种子传播到野生近缘种，可作为一种“生殖隔离屏障”，有效降低基因漂移和基因污染风险，D正确。 13．（2025·北京东城·一模）对野生型水稻（2n=24）和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察，以小穗长度标识花粉发育不同时期，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．上图是借助光学显微镜观察到的现象 B．野生型水稻①细胞中存在12个四分体 C．野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离 D．E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体 【答案】D 【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、上图是以小穗长度标识花粉发育不同时期，减数分裂过程的图像，可以借助光学显微镜进行观察，A正确； B、野生型水稻，2n=24，所以图①所示细胞中含有12个四分体，B正确； C、图②表示减数第二次分裂前期，图③表示减数第二次分裂末期，野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，C正确； D、图示中，减数第一次分裂中期突变体细胞中的四分体没有排列在细胞中央的赤道板位置，说明E基因缺失导致纺锤体不能形成，而非导致染色质无法螺旋化形成染色体，D错误。 故选D。 14．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ） A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 【答案】B 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；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：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（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、甲图显示四分体（同源染色体联会），说明处于减数第一次分裂。乙图虽出现环状染色体，但题目明确甲、乙为同一时期的显微照片，因此乙也处于减数第一次分裂，A正确； B、厚轴茶体细胞染色体数为2n=30，减数第一次分裂时染色体数目仍为30条（未减半）。甲图中每个四分体由一对同源染色体组成（2条染色体），因此甲图中染色体总数为30条，而非15条，B错误； C、乙图的环状染色体因断裂异常可能导致同源染色体无法正常配对，因此存在不配对的染色体，C正确； D、乙图的环状染色体在分裂时易导致染色体分配不均，形成染色体缺失或重复的配子，因此正常配子概率低，D正确。 故选B。 15．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 【答案】B 【分析】染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，易位属于染色体结构变异中的一种。 【详解】A、染色体易位属于结构变异，其形成必然涉及DNA的断裂和重新连接，A正确； B、减数分裂中联会仅发生在同源染色体之间。西瓜M的6号和10号染色体因易位形成了结构变异，但二者本质仍为非同源染色体，无法联会，B错误； C、野生型与M杂交的F1为杂合易位个体，其减数分裂时易位染色体与正常染色体配对困难，导致染色体分离异常，产生大量不育配子，育性低于亲本，C正确； D、不同易位品系（如涉及不同染色体的易位）杂交后，后代可能携带多种染色体结构变异，减数分裂时染色体配对更加紊乱，导致育性极低，D正确。 故选B。 二、非选择题 16．（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 【答案】(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 【详解】（1）受精卵发育成胚需要经历细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化的过程。抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵只产生卵细胞，所以由卵细胞发育形成孤雌生殖的单倍体种子； （2）由图可知，单倍体叶片具有二倍体叶片一半的遗传物质；图2 对比单倍体植株和二倍体幼苗的保卫细胞的差异，属于细胞水平； （3）单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 （4）阶段一由单倍体种子经细胞分裂素处理恢复为正常幼苗，但单倍体种子是由未受精的卵细胞发育，其遗传物质并不相同，所以幼苗的遗传组成不一定相同，阶段二经脱分化、再分化可形成单倍体幼苗，阶段三经秋水仙素处理染色体数目加倍，即可得到纯合的双单倍体植株，该过程的变异属于染色体数目变异。 （5）支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡。 17．（2026·北京朝阳·二模）水稻起源于热带和亚热带，在其分布范围向北扩展的过程中，耐寒性逐渐形成。研究者对这一机制进行探究。 (1)在减数分裂过程中，水稻花粉母细胞中的染色体经历____________（写出两项）等行为，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目减半。低温可影响上述行为，导致减数分裂异常，进而降低水稻产量。 (2)在减数分裂期对冷敏感粳稻品系K进行冷胁迫处理，选择子代中结实率最高的单株留种、播种，再次进行减数分裂期冷胁迫处理。三代处理后，获得耐寒（表现为高结实率）株系C。 ①C连续自交五代，其耐寒性状稳定遗传。将C与K杂交，F1在冷胁迫下表现为高结实率，说明耐寒性状为____________性状。 ②DNA测序结果显示，K和C中与耐寒性有关的基因序列无差异。比较在冷胁迫处理下K、C及F1中差异表达的基因，选择____________的基因，进一步检测DNA甲基化情况，鉴定出基因ACT1，C中该基因启动子区域的DNA甲基化水平显著降低。 ③利用基因编辑技术对K中ACT1基因启动子的高甲基化区域进行去甲基化，检测ACT1基因表达量（图1），并统计植株结实率，发现低温下二者呈正相关。 利用C继续进行实验，进一步证明了ACT1基因启动子甲基化水平的改变与其耐寒性相关。请在图2中补充相应实验处理和结果____________。 (3)低温诱导转录因子Dof1表达，Dof1可识别ACT1基因启动子中的特定序列。依据ACT1基因启动子序列制备DNA探针，进行图3实验。 图3结果表明____________。 (4)进一步研究发现，多代低温环境的持续刺激，通过下调DNA甲基转移酶的表达，导致ACT1基因启动子区域产生稳定可遗传的低甲基化修饰。因此，在我国北方地区，绝大部分水稻品种的ACT1基因启动子呈现低甲基化状态，而南方地区则相反。拉马克认为：“适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。”请结合本研究，辩证地评价该观点____________。 【答案】(1)联会；同源染色体分离 (2) 显性 C和F1表达情况相同，而与K表达情况不同 (3)Dofl仅与识别位点未发生甲基化的ACT1基因启动子结合 (4)合理性：冷胁迫诱导的甲基化修饰可稳定遗传多代，为“获得性遗传” 提供了证据； 局限性：表观遗传变异未改变DNA序列，多数后天获得性性状不可遗传，拉马克的观点具有片面性。 【详解】（1）水稻花粉母细胞在减数分裂过程中，减数第一次分裂前期，染色体两两配对形成四分体（联会），四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换；减数第一次分裂中期，同源染色体成对的排布在赤道板两侧；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，减数第一次分裂末期形成两个细胞，染色体数目减半，减数第二次分裂后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时增倍，减数第二次分裂末期细胞质分裂形成四个子细胞，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目减半。 （2）①纯种耐寒品系C与冷敏感品系K杂交，F₁在冷胁迫下表现为耐寒（高结实率），说明耐寒性状是显性性状。 ②已知K和C耐寒相关基因序列无差异，C中ACT1启动子甲基化水平显著更低，甲基化会抑制基因表达，因此应选择C和F1表达情况相同，而与K表达情况不同的基因进行后续研究。 ③已有实验证明K去甲基化后ACT1表达量和结实率正相关，本实验需要反向验证：对原本低甲基化耐寒的C，将ACT1启动子甲基化，预期低温下甲基化会降低结实率，从而证明甲基化水平改变决定耐寒性。 实验处理和结果如下图： （3）图3的右侧结果显示，P1 Dof1识别位点及识别位点外序列均没有甲基化，P2只有Dof1识别位点外甲基化，P3和P4 Dof1识别位点及识别位点外均甲基化；图3的左侧结果显示P1、P2都有结合的复合物（有条带在上边），P3、P4没有；也就是当ACT1启动子Dof1识别位点发生甲基化后，Dof1不能结合，不甲基化就能结合，即图3结果表明Dofl仅与识别位点未发生甲基化的ACT1基因启动子结合。 （4）本研究中，多代低温环境的持续刺激产生的耐寒性状可通过可遗传的DNA甲基化修饰传递给后代，说明冷胁迫诱导的甲基化修饰可稳定遗传多代，为“获得性遗传” 提供了证据；但拉马克认为所有适应的形成都是用进废退和获得性遗传，拉马克的观点具有片面性，因为多数后天获得性性状不可遗传。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选+非选择题） 高频考点：减数分裂与有丝分裂的区别，配子的形成及育性，减数分裂实验的观察 一、单选题 1．（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（    ） 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 【分析】1、减数分裂中染色体数目变化：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是：2n（减数第一次分裂）→n（减数第二次分裂前期、中期）→2n（减数第二次分裂后期）→n（减数第二次分裂结束）。 2、有丝分裂中染色体数目变化规律：2n（分裂间期）→2n（前期、中期）→（2n→4n）（后期）→2n（末期有丝分裂结束）。 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 故选B。 2．（2024·北京·高考真题）水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是（    ） A．染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B．同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ C．有丝分裂前的间期进行DNA复制 D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性 【答案】B 【分析】①有丝分裂前的间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；②有丝分裂前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； ③有丝分裂中期：染色体形态固定、数目清晰； ④有丝分裂后期：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； ⑤有丝分裂末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、减数分裂I结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确； B、同源染色体联会和交换发生在减数分裂I的前期，B错误； C、有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂做准备，C正确； D、有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。 故选B。 3．（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（　　） A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 【答案】D 【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。 【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意； B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意； C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意； D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。 故选D。 4．（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出（　　） A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 【答案】B 【分析】题意分析，蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，因而细胞中没有同源染色体，雌蜂是由受精卵发育而成的，其细胞中含有同源染色体，蜜蜂的性别是由染色体sum决定的。 【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确； B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同，B错误； C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确； D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。 故选B。 5．（2021·北京·高考真题）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂 C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体 【答案】A 【分析】1、减数分裂是指细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。 2、四分体指的是在动物细胞减数第一次分裂（减I）的前期，两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。 【详解】A、图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个4分体，共24条染色体，A错误； B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确； C、一个四分体即一对同源染色体，C正确； D、每个四分体有两条染色体，四个姐妹染色单体，D正确。 故选A。 6．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（     ） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 【答案】C 【详解】结合题意及图示可知，该病为常染色体隐性遗传病，2.6kb条带代表显性基因A，2.0kb条带代表隐性基因a，受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换，次级卵母细胞也为Aa，第二极体为a，则卵细胞为A，说明受精卵1正常，受精卵2第一极体为aa、第二极体为A，则卵细胞为A，说明受精卵2正常，即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿，均可作为移植的受精卵，ABD错误，C正确。 7．（2026·河北·高考真题）X染色体上基因排列顺序为a-b-c-d-e的隐性纯合突变体雌果蝇与经射线照射后的野生型雄蝇杂交，子代中出现一只由染色体片段缺失导致的b、c和d隐性表型的雌蝇甲。已知缺失纯合体致死，不考虑其他突变和X、Y染色体同源区段，下列分析正确的是（     ） A．由于缺失纯合体致死，因此该变异不能为进化提供原材料 B．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代中雌雄的数量比为1∶1 C．雌蝇甲的减数分裂过程中，每对同源染色体均能通过联会形成正常四分体 D．雌蝇甲与正常野生型雄蝇杂交，子代雄蝇中可出现A基因控制的显性表型 【答案】D 【详解】A、染色体结构变异属于可遗传变异，所有可遗传变异都能为生物进化提供原材料，故染色体片段缺失能为进化提供原材料，A错误； B、根据题干信息推导得：隐性纯合突变雌果蝇基因型为XabcdeXabcde，射线照射后野生型雄蝇产生了缺失bcd基因区段的X染色体，因此子代雌蝇甲基因型为XabcdeXA_E（下划线表示bcd所在片段缺失），雌蝇甲产生Xabcde、XA_E两种配子，与正常野生型雄蝇（XABCDEY）杂交，子代中基因型为XA_EY的雄蝇无bcd基因的正常拷贝，相当于缺失纯合，会出现致死，因此子代雌雄数量比为2:1，B错误； C、雌蝇甲的两条X染色体中一条存在bcd片段缺失，减数分裂联会时，缺失区段无法和另一条X染色体的对应区段正常配对，会形成缺失环，不能形成正常四分体，C错误； D、雌蝇甲的两条同源X联会时，可发生互换，将XA_E上的A基因交换到完整的Xabcde染色体上，得到携带A基因的完整X配子；该配子和雄蝇的Y配子结合后，得到存活的子代雄蝇XAbcdeY，可以表现A基因控制的显性表型，D正确。 8．（2026·山东·高考真题）某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 【答案】D 【详解】A、甲细胞中存在同源染色体，且同源染色体正在分离，细胞质不均等分裂，因此甲处于减数分裂Ⅰ后期（初级卵母细胞），A错误； B、某动物基因型为MmNn，所以甲中只有N和n所在的同源染色体发生了互换，另一对同源染色体发生了基因突变，B错误； C、乙的细胞质均等分裂，属于极体，是甲中分裂结束后，上面小一点细胞的子细胞，根据图甲中染色体上的基因情况可知，乙中位点①代表的基因为m，C错误； D、甲的基因型为MMMmNNnn，乙图分裂结束后是2个极体，基因型为mN和Mn，与乙图同时产生的次级卵母细胞的基因型为MMNn，分裂结束后产生的极体基因型为MN或Mn，产生的卵细胞的基因型为Mn或MN，所以甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种，分别为mN、Mn、MN，D正确。 9．（2026·云南·高考真题）用某试剂处理体外培养的小鼠卵母细胞后，发现部分初级卵母细胞的纺锤体形态出现异常。纺锤体异常会导致减数分裂Ⅰ（　　） A．中期染色体排列异常 B．后期着丝粒异常分裂 C．末期细胞板无法形成 D．产生的次级卵母细胞数目异常增多 【答案】A 【详解】A、减数分裂Ⅰ中期需要纺锤丝牵引同源染色体整齐排列在赤道板两侧，若纺锤体形态异常，会导致染色体无法被正常牵引，出现排列异常，A正确； B、首先减数分裂Ⅰ后期不会发生着丝粒分裂，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期；其次着丝粒分裂是细胞自主的调控过程，与纺锤体无关，B错误； C、细胞板是植物细胞分裂末期特有的结构，小鼠是动物，其细胞分裂过程中不会形成细胞板，C错误； D、正常情况下减数分裂Ⅰ结束后，1个初级卵母细胞只能产生1个次级卵母细胞和1个极体，纺锤体异常只会导致染色体分离异常，不会使次级卵母细胞数目增多，D错误。 10．（2026·安徽·高考真题）一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A．仅受精卵1 B．仅受精卵2 C．受精卵1和2 D．都不可以 【答案】C 【详解】结合题意及图示可知，该病为常染色体隐性遗传病，2.6kb条带代表显性基因A，2.0kb条带代表隐性基因a，受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换，次级卵母细胞也为Aa，第二极体为a，则卵细胞为A，说明受精卵1正常，受精卵2第一极体为aa、第二极体为A，则卵细胞为A，说明受精卵2正常，即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿，均可作为移植的受精卵，ABD错误，C正确。 11．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 【答案】D 【分析】这对同源染色体中，一条带有额外片段（图中深色部分），另一条正常。非姐妹染色单体间的交换会导致染色体片段重组，从而产生不同配子（①②为原始类型，③④为交换后重组类型） 【详解】A、交换2次时，若两次交换在不同位置，可能产生与1次交换类似的配子组合（①②③④），A正确； B、交换2次时，若两次交换在相同片段，可能使两条染色单体均重组为③④类型，从而产生配子组合③③④④，B正确； C、交换3次（奇数次）的重组效果与1次交换类似，可产生配子组合①②③④，C正确； D、交换3次时，理论上可以通过特定的交换位置（非深色位置），使配子组合恢复为原始类型①①②②（例如3次交换相互抵消重组效应），D错误。 故选D。 12．（2025·海南·高考真题）花盆蛇（钩盲蛇）为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果，推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型，如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一，该过程仅发生在第1次分裂 B．图中，原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中，染色体复制两次，细胞分裂两次 C．模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目 D．模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成 【答案】B 【详解】A、图示为花盆蛇细胞减数分裂过程，结合图示可知，由于发生了交叉互换，第1次分裂和第2次分裂均发生了基因重组，A错误； B、结合图示，从原始生殖细胞到复制之后的细胞可知，染色体复制了两次，随后进行了第1次分裂和第2次分裂，因此原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中，染色体复制两次，细胞分裂两次，B正确； C、如图所示，模型①通过两次分裂，最终产生的子细胞中染色体数目和原始生殖细胞中染色体数目相同，都是2条，C错误； D、模型②产生的4个子细胞，其中两个子细胞染色体为黑色，另外两个子细胞染色体为灰色，灰色和黑色的染色体上的基因有差异，因此模型②产生的4个子细胞的遗传组成不相同，D错误。 故选B。 13．（2025·天津·高考真题）果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（    ） A．染色体：16→8 B．DNA：16→8 C．染色体：8→4 D．DNA：8→4 【答案】A 【详解】A、果蝇体细胞染色体数为8条，精原细胞染色体数也为8条，在减数分裂过程中，染色体数目最多为8条（减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂过程中），不可能出现16→8的变化，A错误； B、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，即DNA数量可以发生16→8的变化，B正确； C、精原细胞染色体数为8条，减数第一次分裂结束后，染色体数目减半为4条，即染色体数量可以发生8→4的变化，C正确； D、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，减数第二次分裂结束后DNA变为4个，即DNA数量可以发生8→4的变化，D正确。 故选A。 14．（2025·福建·高考真题）某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】分析题意可知，该动物基因型是AaBbDd，结合图示可知，三对等位基因存在连锁现象，且应发生了A/a的互换，该该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞是Abd，则与之同时产生的第二极体应是abd，第一极体产生的第二极体是ABD和aBD，且A/a与B/b应连锁，该生物孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，以此生殖方式形成的二倍体细胞可能是aaBbDd（abd的极体与aBD结合后发育而成），而图示AabbDd、AaBBDD和Aabbdd的个体不可能通过上述情况产生，C符合题意。 故选C。 15．（2025·广西·高考真题）研究发现，小鼠达到生殖年龄后，初级卵母细胞的细胞质基质内Ca2+浓度快速升高，激活PDE3A酶催化cAMP水解，最终促使停滞的初级卵母细胞恢复减数分裂。利用不同PDE3A基因型小鼠进行杂交，杂交情况及结果见表。下列分析正确的是（　　） 组别 1 2 3 4 5 6 ♂ +/+ +/+ +/+ -/- -/- -/- ♀ +/+ +/- -/- +/+ +/- -/- 平均窝产仔数（只） 7.5 7.4 0 7.6 7.4 0 注：“+/+”表示野生型；“+/-”表示杂合突变：“-/-”表示纯合突变。 A．提高cAMP水平后，初级卵母细胞成熟速度加快 B．初级卵母细胞恢复减数分裂时，染色体开始复制 C．杂合突变个体相互杂交后，平均窝产仔数约为7.4只 D．给第3组的母鼠注射PDE3A酶激活剂，可提高其窝产仔数 【答案】C 【详解】A、题干指出，PDE3A酶激活后会水解cAMP，促进减数分裂恢复。若提高cAMP水平，会抑制减数分裂恢复，导致成熟速度减慢，A错误； B、初级卵母细胞的染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期，恢复减数分裂时（即继续完成减数第一次分裂），染色体不再复制，B错误； C、从表格看，第2组（♂+/+ × ♀+/-）平均窝产仔数约7.4 只，第5组（♂-/- × ♀+/-）平均窝产仔数也约 7.4只。“+/-” 表示杂合突变个体，这两组可看作杂合突变个体相互杂交的情况，由此能推出杂合突变个体相互杂交后，平均窝产仔数约为7.4只，C正确； D、第3组是♂+/+×♀-/-，平均窝产仔数为0。因为雌性（♀）是纯合突变（-/-），缺乏PDE3A酶（或PDE3A 酶功能异常），即使注射PDE3A酶激活剂，没有足够的PDE3A酶催化cAMP水解，也无法促使初级卵母细胞恢复减数分裂，不能提高窝产仔数，D错误。 故选C。 16．（2025·贵州·高考真题）非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述正确的是（　　） A．人体中细胞①和②的染色体数相同 B．图甲细胞③中染色体组成类型有223种可能 C．图乙细胞④中所示染色体为同源染色体 D．产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径 【答案】D 【详解】A、细胞①为初级精母细胞，染色体数为46条；细胞②为次级精母细胞，发生了减数分裂，所以人体中细胞①和②的染色体数不相同，A错误； B、图甲中，细胞①（初级精母细胞）在减数第一次分裂时，性染色体没有分离（X和Y不分离），且不考虑其他突变及染色体互换，细胞③为次级精母细胞，其染色体组成类型为222种可能（不含X和Y），B错误； C、图乙中细胞④是减数第二次分裂产生的精细胞，减数第二次分裂时同源染色体已经分离，所以细胞④中所示染色体为非同源染色体，C错误； D、产生XYY个体的异常配子是含有YY的精子，这种情况是由于减数第二次分裂时，Y染色体的着丝粒分裂后，两条Y染色体没有分离，对应图乙途径，D正确。 故选D。 17．（2025·贵州·高考真题）研究发现，椪柑中CrMER3基因编码区单碱基T缺失，突变为CrMER3a基因。该突变基因转录的mRNA上终止密码子提前出现，无法编码功能性CrMER3蛋白，导致无法形成正常四分体，表现为果实无子。下列叙述错误的是（　　） A．CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3基因编码的短 B．CrMER3蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期 C．CrMER3基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果 D．在生产实践中宜选用无性繁殖的方式培育无子椪柑 【答案】C 【详解】A、CrMER3a基因因单碱基缺失导致终止密码子提前，翻译出的多肽链长度缩短，A正确； B、CrMER3蛋白参与四分体形成，而四分体出现在减数分裂Ⅰ前期，B正确； C、基因突变是自发或诱变的结果，人工选择是对变异的筛选，而非直接导致突变，C错误； D、无子性状因减数分裂异常无法形成正常配子，无性繁殖可保留该性状，D正确； 故选C。 18．（2025·江西·高考真题）某水稻品种的R基因突变为r后，会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰，且分离时滞后或分配错误。为了解该突变对水稻细胞分裂的具体影响，研究人员观察了相关表型(如表)。下列关于该突变的推测，不合理的是 基因型 株高 根系 花粉 RR 正常 正常 正常 rr 矮 短 无 A．导致了某些细胞的有丝分裂失败 B．导致了花药中发生的减数分裂全部失败 C．影响纺锤体进而干扰有丝分裂 D．在减I前期和后期干扰减数分裂 【答案】D 【详解】A、染色体排列和分离异常可能导致有丝分裂失败，这与表型中rr植株矮小（细胞分裂受阻影响生长）和根系短（细胞分裂异常）一致，A正确； B、由表格数据可知，rr植株无花粉，说明可能导致减数分裂完全失败，无法形成可育配子，B正确； C、赤道板排列异常可能与纺锤体功能受损有关，进而干扰有丝分裂，C正确； D、分析题意可知，某水稻品种的R基因突变为r后，会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰，赤道板排列通常发生在中期，而减数I前期（同源染色体联会）与赤道板排列无直接关联，D错误。 故选D。 二、非选择题 19．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验，其基本过程如下。 (1)制备垂体细胞提取液：取小鼠的垂体，加入少量的培养液，剪碎，___________，经处理制成垂体细胞悬液。取垂体细胞悬液，___________，制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后，破碎，___________，取上清液，经处理获得提取液。 (2)采集精子：将人工采集的精子置于培养液中，培养一段时间。此过程可使精子获得___________。 (3)采集卵细胞：给成年雌鼠注射垂体细胞提取液，一段时间后，采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌鼠排卵的原因是 ___________。 (4)受精：将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后，会使卵子完成减数第二次分裂，排出________，形成雌原核。 (5)观察受精卵的发育：受精卵开始卵裂，其中的细胞体积___________，细胞数量增加，但胚胎的总体积变化 ___________。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中，显著缩短的时期是___________。 【答案】(1) 用胰蛋白酶消化 用血细胞计数板在显微镜下计数，用培养液稀释 离心 (2)受精能力 (3)提取液中含有促性腺激素 (4)第二极体 (5) 变小 不明显 间期 【分析】动物体外受精是指精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术，是胚胎工程的核心技术之一，主要应用于家畜繁育、辅助生殖（如人类试管婴儿）及濒危动物保护等领域。 【详解】（1）在制备细胞悬液时，剪碎组织后通常需要用胰蛋白酶消化，以分散细胞。因为胰蛋白酶可以分解细胞间的蛋白质成分，使细胞相互分离。 要制成某一浓度的垂体细胞悬液，在取垂体细胞悬液后，用血细胞计数板在显微镜下计数，稀释。将垂体细胞培养一段时间后破碎，为了获得细胞内的物质（提取液的有效成分），需要进行离心操作，离心后细胞碎片等杂质会沉淀在底部，而上清液中含有我们需要的物质。 （2）在体外受精过程中，将人工采集的精子置于培养液中培养一段时间，此过程可使精子获得获能。精子获能后才具备与卵子受精的能力。 （3）提取液中含有促性腺激素，能作用于雌鼠的卵巢，促进卵泡发育和成熟，从而促使雌鼠排卵。 （4）卵子在体外培养至减数第二次分裂中期（MⅡ 期）时具备受精能力，此时细胞内存在一个第二极体（减数第一次分裂产生第一极体后，次级卵母细胞停滞在 MⅡ 期）。当精子成功入卵后，会激活卵子完成减数第二次分裂，最终排出第二极体，剩余的细胞核则形成雌原核。 （5）受精卵进行的早期分裂称为卵裂，其特点是：细胞持续进行有丝分裂，但分裂过程中不伴随细胞生长（或生长极短）。因此： 每次分裂后，子细胞的体积会逐渐变小（因细胞质被平均分配，且无明显物质积累）； 尽管细胞数量不断增加，但胚胎的总体积基本不变或略有缩小（不会随细胞数增多而明显增大）。 细胞周期包括分裂间期（G₁期、S期、G₂期，占时较长）和分裂期（M期，占时较短）。卵裂阶段胚胎细胞需快速增殖以增加细胞数量，核心是缩短细胞周期时长。由于S期（DNA复制期）和M期（染色体分离期）的生理过程相对固定，难以大幅缩短，因此主要通过缩短分裂间期的（尤其是 G₁期，为DNA复制作准备的时期）来实现快速分裂。 20．（2025·四川·高考真题）水稻的叶色（紫色、绿色）是一对相对性状，由两对等位基因（A/a、D/d）控制；其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题（不考虑基因突变、染色体变异和互换）。 实验 亲本 F1表型 F2表型及比例 实验1 叶色：紫叶×绿叶 紫叶 紫叶：绿叶=9：7 实验2 粒色：紫粒×白粒 紫粒 紫粒：棕粒：白粒=9：3：4 (1)实验1中，F2的绿叶水稻有_________种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因________（填“能”或“不能”）独立遗传。 (2)研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有________种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。 (3)为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为_________。 (4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。 ①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到________个荧光标记。 ②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。 【答案】(1) 5 能 (2) 2 bbDd或BbDd (3)紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1 (4) 4 3/4或1/2 【分析】基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题意知，水稻的叶色由2对同源染色体上的2对等位基因控制，其籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶：绿叶=9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶。亲本组合2紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，因此子一代的基因型是双杂合子，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合。 【详解】（1）亲本组合1紫叶与绿叶杂交，子一代表现为紫叶，子一代自交子二代紫叶：绿叶=9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，因此子一代的基因型是AaDd，子二代A_D_表现为紫叶，A_dd、aaD_、aabb表现为绿叶，故F2的绿叶水稻有AAdd、Aadd、aaDD、aaDd、aadd，共5种基因型。实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因自由组合，控制水稻粒色的两对基因能独立遗传。 研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中，紫粒与白粒杂交，子一代表现为紫粒，子一代自交子二代紫粒：棕粒：白粒=9：3：4，则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd，白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd，棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd，则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒，共2种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd（或BbDd）的水稻杂交，子代出现的籽粒的颜色最多（都有3种）。 （2）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD，植株的表型及比例为紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1。 （3）研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，则两对基因连锁，继续开展如下实验： ①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，若A和B在一条染色体上，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中，最多能观察到2个红色和2个黄色，共4个荧光标记。   ②若A和B在一条染色体上，a和b在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AABBDD（紫叶紫粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aabbDD（绿叶棕粒），则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。 若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂与受精作用 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题型一： 题号 1 2 3 4 5 答案 B B D D B 题型二： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B B A B D C 题型三： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B D B D A 题型四： 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 答案 A C B C D 二、非选择题 6．(1)蝗虫易得，染色体大、数目少等 (2) 提高处于分裂细胞的比例 染色体 杀死细胞保持细胞形态结构稳定 使细胞平铺在玻片上形成单层细胞，便于观察 (3) C 1∶1 A 11 雄性蝗虫只有一条X染色体，不能形成四分体，所以无法移到细胞中央 (4)蝗虫微孢子虫的寄生导致细胞骨架被破坏、中心体功能异常 题型五： 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D C C C A A 二、非选择题 7．(1) 有丝分裂后期 2 ⑤⑥ (2) 雄性，细胞③（或细胞④）均等分裂 减数分裂Ⅰ前期，A、a所在同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，导致A、a基因交换 (3) 染色体变异（染色体结构变异） 2 1/4 该平衡易位携带者产生的可育配子中染色体组成正常的占1/2，正常个体配子染色体正常，可育子代中染色体正常的雄性个体概率为(1/2)×(1/2)=1/4 两年重难·情境题 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C A C A B B C B 题号 11 12 13 14 15 答案 C B D B B 二、非选择题 16．(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 17．(1)联会；同源染色体分离 (2) 显性 C和F1表达情况相同，而与K表达情况不同 (3)Dofl仅与识别位点未发生甲基化的ACT1基因启动子结合 (4)合理性：冷胁迫诱导的甲基化修饰可稳定遗传多代，为“获得性遗传” 提供了证据； 局限性：表观遗传变异未改变DNA序列，多数后天获得性性状不可遗传，拉马克的观点具有片面性。 五年真题·压轴题 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D B A C D D A C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D B A C C D C D 二、非选择题 19．(1) 用胰蛋白酶消化 用血细胞计数板在显微镜下计数，用培养液稀释 离心 (2)受精能力 (3)提取液中含有促性腺激素 (4)第二极体 (5) 变小 不明显 间期 20．(1) 5 能 (2) 2 bbDd或BbDd (3)紫叶紫粒：紫叶棕粒：绿叶紫粒：绿叶棕粒=1：1：1：1 (4) 4 3/4或1/2 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $