第13讲 减数分裂和受精作用（2大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以天津考情为导向，构建“考情-知识-训练”三维体系，通过速记口诀、异常推理链条等方法系统突破减数分裂核心规律，培养结构与功能观和科学思维。 **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|4大考情要点|减数分裂异常推理链条、数量变化曲线对比法|从考纲要求到命题情境，构建“特征-数量-异常-综合”考点逻辑链| |二大核心·主干速记|2大核心知识|同源染色体判定三标准、配子多样性计算模型|概念（联会/四分体）→过程（精子/卵细胞形成）→变化（染色体/DNA曲线）→应用（遗传多样性）| |分层专练·靶向攻关|3层训练（基础14题+重难9题+真题15题）|图像辨析四步法、遗传综合题拆解法|基础题巩固概念，重难题强化情境应用，真题感知考向，形成“基础-能力-应试”提升路径|

第13讲 减数分裂和受精作用 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 二大核心·主干速记 核心1 减数分裂及其相关概念 核心2 受精作用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 考情分析： 1．考查频次： 结合近五年天津高考生物真题考情统计，减数分裂和受精作用专题为必考内容，零缺席、零冷门，考查稳定性极强，是天津卷的固定核心命题模块。 题型与分值：全程以单项选择题为唯一考查形式，无主观大题独立考查，单题分值4分，整体分值占比稳定，属于性价比极高的保底得分考点。 出题频次：每年固定考查1道选择题，部分年份会结合遗传、变异知识点进行隐性综合考查，间接拓展考点分值。近五年典型真题落点清晰，如2023年天津卷T8直接考查减数分裂过程辨析与异常分析，2024年天津卷结合细胞生命历程综合渗透减数分裂核心规律，命题覆盖面稳定。 2．考查要点： 1. 减数分裂核心过程与染色体行为辨析（基础高频点）这是天津卷最基础、最核心的考查内容，重点考查减数第一次分裂、减数第二次分裂的核心特征，侧重区分关键时期的染色体行为变化。核心考查内容包括：同源染色体联会、四分体形成、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、姐妹染色单体分离等核心行为；精准辨析减Ⅰ前期、中期、后期及减Ⅱ各时期的细胞图像特征；区分精子和卵细胞形成过程的差异（细胞质分裂方式、配子数量、是否变形等）。命题侧重基础概念辨析，规避机械记忆，侧重考查对分裂逻辑的理解。2. 染色体、DNA、染色单体数量变化规律（计算分析高频点）天津卷常结合曲线图、表格数据、柱状图考查数量动态变化，是常态化命题角度。核心考查减数分裂全过程中，染色体、核DNA、染色单体的数量增减节点与变化原因，重点区分：减Ⅰ分裂过程中DNA减半、染色体数目不变的规律，减Ⅱ分裂后期染色体暂时加倍的特殊变化，配子形成后核遗传物质的稳定减半规律。同时常对比有丝分裂数量变化曲线，考查两种分裂方式的核心差异，规避学生混淆易错点。3. 减数分裂异常情况分析（难点高频点）该考点是天津卷本专题的拔高核心，也是区分度考点，常年重点考查。主要结合染色体分离异常出题，包括：减Ⅰ同源染色体未分离、减Ⅱ姐妹染色单体未分离导致的配子染色体数目异常；结合基因突变、基因重组（交叉互换、自由组合）分析异常配子的基因组成；关联人类染色体异常遗传病，通过子代性状、染色体组成反推亲本减数分裂异常时期。命题侧重逻辑推理，要求学生建立“分裂异常→配子异常→子代性状异常”的完整推理链条。4. 减数分裂与遗传、变异的综合关联（综合压轴点）天津卷注重模块综合，常将本专题与必修二遗传变异深度结合。核心考查逻辑：减数分裂的染色体行为是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础；交叉互换、自由组合导致配子基因重组，解释生物多样性；结合DNA半保留复制，分析减数分裂过程中DNA复制与染色体标记的遗传规律。该考点是本专题最具综合性的命题角度，侧重考查知识迁移与综合应用能力。 3．命题情境： 1. 经典图像辨析情境（最主流情境）为天津卷最高频命题情境，依托细胞分裂显微图像、模式示意图出题。题干给出若干细胞分裂图像，要求学生判断分裂时期、区分有丝分裂与减数分裂、辨析雌雄配子形成过程差异，或根据图像判断染色体行为、基因组成及分裂是否异常。该情境直观基础，每年必考，侧重考查学生的识图辨析能力和结构与功能观素养。2. 曲线与数据模型情境（常规拔高情境）以坐标曲线图、柱状图、数据表格为载体，呈现染色体、DNA、染色单体的数量变化，或不同分裂时期的遗传物质比例关系。要求学生分析数据变化节点、解读变化原因、对比不同分裂方式的模型差异，部分题目结合同位素标记实验数据，考查减数分裂中DNA复制与染色体分配规律，侧重考查科学思维与数据分析能力。3. 生活与遗传病应用情境（创新综合情境）天津卷近年创新命题情境，结合真实生活与医学案例出题。以染色体异常遗传病、动植物育种、生物变异现象为背景，给出子代性状、染色体组成、基因分布等真实信息，要求反推亲本减数分裂异常的时期、类型，分析异常配子的形成原因。该情境贴合高考应用性考查要求，弱化机械记忆，强化知识的实际应用能力。4. 实验探究情境（小众补充情境）偶尔考查教材基础实验，以“观察细胞的减数分裂”实验为背景，考查实验材料选择、显微观察步骤、视野中不同分裂时期细胞的识别、实验误差分析等，紧扣教材基础实验，考查学生的科学探究素养。 备考策略 1．抓牢核心点： 重点吃透减数分裂全过程染色体核心行为，精准区分减Ⅰ、减Ⅱ各时期的关键特征，厘清精子与卵细胞形成的差异；熟练掌握染色体、核DNA、染色单体的数量变化规律，能精准解读对应曲线图、柱状图、表格模型；牢固掌握减数分裂与有丝分裂的图像、数量双重辨析方法，形成固定解题思路。同时锚定核心原理，牢记减数分裂是遗传定律的细胞学基础，理清基因重组的两种类型及发生时期。 2．熟记关键点： 针对天津卷高频拔高难点，专项熟记核心解题关键点，突破分数瓶颈。夯实减数分裂各时期核心特征与数量变化规律，重点突破分裂异常推理题型，熟练掌握减数分裂与有丝分裂、遗传定律、染色体变异的综合关联，适配天津卷命题风格。 3．紧扣命题趋势：稳定基础、侧重综合、强化应用，固定单选考查，基础辨析题保底、异常分析与遗传综合题拉分，情境化、模型化特征愈发明显。 二大核心·主干速记 核心1 减数分裂及其相关概念 一、减数分裂相关概念 1、适用范围 只针对进行有性生殖的生物，无性生殖的生物不发生减数分裂。 2、发生时间 在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的阶段进行：比如动物精原细胞形成精子、卵原细胞形成卵细胞；植物花药里的小孢子母细胞形成花粉、子房里的大孢子母细胞形成胚囊。 3、核心特点 染色体只复制 1 次，但细胞会连续分裂 2 次，这是染色体数目减半的关键原因。 4、分裂结果 最终产生的子细胞（成熟生殖细胞）内，染色体数目是体细胞的一半，可以保证雌雄配子结合受精后，子代染色体数目和亲代体细胞保持一致，维持物种染色体数目稳定。 5、发生场所 植物：雄性在花药、雌性在子房 动物：雄性在睾丸、雌性在卵巢 特别提醒！ 1、染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期（同源染色体分离），减数第二次分裂染色体数目先暂时加倍再均分，不会改变最终减半的结果。 2、 区分：有丝分裂→染色体复制 1 次，细胞分裂 1 次，子细胞染色体数与体细胞相同；减数分裂→复制 1 次，分裂 2 次，染色体数目减半。 3、 原始生殖细胞（精原细胞 / 卵原细胞）自身增殖依靠有丝分裂；产生配子时才进行减数分裂。 4、 场所辨析：动物睾丸既能进行有丝分裂增殖精原细胞，又能减数分裂产生精子；卵巢同理。 高分提效！ 速记口诀 有性生殖生物才会有，原始生殖细胞变配子； 复制一回分裂两回，染色体数目对半留； 雄在花药与睾丸，雌在子房卵巢游。 6、同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体(据精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞的染色体进行描述) 判定标准 形状和大小：一般相同；特例：性染色体 X、Y（XY 型生物）或 Z、W（ZW 型生物）形态大小不同，但仍属于同源染色体。 来源：两条染色体一条来自父方，一条来自母方。 核心行为（最关键判断依据）：减数第一次分裂前期能够发生联会。 特别提醒！ 1. 仅形态大小相同≠同源染色体 有丝分裂后期姐妹染色单体分开形成的两条染色体，大小一致，但来源完全相同，不属于同源染色体。 2. X、Y 染色体是同源染色体 二者长短不同，但存在同源区段，减数分裂 Ⅰ 前期可联会，符合同源染色体定义。 3. 联会是同源染色体独有的特征 只要细胞中染色体发生联会，一定是同源染色体；减 Ⅱ 全程无同源染色体。 4. 四分体 = 一对联会的同源染色体（含 4 条染色单体） ②非同源染色体：指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。 特别提醒！1.二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。 2.形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。 3.细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 7、联会和四分体 ①联会 a.时期：减数分裂 Ⅰ 前期 b.定义：同源染色体两两配对的现象 c.前提：该时期 DNA 已完成复制，染色单体已经形成 ②四分体 a.来源：联会后的每一对同源染色体 b.数量对应关系（必背） 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 8、互换 a.发生时间：减数分裂 Ⅰ 前期 b.发生范围：同源染色体的非姐妹染色单体之间相互交换片段 c.意义 :基因重组的一种类型;增加配子种类，提升有性生殖生物的遗传多样性 示意图展示交换过程： 交换前：一条染色单体携带 AB，同源对应染色单体携带 ab 交换后：出现携带 Ab、aB 的染色单体，产生新基因组合 特别提醒！ 1、交叉互换只发生在同源染色体非姐妹染色单体，姐妹染色单体交换无意义，不属于基因重组；2、四分体仅存在于减 Ⅰ 前期联会阶段，减 Ⅰ 后期同源分离后不再存在四分体3、区分两种基因重组：①减 Ⅰ 前期交叉互换 ②减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合。 二、精子的形成过程 （一）减数分裂 Ⅰ（初级精母细胞） 1. 间期： ①DNA 复制；②有关蛋白质合成；③体积略增大。 2. 前期（四分体）： ①同源染色体联会；②形成四分体；③四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换。 3. 中期：同源染色体成对排列在赤道板两侧。 4. 后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合（如 A 与 B、a 与 b 组合；A 与 b、a 与 B 组合；体细胞中含 n 对同源染色体，则有 2ⁿ种组合）。 5. 末期：细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞；此后的细胞中不再含有同源染色体。 （二）减数分裂 Ⅱ（次级精母细胞） 1. 前期：染色体散乱分布在细胞中。 2. 中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。 3. 后期：①着丝粒分裂；②姐妹染色单体分开；③分别移向细胞的两极。 4. 末期：细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞。 5. 精细胞：细胞中染色体（实际为染色质状态）数目是体细胞染色体数目的一半。 注：与其同时产生的另外三个子细胞的基因组成为 aB、Ab、ab。 6. 变形：精细胞变形形成精子。 三、精子和卵细胞形成过程的比较 不同点梳理 对比项目 精子形成 卵细胞形成 产生部位 动物睾丸 动物卵巢 细胞质分裂方式 减数 Ⅰ、减数 Ⅱ 细胞质均均等分裂 减数 Ⅰ、减数 Ⅱ 细胞质不均等分裂（仅极体分裂时均等） 是否变形 减数分裂完成后需要经过变形阶段，形成有游动能力的精子 无变形过程，始终保持大体积的细胞形态 子细胞最终数目 1 个精原细胞最终产生4 个可育精子 1 个卵原细胞最终只产生1 个可育卵细胞，另外 3 个是退化消失的极体 相同点梳理 ①染色体都在减数分裂前的间期复制一次 无论是精原细胞还是卵原细胞，在正式启动减数分裂前，都会在间期完成一次 DNA 和染色体的复制，之后连续进行两次细胞分裂，这是减数分裂的统一规律。 ②减数分裂 Ⅰ 都发生同源染色体分离 减数第一次分裂的核心行为都是同源染色体先联会，再成对分离，分别进入两个子细胞，让子细胞染色体数目初步减半。 ③减数分裂 Ⅱ 都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 减数第二次分裂过程中，二者都会在分裂后期出现着丝粒断裂，原本共用着丝粒的姐妹染色单体分开，成为独立的染色体移向细胞两极。 ④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 经过连续两次减数分裂，最终产生的精子、卵细胞的染色体数目，都比原始的精原 / 卵原细胞减少一半，这样受精时雌雄配子结合，才能让受精卵恢复该物种正常的体细胞染色体数，维持物种染色体数目稳定。 高分提效！性别鉴定方式 细胞水平 (1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性； (2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性； (3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别 染色体水平(XY型性别决定生物) (1)存在同源染色体，有一对染色体大小形状不同，则为雄性； (2)存在同源染色体，每对染色体大小形状都相同，则为雌性 四、减数分裂过程中相关物质变化 (1)染色体数目变化曲线 染色体数目变化及原因 ①减数分裂 Ⅰ 末期 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 ②减数分裂 Ⅱ 后期 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到细胞水平 ③减数分裂 Ⅱ 末期 着丝粒分裂后形成的染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 (2)核DNA数目变化曲线 核 DNA 数目变化及原因 坐标轴：纵轴 2n、n、O；横轴：时期 ① 减数分裂前的间期 DNA 复制，核 DNA 数目加倍 ② 减数分裂 Ⅰ 末期 核 DNA 随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核 DNA 数目减半 ③ 减数分裂 Ⅱ 末期 着丝粒分裂，染色体上的 DNA 分开，分别进入两个子细胞，数目再减半 (3)染色单体数目变化曲线 染色单体数目变化及原因 ① 减数分裂前的间期 DNA 复制，染色单体形成 ② 减数分裂 Ⅰ 末期 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半 ③ 减数分裂 Ⅱ 后期 着丝粒分裂，染色单体消失 五、配子多样性的成因 1、自由组合(变异类型：基因重组) ①据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有四种组合结果，因此会形成四种次级精(卵)母细胞，从而形成四种配子。 ②减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 最多2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 最多2n种 2、四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：基因重组) 核心2 受精作用 一、受精作用的概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程（体现了细胞膜信息交流的功能以及细胞膜的流动性这一结构特性）。 二、实质 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起 。 三、结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半染色体来自卵细胞（母方）。 四、遗传多样性 减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，从而有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性 。 五、遗传稳定性 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 特别提醒！由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津·三模）研究人员将白菜（2n=20）和甘蓝（2n=18）进行杂交，对杂种子一代幼苗进行秋水仙素处理，获得人工育种油菜。如图为人工育种油菜的减数分裂Ⅰ图像，出现了多价体（两条以上的染色体联会）、单价体（单独1条染色体，未联会）等行为异常染色体，相关叙述错误的是（　　） 注：箭头为行为异常染色体。 A．人工育种油菜的多价体中不可能发生不同物种来源的染色体交换片段 B．杂种子一代为异源二倍体，人工育种油菜为异源四倍体 C．人工育种油菜可能产生染色体数目异常的配子，从而导致育性下降 D．将白菜和甘蓝借助植物体细胞杂交技术也可获得新品种的油菜植株 2．（2026·天津滨海新区·三模）图1是基因型为YyRr的雌性动物（2n=8）产生配子过程的简图（①~④表示过程，字母表示细胞），两对基因位于非同源染色体上，不考虑基因突变和染色体变异。图2是其生殖发育过程中细胞染色体数目的变化曲线。下列叙述正确的是（    ） A．图1中细胞A是初级卵母细胞，其染色体数目为16条，基因组成为YYyyRRrr B．图1中等位基因分离发生于过程②，也可能发生于过程③④ C．图2b阶段对应图1中过程②，c阶段的细胞中有4个染色体组 D．图2d→e阶段发生了基因重组，e→f阶段着丝粒分裂使染色体数目加倍 3．（2026·天津宝坻·三模）团头鲂（♀，2n＝48）和翘嘴鲌（♂，2n＝48）进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育。下图为F1鲂鲌的精原细胞减数分裂Ⅰ中期的显微图像，相关叙述正确的是（    ） A．此细胞形成过程中同源染色体的姐妹染色单体间可能会发生互换 B．此细胞图像是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图 C．此细胞中的核DNA分子数与团头鲂体细胞中相同 D．团头鲂与翘嘴鲌之间存在生殖隔离 4．（2026·天津河西·三模）为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程，研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察，获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是（    ） A．图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组 B．图像③④时期的细胞中有同源染色体 C．图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合 D．按减数分裂中出现的顺序依次为④①③② （2026·天津北辰·二模）阅读下列材料，回答小题。 科学家选取DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠，经体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子（卵细胞）的细胞核置换成来自另外一个卵细胞（精子）的细胞核，获得具有两套母本（父本）染色体的“受精卵”。这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠，只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。 位于小鼠7号染色体上的基因H19和Igf2控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导致胚胎发育异常。DNA中的印记控制区（ICR）是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白（CTCF）。胚胎发育过程中，来自母本7号染色体上甲基化的ICR与CTCF结合，阻止DNA中增强子（E）和Igf2的启动子结合，但不能阻止E和H19的启动子结合，从而使得Igf2不表达，H19顺利表达；来自父本7号染色体的上述两基因的表达情况与之相反。 这种由双亲性别决定的基因功能上的差异称为亲代印记。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除，新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。 5．关于“单亲”胚胎的叙述正确的是（    ） A．“单亲”胚胎的染色体数目异常，导致基因表达失衡 B．“单亲”胚胎具有两套母本（父本）染色体，故其遗传物质只来自同一亲本 C．“单亲”胚胎是由受精卵经分裂分化而来，该过程体现了动物细胞的全能性 D．“单亲”胚胎不能正常发育有利于提高相应物种子代的遗传多样性和适应性 6．关于基因H19和Igf2两者的叙述正确的是（    ） A．在减数分裂Ⅰ后期，H19和Igf2两基因会发生自由组合 B．在正常胚胎细胞中，H19和Igf2两基因可表达 C．如果两者均来自母本，则H19不表达，Igf2过量表达 D．启动子是否结合ICR，是H19和Igf2表达与否的关键 7．关于亲代印记的叙述正确的是（    ） A．在受精作用过程中重建新的印记 B．在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除 C．亲代印记的本质是DNA中碱基序列的改变 D．男性个体的细胞中会出现祖母的亲代印记 8．（2026·湖南长沙·三模）为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（    ） A．图中“？”阶段的细胞内同源染色体排列方式与减数分裂Ⅰ中期一致 B．该“类卵细胞”形成过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 C．异常“类卵细胞”的形成原因是同源染色体联会紊乱 D．正常“类卵细胞”的细胞核DNA数量变化为46→92→46 9．（2026·天津·一模）某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（    ） A．若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B．若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C．若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D．若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 10．（2026·天津·二模）在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ期间完成着丝粒的分裂与姐妹染色单体的均等分配，同源染色体的分离则在减数分裂Ⅱ过程中实现，DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞（2n＝4），在含14N的培养基中进行了“逆反”减数分裂，图1、图2为该过程不同时期的细胞。下列说法错误的是（    ） A．图1细胞发生了基因突变和基因重组 B．减数分裂Ⅰ后期细胞中含有15N的染色体条数为4或5 C．该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab或ab D．与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂不会改变配子的种类 11．（2025·天津和平·三模）科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了与亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述错误的是（　　） A．两亲本和F₁都为多倍体 B．F1减数第一次分裂前期形成8个四分体 C．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代 D．F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN 12．（2025·天津蓟州·三模）利用杂合二倍体珍珠贝快速育种时，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是（    ） A．①②途径获得的二倍体基因组成一定相同 B．②途径获得的二倍体一定是纯合子 C．③途径获得的二倍体一定是纯合子 D．②③途径获得的二倍体基因组成一定相同 13．（2025·天津蓟州·三模）下图是玉米（2n=20）的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①⑤代表不同的细胞。观察图中染色体的行为特点，下列叙述正确的是（    ） A．细胞②处于减数第二次分裂中期，此时不含有姐妹染色单体 B．②④细胞中核DNA、染色体、染色单体三者数量比均为2:1:2 C．细胞①④⑤中染色体移向两极，均需要纺锤丝的牵引 D．若①细胞中有一对同源染色体没有分离，则形成的4个花粉粒中有2个异常 14．（2025·天津武清·二模）FDR指减数分裂Ⅰ时，联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞，到减数分裂Ⅱ时，染色体不再分离；SDR指减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞（2n）减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组，现有一雄性个体基因型为AaBb，染色体如图所示，不考虑其他变异类型。下列说法错误的是（    ） A．核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料 B．若只考虑SDR，该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子 C．该个体中1个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞种类可能为1或2种 D．光学显微镜不能观察到初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组 二、解答题 15．（2025·天津宁河·模拟预测）果蝇（2n=8）眼色有红眼和白眼，体色有灰身和黑身，翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验，F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。 问答下列问题： (1)对果蝇进行基因组测序应测_______条染色体DNA的碱基序列。 (2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于_______（填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”）上，依据是_______。 (3)若要验证上述推测应选择F1中的_______和P中的_______杂交，观察子代表型，若______，则推测正确。 (4)在上图所示杂交实验中，选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交，结果截然不同，最可能的原因是_______。 16．（2026·天津·二模）小麦（2N＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交过程中得到一株蓝粒小麦，其蓝色素基因E（小麦中的等位基因为e）来自于长穗偃麦草。 (1)研究发现该株蓝粒小麦细胞中被长穗偃麦草染色体替换的是3号和4号两对染色体。为进一步确定蓝色素基因E的位置，科研人员分别在3号和4号染色体上选择能够区分蓝粒小麦与普通小麦的分子标记（SSR）用于基因定位。科研人员将蓝粒小麦与普通小麦杂交得F1，F1自交得F2，设计引物并扩增亲本、F1及F2中各表型的染色体片段并电泳，电泳结果如图1。 据电泳结果推测，E/e基因位于_____号染色体上，请在图2中标出F₁中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系______。根据实验结果，科研人员再次选育出了只含E基因所在的长穗偃麦草染色体的蓝粒小麦。 (2)小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导e基因所在的小麦染色体和E基因所在的长穗偃麦草染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图3所示的杂交实验。请回答下列问题： ①亲本雄性不育小麦没有出现基因型为TT的个体，原因是_____________。 ②如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，F2蓝粒不育株产生含T和E基因的配子有___条染色体。 ③互换发生在F3体内的______细胞中，使用小麦（HH）与F3中蓝粒不育株杂交的目的是___________________。 ④取F4中每一株蓝粒不育株和小麦（HH）分别杂交后留种形成株系。若株系中出现_______________，说明F4中该蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上，符合育种要求。 17．（2025·天津河西·三模）中科院动物研究所研究发现CyclinB3（细胞周期蛋白）在雌鼠（2n=40）卵细胞形成过程中发挥了独特作用，当CyclinB3缺失时雌鼠不能产生后代。研究者对CyclinB3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了下图。 (1)雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有_______个四分体。与卵原细胞相比，正常雌鼠的卵细胞染色体数目减半、核DNA数目减半的原因是减数分裂过程中________。 (2)若某雌鼠的基因型为DdEe（两对基因独立遗传，且不考虑染色体互换及基因突变），一个初级卵母细胞经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是De，则同时产生的卵细胞的基因型是_______。 (3)分析上图可知，CyclinB3影响卵母细胞________（填“纺锤体形成”或“同源染色体分离”），CyclinB3缺失的卵母细胞，在减数分裂Ⅰ后期时的姐妹染色单体数是______条。 (4)图中CyclinB3缺失小鼠的一个卵原细胞从减数分裂Ⅰ间期到减数分裂Ⅱ中期的过程中，核DNA的数量变化是________（用n和箭头表示）。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．（2026·湖南长沙·三模）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 2．【新热点·将热点情境尼古丁与减数分裂相关知识点相结合】（2026·安徽芜湖·模拟预测）香烟中尼古丁等多种有害成分进入人体后会影响生精细胞的发育，甚至导致染色体变异和基因突变，使畸形精子的数量增加，严重时还会导致不孕症。基因型为AaXBY的男子的一个精原细胞进入了减数分裂过程（缺少B基因的X配子不育），下列相关分析正确的是（　　） A．若尼古丁阻止该初级精母细胞中一对同源染色体的分离，则精子中少一条染色体 B．若尼古丁阻止其中一个次级精母细胞中一条染色体着丝粒分裂，则没有正常精子 C．若尼古丁在G1期引起X染色体上B基因片段丢失，则该精原细胞产生可育精子的比例为1/4 D．若尼古丁引起复制过程中一条染色单体上的一个A突变成a，则该精原细胞产生3种精子 3．【新热点·将科学热点与受精作用相关知识点相结合】（2026·山东·模拟预测）半同卵双胞胎的形成是一种较为特殊的生殖现象，与常规的双胞胎形成机制有所不同。如图表示一对姐弟“半同卵双胞胎”的形成过程，染色体全部来自父系的“合子”致死。下列叙述正确的是（　　） A．图中精子1和精子2中所含的性染色体类型均为“Y” B．图中半同卵双胞胎形成过程中，透明带和卵细胞膜均未发生生理反应 C．图中细胞c的染色体组成可能有、、这三种可能性 D．这对小姐弟来自母方的染色体一般相同，来自父方的常染色体一般不同 4．【新联系·将染色体变异与减数分裂相关知识点相结合】（2026·河南·模拟预测）猫叫综合征是由于5号染色体的部分缺失造成的。研究发现，10%的猫叫综合征病例中，患者父母一方存在5号染色体和21号染色体的平衡易位，但表型正常。如图所示为某猫叫综合征患儿父亲的相关染色体核型，其母亲染色体核型正常。下列叙述错误的是（　　） A．患者父母表型正常的原因可能是无基因损失 B．该患儿父亲产生正常配子的概率为1/4 C．该患儿双亲生一个与父亲核型相同的男孩的概率为1/4 D．该病可通过显微镜观察染色体核型进行产前诊断 5．【新情境·将热点情境与减数分裂相关知识点相结合】（2026·广东佛山·模拟预测）R8和R21为黏连蛋白，R8介导姐妹染色单体的黏连，R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连。黏连蛋白被水解后，相应染色体才能正常分离，细胞分裂继续进行。基因型为AaBb的雄性小鼠某细胞示意图如图所示。以下说法正确的是（　　） A．该细胞可用于表示正在进行有丝分裂的精原干细胞 B．该细胞产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb C．R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅰ和减Ⅱ D．R8蛋白水解异常可导致产生染色体结构异常的精子 6．（2026·湖南长沙·三模）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 7．（2026·湖南长沙·三模）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 8．（2026·辽宁·三模）胞嘧啶在羟胺的作用下转化为羟化胞嘧啶后，与腺嘌呤进行配对。若一个精原细胞在进行DNA复制时，一个DNA分子的两条链上各有一个胞嘧啶碱基发生羟化，不考虑其他变异。下列叙述不正确的是（    ） A．复制后产生的新DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数 B．该精原细胞产生的精子中只有两个精子发生了变异 C．两个次级精母细胞都有一条染色体含有羟化胞嘧啶 D．羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状 9．【新构建·细胞构建模型与减数分裂相关知识点相结合】（2026·广东深圳·模拟预测）下图为人体生殖细胞形成时性染色体异常示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述正确的是（　　） A．甲乙两图可代表精子和卵细胞形成过程 B．图甲生殖细胞形成的受精卵发生染色体结构变异 C．甲乙异常配子的产生与减数分裂异常有关 D．乙图雌配子可形成21三体综合征 二、解答题 10．【新联系·将基因工程与减数分裂相关知识点相结合】（2026·海南·三模）同源重组基因敲除技术是将同源DNA片段导入受体细胞，利用同源DNA片段的互换，用其他DNA片段在原有位置替代靶基因，从而实现基因的敲除。米曲霉产生的曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员利用同源重组基因敲除技术成功获得高产的g-5菌株，其部分机理如图所示。 (1)进行有性生殖的生物在减数分裂Ⅰ形成________时，若________之间发生片段交换，会导致染色单体上的基因重组。 (2)据上图分析，米曲霉3.042基因组中的________基因被替代形成了g-5基因组，该过程需要的工具酶有________。 (3)为了鉴定是否成功获得高产的g-5菌株，科研人员选取进行基因敲除操作后的2个菌落，分别提取其DNA，选择图中引物________进行PCR扩增。扩增产物电泳结果如下图。 据图初步判断________号菌落为目的菌落，依据是________。 (4)米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tpsl基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌落tpsl基因表达量明显降低。据此推测敲除msn2基因能使米曲霉产曲酸增多的机理是________。 11．【新热点·将农业热点与减数分裂相关知识点相结合】（2026·重庆江津·三模）杂交作物具有强大的杂种优势，但其后代通过有性生殖自我繁殖，会导致性状分离，需年年制种。Fix4无融合生殖是中国水稻研究所王克剑团队基于 CRISPR-Cas9基因编辑技术开发的、仅通过编辑水稻内源基因即可实现的人工合成无融合生殖体系。它的核心目的是打破杂交水稻“每年必须买种”的限制，让杂交稻通过种子直接克隆后代，永久固定杂种优势，被称为一系法杂交稻。 (1)实现无融合生殖的第一个关键因素是将减数分裂变为类似有丝分裂的过程，产生未减数、未发生重组的克隆配子。Osdl、Pairl和BBMI、rec8是减数分裂正常进行的关键基因，由图1推测，这四种基因在正常减数分裂中的作用可能是_____（答出2点即可）。 (2)利用CRISPR-Cas9基因编辑技术（图2）剪切以上四种基因以获得克隆配子。该过程中向导RNA通过_____原则与噬菌体的靶DNA特异性结合，Cas9会定位切割DNA分子中的_____键，从而使外源DNA失效。 (3)利用图1中方法会得到二倍体和四倍体的后代，但四倍体可育性非常低，已知该四倍体染色体中每种同源染色体有四条，则其可育性低的原因可能是：减数分裂Ⅰ时_____。 (4)无融合生殖可永久固定杂种优势，原因是_____。与传统杂交育种相比，该技术的优势是_____（答出2点即可）。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（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 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 3．（2026·河北·高考真题）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． 4．（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 5．（2026·湖北·高考真题）如图所示，某二倍体细胞中的一条2号染色体的B区段与6号染色体的D区段发生移接。①②③表示该细胞分裂不同时期的染色体状态。 下列叙述错误的是（     ） A．染色体移接是生物变异的来源之一 B．染色体移接可产生基因缺失的生殖细胞 C．①代表该细胞有丝分裂时2号和6号染色体状态 D．该细胞减数分裂后可产生含有②或③所示染色体的配子 6．（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 7．（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 8．（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 9．（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 10．（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． 11．（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 12．（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 二、解答题 13．（2026·贵州·高考真题）某高度自交的二倍体农作物（2n=14）产量较低，但用适当的品系配制杂种，可显著提高产量。该农作物的育性受基因D/d控制，雄性不育基因d纯合时不能产生花粉；种子颜色受基因E/e控制，茶褐色（E）对黄色（e）为显性，两对基因位于一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因D和E的异常染色体，并导入基因型为ddee的植株，获得三体植株（2n+1）品系W。W品系产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均不存活。（不考虑染色体互换及其他变异，回答下列问题： (1)W品系减数分裂产生配子的过程中，细胞中染色体数最多为_____条，发生该数目变化的时期是_____，所产生的配子基因型为___________。 (2)为了避免去雄处理，将W品系自交，从中选取颜色为_____的种子作母本，与野生型（DDEE）杂交，即可获得高产杂种品系。该高产品系自交后代的产量往往会降低，最可能的原因是_____。若将W品系的所有植株自交，子代中三体植株的比例为_____。 (3)W品系产生配子时，假设三条染色体（该异常染色体与含基因de的两条染色体）中的一条随机移向细胞一极，另外两条移向另一极，含该异常染色体的配子存活率与上述情况相同，则产生可育的雌配子基因型及比例为_____。 14．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础，以下为部分实验，回答下列问题。 (1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上，用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中，F2腋生：顶生约为3：1，符合孟德尔的________定律。 (2)然而，某顶生个体自交，子代个体中20%以上表现为腋生。此现象________（填“能”或“不能”）用基因突变来解释，原因是________。 (3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与（2）中的现象有关。为了验证这个假设，用两种纯种豌豆杂交得到F1，F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表，表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。 腋生表型 顶生表型 基因型 FF Ff ff 基因型 FF Ff ff DD + + - DD - - + Dd + + - Dd - - + dd + + + dd - - - 结果证实了上述假设，则F2中腋生:顶生的理论比例为________，并可推出（2）中顶生亲本的基因型是________。 (4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2，基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失，Y突变为y-2导致________。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。 在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中，F1全部为绿色子叶，F2出现黄色子叶个体，这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象？________（填“①”或“②”或“③”）。若此F1个体的20个花粉母细胞（精母细胞）在减数分裂中各发生一次此类交换，在减数分裂完成时会产生________个具有正常功能Y基因的子细胞。 15．（2024·湖北·高考真题）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： (1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是________（填序号）。 ①血型    ②家族病史    ③B超检测结果 (2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是________（填序号），判断理由是________；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是________（填序号）。 (3)提取患者乙及其亲属的DNA，对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图________（填“能”或“不能”）确定2号和4号个体携带了致病基因，理由是________。 (4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断和试管婴儿等技术，生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，请从减数分裂的角度分析，其原因是_______。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂和受精作用 （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D D B B B A C 题号 11 12 13 14 答案 D C C B 15． (1) 5/五 (2) X染色体 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代雄蝇全为白眼，雌蝇全为红眼 (3) 红眼雌蝇（或红眼灰身长翅雌蝇） 红眼雄蝇（或红眼黑身残翅雄蝇） 红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇=2：1：1（或雌性全部红眼、雄性红眼白眼各占一半或仅雄蝇出现白眼） (4)体色和翅形基因位于一对同源染色体上，且雄蝇不会发生非等位基因重组，雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组 16．(1) 4 (2) 不能产生含T的精子（花粉） 22 初级卵母细胞 防止子代的4号染色体之间发生互换，使蓝粒和不育两性状分离 蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1 17． (1) 20 染色体复制一次，而细胞连续分裂两次 (2) De或dE (3) 同源染色体分离 80 (4) 2n→4n 一年重难·情境应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B D D C B B B C C 10. (1) 四分体 同源染色体的非姐妹染色单体 (2) msn2 限制酶、DNA连接酶 (3) A和B 2 2号菌落电泳结果显示的碱基对数量符合利用引物A和B进行PCR扩增的碱基对数量 (4)msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsⅠ基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而导致米曲霉产生更多的曲酸 11． (1) 实现配子中染色体数目的减半；实现同源染色体非姐妹染色单体之间的互换 (2) 碱基互补配对 磷酸二酯 (3) 同源染色体联会紊乱，不能产生可育配子 (4) 无融合生殖不经过减数分裂和受精，后代基因型与母本完全一致，杂种优势可稳定遗传 无需年年制种，大幅降低制种成本；可永久固定杂种优势，后代不发生性状分离；育种周期短，配组自由 高考真题·考向感知 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D D C A D C B C 题号 11 12 答案 D C 13． (1) 16 减数第二次分裂后期 de、DdEe (2) 黄色 高产杂种是杂合子，自交后代会发生性状分离，出现低产纯合个体 3/10/30% (3) de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6 14． (1) 分离 (2) 不能 基因突变的频率很低 (3) 13：3 ffDd (4) 基因无法正常表达 ② 20/二十 15． (1) ② (2) ③ 系谱图③中亲代均不患该病，女儿患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病 ①② (3) 不能 乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因 (4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 减数分裂和受精作用 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 二大核心·主干速记 核心1 减数分裂及其相关概念 核心2 受精作用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 考情分析： 1．考查频次： 结合近五年天津高考生物真题考情统计，减数分裂和受精作用专题为必考内容，零缺席、零冷门，考查稳定性极强，是天津卷的固定核心命题模块。 题型与分值：全程以单项选择题为唯一考查形式，无主观大题独立考查，单题分值4分，整体分值占比稳定，属于性价比极高的保底得分考点。 出题频次：每年固定考查1道选择题，部分年份会结合遗传、变异知识点进行隐性综合考查，间接拓展考点分值。近五年典型真题落点清晰，如2023年天津卷T8直接考查减数分裂过程辨析与异常分析，2024年天津卷结合细胞生命历程综合渗透减数分裂核心规律，命题覆盖面稳定。 2．考查要点： 1. 减数分裂核心过程与染色体行为辨析（基础高频点）这是天津卷最基础、最核心的考查内容，重点考查减数第一次分裂、减数第二次分裂的核心特征，侧重区分关键时期的染色体行为变化。核心考查内容包括：同源染色体联会、四分体形成、同源染色体分离、非同源染色体自由组合、姐妹染色单体分离等核心行为；精准辨析减Ⅰ前期、中期、后期及减Ⅱ各时期的细胞图像特征；区分精子和卵细胞形成过程的差异（细胞质分裂方式、配子数量、是否变形等）。命题侧重基础概念辨析，规避机械记忆，侧重考查对分裂逻辑的理解。2. 染色体、DNA、染色单体数量变化规律（计算分析高频点）天津卷常结合曲线图、表格数据、柱状图考查数量动态变化，是常态化命题角度。核心考查减数分裂全过程中，染色体、核DNA、染色单体的数量增减节点与变化原因，重点区分：减Ⅰ分裂过程中DNA减半、染色体数目不变的规律，减Ⅱ分裂后期染色体暂时加倍的特殊变化，配子形成后核遗传物质的稳定减半规律。同时常对比有丝分裂数量变化曲线，考查两种分裂方式的核心差异，规避学生混淆易错点。3. 减数分裂异常情况分析（难点高频点）该考点是天津卷本专题的拔高核心，也是区分度考点，常年重点考查。主要结合染色体分离异常出题，包括：减Ⅰ同源染色体未分离、减Ⅱ姐妹染色单体未分离导致的配子染色体数目异常；结合基因突变、基因重组（交叉互换、自由组合）分析异常配子的基因组成；关联人类染色体异常遗传病，通过子代性状、染色体组成反推亲本减数分裂异常时期。命题侧重逻辑推理，要求学生建立“分裂异常→配子异常→子代性状异常”的完整推理链条。4. 减数分裂与遗传、变异的综合关联（综合压轴点）天津卷注重模块综合，常将本专题与必修二遗传变异深度结合。核心考查逻辑：减数分裂的染色体行为是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础；交叉互换、自由组合导致配子基因重组，解释生物多样性；结合DNA半保留复制，分析减数分裂过程中DNA复制与染色体标记的遗传规律。该考点是本专题最具综合性的命题角度，侧重考查知识迁移与综合应用能力。 3．命题情境： 1. 经典图像辨析情境（最主流情境）为天津卷最高频命题情境，依托细胞分裂显微图像、模式示意图出题。题干给出若干细胞分裂图像，要求学生判断分裂时期、区分有丝分裂与减数分裂、辨析雌雄配子形成过程差异，或根据图像判断染色体行为、基因组成及分裂是否异常。该情境直观基础，每年必考，侧重考查学生的识图辨析能力和结构与功能观素养。2. 曲线与数据模型情境（常规拔高情境）以坐标曲线图、柱状图、数据表格为载体，呈现染色体、DNA、染色单体的数量变化，或不同分裂时期的遗传物质比例关系。要求学生分析数据变化节点、解读变化原因、对比不同分裂方式的模型差异，部分题目结合同位素标记实验数据，考查减数分裂中DNA复制与染色体分配规律，侧重考查科学思维与数据分析能力。3. 生活与遗传病应用情境（创新综合情境）天津卷近年创新命题情境，结合真实生活与医学案例出题。以染色体异常遗传病、动植物育种、生物变异现象为背景，给出子代性状、染色体组成、基因分布等真实信息，要求反推亲本减数分裂异常的时期、类型，分析异常配子的形成原因。该情境贴合高考应用性考查要求，弱化机械记忆，强化知识的实际应用能力。4. 实验探究情境（小众补充情境）偶尔考查教材基础实验，以“观察细胞的减数分裂”实验为背景，考查实验材料选择、显微观察步骤、视野中不同分裂时期细胞的识别、实验误差分析等，紧扣教材基础实验，考查学生的科学探究素养。 备考策略 1．抓牢核心点： 重点吃透减数分裂全过程染色体核心行为，精准区分减Ⅰ、减Ⅱ各时期的关键特征，厘清精子与卵细胞形成的差异；熟练掌握染色体、核DNA、染色单体的数量变化规律，能精准解读对应曲线图、柱状图、表格模型；牢固掌握减数分裂与有丝分裂的图像、数量双重辨析方法，形成固定解题思路。同时锚定核心原理，牢记减数分裂是遗传定律的细胞学基础，理清基因重组的两种类型及发生时期。 2．熟记关键点： 针对天津卷高频拔高难点，专项熟记核心解题关键点，突破分数瓶颈。夯实减数分裂各时期核心特征与数量变化规律，重点突破分裂异常推理题型，熟练掌握减数分裂与有丝分裂、遗传定律、染色体变异的综合关联，适配天津卷命题风格。 3．紧扣命题趋势：稳定基础、侧重综合、强化应用，固定单选考查，基础辨析题保底、异常分析与遗传综合题拉分，情境化、模型化特征愈发明显。 二大核心·主干速记 核心1 减数分裂及其相关概念 一、减数分裂相关概念 1、适用范围 只针对进行有性生殖的生物，无性生殖的生物不发生减数分裂。 2、发生时间 在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的阶段进行：比如动物精原细胞形成精子、卵原细胞形成卵细胞；植物花药里的小孢子母细胞形成花粉、子房里的大孢子母细胞形成胚囊。 3、核心特点 染色体只复制 1 次，但细胞会连续分裂 2 次，这是染色体数目减半的关键原因。 4、分裂结果 最终产生的子细胞（成熟生殖细胞）内，染色体数目是体细胞的一半，可以保证雌雄配子结合受精后，子代染色体数目和亲代体细胞保持一致，维持物种染色体数目稳定。 5、发生场所 植物：雄性在花药、雌性在子房 动物：雄性在睾丸、雌性在卵巢 特别提醒！ 1、染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期（同源染色体分离），减数第二次分裂染色体数目先暂时加倍再均分，不会改变最终减半的结果。 2、 区分：有丝分裂→染色体复制 1 次，细胞分裂 1 次，子细胞染色体数与体细胞相同；减数分裂→复制 1 次，分裂 2 次，染色体数目减半。 3、 原始生殖细胞（精原细胞 / 卵原细胞）自身增殖依靠有丝分裂；产生配子时才进行减数分裂。 4、 场所辨析：动物睾丸既能进行有丝分裂增殖精原细胞，又能减数分裂产生精子；卵巢同理。 高分提效！ 速记口诀 有性生殖生物才会有，原始生殖细胞变配子； 复制一回分裂两回，染色体数目对半留； 雄在花药与睾丸，雌在子房卵巢游。 6、同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体(据精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞的染色体进行描述) 判定标准 形状和大小：一般相同；特例：性染色体 X、Y（XY 型生物）或 Z、W（ZW 型生物）形态大小不同，但仍属于同源染色体。 来源：两条染色体一条来自父方，一条来自母方。 核心行为（最关键判断依据）：减数第一次分裂前期能够发生联会。 特别提醒！ 1. 仅形态大小相同≠同源染色体 有丝分裂后期姐妹染色单体分开形成的两条染色体，大小一致，但来源完全相同，不属于同源染色体。 2. X、Y 染色体是同源染色体 二者长短不同，但存在同源区段，减数分裂 Ⅰ 前期可联会，符合同源染色体定义。 3. 联会是同源染色体独有的特征 只要细胞中染色体发生联会，一定是同源染色体；减 Ⅱ 全程无同源染色体。 4. 四分体 = 一对联会的同源染色体（含 4 条染色单体） ②非同源染色体：指形状、大小一般不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。 特别提醒！1.二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。 2.形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。 3.细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 7、联会和四分体 ①联会 a.时期：减数分裂 Ⅰ 前期 b.定义：同源染色体两两配对的现象 c.前提：该时期 DNA 已完成复制，染色单体已经形成 ②四分体 a.来源：联会后的每一对同源染色体 b.数量对应关系（必背） 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 8、互换 a.发生时间：减数分裂 Ⅰ 前期 b.发生范围：同源染色体的非姐妹染色单体之间相互交换片段 c.意义 :基因重组的一种类型;增加配子种类，提升有性生殖生物的遗传多样性 示意图展示交换过程： 交换前：一条染色单体携带 AB，同源对应染色单体携带 ab 交换后：出现携带 Ab、aB 的染色单体，产生新基因组合 特别提醒！ 1、交叉互换只发生在同源染色体非姐妹染色单体，姐妹染色单体交换无意义，不属于基因重组；2、四分体仅存在于减 Ⅰ 前期联会阶段，减 Ⅰ 后期同源分离后不再存在四分体3、区分两种基因重组：①减 Ⅰ 前期交叉互换 ②减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合。 二、精子的形成过程 （一）减数分裂 Ⅰ（初级精母细胞） 1. 间期： ①DNA 复制；②有关蛋白质合成；③体积略增大。 2. 前期（四分体）： ①同源染色体联会；②形成四分体；③四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换。 3. 中期：同源染色体成对排列在赤道板两侧。 4. 后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合（如 A 与 B、a 与 b 组合；A 与 b、a 与 B 组合；体细胞中含 n 对同源染色体，则有 2ⁿ种组合）。 5. 末期：细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞；此后的细胞中不再含有同源染色体。 （二）减数分裂 Ⅱ（次级精母细胞） 1. 前期：染色体散乱分布在细胞中。 2. 中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。 3. 后期：①着丝粒分裂；②姐妹染色单体分开；③分别移向细胞的两极。 4. 末期：细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分为两个子细胞。 5. 精细胞：细胞中染色体（实际为染色质状态）数目是体细胞染色体数目的一半。 注：与其同时产生的另外三个子细胞的基因组成为 aB、Ab、ab。 6. 变形：精细胞变形形成精子。 三、精子和卵细胞形成过程的比较 不同点梳理 对比项目 精子形成 卵细胞形成 产生部位 动物睾丸 动物卵巢 细胞质分裂方式 减数 Ⅰ、减数 Ⅱ 细胞质均均等分裂 减数 Ⅰ、减数 Ⅱ 细胞质不均等分裂（仅极体分裂时均等） 是否变形 减数分裂完成后需要经过变形阶段，形成有游动能力的精子 无变形过程，始终保持大体积的细胞形态 子细胞最终数目 1 个精原细胞最终产生4 个可育精子 1 个卵原细胞最终只产生1 个可育卵细胞，另外 3 个是退化消失的极体 相同点梳理 ①染色体都在减数分裂前的间期复制一次 无论是精原细胞还是卵原细胞，在正式启动减数分裂前，都会在间期完成一次 DNA 和染色体的复制，之后连续进行两次细胞分裂，这是减数分裂的统一规律。 ②减数分裂 Ⅰ 都发生同源染色体分离 减数第一次分裂的核心行为都是同源染色体先联会，再成对分离，分别进入两个子细胞，让子细胞染色体数目初步减半。 ③减数分裂 Ⅱ 都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 减数第二次分裂过程中，二者都会在分裂后期出现着丝粒断裂，原本共用着丝粒的姐妹染色单体分开，成为独立的染色体移向细胞两极。 ④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 经过连续两次减数分裂，最终产生的精子、卵细胞的染色体数目，都比原始的精原 / 卵原细胞减少一半，这样受精时雌雄配子结合，才能让受精卵恢复该物种正常的体细胞染色体数，维持物种染色体数目稳定。 高分提效！性别鉴定方式 细胞水平 (1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性； (2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性； (3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别 染色体水平(XY型性别决定生物) (1)存在同源染色体，有一对染色体大小形状不同，则为雄性； (2)存在同源染色体，每对染色体大小形状都相同，则为雌性 四、减数分裂过程中相关物质变化 (1)染色体数目变化曲线 染色体数目变化及原因 ①减数分裂 Ⅰ 末期 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 ②减数分裂 Ⅱ 后期 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到细胞水平 ③减数分裂 Ⅱ 末期 着丝粒分裂后形成的染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 (2)核DNA数目变化曲线 核 DNA 数目变化及原因 坐标轴：纵轴 2n、n、O；横轴：时期 ① 减数分裂前的间期 DNA 复制，核 DNA 数目加倍 ② 减数分裂 Ⅰ 末期 核 DNA 随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核 DNA 数目减半 ③ 减数分裂 Ⅱ 末期 着丝粒分裂，染色体上的 DNA 分开，分别进入两个子细胞，数目再减半 (3)染色单体数目变化曲线 染色单体数目变化及原因 ① 减数分裂前的间期 DNA 复制，染色单体形成 ② 减数分裂 Ⅰ 末期 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半 ③ 减数分裂 Ⅱ 后期 着丝粒分裂，染色单体消失 五、配子多样性的成因 1、自由组合(变异类型：基因重组) ①据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有四种组合结果，因此会形成四种次级精(卵)母细胞，从而形成四种配子。 ②减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例，不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 最多2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 最多2n种 2、四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：基因重组) 核心2 受精作用 一、受精作用的概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程（体现了细胞膜信息交流的功能以及细胞膜的流动性这一结构特性）。 二、实质 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起 。 三、结果 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半染色体来自卵细胞（母方）。 四、遗传多样性 减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，从而有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性 。 五、遗传稳定性 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 特别提醒！由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津·三模）研究人员将白菜（2n=20）和甘蓝（2n=18）进行杂交，对杂种子一代幼苗进行秋水仙素处理，获得人工育种油菜。如图为人工育种油菜的减数分裂Ⅰ图像，出现了多价体（两条以上的染色体联会）、单价体（单独1条染色体，未联会）等行为异常染色体，相关叙述错误的是（　　） 注：箭头为行为异常染色体。 A．人工育种油菜的多价体中不可能发生不同物种来源的染色体交换片段 B．杂种子一代为异源二倍体，人工育种油菜为异源四倍体 C．人工育种油菜可能产生染色体数目异常的配子，从而导致育性下降 D．将白菜和甘蓝借助植物体细胞杂交技术也可获得新品种的油菜植株 【答案】A 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异、植物体细胞杂交技术 【详解】A、白菜和甘蓝的染色体可能存在部分同源区段，联会时形成多价体，联会过程中可以发生交换，因此可能发生不同物种来源染色体的片段交换，A错误； B、白菜配子含1个染色体组（10条染色体），甘蓝配子含1个染色体组（9条染色体），二者杂交得到的杂种子一代是受精卵发育而来，体细胞含2个异源染色体组（共19条），属于异源二倍体；加倍后的人工育种油菜含两个物种各两个染色体组，属于异源四倍体，B正确； C、人工育种油菜减数分裂存在单价体（未联会的单独染色体），联会行为异常，会导致染色体分配紊乱，产生染色体数目异常的配子，最终导致育性下降，C正确； D、植物体细胞杂交技术可以将白菜和甘蓝的体细胞融合，直接获得染色体数目加倍的杂种细胞，经植物组织培养即可得到新品种油菜，D正确。 2．（2026·天津滨海新区·三模）图1是基因型为YyRr的雌性动物（2n=8）产生配子过程的简图（①~④表示过程，字母表示细胞），两对基因位于非同源染色体上，不考虑基因突变和染色体变异。图2是其生殖发育过程中细胞染色体数目的变化曲线。下列叙述正确的是（    ） A．图1中细胞A是初级卵母细胞，其染色体数目为16条，基因组成为YYyyRRrr B．图1中等位基因分离发生于过程②，也可能发生于过程③④ C．图2b阶段对应图1中过程②，c阶段的细胞中有4个染色体组 D．图2d→e阶段发生了基因重组，e→f阶段着丝粒分裂使染色体数目加倍 【答案】B 【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、基因重组 【详解】A、细胞A是初级卵母细胞，间期仅发生DNA复制，染色体数目不变，该动物2n=8，因此A的染色体数目为8条，A错误； B、等位基因正常在减数第一次分裂后期（过程②）随同源染色体分离而分离，若减数第一次分裂前期发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，姐妹染色单体上会出现等位基因，减数第二次分裂后期（过程③④）姐妹染色单体分离时，也会发生等位基因分离，B正确； C、图2b阶段为减数第二次分裂前、中期，对应图1的过程③④，过程②对应图2的a阶段；c阶段为减数第二次分裂后期，细胞中仅含2个染色体组，C错误； D、d→e为受精作用，基因重组仅发生在减数分裂过程中，该阶段无基因重组；e→f为有丝分裂后期，着丝粒分裂使染色体数目加倍，D错误。 3．（2026·天津宝坻·三模）团头鲂（♀，2n＝48）和翘嘴鲌（♂，2n＝48）进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育。下图为F1鲂鲌的精原细胞减数分裂Ⅰ中期的显微图像，相关叙述正确的是（    ） A．此细胞形成过程中同源染色体的姐妹染色单体间可能会发生互换 B．此细胞图像是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图 C．此细胞中的核DNA分子数与团头鲂体细胞中相同 D．团头鲂与翘嘴鲌之间存在生殖隔离 【答案】B 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、精子的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、隔离与物种的形成 【详解】A、F1鲂鲌是由团头鲂（♀，2n＝48）和翘嘴鲌（♂，2n=48 )进行属间杂交产生的，该题中的图中是F1鲂鲌的精原细胞减数分裂I中期的显微图像，因此，在该细胞形成过程中，减数分裂I的前期同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换，而不是姐妹染色单体，A错误； B、此图是F1鲂鲌的精原细胞减数分裂Ⅰ中期，应该出现同源染色体整体排列在赤道板两侧，此图中没有此排列规律，可能是从与赤道板垂直方向观察所致，B正确； C、团头鲂体细胞（2n=48）在未复制时，核DNA数为48个。减数分裂Ⅰ中期的细胞，染色体已经完成复制，每条染色体含2条染色单体、2个核DNA分子，因此核DNA数为48×2=96个， 所以此细胞的 核DNA分子数是团头鲂体细胞的2倍，C错误； D、团头鲂（♀，2n＝48）和翘嘴鲌（♂，2n=48 )进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育，因此不存在生殖隔离，D错误。 4．（2026·天津河西·三模）为研究二倍体水稻花粉母细胞的减数分裂过程，研究人员在常温下选取花蕾期的花药制作装片观察，获得下图所示的显微图像。下列叙述错误的是（    ） A．图②中的每个子细胞通常含有一个染色体组 B．图像③④时期的细胞中有同源染色体 C．图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合 D．按减数分裂中出现的顺序依次为④①③② 【答案】D 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用 【详解】A、图像②细胞处于减数第二次分裂末期，由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半，水稻为二倍体生物，减半后细胞内有一个染色体组，因此②的每个子细胞中具有一个染色体组，A正确； B、③细胞处于减数第一次分裂中期，④细胞处于减数第一次分裂后期，均含有同源染色体，B正确； C、非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，图④所示细胞处于减数第一次分裂后期，因此图④所示细胞发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合，C正确； D、分析题图：①细胞处于减数第一次分裂末期，②细胞处于减数第二次分裂末期，③细胞处于减数第一次分裂中期，④细胞处于减数第一次分裂后期，故减数分裂中出现的顺序依次为③④①②，D错误。 （2026·天津北辰·二模）阅读下列材料，回答小题。 科学家选取DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠，经体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子（卵细胞）的细胞核置换成来自另外一个卵细胞（精子）的细胞核，获得具有两套母本（父本）染色体的“受精卵”。这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠，只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。 位于小鼠7号染色体上的基因H19和Igf2控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导致胚胎发育异常。DNA中的印记控制区（ICR）是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白（CTCF）。胚胎发育过程中，来自母本7号染色体上甲基化的ICR与CTCF结合，阻止DNA中增强子（E）和Igf2的启动子结合，但不能阻止E和H19的启动子结合，从而使得Igf2不表达，H19顺利表达；来自父本7号染色体的上述两基因的表达情况与之相反。 这种由双亲性别决定的基因功能上的差异称为亲代印记。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除，新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。 5．关于“单亲”胚胎的叙述正确的是（    ） A．“单亲”胚胎的染色体数目异常，导致基因表达失衡 B．“单亲”胚胎具有两套母本（父本）染色体，故其遗传物质只来自同一亲本 C．“单亲”胚胎是由受精卵经分裂分化而来，该过程体现了动物细胞的全能性 D．“单亲”胚胎不能正常发育有利于提高相应物种子代的遗传多样性和适应性 6．关于基因H19和Igf2两者的叙述正确的是（    ） A．在减数分裂Ⅰ后期，H19和Igf2两基因会发生自由组合 B．在正常胚胎细胞中，H19和Igf2两基因可表达 C．如果两者均来自母本，则H19不表达，Igf2过量表达 D．启动子是否结合ICR，是H19和Igf2表达与否的关键 7．关于亲代印记的叙述正确的是（    ） A．在受精作用过程中重建新的印记 B．在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除 C．亲代印记的本质是DNA中碱基序列的改变 D．男性个体的细胞中会出现祖母的亲代印记 【答案】5．D 6．B 7．B 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、受精作用、基因自由组合定律的实质和应用、表观遗传 【详解】5．A、“单亲”胚胎含两套母本或父本染色体，染色体数目仍为二倍体，与正常受精卵一致，基因表达失衡是亲代印记导致的，A错误； B、“单亲”胚胎细胞核遗传物质来自两个同性别不同亲本，且细胞质还存在原有受精卵的遗传物质，并非只来自同一亲本，B错误； C、“单亲”胚胎不能正常发育为完整个体，且动物细胞全能性指已分化的动物细胞发育为完整个体的潜能，该过程未体现全能性，C错误； D、“单亲”胚胎不能正常发育，迫使生物进行有性生殖，通过基因重组提高子代遗传多样性和环境适应性，D正确。 6．A、H19和Igf2都位于7号染色体上，属于同源染色体上的非等位基因，减数分裂Ⅰ后期不会发生自由组合（自由组合发生在非同源染色体的非等位基因之间），A错误； B、正常胚胎同时含父本、母本的7号染色体：母本源染色体上H19表达、Igf2不表达，父本源染色体上Igf2表达、H19不表达，因此两个基因均可在正常胚胎细胞中表达，B正确； C、若两个基因均来自母本，会出现H19表达、Igf2不表达的情况，选项表述与事实相反，C错误； D、ICR是否甲基化决定其能否结合CTCF，进而决定增强子E能否和对应基因的启动子结合，是基因表达与否的关键，并非启动子结合ICR，D错误。 7．A、新的亲代印记是在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，并非受精过程，A错误； B、题干明确说明亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟过程中被擦除，B正确； C、亲代印记属于表观遗传，本质是DNA的甲基化修饰，DNA碱基序列未发生改变，C错误； D、男性的父亲产生精子时，原始生殖细胞中来自祖母的亲代印记已经被擦除，重建为父本印记，因此男性个体的细胞中不会保留祖母的亲代印记，D错误。 8．（2026·湖南长沙·三模）为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（    ） A．图中“？”阶段的细胞内同源染色体排列方式与减数分裂Ⅰ中期一致 B．该“类卵细胞”形成过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 C．异常“类卵细胞”的形成原因是同源染色体联会紊乱 D．正常“类卵细胞”的细胞核DNA数量变化为46→92→46 【答案】B 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合、减数分裂异常情况分析 【详解】A、“？”代表的时期是有丝分裂中期，因为该时期存在同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板中央，这是有丝分裂中期的典型特征，A错误； B、“类卵细胞”在形成的过程中会发生同源染色体的联会和非同源染色体的自由组合，B正确； C、由图可知，异常“类卵细胞”形成的过程中，未发生同源染色体联会，其形成的原因是染色体未排列在赤道板两侧，导致染色体未均分形成，C错误； D、去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段（DNA不会复制），皮肤细胞核DNA数为46个，形成正常“类卵细胞”过程中，细胞均分且分裂一次，所以正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→23，D错误。 9．（2026·天津·一模）某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（    ） A．若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B．若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C．若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D．若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 【答案】A 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念、减数分裂异常情况分析 【详解】A、核DNA变化中， 若为有丝分裂末期，核DNA已减半，染色体数目也减半，此时每个细胞核内只有一个M基因，细胞中有2个M基因。也可以表示减数第二次分裂前期中期后期，由于同源染色体已经分离，细胞内有0个或2个M基因，若发生过互换，也可能有1个M基因，若为减数第二次分裂末期：同源染色体分离后，可能含0个（不含M染色体）或1个（含1条M染色体），A正确； B、染色体含量变化中，CD 段为分裂末期，2n=8 的生物，有丝分裂后期染色体数为16（4个染色体组）， CD段若为有丝分裂末期，含2个染色体组， B错误； C、图1的BC段所示变化是因为着丝粒分裂每条染色体上DNA的数目从 2→1，着丝粒分裂染色体数目会加倍，CD段染色体数目是AB段染色体数目的两倍， C错误； D、图2的细胞处于减数第二次分裂后期，基因型MmnnXFXF，可能由互换产生也可能是由基因突变产生的， D错误。 10．（2026·天津·二模）在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ期间完成着丝粒的分裂与姐妹染色单体的均等分配，同源染色体的分离则在减数分裂Ⅱ过程中实现，DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞（2n＝4），在含14N的培养基中进行了“逆反”减数分裂，图1、图2为该过程不同时期的细胞。下列说法错误的是（    ） A．图1细胞发生了基因突变和基因重组 B．减数分裂Ⅰ后期细胞中含有15N的染色体条数为4或5 C．该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab或ab D．与正常减数分裂相比，“逆反”减数分裂不会改变配子的种类 【答案】C 【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、基因突变、减数分裂异常情况分析 【详解】A、图1细胞中，姐妹染色单体上出现等位基因B和b，这是基因突变导致的，同时非姐妹染色单体之间发生了片段交换，此为基因重组，A正确； B、由于减数分裂过程中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，在“逆反”减数分裂Ⅰ后期着丝粒分裂和姐妹染色单体的均等分配，且DNA两条链分别被14N、15N标记的某卵原细胞，所以导致减数分裂Ⅰ后期细胞中含有15N的染色体条数为4或5，B正确； C、一个卵原细胞经过减数分裂只能产生一个卵细胞，结合图中信息可知，图2细胞的细胞质均等分裂，所以图2细胞为极体，基因型aabb，与其同时产生的次级卵母细胞的基因型为AABb，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型为AB或Ab，C错误； D、正常减数分裂与“逆反”减数分裂最终都是一个卵原细胞产生一个卵细胞，所以“逆反”减数分裂不会改变配子的种类，D正确。 11．（2025·天津和平·三模）科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了与亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述错误的是（　　） A．两亲本和F₁都为多倍体 B．F1减数第一次分裂前期形成8个四分体 C．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代 D．F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN 【答案】D 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 【详解】A、由题意可知，L、M、N表示3个不同的染色体组，故两亲本和F1都含有四个染色体组，且由受精卵发育而来，为四倍体，A正确； B、四分体形成于减数第一次分裂前期，同源染色体联会，F1减数第一次分裂前期形成8个四分体，因为F1的体细胞中含有两个M，其中每个M含有8条染色体，因而其中有8对同源染色体，形成8个四分体，另外两组L、N之间不能配对，B正确； C、根据C选项配子类型可推知，结合图中选育产生的后代可知，后代一定会获得两个M染色体组，且稳定遗传，C正确； D、由图中选育产生的后代基因型推知，F1可能产生M、LM、LN、MN、LMN等配子，D错误。 故选D。 12．（2025·天津蓟州·三模）利用杂合二倍体珍珠贝快速育种时，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是（    ） A．①②途径获得的二倍体基因组成一定相同 B．②途径获得的二倍体一定是纯合子 C．③途径获得的二倍体一定是纯合子 D．②③途径获得的二倍体基因组成一定相同 【答案】C 【知识点】卵细胞的形成过程、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 【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、由于在减数分裂过程中会发生互换和自由组合等现象，①抑制第一极体形成，②抑制第二极体形成，导致最终产生的二倍体基因组成不一定相同，A错误； B、设该杂合二倍体基因型是Aa，若在减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，②抑制第二极体形成，可能会形成Aa的杂合类型，B错误； C、经减数分裂完成后卵细胞只有等位基因中的一个（A或a），卵裂过程进行的时有丝分裂，该基因复制后加倍，不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，③抑制第一次卵裂，一定会形成AA或aa类型的纯合子，C正确； D、②抑制第二极体形成之前可能发生互换等现象，③抑制第一次卵裂进行有丝分裂，一定产生纯合子，②途径和③途径获得的二倍体基因组成不一定相同，D错误； 故选C。 13．（2025·天津蓟州·三模）下图是玉米（2n=20）的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片，①⑤代表不同的细胞。观察图中染色体的行为特点，下列叙述正确的是（    ） A．细胞②处于减数第二次分裂中期，此时不含有姐妹染色单体 B．②④细胞中核DNA、染色体、染色单体三者数量比均为2:1:2 C．细胞①④⑤中染色体移向两极，均需要纺锤丝的牵引 D．若①细胞中有一对同源染色体没有分离，则形成的4个花粉粒中有2个异常 【答案】C 【知识点】减数分裂过程中的变化规律 【分析】细胞①同源染色体分离，移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期；细胞②③染色体着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；细胞④和细胞⑤染色体着丝粒分裂，移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期。 【详解】A、细胞②染色体着丝粒排列在赤道板上，且分成两个细胞，故处于减数第二次分裂中期，此时细胞中含有姐妹染色单体，A错误； B、细胞④着丝粒分裂，移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，此时染色体数目和核DNA数目相同，无染色单体，B错误； C、纺锤丝与细胞分裂有关，细胞①④⑤中染色体移向两极，均需要纺锤丝的牵引，C正确； D、细胞①同源染色体分离，移向细胞两极，处于减数第一次分裂后期，若①细胞中有一对同源染色体没有分离，则形成的4个花粉均异常，D错误。 故选C。 14．（2025·天津武清·二模）FDR指减数分裂Ⅰ时，联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞，到减数分裂Ⅱ时，染色体不再分离；SDR指减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞（2n）减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组，现有一雄性个体基因型为AaBb，染色体如图所示，不考虑其他变异类型。下列说法错误的是（    ） A．核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料 B．若只考虑SDR，该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子 C．该个体中1个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞种类可能为1或2种 D．光学显微镜不能观察到初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组 【答案】B 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因重组、染色体数目的变异、减数分裂异常情况分析 【分析】染色体变异包括染色体数目和结构变异，可遗传变异能为生物进化提供原材料。基因重组包括互换和自由组合，光学显微镜无法直接观察到基因层面的重组。 【详解】A 、核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料，题干中“核重组”指FDR和SDR导致的减数分裂失败，本质是染色体数目变异（配子染色体数为2n，异常于正常配子的n）。染色体数目变异属于染色体变异，可遗传变异能为进化提供原材料，A正确； B、精原细胞基因型为AaBb，A和B连锁在一条染色体，a和b连锁在同源染色体的另一条， 正常减数分裂Ⅰ时，同源染色体分离，形成两个次级精母细胞：一个含AABB（复制后），另一个含aabb（复制后）。 若只考虑SDR（减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离），每个次级精母细胞分裂后，AABB型次级精母细胞产生两个AABB型配子（实际因未分离，可视为一个加倍配子），aabb型次级精母细胞产生两个aabb型配子。 由于两对基因连锁且无交叉互换，最多只能产生2种染色体加倍的精子（AABB和aabb），而非4种，B错误； C、若发生FDR（减数分裂Ⅰ异常）：姐妹染色单体提前分离，两个子细胞均含同源染色体（如AaBb），减数分裂Ⅱ不再分离，最终产生的精细胞均为AaBb（1种）。 若发生SDR（减数分裂Ⅱ异常）：减数分裂Ⅰ正常产生AABB和aabb型次级精母细胞，若其中一个次级精母细胞发生SDR（产生AABB或aabb），另一个正常分裂（产生AB或ab），则精细胞种类为2种（如AABB和ab，或aabb和Ab）。 因此仅发生一次核重组时，精细胞种类可能为1或2种，C正确； D、基因重组（如互换）发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于分子水平的变化，光学显微镜只能观察染色体的形态和数目，无法直接检测基因层面的重组，D正确。 故选B。 二、解答题 15．（2025·天津宁河·模拟预测）果蝇（2n=8）眼色有红眼和白眼，体色有灰身和黑身，翅型有长翅和残翅。研究人员用纯合亲本进行如下图杂交实验，F2中统计的每种表型都有雌、雄个体。 问答下列问题： (1)对果蝇进行基因组测序应测_______条染色体DNA的碱基序列。 (2)根据实验现象推测控制眼色的基因位于_______（填“常染色体”或“X染色体”或“X和Y染色体”）上，依据是_______。 (3)若要验证上述推测应选择F1中的_______和P中的_______杂交，观察子代表型，若______，则推测正确。 (4)在上图所示杂交实验中，选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交，结果截然不同，最可能的原因是_______。 【答案】 (1) 5/五 (2) X染色体 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代雄蝇全为白眼，雌蝇全为红眼 (3) 红眼雌蝇（或红眼灰身长翅雌蝇） 红眼雄蝇（或红眼黑身残翅雄蝇） 红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇=2：1：1（或雌性全部红眼、雄性红眼白眼各占一半或仅雄蝇出现白眼） (4)体色和翅形基因位于一对同源染色体上，且雄蝇不会发生非等位基因重组，雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组 【知识点】染色体组型和性别决定、伴性遗传的遗传规律及应用、基因在染色体上位置的判定方法问题、减数分裂异常情况分析 【分析】孟德尔两大遗传定律： （1）基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。适用范围：①一对相对性状的遗传；②细胞核内染色体上的基因；③进行有性生殖的真核生物。 （2）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由此可见，同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。适用范围：①有性生殖的真核生物；②细胞核内染色体上的基因；③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。 【详解】（1）对果蝇进行基因组测序应测3条常染色体+X+Y=5条染色体DNA的碱基序列。 （2）根据亲本白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，F1中雄蝇全为白眼，雌蝇全为红眼可得，该性状为伴性遗传，雌性果蝇的性染色体组成为XX，两个X染色体一个来自父亲，一个来自母亲，结合亲本杂交性状可得，红眼为显性性状，白眼为隐性性状，即亲本白眼雌蝇为隐性纯合子，因此若控制眼色的基因位于X和Y染色体上，子代表型应全为红眼，与题目情况不符，综上所述，控制眼色的基因位于X染色体上。 （3）根据（2）分析可得，F1中红眼雌蝇为杂合子，白眼果蝇不论雌性均为隐性纯合子，设控制果蝇眼色的基因为A/a，因此应选择F1中的红眼雌蝇（XAXa）与亲本的红眼雄蝇（XAY）杂交，所得子代基因型及比例为XAXA：XAXa：XAY：XaY=1：1：1：1，对应表型为红眼雌蝇：红眼雄蝇：白眼雄蝇=2：1：1。 （4）根据亲本灰身长翅雌蝇与黑身残翅雄蝇杂交，F1中均为灰身长翅可得，灰身对黑身为显性性状，长翅对残翅为显性性状，结合F2中表型与性别无关，可确认控制两对性状的基因位于常染色体上；根据F1中灰身长翅雄蝇测交结果可得，体色与翅形遗传不遵循自由组合定律，即控制体色和翅形基因位于一对同源染色体上，两组基因连锁遗传，而F1中灰身长翅雌蝇测交结果与雄蝇测交结果不同，出现了灰身残翅和黑身长翅两种新的性状组合，且F2性状分离比不遵循自由组合定律，可判断雌蝇在形成配子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，导致同源染色体上的非等位基因发生重组。综上所述：选择F1灰身长翅雌、雄果蝇分别进行测交，结果截然不同，最可能的原因是控制体色和翅形的基因位于一对同源染色体上，且雄蝇不会发生非等位基因重组，雌蝇同源染色体上的非等位基因会重组。 16．（2026·天津·二模）小麦（2N＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交过程中得到一株蓝粒小麦，其蓝色素基因E（小麦中的等位基因为e）来自于长穗偃麦草。 (1)研究发现该株蓝粒小麦细胞中被长穗偃麦草染色体替换的是3号和4号两对染色体。为进一步确定蓝色素基因E的位置，科研人员分别在3号和4号染色体上选择能够区分蓝粒小麦与普通小麦的分子标记（SSR）用于基因定位。科研人员将蓝粒小麦与普通小麦杂交得F1，F1自交得F2，设计引物并扩增亲本、F1及F2中各表型的染色体片段并电泳，电泳结果如图1。 据电泳结果推测，E/e基因位于_____号染色体上，请在图2中标出F₁中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系______。根据实验结果，科研人员再次选育出了只含E基因所在的长穗偃麦草染色体的蓝粒小麦。 (2)小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导e基因所在的小麦染色体和E基因所在的长穗偃麦草染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图3所示的杂交实验。请回答下列问题： ①亲本雄性不育小麦没有出现基因型为TT的个体，原因是_____________。 ②如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，F2蓝粒不育株产生含T和E基因的配子有___条染色体。 ③互换发生在F3体内的______细胞中，使用小麦（HH）与F3中蓝粒不育株杂交的目的是___________________。 ④取F4中每一株蓝粒不育株和小麦（HH）分别杂交后留种形成株系。若株系中出现_______________，说明F4中该蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上，符合育种要求。 【答案】(1) 4 (2) 不能产生含T的精子（花粉） 22 初级卵母细胞 防止子代的4号染色体之间发生互换，使蓝粒和不育两性状分离 蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因连锁与交换定律、基因在染色体上位置的判定方法问题、染色体数目的变异 【详解】（1）电泳结果显示；亲本蓝粒小麦的基因型可表示为EES1S1S2S2，普通小麦的基因型可表示为eeS3S3S4S4，F1的基因型可表示为EeS1S3S2S4，F2蓝粒小麦混合样本的标记条带含S1S3S2S4，F2普通小麦混合样本的标记条带含S1S3S4，不含S2（对应4号染色体），同时也不含E基因，据此推测，E/e基因位于4号染色体上，因此，F1中这对基因与SSR分子标记的相对位置关系如下：。 （2）①题意显示，某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于e基因所在染色体，因而群体中没有含T基因的花粉，但又含T基因的雌配子，因此群体中表现为雄性不育性状的小麦中没有出现基因型为TT的个体。 ②F2​蓝粒不育株的染色体数是 43 条：  普通小麦有 42 条染色体（21 对），F2​含 43 条，说明额外多了 1 条长穗偃麦草的 4 号染色体（带E）； 减数分裂时，同源染色体正常分离，非同源的小麦和长穗偃麦草 4 号染色体随机分配： 含T的配子：T位于小麦的 4 号染色体上，正常减数分裂时，小麦的 42 条染色体会分成 21 条一组； 含E的配子：额外的长穗偃麦草 4 号染色体随机分配，若进入同一配子，则配子的染色体数为 21+1=22 条。 ③h基因纯合（hh）才会诱导染色体互换，而互换发生在减数分裂 I 前期（同源染色体联会时）： 雄性不育株作为母本，减数分裂发生在卵原细胞的减数分裂中，即初级卵母细胞（精子形成被阻断，无法发生互换）。   用小麦（HH）与F3​蓝粒不育株杂交： HH的父本提供的精子含H，子代基因型为Hh，避免子代出现hh纯合，防止 4 号染色体再次发生互换，让已经连锁的T和E不再分离，稳定遗传。 ④如果T和E连锁在同一条染色体上，那么蓝粒不育株只能产生两种雌配子：  含T+E的配子（不育 + 蓝粒）； 含t+e的配子（可育 + 非蓝粒）。  和小麦（HH，可育、非蓝粒，只提供含t+e的雄配子）杂交后，子代只有两种表型：  蓝粒不育（TtEe） 非蓝粒可育（ttee）比例为 1:1，无重组类型。 17．（2025·天津河西·三模）中科院动物研究所研究发现CyclinB3（细胞周期蛋白）在雌鼠（2n=40）卵细胞形成过程中发挥了独特作用，当CyclinB3缺失时雌鼠不能产生后代。研究者对CyclinB3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了下图。 (1)雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有_______个四分体。与卵原细胞相比，正常雌鼠的卵细胞染色体数目减半、核DNA数目减半的原因是减数分裂过程中________。 (2)若某雌鼠的基因型为DdEe（两对基因独立遗传，且不考虑染色体互换及基因突变），一个初级卵母细胞经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是De，则同时产生的卵细胞的基因型是_______。 (3)分析上图可知，CyclinB3影响卵母细胞________（填“纺锤体形成”或“同源染色体分离”），CyclinB3缺失的卵母细胞，在减数分裂Ⅰ后期时的姐妹染色单体数是______条。 (4)图中CyclinB3缺失小鼠的一个卵原细胞从减数分裂Ⅰ间期到减数分裂Ⅱ中期的过程中，核DNA的数量变化是________（用n和箭头表示）。 【答案】 (1) 20 染色体复制一次，而细胞连续分裂两次 (2) De或dE (3) 同源染色体分离 80 (4) 2n→4n 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律 【分析】1、四分体是减数分裂过程中由同源染色体配对而成，由题可知，雌鼠含有20对染色体，故可形成20个四分体。 2、分析题图：与正常小鼠相比，CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行。 【详解】（1）四分体是减数分裂过程中由同源染色体配对而成，由题可知，雌鼠（2n=40）含有20对染色体，故雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有20个四分体。在减数分裂过程中，染色体只复制一次（在减数分裂Ⅰ前的间期），而细胞连续分裂两次（减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ），这就使得最终形成的卵细胞中染色体数目和核DNA数目相较于卵原细胞均减半。 （2）减数分裂过程中，一个卵原细胞经过减数分裂Ⅰ产生一个次级卵母细胞和一个第一极体，经过减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞产生一个卵细胞和一个第二极体，第一极体产生两个第二极体。若第二极体的基因型是De，存在两种情况，若该第二极体是由第一极体分裂产生的，那么与该第一极体同时产生的次级卵母细胞的基因型为dE，所以卵细胞的基因型是dE，若该第二极体是由次级卵母细胞分裂产生的，那么卵细胞的基因型就是De。 （3）对比正常雌鼠和CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程图可知，正常雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体能够正常分离，而CyclinB3缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体不能正常分离，由此可推测CyclinB3影响卵母细胞同源染色体分离，已知雌鼠体细胞中染色体数，在减数分裂 Ⅰ 前的间期染色体复制后，每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以在减数分裂Ⅰ后期时，细胞中染色体数为40条，姐妹染色单体数为80条，对于CyclinB3缺失的卵母细胞也是如此。 （4）图中CyclinB3缺失小鼠的一个卵原细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制，核DNA数目由2n变为4n ，经过减数分裂Ⅰ，CyclinB3影响卵母细胞同源染色体分离，最后核DNA数目不变，因此核DNA的数量变化是2n→4n。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．（2026·湖南长沙·三模）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 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律 【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。 2．【新热点·将热点情境尼古丁与减数分裂相关知识点相结合】（2026·安徽芜湖·模拟预测）香烟中尼古丁等多种有害成分进入人体后会影响生精细胞的发育，甚至导致染色体变异和基因突变，使畸形精子的数量增加，严重时还会导致不孕症。基因型为AaXBY的男子的一个精原细胞进入了减数分裂过程（缺少B基因的X配子不育），下列相关分析正确的是（　　） A．若尼古丁阻止该初级精母细胞中一对同源染色体的分离，则精子中少一条染色体 B．若尼古丁阻止其中一个次级精母细胞中一条染色体着丝粒分裂，则没有正常精子 C．若尼古丁在G1期引起X染色体上B基因片段丢失，则该精原细胞产生可育精子的比例为1/4 D．若尼古丁引起复制过程中一条染色单体上的一个A突变成a，则该精原细胞产生3种精子 【答案】D 【知识点】减数分裂异常情况分析 【详解】A、初级精母细胞中一对同源染色体未分离，会使产生的2个次级精母细胞中1个多1条染色体、1个少1条染色体，最终形成的4个精子中2个多1条染色体、2个少1条染色体，并非所有精子都少一条染色体，A错误； B．仅一个次级精母细胞的一条染色体着丝粒分裂被阻止，另一个次级精母细胞可正常分裂产生2个正常精子，因此存在正常精子，B错误； C、G1期还未进行DNA复制，此时X染色体B基因片段丢失，则减数分裂产生的精子中，所有含X染色体的精子都缺失B基因（不育），所有含Y染色体的精子都可育，可育精子比例为1/2，C错误； D、复制时一条染色单体上的A突变为a，则一条常染色体的两条姐妹染色单体分别携带A、a基因，另一条同源染色体的两条姐妹染色单体均携带a基因，减数分裂最终会产生3种精子:AXB、aXB、aY或aY、AY、aXB，D正确。 3．【新热点·将科学热点与受精作用相关知识点相结合】（2026·山东·模拟预测）半同卵双胞胎的形成是一种较为特殊的生殖现象，与常规的双胞胎形成机制有所不同。如图表示一对姐弟“半同卵双胞胎”的形成过程，染色体全部来自父系的“合子”致死。下列叙述正确的是（　　） A．图中精子1和精子2中所含的性染色体类型均为“Y” B．图中半同卵双胞胎形成过程中，透明带和卵细胞膜均未发生生理反应 C．图中细胞c的染色体组成可能有、、这三种可能性 D．这对小姐弟来自母方的染色体一般相同，来自父方的常染色体一般不同 【答案】D 【知识点】受精作用 【详解】A、图示是一对姐弟“半同卵双胞胎”的形成过程，故该对半同卵双胞胎性别不同，说明图中精子1和精子2所含的性染色体类型不同，一个含X，一个含Y，A错误； B、该半同卵双胞胎是同一个卵细胞与两个精子受精所致，而不是被更多个精子受精所致，说明透明带和卵细胞膜均发生了生理反应，B错误； CD、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，由图可知，细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，故这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同，C错误，D正确。 4．【新联系·将染色体变异与减数分裂相关知识点相结合】（2026·河南·模拟预测）猫叫综合征是由于5号染色体的部分缺失造成的。研究发现，10%的猫叫综合征病例中，患者父母一方存在5号染色体和21号染色体的平衡易位，但表型正常。如图所示为某猫叫综合征患儿父亲的相关染色体核型，其母亲染色体核型正常。下列叙述错误的是（　　） A．患者父母表型正常的原因可能是无基因损失 B．该患儿父亲产生正常配子的概率为1/4 C．该患儿双亲生一个与父亲核型相同的男孩的概率为1/4 D．该病可通过显微镜观察染色体核型进行产前诊断 【答案】C 【知识点】染色体结构的变异、人类遗传病的类型及实例、遗传病的检测和预防、减数分裂异常情况分析 【详解】A、平衡易位只是染色体片段交换位置，没有基因数量的增减，因此不影响表型，父母表型正常，A正确； B、该父亲为5号和21号染色体平衡易位，相关染色体共4种（正常5号、正常21号、易位5号、易位21号），减数分裂产生配子时，自由组合共产生4种等比例配子，仅同时获得正常5号和正常21号的配子为正常配子，概率为1/4，B正确； C、要生出和父亲核型相同的男孩，需要父亲产生同时含易位5号和易位21号的配子（概率1/4），母亲只产生正常配子，再算上生男孩的概率1/2，总概率为1/4×1/2=1/8，C错误； D、猫叫综合征是染色体结构变异，染色体形态结构的变异可以通过光学显微镜观察染色体核型进行产前诊断，D正确。 5．【新情境·将热点情境与减数分裂相关知识点相结合】（2026·广东佛山·模拟预测）R8和R21为黏连蛋白，R8介导姐妹染色单体的黏连，R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连。黏连蛋白被水解后，相应染色体才能正常分离，细胞分裂继续进行。基因型为AaBb的雄性小鼠某细胞示意图如图所示。以下说法正确的是（　　） A．该细胞可用于表示正在进行有丝分裂的精原干细胞 B．该细胞产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb C．R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅰ和减Ⅱ D．R8蛋白水解异常可导致产生染色体结构异常的精子 【答案】B 【知识点】动物细胞的有丝分裂、精子的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异 【详解】A、该细胞的非姐妹染色单体之间发生了互换，因而可用于表示正在进行减数分裂的初级精母细胞，A错误； B、减数第一次分裂同源染色体会发生分离，结合图上的基因型可知，该细胞分裂完成后产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb，B正确； C、题意显示，R8介导姐妹染色单体的黏连，姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，据此可推测，R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅱ和减Ⅰ后期，C错误； D、R8介导姐妹染色单体的黏连，姐妹染色单体分离后形成的染色体会在同一极，故R8蛋白水解异常可导致产生染色体数目异常的精子，D错误。 6．（2026·湖南长沙·三模）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 【知识点】减数分裂过程中的变化规律 【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。 7．（2026·湖南长沙·三模）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 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因重组 【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。 8．（2026·辽宁·三模）胞嘧啶在羟胺的作用下转化为羟化胞嘧啶后，与腺嘌呤进行配对。若一个精原细胞在进行DNA复制时，一个DNA分子的两条链上各有一个胞嘧啶碱基发生羟化，不考虑其他变异。下列叙述不正确的是（    ） A．复制后产生的新DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数 B．该精原细胞产生的精子中只有两个精子发生了变异 C．两个次级精母细胞都有一条染色体含有羟化胞嘧啶 D．羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状 【答案】C 【知识点】精子的形成过程、DNA分子的复制过程、特点及意义、基因突变 【详解】A、DNA分子遵循碱基互补配对原则，羟化胞嘧啶仅与腺嘌呤配对，仍然是嘧啶与嘌呤配对，所有子代DNA分子中嘌呤数始终等于嘧啶数，A正确； B、该变异DNA复制后形成的2个含羟化胞嘧啶的DNA分子位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上，减数分裂最终只有2个精子会获得该变异染色体，B正确； C、减数第一次分裂会发生同源染色体分离，携带变异DNA的染色体只会进入其中一个次级精母细胞，因此仅一个次级精母细胞含有带羟化胞嘧啶的染色体，C错误； D、若羟化变异为隐性突变、或突变发生在DNA非编码区、或突变后对应密码子仍编码同一种氨基酸（密码子简并性），则羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状，D正确。 9．【新构建·细胞构建模型与减数分裂相关知识点相结合】（2026·广东深圳·模拟预测）下图为人体生殖细胞形成时性染色体异常示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述正确的是（　　） A．甲乙两图可代表精子和卵细胞形成过程 B．图甲生殖细胞形成的受精卵发生染色体结构变异 C．甲乙异常配子的产生与减数分裂异常有关 D．乙图雌配子可形成21三体综合征 【答案】C 【知识点】减数分裂异常情况分析 【详解】A、甲乙两图中细胞分裂时细胞质均为均等分裂，仅可代表精子的形成过程，卵细胞形成过程中存在细胞质不均等分裂的现象，A错误； B、图甲生殖细胞的性染色体数目异常，与正常配子结合形成的受精卵发生的是染色体数目变异，不是染色体结构变异，B错误； C、甲是减数第一次分裂时同源染色体未分离导致的异常，乙是减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离导致的异常，二者异常配子的产生都与减数分裂异常有关，C正确； D、21三体综合征是21号常染色体多一条导致的遗传病，乙图是性染色体数目异常，无法形成21三体综合征，D错误。 二、解答题 10．【新联系·将基因工程与减数分裂相关知识点相结合】（2026·海南·三模）同源重组基因敲除技术是将同源DNA片段导入受体细胞，利用同源DNA片段的互换，用其他DNA片段在原有位置替代靶基因，从而实现基因的敲除。米曲霉产生的曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员利用同源重组基因敲除技术成功获得高产的g-5菌株，其部分机理如图所示。 (1)进行有性生殖的生物在减数分裂Ⅰ形成________时，若________之间发生片段交换，会导致染色单体上的基因重组。 (2)据上图分析，米曲霉3.042基因组中的________基因被替代形成了g-5基因组，该过程需要的工具酶有________。 (3)为了鉴定是否成功获得高产的g-5菌株，科研人员选取进行基因敲除操作后的2个菌落，分别提取其DNA，选择图中引物________进行PCR扩增。扩增产物电泳结果如下图。 据图初步判断________号菌落为目的菌落，依据是________。 (4)米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tpsl基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌落tpsl基因表达量明显降低。据此推测敲除msn2基因能使米曲霉产曲酸增多的机理是________。 【答案】(1) 四分体 同源染色体的非姐妹染色单体 (2) msn2 限制酶、DNA连接酶 (3) A和B 2 2号菌落电泳结果显示的碱基对数量符合利用引物A和B进行PCR扩增的碱基对数量 (4)msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsⅠ基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而导致米曲霉产生更多的曲酸 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、遗传信息的翻译、基因重组、PCR扩增的原理与过程 【详解】（1）减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，一个四分体包含一对同源染色体、四条染色单体；减数分裂交叉互换型基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，片段互换造成染色单体上基因重组。 （2）由题图可知，野生型3.042菌株的msn2基因经同源重组被pyrG片段替换，得到g-5菌株。构建基因敲除载体、实现DNA片段切割与拼接：限制酶切割目的DNA和载体获取片段，DNA连接酶催化磷酸二酯键，连接不同 DNA片段，因此需要两种工具酶。 （3）引物A、B分别位于替换区域两侧，野生株msn2片段长3706bp，敲除成功的g-5替换为pyrG，扩增产物 2602bp，故选用引物A、B鉴定。电泳条带，标准参考3700bp（野生型），2号条带片段更小，长度和g-5基因组PCR产物大小一致，为成功敲除的目的菌落；1号条带接近3706bp，仍是野生菌株。 （4）tpsⅠ产物降低菌体逆境抗性、提升耐受度；g-5敲除msn2后tps1表达显著减少。故msn2基因被敲除，无法合成 MSN2蛋白→tps1基因表达受抑制、产物减少→米曲霉抵御逆境能力下降、对逆境更敏感→曲酸作为抗逆物质大量合成，最终曲酸产量上升。         11．【新热点·将农业热点与减数分裂相关知识点相结合】（2026·重庆江津·三模）杂交作物具有强大的杂种优势，但其后代通过有性生殖自我繁殖，会导致性状分离，需年年制种。Fix4无融合生殖是中国水稻研究所王克剑团队基于 CRISPR-Cas9基因编辑技术开发的、仅通过编辑水稻内源基因即可实现的人工合成无融合生殖体系。它的核心目的是打破杂交水稻“每年必须买种”的限制，让杂交稻通过种子直接克隆后代，永久固定杂种优势，被称为一系法杂交稻。 (1)实现无融合生殖的第一个关键因素是将减数分裂变为类似有丝分裂的过程，产生未减数、未发生重组的克隆配子。Osdl、Pairl和BBMI、rec8是减数分裂正常进行的关键基因，由图1推测，这四种基因在正常减数分裂中的作用可能是_____（答出2点即可）。 (2)利用CRISPR-Cas9基因编辑技术（图2）剪切以上四种基因以获得克隆配子。该过程中向导RNA通过_____原则与噬菌体的靶DNA特异性结合，Cas9会定位切割DNA分子中的_____键，从而使外源DNA失效。 (3)利用图1中方法会得到二倍体和四倍体的后代，但四倍体可育性非常低，已知该四倍体染色体中每种同源染色体有四条，则其可育性低的原因可能是：减数分裂Ⅰ时_____。 (4)无融合生殖可永久固定杂种优势，原因是_____。与传统杂交育种相比，该技术的优势是_____（答出2点即可）。 【答案】(1)实现配子中染色体数目的减半；实现同源染色体非姐妹染色单体之间的互换 (2) 碱基互补配对 磷酸二酯 (3)同源染色体联会紊乱，不能产生可育配子 (4) 无融合生殖不经过减数分裂和受精，后代基因型与母本完全一致，杂种优势可稳定遗传 无需年年制种，大幅降低制种成本；可永久固定杂种优势，后代不发生性状分离；育种周期短，配组自由 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异、其他育种方式、DNA重组技术的基本工具 【详解】（1）正常减数分裂连续两次分裂，染色体减半；四种基因正常表达时保障减数分裂正常进行，敲除后减数分裂变成有丝分裂，配子染色体和体细胞一致（二倍体），证明这组基因参与减数分裂染色体减半过程（减Ⅰ同源分离、减Ⅱ姐妹染色单体分离）。敲除基因后配子未发生遗传重组，说明野生型基因正常表达时，可调控同源染色体联会、非姐妹染色单体片段交换，发生基因重组；敲除后重组消失。 （2）向导RNA通过碱基互补配对原则特异性结合靶DNA；Cas9切割DNA时断裂的是DNA分子骨架上的磷酸二酯键。 （3）该四倍体每种同源染色体有4条，减数第一次分裂时同源染色体无法正常联会分离，发生联会紊乱，不能产生染色体组成正常的可育配子，因此可育性极低。 （4）无融合生殖不发生减数分裂和基因重组，后代基因型与杂交亲本完全一致，不会发生性状分离，因此可以永久固定杂种优势；和传统杂交育种相比，该技术无需年年制种，降低了生产成本，同时可以快速固定优良杂种优势，缩短育种周期。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（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 【难度】0.63 【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、基因突变 【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。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 【难度】0.6 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合、染色体数目的变异 【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。 3．（2026·河北·高考真题）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 【难度】0.65 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律 【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。 4．（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 【难度】0.4 【知识点】分离定律综合问题分析（异常现象分析）、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异、减数分裂异常情况分析 【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。 5．（2026·湖北·高考真题）如图所示，某二倍体细胞中的一条2号染色体的B区段与6号染色体的D区段发生移接。①②③表示该细胞分裂不同时期的染色体状态。 下列叙述错误的是（     ） A．染色体移接是生物变异的来源之一 B．染色体移接可产生基因缺失的生殖细胞 C．①代表该细胞有丝分裂时2号和6号染色体状态 D．该细胞减数分裂后可产生含有②或③所示染色体的配子 【答案】C 【难度】0.6 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、减数分裂过程中的变化规律、染色体结构的变异、减数分裂异常情况分析 【详解】A、染色体移接属于染色体结构变异中的易位，属于可遗传变异，是生物变异的来源之一，A正确； B、染色体移接后，减数分裂过程中非同源染色体自由组合，可能产生缺失部分基因的生殖细胞，B正确； C、①中染色体出现联会配对的十字形结构，联会是减数第一次分裂前期特有的行为，有丝分裂过程不发生联会，因此①不能代表有丝分裂时的染色体状态，C错误； D、减数分裂时，发生易位的两对染色体自由组合，可产生含正常染色体和易位染色体、含正常染色体的 配子，如②或③，D正确。 6．（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 【难度】0.65 【知识点】动、植物细胞有丝分裂异同、卵细胞的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 【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。 7．（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 【难度】0.4 【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 【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。 8．（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 【难度】0.4 【知识点】基因分离定律的实质和应用、减数分裂异常情况分析 【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。 9．（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 【难度】0.4 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因重组 【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。 10．（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 【难度】0.4 【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂异常情况分析 【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。 11．（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 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异、减数分裂异常情况分析 【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。 12．（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 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、遗传信息的翻译、基因突变 【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。 二、解答题 13．（2026·贵州·高考真题）某高度自交的二倍体农作物（2n=14）产量较低，但用适当的品系配制杂种，可显著提高产量。该农作物的育性受基因D/d控制，雄性不育基因d纯合时不能产生花粉；种子颜色受基因E/e控制，茶褐色（E）对黄色（e）为显性，两对基因位于一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因D和E的异常染色体，并导入基因型为ddee的植株，获得三体植株（2n+1）品系W。W品系产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均不存活。（不考虑染色体互换及其他变异，回答下列问题： (1)W品系减数分裂产生配子的过程中，细胞中染色体数最多为_____条，发生该数目变化的时期是_____，所产生的配子基因型为___________。 (2)为了避免去雄处理，将W品系自交，从中选取颜色为_____的种子作母本，与野生型（DDEE）杂交，即可获得高产杂种品系。该高产品系自交后代的产量往往会降低，最可能的原因是_____。若将W品系的所有植株自交，子代中三体植株的比例为_____。 (3)W品系产生配子时，假设三条染色体（该异常染色体与含基因de的两条染色体）中的一条随机移向细胞一极，另外两条移向另一极，含该异常染色体的配子存活率与上述情况相同，则产生可育的雌配子基因型及比例为_____。 【答案】(1) 16 减数第二次分裂后期 de、DdEe (2) 黄色 高产杂种是杂合子，自交后代会发生性状分离，出现低产纯合个体 3/10/30% (3)de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6 【难度】0.41 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、分离定律综合问题分析（异常现象分析）、染色体数目的变异、减数分裂异常情况分析 【详解】（1）该农作物含有染色体2n=14，W是三体，含有2n+1=15条染色体。减数分裂过程中，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，含8条染色体的次级性母细胞着丝粒分裂后染色体数最多为16条。W的基因型为DddEee（两条正常染色体均带de，一条异常染色体带DE），异常染色体不联会、随机分配，因此产生的配子为不含异常的de，和含异常染色体的DdEe两种。 （2）需要选择雄性不育（dd纯合）的母本，d与e连锁在正常染色体上，dd个体一定为ee，表现为黄色，因此选黄色种子即可，无需去雄。杂种优势依赖杂合子的杂合状态，自交后发生性状分离，会出现低产的纯合子，因此产量降低。 计算三体比例：W产生的花粉中含异常染色体的全部致死，只有de（正常染色体）可育；卵细胞原本de：DdEe=1：1，含异常的卵细胞有4/7不存活，因此存活的卵细胞中，de占1，DdEe占1×(1−4/7​)=3/7，三体子代由含异常的卵细胞受精而来，因此比例为3/7÷（1+3/7）​​=3/10。 （3）三条染色体（1条DE、2条de）分离时，1条随机移向一极，2条移向另一极，共3种等概率组合，产生配子比例为：DE：de：DdEe：ddee=1：2：2：1。含异常染色体的配子（DE、DdEe）存活率为3/7，不含异常的（de、ddee）全部存活，因此存活后比例为：(1×3/7)：(2×1)：(1×1)：(2×3/7​)=3：14：7：6，即de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6。 14．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）科学家系统解析了豌豆7对性状的遗传基础，以下为部分实验，回答下列问题。 (1)将控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上，用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中，F2腋生：顶生约为3：1，符合孟德尔的________定律。 (2)然而，某顶生个体自交，子代个体中20%以上表现为腋生。此现象________（填“能”或“不能”）用基因突变来解释，原因是________。 (3)定位于6号染色体上的基因D/d可能与（2）中的现象有关。为了验证这个假设，用两种纯种豌豆杂交得到F1，F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表，表格内“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。 腋生表型 顶生表型 基因型 FF Ff ff 基因型 FF Ff ff DD + + - DD - - + Dd + + - Dd - - + dd + + + dd - - - 结果证实了上述假设，则F2中腋生:顶生的理论比例为________，并可推出（2）中顶生亲本的基因型是________。 (4)研究发现群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2，基因结构示意图如下。Y突变为y-1导致其表达的蛋白功能丧失，Y突变为y-2导致________。y-1和y-2纯合突变体都表现为绿色子叶。 在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中，F1全部为绿色子叶，F2出现黄色子叶个体，这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪一个位点发生断裂并交换能解释上述现象？________（填“①”或“②”或“③”）。若此F1个体的20个花粉母细胞（精母细胞）在减数分裂中各发生一次此类交换，在减数分裂完成时会产生________个具有正常功能Y基因的子细胞。 【答案】 (1)分离 (2) 不能 基因突变的频率很低 (3) 13：3 ffDd (4) 基因无法正常表达 ② 20/二十 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因分离定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因突变 【分析】分离定律： 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【详解】（1）豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状，其由一对等位基因F/f控制，即一对等位基因控制的一对相对性状；大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中，F2腋生：顶生约为3：1，符合孟德尔的分离定律。 （2）基因突变具有低频性，即频率很低，若发生基因突变，某顶生个体自交，不可能出现子代个体中20%以上表现为腋生。即某顶生个体自交，子代个体中20%以上表现为腋生。此现象不能用基因突变来解释，原因是基因突变出现的频率很低。 （3）分析题表可知，F2中F_D_+F_dd+ffdd为腋生，ffD_为顶生，可见F2属于9：3：3：1变式，即F2中腋生（F_D_+F_dd+ffdd=9+3+1=13）：顶生（ffD_=3）=13：3，可见（2）中顶生亲本的基因型为ffDd。 （4）分析题图可知，Y基因非编码区启动子区缺失了部分序列使得Y基因突变为y-2，导致RNA聚合酶无法识别并结合启动子，基因无法正常表达。 根据题意可知，Y控制黄色子叶，y-1因为编码区插入了一段DNA序列导致其表达的蛋白功能丧失，而y-2因为启动子区缺失了部分序列导致基因无法正常表达；在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中，F1全部为绿色子叶，F2出现黄色子叶个体，这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知，图中y-1与y-2②位点发生断裂并交换，能产生正常Y基因，可解释上述现象。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中，F1全部为绿色子叶，F1基因型为y-1y-2，1个基因型为y-1y-2的花粉母细胞经过减数分裂且减数分裂中发生一次②位点的交换，产生4个精细胞，其中只有1个具有正常功能Y基因，则F1个体的20个花粉母细胞（精母细胞）在减数分裂中各发生一次此类交换，在减数分裂完成时会产生20个具有正常功能Y基因的子细胞。 15．（2024·湖北·高考真题）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： (1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是________（填序号）。 ①血型    ②家族病史    ③B超检测结果 (2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是________（填序号），判断理由是________；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是________（填序号）。 (3)提取患者乙及其亲属的DNA，对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图________（填“能”或“不能”）确定2号和4号个体携带了致病基因，理由是________。 (4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断和试管婴儿等技术，生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，请从减数分裂的角度分析，其原因是_______。 【答案】(1)② (2) ③ 系谱图③中亲代均不患该病，女儿患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病 ①② (3) 不能 乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因 (4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、遗传系谱图中遗传方式的判定及应用、人类遗传病的类型及实例、遗传病的检测和预防 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 遗传咨询 遗传病的监测和预防可通过遗传咨询和产前诊断的方法 遗传病进行遗传咨询可根据家族史推测患病方式，血型和B超检测结果不能判断遗传病 遗传图谱分析 遗传病的遗传特点 X染色体上显性病男患者的目前和女儿都患病，X染色体的隐性病女患者的儿子和目前都患病 患者产生不含致病基因的卵细胞 减数分裂的过程 该类型疾病女性患者（杂合子）致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开，从而产生不含致病基因的卵细胞 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）①S病为常染色体显性遗传病，不能通过血型进行检测，①错误； ②S病为常染色体显性遗传病，其家族患者多，多代连续得病，可通过遗传咨询进行初步诊断，②正确； ③B超不能用于检测单基因遗传病，③错误。 故选②。 （2）①双亲患该病，儿子不患该病，说明该病为显性遗传病，男性患者的女儿不患该病，可排除伴X遗传，说明该病为常染色体显性遗传病； ②双亲患该病，女儿正常，说明该病为常染色体显性遗传病； ③双亲不患该病，女儿患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病； ④男患者的女儿正常，排除伴X显性遗传病，但无法判断其是否为常染色体显性遗传病； 故单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③； 故下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。 （3）乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因，因此该电泳图不能2号和4号个体携带了致病基因。 （4）该类型疾病女性患者（杂合子）致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开，从而产生不含致病基因的卵细胞。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $