第12讲 减数分裂和受精作用（专项训练）（1图3核心8大招+3层精练）（广东专用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情-核心-方法-专练”四维架构系统突破减数分裂与受精作用，融合八大解题大招与分层训练，构建结构与功能观、遗传与变异观的生命观念及逻辑推导的科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|广东近5年真题分析|高频考点情境定位、备考策略|考情→核心考点→备考方向| |三大核心|3大核心知识+对比表|一图串联、速记口诀|概念→过程→对比→应用| |八大解题大招|8类技巧模板|同源染色体速判、三步识图、配子计算等|题型→方法→变式| |分层专练|基础+情境+压轴题|真题情境迁移、异常分裂推导|基础巩固→能力提升→真题突破|

第12讲 减数分裂和受精作用第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 减数分裂基础概念与精、卵形成全过程 核心02 配子多样性成因+受精作用及其意义 核心03 减数分裂与有丝分裂综合对比（图像、曲线、特殊生物分裂） 第三部分 八大解题大招·招招制胜 大招01 同源染色体、四分体核心概念速判技巧 大招02 细胞分裂图像三步快速识图模板 大招03 精卵形成图像+细胞质分裂区分口诀 大招04 染色体/DNA/染色单体曲线读图方法 大招05 配子种类快速计算通用公式 大招06 基因重组两类时期定位判断技巧 大招07 受精作用答题标准话术模板 大招08 特殊减数（雄蜂）专属解题要点 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 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。 2025・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 2024・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 2021・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考对“减数分裂和受精作用”持续稳定考查，单选为主要考查形式，4 分图表综合选择题频繁出现；本知识点常作为遗传综合大题的细胞学底层原理融入设问，是遗传模块基础性核心考点。 2.考查要点：核心考查减数分裂间期、减Ⅰ、减Ⅱ各时期染色体行为特征；同源染色体、联会、四分体、交叉互换等核心概念辨析；精子与卵细胞形成过程在细胞质分裂方式、子细胞数量、变形阶段的差异；染色体、核 DNA、染色单体数量变化曲线解读；有丝分裂与减数分裂细胞图像区分方法；减数分裂染色体分离异常引发异常配子的成因分析；配子多样性产生的两大来源；受精作用的实质以及维持前后代染色体数目稳定的意义。广东卷侧重依托细胞分裂示意图、数量变化曲线开展图文分析，常结合人类染色体遗传病、特殊生物生殖模式、杂交育种情境，对接基因重组、自由组合定律的细胞学基础。 3.命题情境：试题多以蝗虫精巢减数分裂显微观察、蜜蜂雄蜂特殊减数分裂、人类染色体数目异常遗传病、动植物雌雄配子发育对比、作物杂交育种为命题背景，落实生命观念中的结构与功能观、遗传与变异观，依托细胞分裂示意图、显微图像、数量变化曲线，分析染色体行为变化及其遗传效应。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：同源染色体、联会、四分体、交叉互换、初级性母细胞、次级性母细胞、极体、基因重组、受精作用。 2.构建知识网络：以 “减数分裂完整时期变化→精子与卵细胞形成对比→分裂过程物质数量变化曲线→有丝分裂、减数分裂图像辨析→减数分裂异常情况分析→受精作用” 为主线；梳理两次基因重组对应的分裂时期；整理细胞图像 “三看识别法”；区分均等分裂、不均等分裂对应的细胞类型。 3.联系实际应用：依托花药、精巢取材理解观察减数分裂实验选材依据；结合唐氏综合征、性染色体遗传病反向推导减数分裂出错时期；利用雄蜂假减数分裂理解单倍体生物配子形成机制；借助受精作用解释子代染色体一半来自父方、一半来自母方的遗传特点。 4.强化题型方法： 概念辨析题：区分易混点：同源染色体与姐妹染色单体、交叉互换与染色体易位、有丝分裂同源染色体行为、极体与可育卵细胞。 图像曲线题：熟练运用三看法判断细胞分裂时期；区分一条染色体上 DNA、细胞内核 DNA 两类曲线变 化节点；依靠细胞质分裂方式快速判断卵原细胞、精原细胞分裂图像。 综合遗传大题：由异常配子基因型逆向判断分裂异常阶段；结合交叉互换分析配子种类；明确自由组合定律发生在减数第一次分裂后期的细胞学依据。 5.紧扣命题趋势：广东高考偏好图像搭配曲线的组合题型，蜜蜂雄蜂等特殊生物减数分裂是高频创新情境；常串联基因自由组合、染色体变异综合命题，弱化单纯概念默写，侧重图文信息转化、异常分裂逻辑推导与规范长句原因分析。 一图串联 核心梳理 核心01 减数分裂基础概念与精、卵形成全过程 一、减数分裂基础定义与核心概念 1. 减数分裂完整界定 (1) 适用范围：仅进行有性生殖的真核生物； (2) 发生时期：原始生殖细胞分化为成熟配子； (3) 核心特征：染色体仅复制 1 次，细胞连续分裂 2 次； (4) 最终结果：配子染色体数目为原始生殖细胞的一半。 补充：减数分裂无连续细胞周期，原始生殖细胞可通过有丝分裂增殖。 2. 四大专属概念基础内涵 概念 核心特征 发生时期 同源染色体 形态大小基本一致，一条来自父方、一条来自母方； X/Y、Z/W为特殊同源染色体 有丝分裂、减Ⅰ全程存在，减Ⅱ无 联会 同源染色体两两配对的专属行为 减数第一次分裂前期 四分体 一对联会的同源染色体，共包含 4 条染色单体 减Ⅰ前期联会完成后 交叉互换 四分体中同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 减Ⅰ前期四分体阶段 补充区分点：姐妹染色单体分开后的两条染色体不属于同源染色体；有丝分裂全程有同源染色体，但不联会、无四分体。 二、减数分裂完整阶段（二倍体动物通用） 1. 分裂前间期：完成 DNA 复制、蛋白质合成，细胞适度增大，染色质复制后形成姐妹染色单体。 2. 减数第一次分裂（减Ⅰ，染色体减半关键阶段） (1) 前期：同源染色体联会形成四分体，可发生非姐妹染色单体片段互换； (2) 中期：成对同源染色体整齐排列在赤道板两侧； (3) 后期：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合； (4) 末期：细胞膜向内凹陷，细胞一分为二，子细胞染色体数目直接减半。 3. 减数第二次分裂（减Ⅱ，行为近似有丝分裂） (1) 前期：染色体散乱分布，细胞内无同源染色体； (2) 中期：染色体着丝粒整齐排列在赤道板； (3) 后期：着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时恢复为体细胞水平； (4) 末期：细胞再次分裂，染色体平均分配至两个子细胞。 三、精子、卵细胞形成对比（动物） 对比维度 精子形成（睾丸） 卵细胞形成（卵巢） 细胞质分裂 减Ⅰ、减Ⅱ均为均等分裂 减Ⅰ、次级卵母细胞减Ⅱ不均等；第一极体减Ⅱ均等 是否变形 精细胞需变形发育为精子 卵细胞不变形，具备受精能力 最终子细胞 1 个精原细胞→4 个可育精子 1 个卵原细胞→1 个卵细胞 + 3 个退化极体 相同规律 间期均复制；减 Ⅰ 同源分离、减 Ⅱ 着丝粒分裂；配子染色体均减半 四、分裂过程物质数量变化规律（2n 二倍体） 1. 染色体变化：间期不变→减Ⅰ末期减半→减Ⅱ后期暂时加倍→减Ⅱ末期再次减半； 2. 核 DNA 变化：间期复制加倍→减Ⅰ末期减半→减Ⅱ末期再减半； 3. 染色单体：间期出现，减Ⅱ后期着丝粒分裂后完全消失。 核心02 配子多样性成因+受精作用及其意义 一、配子多样性两大细胞学来源（均属于基因重组） 1. 减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合，原始细胞含n对同源染色体，理论可产生2n种配子； 补充数量规律：1个精原细胞仅产生2种精子；1 个卵原细胞仅产生 1 种卵细胞；雌雄个体可产生最多2n种配子。 2. 减Ⅰ前期四分体交叉互换：同源非姐妹染色单体交换片段，可进一步增加配子种类。 二、受精作用完整主干内容 1. 概念：精子与卵细胞相互识别、融合形成受精卵的过程；识别依赖细胞膜信息交流，融合依赖细胞膜流动性。 2. 实质：精子细胞核与卵细胞核融合，两套染色体汇合。 3. 染色体数量变化：受精卵染色体恢复为体细胞 2n，一半来自父方精子，一半来自母方卵细胞。 三、减数分裂+受精作用整体生物学意义 1. 稳定遗传：维持生物亲子代体细胞染色体数目恒定，保证物种遗传稳定性； 2. 促进变异：配子多样+精卵随机结合，大幅提升后代遗传多样性，为进化提供原材料。 核心03 减数分裂与有丝分裂综合对比（图像、曲线、特殊生物分裂） 一、有丝分裂、减数分裂核心特征总对比 对比项目 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 发生细胞 体细胞、原始生殖细胞 原始生殖细胞 次级精母/次级卵母细胞 分裂次数 仅 1 次 第一次分裂 第二次分裂 同源染色体行为 全程存在，不联会、不分离 联会、交叉互换、后期分离 无同源染色体 子细胞染色体数 和亲代完全一致 减半为 n 后期临时 2n，末期回到 n 子细胞遗传物质 全部相同 互不相同 不完全相同 核心生理功能 生长、修复、细胞增殖 配子形成前半段分裂 生成成熟生殖配子 二、细胞分裂图像基础判断逻辑（二倍体） 1. 前期：有同源且联会→减Ⅰ；有同源不联会→有丝；无同源→减Ⅱ； 2. 中期：同源成对排赤道板两侧→减Ⅰ；着丝粒单排赤道板、有同源→有丝；无同源→减Ⅱ； 3. 后期：细胞两极均存在同源染色体→有丝；两极无同源、有染色单体→减Ⅰ；无染色单体、无同源→减Ⅱ； 4. 细胞质辅助区分：减Ⅰ/减Ⅱ不均等分裂为卵母细胞；均等为精母细胞或第一极体。 三、细胞分裂数量曲线主干解读 1. 每条染色体 DNA 曲线：AB 段 S 期 DNA 复制；BC 段存在染色单体（有丝前中、减Ⅰ全部、减Ⅱ前中）；CD段着丝粒分裂（有丝后期、减Ⅱ后期）； 2. 染色体/同源染色体对数曲线：有丝后期染色体、同源染色体数量临时加倍；减Ⅰ末期同源染色体完全消失，减Ⅱ全程无同源。 四、特殊生物减数分裂主干知识 1. 雄蜂（单倍体蜜蜂）：体细胞仅1个染色体组，无同源染色体，减Ⅰ所有染色体移向同一极，无联会，1个精原细胞只产生1种精子，染色体数目全程不变； 2. 植物减数：花药小孢子母减数产生花粉，胚囊大孢子母减数产生卵细胞； 3. 异源杂交植物：亲本染色体无同源，减Ⅰ联会紊乱，无法产生可育配子，染色体加倍后恢复可育。 大招01 同源染色体、四分体核心概念速判技巧 1. 同源染色体判定三标准：大小形态一般相同、一条父方一条母方、减Ⅰ前期可联会；X/Y、Z/W属于特殊同源染色体。 →易错区分：姐妹染色单体分开后的两条染色体不是同源染色体。 2. 四分体专属时期：仅减Ⅰ前期联会出现，1个四分体= 1对同源染色体= 4条染色单体。 3. 互换考点：同源非姐妹染色单体互换才会发生基因重组，相同片段互换无变异。 大招02 细胞分裂图像三步快速识图模板 通用三步走，二倍体生物直接套用： 第一步：看有无同源染色体 有→有丝分裂/减Ⅰ；无→减Ⅱ 第二步（有同源时）：看是否联会、同源成对排列赤道两侧 联会/两侧排布=减Ⅰ；无联、着丝粒排赤道板=有丝分裂 第三步（无同源时）：看着丝粒 着丝粒未分裂=减Ⅱ前/中；着丝粒分裂=减Ⅱ后 后期补充判据：移向同一极有同源→有丝分裂；无同源→减Ⅰ后期。 大招03 精卵形成图像+细胞质分裂区分口诀 1. 细胞质分裂判断： 减Ⅰ不均分、减Ⅱ不均分→初级/次级卵母细胞； 减Ⅰ均分→初级精母细胞；减Ⅱ均分→次级精母细胞或第一极体。 2. 数量速记：1 精原→4 精子；1 卵原→1 卵细胞 + 3 退化极体。 3. 变形区分：精细胞必须变形才成为精子；卵细胞不变形。 4. 精子受精要点：只有头部细胞核进入卵细胞，尾部留在外面。 大招04 染色体/DNA/染色单体曲线读图方法 1. 每条染色体 DNA 曲线： AB 段S 期 DNA 复制；BC 段一条染色体 2 个 DNA（前、中期）； CD 段着丝粒分裂（有丝后期/减Ⅱ后期）。 2. 核 DNA 总量减半两次：减Ⅰ末期、减Ⅱ末期；染色体仅减Ⅰ末期减半。 3. 染色单体只在DNA 复制后、着丝粒分裂前存在，着丝粒一分为二立刻消失。 4. 染色体组数变化：减Ⅰ全程2组；减Ⅱ前中期1组，后期暂时恢复2组。 大招05 配子种类快速计算通用公式 不考虑交叉互换： 1 个精原细胞：只产生2 种精子；1 个雄性个体最多2n种（n为同源对数） 1 个卵原细胞：只产生1 种卵细胞；1 个雌性个体最多2n种 存在四分体互换：一个精原细胞可产生4 种配子，增加配子多样性。 大招06 基因重组两类时期定位判断技巧 1. 自由组合型：减Ⅰ后期，非同源染色体自由组合； 2. 交叉互换型：减Ⅰ前期四分体时期，同源非姐妹染色单体交换； 3. 选择题速排：有丝分裂、减Ⅱ全程无基因重组。 大招07 受精作用答题标准话术模板 1. 实质：精子细胞核与卵细胞核融合，染色体恢复体细胞 2n。 2. 两大意义答题句： ①维持生物前后代染色体数目恒定； ②增加后代遗传多样性（雌雄配子随机结合）。 3. 细胞膜考点：精卵识别依赖细胞膜信息交流，融合依赖流动性。 大招08 特殊减数（雄蜂）专属解题要点 1. 雄蜂特征：由未受精卵直接发育而来，为单倍体（n=16）。 2. 减数分裂特殊性： (1) 细胞无同源染色体，无联会现象； (2) 减Ⅰ时全部染色体移向一极，细胞质不均等分裂，产生一个无核退化小细胞； (3) 最终精细胞染色体数与精原细胞相同（不减半），1个精原细胞只产生 1种精子。 3. 对比蜂王：蜂王为正常二倍体（2n=32），减数分裂有联会、染色体数目减半。 一年模拟·基础题 亮点预览：四倍体月季花瓣体细胞核型，多组同源染色体判断（T6）；同源异常联会+交叉互换，多种配子基因型分类计算（T7）；白菜×甘蓝三价体联会，异源染色体同源性、生殖隔离判断（T12）；拟南芥敲除减数基因实现无融合克隆种子，杂种优势固定育种（T14）；人类初级卵母染色单体提前分离，异常次级卵母基因型溯源（T15）。 一、单选题 1.【动植物细胞有丝/减数图像区分・性染色体行为辨析】（浙江省名校新高考研究联盟2026届高三上学期第一次联考生物试题卷）在某二倍体高等动物的性腺中，有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示（图中为部分染色体）。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙的前一个时期，每个着丝粒连接纺锤丝的情况相同 B．甲细胞有2套核遗传物质，乙细胞有4个染色体组 C．甲细胞在下一次细胞分裂中会出现相同的2条性染色体 D．乙细胞若发生基因突变，不会通过有性生殖遗传给下一代 2.【减数联会缺陷突变・四分体与基因重组判断】（2025届北京市海淀区高三一模生物试题）已知R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止。下列关于该小鼠初级精母细胞的叙述，错误的是（    ） A．含有40条染色体、2个染色体组 B．含有0个四分体、80个DNA分子 C．不能发生基因重组 D．不存在姐妹染色单体 3.【根尖染色体制片・染色体组数目判定】（2025届北京市西城区高三统一检测生物试题）研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 4.【水稻减数关键基因・纺锤体形成功能分析】（2025届北京市东城区高三一模生物试题）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 5.【染色体组柱状图・有丝/减Ⅱ后期区分】（2025届浙江省杭州市高三下学期4月二模生物试题）果蝇精巢中存在甲、乙、丙3个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．甲细胞中性染色体为1条X和1条Y B．乙细胞可能处于减数第二次分裂后期 C．丙细胞中核DNA含量是乙细胞的一半 D．甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍 6.【四倍体月季核型・花瓣体细胞染色体组】（天津市十二区重点学校2024—2025学年高三下学期一模考试生物试题）研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态，视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类，共得到7组染色体，如图2所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．该细胞处于有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ中期 B．月季含有4个染色体组，属于四倍体 C．单倍体月季有14条染色体，均为纯合子 D．该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体 7.【同源异常联会交换・卵原细胞配子类型计算】（山东省潍坊市2025届高三下学期一模生物试题）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞、下列说法错误的是（    ） A．只考虑细胞类型和A/a基因，卵原细胞最多产生12种子细胞 B．与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种 C．卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时，会产生等量基因组成为aa的极体 D．若产生了基因组成Aa卵细胞，则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞 8.【基因突变电泳条带・显隐性纯合杂合区分】（2025届广西南宁市高三下学期二模生物试题）黄瓜叶片形状由一对等位基因控制，野生型黄瓜叶片形状为心形，经诱变处理获得了纯合圆叶突变体甲。甲与野生型杂交，F1均为心形叶，F1自交，F2心形叶植株与圆叶植株数量比约为3：1，用限制酶H处理亲本和F1，电泳结果如图。下列叙述正确的是（　　）    A．加样孔位于该电泳图谱的下端 B．F1植株减数分裂可形成四种基因组成不同的配子 C．诱变使植株甲的相关基因发生了碱基对的增添或缺失 D．用酶H处理F2某心形叶植株的叶形基因，电泳条带数为2或3条 9.【异源多倍体芥菜・染色体组数 DNA 坐标分析】（河北省石家庄市2025届普通高中毕业年级教学质量检测（一）生物试题）芸薹（2n＝20）与黑芥（2n＝16）杂交，子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜（4n＝36），如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据，a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是（    ）    A．b一定为芸薹的花粉细胞 B．芥菜中一定能检测到无叶绿体的e C．f中一定存在同源染色体的互换 D．若用体细胞杂交技术培育芥菜，需选择a和c 10.【玉米减数分裂各时期・交叉互换基因重组】（2025届福建省厦门市高三第二次质量检测（二模）生物试题）某玉米（2n=20）基因型为AaBb，观察其花药减数分裂过程永久装片，结果如下图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期，均有可能发生基因重组 B．图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同，但核DNA数与体细胞不同 C．图④的2个细胞基因组成不同，说明MⅠ与MⅡ之间的间期发生了基因突变 D．若图⑥的4个细胞基因型各不相同，则可证明基因A/a和B/b位于同源染色体上 11.【XO 型飞蝗减数・四分体与染色体数目差异】（2025届江苏省南通市高三一模生物试卷）下图是研究人员以雄性东亚飞蝗（XO，2n=23）的精巢为实验材料，观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是（　　） A．精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像 B．图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础 C．图甲细胞处于减数分裂I后期，细胞中含11个四分体 D．图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，每个细胞中染色体数相同 12.【异源油菜三价体联会・生殖隔离判断】（2025届江苏省苏北四市（徐连淮宿）高三一模生物试题）如图为两种油菜杂交获得F1的示意图，A和C代表不同的染色体组。F1进行减数分裂时可以形成三价体（三条染色体联会在一起）。下列相关叙述错误的是（　　） A．A和C染色体组间具有一定的同源性 B．F1有丝分裂中期的细胞中含有29条染色体 C．F1进行减数分裂时可以形成14个四分体 D．甘蓝型油菜和白菜型油菜存在生殖隔离 13.【三倍体减数分裂・同源三条分离配子类型】（2025届广西柳州市高三上学期二模生物试卷）最近我国植物学家在某植物园培育出一个三倍体植物新品种（3n），其叶形、叶色、花形、花色4种性状较为特别，具有较高的观赏价值，且研究发现决定这4种性状的基因遵循自由组合规律。下列相关说法错误的是（　　） A．该植物的叶肉细胞可能含有3个决定花色性状的基因 B．该植物的叶肉细胞应含有至少4种形态和功能各不相同的染色体 C．培育该植物新品种的过程，可能会使用低温处理或秋水仙素等方法 D．假设该植物新品种能完成减数分裂，则只能产生染色体数目为n和2n的配子 14.【拟南芥敲除减数基因・无融合生殖固定杂种优势】（2025届湖南省株洲市高三一模生物试题）杂交作物的优势性状无法很好地传递到下一代。研究团队以拟南芥为材料，敲除AtOSD1等3个与减数分裂有关的基因和AtDMP8等2个与受精过程有关的基因得到突变体1。突变体1以类似有丝分裂的方式产生克隆卵细胞，克隆卵细胞无法正常受精，最终形成克隆种子和后代。下列说法错误的是（    ） A．杂种优势不能保存的原因是子代发生性状分离 B．AtOSD1基因可能与着丝粒的分裂有关 C．AtDMP8可能与卵细胞识别精子有关 D．可用PCR技术检验基因敲除是否成功 15.【人类初级卵母染色单体提前分离・异常次级卵母溯源】（2025届四川省眉山市高三一诊考试生物试题）女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离，如图①所示。在此过程中，偶尔会出现同源染色体未联会，染色单体就提前分离的异常现象，如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是（    ） A．① B．② C．③ D．④ 两年重难·情境题 设题创新：XO 蟋蟀雄配子致死伴性遗传，基因型种类计数陷阱（T2）；普通小麦 × 长穗偃麦草单体、缺体染色体数目变异，自交后代性状分离计算（T4）；3/5 号染色体平衡易位十字四价体，6 类配子概率定量计算（T6）；双显性抗虫基因自由组合 F2 比例，回交基因定位、褐飞虱定向进化抗性衰退（T13）；DNA 纳米人造细胞膜通道、细胞间识别信息交流，人工仿生模型新情境（T14）。 一、单选题 1.【生物科学史辨析・PCR 与减数分裂理论发现】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）下列关于科学史的叙述错误的是（　　） A．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质仍能够在细胞破碎后起催化作用。 B．切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能。 C．美国科学家沃森因发明PCR技术而获得了1993年诺贝尔化学奖 D．魏斯曼从理论上预测了减数分裂和受精作用的染色体数目变化。 2.【XO 蟋蟀伴性遗传・含 b 雄配子致死基因型计数】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）长颚斗蟋的性别由X染色体数量决定，其雄性染色体为2n＝22+XO，雌性染色体为2n＝22+XX。控制长颚斗蟋正常复眼基因（B）和异常复眼基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是（　　） A．雄性长颚斗蟋细胞在进行减数分裂时会形成染色体数目不同的配子 B．在有丝分裂过程中，雌性长颚斗蟋细胞的染色体数比雄性多1条或2条 C．现有一自然捕获的复眼正常雌性，通过一次杂交实验即可判断该复眼正常雌性的基因型 D．长颚斗蟋的群体中，与复眼性状有关的基因型有5种 3.【六倍体小麦花药减数・染色体变异显微图像】（2026届广东茂名市高三一模生物学）某科研团队在研究普通小麦（6n=42）细胞分裂时得到细胞照片如图所示，其中上下每组细胞对应时期相同，下列叙述错误的是（    ） A．取材部位可能为花药 B．细胞装片制作流程为：解离-漂洗-染色-制片 C．若为有丝分裂，推测a´中细胞发生了染色体变异 D．若为减数分裂，则d和d´中细胞不含同源染色体 4.【小麦 - 偃麦草单体缺体・自交后代种子性状概率】（2026届重庆市北碚区西南大学附属中学校高三模拟预测生物试题）“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.【染色体加倍实验替代试剂・秋水仙素与低温等效】（广东省汕头市金中海湾学校2026届高三第二学期校模生物科试卷）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 6.【3/5 号平衡易位十字四价体・配子类型概率计算】（广东省东莞市2026年高三年级下学期综合测试生物学）染色体易位是导致胚胎停止发育的重要原因。某男子表现正常，经染色体形态分析发现其3号染色体和5号染色体发生易位（图甲示）。易位染色体在减数分裂中形成“十字”形结构（图乙示），若分裂时任意两条染色体可随机结合进入次级精母细胞，下列叙述正确的是（    ） A．进行染色体形态分析需使细胞分裂停止在减数分裂Ⅰ前期 B．该男子精原细胞减数分裂时，可形成23个正常四分体 C．仅考虑图乙中两对染色体，该男子产生正常精子的概率为1/6 D．该男子表现正常的原因是其染色体上基因的数目和顺序没有改变 7.【实验试剂替换正误・染色与还原糖检测区分】（广东省东莞市2026年高三年级下学期综合测试生物学）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0.3g/mL蔗糖溶液替代梨的组织样液，检测生物组织中的还原糖 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 8.【减数黏连蛋白与动粒保护・姐妹染色单体分离调控】（广东揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量测试生物学）黏连蛋白（REC8和RAD21L）对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用，如图甲所示。在细胞分裂过程中，黏连蛋白被分离酶水解后，相应染色体才能正常分离，使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白（如图乙，动粒保护蛋白可募集磷酸酶，去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开）。下列叙述正确的是（    ） A．RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组 B．在某二倍体动物细胞分裂过程中，当动粒保护蛋白无法降解，该细胞中一定有2个染色体组 C．秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能，细胞中的着丝粒不能分裂 D．RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中 9.【配子染色体变异区分・缺失易位基因突变辨别】（浙江省温州市平阳中学等校2025-2026学年高一下学期期中生物学科练习）某二倍体生物的基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物经减数分裂形成了图中所示的①②③④四种配子。下列叙述正确的是（　　） A．配子①发育形成的个体是单体 B．配子②中的变异发生在减数分裂I过程 C．配子③中的变异属于染色体结构变异 D．配子④中的变异是基因突变导致的 10.【柑橘花粉减数各时期・分离自由组合时期判断】（2026届广东中山市高三一模生物试题）下图为椪柑（2n=18）花粉母细胞减数分裂的部分显微照片，图中短线表示5μm，下列分析错误的是（　　） A．a和b都处于减数分裂Ⅰ前期 B．b和c都存在9个四分体 C．d染色体数目和染色体组数目都加倍 D．基因的分离定律和自由组合定律都发生在d 11.【SPO11 双链断裂酶・同源交叉互换调控】（广东省惠州市2025-2026学年高三上学期第二次调研考试生物试卷）研究揭示，SPO11-TOP6BL蛋白复合物可特异性催化减数分裂过程中DNA双链断裂，从而引起同源染色体互换。下列有关叙述正确的是（    ） A．该复合物发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期 B．该复合物是在有丝分裂前的间期合成的 C．该复合物起作用后引起染色体结构变异 D．若该复合物功能异常，不会影响配子的多样性 12.【四倍体月季核型分析・染色体组数量判定】（2025届福建省泉州市鲤城区福建省泉州第一中学高三模拟预测生物试题）研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态，视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类，如图2所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．图1细胞处于有丝分裂中期或减数分裂II中期 B．图2含有4个染色体组，每组含有7条染色体 C．月季的单倍体含有14条染色体，均为纯合子 D．该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体 13.【减数两种染色体异常・卵细胞基因型分类】（2025届山东省名校联盟高三4月联考（二模）生物试题）一个基因型为Aa的雌性个体在减数分裂过程中部分卵原细胞可能发生如下两种异常情况：图一表示减数分裂Ⅱ中某条染色体发生着丝粒异常横裂，形成的两条子染色体分别移向两极；图二表示联会时两条非同源染色体发生了融合，导致融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，不含着丝粒的染色体丢失。融合染色体及正常的两条相应染色体在之后会随机分配到细胞两极（一极至少有3条染色体中的1条），不考虑基因突变和其他染色体畸变。下列说法错误的是（　　） A．若发生图一异常情况，该个体第二极体基因组成最多有6种可能 B．若发生图一异常情况，卵细胞为A且第一极体不含A，则该个体第二极体基因组成有3种可能 C．若发生图二异常情况，该个体卵细胞的染色体数目有三种可能 D．若发生图二异常情况，该个体卵细胞的基因组成可能为Aaa 二、解答题 14.【双显性抗虫水稻回交定位・褐飞虱定向进化大题】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）“端稳中国碗，装满中国粮”，水稻是我国主要的粮食作物之一，褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，但农艺性状优良，适宜大面积种植，P品系为褐飞虱抗性品系，但农艺性状较差，P1抗性品系水稻3号染色体上含有B14显性抗性基因，P2抗性品系水稻4号染色体上含有B15显性抗性基因，P3抗性品系水稻含有某显性抗性基因。科研人员对褐飞虱抗性基因进行研究。 (1)已知水稻仅有B14基因，个体表现为中抗，仅有B15基因，个体表现为高抗，同时含有B14、B15基因，个体表现为强抗，抗性显著高于单基因，现将B14B14b15b15与B15B15b14b14进行杂交后自交，F2代表现型及大致比例为________________。 (2)为对P3抗性基因进行定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 为获得优良的农艺性状，过程Ⅰ中，每一代需与野生型进行回交，BC4F1中野生型基因组所占的比例为________（不用计算，写数学表达式），同时，过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________________。 (3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于P3品系水稻的6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是________________________________。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间________。 (4)育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是________________________。为避免水稻品种抗性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议________________。 15.【DNA 纳米人造细胞通道・细胞间识别信息交流新情境】（广东省中山市华侨中学2024-2025学年高三上学期一模生物试卷）学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。    实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 (1)Ca2+跨膜运输的方式类似于______________，依据是___________。 (2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是___________。 (3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是______（填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 (4)人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是__________。 三年真题·压轴题 设题创新：依托特纳三种嵌合体胚胎有丝分裂异常，区分减数/有丝染色体畸变来源（T1）；初级精母交换比例定量计算，重组配子占比换算（T10）；D 基因修饰 F 基因 13:3 上位分离，启动子缺失基因突变图谱（T13）；叶色、粒色共用 D 基因，两对基因连锁/自由组合对比（T14）；双色素合成通路三体植株自交/测交区分减数异常时期，PCR 染色体结构变异鉴定（T15）。 一、单选题 1．（2025年广东省高考生物真题）临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”（细胞中染色体总数，性染色体组成）。导致该患者染色体异常最可能的原因是（    ） A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离 B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离 C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离 D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离 2．（2025年广东省高考生物真题）某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂，视野中（如图）可见（    ） A．细胞质分离 B．等位基因分离 C．同源染色体分离 D．姐妹染色单体分离 3．（2025高考江西生物真题）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 4．（2025年6月浙江省普通高校招生选考高中生物）某二倍体雄性动物的基因型为AaBb，在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。 下列叙述错误的是（　　） A．若有丝分裂中发生交换，该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB B．若有丝分裂中未发生交换，该细胞产生的子细胞基因型为AaBb C．若减数分裂中发生交换，该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab D．若减数分裂中未发生交换，该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab 5．（2025年高考甘肃卷生物真题试卷）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列叙述错误的是（　　） A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 6．（2025高考云南卷生物真题）某二倍体动物（2n=4）的基因型为GgFf，等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上，在不考虑基因突变的情况下，下列细胞分裂示意图中不可能出现的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025年高考河南卷生物真题）植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲（雄性不育株，38条染色体）和乙（可育株，39条染色体）两份油菜。甲与正常油菜（38条染色体）杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是（　　） A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 8．（2025高考北京卷生物真题试卷）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 9．（2025高考江苏卷生物真题试卷）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是（    ） A．甲细胞中发生过染色体交叉互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 10．（2025高考安徽卷生物真题试卷）某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（    ） A．2% B．4% C．8% D．16% 11．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考生物真题试卷）中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因（R/r）控制。将外源绿色蛋白基因（G）导入到纯合的黄卵（rr）、结白茧雌蚕的Z染色体上，获得结绿茧的亲本1，与纯合的红卵、结白茧雄蚕（亲本2）杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变，下列叙述正确的是（    ） A．F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型 B．F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型 C．F1随机交配得到的F2中，红卵、结绿茧的个体比例是3/8 D．F2中红卵、结绿茧的个体随机交配，子代中目的个体的比例是2/9 二、解答题 12．（2025年6月浙江省普通高校招生选考高中生物）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___________。 13．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考生物真题试卷）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。 14．（2025高考四川卷生物真题试卷）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________。 15．（2025年高考山东卷生物真题试卷）某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株：白花植株=10:6 实验二 AaBb（诱变）（♂）×aabb（♀） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 (1)据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传_____（填“符合”或“不符合”）自由组合定律。实验一的F2中，蓝花植株纯合体的占比为_____。 (2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、_____。请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。 实验方案：_____（填标号），统计子代表型及比例。 ①三体蓝花植株自交    ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果：若_____，则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ；否则，发生在减数分裂Ⅱ。 (3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图所示，据图分析，该结构变异的类型是_____。丙的基因型可能为_____；若要通过PCR确定丙的基因型，还需选用的1对引物是_____。    20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 减数分裂和受精作用 一年模拟·基础题 一、单选题 1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.B 7.B 8.D 9.B 10.A 11.B 12.C 13.D 14.B 15.B 两年重难·情境题 一、单选题 1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.C 7.D 8.A 9.C 10.C 11.A 12.B 13.B 二、解答题 14.(1)强抗：高抗：中抗：不抗 = 9：3：3：1 (2) 1-1/25 筛选具有褐飞虱抗性的个体 (3) 减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，使6号染色体上同时含有野生型和P₃品系的染色体片段 cg (4) 水稻的抗性对褐飞虱种群进行定向选择，使褐飞虱种群中能克服该抗性的基因频率逐代升高，水稻抗性逐渐丧失 种植方面：轮换/混合种植不同抗性的水稻品种；育种方面：聚合多个不同抗性基因培育新品种（或持续选育新抗性品种） 15.(1) 协助扩散 DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度进入细胞，不消耗能量 (2)精细胞与卵细胞之间的识别与结合 (3)bd (4)人造细胞结构过于简单，可能对活细胞带来不可控风险补充：其他合理答案 三年真题·压轴题 一、单选题 1．C 2．D 3．D 4．A 5．C 6．B 7．D 8．B 9．D 10．D 11．BCD 二、解答题 12．(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 13．(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 14．(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 15．(1) 符合 1/8 (2) AaaBb、aaabb ① 子代蓝花：白花=5:3 (3) 倒位 aaBB或aaBb F1F2或R1R2 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 减数分裂和受精作用第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 减数分裂基础概念与精、卵形成全过程 核心02 配子多样性成因+受精作用及其意义 核心03 减数分裂与有丝分裂综合对比（图像、曲线、特殊生物分裂） 第三部分 八大解题大招·招招制胜 大招01 同源染色体、四分体核心概念速判技巧 大招02 细胞分裂图像三步快速识图模板 大招03 精卵形成图像+细胞质分裂区分口诀 大招04 染色体/DNA/染色单体曲线读图方法 大招05 配子种类快速计算通用公式 大招06 基因重组两类时期定位判断技巧 大招07 受精作用答题标准话术模板 大招08 特殊减数（雄蜂）专属解题要点 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 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。 2025・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 2024・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 2021・广东・减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考对“减数分裂和受精作用”持续稳定考查，单选为主要考查形式，4 分图表综合选择题频繁出现；本知识点常作为遗传综合大题的细胞学底层原理融入设问，是遗传模块基础性核心考点。 2.考查要点：核心考查减数分裂间期、减Ⅰ、减Ⅱ各时期染色体行为特征；同源染色体、联会、四分体、交叉互换等核心概念辨析；精子与卵细胞形成过程在细胞质分裂方式、子细胞数量、变形阶段的差异；染色体、核 DNA、染色单体数量变化曲线解读；有丝分裂与减数分裂细胞图像区分方法；减数分裂染色体分离异常引发异常配子的成因分析；配子多样性产生的两大来源；受精作用的实质以及维持前后代染色体数目稳定的意义。广东卷侧重依托细胞分裂示意图、数量变化曲线开展图文分析，常结合人类染色体遗传病、特殊生物生殖模式、杂交育种情境，对接基因重组、自由组合定律的细胞学基础。 3.命题情境：试题多以蝗虫精巢减数分裂显微观察、蜜蜂雄蜂特殊减数分裂、人类染色体数目异常遗传病、动植物雌雄配子发育对比、作物杂交育种为命题背景，落实生命观念中的结构与功能观、遗传与变异观，依托细胞分裂示意图、显微图像、数量变化曲线，分析染色体行为变化及其遗传效应。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：同源染色体、联会、四分体、交叉互换、初级性母细胞、次级性母细胞、极体、基因重组、受精作用。 2.构建知识网络：以 “减数分裂完整时期变化→精子与卵细胞形成对比→分裂过程物质数量变化曲线→有丝分裂、减数分裂图像辨析→减数分裂异常情况分析→受精作用” 为主线；梳理两次基因重组对应的分裂时期；整理细胞图像 “三看识别法”；区分均等分裂、不均等分裂对应的细胞类型。 3.联系实际应用：依托花药、精巢取材理解观察减数分裂实验选材依据；结合唐氏综合征、性染色体遗传病反向推导减数分裂出错时期；利用雄蜂假减数分裂理解单倍体生物配子形成机制；借助受精作用解释子代染色体一半来自父方、一半来自母方的遗传特点。 4.强化题型方法： 概念辨析题：区分易混点：同源染色体与姐妹染色单体、交叉互换与染色体易位、有丝分裂同源染色体行为、极体与可育卵细胞。 图像曲线题：熟练运用三看法判断细胞分裂时期；区分一条染色体上 DNA、细胞内核 DNA 两类曲线变 化节点；依靠细胞质分裂方式快速判断卵原细胞、精原细胞分裂图像。 综合遗传大题：由异常配子基因型逆向判断分裂异常阶段；结合交叉互换分析配子种类；明确自由组合定律发生在减数第一次分裂后期的细胞学依据。 5.紧扣命题趋势：广东高考偏好图像搭配曲线的组合题型，蜜蜂雄蜂等特殊生物减数分裂是高频创新情境；常串联基因自由组合、染色体变异综合命题，弱化单纯概念默写，侧重图文信息转化、异常分裂逻辑推导与规范长句原因分析。 一图串联 核心梳理 核心01 减数分裂基础概念与精、卵形成全过程 一、减数分裂基础定义与核心概念 1. 减数分裂完整界定 (1) 适用范围：仅进行有性生殖的真核生物； (2) 发生时期：原始生殖细胞分化为成熟配子； (3) 核心特征：染色体仅复制 1 次，细胞连续分裂 2 次； (4) 最终结果：配子染色体数目为原始生殖细胞的一半。 补充：减数分裂无连续细胞周期，原始生殖细胞可通过有丝分裂增殖。 2. 四大专属概念基础内涵 概念 核心特征 发生时期 同源染色体 形态大小基本一致，一条来自父方、一条来自母方； X/Y、Z/W为特殊同源染色体 有丝分裂、减Ⅰ全程存在，减Ⅱ无 联会 同源染色体两两配对的专属行为 减数第一次分裂前期 四分体 一对联会的同源染色体，共包含 4 条染色单体 减Ⅰ前期联会完成后 交叉互换 四分体中同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 减Ⅰ前期四分体阶段 补充区分点：姐妹染色单体分开后的两条染色体不属于同源染色体；有丝分裂全程有同源染色体，但不联会、无四分体。 二、减数分裂完整阶段（二倍体动物通用） 1. 分裂前间期：完成 DNA 复制、蛋白质合成，细胞适度增大，染色质复制后形成姐妹染色单体。 2. 减数第一次分裂（减Ⅰ，染色体减半关键阶段） (1) 前期：同源染色体联会形成四分体，可发生非姐妹染色单体片段互换； (2) 中期：成对同源染色体整齐排列在赤道板两侧； (3) 后期：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合； (4) 末期：细胞膜向内凹陷，细胞一分为二，子细胞染色体数目直接减半。 3. 减数第二次分裂（减Ⅱ，行为近似有丝分裂） (1) 前期：染色体散乱分布，细胞内无同源染色体； (2) 中期：染色体着丝粒整齐排列在赤道板； (3) 后期：着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时恢复为体细胞水平； (4) 末期：细胞再次分裂，染色体平均分配至两个子细胞。 三、精子、卵细胞形成对比（动物） 对比维度 精子形成（睾丸） 卵细胞形成（卵巢） 细胞质分裂 减Ⅰ、减Ⅱ均为均等分裂 减Ⅰ、次级卵母细胞减Ⅱ不均等；第一极体减Ⅱ均等 是否变形 精细胞需变形发育为精子 卵细胞不变形，具备受精能力 最终子细胞 1 个精原细胞→4 个可育精子 1 个卵原细胞→1 个卵细胞 + 3 个退化极体 相同规律 间期均复制；减 Ⅰ 同源分离、减 Ⅱ 着丝粒分裂；配子染色体均减半 四、分裂过程物质数量变化规律（2n 二倍体） 1. 染色体变化：间期不变→减Ⅰ末期减半→减Ⅱ后期暂时加倍→减Ⅱ末期再次减半； 2. 核 DNA 变化：间期复制加倍→减Ⅰ末期减半→减Ⅱ末期再减半； 3. 染色单体：间期出现，减Ⅱ后期着丝粒分裂后完全消失。 核心02 配子多样性成因+受精作用及其意义 一、配子多样性两大细胞学来源（均属于基因重组） 1. 减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合，原始细胞含n对同源染色体，理论可产生2n种配子； 补充数量规律：1个精原细胞仅产生2种精子；1 个卵原细胞仅产生 1 种卵细胞；雌雄个体可产生最多2n种配子。 2. 减Ⅰ前期四分体交叉互换：同源非姐妹染色单体交换片段，可进一步增加配子种类。 二、受精作用完整主干内容 1. 概念：精子与卵细胞相互识别、融合形成受精卵的过程；识别依赖细胞膜信息交流，融合依赖细胞膜流动性。 2. 实质：精子细胞核与卵细胞核融合，两套染色体汇合。 3. 染色体数量变化：受精卵染色体恢复为体细胞 2n，一半来自父方精子，一半来自母方卵细胞。 三、减数分裂+受精作用整体生物学意义 1. 稳定遗传：维持生物亲子代体细胞染色体数目恒定，保证物种遗传稳定性； 2. 促进变异：配子多样+精卵随机结合，大幅提升后代遗传多样性，为进化提供原材料。 核心03 减数分裂与有丝分裂综合对比（图像、曲线、特殊生物分裂） 一、有丝分裂、减数分裂核心特征总对比 对比项目 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 发生细胞 体细胞、原始生殖细胞 原始生殖细胞 次级精母/次级卵母细胞 分裂次数 仅 1 次 第一次分裂 第二次分裂 同源染色体行为 全程存在，不联会、不分离 联会、交叉互换、后期分离 无同源染色体 子细胞染色体数 和亲代完全一致 减半为 n 后期临时 2n，末期回到 n 子细胞遗传物质 全部相同 互不相同 不完全相同 核心生理功能 生长、修复、细胞增殖 配子形成前半段分裂 生成成熟生殖配子 二、细胞分裂图像基础判断逻辑（二倍体） 1. 前期：有同源且联会→减Ⅰ；有同源不联会→有丝；无同源→减Ⅱ； 2. 中期：同源成对排赤道板两侧→减Ⅰ；着丝粒单排赤道板、有同源→有丝；无同源→减Ⅱ； 3. 后期：细胞两极均存在同源染色体→有丝；两极无同源、有染色单体→减Ⅰ；无染色单体、无同源→减Ⅱ； 4. 细胞质辅助区分：减Ⅰ/减Ⅱ不均等分裂为卵母细胞；均等为精母细胞或第一极体。 三、细胞分裂数量曲线主干解读 1. 每条染色体 DNA 曲线：AB 段 S 期 DNA 复制；BC 段存在染色单体（有丝前中、减Ⅰ全部、减Ⅱ前中）；CD段着丝粒分裂（有丝后期、减Ⅱ后期）； 2. 染色体/同源染色体对数曲线：有丝后期染色体、同源染色体数量临时加倍；减Ⅰ末期同源染色体完全消失，减Ⅱ全程无同源。 四、特殊生物减数分裂主干知识 1. 雄蜂（单倍体蜜蜂）：体细胞仅1个染色体组，无同源染色体，减Ⅰ所有染色体移向同一极，无联会，1个精原细胞只产生1种精子，染色体数目全程不变； 2. 植物减数：花药小孢子母减数产生花粉，胚囊大孢子母减数产生卵细胞； 3. 异源杂交植物：亲本染色体无同源，减Ⅰ联会紊乱，无法产生可育配子，染色体加倍后恢复可育。 大招01 同源染色体、四分体核心概念速判技巧 1. 同源染色体判定三标准：大小形态一般相同、一条父方一条母方、减Ⅰ前期可联会；X/Y、Z/W属于特殊同源染色体。 →易错区分：姐妹染色单体分开后的两条染色体不是同源染色体。 2. 四分体专属时期：仅减Ⅰ前期联会出现，1个四分体= 1对同源染色体= 4条染色单体。 3. 互换考点：同源非姐妹染色单体互换才会发生基因重组，相同片段互换无变异。 大招02 细胞分裂图像三步快速识图模板 通用三步走，二倍体生物直接套用： 第一步：看有无同源染色体 有→有丝分裂/减Ⅰ；无→减Ⅱ 第二步（有同源时）：看是否联会、同源成对排列赤道两侧 联会/两侧排布=减Ⅰ；无联、着丝粒排赤道板=有丝分裂 第三步（无同源时）：看着丝粒 着丝粒未分裂=减Ⅱ前/中；着丝粒分裂=减Ⅱ后 后期补充判据：移向同一极有同源→有丝分裂；无同源→减Ⅰ后期。 大招03 精卵形成图像+细胞质分裂区分口诀 1. 细胞质分裂判断： 减Ⅰ不均分、减Ⅱ不均分→初级/次级卵母细胞； 减Ⅰ均分→初级精母细胞；减Ⅱ均分→次级精母细胞或第一极体。 2. 数量速记：1 精原→4 精子；1 卵原→1 卵细胞 + 3 退化极体。 3. 变形区分：精细胞必须变形才成为精子；卵细胞不变形。 4. 精子受精要点：只有头部细胞核进入卵细胞，尾部留在外面。 大招04 染色体/DNA/染色单体曲线读图方法 1. 每条染色体 DNA 曲线： AB 段S 期 DNA 复制；BC 段一条染色体 2 个 DNA（前、中期）； CD 段着丝粒分裂（有丝后期/减Ⅱ后期）。 2. 核 DNA 总量减半两次：减Ⅰ末期、减Ⅱ末期；染色体仅减Ⅰ末期减半。 3. 染色单体只在DNA 复制后、着丝粒分裂前存在，着丝粒一分为二立刻消失。 4. 染色体组数变化：减Ⅰ全程2组；减Ⅱ前中期1组，后期暂时恢复2组。 大招05 配子种类快速计算通用公式 不考虑交叉互换： 1 个精原细胞：只产生2 种精子；1 个雄性个体最多2n种（n为同源对数） 1 个卵原细胞：只产生1 种卵细胞；1 个雌性个体最多2n种 存在四分体互换：一个精原细胞可产生4 种配子，增加配子多样性。 大招06 基因重组两类时期定位判断技巧 1. 自由组合型：减Ⅰ后期，非同源染色体自由组合； 2. 交叉互换型：减Ⅰ前期四分体时期，同源非姐妹染色单体交换； 3. 选择题速排：有丝分裂、减Ⅱ全程无基因重组。 大招07 受精作用答题标准话术模板 1. 实质：精子细胞核与卵细胞核融合，染色体恢复体细胞 2n。 2. 两大意义答题句： ①维持生物前后代染色体数目恒定； ②增加后代遗传多样性（雌雄配子随机结合）。 3. 细胞膜考点：精卵识别依赖细胞膜信息交流，融合依赖流动性。 大招08 特殊减数（雄蜂）专属解题要点 1. 雄蜂特征：由未受精卵直接发育而来，为单倍体（n=16）。 2. 减数分裂特殊性： (1) 细胞无同源染色体，无联会现象； (2) 减Ⅰ时全部染色体移向一极，细胞质不均等分裂，产生一个无核退化小细胞； (3) 最终精细胞染色体数与精原细胞相同（不减半），1个精原细胞只产生 1种精子。 3. 对比蜂王：蜂王为正常二倍体（2n=32），减数分裂有联会、染色体数目减半。 一年模拟·基础题 亮点预览：四倍体月季花瓣体细胞核型，多组同源染色体判断（T6）；同源异常联会+交叉互换，多种配子基因型分类计算（T7）；白菜×甘蓝三价体联会，异源染色体同源性、生殖隔离判断（T12）；拟南芥敲除减数基因实现无融合克隆种子，杂种优势固定育种（T14）；人类初级卵母染色单体提前分离，异常次级卵母基因型溯源（T15）。 一、单选题 1.【动植物细胞有丝/减数图像区分・性染色体行为辨析】（浙江省名校新高考研究联盟2026届高三上学期第一次联考生物试题卷）在某二倍体高等动物的性腺中，有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示（图中为部分染色体）。下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙的前一个时期，每个着丝粒连接纺锤丝的情况相同 B．甲细胞有2套核遗传物质，乙细胞有4个染色体组 C．甲细胞在下一次细胞分裂中会出现相同的2条性染色体 D．乙细胞若发生基因突变，不会通过有性生殖遗传给下一代 【答案】C 【详解】A、甲（减数分裂Ⅰ后期）的前一个时期是减数分裂Ⅰ中期（着丝粒未分裂，每个着丝粒的一侧连接纺锤丝），乙（有丝分裂后期）的前一个时期是有丝分裂中期（着丝粒未分裂，每个着丝粒连接两侧纺锤丝），二者前一个时期着丝粒与纺锤丝连接方式不同，A错误； B、甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，此时细胞中有2个染色体组，4套核遗传物质，乙细胞处于有丝分裂后期，染色体数目加倍，有4个染色体组，4套核遗传物质，B错误； C、甲细胞为初级精母细胞（因为是二倍体高等动物的性腺细胞，且细胞质均等分裂），在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，X和Y染色体分离，所以在下一次细胞分裂（减数第二次分裂）后期着丝粒分裂，细胞中会出现相同的2条X或2条Y染色体，C正确； D、乙细胞进行的是有丝分裂，若发生基因突变，形成的生殖细胞（先进行有丝分裂，再进行减数分裂）可能会携带突变基因，会通过有性生殖遗传给下一代，D错误。 故选C。 2.【减数联会缺陷突变・四分体与基因重组判断】（2025届北京市海淀区高三一模生物试题）已知R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止。下列关于该小鼠初级精母细胞的叙述，错误的是（    ） A．含有40条染色体、2个染色体组 B．含有0个四分体、80个DNA分子 C．不能发生基因重组 D．不存在姐妹染色单体 【答案】D 【分析】四分体是由同源染色体两两配对形成的。由于题干中提到同源染色体不能正常配对，因此在初级精母细胞中不会形成四分体 【详解】A、初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞，此时染色体已经复制，但还未分离。因此，虽然DNA含量加倍，但染色体数目仍然与体细胞相同，即40条。同时，由于还未发生细胞分裂，因此细胞内含有2个染色体组，A正确； B、四分体是由同源染色体两两配对形成的。由于题干中提到同源染色体不能正常配对，因此在初级精母细胞中不会形成四分体，即0个四分体。另外，每条染色体在复制后含有两条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体含有一个DNA分子。因此，40条染色体含有80个DNA分子，B正确； C、R基因缺陷小鼠（2n=40）在减数分裂过程中，同源染色体均不能正常配对，分裂停止，由于该小鼠的同源染色体不能正常配对，因此无法形成四分体，也就无法发生基因重组，C正确； D、在减数第一次分裂前的间期，染色体已经完成复制，每条染色体由两条姐妹染色单体组成，这两条姐妹染色单体通过着丝粒连接。因此，在初级精母细胞中，虽然同源染色体不能配对，但每条染色体仍然包含两条姐妹染色单体，D错误。 故选D。 3.【根尖染色体制片・染色体组数目判定】（2025届北京市西城区高三统一检测生物试题）研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 【答案】C 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误； C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确； D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。 故选C。 4.【水稻减数关键基因・纺锤体形成功能分析】（2025届北京市东城区高三一模生物试题）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。 5.【染色体组柱状图・有丝/减Ⅱ后期区分】（2025届浙江省杭州市高三下学期4月二模生物试题）果蝇精巢中存在甲、乙、丙3个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．甲细胞中性染色体为1条X和1条Y B．乙细胞可能处于减数第二次分裂后期 C．丙细胞中核DNA含量是乙细胞的一半 D．甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍 【答案】D 【分析】甲细胞染色体组数为 4，同源染色体对数为 2n，说明甲细胞处于有丝分裂后期；乙细胞染色体组数为 2，同源染色体对数为 n，可能处于有丝分裂前期、中期，也可能处于减数第一次分裂过程中或是体细胞。丙细胞染色体组数为 2，同源染色体对数为 0，说明丙细胞处于减数第二次分裂后期。 【详解】A、果蝇体细胞中含有 2 个染色体组，甲细胞染色体组数为 4，同源染色体对数为 2n，说明甲细胞处于有丝分裂后期。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，性染色体为 XXYY，A错误； B、乙细胞染色体组数为 2，同源染色体对数为 n，可能处于有丝分裂前期、中期，也可能处于减数第一次分裂过程中。减数第二次分裂后期细胞中没有同源染色体，而乙细胞有同源染色体，所以乙细胞不可能处于减数第二次分裂后期，B错误； C、丙细胞染色体组数为 2，同源染色体对数为 0，说明丙细胞处于减数第二次分裂后期。乙细胞可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程或是体细胞，若为体细胞，则丙细胞的核DNA含量和乙细胞相同，C错误； D、甲细胞处于有丝分裂后期，遗传信息套数是体细胞的2倍；丙细胞处于减数第二次分裂后期，遗传信息套数与体细胞相同，因此甲细胞遗传信息套数是丙细胞的2倍，D正确。 故选D。 6.【四倍体月季核型・花瓣体细胞染色体组】（天津市十二区重点学校2024—2025学年高三下学期一模考试生物试题）研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态，视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类，共得到7组染色体，如图2所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．该细胞处于有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ中期 B．月季含有4个染色体组，属于四倍体 C．单倍体月季有14条染色体，均为纯合子 D．该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体 【答案】B 【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：染色体散乱的排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③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；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、花瓣细胞不能进行减数分裂，A错误； B、由图可知，将染色体按照相同形态和大小进行归类，共得到7组染色体，每组有4条染色体，说明月季细胞中含有4个染色体组，属于四倍体，B正确； C、由B可知，月季是四倍体，单倍体是由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，单倍体月季不一定是纯合子，C错误； D、月季细胞中含有4个染色体组，减数分裂后产生的配子中可能具有同源染色体，D错误。 故选B。 7.【同源异常联会交换・卵原细胞配子类型计算】（山东省潍坊市2025届高三下学期一模生物试题）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞、下列说法错误的是（    ） A．只考虑细胞类型和A/a基因，卵原细胞最多产生12种子细胞 B．与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种 C．卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时，会产生等量基因组成为aa的极体 D．若产生了基因组成Aa卵细胞，则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞 【答案】B 【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半，故称为减数分裂。 【详解】A、首先分析减数分裂Ⅰ时，A、a所在同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换的情况。异常联会同源染色体进入1个子细胞时，子细胞基因组成为AAaa，另一个子细胞不含A、a，经减数分裂Ⅱ，对于AAaa的子细胞，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成AA、aa、Aa的子细胞； 不含A、a的子细胞形成不含A、a的子细胞。异常联会同源染色体进入2个子细胞时，两个子细胞基因组都为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成A、a的子细胞。综合考虑，卵原细胞产生的子细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a，由于是卵原细胞，最终产生1个卵细胞和3个极体，从细胞类型和A/a基因看，最多产生12种子细胞（不同组合情况），A正确； B、精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子为A、a两种。上述卵原细胞产生的卵细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a，它们与正常精子结合形成受精卵通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种，B错误； C、当卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞时，说明减数分裂Ⅰ异常联会同源染色体进入1个子细胞，形成AAaa的细胞，经减数分裂Ⅱ产生AA卵细胞，同时会产生等量基因组成为aa的极体，C正确； D、若产生了基因组成Aa卵细胞，说明在减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞，形成AAaa的细胞，经减数分裂Ⅱ同源染色体分离形成Aa的卵细胞，D正确。 故选B。 8.【基因突变电泳条带・显隐性纯合杂合区分】（2025届广西南宁市高三下学期二模生物试题）黄瓜叶片形状由一对等位基因控制，野生型黄瓜叶片形状为心形，经诱变处理获得了纯合圆叶突变体甲。甲与野生型杂交，F1均为心形叶，F1自交，F2心形叶植株与圆叶植株数量比约为3：1，用限制酶H处理亲本和F1，电泳结果如图。下列叙述正确的是（　　）    A．加样孔位于该电泳图谱的下端 B．F1植株减数分裂可形成四种基因组成不同的配子 C．诱变使植株甲的相关基因发生了碱基对的增添或缺失 D．用酶H处理F2某心形叶植株的叶形基因，电泳条带数为2或3条 【答案】D 【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因碱基序列的改变；碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变，如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变，碱基对替换往往只有一个密码子发生改变，翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化，碱基对增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化，基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。 【详解】A、依据电泳的原理，DNA的分子大小影响电泳的迁移速度，分子越大，迁移越慢，故依据电泳条带分布可知图中产物电泳时加样孔在图中的上端，A错误； B、根据F2中的表型和比例分析，F1植株减数分裂可形成2种基因组成不同的配子，B错误； C、甲为纯合圆叶突变体，由图中限制酶H处理后甲的片段大小未改变，野生型被限制酶H切割，故与野生型个体的叶形基因相比，甲的突变基因碱基序列的改变是由碱基对的替换引起的，C错误； D、F2中某心形叶个体的叶形基因型为显性纯合子或杂合子，用限制酶H处理后，电泳条带数目为2或3条，D正确。 故选D。 9.【异源多倍体芥菜・染色体组数 DNA 坐标分析】（河北省石家庄市2025届普通高中毕业年级教学质量检测（一）生物试题）芸薹（2n＝20）与黑芥（2n＝16）杂交，子代经人工诱导染色体数加倍形成芥菜（4n＝36），如图为培育过程中检测到的部分细胞相关数据，a~f代表不同种类的细胞。下列叙述正确的是（    ）    A．b一定为芸薹的花粉细胞 B．芥菜中一定能检测到无叶绿体的e C．f中一定存在同源染色体的互换 D．若用体细胞杂交技术培育芥菜，需选择a和c 【答案】B 【分析】图示分析，a为黑芥产生的生殖细胞，b是芸薹产生的生殖细胞，c是黑芥的体细胞，d是芸薹的体细胞，e是芥菜体细胞，f是芸薹细胞处于有丝后期。 【详解】A、b染色体组数为1，核DNA数为10，可能是芸墓的花粉细胞，也可能是芸墓的卵细胞，A错误； B、e染色体组数为4，核DNA数为36，为芥菜体细胞，芥菜叶肉细胞含有叶绿体，根、茎等细胞没有叶绿体，B正确； C、f染色体组数是4，核DNA数为40，应该是处于有丝分裂后期的芸薹细胞，同源染色体的互换发生在减数分裂过程中，C错误； D、a是黑芥产生的生殖细胞，c是黑芥的体细胞，d是芸薹的体细胞，若用体细胞杂交技术培育芥菜，需选择c和d，D错误。 故选B。 10.【玉米减数分裂各时期・交叉互换基因重组】（2025届福建省厦门市高三第二次质量检测（二模）生物试题）某玉米（2n=20）基因型为AaBb，观察其花药减数分裂过程永久装片，结果如下图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期，均有可能发生基因重组 B．图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同，但核DNA数与体细胞不同 C．图④的2个细胞基因组成不同，说明MⅠ与MⅡ之间的间期发生了基因突变 D．若图⑥的4个细胞基因型各不相同，则可证明基因A/a和B/b位于同源染色体上 【答案】A 【分析】分析题图：①～③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期、中期和后期，④～⑥的细胞分别处于减数分裂Ⅱ的前期、后期和末期。 【详解】A、图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期，在减数分裂Ⅰ的前期，位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组；在减数分裂Ⅰ的后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，从而导致基因重组，A正确； B、图②和⑤的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的中期和减数分裂Ⅱ的后期，染色体数目与正常体细胞相同，图②的细胞核DNA数是正常体细胞的2倍，图⑤的细胞核DNA数与正常体细胞相同，B错误； C、图④的2个细胞均处于减数分裂Ⅱ的前期，它们的基因组成不同，是因为在减数分裂Ⅰ的过程中发生了基因重组，减数分裂Ⅰ（MⅠ）与减数分裂Ⅱ（MⅡ）之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制，不一定会发生基因突变，C错误； D、若图⑥的4个细胞基因型各不相同，则可能是基因A/a和B/b位于同一对同源染色体上，且在减数分裂Ⅰ的前期，位于同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组，D错误。 故选A。 11.【XO 型飞蝗减数・四分体与染色体数目差异】（2025届江苏省南通市高三一模生物试卷）下图是研究人员以雄性东亚飞蝗（XO，2n=23）的精巢为实验材料，观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是（　　） A．精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像 B．图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础 C．图甲细胞处于减数分裂I后期，细胞中含11个四分体 D．图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，每个细胞中染色体数相同 【答案】B 【分析】图甲细胞同源染色体分开，非同源染色体自由组合，处于减数分裂I后期；图乙细胞即将形成四个子细胞，处于减数分裂Ⅱ后期。 【详解】A、观察动物细胞分裂不需要解离，A正确； B、图甲细胞中染色体行为（同源染色体分开，非同源染色体自由组合）是基因自由组合定律的细胞学基础，B正确； C、图甲细胞同源染色体分开，非同源染色体自由组合，处于减数分裂I后期，此时细胞中无四分体，C错误； D、图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由题意可知，雄性东亚飞蝗XO，2n=23，则有一个子细胞较其他子细胞少一条染色体，D错误。 故选B。 12.【异源油菜三价体联会・生殖隔离判断】（2025届江苏省苏北四市（徐连淮宿）高三一模生物试题）如图为两种油菜杂交获得F1的示意图，A和C代表不同的染色体组。F1进行减数分裂时可以形成三价体（三条染色体联会在一起）。下列相关叙述错误的是（　　） A．A和C染色体组间具有一定的同源性 B．F1有丝分裂中期的细胞中含有29条染色体 C．F1进行减数分裂时可以形成14个四分体 D．甘蓝型油菜和白菜型油菜存在生殖隔离 【答案】C 【分析】1减数分裂Ⅰ的主要变化有： （1）减数分裂Ⅰ间期：DNA复制； （2）减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会（配对）为四分体，进行交叉互换； （3）减数分裂Ⅰ中期，四分体排列在赤道板两侧； （4）减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合； （5）减数分裂Ⅰ末期，细胞缢裂为两个子细胞，染色体DNA数目减半。 2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，若隔离发生在受精以前，就称为受精前的生殖隔离。 【详解】A、F1进行减数分裂时可以形成三价体（三条染色体联会在一起），说明A和C染色体组间具有一定的同源性，A正确； B、甘蓝型油菜AACC有38条染色体，白菜型油菜AA有20条染色体，F1油菜AAC，染色体数为(38 + 20)÷2 = 29条，有丝分裂中期染色体数目不变，所以F1有丝分裂中期的细胞中含有29条染色体，B正确； C、F1油菜AAC，其中A染色体组有10对同源染色体，可形成10个四分体，C染色体组没有同源染色体，不能形成四分体，所以F1进行减数分裂时可以形成10个四分体，C错误； D、甘蓝型油菜和白菜型油菜杂交产生的F1油菜AAC减数分裂时染色体联会异常，不能产生正常配子，所以二者存在生殖隔离，D正确。 故选C。 13.【三倍体减数分裂・同源三条分离配子类型】（2025届广西柳州市高三上学期二模生物试卷）最近我国植物学家在某植物园培育出一个三倍体植物新品种（3n），其叶形、叶色、花形、花色4种性状较为特别，具有较高的观赏价值，且研究发现决定这4种性状的基因遵循自由组合规律。下列相关说法错误的是（　　） A．该植物的叶肉细胞可能含有3个决定花色性状的基因 B．该植物的叶肉细胞应含有至少4种形态和功能各不相同的染色体 C．培育该植物新品种的过程，可能会使用低温处理或秋水仙素等方法 D．假设该植物新品种能完成减数分裂，则只能产生染色体数目为n和2n的配子 【答案】D 【分析】单倍体育种过程：先用花药离体培养获得单倍体植株，再诱导染色体数目加倍获得纯合体，最后筛选获得符合生产的新品种。 【详解】A、该植物是三倍体，一个形态的染色体有三条，控制花色的基因在染色体上，故该植物的叶肉细胞可能含有3个决定花色性状的基因，A正确； B、题干信息“叶形、叶色、花形、花色4种性状较为特别，具有较高的观赏价值，且研究发现决定这4种性状的基因遵循自由组合规律”可知，四种性状由不同等位基因控制，不同等位基因位于不同染色体上，故该植物的叶肉细胞应含有至少4种形态和功能各不相同的染色体，B正确； C、培育该植物新品种的过程，可能会发生染色体变异，可能会使用低温处理或秋水仙素等方法，C正确； D、一种形态的同源染色体有3条，减数分裂I后期三条同源染色体随机移向两极，则假设该植物新品种能完成减数分裂，则只能产生染色体数目为n~2n种不同的配子，D错误。 故选D。 14.【拟南芥敲除减数基因・无融合生殖固定杂种优势】（2025届湖南省株洲市高三一模生物试题）杂交作物的优势性状无法很好地传递到下一代。研究团队以拟南芥为材料，敲除AtOSD1等3个与减数分裂有关的基因和AtDMP8等2个与受精过程有关的基因得到突变体1。突变体1以类似有丝分裂的方式产生克隆卵细胞，克隆卵细胞无法正常受精，最终形成克隆种子和后代。下列说法错误的是（    ） A．杂种优势不能保存的原因是子代发生性状分离 B．AtOSD1基因可能与着丝粒的分裂有关 C．AtDMP8可能与卵细胞识别精子有关 D．可用PCR技术检验基因敲除是否成功 【答案】B 【分析】PCR技术是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】A、杂种自交，后代会发生性状分离，所以杂种优势不能保存，A正确； B、AtOSD1基因与减数分裂分裂有关，突变体1仍可以进行有丝分裂，故AtOSD1基因可能减数分裂过程中的同源染色体的分离有关，而与着丝点的分裂无关，B错误； C、AtDMP8基因与受精作用有关，受精作用的过程涉及精子和卵细胞间的识别，C正确； D、通过设计特异性引物，PCR可以检测目标基因是否成功被敲除。正常情况下，目标基因的PCR产物会消失或出现明显的变化，这通常意味着敲除是成功的‌，D正确。 故选B。 15.【人类初级卵母染色单体提前分离・异常次级卵母溯源】（2025届四川省眉山市高三一诊考试生物试题）女性卵母细胞在减数分裂Ⅰ过程中会发生同源染色体分离，如图①所示。在此过程中，偶尔会出现同源染色体未联会，染色单体就提前分离的异常现象，如图②、③、④所示。现有基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成了基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是（    ） A．① B．② C．③ D．④ 【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】根据题意和图①、②、③、④可知，A/a，B/b这两对等位基因位于两对同源染色体上，若为分裂过程①，得到的次级卵母细胞为AABB和aabb（或AAbb和aaBB）；若为分裂过程②，得到的次级卵母细胞为AABb和aaBb；若为分裂过程③，得到的次级卵母细胞为AAB和aaBbb（或AAb和aaBBb）；若为分裂过程④，当互换的片段恰好是B和b时，得到的次级卵母细胞为AABB和aabb（或AAbb和aaBB），当互换的片段不是B和b时，得到的是AABb和aaBb。综上可知，基因型为AAaaBBbb的女性初级卵母细胞，经过减数分裂形成基因型为AABb的次级卵母细胞，该细胞最有可能历经的分裂过程是②，B正确。 故选B。 两年重难·情境题 设题创新：XO 蟋蟀雄配子致死伴性遗传，基因型种类计数陷阱（T2）；普通小麦 × 长穗偃麦草单体、缺体染色体数目变异，自交后代性状分离计算（T4）；3/5 号染色体平衡易位十字四价体，6 类配子概率定量计算（T6）；双显性抗虫基因自由组合 F2 比例，回交基因定位、褐飞虱定向进化抗性衰退（T13）；DNA 纳米人造细胞膜通道、细胞间识别信息交流，人工仿生模型新情境（T14）。 一、单选题 1.【生物科学史辨析・PCR 与减数分裂理论发现】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）下列关于科学史的叙述错误的是（　　） A．毕希纳实验说明酵母菌细胞中的某些物质仍能够在细胞破碎后起催化作用。 B．切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能。 C．美国科学家沃森因发明PCR技术而获得了1993年诺贝尔化学奖 D．魏斯曼从理论上预测了减数分裂和受精作用的染色体数目变化。 【答案】C 【详解】A、毕希纳通过实验证明，酵母菌细胞破碎后的提取液仍可催化葡萄糖发酵产生酒精，说明酵母菌细胞中的催化物质（酶）在细胞破碎后仍能发挥作用，A正确； B、切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，补充了酶的本质的相关结论，B正确； C、PCR技术的发明者是穆利斯，沃森的核心贡献是与克里克共同提出DNA双螺旋结构模型，C错误； D、魏斯曼从理论层面预测了配子形成时染色体数目减半、受精作用时染色体数目恢复的变化规律，该预测后续被实验证实，D正确。 2.【XO 蟋蟀伴性遗传・含 b 雄配子致死基因型计数】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）长颚斗蟋的性别由X染色体数量决定，其雄性染色体为2n＝22+XO，雌性染色体为2n＝22+XX。控制长颚斗蟋正常复眼基因（B）和异常复眼基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是（　　） A．雄性长颚斗蟋细胞在进行减数分裂时会形成染色体数目不同的配子 B．在有丝分裂过程中，雌性长颚斗蟋细胞的染色体数比雄性多1条或2条 C．现有一自然捕获的复眼正常雌性，通过一次杂交实验即可判断该复眼正常雌性的基因型 D．长颚斗蟋的群体中，与复眼性状有关的基因型有5种 【答案】D 【详解】A、雄性长颚斗蟋染色体组成为22+XO，减数分裂时X染色体随机分配，产生的配子为11+X（12条染色体）和11+O（11条染色体），两类配子染色体数目不同，A正确； B、雌性体细胞染色体数为24条，雄性为23条，有丝分裂前期、中期染色体数目与体细胞一致，雌性比雄性多1条；有丝分裂后期着丝粒分裂，雌性染色体数为48条，雄性为46条，雌性比雄性多2条，因此雌性细胞染色体数比雄性多1条或2条，B正确； C、复眼正常雌性基因型为XBXB或XBXb，子代雄性的X染色体均来自母本，若杂交后代雄性全为正常复眼，则该雌性为XBXB；若后代雄性出现异常复眼，则该雌性为XBXb，一次杂交即可判断其基因型，C正确； D、基因b使雄配子致死，雄性无法提供含Xb的可育雄配子，因此群体中不存在XbXb的雌性个体；相关基因型包括雄性的XBO、XbO，雌性的XBXB、XBXb，共4种，不是5种，D错误。 3.【六倍体小麦花药减数・染色体变异显微图像】（2026届广东茂名市高三一模生物学）某科研团队在研究普通小麦（6n=42）细胞分裂时得到细胞照片如图所示，其中上下每组细胞对应时期相同，下列叙述错误的是（    ） A．取材部位可能为花药 B．细胞装片制作流程为：解离-漂洗-染色-制片 C．若为有丝分裂，推测a´中细胞发生了染色体变异 D．若为减数分裂，则d和d´中细胞不含同源染色体 【答案】D 【详解】A、图示为减数分裂过程图，且c、d细胞中胞质均等分裂，说明取材部位可能为花药，A正确； B、在制作细胞装片时，需要先用盐酸解离，再用清水漂洗，然后用龙胆紫或醋酸洋红染色，最后制片，B正确； C、对比a和a'中的染色体，可以发生染色体的数目和形态发生了改变，说明若为有丝分裂，推测a´中细胞发生了染色体变异，C正确； D、若为减数分裂，小麦为六倍体生物，减数分裂形成的配子中含有同源染色体，即d和d´中细胞含同源染色体，D错误。 4.【小麦 - 偃麦草单体缺体・自交后代种子性状概率】（2026届重庆市北碚区西南大学附属中学校高三模拟预测生物试题）“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.【染色体加倍实验替代试剂・秋水仙素与低温等效】（广东省汕头市金中海湾学校2026届高三第二学期校模生物科试卷）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。 6.【3/5 号平衡易位十字四价体・配子类型概率计算】（广东省东莞市2026年高三年级下学期综合测试生物学）染色体易位是导致胚胎停止发育的重要原因。某男子表现正常，经染色体形态分析发现其3号染色体和5号染色体发生易位（图甲示）。易位染色体在减数分裂中形成“十字”形结构（图乙示），若分裂时任意两条染色体可随机结合进入次级精母细胞，下列叙述正确的是（    ） A．进行染色体形态分析需使细胞分裂停止在减数分裂Ⅰ前期 B．该男子精原细胞减数分裂时，可形成23个正常四分体 C．仅考虑图乙中两对染色体，该男子产生正常精子的概率为1/6 D．该男子表现正常的原因是其染色体上基因的数目和顺序没有改变 【答案】C 【详解】A、进行染色体形态分析时，有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最佳时期，不需要使细胞停止在减数分裂Ⅰ前期，A错误； B、正常人体细胞共23对同源染色体，该男子仅3号、5号染色体发生易位，剩余21对同源染色体可形成21个正常四分体，易位的两对染色体只能形成异常四分体，因此正常四分体数目为21个，不是23个，B错误； C、仅考虑图乙的两对染色体，共4条染色体：正常3号、正常5号、易位3'、易位5'。根据题意，减数分裂时任意两条随机结合进入同一个次级精母细胞，6种组合方式（3+5 、3′ +5′ 、3+5′ 、3′+5、 3+3、5′ +5′）其中只有3+5是染色体组成正常的精子，仅1种，因此产生正常精子的概率为1/6 ，C正确； D、染色体易位是非同源染色体之间交换片段，染色体上基因的排列顺序已经发生改变；该男子表现正常是因为基因总数没有缺失，遗传物质整体平衡，没有导致性状异常，并非基因数目和顺序都没有改变，D错误。 7.【实验试剂替换正误・染色与还原糖检测区分】（广东省东莞市2026年高三年级下学期综合测试生物学）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0.3g/mL蔗糖溶液替代梨的组织样液，检测生物组织中的还原糖 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 【答案】D 【详解】A、蔗糖属于非还原糖，无法与斐林试剂发生水浴加热生成砖红色沉淀的特征反应，替换后无法完成还原糖检测，对结果影响大，A错误； B、甲紫溶液为碱性染料，可将染色体染成深色，便于观察有丝分裂过程中染色体的行为变化，二苯胺是DNA鉴定试剂，需沸水浴加热才会与DNA反应显蓝色，无法用于染色体染色观察，替换后无法完成实验，B错误； C、哺乳动物精巢中进行减数分裂的细胞数量多，且精子形成过程是连续的，易观察到减数分裂各时期细胞，卵巢中卵母细胞的减数分裂过程不连续，且进行减数分裂的细胞数量少，很难观察到完整的减数分裂各时期，替换后对实验结果影响大，C错误； D、低温与秋水仙素的作用原理相同，均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体无法被拉向细胞两极，最终导致细胞染色体数目加倍，替换后对实验结果影响较小，D正确。 8.【减数黏连蛋白与动粒保护・姐妹染色单体分离调控】（广东揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量测试生物学）黏连蛋白（REC8和RAD21L）对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用，如图甲所示。在细胞分裂过程中，黏连蛋白被分离酶水解后，相应染色体才能正常分离，使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白（如图乙，动粒保护蛋白可募集磷酸酶，去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开）。下列叙述正确的是（    ） A．RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组 B．在某二倍体动物细胞分裂过程中，当动粒保护蛋白无法降解，该细胞中一定有2个染色体组 C．秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能，细胞中的着丝粒不能分裂 D．RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中 【答案】A 【详解】A、RAD21L蛋白连接的是两条染色单体，在减数分裂I前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生染色体互换，该过程属于基因重组，A正确； B、动粒保护蛋白无法降解，导致着丝粒处REC8不被切开，从而使姐妹染色单体不能分开，若在减数分裂I，细胞有2个染色体组 ；若在减数分裂II，姐妹染色单体不分开，各个时期（包括后期）都为1个染色体组，B错误； C、秋水仙素抑制纺锤体形成，不影响分离酶的活性，所以秋水仙素处理后，细胞中的着丝粒能分裂，姐妹染色单体在着丝粒处仍可分开，只是染色体不能移向两极，C错误； D、生物体的体细胞和生殖细胞都由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同，所以RAD21L基因不仅存在于生物体的生殖细胞中，也存在于体细胞内，D错误。 9.【配子染色体变异区分・缺失易位基因突变辨别】（浙江省温州市平阳中学等校2025-2026学年高一下学期期中生物学科练习）某二倍体生物的基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物经减数分裂形成了图中所示的①②③④四种配子。下列叙述正确的是（　　） A．配子①发育形成的个体是单体 B．配子②中的变异发生在减数分裂I过程 C．配子③中的变异属于染色体结构变异 D．配子④中的变异是基因突变导致的 【答案】C 【详解】A、单体是指二倍体生物的体细胞中，某一对同源染色体少了一条（染色体数为 2n-1），而配子①本身是单倍体（含 n 条染色体），由配子直接发育成的个体是单倍体，A错误； B、配子②中出现了两个 A 基因，②姐妹染色单体未分离（染色体数目变异），发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误； C、正常情况下，a 基因和 B 基因分别位于两对不同的同源染色体上，配子③中，a 和 B 出现在同一条染色体上，属于染色体片段的易位（非同源染色体间的片段交换），是染色体结构变异的一种，C正确； D、④染色体缺失，属于染色体结构变异，D错误。 10.【柑橘花粉减数各时期・分离自由组合时期判断】（2026届广东中山市高三一模生物试题）下图为椪柑（2n=18）花粉母细胞减数分裂的部分显微照片，图中短线表示5μm，下列分析错误的是（　　） A．a和b都处于减数分裂Ⅰ前期 B．b和c都存在9个四分体 C．d染色体数目和染色体组数目都加倍 D．基因的分离定律和自由组合定律都发生在d 【答案】C 【详解】A、a中染色体呈细丝状，b中染色体已联会，均处于减数分裂Ⅰ前期，A正确； B、b处于减Ⅰ前期，存在9个四分体，c处于减Ⅰ中期，四分体仍清晰存在，共 9个，B正确； C、d处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，染色体和染色体组数目都不变，C错误； D、基因的分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂Ⅰ后期（d时期），D正确。 故选C。 11.【SPO11 双链断裂酶・同源交叉互换调控】（广东省惠州市2025-2026学年高三上学期第二次调研考试生物试卷）研究揭示，SPO11-TOP6BL蛋白复合物可特异性催化减数分裂过程中DNA双链断裂，从而引起同源染色体互换。下列有关叙述正确的是（    ） A．该复合物发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期 B．该复合物是在有丝分裂前的间期合成的 C．该复合物起作用后引起染色体结构变异 D．若该复合物功能异常，不会影响配子的多样性 【答案】A 【详解】A、同源染色体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，而该复合物可催化减数分裂过程中DNA双链断裂从而引起同源染色体互换，所以该复合物发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期，A正确； B、该复合物参与减数分裂过程，应是在减数分裂前的间期合成的，而不是有丝分裂前的间期，B错误； C、该复合物起作用后引起的是同源染色体上非姐妹染色单体的互换，属于基因重组，并非染色体结构变异，C错误； D、若该复合物功能异常，会影响同源染色体互换，而同源染色体互换是增加配子多样性的重要方式之一，所以会影响配子的多样性，D错误。 故选A。 12.【四倍体月季核型分析・染色体组数量判定】（2025届福建省泉州市鲤城区福建省泉州第一中学高三模拟预测生物试题）研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态，视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类，如图2所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．图1细胞处于有丝分裂中期或减数分裂II中期 B．图2含有4个染色体组，每组含有7条染色体 C．月季的单倍体含有14条染色体，均为纯合子 D．该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体 【答案】B 【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：染色体散乱的排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③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；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、花瓣细胞不能进行减数分裂，图1细胞处于有丝分裂中期，A错误； B、图 2 中相同形态的染色体有 4 条，所以含有 4 个染色体组，又因为共分为 7 组，所以每组含有 7 条染色体，B正确； C、月季是四倍体，单倍体是由配子发育而来，单倍体月季不一定是纯合子，C 错误； D、月季细胞中含有4个染色体组，减数分裂后产生的配子中可能具有同源染色体，D错误。 故选B。 13.【减数两种染色体异常・卵细胞基因型分类】（2025届山东省名校联盟高三4月联考（二模）生物试题）一个基因型为Aa的雌性个体在减数分裂过程中部分卵原细胞可能发生如下两种异常情况：图一表示减数分裂Ⅱ中某条染色体发生着丝粒异常横裂，形成的两条子染色体分别移向两极；图二表示联会时两条非同源染色体发生了融合，导致融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，不含着丝粒的染色体丢失。融合染色体及正常的两条相应染色体在之后会随机分配到细胞两极（一极至少有3条染色体中的1条），不考虑基因突变和其他染色体畸变。下列说法错误的是（　　） A．若发生图一异常情况，该个体第二极体基因组成最多有6种可能 B．若发生图一异常情况，卵细胞为A且第一极体不含A，则该个体第二极体基因组成有3种可能 C．若发生图二异常情况，该个体卵细胞的染色体数目有三种可能 D．若发生图二异常情况，该个体卵细胞的基因组成可能为Aaa 【答案】B 【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。 【详解】A、正常情况下，第二极体的基因型可能为A或 a，减数分裂II时，姐妹染色单体上的基因为AA或aa，着丝粒横裂，第二极体的基因型可能为AA、aa、O(表示没有相应的基因)，若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，第二极体的基因组成还可以是Aa，第二极体基因组成最多有6种可能，A正确； B、卵细胞为A，且第一极体不含A，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为A，另外两个极体为a或aa、0，组成有4种可能，B错误； C、发生图二异常情况时，融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，不含着丝粒的染色体丢失，融合染色体及正常的两条相应染色体在之后会随机分配到细胞两极（一极至少有3条染色体中的1条），一极至少有3条染色体中的1条，融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，而其它染色体着丝粒能分裂，经减数第二次分裂，形成的卵细胞中含染色体数目为0条或1条或2条，C正确； D、融合后含着丝粒的染色体失去着丝粒分裂功能，若a在该融合染色体上，则该个体卵细胞的基因组成可能为Aaa，D正确。 故选B。 二、解答题 14.【双显性抗虫水稻回交定位・褐飞虱定向进化大题】（2026届广东广州市天河区普通高中毕业班适应性训练（二）生物学）“端稳中国碗，装满中国粮”，水稻是我国主要的粮食作物之一，褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，但农艺性状优良，适宜大面积种植，P品系为褐飞虱抗性品系，但农艺性状较差，P1抗性品系水稻3号染色体上含有B14显性抗性基因，P2抗性品系水稻4号染色体上含有B15显性抗性基因，P3抗性品系水稻含有某显性抗性基因。科研人员对褐飞虱抗性基因进行研究。 (1)已知水稻仅有B14基因，个体表现为中抗，仅有B15基因，个体表现为高抗，同时含有B14、B15基因，个体表现为强抗，抗性显著高于单基因，现将B14B14b15b15与B15B15b14b14进行杂交后自交，F2代表现型及大致比例为________________。 (2)为对P3抗性基因进行定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 为获得优良的农艺性状，过程Ⅰ中，每一代需与野生型进行回交，BC4F1中野生型基因组所占的比例为________（不用计算，写数学表达式），同时，过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________________。 (3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于P3品系水稻的6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是________________________________。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间________。 (4)育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是________________________。为避免水稻品种抗性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议________________。 【答案】(1)强抗：高抗：中抗：不抗 = 9：3：3：1 (2) 1-1/25 筛选具有褐飞虱抗性的个体 (3) 减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，使6号染色体上同时含有野生型和P₃品系的染色体片段 cg (4) 水稻的抗性对褐飞虱种群进行定向选择，使褐飞虱种群中能克服该抗性的基因频率逐代升高，水稻抗性逐渐丧失 种植方面：轮换/混合种植不同抗性的水稻品种；育种方面：聚合多个不同抗性基因培育新品种（或持续选育新抗性品种） 【详解】（1）B14和B15位于非同源染色体上，遵循基因自由组合定律。杂交得到F1基因型为B14b14B15b15，自交后F2中：同时含两种显性基因（强抗）：仅含B15（高抗）：仅含B14（中抗）：无显性基因（不抗） =9：3：3：1。 （2）初始F1（野生型× P3）中P3组占比为1/2，每回交1次P3基因组比例减半，经过4次回交得到BC4F1，P3占比为1/2 × (1/2 ) 4=1/32 ，因此野生型基因组占比为1−1/32=31/32。过程Ⅰ需要保留P3的抗性基因，因此需要筛选出抗性个体再进行回交。 （3）交叉互换会导致同源染色体交换片段，使单条染色体上部分片段来自野生型、部分来自P3，因此呈现灰色。由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有P品系的cg段，所以褐飞虱抗性基因最可能位于c~g间，因为BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段。 （4）从进化角度，水稻抗性作为选择压力，定向改变褐飞虱种群的基因频率，使褐飞虱适应抗性后水稻抗性失效。通过种植方面：轮换/混合种植不同抗性的水稻品种；育种方面：聚合多个不同抗性基因培育新品种（或持续选育新抗性品种）。 15.【DNA 纳米人造细胞通道・细胞间识别信息交流新情境】（广东省中山市华侨中学2024-2025学年高三上学期一模生物试卷）学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。    实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 (1)Ca2+跨膜运输的方式类似于______________，依据是___________。 (2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是___________。 (3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是______（填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 (4)人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是__________。 【答案】(1) 协助扩散 DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度进入细胞，不消耗能量 (2)精细胞与卵细胞之间的识别与结合 (3)bd (4)人造细胞结构过于简单，可能对活细胞带来不可控风险补充：其他合理答案 【分析】体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入。这种荧光的情况可以显示GMVA上的信息传递过程。 【详解】（1） Ca2＋跨膜运输的方式类似于协助扩散，依据是DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度梯度进入细胞，不消耗能量。 （2）由题文中体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入，这与精子冲破包裹在卵子外面的放射冠和透明带相似。所以与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是精子与卵细胞之间的识别和结合。 （3） ab、未接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥不会打开，所以DNA纳米孔发出红色荧光，绿色荧光基团被淬灭，a错误，b正确； cde、接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥打开，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；同时GMVA自身的绿色荧光恢复，d正确，ce错误。 故选bd。 （4） “人造细胞”技术尚不完善，可能成为新的致病源，可能对活细胞带来未知的、不可控的影响，所以要注意这一项风险。 三年真题·压轴题 设题创新：依托特纳三种嵌合体胚胎有丝分裂异常，区分减数/有丝染色体畸变来源（T1）；初级精母交换比例定量计算，重组配子占比换算（T10）；D 基因修饰 F 基因 13:3 上位分离，启动子缺失基因突变图谱（T13）；叶色、粒色共用 D 基因，两对基因连锁/自由组合对比（T14）；双色素合成通路三体植株自交/测交区分减数异常时期，PCR 染色体结构变异鉴定（T15）。 一、单选题 1．（2025年广东省高考生物真题）临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”（细胞中染色体总数，性染色体组成）。导致该患者染色体异常最可能的原因是（    ） A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离 B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离 C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离 D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离 【答案】C 【分析】特纳综合征患者通常核型为45，X，但本题患者存在三种核型（“45，X”“46，XX”“47，XXX”），表明其为嵌合体，由胚胎早期有丝分裂错误导致。 【详解】A、若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离，会形成XX或O的卵细胞，受精后可能产生47，XXX或45，X的个体，但无法同时出现46，XX的正常核型，A错误； B、若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离，可能形成XXX或XO的受精卵，但同样无法保留46，XX的正常核型，B错误； C、胚胎发育早期有丝分裂中，若1条X染色体（姐妹染色单体）未分离，会导致部分细胞为45，X（少一条X）和47，XXX（多一条X），而正常分裂的细胞仍为46，XX，形成三种核型，C正确； D、若2条X染色体均未分离，会导致细胞中X染色体数目大幅异常（如4条或0条），与题干中的核型不符，D错误。 故选C。 2．（2025年广东省高考生物真题）某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂，视野中（如图）可见（    ） A．细胞质分离 B．等位基因分离 C．同源染色体分离 D．姐妹染色单体分离 【答案】D 【分析】有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、细胞质分离可以在光学显微镜下观察到，如植物细胞中出现细胞板，题图中没有出现细胞板，不处于末期，故没发生细胞质分离，A错误； B、等位基因分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，且等位基因显微镜下不可见，B错误； C、同源染色体分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，C错误； D、图中染色体均匀分布在细胞两极，可知着丝粒已经分裂，姐妹染色单体形成的染色体在分离，D正确。 故选D。 3．（2025高考江西生物真题）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。 4．（2025年6月浙江省普通高校招生选考高中生物）某二倍体雄性动物的基因型为AaBb，在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。 下列叙述错误的是（　　） A．若有丝分裂中发生交换，该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB B．若有丝分裂中未发生交换，该细胞产生的子细胞基因型为AaBb C．若减数分裂中发生交换，该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab D．若减数分裂中未发生交换，该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab 【答案】A 【详解】A、有丝分裂过程中，若发生如图所示的交叉互换，两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab，后期着丝粒分裂可能产生AaBB（aB+AB）、Aabb(ab+Ab)的子细胞或者2个AaBb子细胞（aB+Ab和ab+AB），A错误； B、有丝分裂中未发生交换，精原细胞进行有丝分裂，遗传物质精确复制后平均分配到两个子细胞中，该细胞产生的子细胞基因型与亲代细胞相同，为AaBb，B正确； C、若减数分裂中发生交换，两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab，经过减数第一次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂姐妹染色单体分离，该细胞会产生四种精细胞，基因型为AB、aB、Ab和ab，C正确； D、若减数分裂中未发生交换，两对等位基因连锁，位于一对同源染色体上，AaBb的精原细胞产生的精细胞基因型为aB、Ab，D正确。 故选A。 5．（2025年高考甘肃卷生物真题试卷）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列叙述错误的是（　　） A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 【答案】C 【分析】基因的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。 【详解】A、对于图①、②、③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后期细胞，但该动物为雄性（从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断），经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞，经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞（不考虑突变），A正确； B、观察图⑤，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂Ⅰ后期细胞（雄性），其产生的子细胞为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况，所以能产生图①和②两种子细胞，B正确； C、观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞（同源染色体分离），其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一极含有A、B，另一极含有基因a和B，另一个细胞的一极含有基因A和b，另一极含有基因a和b，不符合图③和④，C错误； D、分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致，D正确。 故选C。 6．（2025高考云南卷生物真题）某二倍体动物（2n=4）的基因型为GgFf，等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上，在不考虑基因突变的情况下，下列细胞分裂示意图中不可能出现的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据减数分裂的特点，精（卵）原细胞经减数第一次分裂，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，产生基因型不同的2个次级精（卵）母细胞；1个次级精（卵）母细胞经减数第二次分裂，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，最终产生1种2个精子（卵细胞），因此，1个精原细胞经减数分裂共产生了2种4个精子，1个卵原细胞经减数分裂共产生了1种1个卵细胞。 【详解】A、该细胞中含有同源染色体，且正在进行同源染色体分离，可判断为减数第一次分裂后期，存在姐妹染色单体，其上的基因相同，但由于该动物基因型为GgFf，在减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换，可出现图中的情况，A不符合题意； B、该细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体为一组非同源染色体，由于该动物基因型为GgFf，同源染色体上应该含有G和g、F和f这两对等位基因，而不是G和G、f和f，所以不可能出现图中的情况，B符合题意； CD、该细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，且同源染色体正在分离，由于非同源染色体自由组合，所以处于减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体为一组非同源染色体，即G与g、F与f分离，G与F或f组合，CD不符合题意。 故选B。 7．（2025年高考河南卷生物真题）植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲（雄性不育株，38条染色体）和乙（可育株，39条染色体）两份油菜。甲与正常油菜（38条染色体）杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是（　　） A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B．甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 【答案】D 【分析】分析题干信息可知，雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性，故只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时，个体才表现为雄性不育。 【详解】A、正常油菜有38条染色体，正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个，经过间期复制，核DNA分子数有76个，不相等，A正确； B、甲乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1：1，可育株均为39条染色体，可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因，且核恢复基因位于第39条染色体，B正确； C、乙为可育株，含39条染色体，配子有两种：19和20条染色体，20条染色体的配子中含核恢复基因，故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育，C正确； D、乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。 故选D。 8．（2025高考北京卷生物真题试卷）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。 9．（2025高考江苏卷生物真题试卷）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是（    ） A．甲细胞中发生过染色体交叉互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 【答案】D 【分析】减数分裂过程：(1)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互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板两侧；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。(2)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、观察，从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体交叉互换，A正确； B、乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B正确； C、丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组，所以丙细胞含有两个染色体组，C正确； D、从图中看到，2n 配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色体单体分开后没有正常分开导致，D错误。 故选D。 10．（2025高考安徽卷生物真题试卷）某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（    ） A．2% B．4% C．8% D．16% 【答案】D 【分析】减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 【详解】从图示可以看出，一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说，当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后，这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是 2/4 = 50%。不发生交换的细胞，其后代中重组型配子的比例是 0%。题中给出的“精细胞2占4%，精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞（包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的）中的总比例。因此，重组型配子（精细胞2 + 精细胞3）在总配子中所占的总比例为： 总重组比例 = 4% + 4% = 8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是我们可以建立等式： (发生交换的细胞比例) × (这些细胞产生重组配子的比例) = (总的重组配子比例) ，即：X * 50% = 8%。解得X=16%。所以在减数分裂过程中，初级精母细胞发生交换的比例是16%，D正确。 故选D。 11．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考生物真题试卷）中国养蚕制丝历史悠久。蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因（R/r）控制。将外源绿色蛋白基因（G）导入到纯合的黄卵（rr）、结白茧雌蚕的Z染色体上，获得结绿茧的亲本1，与纯合的红卵、结白茧雄蚕（亲本2）杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变，下列叙述正确的是（    ） A．F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型 B．F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有RRGG、rr等类型 C．F1随机交配得到的F2中，红卵、结绿茧的个体比例是3/8 D．F2中红卵、结绿茧的个体随机交配，子代中目的个体的比例是2/9 【答案】BCD 【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传时总是与性别相关联，而位于常染色体上的基因控制的性状在遗传时一般与性别无关； 2、题干信息分析： 蚕卵颜色由常染色体上一对等位基因（R/r）控制，红色、黄色是这对等位基因控制的不同表现型。将外源绿色蛋白基因（G）导入到纯合的黄卵（rr）、结白茧雌蚕的Z 染色体上，得到亲本1，其基因型为rrZGW。亲本2是纯合的红卵、结白茧雄蚕，基因型为RRZgZg。 【详解】A、由题意可知，亲本1为rrZGW，亲本2为RRZgZg，F1中雌蚕基因型为RrZgW，表现为红卵、结白茧，而不是红卵、结绿茧，A错误； B、F1雄蚕基因型为RrZGZ，减数分裂Ⅰ前的间期，染色体复制，基因也复制，初级精母细胞的基因组成为RRrrZGZGZZ，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRGG（RRZGZG）、rr（rr不考虑Z染色体上基因时）等类型，B正确； C、F1的基因型为雄蚕RrZGZg，雌蚕RrZgW。先分析常染色体上的基因，Rr×Rr，后代R_：rr=3：1；再分析Z染色体上的基因，ZGZg×ZgW，后代ZGZg：ZGW：ZgZg：ZgW=1:1:1:1。 红卵、结绿茧个体的基因型为R-ZGZg、R-ZGW。R-的比例为3/4，ZGZg和ZGW的比例t各为1/4，所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4 = 3/8，C正确； D、F2中红卵、结绿茧的个体：R-ZGZg和R-ZGW。R-中RR：Rr=1：2，产生的配子R：r=2：1，随机交配得RR：Rr：rr=4:4:1，故RR占4/9；ZGZg和ZGW随机交配，子代的基因型及比例为ZGZG：ZGW：ZGZg：ZgW=1:1:1:1，其中纯合子（ZGZG和ZGW）占1/2，因此F2中红卵、结绿茧的个体（R-ZGZg和R-ZGW）随机交配，子代中目的个体的比例是4/9×1/2=2/9，D正确。 故选BCD。 二、解答题 12．（2025年6月浙江省普通高校招生选考高中生物）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。 13．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考生物真题试卷）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 【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。 14．（2025高考四川卷生物真题试卷）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。 15．（2025年高考山东卷生物真题试卷）某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株：白花植株=10:6 实验二 AaBb（诱变）（♂）×aabb（♀） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 (1)据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传_____（填“符合”或“不符合”）自由组合定律。实验一的F2中，蓝花植株纯合体的占比为_____。 (2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、_____。请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。 实验方案：_____（填标号），统计子代表型及比例。 ①三体蓝花植株自交    ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果：若_____，则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ；否则，发生在减数分裂Ⅱ。 (3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图所示，据图分析，该结构变异的类型是_____。丙的基因型可能为_____；若要通过PCR确定丙的基因型，还需选用的1对引物是_____。    【答案】(1) 符合 1/8 (2) AaaBb、aaabb ① 子代蓝花：白花=5:3 (3) 倒位 aaBB或aaBb F1F2或R1R2 【分析】题干信息分析，基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，贝要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A-B-和aabb表现为蓝花，A-bb和aaB-表现为白花。 【详解】（1）实验一，亲本甲白花植株和乙白花植株杂交，子一代均为蓝花植株，蓝花植株自交子二代蓝花植株：白花植株=10:6，为9:3:3:1的变式，满足自由组合定律，且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A-B-和aabb表现为蓝花，A-bb和aaB-表现为白花，蓝花纯合子为AABB和aabb，分别占1/16，因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。 （2）已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条，且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离，同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花，可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离，产生AaB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体；也可能是减数第一次分裂正常，减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极，从而产生AAB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体；也可能是减数第二次分裂后期，含a的姐妹染色单体分离后移向同一极，产生aab的配子，与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。 减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb，减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb，无论自交还是测交，若子代都只有蓝花，则该蓝花植株基因型为aaabb，因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交，AaaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A：a：Aa：aa=1:2:2:1，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb：bb=1:1，因此子代蓝花：白花=1:1；AAaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A：a：AA：Aa=2:1:1:2，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb：bb=1:1，因此子代蓝花：白花=1:1，两种基因型的个体测交结果相同，无法进行判断。若进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A：a：Aa：aa=1:2:2:1，含A的配子：不含A配子=1:1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB：Bb：bb=1:2：1，因此子代蓝花：白花=5:3；AAaBb个体进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A：a：AA：Aa=2:1:1:2，含A的配子：不含A配子=5:1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB：Bb：bb=1:2：1，因此子代蓝花：白花=（35×3+1）：（35+3）=53:19，两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同，可以判断染色体分离异常发生的时期。 （3）染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位，已知同一对引物的扩增产物长度相同，若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同，因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同，因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb，结合电泳结果可知，甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物，引物是根据B基因的碱基序列设计的，因此判断甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb，F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb，丙用F2R1扩增结果与甲相同，与乙不同，说明丙含有B基因，因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位，使得基因B突变为b，倒位后获得的b基因，F1R2引物对应的是同一条单链，F2R1引物对应的是同一条单链，因此用F2R1扩增，乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型，即确定是否含有b基因，可以选择引物F1F2或R1R2，由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链，R1R2对应的另一条单链，因此无法扩增，而由于倒位，b基因可以正常扩增。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $