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(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第4单元第4课时减数分裂与有丝分裂的比较及观察蝗虫精母细胞减数分裂装片(含解析)
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这是一份(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第4单元第4课时减数分裂与有丝分裂的比较及观察蝗虫精母细胞减数分裂装片(含解析)，共19页。
考点一 减数分裂与有丝分裂的比较
题型一 细胞分裂的图像辨析
1．图像比较(以二倍体雄性动物为例)：请用简洁的语言描述三种分裂方式中同时期细胞内染色体的主要区别
2.请判断下图细胞进行的分裂方式及时期
方法总结 根据染色体数目和行为判断细胞分裂时期
题型二 细胞分裂的曲线图辨析
1．通过染色体与核DNA的曲线区分两种分裂方式
方法总结 “三看法”区分细胞分裂方式
2．细胞分裂过程中同源染色体对数和染色体组数变化(以二倍体生物为例)
请在实线之后用虚线画出减数分裂过程中相应的变化：
3．每条染色体中DNA含量或染色体与核DNA比值变化
请辨析下图曲线中各段代表的相关时期：
题型三 细胞分裂的柱形图辨析
减数分裂：
有丝分裂：
识图步骤：
(1)有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
(2)柱形图各时期图像中，DNA的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)
(3)看有无染色单体；看染色体、核DNA与体细胞染色体、核DNA数关系。
方法总结
考向 减数分裂和有丝分裂的比较
1．以下甲～丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性。下列有关叙述正确的是( )
A．细胞分裂的顺序依次为乙→丁→丙→甲
B．乙是卵原细胞或初级卵母细胞，甲最可能为卵细胞
C．甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1
D．没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EeFf
答案 C
解析 细胞分裂的顺序依次为丙→乙→丁→甲；乙细胞的细胞质不均等分裂，故其是初级卵母细胞，根据染色体形态和颜色判断，甲最可能为极体；没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EEff或eeff或EEFF或eeFF。
2．雌兔的某细胞正在进行着丝粒分裂，下列有关叙述不正确的是( )
A该细胞可能正在进行有丝分裂
B．该细胞可能是初级卵母细胞
C．该细胞内可能含有同源染色体
D．该细胞的子细胞可能是卵细胞
答案 B
解析 着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，A项正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞可能是一个次级卵母细胞，不可能是初级卵母细胞，B项错误；若着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，则该细胞中含有同源染色体，C项正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞的子细胞可能是卵细胞或极体，D项正确。
3．(2022·江苏南京师大附中高三模拟)如图表示二倍体生物细胞中，某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( )
A．若纵坐标是同源染色体的对数，则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂
B．若纵坐标是每条染色体中的DNA含量，则ab段不含有同源染色体
C．若纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组，则该曲线只能表示有丝分裂
D．若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍，则该曲线可表示有丝分裂
答案 C
解析 图中曲线数量变化是减半。当纵坐标是同源染色体的对数时，若是减数分裂，同源染色体发生分离，同源染色体对数变化是n对→0对，若是有丝分裂，同源染色体对数变化是n对→2n对→n对，图示符合有丝分裂的特定阶段的变化，不符合减数分裂的特定阶段变化，A错误；当纵坐标是每条染色体的DNA含量时，图示表示着丝粒分裂，每条染色体DNA含量由2变为1，可以发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，则ab段可表示有丝分裂前期和中期以及减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期和中期，其中有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂过程中都存在同源染色体，B错误；当纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组时，ab段应该有四个染色体组，该曲线只能表示有丝分裂，C正确；当纵坐标是染色体数时，图示染色体数目减半，完成了一次分裂，又cd段核DNA数是染色体数的两倍，表示着丝粒没有分裂，则图示变化只能表示完成减数分裂Ⅰ，D错误。
4．从某哺乳动物(染色体数为2n)精巢中获取一些细胞(无突变)，测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是( )
A.甲组细胞中含有2n个染色单体
B．乙组细胞中可能有初级精母细胞
C．丙组细胞两极间的距离比它前一时期更大
D．丁组细胞中含有0或1条Y染色体
答案 A
解析 甲组细胞中不含同源染色体，且含有2个染色体组，说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期，着丝粒已分裂，所以不含染色单体，A错误；乙组细胞中含有同源染色体，且含有2个染色体组，可能处于减数分裂Ⅰ过程中，所以可能有初级精母细胞，B正确；丙组细胞同源染色体对数和染色体组数加倍，说明细胞处于有丝分裂后期，所以两极间的距离比它前一时期(中期)更大，C正确；由于丁组细胞不含同源染色体，说明X、Y染色体已分离，又只含1个染色体组，说明着丝粒没有分裂，所以细胞中含有0或1条Y染色体，D正确。
5．如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是( )
A．若图甲为有丝分裂过程中的某阶段，则可在上一时期的细胞中观察到赤道板
B．若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝粒分裂可发生在这一阶段
C．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离不会发生在这一阶段
D．若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，则b组细胞中可能会出现联会和四分体
答案 D
解析 赤道板只是一个空间位置，不是真实存在的细胞结构，不会出现在细胞分裂过程中，A错误；若图乙表示有丝分裂过程某阶段，则为有丝分裂前期和中期，而染色体着丝粒分裂发生在后期，B错误；若图乙表示减数分裂过程某阶段，则为减数分裂Ⅰ过程，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，在该过程中，C错误；若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，b组细胞中染色体数目和正常细胞一样，可能处于有丝分裂前期、中期和减数分裂Ⅰ，在减数分裂Ⅰ前期会出现联会和形成四分体，D正确。
6．C1、C2、C3、C4是某动物体的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n，下列相关叙述错误的是( )
A．C2、C3不一定是C4的子细胞
B．C1、C2可能是C4的子细胞
C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D．C2、C3、C4核DNA分子数比值可以是1∶2∶2
答案 B
考点二 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察(以蝗虫精母细胞为例)
3．实验关键
(1)宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因：
①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
(2)精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。
考向 实验的基本原理和过程分析
7．下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象
D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
答案 D
解析 只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量，故用桃花雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。
8．下图①～⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是( )
A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B．图①细胞内核DNA和染色体数目加倍
C．图②③细胞中均可能发生基因重组
D．图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
答案 B
解析 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C项正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。
重温高考 真题演练
1．(2021·辽宁，12)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
答案 B
解析 由分析可知，进行减数分裂的子细胞中只有1/4Aabb和2/4AaBb精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的子细胞，则概率为1/4×1/2＋2/4×1/4＝1/4，B正确。
2．(2019·浙江4月选考，24)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，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．甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B．乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂
C．丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D．丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 A
解析 DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输，需要合成一些蛋白质，如DNA复制需要的酶等，A项正确；乙形成丙过程中，同源染色体消失，且减数分裂Ⅱ后期伴随着丝粒的分裂，B项错误；图丙表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒断裂后，同源染色体消失，染色体组数暂时加倍的细胞，则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体，C项错误；丙形成丁的过程中，为减数分裂Ⅱ，已经不存在同源染色体，是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半，D项错误。
3．(2017·江苏，16)假如如图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是( )
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a
C．若②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞的子细胞有2 对同源染色体
答案 A
解析 细胞中着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，因此该细胞处于有丝分裂后期，A错误；若染色体①有基因A，则染色体④是其同源染色体，所以其上有基因A或a，B正确；若图中的②表示X染色体，则染色体③是其同源染色体，由于形态、大小不同，所以③表示Y染色体，C正确；该细胞处于有丝分裂后期，含有4对同源染色体，所以子细胞含有2对同源染色体，D正确。
4．(2020·江苏，22改编)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
答案 C
解析 图甲含有五组荧光点，且每组荧光点较大，在细胞中散乱分布，结合题干信息可知，拟南芥(2n＝10)含有两个染色体组，共10条染色体，即5对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期会形成5个四分体，可知图甲为四分体时期，即减数分裂Ⅰ前期；图乙的5个四分体排列在赤道板附近，即减数分裂Ⅰ中期；图丙的细胞每一极含有5个小的荧光点，应该为减数分裂Ⅱ中期，含有姐妹染色单体的染色体排列在赤道板上；图丁中含有4组荧光点，每组5个，应该是减数分裂Ⅱ完成，形成了4个精细胞。根据以上分析可知，图甲为减数分裂Ⅰ前期图像，图丙为减数分裂Ⅱ中期图像，A项错误；图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期，细胞中同源染色体正在配对形成四分体，而不是彼此分离，B项错误；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期，细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C项正确。
课时精练
一、选择题
1．(2022·山西高三模拟)人类红绿色盲是由X染色体上的隐性基因a控制的遗传病。某成年男性患红绿色盲，若不考虑突变，则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述，错误的是( )
A．若细胞内的常染色体有22条，则该细胞可能不携带a基因
B．若细胞内的性染色体有2条，则该细胞可能不携带a基因
C．若细胞内的常染色体有44条，则该细胞可能携带2个a基因
D．若细胞内的性染色体有4条，则该细胞可能携带4个a基因
答案 D
解析 若细胞内的常染色体有22条，则考虑该细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，此时细胞中只有一条性染色体X或Y，a基因只位于X染色体上，所以该细胞可能不携带a基因，A正确；若细胞内的性染色体有2条，则细胞内的常染色体有44条，该细胞处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ后期、末期，这两条性染色体可能是两条X或两条Y，也可能是一条X和一条Y。该男性患红绿色盲，a基因只位于X染色体上，所以该细胞可能不携带a基因(如两条Y染色体)，也可能携带2个a基因，(如两条X染色体)，B、C正确；若细胞内的性染色体有4条，则该细胞处于有丝分裂后期和末期，只能是两条X和两条Y，则该细胞只携带2个a基因，Y上无a基因，D错误。
2．下图表示某种动物不同细胞分裂的图像，下列与此相关的叙述中，正确的是( )
A．①②③④所示细胞都有同源染色体
B．①②③细胞中均含有8条姐妹染色单体
C．动物的精巢中有可能同时发现上述四种状态的细胞
D．图④所示细胞状态往往导致非等位基因的自由组合
答案 C
解析 分析题图，①处于有丝分裂后期；②处于减数分裂Ⅰ中期；③处于有丝分裂中期；④处于减数分裂Ⅱ后期。④所示细胞(减数分裂Ⅱ后期)不具有同源染色体，A错误；①中着丝粒分裂，细胞中无姐妹染色单体，B错误；只有原始生殖细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂，因此动物的精巢中有可能同时发现上述4种状态的细胞，C正确；图④所示细胞处在减数分裂Ⅱ后期，不存在非等位基因自由组合，非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期，D错误。
3．(2022·辽宁锦州市高三模拟)某科研小组对兔子(2n＝44)精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，结果如图所示，下列相关分析正确的是( )
A．细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体
B．细胞b和细胞g中都含有同源染色体
C．细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离
D．细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
答案 C
解析 由于是精巢，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；细胞g处于有丝分裂后期，含有同源染色体，但细胞b处于减数分裂Ⅱ前期、中期，无同源染色体，B错误；细胞c若处于减数分裂Ⅱ后期，细胞g若处于有丝分裂后期，则都会发生染色单体分离，C正确；细胞d和e处于分裂前的间期，此时不会发生同源染色体的联会，D错误。
4．如图所示为果蝇(2n＝8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是( )
A．若a等于16，则图中b时期的细胞内一定有同源染色体
B．若a等于16，则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图
C．若a等于8，则图中b时期的细胞可能无同源染色体
D．若a等于8，则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
答案 D
解析 若a等于16，则纵坐标代表有丝分裂后期的染色体或核DNA数或减数分裂Ⅰ时的核DNA数，所以图中b时期的细胞内一定有同源染色体，A、B正确；若a等于8，则图中b时期的细胞可能处于减数分裂Ⅱ过程，细胞中无同源染色体，C正确；若该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图，不可能a等于8，若a等于8，则该曲线图属于减数分裂Ⅱ过程核DNA数的变化曲线图，D错误。
5．下图甲表示某动物体内的一个细胞减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化，图乙是该细胞分裂过程的某时期一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变的情况下，下列分析错误的是( )
A．图乙中基因1和基因2形成于图甲中②③区段
B．图乙中基因2和基因3应为等位基因或相同基因
C．图甲中③④区段不可能形成基因1和基因8的重新组合
D．图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于图甲中⑤⑥区段
答案 C
解析 图乙中基因1和基因2位于姐妹染色单体上，经DNA复制而来，形成于图甲中②③区段，A正确；图乙中基因2和基因3位于同源染色体的同一位置，应为等位基因或相同基因，B正确；基因1和基因8可在图甲中③④区段通过同源染色体的非姐妹染色单体的互换发生基因重组，C错误；图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于减数分裂Ⅱ后期，对应于图甲中⑤⑥区段，D正确。
6．下图1、2分别表示雄果蝇精原细胞分裂过程中每条染色体DNA含量、每个细胞核DNA含量的变化。下列相关叙述正确的是( )
A．若该精原细胞进行的是有丝分裂，则染色体数目加倍可发生在图2中的 cd段
B．若图1表示减数分裂，则 bc段细胞中有2个染色体组，2条Y染色体
C．若该精原细胞进行减数分裂，则非等位基因自由组合可发生在图1中的de段
D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的ab段都进行 DNA的复制
答案 D
解析 若该精原细胞进行的是有丝分裂，则细胞中染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，对应图2中bc段，A错误；若图 1表示减数分裂，则bc段存在姐妹染色单体，对应减数分裂Ⅰ整个时期以及减数分裂Ⅱ前、中期，而减数分裂Ⅱ前、中期，细胞中只有1个染色体组，1条Y染色体或没有Y染色体，B错误；若该精原细胞进行减数分裂，则非等位基因自由组合可发生在图1中的bc段，C错误。
7．(2022·湖南高三期末)正常二倍体亚洲飞蝗的雌性个体体细胞内有11对常染色体，一对性染色体XX；雄性个体体细胞内有11对常染色体，一条性染色体X。下图表示雄性亚洲飞蝗细胞分裂过程中染色体/核DNA含量变化，下列相关叙述正确的是( )
A．a～b段进行DNA的复制和中心体复制，同时中心体移向细胞两极
B．b～c段有的细胞可能不含X染色体
C．c点表示着丝粒分裂，细胞内含有2个或者4个染色体组，2条X染色体
D．b～c段细胞内的DNA分子数目最多为46个
答案 B
解析 由题干信息可知，该曲线既能表示有丝分裂也能表示减数分裂过程，a～b段进行DNA的复制，属于分裂间期，中心体在间期复制，在前期移向细胞两极，A错误；b～c段存在姐妹染色单体，如果是雄性个体，减数分裂Ⅱ前期和中期则可能不含X染色体，B正确；c点表示着丝粒分裂，如果是雄性个体减数分裂Ⅱ后期的细胞，其中可能不含X染色体，C错误；在间期进行了DNA的复制，对于雄性亚洲飞蝗来说，b～c段细胞内的核DNA分子数目最多为46个，考虑到线粒体中也含DNA分子，其数目大于46个，D错误。
8．研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。下列相关叙述错误的是( )
A．用卡诺氏固定液处理，目的是杀死细胞并维持结构稳定
B．观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂
C．用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展
D．用甲紫溶液使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律
答案 B
解析 不能取盛开期的花药作为观察的材料，因为这个时期花粉已经形成，不能观察减数分裂的过程，B错误；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，C正确；染色体容易被碱性染料染色，用甲紫溶液使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律，D正确。
9．下图甲为某哺乳动物的细胞分裂图像，乙为该细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A．图甲细胞发生的变异是基因突变，细胞中含有两个四分体
B．若发生有丝分裂，则图乙Ⅰ和Ⅱ时期中，细胞内都存在A基因
C．图乙中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化
D．若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则a值为1
答案 C
解析 四分体出现在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时，图甲细胞中同源染色体没有两两配对，不含四分体，图甲发生的变异是基因突变，A错误；若发生有丝分裂，则图乙Ⅰ表示有丝分裂后期、末期，Ⅱ表示子细胞时期，Ⅰ→Ⅱ可表示形成子细胞的过程，由于甲细胞中只含有一个A基因，所以分裂末期形成的两个子细胞中只有一个子细胞含有A基因，另一个子细胞不含A基因，B错误；图乙中曲线变化可表示减数分裂中由减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ前期和中期染色单体数的变化，C正确；产生精原细胞的分裂方式为有丝分裂，精原细胞中含有两个染色体组，有丝分裂后期、末期含有4个染色体组，有丝分裂的其他时期含有两个染色体组，所以若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则a值为2，D错误。
10．下图为某动物部分细胞分裂示意图和相关坐标曲线图。据图判断，下列叙述不正确的是( )
A．在坐标曲线图中，若实线表示甲→丙→子细胞的分裂过程中细胞内每条染色体 DNA 含量变化，则虚线可表示与之对应的细胞中染色体数目变化
B．甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂，最终产生的子细胞的基因型为 AaBbXEXE
C．丙细胞表示的是次级卵母细胞后期分裂图像，分裂产生的子细胞是第二极体和卵细胞
D．由甲→乙过程中不可能发生基因重组，而由丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
答案 D
解析 由甲→乙过程为有丝分裂，不可能发生基因重组，而由丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因A、a的分离，没有发生非等位基因的自由组合，D错误。
11．如图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图，图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化，图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是( )
A．图甲细胞为第一极体或次级精母细胞，细胞中不可能发生等位基因的分离
B．处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体
C．图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
D．图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
答案 A
解析 据图分析可知，图甲为减数分裂Ⅱ后期，因为是某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图，故不能为第一极体，A错误；图乙BC段每条染色体上的DNA数目为2，对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期，减数分裂Ⅰ前期、中期、后期、末期，减数分裂Ⅱ前期和中期，细胞中可能含有0条或1条染色体，B正确；根据图丙可知，a可以代表有丝分裂后期、末期；b可以代表有丝分裂前期、中期以及减数分裂Ⅰ各时期；c可代表减数分裂Ⅱ后期、末期；d可代表生殖细胞。所以图甲所示细胞所处时期可对应图乙的DE段，以及图丙的c时期，C正确；图甲细胞分裂后形成的子细胞为精子，对应图乙的DE段和图丙的d时期，D正确。
12．现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组
B．细胞②中最多有两条染色体含有32P
C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
答案 D
解析 图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但根据图示可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
二、非选择题
13．如图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图，图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答：
(1)图1中，细胞②经图示减数分裂形成的子细胞基因型有__________________。
(2)图1中细胞③的名称是______________，细胞⑤中有________个核DNA，可能不含X染色体的细胞是________(填序号)。
(3)图2中，CD段可表示________期，细胞④对应于图2中的________段，细胞④有________个染色体组，可发生基因重组的是图2中___________________________________段。
(4)图2中出现GH段的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)AB和ab(AB、AB、ab、ab) (2)次级精母细胞 8 ③④ (3)有丝分裂后、末 HI 2 FG (4)同源染色体分离，分别进入两个子细胞中
14．仔细阅读有关细胞增殖的材料，回答以下问题：
(1)图1表示某雄性二倍体动物的一个细胞在减数分裂过程中，不同时期的核DNA、染色单体与染色体的数量关系。图1中，细胞Ⅰ的名称是____________________，细胞Ⅱ含有________个染色体组；一定不存在同源染色体的细胞有_______(填罗马字母、不考虑变异)。
(2)图2坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为1/2、1，请在图2坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线图。
(3)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如图3所示。
据图3分析，Numb蛋白与细胞分裂进入___________期有关，说明理由：______________。
答案 (1)精原细胞或次级精母细胞 2 Ⅲ、Ⅳ
(2)如图所示
(3)M 因为抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显高于对照组，而M期细胞比例明显低于对照组
解析 (1)由分析可知：Ⅰ细胞中没有染色单体，染色体数∶核DNA数＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，应该处于减数分裂Ⅱ后期、末期或减数分裂前的间期(G1期)，故细胞名称可能为精原细胞或次级精母细胞；细胞Ⅱ处于减数分裂Ⅰ，故细胞中有2个染色体组；由分析可知，一定不存在同源染色体的细胞为处于减数分裂Ⅱ时期的细胞及子细胞，对应图中的Ⅲ、Ⅳ。(2)减数分裂过程中，染色体数与核DNA数的比值为1∶1或1∶2，所以y1和y2依次为1/2、1，染色体数与核DNA数之比的变化曲线图见答案。(3)根据题干中所给出的实验过程及图3结果分析可知：抑制 Numb 蛋白的表达，使得实验组中 G2 期的细胞比例明显高于对照组，而 M 期细胞比例明显低于对照组，由此推测 Numb 蛋白的作用是推动细胞分裂从 G2期进入 M 期。时期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体
联会，形成四分体，有同源染色体
无同源染色体
中期
着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体
四分体排列在赤道板两侧
着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体
后期
着丝粒分裂，有同源染色体(看左右)
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体
着丝粒分裂，无同源染色体(看左右)
组别
数量
甲
乙
丙
丁
同源染色体对数
0
n
2n
0
染色体组数
2
2
4
1
考点一 减数分裂与有丝分裂的比较
题型一 细胞分裂的图像辨析
1．图像比较(以二倍体雄性动物为例)：请用简洁的语言描述三种分裂方式中同时期细胞内染色体的主要区别
2.请判断下图细胞进行的分裂方式及时期
方法总结 根据染色体数目和行为判断细胞分裂时期
题型二 细胞分裂的曲线图辨析
1．通过染色体与核DNA的曲线区分两种分裂方式
方法总结 “三看法”区分细胞分裂方式
2．细胞分裂过程中同源染色体对数和染色体组数变化(以二倍体生物为例)
请在实线之后用虚线画出减数分裂过程中相应的变化：
3．每条染色体中DNA含量或染色体与核DNA比值变化
请辨析下图曲线中各段代表的相关时期：
题型三 细胞分裂的柱形图辨析
减数分裂：
有丝分裂：
识图步骤：
(1)有数目为0的一定是染色单体，细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
(2)柱形图各时期图像中，DNA的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)
(3)看有无染色单体；看染色体、核DNA与体细胞染色体、核DNA数关系。
方法总结
考向 减数分裂和有丝分裂的比较
1．以下甲～丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性。下列有关叙述正确的是( )
A．细胞分裂的顺序依次为乙→丁→丙→甲
B．乙是卵原细胞或初级卵母细胞，甲最可能为卵细胞
C．甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1
D．没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EeFf
答案 C
解析 细胞分裂的顺序依次为丙→乙→丁→甲；乙细胞的细胞质不均等分裂，故其是初级卵母细胞，根据染色体形态和颜色判断，甲最可能为极体；没有突变、互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EEff或eeff或EEFF或eeFF。
2．雌兔的某细胞正在进行着丝粒分裂，下列有关叙述不正确的是( )
A该细胞可能正在进行有丝分裂
B．该细胞可能是初级卵母细胞
C．该细胞内可能含有同源染色体
D．该细胞的子细胞可能是卵细胞
答案 B
解析 着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，A项正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞可能是一个次级卵母细胞，不可能是初级卵母细胞，B项错误；若着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，则该细胞中含有同源染色体，C项正确；若着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，则该细胞的子细胞可能是卵细胞或极体，D项正确。
3．(2022·江苏南京师大附中高三模拟)如图表示二倍体生物细胞中，某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( )
A．若纵坐标是同源染色体的对数，则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂
B．若纵坐标是每条染色体中的DNA含量，则ab段不含有同源染色体
C．若纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组，则该曲线只能表示有丝分裂
D．若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍，则该曲线可表示有丝分裂
答案 C
解析 图中曲线数量变化是减半。当纵坐标是同源染色体的对数时，若是减数分裂，同源染色体发生分离，同源染色体对数变化是n对→0对，若是有丝分裂，同源染色体对数变化是n对→2n对→n对，图示符合有丝分裂的特定阶段的变化，不符合减数分裂的特定阶段变化，A错误；当纵坐标是每条染色体的DNA含量时，图示表示着丝粒分裂，每条染色体DNA含量由2变为1，可以发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，则ab段可表示有丝分裂前期和中期以及减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期和中期，其中有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂过程中都存在同源染色体，B错误；当纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组时，ab段应该有四个染色体组，该曲线只能表示有丝分裂，C正确；当纵坐标是染色体数时，图示染色体数目减半，完成了一次分裂，又cd段核DNA数是染色体数的两倍，表示着丝粒没有分裂，则图示变化只能表示完成减数分裂Ⅰ，D错误。
4．从某哺乳动物(染色体数为2n)精巢中获取一些细胞(无突变)，测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是( )
A.甲组细胞中含有2n个染色单体
B．乙组细胞中可能有初级精母细胞
C．丙组细胞两极间的距离比它前一时期更大
D．丁组细胞中含有0或1条Y染色体
答案 A
解析 甲组细胞中不含同源染色体，且含有2个染色体组，说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期，着丝粒已分裂，所以不含染色单体，A错误；乙组细胞中含有同源染色体，且含有2个染色体组，可能处于减数分裂Ⅰ过程中，所以可能有初级精母细胞，B正确；丙组细胞同源染色体对数和染色体组数加倍，说明细胞处于有丝分裂后期，所以两极间的距离比它前一时期(中期)更大，C正确；由于丁组细胞不含同源染色体，说明X、Y染色体已分离，又只含1个染色体组，说明着丝粒没有分裂，所以细胞中含有0或1条Y染色体，D正确。
5．如图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果。下列有关叙述正确的是( )
A．若图甲为有丝分裂过程中的某阶段，则可在上一时期的细胞中观察到赤道板
B．若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝粒分裂可发生在这一阶段
C．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离不会发生在这一阶段
D．若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，则b组细胞中可能会出现联会和四分体
答案 D
解析 赤道板只是一个空间位置，不是真实存在的细胞结构，不会出现在细胞分裂过程中，A错误；若图乙表示有丝分裂过程某阶段，则为有丝分裂前期和中期，而染色体着丝粒分裂发生在后期，B错误；若图乙表示减数分裂过程某阶段，则为减数分裂Ⅰ过程，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，在该过程中，C错误；若图丙表示果蝇卵巢内的几种细胞，b组细胞中染色体数目和正常细胞一样，可能处于有丝分裂前期、中期和减数分裂Ⅰ，在减数分裂Ⅰ前期会出现联会和形成四分体，D正确。
6．C1、C2、C3、C4是某动物体的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n，下列相关叙述错误的是( )
A．C2、C3不一定是C4的子细胞
B．C1、C2可能是C4的子细胞
C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D．C2、C3、C4核DNA分子数比值可以是1∶2∶2
答案 B
考点二 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察(以蝗虫精母细胞为例)
3．实验关键
(1)宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料的原因：
①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。
(2)精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像。
考向 实验的基本原理和过程分析
7．下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象
D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
答案 D
解析 只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量，故用桃花雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。
8．下图①～⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是( )
A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B．图①细胞内核DNA和染色体数目加倍
C．图②③细胞中均可能发生基因重组
D．图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
答案 B
解析 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减数分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减数分裂Ⅰ后期，如图②，另一种是互换型，发生在减数分裂Ⅰ前期，如图③，C项正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。
重温高考 真题演练
1．(2021·辽宁，12)基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数第一次分裂产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
答案 B
解析 由分析可知，进行减数分裂的子细胞中只有1/4Aabb和2/4AaBb精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的子细胞，则概率为1/4×1/2＋2/4×1/4＝1/4，B正确。
2．(2019·浙江4月选考，24)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，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．甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B．乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂
C．丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D．丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 A
解析 DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输，需要合成一些蛋白质，如DNA复制需要的酶等，A项正确；乙形成丙过程中，同源染色体消失，且减数分裂Ⅱ后期伴随着丝粒的分裂，B项错误；图丙表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒断裂后，同源染色体消失，染色体组数暂时加倍的细胞，则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体，C项错误；丙形成丁的过程中，为减数分裂Ⅱ，已经不存在同源染色体，是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半，D项错误。
3．(2017·江苏，16)假如如图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是( )
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a
C．若②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞的子细胞有2 对同源染色体
答案 A
解析 细胞中着丝粒分裂，且细胞中含有同源染色体，因此该细胞处于有丝分裂后期，A错误；若染色体①有基因A，则染色体④是其同源染色体，所以其上有基因A或a，B正确；若图中的②表示X染色体，则染色体③是其同源染色体，由于形态、大小不同，所以③表示Y染色体，C正确；该细胞处于有丝分裂后期，含有4对同源染色体，所以子细胞含有2对同源染色体，D正确。
4．(2020·江苏，22改编)有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
答案 C
解析 图甲含有五组荧光点，且每组荧光点较大，在细胞中散乱分布，结合题干信息可知，拟南芥(2n＝10)含有两个染色体组，共10条染色体，即5对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期会形成5个四分体，可知图甲为四分体时期，即减数分裂Ⅰ前期；图乙的5个四分体排列在赤道板附近，即减数分裂Ⅰ中期；图丙的细胞每一极含有5个小的荧光点，应该为减数分裂Ⅱ中期，含有姐妹染色单体的染色体排列在赤道板上；图丁中含有4组荧光点，每组5个，应该是减数分裂Ⅱ完成，形成了4个精细胞。根据以上分析可知，图甲为减数分裂Ⅰ前期图像，图丙为减数分裂Ⅱ中期图像，A项错误；图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期，细胞中同源染色体正在配对形成四分体，而不是彼此分离，B项错误；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期，细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C项正确。
课时精练
一、选择题
1．(2022·山西高三模拟)人类红绿色盲是由X染色体上的隐性基因a控制的遗传病。某成年男性患红绿色盲，若不考虑突变，则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述，错误的是( )
A．若细胞内的常染色体有22条，则该细胞可能不携带a基因
B．若细胞内的性染色体有2条，则该细胞可能不携带a基因
C．若细胞内的常染色体有44条，则该细胞可能携带2个a基因
D．若细胞内的性染色体有4条，则该细胞可能携带4个a基因
答案 D
解析 若细胞内的常染色体有22条，则考虑该细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，此时细胞中只有一条性染色体X或Y，a基因只位于X染色体上，所以该细胞可能不携带a基因，A正确；若细胞内的性染色体有2条，则细胞内的常染色体有44条，该细胞处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ后期、末期，这两条性染色体可能是两条X或两条Y，也可能是一条X和一条Y。该男性患红绿色盲，a基因只位于X染色体上，所以该细胞可能不携带a基因(如两条Y染色体)，也可能携带2个a基因，(如两条X染色体)，B、C正确；若细胞内的性染色体有4条，则该细胞处于有丝分裂后期和末期，只能是两条X和两条Y，则该细胞只携带2个a基因，Y上无a基因，D错误。
2．下图表示某种动物不同细胞分裂的图像，下列与此相关的叙述中，正确的是( )
A．①②③④所示细胞都有同源染色体
B．①②③细胞中均含有8条姐妹染色单体
C．动物的精巢中有可能同时发现上述四种状态的细胞
D．图④所示细胞状态往往导致非等位基因的自由组合
答案 C
解析 分析题图，①处于有丝分裂后期；②处于减数分裂Ⅰ中期；③处于有丝分裂中期；④处于减数分裂Ⅱ后期。④所示细胞(减数分裂Ⅱ后期)不具有同源染色体，A错误；①中着丝粒分裂，细胞中无姐妹染色单体，B错误；只有原始生殖细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂，因此动物的精巢中有可能同时发现上述4种状态的细胞，C正确；图④所示细胞处在减数分裂Ⅱ后期，不存在非等位基因自由组合，非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期，D错误。
3．(2022·辽宁锦州市高三模拟)某科研小组对兔子(2n＝44)精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，结果如图所示，下列相关分析正确的是( )
A．细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体
B．细胞b和细胞g中都含有同源染色体
C．细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离
D．细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
答案 C
解析 由于是精巢，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；细胞g处于有丝分裂后期，含有同源染色体，但细胞b处于减数分裂Ⅱ前期、中期，无同源染色体，B错误；细胞c若处于减数分裂Ⅱ后期，细胞g若处于有丝分裂后期，则都会发生染色单体分离，C正确；细胞d和e处于分裂前的间期，此时不会发生同源染色体的联会，D错误。
4．如图所示为果蝇(2n＝8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是( )
A．若a等于16，则图中b时期的细胞内一定有同源染色体
B．若a等于16，则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图
C．若a等于8，则图中b时期的细胞可能无同源染色体
D．若a等于8，则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
答案 D
解析 若a等于16，则纵坐标代表有丝分裂后期的染色体或核DNA数或减数分裂Ⅰ时的核DNA数，所以图中b时期的细胞内一定有同源染色体，A、B正确；若a等于8，则图中b时期的细胞可能处于减数分裂Ⅱ过程，细胞中无同源染色体，C正确；若该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图，不可能a等于8，若a等于8，则该曲线图属于减数分裂Ⅱ过程核DNA数的变化曲线图，D错误。
5．下图甲表示某动物体内的一个细胞减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化，图乙是该细胞分裂过程的某时期一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变的情况下，下列分析错误的是( )
A．图乙中基因1和基因2形成于图甲中②③区段
B．图乙中基因2和基因3应为等位基因或相同基因
C．图甲中③④区段不可能形成基因1和基因8的重新组合
D．图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于图甲中⑤⑥区段
答案 C
解析 图乙中基因1和基因2位于姐妹染色单体上，经DNA复制而来，形成于图甲中②③区段，A正确；图乙中基因2和基因3位于同源染色体的同一位置，应为等位基因或相同基因，B正确；基因1和基因8可在图甲中③④区段通过同源染色体的非姐妹染色单体的互换发生基因重组，C错误；图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于减数分裂Ⅱ后期，对应于图甲中⑤⑥区段，D正确。
6．下图1、2分别表示雄果蝇精原细胞分裂过程中每条染色体DNA含量、每个细胞核DNA含量的变化。下列相关叙述正确的是( )
A．若该精原细胞进行的是有丝分裂，则染色体数目加倍可发生在图2中的 cd段
B．若图1表示减数分裂，则 bc段细胞中有2个染色体组，2条Y染色体
C．若该精原细胞进行减数分裂，则非等位基因自由组合可发生在图1中的de段
D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的ab段都进行 DNA的复制
答案 D
解析 若该精原细胞进行的是有丝分裂，则细胞中染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，对应图2中bc段，A错误；若图 1表示减数分裂，则bc段存在姐妹染色单体，对应减数分裂Ⅰ整个时期以及减数分裂Ⅱ前、中期，而减数分裂Ⅱ前、中期，细胞中只有1个染色体组，1条Y染色体或没有Y染色体，B错误；若该精原细胞进行减数分裂，则非等位基因自由组合可发生在图1中的bc段，C错误。
7．(2022·湖南高三期末)正常二倍体亚洲飞蝗的雌性个体体细胞内有11对常染色体，一对性染色体XX；雄性个体体细胞内有11对常染色体，一条性染色体X。下图表示雄性亚洲飞蝗细胞分裂过程中染色体/核DNA含量变化，下列相关叙述正确的是( )
A．a～b段进行DNA的复制和中心体复制，同时中心体移向细胞两极
B．b～c段有的细胞可能不含X染色体
C．c点表示着丝粒分裂，细胞内含有2个或者4个染色体组，2条X染色体
D．b～c段细胞内的DNA分子数目最多为46个
答案 B
解析 由题干信息可知，该曲线既能表示有丝分裂也能表示减数分裂过程，a～b段进行DNA的复制，属于分裂间期，中心体在间期复制，在前期移向细胞两极，A错误；b～c段存在姐妹染色单体，如果是雄性个体，减数分裂Ⅱ前期和中期则可能不含X染色体，B正确；c点表示着丝粒分裂，如果是雄性个体减数分裂Ⅱ后期的细胞，其中可能不含X染色体，C错误；在间期进行了DNA的复制，对于雄性亚洲飞蝗来说，b～c段细胞内的核DNA分子数目最多为46个，考虑到线粒体中也含DNA分子，其数目大于46个，D错误。
8．研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。下列相关叙述错误的是( )
A．用卡诺氏固定液处理，目的是杀死细胞并维持结构稳定
B．观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂
C．用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展
D．用甲紫溶液使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律
答案 B
解析 不能取盛开期的花药作为观察的材料，因为这个时期花粉已经形成，不能观察减数分裂的过程，B错误；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，C正确；染色体容易被碱性染料染色，用甲紫溶液使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律，D正确。
9．下图甲为某哺乳动物的细胞分裂图像，乙为该细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A．图甲细胞发生的变异是基因突变，细胞中含有两个四分体
B．若发生有丝分裂，则图乙Ⅰ和Ⅱ时期中，细胞内都存在A基因
C．图乙中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化
D．若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则a值为1
答案 C
解析 四分体出现在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时，图甲细胞中同源染色体没有两两配对，不含四分体，图甲发生的变异是基因突变，A错误；若发生有丝分裂，则图乙Ⅰ表示有丝分裂后期、末期，Ⅱ表示子细胞时期，Ⅰ→Ⅱ可表示形成子细胞的过程，由于甲细胞中只含有一个A基因，所以分裂末期形成的两个子细胞中只有一个子细胞含有A基因，另一个子细胞不含A基因，B错误；图乙中曲线变化可表示减数分裂中由减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ前期和中期染色单体数的变化，C正确；产生精原细胞的分裂方式为有丝分裂，精原细胞中含有两个染色体组，有丝分裂后期、末期含有4个染色体组，有丝分裂的其他时期含有两个染色体组，所以若图乙表示产生精原细胞的分裂过程中染色体组的数目变化，则a值为2，D错误。
10．下图为某动物部分细胞分裂示意图和相关坐标曲线图。据图判断，下列叙述不正确的是( )
A．在坐标曲线图中，若实线表示甲→丙→子细胞的分裂过程中细胞内每条染色体 DNA 含量变化，则虚线可表示与之对应的细胞中染色体数目变化
B．甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂，最终产生的子细胞的基因型为 AaBbXEXE
C．丙细胞表示的是次级卵母细胞后期分裂图像，分裂产生的子细胞是第二极体和卵细胞
D．由甲→乙过程中不可能发生基因重组，而由丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
答案 D
解析 由甲→乙过程为有丝分裂，不可能发生基因重组，而由丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因A、a的分离，没有发生非等位基因的自由组合，D错误。
11．如图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图，图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化，图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是( )
A．图甲细胞为第一极体或次级精母细胞，细胞中不可能发生等位基因的分离
B．处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条Y染色体
C．图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
D．图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
答案 A
解析 据图分析可知，图甲为减数分裂Ⅱ后期，因为是某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图，故不能为第一极体，A错误；图乙BC段每条染色体上的DNA数目为2，对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期，减数分裂Ⅰ前期、中期、后期、末期，减数分裂Ⅱ前期和中期，细胞中可能含有0条或1条染色体，B正确；根据图丙可知，a可以代表有丝分裂后期、末期；b可以代表有丝分裂前期、中期以及减数分裂Ⅰ各时期；c可代表减数分裂Ⅱ后期、末期；d可代表生殖细胞。所以图甲所示细胞所处时期可对应图乙的DE段，以及图丙的c时期，C正确；图甲细胞分裂后形成的子细胞为精子，对应图乙的DE段和图丙的d时期，D正确。
12．现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组
B．细胞②中最多有两条染色体含有32P
C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
答案 D
解析 图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了互换，即发生了基因重组，A错误；根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但根据图示可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
二、非选择题
13．如图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图，图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答：
(1)图1中，细胞②经图示减数分裂形成的子细胞基因型有__________________。
(2)图1中细胞③的名称是______________，细胞⑤中有________个核DNA，可能不含X染色体的细胞是________(填序号)。
(3)图2中，CD段可表示________期，细胞④对应于图2中的________段，细胞④有________个染色体组，可发生基因重组的是图2中___________________________________段。
(4)图2中出现GH段的原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)AB和ab(AB、AB、ab、ab) (2)次级精母细胞 8 ③④ (3)有丝分裂后、末 HI 2 FG (4)同源染色体分离，分别进入两个子细胞中
14．仔细阅读有关细胞增殖的材料，回答以下问题：
(1)图1表示某雄性二倍体动物的一个细胞在减数分裂过程中，不同时期的核DNA、染色单体与染色体的数量关系。图1中，细胞Ⅰ的名称是____________________，细胞Ⅱ含有________个染色体组；一定不存在同源染色体的细胞有_______(填罗马字母、不考虑变异)。
(2)图2坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为1/2、1，请在图2坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线图。
(3)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如图3所示。
据图3分析，Numb蛋白与细胞分裂进入___________期有关，说明理由：______________。
答案 (1)精原细胞或次级精母细胞 2 Ⅲ、Ⅳ
(2)如图所示
(3)M 因为抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显高于对照组，而M期细胞比例明显低于对照组
解析 (1)由分析可知：Ⅰ细胞中没有染色单体，染色体数∶核DNA数＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，应该处于减数分裂Ⅱ后期、末期或减数分裂前的间期(G1期)，故细胞名称可能为精原细胞或次级精母细胞；细胞Ⅱ处于减数分裂Ⅰ，故细胞中有2个染色体组；由分析可知，一定不存在同源染色体的细胞为处于减数分裂Ⅱ时期的细胞及子细胞，对应图中的Ⅲ、Ⅳ。(2)减数分裂过程中，染色体数与核DNA数的比值为1∶1或1∶2，所以y1和y2依次为1/2、1，染色体数与核DNA数之比的变化曲线图见答案。(3)根据题干中所给出的实验过程及图3结果分析可知：抑制 Numb 蛋白的表达，使得实验组中 G2 期的细胞比例明显高于对照组，而 M 期细胞比例明显低于对照组，由此推测 Numb 蛋白的作用是推动细胞分裂从 G2期进入 M 期。时期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体
联会，形成四分体，有同源染色体
无同源染色体
中期
着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体
四分体排列在赤道板两侧
着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体
后期
着丝粒分裂，有同源染色体(看左右)
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体
着丝粒分裂，无同源染色体(看左右)
组别
数量
甲
乙
丙
丁
同源染色体对数
0
n
2n
0
染色体组数
2
2
4
1
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