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高考生物一轮复习考点过关练习第4单元 加强提升课(3) 减数分裂与有丝分裂 可遗传变异 DNA复制的关系 (含解析)
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这是一份高考生物一轮复习考点过关练习第4单元 加强提升课(3) 减数分裂与有丝分裂 可遗传变异 DNA复制的关系 (含解析)，共19页。
加强提升课(3) 减数分裂与有丝分裂、可遗传变异、DNA复制的关系
突破一 减数分裂与有丝分裂的比较
[重点突破]
1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析
(1)根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
2．有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA、染色体数目的变化
(1)模型
(2)判断方法
3．每条染色体中的DNA含量变化分析
上图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
A→B
B′→C
C→D
D→E
特点及
其变化
减数分裂
对应时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
有丝分裂
对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
4.同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。
5．减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
(1)模型图
(2)相关解读
①只有染色单体的数目才可能是0，染色体和核DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。
②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子。即核DNA∶染色体可能为1∶1 或2∶1，但不可能是1∶2。
[突破训练]
1．(2020·河北定州月考)下图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析，下列叙述正确的是( )
A．图②产生的子细胞一定为精细胞
B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤
C．图示5个细胞均具有同源染色体
D．图③中有2对同源染色体，2个四分体
解析：选A。题图④表示减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，该动物为雄性动物，故图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；题图中属于体细胞有丝分裂过程的有③⑤，①细胞发生同源染色体联会，进行的是减数分裂，B错误；细胞①③④⑤中均有同源染色体，由于减Ⅰ后期同源染色体分开，细胞②中无同源染色体，C错误；图③细胞处于有丝分裂中期，有2对同源染色体，但是没有形成四分体，D错误。
2．(2020·安徽六安一中月考)下图为细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图，下列叙述正确的是( )
A．由H→I，DNA的含量增加一倍，是复制的结果
B．图中受精作用过程是HJ
C．由R→P，DNA的含量减少一半是染色体进入两个子细胞的结果
D．CD和NR段染色体数相同
解析：选C。由题图可知，AH段核DNA含量先加倍，后两次减半且最终含量是正常体细胞的一半，为减数分裂过程；IP段DNA含量先加倍，后减半(一次)，且最终含量与正常体细胞相同，表示有丝分裂；由于受精作用，H→I段中核DNA含量增加一倍，A、B错误。R→P段中核DNA含量减少一半，是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成的子染色体分别进入两个子细胞的结果，C正确。CD段包含减Ⅰ前期、中期和后期，细胞中染色体数与体细胞中染色体数相等；NR段可表示有丝分裂后期，细胞中染色体数是体细胞中染色体数的2倍，D错误。
3．(2020·山东济宁一模)下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述错误的是( )
A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示着丝点分裂
B．若图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制
C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组
D．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0或1条Y染色体
解析：选C。若题图1表示减数分裂，则CD段表示着丝点分裂，每条染色体上DNA含量由2个变为1个，A项正确；若题图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制，核DNA含量加倍，B项正确；果蝇为二倍体生物，若两图均表示有丝分裂，则题图1的DE段一个细胞内可能含有4个染色体组，C项错误；若题图1表示减数分裂，则BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第一次分裂过程中含有1条Y染色体，减数第二次分裂的前期和中期含有0或1条Y染色体，D项正确。
4．(2020·安徽合肥高三调研)某生物体细胞中染色体数为2n，下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是( )
A．①② B．②③
C．④② D．④③
解析：选C。有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶4n∶4n，即题图④；减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目暂时加倍，此时染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶0∶2n，即题图②，C正确。
突破二 减数分裂与可遗传变异的关系
[重点突破]
1．减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如下图所示。
2．减数分裂与基因重组
(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如下图中A与B或A与b组合。
(2)同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合， a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。
3．减数分裂与染色体变异
在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂中的一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常，如下图所示：
4．XXY与XYY异常个体成因分析
(1)
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
[突破训练]
5．(2020·甘肃武威十八中诊断)下图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变
B．图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因很可能是交叉互换
C．图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体
D．选该动物的睾丸制作切片可同时观察到图1、图2所示细胞图像
解析：选C。题图1所示细胞处于有丝分裂后期，所以①处染色体上出现a基因的原因是基因突变，A正确；题图2所示细胞处于减数第一次分裂后期，②处染色体上出现a基因的原因很可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，B正确；图1所示细胞具有四对同源染色体，图2所示细胞具有两对同源染色体，C错误；由于图2中细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞，想在一个装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸制作切片，D正确。
6．现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。下列叙述错误的是( )
A．该精原细胞能产生AB、aB、abb、a四种配子
B．该精原细胞中两对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
C．A(a)与B(b)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．甲、乙两细胞所示的变异分别发生在减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂后期
解析：选B。甲、乙两细胞为同一个精原细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞。由题图可知，甲细胞可形成基因型为AB和aB的两个精子，乙细胞可形成基因型为abb和a的两个精子，所以该精原细胞减数分裂能产生上述四种配子，A正确。该精原细胞中两对等位基因的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，B错误。A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遗传时遵循基因的自由组合定律，C正确。基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂时，正常情况下产生的次级精母细胞的基因型为AABB、aabb或AAbb、aaBB，由题图甲可知，基因型为AaBB的次级精母细胞是减数分裂过程中发生基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而产生的，又因乙细胞中没有出现A基因，所以只可能是甲细胞发生基因突变产生的，而基因突变主要发生在减数第一次分裂前的间期；乙细胞中含有b基因的两条姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极，应发生在减数第二次分裂后期，D正确。
7．(2020·江西九江十校一模)下图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是( )
A．图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组
B．乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C．基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系
D．丙细胞与丁细胞的变异类型相同
解析：选C。题图乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂时期，因此基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位)，D错误。
8．(2020·东北育才中学月考)果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaXBY果蝇产生的精子中，发现有基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制
B．基因组成为AaXBXB的精子的形成过程体现了生物膜的流动性
C．基因组成为AaXB的精子的产生是基因突变或染色体变异的结果
D．基因组成为aXBXB的精子的形成是减数第二次分裂异常导致的
解析：选C。细胞中的正常生命活动都受基因的控制，A正确；精子的形成有细胞一分为二的过程，能体现生物膜的流动性，B正确；基因组成为AaXB的精子的产生是由于Aa在减数第一次分裂时没有分开，C错误；基因组成为aXBXB的精子的形成是由于减数第二次分裂时着丝点断裂后，姐妹染色单体分开形成的子染色体移向了细胞同一极，D正确。
突破三 DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合
[重点突破]
结合DNA复制考查细胞分裂过程中染色体标记情况是前几年高考命题的热点。最近几年虽然较少涉及，但高考命题具有冷热点轮换考查的特点，加之此问题能很好地考查学生的图文转换能力和综合分析能力，因此在备考复习中仍需重点关注。其答题方法如下：
(1)确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。
(2)确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。
(3)图示细胞分裂过程如图
①标记DNA分子
②转至不含放射性的培养液中培养一个细胞周期
[突破训练]
9．(2020·河南中原名校质量考评)将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期，此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子)( )
A．② B．①②
C．③ D．③④
解析：选A。玉米根尖细胞进行有丝分裂，在含3H标记的培养液中培养一个周期，根据DNA半保留复制的特点，则细胞中的每个DNA中一条链含3H，另一条链不含。转入不含3H标记的培养液中再培养一个周期，中期时一个着丝点连接的两条姐妹染色单体中的DNA分子，其中一个全部不含3H，即为正常DNA，另一个一条链含3H，一条不含3H，而在有丝分裂后期，着丝点断裂后，姐妹染色单体分离，随机移向两极，因此可以产生图中的①③④，故选A。
10．用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是( )
解析：选A。根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体数目是前期、中期的2倍。
11．如下图所示，A点时用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA的双链，然后将其置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b两个连续的分裂过程。下列相关叙述正确的是( )
A．CD段细胞中一定有2条Y染色体
B．GH段细胞中可能有2条Y染色体
C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
解析：选C。图中a、b过程分别代表有丝分裂、减数分裂。CD段代表有丝分裂前、中、后、末期，在有丝分裂的前期和中期细胞中只含1条Y染色体，A错误；GH段代表减数第一次分裂前、中、后、末期，只含有1条Y染色体，B错误；处于GH段的细胞中含有8条染色体，每条染色体上有2个DNA分子，且只有其中1个DNA分子的1条脱氧核苷酸链含32P，C正确；IJ段细胞中含有4条或8条染色体，但均只有4条染色体含32P，D错误。
四步法解决细胞分裂中染色体标记问题
第一步
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记
第二步
画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示
第三步
再画出第二次复制（分裂）后的细胞的染色体组成和DNA链的情况
第四步
若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，进而推测子细胞染色体的情况
1．(2020·江西南昌一模)一般情况下，下列关于有丝分裂与减数分裂的结论，正确的是 ( )
A．有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因
B．有丝分裂和减数分裂过程中都发生一次着丝点分裂导致染色体消失
C．有丝分裂与减数分裂过程中同源染色体的行为相同，染色体数目变化不相同
D．有丝分裂产生的子细胞基因型相同，减数分裂产生的子细胞基因型各不相同
解析：选A。基于DNA分子的半保留复制，有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因，A正确；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体，B错误；减数第一次分裂存在同源染色体的联会和分离行为，而有丝分裂不存在同源染色体的联会和分离行为，C错误；减数分裂过程中，若不考虑突变和交叉互换，则来自同一个次级精(或卵)母细胞的两个细胞基因型相同，D错误。
2．(2020·山东青岛期初调研)下图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是( )
A．进行减数分裂的细胞为②④
B．①②③细胞均含有同源染色体
C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞
D．④中可能发生等位基因的分离
解析：选C。图中①③分别为有丝分裂后期和中期细胞，②④分别为减Ⅰ中期和减Ⅱ后期细胞，A正确；图中①②③细胞均含有同源染色体，④细胞没有同源染色体，B正确；有丝分裂产生的子细胞不能是初级精母细胞，C错误；若发生过基因突变或交叉互换，则减Ⅱ后期姐妹染色单体分开形成两条染色体的过程中可能发生等位基因的分离，D正确。
3．某哺乳动物的一个初级精母细胞经过减数分裂后产生了染色体数目全部不正常的配子，最可能的原因是( )
A．该细胞减数第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；减数第二次分裂正常
B．该细胞减数第一次分裂时，四分体中的非姐妹染色单体之间交换相应的片段；减数第二次分裂正常
C．该细胞第二次减数分裂时，一个次级精母细胞分裂正常，另一个分裂不正常
D．该细胞减数第二次分裂时，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开
答案：A
4.(2020·福建福州高三期末)右图是某个精原细胞(基因型为AaBb)减数分裂过程中产生的一个细胞(不考虑基因突变)，下列叙述正确的是( )
A．该细胞名称是初级精母细胞
B．该细胞含有一对同源染色体
C．该细胞形成的精子有两种基因型
D．该精原细胞产生的精子有两种基因型
解析：选C。图中细胞无同源染色体，有姐妹染色单体，且染色体散乱分布，处于减数第二次分裂前期，应为次级精母细胞，A、B错误；该细胞形成的精子有两种基因型：Ab、ab，C正确；图中A、a出现在姐妹染色单体上，发生了交叉互换(因不考虑基因突变)，该精原细胞产生的精子有四种基因型，D错误。
5．(2020·江西吉安安福二中高三月考)某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如下图所示。下列解释合理的是( )
A．通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个不含A和a的精细胞
B．减数第二次分裂中，有一对染色单体没有相互分离
C．通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞
D．减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换
解析：选C。在正常情况下，1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞，两两相同，且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段，说明该精原细胞在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中，该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂，形成了两个基因型为Aa的精细胞；与此同时产生的另一个次级精母细胞不含A和a，当减数第二次分裂结束时，产生了两个不含A和a的精细胞。综上分析，C正确，A、B、D错误。
6．一对红绿色盲的夫妇生育了一个性染色体组成为XXY且患有红绿色盲的男孩，下列不可能为致病来源的是( )
A．精子形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离
B．精子形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开
C．卵细胞形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离
D．卵细胞形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开
解析：选B。设红绿色盲相关基因为b，由于该夫妇均为红绿色盲，则该对夫妇的基因型为XbXb、XbY，而该红绿色盲男孩的染色体组成为XXY，则该男孩的基因型为XbXbY，形成该男孩的卵细胞和精子的组合方式是XbXb＋Y或Xb＋XbY，若为前者，则XbXb的卵细胞可以来源于减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可来源于减数第二次分裂后期相同染色体未分开；若为后者，则只能是精子形成过程中减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，若精子形成过程中减数第二次分裂时相同染色体未分开，则只能得到含有两个X染色体或两个Y染色体的精细胞，故B项符合题意。
7．已知果蝇(2n＝8)为遗传学的模式生物，其性别决定方式为XY型。图甲、乙、丙、丁、戊代表某果蝇体内的细胞分裂图像，图像中仅呈现了部分染色体的变化情况(注：较长的染色体为l号染色体，较短的染色体为2号染色体)。下列说法正确的是( )
A．若图示染色体中存在性染色体，则图丙所示细胞一定含有X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体
B．若该果蝇的基因型为AaBb，且基因A位于1号染色体上，则等位基因A、a分离只发生在图丁所示细胞所处时期
C．基因分离定律的实质只与图丁所示细胞所处时期有关，而基因自由组合定律的实质则与图乙和图丁所示细胞所处时期均有关
D．若果蝇基因型为AaXBXb，且图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则图甲所示细胞继续分裂产生的子细胞只有AaXB一种
解析：选A。若图示染色体中存在性染色体，根据图乙和图丁所示细胞可知，一定不会存在异型的性染色体，即不会同时存在X和Y染色体，从而说明该果蝇为雌果蝇，因此，图丙所示细胞(处于减数第二次分裂中期)一定含X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体，A正确。由图丁所示细胞可以看出，1号染色体同源染色体之间发生了交叉互换，若等位基因A、a刚好位于交换区域，则等位基因(A和a)分离可发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，即可发生在图丁或图戊所示细胞所处时期，B错误。图乙所示细胞所处时期为减数第一次分裂中期，与基因自由组合定律无关；基因的自由组合定律体现在减数第一次分裂后期，C错误。若图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则其减数分裂产生的子细胞有AXB和aXB两种，D错误。
8．(2020·北师大广东石竹附校月考)下图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体
B．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和自由组合都可发生在cd段的某一时期
C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc段
D．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组
解析：选B。若题图表示减数分裂，cd段包含减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第二次分裂的前期、中期细胞中没有同源染色体，A错误；题图若表示减数分裂，等位基因的分离和自由组合都可发生在减数第一次分裂时期，B正确；人体细胞在分裂过程中不形成细胞板，C错误；图中bc段表示DNA复制，de段表示着丝点分裂，染色体数目加倍，若题图表示有丝分裂，ef段的细胞中可能含有四个染色体组，D错误。
9．下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题：
(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。
(2)图甲中B、E细胞各含有________条、________条染色体；其中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的________(填标号)阶段。
(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的________(填标号)阶段。
(4)基因突变最可能在图甲中的________细胞中发生。
(5)图丁对应于图丙中的细胞________(填“①”“②”或“③”)，则细胞Ⅳ的基因组成是________。
解析：(1)含有同源染色体的细胞就可能含有等位基因，所以题图甲中A、B、D细胞符合。(2)图甲中B、E细胞分别含有8条、2条染色体，染色体的数目以着丝点的数目为准；其中E细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂前期，属于图乙中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的暂时加倍都与着丝点的分裂有关，处于图乙中的③⑥阶段。(4)在细胞分裂过程中，基因突变一般发生在间期，最可能在图甲的A细胞中发生。(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像，细胞质均等分裂，图丙表示卵细胞的形成过程，图丁对应于图丙中的细胞②(第一极体)的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。
答案：(1)A、B、D (2)8 2 ② (3)③⑥ (4)A
(5)② aB
10．(2020·湖北武汉高三质检)基因型为AaXBY的果蝇(2N＝8)某一个精原细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期，对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计，结果如下图。请回答下列问题：
(1)图中②代表的结构或物质是________；T2时期的细胞称为__________________________。
(2)“分离定律”“自由组合定律”的实质主要体现在上述________时期。
(3)正常情况下，减Ⅱ后期细胞中Y染色体的数量为________；果蝇的一个精子中①②③的具体数目是________。
(4)若图中T3时期①和③的具体数值均为5，导致这种现象产生的主要原因是_____________________________________________________________________。若该细胞的基因型为AYY，则其余三个细胞的基因型是______________(仅考虑本题研究的相关基因)。
答案：(1)(姐妹)染色单体 次级精母细胞 (2)T1
(3)0或2 4、0、4 (4)着丝点断裂后的两条子染色体移向了细胞的一极 A、aXB、aXB
11．(2020·湖南长郡中学一模)雄蝗虫体细胞中有23条染色体，其性染色体组成为XO型，雌蝗虫的性染色体组成为XX型。下列有关叙述正确的是( )
A．雌蝗虫有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同
B．同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少1条
C．雄蝗虫的精原细胞在形成过程中，可观察到11个四分体
D．雄蝗虫产生的精子与卵细胞结合后，发育的子代均为雌性
解析：选A。雌蝗虫(XX型)有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同，都是24条染色体，A正确；雄蝗虫、雌蝗虫的体细胞中含有的染色体数依次是23条、24条，有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，导致细胞中的染色体数加倍，因此同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少2条，B错误；雄蝗虫的精原细胞是通过有丝分裂的方式形成的，四分体出现在减数第一次分裂时期，C错误；由于雄蝗虫的性染色体组成为XO型，产生的精子可能为X型或O型，与卵细胞结合后发育的子代可能是雌性(XX型)，也可能是雄性(XO型)，D错误。
12．下图1是果蝇体细胞示意图，下图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，下列说法正确的是( )
A．图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组
B．若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXD
C．图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上
D．图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果
解析：选D。图1细胞表示雄果蝇体细胞，含有4对同源染色体，8条染色体和2个染色体组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)；图2细胞含有同源染色体，处于有丝分裂后期；图3细胞含有同源染色体，处于减数第一次分裂后期。图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X染色体或Y染色体组成一个染色体组，即果蝇的一个染色体组的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，A错误；图1果蝇一个精原细胞的基因型为BbCcXDYd，若其产生的一个精子的基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bc，B错误；图2所示的果蝇细胞正处于有丝分裂后期，其中A、a基因属于等位基因，是基因突变产生的，不在同源染色体上，C错误；图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果，D正确。
13.(2020·甘肃兰州高三模拟)右图是动物精子形成过程中发生交叉互换的模式图，下列说法正确的是( )
A．若分裂时3和4不分离，产生的精细胞有一半染色体数目正常
B．在正常情况下，该细胞能产生4种类型的精细胞
C．若在复制时基因M突变为m，则产生的精细胞有一半异常
D．图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期
解析：选B。分析题图可知，3和4是同源染色体，若不分离，则产生的精细胞全部不正常，A错误；由于1、2两条同源染色体发生了交叉互换，则正常情况下该细胞能产生4种精细胞，B正确；如果基因M突变，则产生的精细胞中有1/4异常，C错误；图中基因N、n的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D错误。
14．(2020·安徽黄山一模)下图表示某哺乳动物睾丸内细胞的分裂过程示意图，图中Ⅰ～Ⅲ表示分裂过程，1～5表示细胞分裂图像，图中1细胞的基因型是AaXBY。请据图回答下列问题：
(1)通常图中1细胞和2细胞中所含核DNA相同，原因是________________________________________________。
(2)图中Ⅱ过程中染色体行为变化的主要特点是________________________________________________(至少答两点)，
Ⅰ和Ⅱ过程均可发生的可遗传变异类型常见的有__________________。
(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已经被15N标记，正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中含15N标记的情况是________________________________________________________________________。
(4)若图中2细胞减数第一次分裂过程正常，减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，此细胞产生的精子的基因型其中一个为A，则其余3个的基因型为________________________________________________________________________。
解析：(1)图中过程Ⅰ表示有丝分裂，Ⅱ表示减数第一次分裂，Ⅲ表示减数第二次分裂，Ⅳ表示精子的变形过程。图中1细胞形成2细胞是有丝分裂过程，亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中，所以1细胞和2细胞所含核DNA相同。(2)减数第一次分裂过程中的染色体行为变化的主要特点：前期同源染色体联会，形成四分体；四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换；后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合。有丝分裂和减数第一次分裂过程均可发生基因突变、染色体变异，基因重组一般只发生于减数分裂过程中。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已被15N标记，根据DNA半保留复制特点，正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中2个含15N标记，2个不含15N标记。(4)若图中2细胞减数第一次分裂过程正常，减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，此细胞产生精子的基因型其中一个为A，说明减数第一次分裂后期，含有A基因的染色体与X染色体移向同一极，含有a基因的染色体和Y染色体移向另一极，即形成的次级精母细胞的基因型为AAXBXB、aaYY，由于减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，则其余3个的基因型为AXBXB、aY、aY。
答案：(1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中 (2)同源染色体联会，形成四
分体；同源染色体分离，非同源染色体自由组合；四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换 基因突变、染色体变异 (3)2个含15N标记，2个不含(或含15N标记的细胞占1/2) (4)AXBXB、aY、aY
加强提升课(3) 减数分裂与有丝分裂、可遗传变异、DNA复制的关系
突破一 减数分裂与有丝分裂的比较
[重点突破]
1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析
(1)根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期
(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期
2．有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA、染色体数目的变化
(1)模型
(2)判断方法
3．每条染色体中的DNA含量变化分析
上图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：
A→B
B′→C
C→D
D→E
特点及
其变化
减数分裂
对应时期
减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂的后期
减数第二次分裂的末期
有丝分裂
对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
4.同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。
5．减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
(1)模型图
(2)相关解读
①只有染色单体的数目才可能是0，染色体和核DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。
②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子。即核DNA∶染色体可能为1∶1 或2∶1，但不可能是1∶2。
[突破训练]
1．(2020·河北定州月考)下图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析，下列叙述正确的是( )
A．图②产生的子细胞一定为精细胞
B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤
C．图示5个细胞均具有同源染色体
D．图③中有2对同源染色体，2个四分体
解析：选A。题图④表示减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，该动物为雄性动物，故图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；题图中属于体细胞有丝分裂过程的有③⑤，①细胞发生同源染色体联会，进行的是减数分裂，B错误；细胞①③④⑤中均有同源染色体，由于减Ⅰ后期同源染色体分开，细胞②中无同源染色体，C错误；图③细胞处于有丝分裂中期，有2对同源染色体，但是没有形成四分体，D错误。
2．(2020·安徽六安一中月考)下图为细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图，下列叙述正确的是( )
A．由H→I，DNA的含量增加一倍，是复制的结果
B．图中受精作用过程是HJ
C．由R→P，DNA的含量减少一半是染色体进入两个子细胞的结果
D．CD和NR段染色体数相同
解析：选C。由题图可知，AH段核DNA含量先加倍，后两次减半且最终含量是正常体细胞的一半，为减数分裂过程；IP段DNA含量先加倍，后减半(一次)，且最终含量与正常体细胞相同，表示有丝分裂；由于受精作用，H→I段中核DNA含量增加一倍，A、B错误。R→P段中核DNA含量减少一半，是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成的子染色体分别进入两个子细胞的结果，C正确。CD段包含减Ⅰ前期、中期和后期，细胞中染色体数与体细胞中染色体数相等；NR段可表示有丝分裂后期，细胞中染色体数是体细胞中染色体数的2倍，D错误。
3．(2020·山东济宁一模)下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述错误的是( )
A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示着丝点分裂
B．若图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制
C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组
D．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0或1条Y染色体
解析：选C。若题图1表示减数分裂，则CD段表示着丝点分裂，每条染色体上DNA含量由2个变为1个，A项正确；若题图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制，核DNA含量加倍，B项正确；果蝇为二倍体生物，若两图均表示有丝分裂，则题图1的DE段一个细胞内可能含有4个染色体组，C项错误；若题图1表示减数分裂，则BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第一次分裂过程中含有1条Y染色体，减数第二次分裂的前期和中期含有0或1条Y染色体，D项正确。
4．(2020·安徽合肥高三调研)某生物体细胞中染色体数为2n，下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是( )
A．①② B．②③
C．④② D．④③
解析：选C。有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶4n∶4n，即题图④；减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目暂时加倍，此时染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶0∶2n，即题图②，C正确。
突破二 减数分裂与可遗传变异的关系
[重点突破]
1．减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如下图所示。
2．减数分裂与基因重组
(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如下图中A与B或A与b组合。
(2)同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合， a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。
3．减数分裂与染色体变异
在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂中的一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常，如下图所示：
4．XXY与XYY异常个体成因分析
(1)
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
[突破训练]
5．(2020·甘肃武威十八中诊断)下图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞。下列相关叙述错误的是( )
A．图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变
B．图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因很可能是交叉互换
C．图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体
D．选该动物的睾丸制作切片可同时观察到图1、图2所示细胞图像
解析：选C。题图1所示细胞处于有丝分裂后期，所以①处染色体上出现a基因的原因是基因突变，A正确；题图2所示细胞处于减数第一次分裂后期，②处染色体上出现a基因的原因很可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，B正确；图1所示细胞具有四对同源染色体，图2所示细胞具有两对同源染色体，C错误；由于图2中细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞，想在一个装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸制作切片，D正确。
6．现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。下列叙述错误的是( )
A．该精原细胞能产生AB、aB、abb、a四种配子
B．该精原细胞中两对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
C．A(a)与B(b)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．甲、乙两细胞所示的变异分别发生在减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂后期
解析：选B。甲、乙两细胞为同一个精原细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞。由题图可知，甲细胞可形成基因型为AB和aB的两个精子，乙细胞可形成基因型为abb和a的两个精子，所以该精原细胞减数分裂能产生上述四种配子，A正确。该精原细胞中两对等位基因的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，B错误。A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遗传时遵循基因的自由组合定律，C正确。基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂时，正常情况下产生的次级精母细胞的基因型为AABB、aabb或AAbb、aaBB，由题图甲可知，基因型为AaBB的次级精母细胞是减数分裂过程中发生基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而产生的，又因乙细胞中没有出现A基因，所以只可能是甲细胞发生基因突变产生的，而基因突变主要发生在减数第一次分裂前的间期；乙细胞中含有b基因的两条姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极，应发生在减数第二次分裂后期，D正确。
7．(2020·江西九江十校一模)下图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是( )
A．图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组
B．乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C．基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系
D．丙细胞与丁细胞的变异类型相同
解析：选C。题图乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂时期，因此基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位)，D错误。
8．(2020·东北育才中学月考)果蝇是XY型性别决定的二倍体生物。在基因型为AaXBY果蝇产生的精子中，发现有基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制
B．基因组成为AaXBXB的精子的形成过程体现了生物膜的流动性
C．基因组成为AaXB的精子的产生是基因突变或染色体变异的结果
D．基因组成为aXBXB的精子的形成是减数第二次分裂异常导致的
解析：选C。细胞中的正常生命活动都受基因的控制，A正确；精子的形成有细胞一分为二的过程，能体现生物膜的流动性，B正确；基因组成为AaXB的精子的产生是由于Aa在减数第一次分裂时没有分开，C错误；基因组成为aXBXB的精子的形成是由于减数第二次分裂时着丝点断裂后，姐妹染色单体分开形成的子染色体移向了细胞同一极，D正确。
突破三 DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合
[重点突破]
结合DNA复制考查细胞分裂过程中染色体标记情况是前几年高考命题的热点。最近几年虽然较少涉及，但高考命题具有冷热点轮换考查的特点，加之此问题能很好地考查学生的图文转换能力和综合分析能力，因此在备考复习中仍需重点关注。其答题方法如下：
(1)确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。
(2)确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。
(3)图示细胞分裂过程如图
①标记DNA分子
②转至不含放射性的培养液中培养一个细胞周期
[突破训练]
9．(2020·河南中原名校质量考评)将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期，此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子)( )
A．② B．①②
C．③ D．③④
解析：选A。玉米根尖细胞进行有丝分裂，在含3H标记的培养液中培养一个周期，根据DNA半保留复制的特点，则细胞中的每个DNA中一条链含3H，另一条链不含。转入不含3H标记的培养液中再培养一个周期，中期时一个着丝点连接的两条姐妹染色单体中的DNA分子，其中一个全部不含3H，即为正常DNA，另一个一条链含3H，一条不含3H，而在有丝分裂后期，着丝点断裂后，姐妹染色单体分离，随机移向两极，因此可以产生图中的①③④，故选A。
10．用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是( )
解析：选A。根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，另一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体数目是前期、中期的2倍。
11．如下图所示，A点时用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA的双链，然后将其置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b两个连续的分裂过程。下列相关叙述正确的是( )
A．CD段细胞中一定有2条Y染色体
B．GH段细胞中可能有2条Y染色体
C．GH段细胞中含32P的染色体一定有8条
D．IJ段细胞中含32P的染色体可能有8条
解析：选C。图中a、b过程分别代表有丝分裂、减数分裂。CD段代表有丝分裂前、中、后、末期，在有丝分裂的前期和中期细胞中只含1条Y染色体，A错误；GH段代表减数第一次分裂前、中、后、末期，只含有1条Y染色体，B错误；处于GH段的细胞中含有8条染色体，每条染色体上有2个DNA分子，且只有其中1个DNA分子的1条脱氧核苷酸链含32P，C正确；IJ段细胞中含有4条或8条染色体，但均只有4条染色体含32P，D错误。
四步法解决细胞分裂中染色体标记问题
第一步
画出含一条染色体的细胞图，下方画出该条染色体上的1个DNA分子，用竖实线表示含同位素标记
第二步
画出复制一次，分裂一次的子细胞染色体图，下方画出染色体上的DNA链，未被标记的新链用竖虚线表示
第三步
再画出第二次复制（分裂）后的细胞的染色体组成和DNA链的情况
第四步
若继续推测后期情况，可想象着丝点分裂，染色单体分开的局面，进而推测子细胞染色体的情况
1．(2020·江西南昌一模)一般情况下，下列关于有丝分裂与减数分裂的结论，正确的是 ( )
A．有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因
B．有丝分裂和减数分裂过程中都发生一次着丝点分裂导致染色体消失
C．有丝分裂与减数分裂过程中同源染色体的行为相同，染色体数目变化不相同
D．有丝分裂产生的子细胞基因型相同，减数分裂产生的子细胞基因型各不相同
解析：选A。基于DNA分子的半保留复制，有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因，A正确；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体，B错误；减数第一次分裂存在同源染色体的联会和分离行为，而有丝分裂不存在同源染色体的联会和分离行为，C错误；减数分裂过程中，若不考虑突变和交叉互换，则来自同一个次级精(或卵)母细胞的两个细胞基因型相同，D错误。
2．(2020·山东青岛期初调研)下图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是( )
A．进行减数分裂的细胞为②④
B．①②③细胞均含有同源染色体
C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞
D．④中可能发生等位基因的分离
解析：选C。图中①③分别为有丝分裂后期和中期细胞，②④分别为减Ⅰ中期和减Ⅱ后期细胞，A正确；图中①②③细胞均含有同源染色体，④细胞没有同源染色体，B正确；有丝分裂产生的子细胞不能是初级精母细胞，C错误；若发生过基因突变或交叉互换，则减Ⅱ后期姐妹染色单体分开形成两条染色体的过程中可能发生等位基因的分离，D正确。
3．某哺乳动物的一个初级精母细胞经过减数分裂后产生了染色体数目全部不正常的配子，最可能的原因是( )
A．该细胞减数第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；减数第二次分裂正常
B．该细胞减数第一次分裂时，四分体中的非姐妹染色单体之间交换相应的片段；减数第二次分裂正常
C．该细胞第二次减数分裂时，一个次级精母细胞分裂正常，另一个分裂不正常
D．该细胞减数第二次分裂时，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开
答案：A
4.(2020·福建福州高三期末)右图是某个精原细胞(基因型为AaBb)减数分裂过程中产生的一个细胞(不考虑基因突变)，下列叙述正确的是( )
A．该细胞名称是初级精母细胞
B．该细胞含有一对同源染色体
C．该细胞形成的精子有两种基因型
D．该精原细胞产生的精子有两种基因型
解析：选C。图中细胞无同源染色体，有姐妹染色单体，且染色体散乱分布，处于减数第二次分裂前期，应为次级精母细胞，A、B错误；该细胞形成的精子有两种基因型：Ab、ab，C正确；图中A、a出现在姐妹染色单体上，发生了交叉互换(因不考虑基因突变)，该精原细胞产生的精子有四种基因型，D错误。
5．(2020·江西吉安安福二中高三月考)某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如下图所示。下列解释合理的是( )
A．通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个不含A和a的精细胞
B．减数第二次分裂中，有一对染色单体没有相互分离
C．通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞
D．减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换
解析：选C。在正常情况下，1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞，两两相同，且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段，说明该精原细胞在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中，该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂，形成了两个基因型为Aa的精细胞；与此同时产生的另一个次级精母细胞不含A和a，当减数第二次分裂结束时，产生了两个不含A和a的精细胞。综上分析，C正确，A、B、D错误。
6．一对红绿色盲的夫妇生育了一个性染色体组成为XXY且患有红绿色盲的男孩，下列不可能为致病来源的是( )
A．精子形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离
B．精子形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开
C．卵细胞形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离
D．卵细胞形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开
解析：选B。设红绿色盲相关基因为b，由于该夫妇均为红绿色盲，则该对夫妇的基因型为XbXb、XbY，而该红绿色盲男孩的染色体组成为XXY，则该男孩的基因型为XbXbY，形成该男孩的卵细胞和精子的组合方式是XbXb＋Y或Xb＋XbY，若为前者，则XbXb的卵细胞可以来源于减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可来源于减数第二次分裂后期相同染色体未分开；若为后者，则只能是精子形成过程中减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，若精子形成过程中减数第二次分裂时相同染色体未分开，则只能得到含有两个X染色体或两个Y染色体的精细胞，故B项符合题意。
7．已知果蝇(2n＝8)为遗传学的模式生物，其性别决定方式为XY型。图甲、乙、丙、丁、戊代表某果蝇体内的细胞分裂图像，图像中仅呈现了部分染色体的变化情况(注：较长的染色体为l号染色体，较短的染色体为2号染色体)。下列说法正确的是( )
A．若图示染色体中存在性染色体，则图丙所示细胞一定含有X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体
B．若该果蝇的基因型为AaBb，且基因A位于1号染色体上，则等位基因A、a分离只发生在图丁所示细胞所处时期
C．基因分离定律的实质只与图丁所示细胞所处时期有关，而基因自由组合定律的实质则与图乙和图丁所示细胞所处时期均有关
D．若果蝇基因型为AaXBXb，且图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则图甲所示细胞继续分裂产生的子细胞只有AaXB一种
解析：选A。若图示染色体中存在性染色体，根据图乙和图丁所示细胞可知，一定不会存在异型的性染色体，即不会同时存在X和Y染色体，从而说明该果蝇为雌果蝇，因此，图丙所示细胞(处于减数第二次分裂中期)一定含X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体，A正确。由图丁所示细胞可以看出，1号染色体同源染色体之间发生了交叉互换，若等位基因A、a刚好位于交换区域，则等位基因(A和a)分离可发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，即可发生在图丁或图戊所示细胞所处时期，B错误。图乙所示细胞所处时期为减数第一次分裂中期，与基因自由组合定律无关；基因的自由组合定律体现在减数第一次分裂后期，C错误。若图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则其减数分裂产生的子细胞有AXB和aXB两种，D错误。
8．(2020·北师大广东石竹附校月考)下图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体
B．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和自由组合都可发生在cd段的某一时期
C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc段
D．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组
解析：选B。若题图表示减数分裂，cd段包含减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第二次分裂的前期、中期细胞中没有同源染色体，A错误；题图若表示减数分裂，等位基因的分离和自由组合都可发生在减数第一次分裂时期，B正确；人体细胞在分裂过程中不形成细胞板，C错误；图中bc段表示DNA复制，de段表示着丝点分裂，染色体数目加倍，若题图表示有丝分裂，ef段的细胞中可能含有四个染色体组，D错误。
9．下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解，图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题：
(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。
(2)图甲中B、E细胞各含有________条、________条染色体；其中E细胞所处的分裂时期属于图乙中的________(填标号)阶段。
(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的________(填标号)阶段。
(4)基因突变最可能在图甲中的________细胞中发生。
(5)图丁对应于图丙中的细胞________(填“①”“②”或“③”)，则细胞Ⅳ的基因组成是________。
解析：(1)含有同源染色体的细胞就可能含有等位基因，所以题图甲中A、B、D细胞符合。(2)图甲中B、E细胞分别含有8条、2条染色体，染色体的数目以着丝点的数目为准；其中E细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂前期，属于图乙中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的暂时加倍都与着丝点的分裂有关，处于图乙中的③⑥阶段。(4)在细胞分裂过程中，基因突变一般发生在间期，最可能在图甲的A细胞中发生。(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像，细胞质均等分裂，图丙表示卵细胞的形成过程，图丁对应于图丙中的细胞②(第一极体)的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。
答案：(1)A、B、D (2)8 2 ② (3)③⑥ (4)A
(5)② aB
10．(2020·湖北武汉高三质检)基因型为AaXBY的果蝇(2N＝8)某一个精原细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期，对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计，结果如下图。请回答下列问题：
(1)图中②代表的结构或物质是________；T2时期的细胞称为__________________________。
(2)“分离定律”“自由组合定律”的实质主要体现在上述________时期。
(3)正常情况下，减Ⅱ后期细胞中Y染色体的数量为________；果蝇的一个精子中①②③的具体数目是________。
(4)若图中T3时期①和③的具体数值均为5，导致这种现象产生的主要原因是_____________________________________________________________________。若该细胞的基因型为AYY，则其余三个细胞的基因型是______________(仅考虑本题研究的相关基因)。
答案：(1)(姐妹)染色单体 次级精母细胞 (2)T1
(3)0或2 4、0、4 (4)着丝点断裂后的两条子染色体移向了细胞的一极 A、aXB、aXB
11．(2020·湖南长郡中学一模)雄蝗虫体细胞中有23条染色体，其性染色体组成为XO型，雌蝗虫的性染色体组成为XX型。下列有关叙述正确的是( )
A．雌蝗虫有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同
B．同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少1条
C．雄蝗虫的精原细胞在形成过程中，可观察到11个四分体
D．雄蝗虫产生的精子与卵细胞结合后，发育的子代均为雌性
解析：选A。雌蝗虫(XX型)有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同，都是24条染色体，A正确；雄蝗虫、雌蝗虫的体细胞中含有的染色体数依次是23条、24条，有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，导致细胞中的染色体数加倍，因此同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少2条，B错误；雄蝗虫的精原细胞是通过有丝分裂的方式形成的，四分体出现在减数第一次分裂时期，C错误；由于雄蝗虫的性染色体组成为XO型，产生的精子可能为X型或O型，与卵细胞结合后发育的子代可能是雌性(XX型)，也可能是雄性(XO型)，D错误。
12．下图1是果蝇体细胞示意图，下图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，下列说法正确的是( )
A．图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组
B．若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXD
C．图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上
D．图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果
解析：选D。图1细胞表示雄果蝇体细胞，含有4对同源染色体，8条染色体和2个染色体组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)；图2细胞含有同源染色体，处于有丝分裂后期；图3细胞含有同源染色体，处于减数第一次分裂后期。图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X染色体或Y染色体组成一个染色体组，即果蝇的一个染色体组的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，A错误；图1果蝇一个精原细胞的基因型为BbCcXDYd，若其产生的一个精子的基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bc，B错误；图2所示的果蝇细胞正处于有丝分裂后期，其中A、a基因属于等位基因，是基因突变产生的，不在同源染色体上，C错误；图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果，D正确。
13.(2020·甘肃兰州高三模拟)右图是动物精子形成过程中发生交叉互换的模式图，下列说法正确的是( )
A．若分裂时3和4不分离，产生的精细胞有一半染色体数目正常
B．在正常情况下，该细胞能产生4种类型的精细胞
C．若在复制时基因M突变为m，则产生的精细胞有一半异常
D．图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期
解析：选B。分析题图可知，3和4是同源染色体，若不分离，则产生的精细胞全部不正常，A错误；由于1、2两条同源染色体发生了交叉互换，则正常情况下该细胞能产生4种精细胞，B正确；如果基因M突变，则产生的精细胞中有1/4异常，C错误；图中基因N、n的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D错误。
14．(2020·安徽黄山一模)下图表示某哺乳动物睾丸内细胞的分裂过程示意图，图中Ⅰ～Ⅲ表示分裂过程，1～5表示细胞分裂图像，图中1细胞的基因型是AaXBY。请据图回答下列问题：
(1)通常图中1细胞和2细胞中所含核DNA相同，原因是________________________________________________。
(2)图中Ⅱ过程中染色体行为变化的主要特点是________________________________________________(至少答两点)，
Ⅰ和Ⅱ过程均可发生的可遗传变异类型常见的有__________________。
(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已经被15N标记，正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中含15N标记的情况是________________________________________________________________________。
(4)若图中2细胞减数第一次分裂过程正常，减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，此细胞产生的精子的基因型其中一个为A，则其余3个的基因型为________________________________________________________________________。
解析：(1)图中过程Ⅰ表示有丝分裂，Ⅱ表示减数第一次分裂，Ⅲ表示减数第二次分裂，Ⅳ表示精子的变形过程。图中1细胞形成2细胞是有丝分裂过程，亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中，所以1细胞和2细胞所含核DNA相同。(2)减数第一次分裂过程中的染色体行为变化的主要特点：前期同源染色体联会，形成四分体；四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换；后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合。有丝分裂和减数第一次分裂过程均可发生基因突变、染色体变异，基因重组一般只发生于减数分裂过程中。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已被15N标记，根据DNA半保留复制特点，正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中2个含15N标记，2个不含15N标记。(4)若图中2细胞减数第一次分裂过程正常，减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，此细胞产生精子的基因型其中一个为A，说明减数第一次分裂后期，含有A基因的染色体与X染色体移向同一极，含有a基因的染色体和Y染色体移向另一极，即形成的次级精母细胞的基因型为AAXBXB、aaYY，由于减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未正常分离，则其余3个的基因型为AXBXB、aY、aY。
答案：(1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中 (2)同源染色体联会，形成四
分体；同源染色体分离，非同源染色体自由组合；四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换 基因突变、染色体变异 (3)2个含15N标记，2个不含(或含15N标记的细胞占1/2) (4)AXBXB、aY、aY
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