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第15讲　减数分裂和受精作用
核心考点 考情分析
1.减数分 裂的过程 1.命题特点：以细胞分裂图、曲线图为载体，考查减数分裂时期特点及染色体、DNA变化，侧重模型构建与分析能力。
2.备考重点：结合遗传定律、生物变异，借配子形成解释性状分离与基因重组，通过对比归纳强化知识整合应用
2.受精作用
考点一　减数分裂
必备知识·夯基
1. 减数分裂概念剖析
（1）识图，回答下列问题：
2. 核心概念辨析
①图中没有同源染色体的细胞是 。
②受精卵中的非同源染色体是 或者 。
③减数分裂Ⅰ前期有 个四分体，有丝分裂前期有 个四分体。
④有丝分裂后期有 对同源染色体，1和5 同源染色体。
精子和卵细胞　
1和4、2和3　
1和2、3和4　
2　
0　
4　
不属于　
（2）常考概念辨析
特别提醒：①姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相 同，但不是同源染色体。
②二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成 四分体。
③同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的 片段所含基因也可能相同。
3. 精细胞的形成过程及各时期的特点
（1）减数分裂前的间期（精原细胞）
（2）减数分裂Ⅰ
（初级精母细胞）
（3）减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）
（4）精细胞
教材拾遗：〔必修2 P18～19“图2－2”〕1个精原细胞经减数分裂后 产生的4个精细胞，在不考虑互换的情况下，这4个精细胞是两种类 型，且两两相同，两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞 染色体组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间 染色体相同或互补。
4. 精子和卵细胞形成过程的比较
5. 减数分裂过程中相关物质变化（以二倍体生物为例）
（1）染色体数目变化及原因
（2）核DNA数目变化及原因
（3）染色单体数目变化及原因
1. 判断正误
提示：雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细 胞中无同源染色体。
×
×
提示：卵细胞中不存在同源染色体，应该为10条。
√
×
2. 规范表达
（1）〔必修2 P23“与社会的联系”〕气温过低会影响水稻花粉母细胞的 减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业 生产上可以采取灌深水的措施来预防，请回答采取这样的措施的原因。
提示：水的比热容较大，水的温度相对不容易改变，当气温过低时，灌深 水后稻田温度不会降低太多。
（2）〔必修2 P28“拓展应用”分析〕马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代 的理由是什么？
提示：骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由 于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数 分裂，无法形成配子。
（3）〔必修2 P28“拓展应用”变式〕请从精子或卵细胞形成的角度推测 “21三体综合征”的病因。
提示：在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数 分裂Ⅰ时两条21号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞， 再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有两条21号染色体的精子或卵细胞；如果 减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时21号染色体的着丝粒分裂，形成了两条21号 染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞， 这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中21号染色体是两条。当 一个正常的卵细胞或精子与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则 该受精卵含47条染色体，其中21号染色体是3条。
关键能力·提升
考向一　减数分裂相关概念辨析
1. （2025·吉林长春模拟）下列有关细胞增殖过程中染色体、染色单体、 同源染色体的说法，正确的是（　　）
A. 减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半
B. 减数分裂过程中姐妹染色单体的分开与同源染色体的分开发生在同一
时期
C. 对人类而言，含有46条染色体的细胞可能含有92条或0条染色单体
D. 在玉米体细胞的有丝分裂过程中无同源染色体，玉米产生花粉过程中 有同源染色体
√
解析： 　减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，此时细胞中 染色体数目与体细胞中的染色体数目相等，A错误。减数分裂过程中姐妹 染色单体的分开发生在减数分裂Ⅱ后期，同源染色体的分开发生在减数分 裂Ⅰ后期，B错误。当染色体上DNA发生复制后，每条染色体上均具有两条 染色单体，因此含有46条染色体的细胞可能含有46×2＝92（条）染色单 体；减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体上的着丝粒分裂，此时细胞中含有46条 染色体，但是没有染色单体，即细胞内染色单体数为0，C正确。玉米体细 胞的有丝分裂全程都含有同源染色体，玉米产生花粉的过程中由于减数分 裂Ⅰ后期发生了同源染色体的分离，因此部分时期具有同源染色体，部分时 期不含同源染色体，D错误。
2. （2025·贵州贵阳模拟）如图为处于某分裂时期的细胞示意图，下列说 法正确的是（　　）
A. 此细胞处于减数分裂的联会时期，有4个四分体
B. 此时期中的a和c染色单体之间常发生相应片段的互换
C. 此细胞中有2对同源染色体，4个核DNA分子，8条姐妹 染色单体
D. 在减数分裂Ⅰ时①和②会发生分离，③和④会发生分离
√
解析： 　据图可知，该细胞处于减数分裂的联会时期，有2个四分体，A 错误；联会时期，同源染色体的非姐妹染色单体间常发生相应片段的互 换，而a和c位于非同源染色体上，B错误；此细胞中有2对同源染色体，8 个核DNA分子，8条姐妹染色单体，C错误；在减数分裂Ⅰ后期，同源染色 体发生分离，即图中的①和②会发生分离，③和④会发生分离，D正确。
考向二　精子和卵细胞的形成过程
3. 果蝇有8条染色体，其染色体组成如图。关于果蝇的精子和卵细胞的形 成过程，下列叙述错误的是（　　 ）
A. 若一个正在分裂的细胞有8条染色体，4种不同形态，则该细胞可能来 自雌性
B. 若一个正在分裂的细胞有8条染色体，4种不同形态，则该细胞所处分裂 时期可能发生染色体互换
C. 卵细胞形成过程中的细胞，细胞质都是不均等分裂的
D. 精子和卵细胞形成过程中，都是染色体复制1次，细胞分裂2次
√
解析： 　雄果蝇有5种不同形态的染色体（3常＋X＋Y），雌果蝇有4种 不同形态的染色体（3常＋X），因此若一个正在分裂的细胞有8条染色 体，4种不同形态，则该细胞可能来自雌性，A正确；减数分裂Ⅰ前期，细 胞中含有8条染色体，4种不同形态，此时可能发生染色体的片段交换，B 正确；卵细胞形成过程中的细胞，第一极体减数分裂Ⅱ形成第二极体是均 等分裂的，C错误；精子和卵细胞形成过程中，都是在间期进行一次染色 体复制，细胞分裂2次（减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ），D正确。
考向三　减数分裂相关物质或结构的变化
4. 如图表示哺乳动物（体细胞染色体数为2n）
精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量
的变化。下列各项中对图示的解释正确的是（　）
A. 同源染色体的联会发生在d～e的初期
B. e点染色体数目为n，f点染色体数目又出现短时间的加倍
C. e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂
D. a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
√
解析： 　据题图可知，c～e为减数分裂Ⅰ时期，同源染色体的联会发生在 c～d的初期，即减数分裂Ⅰ前期，A错误；e点时为次级精母细胞，染色体数 目为n，f点为减数分裂Ⅱ完成，染色体数目暂时加倍发生在f点之前，即减 数分裂Ⅱ后期，B错误；e点为减数分裂Ⅰ结束，同源染色体分离发生在e点 之前，即减数分裂Ⅰ后期，f点为减数分裂Ⅱ结束，着丝粒分裂发生在f点之 前，即减数分裂Ⅱ后期，C错误；由题意可知，a～c为减数分裂前的间期， c～f为减数分裂期，f～g为精细胞变形阶段，D正确。
题后归纳：引发相关物质数量变化的四大原因
考点二　受精作用
必备知识·夯基
1. 配子中染色体组合多样性的原因
（1）减数分裂Ⅰ前期同源染色体的 的互换。
（2）减数分裂Ⅰ后期 的自由组合。
非姐妹染色单体间　
非同源染色体　
2. 推断减数分裂产生配子的种类
（1）原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况（以AaBb为例，没有基因突 变和互换）如图：
（2）具有n对同源染色体的个体产生配子的情况（不考虑基因突变和 互换）
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
1个精原细胞 2n种 种
1个雄性个体 2n种 种
1个卵原细胞 2n种 种
1个雌性个体 2n种 种
2　
2n　
1　
2n　
3. 受精作用
特别提醒：子代继承了双亲各半数的染色体，但双亲对子代的遗传物质的 贡献是不一样的。因为母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全 部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。
1. 判断正误
提示：精卵的随机组合是有性生殖后代具有多样性的原因之一，但基因重 组发生在减数分裂过程中。
√
×
√
2. 规范表达
（1）〔必修2 P27“思维训练”〕试从配子形成和受精作用两方面，分别 对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。
提示：遗传的多样性的原因：配子形成的过程中，由于减数分裂Ⅰ前期，同 源染色体的非姐妹染色单体间会发生互换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的 自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞 的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗 传的多样性。
遗传的稳定性的原因：减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且 每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精 卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的 性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持 了生物遗传的稳定性。
（2）〔必修2 P23“拓展应用”〕在精细胞变形为精子的过程中，精子的 头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分 细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾 的基部。请解释这一现象。
提示：精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保 留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了 精子的颈部和尾部，使精子具备了适于游动的能力；大部分细胞质及多数 细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全 部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中 提供能量。精子变形过程中的以上变化都为受精作用提供了保证，是进化 的结果。
关键能力·提升
考向　受精作用的相关分析
1. （经典高考题）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融 合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精 子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这 两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。 下列叙述错误的是（　　）
A. 多精入卵会产生更多的种子
B. 防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C. 未受精情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D. ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
√
解析： 　多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破 坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后 通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个 精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；结合题 意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶 ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正 确；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免 受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管 导致卵细胞和精子不能融合，D正确。
2. （2025·广东惠州模拟）A/a、B/b、C/c三对等位基因的遗传遵循自由组 合定律。基因型为AaBbCc的一个精原细胞经减数分裂产生了基因型为 Bc、AaBc、AbC、abC的4个精子，下列有关分析不成立的是（　　）
A. A与a基因所在同源染色体发生了互换
B. B与b基因所在同源染色体发生了互换
C. 减数分裂Ⅰ时，C与c基因所在染色体分离正常
D. 减数分裂Ⅱ时，A与a基因所在染色体分离异常
√
解析： 　基因型为AaBbCc的一个精原细胞未发生互换的情况下，能产生 两种基因型的4个精细胞，若考虑互换，能产生4种基因型的4个精细胞。 从Bc、AaBc、AbC、abC这4个精子的基因型来看，A与a基因所在同源染 色体发生了互换，且在减数分裂Ⅱ时，A与a基因所在染色体分离异常，其 他基因所在的染色体正常进行了减数分裂，B符合题意。
考教衔接　精子和卵细胞的形成过程
（2024·广西高考11题）水稻（2N＝24）
是我国主要粮食作物之一，研究发现水
稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科
研人员将野生型和双突变型（S1和S2基因
突变）的花粉母细胞进行染色，观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是（　　）
A. 图（e）中出现明显的染色体，可知该时期是减数分裂Ⅰ后期
B. 水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂，只产生1个子代细胞
C. 野生型水稻减数分裂Ⅰ过程，产生的子代细胞含有6条染色体
D. S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会，进而影响花粉发育
√
解析： 　图（e）中双突变型花粉母细胞没有出现明显的染色体，不是减 数分裂Ⅰ后期，A错误；水稻一个花粉母细胞经过减数分裂形成4个子代细 胞，B错误；水稻染色体数目为2N＝24，经过减数分裂，染色体数目减 半，子代细胞含有12条染色体，C错误；从图汇总看出双突变型花粉发育 异常，而减数分裂Ⅰ主要是同源染色体联会和分离，所以S1和S2基因可通过 控制同源染色体的联会，进而影响花粉发育，D正确。
〔必修2 P23“拓展应用”〕
　　如图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分 裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。
考法1：判断细胞分裂的时期
1. （2025·北京模拟）蝗虫的
性别由染色体数目决定，雌性
为22＋XX，雄性为22＋X，如
图为蝗虫精母细胞减数分裂不
同时期的显微照片，相关叙述正确的是（　　）
A. 图①正在进行DNA复制，完成后染色体数目加倍
B. 图②所示的时期，细胞中含有12个四分体
C. 图④发生着丝粒分裂，导致基因重组
D. 图中所示减数分裂过程出现的先后顺序是①②④③⑤
√
解析： 　DNA复制后，染色体数目不变，A错误；雄性染色体组成为22 ＋X，在减数分裂Ⅰ时，只能形成11个四分体，B错误；基因重组发生减数 分裂Ⅰ前期和后期，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，C错误；①细胞处 于减数分裂Ⅰ前的间期、②细胞处于减数分裂Ⅰ中期、③细胞处于减数分裂Ⅰ 末期、④细胞处于减数分裂Ⅰ后期、⑤细胞处于减数分裂Ⅱ末期，所以正确 顺序是①②④③⑤，D正确。
考法2：判断精子或卵细胞的分裂图像
2. （2025·湖南郴州模拟）如图表示精子或者卵细胞形成过程中的细胞分 裂图像，下列说法错误的是（　　）
A. 甲同学认为图1一定是初级精母细胞
B. 乙同学认为图4一定是次级精母细胞
C. 丙同学认为图2一定是初级卵母细胞
D. 丁同学认为图3一定是次级卵母细胞
√
解析： 　细胞质均等分裂，且有同源染色体为初级精母细胞，如图1，A 正确；细胞质均等分裂，且无同源染色体，为次级精母细胞或者极体，因 此图4可以是次级精母细胞或者极体，B错误；细胞质不均等分裂，且有同 源染色体为初级卵母细胞，如图2，C正确；细胞质不均等分裂，且无同源 染色体为次级卵母细胞，如图3，D正确。
题后归纳：根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
高考真题感悟
命题角度练
角度一 围绕减数分裂过程和特点，考查科学思维
1. （2025·云南高考5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（　　）
√
解析： 　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 断为减数分裂Ⅰ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，在减数分裂Ⅰ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；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，处于减数分裂Ⅰ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；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 分裂Ⅰ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，C、D不符合题意。
2. （2023·北京高考5题）武昌鱼（2n＝48）与长江白鱼（2n＝48）经人 工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不 能观察到的是（　　）
A. 含有24条染色体的细胞
B. 染色体两两配对的细胞
C. 染色体移到两极的细胞
D. 含有48个四分体的细胞
√
解析： 　精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A 不符合题意；精原细胞在减数分裂Ⅰ前期将发生染色体两两配对，即联会， B不符合题意；精原细胞在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开并移向两极，在 减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开并移到两极，C不符合题意；精原细胞在 减数分裂Ⅰ前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。
角度二 围绕多样性的形成，考查科学思维
3. （2025·安徽高考11题）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％
√
解析： 　步骤一：分析初级精母细胞发生交换后产生精细胞的情况，在 减数分裂过程中，一个初级精母细胞经过减数第一次分裂（同源染色体分 离）和减数第二次分裂（姐妹染色单体分离），会产生4个精细胞。当一 对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生片段互换时，一个初级精母细 胞（如图）产生的4个精细胞中，有2种是交换后的新类型（精细胞2、 3），另外2种是未交换的类型（精细胞1、4），且这4种精细胞的数量相 等，即一个发生交换的初级精母细胞产生的4个精细胞中，精细胞2、3各 占1/4。步骤二：计算发生交换的初级精母细胞的比例，设发生交换的初级
精母细胞的比例为X。因为一个发生交换的初级精母细胞产生的精细胞中，精细胞2（或精细胞3）占1/4，已知精细胞2、3所占的比例均为4％，则对于精细胞2（或精细胞3）来说，可列出等式：1/4X＝4％。求解上述等式：X＝16％。所以，减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是16％，故选D。
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1. （2025·合肥市模拟）下列关于四分体的叙述，正确的是（　　）
A. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体
B. 一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子
C. 次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
D. 人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体
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解析： 　有丝分裂过程中不会出现四分体，A错误；一个四分体中有两条 染色体和四个DNA分子，B错误；次级精母细胞中不含四分体，C错误。
2. （2025·西工大附中模拟）如图为某哺乳动物（有22对
同源染色体）的初级卵母细胞进行减数分裂时的一对同
源染色体示意图，图中1～8表示基因。在正常情况下，
下列叙述错误的是（　　）
①如图所示结构中含四条染色体，称为四分体　②在该动物的肝脏细胞分 裂时可以形成22个四分体　③1与3的分离发生在减数分裂Ⅰ过程中　④正常 情况下，若发生染色体片段的互换，则可能发生在1与2之间　⑤若基因 1、5来自父方，则2、6来自母方　⑥减数分裂中，1与7或8组合可能形成 重组型的配子
A. ①②③④ B. ①②④⑤
C. ②③④⑤ D. ②④⑤⑥
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解析： 　分析题图可知，图中为一对同源染色体，又由于是位于初级卵 母细胞中的一对，故可知1与2、3与4、5与6、7与8都是经DNA复制后产生 的，正常情况下应两两相同。图中所示结构中含两条染色体，①错误；肝 脏细胞是体细胞，不进行减数分裂，故其分裂时不会形成四分体，②错 误；1、2位于姐妹染色单体上，减数分裂过程中常发生同源染色体的非姐 妹染色单体之间片段的互换，故正常情况下，若发生染色体片段的互换， 则不可能发生在1与2之间，④错误；基因1和2，5和6都是通过DNA复制形 成的，因此若基因1、5来自父方，则2、6也来自父方，⑤错误；减数分裂Ⅰ 前期同源染色体上的非姐妹染色单体之间可发生片段的互换，可使1与7或 8组合形成重组型的配子，增加配子的多样性，⑥正确。
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3. （2025·河北邢台模拟）如图是某二倍体动物细胞在分裂（不发生染色 体变异）某一时刻的细胞示意图。下列叙述正确的是（　　）
A. 该细胞进行的是有丝分裂
B. 该细胞产生的子细胞是极体
C. 该细胞不可能含有等位基因
D. 该细胞与其子细胞染色体数目相同
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解析： 　细胞示意图中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体， 即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数分裂Ⅱ前期，A错误；该 细胞产生的子细胞可能是精细胞或者卵细胞或者极体，B错误；该细胞没 有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，但可通过基因突变或互 换产生等位基因，C错误；该细胞与其产生的子细胞中染色体数目都是3 条，D正确。
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4. （2025·江苏南通模拟）关于观察细胞减数分裂的实验，下列操作合理 的是（　　）
A. 分离蚕豆成熟花粉→解离→漂洗→甲紫溶液染色→制片→低倍镜观察 →高倍镜观察
B. 分离成熟小鼠卵巢→解离→甲紫溶液染色→漂洗→制片→低倍镜观察→ 高倍镜观察
C. 分离蝗虫成熟精巢→固定→醋酸洋红液染色→制片→低倍镜观察→高倍 镜观察
D. 分离桃花雄蕊→固定→漂洗→醋酸洋红液染色→制片→高倍镜观察
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解析： 　蚕豆成熟花粉已经完成了减数分裂，不能用于观察减数分裂过 程，A错误；小鼠卵巢中卵母细胞数量较少，且减数分裂过程不连续，不 易观察到完整的减数分裂过程，同时实验操作顺序中解离后应先漂洗再染 色，B错误；蝗虫成熟精巢中精原细胞可以进行减数分裂，固定后用醋酸 洋红液染色，制片后先在低倍镜下找到目标细胞，再换高倍镜观察，操作 合理，C正确；观察时应先在低倍镜下找到目标细胞，再换高倍镜观察， 不能直接高倍镜观察，D错误。
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5. （2025·江苏宿迁模拟）如图为百合（2n＝24）细胞减数分裂不同时期 的显微照片，有关说法正确的是（　　）
A. 姐妹染色单体的形成和中心体的复制在间期，分离时期不同
B. 图②③中染色体行为均会导致基因发生自由组合
C. 若四分体时期发生互换，1个花粉母细胞能产生4种配子
D. 各细胞出现的时间先后顺序是①→②→③→⑤→④
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解析： 　姐妹染色单体的形成发生在减数分裂Ⅰ前的间期，在减数分 裂Ⅱ后期分离，百合是高等植物细胞，无中心体，A错误；③中同源染 色体非姐妹染色单体发生互换，属于基因重组，而不是自由组合，B错 误；若四分体时期发生互换，发生了基因重组，1个花粉母细胞能产生 4种配子，C正确；①是间期，②是减数分裂Ⅰ后期，③减数分裂Ⅰ前 期，④是减数分裂Ⅱ末期，⑤是减数分裂Ⅱ后期，所以正确顺序是①→ ③→②→⑤→④，D错误。
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6. （2025·山东日照模拟）如图为某高等动物的一组细胞分裂图像，下列叙述正确的是（　　）
A. 细胞①与细胞②中的染色体数目、
核DNA分子数目均相同
B. 细胞③中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
C. 细胞④出现的原因，可能是在减数分裂Ⅰ过程中发生了同源染色体非姐 妹染色单体的互换
D. 细胞①②③④中均存在同源染色体
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解析： 　细胞①与细胞②中的染色体数目均为4条，但细胞①中含有4个 核DNA分子，而细胞②中含有8个核DNA分子，A错误；据图分析，细胞 ③中的等位基因A、a随着所在的同源染色体的分开而分离，但看不出来发 生了非等位基因的自由组合，B错误；在细胞④中，着丝粒分裂后形成的 两条染色体上出现了等位基因，这可能是在减数分裂Ⅰ过程中发生了同源染 色体非姐妹染色单体的互换，也可能是基因突变所致，C正确；细胞①② ③中均存在同源染色体，但细胞④中不存在同源染色体，D错误。
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7. （2025·安徽马鞍山期末）图甲表示
某二倍体（2n）哺乳动物在细胞分裂
不同时期相关物质的数量关系，图乙
表示该动物精子形成过程中细胞内染
色体数目的变化。不考虑突变，下列叙述正确的是（　　）
A. 图甲①、④时期的细胞以及图乙CD时期的细胞一定不存在同源染色体
B. 图甲⑤时期的细胞可处于图乙AB时期，该时期细胞内含有2个染色体组
C. 图甲②→③可处于图乙EF时期，该时期的细胞核DNA分子数是CD时期 的两倍
D. 图甲⑤→②可处于图乙BC时期，该时期的细胞染色体数目减半是由着 丝粒分裂引起的
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解析： 　④时期的细胞染色体和DNA都为4n，处于有丝分裂后期， 细胞中存在同源染色体，A错误；图甲⑤时期的细胞染色体数目为2n， 有姐妹染色单体，可以是有丝分裂前期、中期和减数分裂Ⅰ全过程，而 AB段是减数分裂Ⅰ，所以图甲⑤时期的细胞可处于图乙AB时期，此时 细胞内含有2个染色体组，B正确；图甲②（减数分裂Ⅱ前期和中期） 可处于图乙CD时期→③（减数分裂Ⅱ后期）可处于图乙EF时期，③此 时着丝粒分裂，染色体数目加倍，该时期核DNA分子数目与CD时期 （减数分裂Ⅱ前期和中期）相等，C错误；图甲⑤→②是减数分裂Ⅰ结 束，同源染色体分开导致的，D错误。
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8. （2025·河北邢台模拟）若某雄性植物的基因型为AaBbDd，且A、a与 B、b位于一对同源染色体上，D、d位于另一对染色体上。现发现一个基因 组成为Abd的配子，最多只考虑一次染色体互换，不考虑其他变异，分析 另外三个配子的基因型不可能是（　　）
A. Abd、aBD、aBD B. ABD、aBd、abD
C. abd、aBD、ABD D. AbD、aBd、aBD
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解析： 　若不发生互换，则对应的四个配子的基因型为Abd、Abd、 aBD、aBD；若B、b发生互换，则与基因型为Ab的配子来自同一次级精母 细胞的配子的基因型是AB，对应的四个配子的基因型为Abd、ABd、 aBD、abD；若A、a发生互换，与基因型为Ab的配子来自同一次级精母细 胞的配子的基因型是ab，则对应的四个配子的基因型为Abd、abd、aBD、 ABD；若D、d发生互换，对应的四个配子的基因型为Abd、AbD、aBd、 aBD。B符合题意，A、C、D不符合题意。
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9. （2025·湖北十堰模拟）“单亲二体”（UPD）是指人的受精卵中，23 对染色体的某一对同源染色体都来自父方或母方其形成机制如下：一个含 有24条染色体（其中一对为同源染色体）的卵子（或精子）与一个正常精 子（或卵子）结合形成三体合子，三体合子的三条相同的染色体在发育过 程中会随机丢失一条，称为“三体自救”，这种丢失可形成UPD。下列叙 述正确的是（　　）
A. 上述卵子含有24条染色体是减数分裂Ⅰ异常造成的
B. 三体合子丢失一条来自正常生殖细胞的染色体形成UPD的概率为1/3
C. 若UPD两条性染色体都来自父方，则其染色体组成一定为22＋XY
D. “UPD”为染色体变异，该变异在减数分裂Ⅰ联会异常
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解析： 　上述卵子含有24条染色体可以是减数分裂Ⅰ同源染色体未分离造 成，也可能是减数分裂Ⅱ两条子染色体未分离导致，A错误；由于三体合子 的三条染色体在发育过程中丢失一条染色体是随机的，故形成UPD的概率 为1/3，B正确；含有24条染色体（其中一对为同源染色体）的精子可能为 22＋XY，也可能是22＋XX，UPD两条性染色体都来自父方，则其染色体 组成可能为22＋XX，C错误；“UPD”的染色体数目和结构都正常，该变 异在减数分裂Ⅰ联会正常，D错误。
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10.（2025·江苏徐州一模）如图为某二倍体生物一个细胞分裂时期的示意图，下列判断正确的是（　　）
A.此细胞处于减数分裂Ⅰ的中期
B.此细胞形成的配子中含有4条染色体
C.此时期发生非同源染色体的自由组合
D.该细胞最终产生两种4个成熟的生殖细胞
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解析： 　由题图可知，此时期同源染色体排列在赤道板位置上，则可推出此细胞处于减数分裂Ⅰ中期，而非同源染色体的自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期，A正确，C错误；由题图可知，该细胞含有4条染色体，故由其形成的配子中含有2条染色体，B错误；由题干信息不能确定此生物的性别，因此，不能确定该细胞是初级精母细胞还是初级卵母细胞。若是初级卵母细胞，则最终产生一种1个卵细胞；若是初级精母细胞，则最终产生两种4个精子，D错误。
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11.（2025·山东济南模拟）基因A/a、B/b是某二倍体动物卵原
细胞中一对同源染色体上的两对等位基因。在减数分裂过程中，
这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换，形成
的一个次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞和一个极体。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（　　）
A.非姐妹染色单体互换导致染色体上基因的种类和数量发生改变
B.若互换区段在基因A/a所在位置，则该极体可能的基因型是Ab或ab
C.若互换区段不在基因A/a、B/b所在位置，则该极体的基因型是ab或AB
D.无论两条非姐妹染色单体在何处互换，该极体的基因型都不可能是AB
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解析： 　非姐妹染色单体互换导致染色体上基因的种类发生改变，数量没有改变，A错误。由图可知，若互换区段在基因A/a所在位置，减数分裂Ⅰ产生的子细胞基因型为AaBB和Aabb，因经次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞，则该次级卵母细胞基因型为Aabb，则该极体基因型为Ab，B错误。若互换区段不在基因A/a、B/b所在位置，则染色体上A/a、B/b基因位置不变，产生基因型为ab的卵细胞的次级卵母细胞基因型为aabb，该极体是和卵细胞一起产生的，都来自于同一次级卵母细胞，故该极体的基因型为ab，C错误。若互换区段位于A/a基因所在位置，极体
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基因型为Ab；若互换区段不在A/a、B/b所在位置，则极体基因型为ab；若互换区段在基因B/b所在区段，则经初级卵母细胞分裂产生的两个子细胞基因型为AABb和aaBb，因经次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞，则该次级卵母细胞基因型为aaBb，则该极体的基因型为aB，不会是AB，D正确。
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12. （2025·天津河西三模）中国科学院动物研究所研究发现CyclinB3（细 胞周期蛋白）在雌鼠（2n＝40）卵细胞形成过程中发挥了独特作用，当 CyclinB3缺失时雌鼠不能产生后代。研究者对CyclinB3缺失雌鼠和正常雌 鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了如图。
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（1）雌鼠的一个初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期含有 个四分体。与 卵原细胞相比，正常雌鼠的卵细胞染色体数目减半、核DNA数目减半的原 因是减数分裂过程中 。
解析： 四分体是减数分裂过程中由同源染色体配对而成，由题可 知，雌鼠（2n＝40）含有20对染色体，故雌鼠的一个初级卵母细胞在 减数分裂Ⅰ前期含有20个四分体。在减数分裂过程中，染色体只复制一 次（在减数分裂Ⅰ前的间期），而细胞连续分裂两次（减数分裂Ⅰ和减数 分裂Ⅱ），这就使得最终形成的卵细胞中染色体数目和核DNA数目相 较于卵原细胞均减半。
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染色体复制一次，而细胞连续分裂两次
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（2）若某雌鼠的基因型为DdEe（两对基因独立遗传，且不考虑染色体互 换及基因突变），一个初级卵母细胞经减数分裂最终形成的一个第二极体 的基因型是De，则同时产生的卵细胞的基因型是 。
解析： 减数分裂过程中，一个卵原细胞经过减数分裂Ⅰ产生一个次级 卵母细胞和一个第一极体，经过减数分裂Ⅱ，次级卵母细胞产生一个卵细 胞和一个第二极体，第一极体产生两个第二极体。若第二极体的基因型是 De，存在两种情况，若该第二极体是由第一极体分裂产生的，那么与该第 一极体同时产生的次级卵母细胞的基因型为dE，所以卵细胞的基因型是 dE，若该第二极体是由次级卵母细胞分裂产生的，那么卵细胞的基因型就 是De。
De或dE　
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（3）分析如图可知，CyclinB3影响卵母细胞 （填“纺 锤体形成”或“同源染色体分离”），CyclinB3缺失的卵母细胞，在减数 分裂Ⅰ后期时的姐妹染色单体数是 条。
解析： 对比正常雌鼠和CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程图可知，正 常雌鼠在减数分裂Ⅰ后期同源染色体能够正常分离，而CyclinB3缺失雌鼠在 减数分裂Ⅰ后期同源染色体不能正常分离，由此可推测CyclinB3影响卵母细 胞同源染色体分离，已知雌鼠体细胞中染色体数，在减数分裂Ⅰ前的间期染 色体复制后，每条染色体含有两条姐妹染色单体，所以在减数分裂Ⅰ后期 时，细胞中染色体数为40条，姐妹染色单体数为80条，对于CyclinB3缺失 的卵母细胞也是如此。
同源染色体分离
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（4）图中CyclinB3缺失小鼠的一个卵原细胞从减数分裂Ⅰ前的间期到减数 分裂Ⅱ中期的过程中，核DNA的数量变化是 （用n和箭头表 示）。
解析： 图中CyclinB3缺失小鼠的一个卵原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期 进行DNA复制，核DNA数目由2n变为4n，经过减数分裂Ⅰ，CyclinB3影响 卵母细胞同源染色体分离，最后核DNA数目不变，因此核DNA的数量变化 是2n→4n。
2n→4n
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