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减数分裂与有丝分裂的比较
重点1　减数分裂与有丝分裂的图像判断
重 点 研 析
1．有丝分裂与减数分裂实图对比
(1)植物细胞有丝分裂装片
(2)蝗虫精母细胞减数分裂固定装片图像
　　
2．结合细胞分裂图像，判断分裂方式及时期
图1 图2 图3
图4 图5 图6
图7 图8 图9
此外，通过后期的分裂图像还能判断细胞类型，若细胞质均等分裂，则为体细胞、初(次)级精母细胞或极体；若细胞质不均等分裂，则为初(次)级卵母细胞。
3．结合染色体情况，三看法判断细胞分裂方式
命 题 研 究
命题点1　减数分裂和有丝分裂的过程
(多选)(2024·江苏卷)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有(　ABC　)
A．有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B．有丝分裂或减数分裂时，丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C．有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D．减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞
解析：在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，但此时形成的染色单体未螺旋化，呈细丝状，在普通光学显微镜下不可见，A错误；纺锤体的作用是牵引染色体运动，染色质螺旋化是自身的变化，B错误；有丝分裂后期着丝粒分开，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生交换，增加了配子基因组合的多样性，所以减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞，D正确。
命题点2　减数分裂和有丝分裂图像识别
某XY型性别决定的植物(2n＝16)，图甲是其雄株某些细胞的分裂图，图乙是染色体组数与核DNA数/染色体数比值的关系，下列叙述正确的是(　B　)
① ②
甲
乙
A．若①为根分生区细胞，其比值关系对应图乙的b
B．若②为根分生区细胞，细胞中存在9种形态的染色体
C．若①中比值关系对应图乙的c，细胞中可能会发生基因重组
D．若②中比值关系对应图乙的e，细胞中同源染色体正移向两极
解析：若①为根分生区细胞，不存在核膜、核仁，处于有丝分裂前期，此时染色体复制，形成姐妹染色单体，核DNA数/染色体数的比值为2，染色体组数为2，对应d点，A错误；若②细胞为根分生区细胞，着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，处于有丝分裂后期，该细胞中存在7种形态的常染色体、X和Y染色体，共9种形态的染色体，B正确；基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期，图甲中①属于前期图，图乙的c含有1个染色体组，且核DNA数/染色体数的比值为2，若①中比值关系对应图乙的c，说明细胞处于减数第二次分裂前期，此时不发生基因重组，C错误；若②中比值关系对应图乙的e，即细胞中存在4个染色体组，每条染色体上有一个DNA分子，细胞应处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体移向细胞两极，细胞中同源染色体移向两极是处于减数第一次分裂后期细胞的特征，D错误。
命题点3　染色体核型
(2026·苏州期初)图1、图2是以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料进行染色体核型分析的两个典型图像。下列叙述正确的是(　D　)
图1 图2
A．图1、图2所用材料分别是芹菜根尖和花粉母细胞
B．提高根尖细胞有丝分裂后期的细胞比例，便于染色体的观察和计数
C．图1和图2细胞中都会发生基因突变、基因重组和染色体变异
D．实验中可用低渗溶液适当处理，使染色体更好地分散以便观察
解析：图1细胞内同源染色体联会形成四分体，应是进行减数分裂的花粉母细胞，图2细胞内无同源染色体联会，应是进行有丝分裂的根尖细胞，A错误。有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，B错误。有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生基因突变；基因重组仅发生在减数分裂过程，有丝分裂无基因重组；染色体变异在有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生，所以图2不会发生基因重组，C错误。低渗溶液可使细胞吸水膨胀，细胞膜破裂，染色体分散，故实验中可用低渗溶液适当处理，使染色体更好地分散以便观察，D正确。
染色体核型分析
核型又称染色体组型，是染色体数目、大小、形态特征的总结。将一个体细胞中的全部染色体按一定方式排列起来，就构成染色体核型。染色体核型分析是分析生物体细胞内染色体的长度、着丝粒位置、臂比、随体大小等特征，其分析以体细胞分裂中期染色体为研究对象，在对染色体进行测量计算的基础上，进行分组、排队、配对并进行形态分析。核型分析对于探讨人类及其他动物遗传病的机制、物种亲缘关系、远缘杂种的鉴定都有重要意义。
1．中期染色体结构图
(1)端粒是真核生物染色体末端的DNA重复序列，能维持染色体的稳定性。一条具有姐妹染色单体的染色体有4个端粒，着丝粒分裂后的每条染色体具有2个端粒。
(2)随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，含高度重复的DNA序列。端粒和随体都是异染色质。随体的形态大小在染色体上是恒定的，因此是识别特定染色体的重要形态特征。
2．人类的染色体核型(2n＝46，XY)
在显微镜下观察染色体的结构和数量，通过染色体检查，可知染色体的数目和结构是否正常，判断是不是染色体异常引起的遗传病。如唐氏综合征(21三体综合征)患者的核型为：47，XX(或XY)；特纳氏综合征(先天性卵巢发育不全)患者无Y染色体，核型为：45，XO。
重点2　减数分裂与有丝分裂中相关数量变化分析
重 点 研 析
1．细胞分裂过程中染色体与核DNA数目变化等曲线解读(以二倍体生物为例)
(1)曲线模型
(2)曲线解读
2．每条染色体上的DNA含量或染色体数/核DNA数比值曲线解读
(1)曲线模型
(2)曲线解读
比较 对应时期 变化原因
A→B (A′→B′) 分裂间期(对应S期) DNA复制
B→C (B′→C′) 有丝分裂前期、中期，减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ的前期、中期 染色体已复制，有染色单体
C→D (C′→D′) 有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时 着丝粒分裂，染色体加倍
D→E (D′→E′) 有丝分裂后期＋末期，减数分裂Ⅱ的后期＋末期 着丝粒分裂后无染色单体
命 题 研 究
命题点　减数分裂与有丝分裂过程中有关数量的变化
(多选)(2026·高邮开学调研)研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关，粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因。图 1、图 2 表示某果蝇细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。下列叙述错误的有(　BCD　)
A．若图1纵坐标表示同源染色体对数，则该曲线不可能表示减数分裂
B．图2中，若b＝8，c＝4，则②表示的细胞可能发生基因重组
C．若细胞进行有丝分裂，a＝8，c＝4，B～C时粘连蛋白水解酶活性最高
D．水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
解析：减数分裂Ⅰ发生同源染色体的分离，故对于二倍体生物而言，减数分裂Ⅰ结束后子细胞中不存在同源染色体，在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，但同源染色体对数还是0，因此若图1纵坐标表示同源染色体对数，则该曲线不可能表示减数分裂，A正确；图2中，若b＝8，c＝4，则表示有丝分裂，②表示的细胞处于丝分裂后期，有丝分裂不发生基因重组，B错误；果蝇有8条染色体，有丝分裂后期染色体加倍，为16条，则a＝16，c＝4，若图1纵坐标表示染色体数量，曲线B～C段发生着丝粒分裂，此时粘连蛋白水解酶的活性最高，C错误；水解粘连蛋白的酶发挥作用的结果是着丝粒分裂，该过程发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，可发生在次级卵母细胞中，不能发生在初级卵母细胞中，D错误。
(2024·浙江6月卷)某二倍体动物(2n＝4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(　C　)
A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换
D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P
解析：图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞DNA复制2次，着丝粒分裂1次，A错误；由A项分析可知，4个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误；精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体、4条染色单体，其中有2条染色单体含有放射性，但乙细胞中3条染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交换，C正确；甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3条染色单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。
题组一　减数分裂与有丝分裂的关系及细胞图像
1．(2021·江苏卷)A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，下列有关有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是(　C　)
A．多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B．减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C．有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有Aa
D．有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
解析：生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，但体细胞一般只进行有丝分裂，A错误。减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误。有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确。有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2种子细胞；因A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂只能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。
2．(2025·江西卷)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(　D　)
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MⅠ前期和后期干扰减数分裂
解析：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合理；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合理；染色体分离滞后或分配错误可能与纺锤体功能受损有关，进而干扰有丝分裂，C合理；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，该过程通常发生在中期，D不合理。
3．(2025·南通一模)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。下列相关叙述正确的是(　B　)
甲 乙
A．精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到图示图像
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
解析：由于精巢中处于不同发育阶段的细胞之间基本没有联系，所以制作蝗虫减数分裂装片时无需解离，A错误；甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞中无四分体，C错误；乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由题意可知，雄性东亚飞蝗性染色体组成为 XO，2n＝23，则一个子细胞比另一个子细胞少2条染色体，D错误。
4．(2025·苏州期末)下列有关细胞分裂实验的叙述，正确的是(　A　)
A．观察有丝分裂实验过程中，解离前也可对组织材料进行细胞固定
B．可以选用桃花的雌蕊或蝗虫的精巢作为观察减数分裂实验的材料
C．若解离后直接染色，盐酸会与碱性染料反应，导致染色体无法着色
D．洋葱根尖分生区经低温诱导后，多数细胞中的染色体数目会加倍
解析：如果暂时不进行观察有丝分裂实验，可以对组织材料先进行细胞固定，便于后续观察，A正确；桃花的雌蕊中进行减数分裂的细胞数目较少且减数分裂过程不连续，不利于观察，所以桃花的雌蕊不适合作为观察减数分裂实验的材料，B错误；解离液通常由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等量混合而成，盐酸是强酸，在有盐酸存在时，用甲紫染料染色，染料和核酸(染色体中的DNA)都带正电荷，相互排斥，从而不能相互结合，使染色体不能着色，C错误；洋葱根尖分生区经低温诱导后，因为大多数细胞处于分裂间期，而低温主要作用于分裂前期，所以只有少数细胞可能发生染色体数目加倍，D错误。
5．(2025·南通二模)下图为鹅掌楸(2n＝38)花粉母细胞减数分裂过程中的两个图像，下列相关叙述正确的是(　A　)
① ②
A．图①②细胞均处于减数第二次分裂
B．图①②细胞中的染色体数均为38条
C．图①细胞中正发生同源染色体分离
D．图②细胞分裂产生的子细胞中含两个染色体组
解析：①为减数分裂Ⅱ后期(两组纺锤体平行排布)，②为减数分裂Ⅱ中期(两组纺锤体呈角度排布)，A正确；图①②细胞中分别有38、19条染色体，B错误；减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分离，C错误；图②分裂产生的子细胞只含有一个染色体组，D错误。
6．(2025·常州期末)关于减数分裂过程中基因和染色体的关系，下列叙述正确的是(　B　)
A．减数分裂前的间期，显微镜下可看出线粒体基因在染色体上呈线性排列
B．减数分裂Ⅰ后期，等位基因的行为与同源染色体的行为具有平行关系
C．减数分裂Ⅱ后期，着丝粒的分裂导致细胞中基因和同源染色体的对数加倍
D．减数分裂结束后，每个子细胞的基因数和染色体数都为精(卵)原细胞的一半
解析：线粒体基因位于环状DNA分子上，线粒体中不存在染色体结构，光学显微镜下也观察不到基因在染色体上呈线性排列，A错误；等位基因位于同源染色体上，在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体的分离导致等位基因分离，所以减数分裂Ⅰ后期，等位基因的行为与同源染色体的行为具有平行关系，B正确；减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂不改变基因的数量，此时期细胞中不存在同源染色体，所以不存在同源染色体的对数加倍的情况，C错误；减数分裂结束后，每个子细胞的染色体数为精(卵)原细胞的一半，但考虑细胞质基因，子细胞的基因数不一定是精(卵)原细胞的一半，D错误。
7．(2025·扬州期末)随体是位于染色体末端的、圆形或圆柱形的染色体片段，通过次缢痕与染色体主要部分相连(如图)，人类并非所有的染色体都含有随体这一结构。下列有关说法错误的是(　D　)
A．随体主要由DNA和蛋白质组成
B．随体的形态、大小是识别染色体的重要特征
C．随体的复制发生在细胞分裂前的间期
D．随体的数量在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期会加倍
解析：染色体主要由DNA和蛋白质构成，随体是染色体片段，所以随体也主要由DNA和蛋白质构成，A正确；人类并非所有的染色体都含有随体这一结构，且不同染色体上随体的形态、大小可能不同，所以随体的形态、大小是识别染色体的重要特征之一，B正确；随体位于染色体上，会随着染色体的复制而复制，所以随体的复制发生在细胞分裂前的间期，C正确；随体的数量在DNA复制时加倍，有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期不变，D错误。
题组二　减数分裂与有丝分裂中相关数量变化分析
8．图1是某二倍体动物(基因型为HhXBY)的细胞分裂图，图2 中①～⑤为不同细胞中的染色体数和核DNA 数。有关分析正确的是(　B　)
图1 图2
A．图1细胞可能处于减数分裂 Ⅱ 后期，含有Y染色体
B．图1细胞对应图2中的②细胞
C．图2中的①细胞可能是产生图1细胞的母细胞
D．图2中的⑤细胞可能处于减数分裂Ⅰ的后期
解析：图1细胞没有同源染色体，可能处于减数分裂Ⅱ前期，图中含有B基因，说明含有X染色体，没有Y染色体，A错误；图1细胞中含有n条染色体，2n个核DNA，对应图2中的②细胞，B正确；图2中的④细胞可能是产生图1细胞的母细胞，因为④可表示处于减数分裂Ⅰ的细胞，C错误；图2中的⑤细胞染色体和核DNA数量均为4n，处于有丝分裂后期，D错误。
9．(2026·南京六校联考)某二倍体动物(2n＝16)精原细胞进行相关分裂，经染色体核型分析有A、B、C三种分裂期细胞，其有关数量关系如表。下列相关叙述正确的是(　C　)
细胞 A B C
染色体数 16 16 32
同源染色体对数 8 0 ？
染色体组数 2 2 ？
A．细胞A可能为初级卵母细胞，细胞核DNA数为32个
B．细胞A、C分裂产生的子细胞核基因组成相同
C．细胞B中细胞核DNA数与染色体数相等
D．细胞C中同源染色体对数为16对，染色单体数为32条
解析：据表可知，A、B、C为三种分裂期细胞，细胞A染色体数16，同源染色体对数8，染色体组数2，故处于减数第一次分裂前、中、后期或有丝分裂前、中期；若处于减数第一次分裂前、中、后期，结合该动物为雄性，则细胞A为初级精母细胞，细胞核DNA数为32个，A错误。细胞C染色体数目是体细胞的2倍，故处于有丝分裂后期。细胞A若为处于有丝分裂前、中期的细胞，细胞A、C分裂产生的子细胞核基因组成相同；细胞A若处于减数第一次分裂，由于减数分裂会发生基因重组，此时子细胞核基因组成可能不同，B错误。细胞B染色体数16，同源染色体对数0，染色体组数2，故处于减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中核DNA数为16，着丝粒分裂，没有姐妹染色单体，C正确。细胞C处于有丝分裂后期，此时着丝粒分裂，细胞中无染色单体，D错误。
10．(2025·南京二模)图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n＝4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是(　D　)
图1 图2
A．若图1表示有丝分裂过程，则B～C段细胞中染色单体和核DNA数均为2n
B．若图1表示减数分裂过程，则C～D段代表减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离
C．图2甲细胞有4个染色体组，乙细胞有2个四分体，丙细胞有0或1个Xb
D．若形成一个基因型为aXBXb的配子，可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
解析：若图1表示有丝分裂过程，则B～C段细胞处于部分G2期、有丝分裂前期和中期，染色单体和核DNA数均为4n，A错误；若图1表示减数分裂过程，则C～D段代表减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，B错误；图2甲细胞处于有丝分裂后期，细胞中有4个染色体组，乙细胞可能处于有丝分裂前期、中期，细胞中无四分体，丙细胞是卵细胞或极体，细胞中有0或1个Xb，C错误；若形成一个基因型为aXBXb的配子，说明等位基因没有分离，可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，D正确。
11．某二倍体雄性动物(2n＝8)，其精巢内部分细胞染色体数、核DNA数、染色单体数如图所示，据图分析，下列说法正确的是(　C　)
A．c类型细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
B．b类型细胞经过同源染色体分离后形成a类型细胞
C．a类型细胞中可能有0或4对同源染色体
D．c类型细胞中有2对同源染色体
解析：c中染色体∶染色单体∶核 DNA ＝1∶2∶2，但染色体数目只有体细胞的一半，处于减数分裂Ⅱ前期和中期，该动物为雄性，所以c类型细胞是次级精母细胞，A错误。a中不含染色单体，染色体∶核 DNA ＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，可能是进行有丝分裂的精原细胞或处于减数分裂Ⅱ的次级精母细胞；b中染色体∶染色单体∶核 DNA ＝1∶2∶2，但染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂前期和中期、减数分裂Ⅰ；如果进行的是有丝分裂，b类型细胞形成a类型细胞不会发生同源染色体分离，B错误。如果进行的是有丝分裂，a类型细胞中有4对同源染色体；如果进行的是减数分裂，a类型细胞处于减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体，C正确。c类型细胞处于减数分裂Ⅱ前期和中期，不含同源染色体，D错误。

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