易错点10 细胞分裂过程中物质或结构变化分析
细胞分裂是高考命题的必考点之一，多数以带图的选择题考查细胞分裂的各时期特点。细胞分裂与遗传规律、三种可遗传变异、DNA复制等知识密切联系，这类试题跨度较大，具有较强的综合性。而没有全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，就无法将细胞分裂知识与其他知识进行有效链接，在复杂的试题情境中无法将所学知识应用于解题。在复习备考中，需要加强图文转换练习，全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，深刻领悟知识之间的内在联系，达到融会贯通的效果。注意以下细微易错陷阱，对全面理解细胞分裂等知识有所帮助。
易错陷阱1：染色体组、同源染色体、染色单体、染色体、DNA数目变化。对有丝分裂和减数分裂各时期特点及染色体组概念理解不透造成误判，混淆细胞中DNA分子数、核DNA分子数和每条染色体上DNA分子数造成误判，误以为X和Y（或Z和W）性染色体没有染色单体而误判细胞分裂过程中性染色体数目或性染色单体数。
易错陷阱2：等位基因分离的时期。误以为有丝分裂会发生等位基因分离，忽略交叉互换后姐妹染色单体上具有等位基因造成误判。
易错陷阱3：细胞分裂异常的结果分析。无法将异常分裂的结果与细胞分裂各时期特点有效对接造成误判。
易错陷阱4： DNA复制后带标记的染色体、染色单体、细胞数。没有考虑姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极造成误判。
易错陷阱5：细胞分裂图中三种可遗传变异的判断。忽略了有丝分裂不发生基因重组造成误判。
易错陷阱6：减数分裂产生配子类型。忽略了“基因型为AaBb的一个个体”还是“基因型为AaBb的一个性原细胞” 造成误判。
例题1、（2022山东·T8）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、受精和其他染色体的行为。基因型为 Aa 的多个精原细胞在减数分裂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。上述精原细胞形成的精子与基因型为 Aa 的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知 A、a 位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（ ）
A．6∶9 B．6∶12 C．4∶7 D．5∶9
【解析】基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂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。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体不分离进入1个次级精母细胞，则次级精母细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体分离分别进入2个次级精母细胞，则2个次级精母细胞基因组成均为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个次级精母细胞，则次级精母细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个次级精母细胞，则次级精母细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，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，A项正确，B、C、D项错误。
【答案】A
例题2、(2021浙江6月选考·T22)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
【解析】
A、结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析，第一个细胞周期，每个DNA分子进行一次复制，复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制，因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色，A项正确；
B、第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的，由于DNA分子的半保留复制，由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中，其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU，另一个子代DNA的两条链均含有BrdU，从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色，另一条呈浅蓝色，B项正确；
C、第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的，第二个细胞周期的分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分开形成两条子染色体，含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色相同；DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0～n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体，第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期，经间期染色体复制后，细胞中染色单体着色不同的染色体有0～n条，C项错误；
D、由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，总有部分DNA只有一条链含有BrdU，而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色，D项正确。
【答案】 C
1.有丝分裂和减数分裂各时期DNA数目、染色体数、染色单体数变化。
图1 图2 图3 图4
（1）图1、图2可以表示有丝分裂和减数分裂，图1、图2中BC段表示DNA复制、染色单体形成，DE表示着丝粒分裂，染色单体消失。图3表示有丝分裂，图4表示减数分裂。
（2）由于细胞中DNA分布于细胞核的染色体、叶绿体、线粒体，所以细胞中DNA分子数＞核DNA分子数＞每条染色体上DNA分子数。
（3）核DNA分子数: 有丝分裂因间期DNA复制加倍,因末期细胞一分为二而复原；减数分裂因间期DNA复制加倍,因MⅠ末期细胞一分为二而复原，因MⅡ末期细胞一分为二而减半。
（4）染色体数: 有丝分裂因后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，末期分裂结束，染色体数目复原。减数分裂因MⅠ后期同源染色体分离，末期细胞一分为二而减半，因MⅡ后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍，末期细胞一分为二而减半。
（5）染色单体数:间期DNA复制形成染色单体，有丝分裂后期、减数分裂MⅡ后期因着丝粒分裂，染色单体消失。
2. 有丝分裂和减数分裂各时期染色体组、同源染色体数变化。
（1）细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。染色体组数的变化与染色体数目变化同步。
（2）有丝分裂:后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对，染色体组数2组加倍成为4组，细胞分裂结束子细胞中同源染色体仍为n对，染色体组数2组。
（3）减数分裂:MⅠ后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞同源染色体数为0，染色体组数2组减少为1组，但是MⅡ后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍，染色体组数暂时由1组加倍成为2组，末期分裂结束，成熟生殖细胞或极体中同源染色体数为0，染色体组数只有1组。
3. 细胞分裂与变异
（1）细胞分裂与基因突变
有丝分裂和减数第一次分裂前的间期，如果DNA分子复制过程中出现差错,则可能会导致基因突变，姐妹染色单体上含有等位基因，减数分裂发生的这种突变能通过配子传递给下一代。
（2）细胞分裂与基因重组(以基因型为AaBb的细胞为例)
在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组；或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。
（3）在有丝分裂和减数分裂过程中，由于一些原因会出现染色体结构变异和染色体数目变异(以基因型为AaBb的细胞为例)：
①若形成的子细胞是AAaaBb或Bb，则形成原因是有丝分裂过程中两条同源染色体的姐妹染色单体形成的子染色体未分开。
②若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是MⅠ中同源染色体未分离，导致等位基因不分离同时进入子细胞。
③若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是MⅡ中姐妹染色单体分离形成的子染色体未分开，导致相同基因不分离同时进入子细胞。
④若形成的子细胞是ABXY或AbXY或aBXY或abXY，则形成原因是X、Y同源染色体未分离；若形成的子细胞是ABXX或ABYY或AbXX或AbYY或aBXX或abXX或aBYY或abYY，则形成原因是MⅡ中X或Y姐妹染色单体分离形成的子染色体未分开。
（4）有丝分裂同源染色体不分离，通常不会发生等位基因分离。减数分裂交叉互换或发生基因突变后，姐妹染色单体上具有等位基因，MⅠ、MⅡ都会发生等位基因分离；不发生交叉互换或发生基因突变时，只有MⅠ发生等位基因分离。
4.分析配子产生时应特别注意是“个体”还是“一个性原细胞”。
①1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。
②1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。
③1个含n对等位基因(位于n对同源染色体上)的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。
5. 细胞分裂过程中DNA、染色体、染色单体、细胞数标记情况分析
（1）有丝分裂中标记情况分析
①有丝分裂过程一般只研究一条染色体。下图中一条竖线表示一条DNA链，两条竖线表示含有一个双链DNA的一条染色体或染色单体，竖线上的“-”表示同位素标记，竖线之间的“·”表示着丝粒。下图母链均已被标记，在不含同位素标记的培养液中复制一次标记情况分析如下:
上述细胞转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期后，标记情况分析如下：
②规律总结:若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
（2）减数分裂中标记情况分析
①减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。下图母链均已被标记，过程图解如图所示：
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
（3）若母链均已被标记，进行一次有丝分裂或减数分裂，子细胞均含有标记。下图中由于姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极，带标记的细胞数不确定，子细胞中有0～n个带有标记(n为此植物体细胞中的染色体数)。
1. （2022浙江卷·T21）某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①~④表示染色体，a~h 表示染色单体。下列叙述正确的是（ ）
A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期Ⅱ
B．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期Ⅱ
C．该细胞的染色体数与核 DNA 分子数均为卵细胞的 2 倍
D．a 和 e 同时进入一个卵细胞的概率为 1/16
1.【答案】D
【解析】
A、据图可知：该时期处于减数分裂前期Ⅰ四分体时期，为初级卵母细胞，A项错误；
B、①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂后期Ⅰ，B项错误；
C、该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA 分子数为2，C项错误；
D、a 和 e 进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4，因此 a 和 e 进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16，D项正确。
2. （2022湖北·T18）为了分析某 21 三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的 21 号染色体上的 A 基因（A1~A4）进行 PCR 扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（ ）
A. 考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂 21 号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂 21 号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂 21 号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂 21 号染色体分离异常
2.【答案】D
【解析】从电泳结果可知，患儿的三条21号染色体上的A基因分别是A2、A3、A4，A2、A3来自母亲的卵细胞，A4来自父亲的精子。即母亲的卵原细胞进行减数分裂时发生异常，产生了含有A2、A3基因的卵细胞，父亲的卵原细胞进行正常的减数分裂，产生含有A4基因的精子。
A、如果发生交叉互换，21号染色体同一条染色体上的姐妹染色单体上分别含有A2、A3基因，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，同源染色体同时分到一个次级卵母细胞，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A项正确；
B、考虑同源染色体交叉互换，21号染色体同一条染色体上的姐妹染色单体上分别含有A2、A3基因，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的姐妹单染色体分开后可进入同一个卵细胞，B项正确；
C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，含有A2、A3基因的同源染色体同时分到一个次级卵母细胞，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，C项正确。
D、不考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，姐妹染色单体不分离，只会产生含有A2 A2、A3 A3的卵细胞。患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D项错误。
3.（2022全国乙卷·T1）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是 Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的 A 和另一条染色单体上的 a 发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因 A 和 a 进入不同细胞的时期是
A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期 C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂
3.【答案】D
【解析】有丝分裂不发生联会、四分体、交叉互换，A、B项错误；在四分体时期一条染色单体上的 A 和另一条染色单体上的 a 发生了互换，则 A 与 a 基因此时位于同一染色体的两条姐妹染色单体上，姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期，因此姐妹染色单体分离导致等位基因 A 和 a 进入不同细胞的时期是减数第二次分裂的后期，C项错误，D项正确。
1. (2021浙江1月选考·T8)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A.前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
1. 【答案】C
【解析】
A、前期，核DNA已完成复制，但着丝粒未分裂，染色体数目未加倍，A项错误；
B、中期，染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，B项错误；
C、植物细胞有丝分裂末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，以后细胞板发展成为新的细胞壁，C项正确；
D、亲代细胞的核遗传物质经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞，D项错误。
2. （2022 浙江卷·T8）用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的 S 期，放射性同位素最适合标记在（ ）
A．胞嘧啶 B．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 D．鸟嘌呤
2.【答案】B
【解析】细胞周期的分裂间期中 S 期是 DNA 复制期，主要是遗传物质（DNA）的复制，该过程需要 4 种游离的脱氧核苷酸作为原料，与 RNA 相比，DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶，故用放射性同位素标记的胸腺嘧啶最适合检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的 S 期，ACD项错误，B项正确。
3. BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到新合成的DNA链中。若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深，DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察每条染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述，不正确的是( )
A．在第一个分裂周期中，每条染色体的染色单体间均无颜色差异
B．在第二个分裂周期的前期，每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU
C．在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异
D．此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制
3.【答案】 C
【解析】根据DNA半保留复制的特点可知，在第一次复制之后，每个DNA分子的双链中均为1条链含有BrdU，一条链不含有BrdU，所以每条染色体的染色单体都着色深；在第二次复制后，最初不含BrdU的链存在于其中1个DNA分子中，而另1个DNA分子的双链都含有BrdU，即一条染色体所含2条染色单体的4条脱氧核苷酸链中，会有3条脱氧核苷酸链含有BrdU；第二个分裂周期结束后，染色体随机进入子细胞，故第三个分裂周期的中期细胞中染色单体间出现颜色差异的染色体比例无法确定；此实验可以反过来用于验证DNA的复制方式为半保留复制。
A、在第一次复制之后，每个DNA分子的双链中均为1条链含有BrdU，一条链不含有BrdU，所以每条染色体的染色单体都着色深，A项正确；
B、在第二次复制后，前期的每条染色体中一个染色单体上的DNA分子含有一条最初不含BrdU的链，而另一个染色单体上的DNA分子的双链都含有BrdU，即一条染色体所含2条染色单体的4条脱氧核苷酸链中，会有3条脱氧核苷酸链含有BrdU，B项正确；
C、第二个分裂周期结束后，每条染色体中的染色单体随机移向细胞两级，有标记和没有标记的染色体随机进入子细胞，故第三个分裂周期的中期细胞中染色单体间出现颜色差异的染色体比例无法确定，C项错误；
D、此实验可以反过来用于验证DNA的复制方式为半保留复制，D项正确。
4.(2020山东卷·T6)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
4.【答案】C
A、据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A项正确；
B、“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极，子细胞染色体数目不变，B项正确；
C、“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的，断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),所以子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段， C项错误；
D、若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞，D项正确。
5.(2020浙江7月选考·T8)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成 B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂 D.中心体的复制和染色体组数的加倍
5.【答案】 B
【解析】
A、核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期，A项错误；
B、染色体和纺锤体的出现均发生在前期，B项正确；
C、染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期，C项错误；
D、中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期，D项错误。
6.如果将果蝇精巢中某个细胞的一条染色体的DNA进行标记，然后该细胞进行了某种分裂，形成的子细胞中有的无放射性，则该细胞进行的分裂方式及分裂过程中发生的变化是(假设染色体发生了正常的平均分配) ( )
A．有丝分裂，在分裂间期发生了基因突变
B．有丝分裂，在细胞分裂前期由细胞两极发出星射线形成纺锤体
C．减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了同源染色体分离
D．减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了着丝点的分裂
6.【答案】C
【解析】
A、B、果蝇精巢中的细胞为精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂。DNA是半保留复制的，所以无论是有丝分裂还是减数分裂，间期完成染色体复制后，该染色体的两条姐妹染色单体上均会出现放射性标记，在有丝分裂后期，由于着丝点的分裂，两条染色单体平均分配，因此形成的子细胞中均会出现放射性标记，故该细胞进行的分裂方式不可能为有丝分裂，A项、B项错误；
C、在减数第一次分裂后期发生了同源染色体的分离，因此具有放射性的染色体将被分配到其中一个次级精母细胞中，而另一个次级精母细胞中的染色体不含放射性，故减数分裂形成的子细胞中有的有放射性，有的不含放射性，C项正确；
D、减数分裂过程中，着丝点的分裂发生在减数第二次分裂后期，D项错误。
7.如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体（用数字表示）及所带部分基因（用字母表示）情况，相关叙述正确的是（ ）
A.该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为两条非同源染色体
B.若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8
C.若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体
D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
7.【答案】C
【解析】
A、该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为同源染色体即一对性染色体，A项错误；
B、若该细胞经有丝分裂至后期时，着丝点分裂，染色单体分开形成子染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以细胞内含有4个染色体组；由于存在细胞质线粒体DNA，所以DNA分子数大于8，B项错误；
C、若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，同源染色体分别移向两极，细胞未分裂，此时1个细胞内含有2个染色体组，4条染色体，8条染色单体，C项正确；
D、若该图表示基因型AAXBY的精原细胞，已知产生了一个AXBY的精细胞，说明减数第一次分裂X、Y同源染色体未分离，则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a，也可能为aXBY、A、A，D项错误。
8.（湖北省部分重点中学2022届高三4月联考·T11）右图是基因型为 AaBB 的某二倍体生物体（2n=4）的一个正在分裂的细胞局部示意图。据图分析，下列叙述错误的是
A.该细胞产生的次级卵母细胞的基因型可能为 AABB
B.该时期细胞内有8条染色单体和8 个核 DNA分子
C.若不考虑其他变异，图示初级卵母细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞
D.若该细胞所有的 B基因在复制前被3H完全标记，则产生的子细胞都含3H
8.【答案】C
【解析】该细胞示意图部分有2条染色体，4个染色单体；示意图细胞是基因型为 AaBB 的某二倍体生物体（2n=4）进行减数第一次分裂后期的细胞，同源染色体分离，所以含A、a基因的姐妹染色单体可能是基因突变也可能是交叉互换产生的。
A.若图示细胞中A基因是由a基因突变产生的，则其产生的次级卵母细胞的基因型可能为 AABB，A项正确；
B. 该细胞图示部分有4条染色单体和4 个核 DNA分子，移向细胞另一极也有4条染色单体和4 个核 DNA分子，则细胞内有8条染色单体和8 个核 DNA分子，B项正确；
C.一个初级卵母细胞只能产生1个卵细胞和3个极体，若不考虑其他变异，图示初级卵母细胞能得到1种成熟的生殖细胞（卵细胞），C项错误；
D.若该细胞所有的 B基因在复制前被3H完全标记，减数分裂半保留复制一次后，所有B基因均有一条链被3H标记，即所有B基因均含3H标记，则产生的子细胞都含3H，D项正确。
9.（2022福建泉州市3月质检·T8）如图表示某二倍体生物的精巢内一个细胞部分分裂过程的相关数值（X）变化。图中CD段发生了同源染色体分离。下列有关叙述正确的是
A.CD段不发生基因突变
B.DE段发生基因重组
C.若X代表染色体组数，则n=2
D.若X代表核DNA数与染色体数的比值，则DE段发生着丝点分裂
9.【答案】D
【解析】
A、基因突变具有随机性，可以发生在细胞分裂的任何时期，CD段有可能发生基因突变，A项错误；
B、基因重组发生在减数第一次分裂的前期的交叉互换或后期非同源染色体的自由组合，CD段发生了同源染色体分离，属于减数第一次分裂后期，所以基因重组发生在CD段之前或CD段，DE段不发生基因重组，B项错误；
C、若X代表染色体组数，且n=2，那么处于减数第一次分裂的后期CD段染色体组数是4组，这与二倍体生物减数分裂过程中染色体组数变化的事实不符，二倍体生物减数第一次分裂后期染色体组数应该是2组，n=1，C项错误；
D、若X代表核DNA数与染色体数的比值，则CD段代表减数第一次分裂后期和减数第二次分裂前期和中期，DE段为减数第二次分裂后期，发生着丝点分裂，D项正确。
10.下图是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图,以下对图示的理解错误的是 ( )
A.A～E段细胞完成有丝分裂过程
B.F～H段内发生同源染色体的分离
C.B点和H点都发生染色体的着丝点分裂
D.H～I段细胞中有可能含2个染色体组
10.【答案】C
【解析】据图可知，AF段表示有丝分裂，FH段表示减数第一次分裂，HI段表示减数第二次分裂。
A、图中C～D段同源染色体数目是体细胞的两倍，说明着丝粒分裂使染色体数目加倍，染色体数目是体细胞的两倍只可能发生在有丝分裂过程中，所以A～E段细胞完成了有丝分裂过程，A项正确；
B、同源染色体分离发生在减数第一次分裂，即F～H段，B项正确；
C、G～H表示减数第一次分裂后期和末期，同源染色体分离后平均分配到两个子细胞，H点未发生着丝点分裂，减数第二次分裂后期着丝粒才分裂，C项错误；
D、H～I段表示减数第二次分裂，二倍体动物细胞减数第二次分裂后期着丝粒分裂使染色体数目加倍，细胞中含有2个染色体组，D项正确。
11.（湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评·T19）某雄性哺乳动物的细胞甲在分裂过程中发生了变异,产生的子细胞中部分染色体及基因如图所示,下列对细胞甲发生的变异类型的推测,不合理的是
A.若图中染色体为同源染色体，则细胞甲可能在有丝分裂时发生染色体片段的缺失
B.若图中染色体为同源染色体,则细胞甲可能在减数分裂时同源染色体未正常分离
C.若图中染色体为非同源染色体,则细胞甲可能在减数分裂时发生染色体的交叉互换
D.若图中染色体为非同源染色体.则细胞甲可能在有丝分裂时发生了染色体的易位
11.【答案】C
【解析】
A、若图中染色体为同源染色体，相比于a基因所在染色体，图中A基因所在染色体较长，则细胞甲可能在有丝分裂时，发生a基因所在染色体片段的缺失，A项正确；
B、若图中染色体为同源染色体, 细胞甲同时具有等位基因A、a所在的染色体，则可能在减数分裂时同源染色体未正常分离，B项正确；
C、交叉互换是指同源染色体的非姐妹染色体之间互换了片段的现象。若图中染色体为非同源染色体,则细胞甲不可能发生染色体的交叉互换，C项错误；
D、染色体的易位是指染色体的某一个片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。若图中染色体为非同源染色体，则细胞甲可能在有丝分裂时发生了染色体的易位，D项正确。
12．（2021海南卷·T12）雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是（ ）
A．处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
12.【答案】C
【解析】
A、结合题意可知，雄性蝗虫体内只有一条X染色体，减数第一次分离后期同源染色体分离，此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体，A项正确；
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离，雄蝗虫的性染色体为X和O，经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体，即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条，B项正确；
C、该蝗虫基因型为AaXRO，由于减数第一次分裂后期同源染色体分离，若不考虑变异，一个精原细胞在减数第二次后期可得到2个次级精母细胞，两种基因型，但该个体有多个精原细胞，在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型，C项错误；
D、该蝗虫基因型为AaXRO，在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR，D项正确。易错点10 细胞分裂过程中物质或结构变化分析
细胞分裂是高考命题的必考点之一，多数以带图的选择题考查细胞分裂的各时期特点。细胞分裂与遗传规律、三种可遗传变异、DNA复制等知识密切联系，这类试题跨度较大，具有较强的综合性。而没有全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，就无法将细胞分裂知识与其他知识进行有效链接，在复杂的试题情境中无法将所学知识应用于解题。在复习备考中，需要加强图文转换练习，全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，深刻领悟知识之间的内在联系，达到融会贯通的效果。注意以下细微易错陷阱，对全面理解细胞分裂等知识有所帮助。
易错陷阱1：染色体组、同源染色体、染色单体、染色体、DNA数目变化。对有丝分裂和减数分裂各时期特点及染色体组概念理解不透造成误判，混淆细胞中DNA分子数、核DNA分子数和每条染色体上DNA分子数造成误判，误以为X和Y（或Z和W）性染色体没有染色单体而误判细胞分裂过程中性染色体数目或性染色单体数。
易错陷阱2：等位基因分离的时期。误以为有丝分裂会发生等位基因分离，忽略交叉互换后姐妹染色单体上具有等位基因造成误判。
易错陷阱3：细胞分裂异常的结果分析。无法将异常分裂的结果与细胞分裂各时期特点有效对接造成误判。
易错陷阱4： DNA复制后带标记的染色体、染色单体、细胞数。没有考虑姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极造成误判。
易错陷阱5：细胞分裂图中三种可遗传变异的判断。忽略了有丝分裂不发生基因重组造成误判。
易错陷阱6：减数分裂产生配子类型。忽略了“基因型为AaBb的一个个体”还是“基因型为AaBb的一个性原细胞” 造成误判。
例题1、（2022山东·T8）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、受精和其他染色体的行为。基因型为 Aa 的多个精原细胞在减数分裂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。上述精原细胞形成的精子与基因型为 Aa 的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知 A、a 位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（ ）
A．6∶9 B．6∶12 C．4∶7 D．5∶9
例题2、(2021浙江6月选考·T22)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
1.有丝分裂和减数分裂各时期DNA数目、染色体数、染色单体数变化。
图1 图2 图3 图4
（1）图1、图2可以表示有丝分裂和减数分裂，图1、图2中BC段表示DNA复制、染色单体形成，DE表示着丝粒分裂，染色单体消失。图3表示有丝分裂，图4表示减数分裂。
（2）由于细胞中DNA分布于细胞核的染色体、叶绿体、线粒体，所以细胞中DNA分子数＞核DNA分子数＞每条染色体上DNA分子数。
（3）核DNA分子数: 有丝分裂因间期DNA复制加倍,因末期细胞一分为二而复原；减数分裂因间期DNA复制加倍,因MⅠ末期细胞一分为二而复原，因MⅡ末期细胞一分为二而减半。
（4）染色体数: 有丝分裂因后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，末期分裂结束，染色体数目复原。减数分裂因MⅠ后期同源染色体分离，末期细胞一分为二而减半，因MⅡ后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍，末期细胞一分为二而减半。
（5）染色单体数:间期DNA复制形成染色单体，有丝分裂后期、减数分裂MⅡ后期因着丝粒分裂，染色单体消失。
2. 有丝分裂和减数分裂各时期染色体组、同源染色体数变化。
（1）细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。染色体组数的变化与染色体数目变化同步。
（2）有丝分裂:后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对，染色体组数2组加倍成为4组，细胞分裂结束子细胞中同源染色体仍为n对，染色体组数2组。
（3）减数分裂:MⅠ后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞同源染色体数为0，染色体组数2组减少为1组，但是MⅡ后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍，染色体组数暂时由1组加倍成为2组，末期分裂结束，成熟生殖细胞或极体中同源染色体数为0，染色体组数只有1组。
3. 细胞分裂与变异
（1）细胞分裂与基因突变
有丝分裂和减数第一次分裂前的间期，如果DNA分子复制过程中出现差错,则可能会导致基因突变，姐妹染色单体上含有等位基因，减数分裂发生的这种突变能通过配子传递给下一代。
（2）细胞分裂与基因重组(以基因型为AaBb的细胞为例)
在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组；或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。
（3）在有丝分裂和减数分裂过程中，由于一些原因会出现染色体结构变异和染色体数目变异(以基因型为AaBb的细胞为例)：
①若形成的子细胞是AAaaBb或Bb，则形成原因是有丝分裂过程中两条同源染色体的姐妹染色单体形成的子染色体未分开。
②若形成的子细胞是AaB或Aab或ABb或aBb类型，则形成原因是MⅠ中同源染色体未分离，导致等位基因不分离同时进入子细胞。
③若形成的子细胞是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb类型，则形成原因是MⅡ中姐妹染色单体分离形成的子染色体未分开，导致相同基因不分离同时进入子细胞。
④若形成的子细胞是ABXY或AbXY或aBXY或abXY，则形成原因是X、Y同源染色体未分离；若形成的子细胞是ABXX或ABYY或AbXX或AbYY或aBXX或abXX或aBYY或abYY，则形成原因是MⅡ中X或Y姐妹染色单体分离形成的子染色体未分开。
（4）有丝分裂同源染色体不分离，通常不会发生等位基因分离。减数分裂交叉互换或发生基因突变后，姐妹染色单体上具有等位基因，MⅠ、MⅡ都会发生等位基因分离；不发生交叉互换或发生基因突变时，只有MⅠ发生等位基因分离。
4.分析配子产生时应特别注意是“个体”还是“一个性原细胞”。
①1个含n对等位基因的精原细胞,经过减数分裂后,能形成4个精子,2种类型。
②1个含n对等位基因的卵原细胞,经过减数分裂后,能形成1个卵细胞,1种类型。
③1个含n对等位基因(位于n对同源染色体上)的生物体,经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。
5. 细胞分裂过程中DNA、染色体、染色单体、细胞数标记情况分析
（1）有丝分裂中标记情况分析
①有丝分裂过程一般只研究一条染色体。下图中一条竖线表示一条DNA链，两条竖线表示含有一个双链DNA的一条染色体或染色单体，竖线上的“-”表示同位素标记，竖线之间的“·”表示着丝粒。下图母链均已被标记，在不含同位素标记的培养液中复制一次标记情况分析如下:
上述细胞转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期后，标记情况分析如下：
②规律总结:若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
（2）减数分裂中标记情况分析
①减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。下图母链均已被标记，过程图解如图所示：
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
（3）若母链均已被标记，进行一次有丝分裂或减数分裂，子细胞均含有标记。下图中由于姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极，带标记的细胞数不确定，子细胞中有0～n个带有标记(n为此植物体细胞中的染色体数)。
1. （2022浙江卷·T21）某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①~④表示染色体，a~h 表示染色单体。下列叙述正确的是（ ）
A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期Ⅱ
B．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期Ⅱ
C．该细胞的染色体数与核 DNA 分子数均为卵细胞的 2 倍
D．a 和 e 同时进入一个卵细胞的概率为 1/16
2. （2022湖北·T18）为了分析某 21 三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的 21 号染色体上的 A 基因（A1~A4）进行 PCR 扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（ ）
A. 考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂 21 号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂 21 号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂 21 号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂 21 号染色体分离异常
3.（2022全国乙卷·T1）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是 Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的 A 和另一条染色单体上的 a 发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因 A 和 a 进入不同细胞的时期是
A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期 C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂
1. (2021浙江1月选考·T8)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A.前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
2. （2022 浙江卷·T8）用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的 S 期，放射性同位素最适合标记在（ ）
A．胞嘧啶 B．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 D．鸟嘌呤
3. BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到新合成的DNA链中。若用姬姆萨染料染色，在染色单体中，DNA只有一条单链掺有BrdU则着色深，DNA的两条单链都掺有BrdU则着色浅。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中培养一段时间，取出根尖并用姬姆萨染料染色，用显微镜观察每条染色体的染色单体的颜色差异。下列相关叙述，不正确的是( )
A．在第一个分裂周期中，每条染色体的染色单体间均无颜色差异
B．在第二个分裂周期的前期，每条染色体中有3条脱氧核苷酸链含有BrdU
C．在第三个分裂周期的中期，细胞中有1/4染色体的染色单体间出现颜色差异
D．此实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制
4.(2020山东卷·T6)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
5.(2020浙江7月选考·T8)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成 B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂 D.中心体的复制和染色体组数的加倍
6.如果将果蝇精巢中某个细胞的一条染色体的DNA进行标记，然后该细胞进行了某种分裂，形成的子细胞中有的无放射性，则该细胞进行的分裂方式及分裂过程中发生的变化是(假设染色体发生了正常的平均分配) ( )
A．有丝分裂，在分裂间期发生了基因突变
B．有丝分裂，在细胞分裂前期由细胞两极发出星射线形成纺锤体
C．减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了同源染色体分离
D．减数分裂，在减数第一次分裂后期发生了着丝点的分裂
7.如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体（用数字表示）及所带部分基因（用字母表示）情况，相关叙述正确的是（ ）
A.该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为两条非同源染色体
B.若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8
C.若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体
D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
8.（湖北省部分重点中学2022届高三4月联考·T11）右图是基因型为 AaBB 的某二倍体生物体（2n=4）的一个正在分裂的细胞局部示意图。据图分析，下列叙述错误的是
A.该细胞产生的次级卵母细胞的基因型可能为 AABB
B.该时期细胞内有8条染色单体和8 个核 DNA分子
C.若不考虑其他变异，图示初级卵母细胞能得到2种或4种成熟的生殖细胞
D.若该细胞所有的 B基因在复制前被3H完全标记，则产生的子细胞都含3H
9.（2022福建泉州市3月质检·T8）如图表示某二倍体生物的精巢内一个细胞部分分裂过程的相关数值（X）变化。图中CD段发生了同源染色体分离。下列有关叙述正确的是
A.CD段不发生基因突变
B.DE段发生基因重组
C.若X代表染色体组数，则n=2
D.若X代表核DNA数与染色体数的比值，则DE段发生着丝点分裂
10.下图是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图,以下对图示的理解错误的是 ( )
A.A～E段细胞完成有丝分裂过程
B.F～H段内发生同源染色体的分离
C.B点和H点都发生染色体的着丝点分裂
D.H～I段细胞中有可能含2个染色体组
11.（湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评·T19）某雄性哺乳动物的细胞甲在分裂过程中发生了变异,产生的子细胞中部分染色体及基因如图所示,下列对细胞甲发生的变异类型的推测,不合理的是
A.若图中染色体为同源染色体，则细胞甲可能在有丝分裂时发生染色体片段的缺失
B.若图中染色体为同源染色体,则细胞甲可能在减数分裂时同源染色体未正常分离
C.若图中染色体为非同源染色体,则细胞甲可能在减数分裂时发生染色体的交叉互换
D.若图中染色体为非同源染色体.则细胞甲可能在有丝分裂时发生了染色体的易位
12．（2021海南卷·T12）雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是（ ）
A．处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B．减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C．处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D．该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR
