大专题二 遗传与进化
专题5 遗传的细胞基础
辨 易 错
1．等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ的后期。（）
2．染色体不分离或不能移向细胞两极引起的变异只发生在减数分裂中。（）
3．联会是减数分裂中同源染色体的特殊行为，没有同源染色体的细胞，就不能进行正常减数分裂和有丝分裂。（）
4．减数分裂过程中会因非同源染色体发生交换而导致基因重组。（）
5．正常情况下，在基因型为XHXh(血友病基因携带者)的一个初级卵母细胞中有4个血友病基因h位于四分体的每条染色单体上。（）
6．一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有2n种，而一个卵原细胞只能形成一种卵细胞。（）
7．某哺乳动物的精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂。（）
8．初级精母细胞和次级精母细胞中的核DNA分子数目和染色体数目相同。（）
9．减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有的染色体组数目相同。（）
10．若1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，则一定发生了染色体变异。（）
11．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可看到含有48个四分体的细胞。（）
12．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。（）
破 重 难
突破1 减数分裂的细胞图像识别(以二倍体生物为例)
1．结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
2．根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
图1 图2
图3 图4
突破2 细胞分裂与遗传变异的关系
1．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)若已知个体基因型是纯合的，则是分裂间期发生基因突变。
(2)若个体基因型未知，则除了基因突变，还可能是减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)发生了交换。
2．减数分裂与染色体结构变异的关系
若图像中出现染色体形态(包括长度)变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因，可能是易位。这些染色体结构变异可能会导致减数分裂过程中联会异常。
3．减数分裂中染色体分离异常导致配子异常
(1)如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数分裂Ⅱ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：
(2)XXY、XYY与XXX异常个体成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期，Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
③XXX成因
溯 考 情
1．(2025·广东卷)临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”(细胞中染色体总数，性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是（）
A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（）
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
3．(2021·广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如下图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（）
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
提 考 能
考向1 减数分裂与配子的形成
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是（）
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M—P—O—W
B．M—P—W—O
C．P—M—O—W
D．P—M—W—O
2．(2025·汕头二模)“雄鳢1号”由乌鳢(2n＝48，XX)与超雄斑鳢(2n＝42，YY)杂交所得，其生长速度快。显微镜下观察“雄鳢1号”性腺的细胞，细胞不会出现的是（）
A．含有45条染色体
B．含有22个四分体
C．含有90条染色体
D．染色体移向细胞两极
考向2 (难点)细胞分裂与遗传、变异的关系
3．(2025·云南卷)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（）
A B
C D
4．(2025·佛山一模)若某唐氏综合征患者的精原细胞在减数分裂时，21号染色体的任意两条移向同一极，剩下一条移向另一极。下列关于该患者的叙述，正确的是（）
A．体细胞中含有3个染色体组
B．一个初级精母细胞中能形成22个四分体
C．一个次级精母细胞中的染色体数为24条
D．一个精细胞中染色体的形态最多有24种
配 套 热 练
(2025·深圳一模)患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现，两位患者都是由于父方减数分裂异常导致的。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是（）
选项 患者1 患者2
A 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ
B 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ
C 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
D 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ
2．(2025·安徽卷)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交换，产生了4种精细胞，如下图所示。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%
3．(2025·广东省综合能力测试)REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降。诱导该基因突变最有可能产生的结果是（）
A．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
B．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
C．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
D．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
4．(2025·浙江1月卷)若某动物(2n＝4)的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（）
甲 乙
A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B．乙细胞中，有4对同源染色体、2个染色体组
C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在乙细胞中发生
D．甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4，乙细胞产生的子细胞基因型相同
5．(2025·大湾区一模)某同学对二倍体生物的遗传稳定性和多样性原因进行综合概括(见表)，其中表述有误的是（）
过程 遗传稳定性 遗传多样性
配子 形成 ①减数分裂使配子中染色体数目减半，且每个配子含一整套同源染色体 ③MⅠ前期非姐妹染色单体间的交换，MⅠ后期非同源染色体的自由组合
受精 作用 ②受精卵中的染色体数目恢复成体细胞中的数目 ④精子和卵细胞的结合具有随机性
A．① B．②
C．③ D．④
6．(2025·肇庆二模)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因，某克氏综合征患者及其父母的性染色体组成如下图。下列有关该患者X染色体上位点1和位点2的分析，正确的是（）
A．若都是Xg1，则是精母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，卵母细胞减数分裂正常
B．若都是Xg2，则是卵母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，精母细胞减数分裂正常
C．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅰ异常，卵母细胞减数分裂正常
D．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅱ异常，卵母细胞减数分裂正常
7．(2025·江苏卷)下图为二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列叙述错误的是（）
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是减数分裂Ⅰ异常产生的
8．(2025·广州二模)秀丽隐杆线虫卵母细胞减数分裂过程中，若联会失败，会激活“检验点”机制。此时，关键蛋白PKL被招募，诱导卵母细胞凋亡。下列叙述正确的是（）
A．染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期或减数分裂Ⅱ前期
B．PKL基因发生突变可能导致产生染色体数目异常的配子
C．该“检验点”机制有利于增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性
D．联会失败引起的卵母细胞凋亡不受基因调控
9．(2025·广东5月联考模拟)用红色荧光和绿色荧光分别标记两条染色体的着丝粒，并在荧光显微镜下观察到荧光点依次出现在①②③④四处，如下图所示。下列分析正确的是( )
A．图中荧光标记的两条染色体可能是非同源染色体
B．该细胞进行的可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
C．②过程和③→④过程均可能发生基因重组
D．③→④过程染色体数目加倍，但是核DNA数目不变
10．(2025·河南卷)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株＝1∶1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是（）
A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B．甲、乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育
D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
11．(2026·广东部分学校开学考)三线双交换指的是同源染色体上的三条染色单体之间的片段交换，下图表示某精原细胞发生的三线双交换。下列叙述错误的是（）
↓
A．三线双交换发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期
B．该精原细胞经减数分裂产生四种不同类型的配子
C．该精原细胞产生的精细胞都含有重组型染色体
D．三线双交换使同源染色体上的非等位基因发生重组
12．(2025·广东省一模)ClB品系雌果蝇(2n＝8)的一条X染色体同时携带棒状眼基因B(正常眼基因为b)和隐性致死基因e(如图)，e纯合时（ee）会使胚胎致死。用射线辐射正常眼雄果蝇甲，为检测甲精子中X染色体上是否发生了类似基因e的其他隐性致死突变，将甲与ClB品系雌果蝇交配得F1，在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与F1的雄果蝇杂交，统计F2的雌、雄数量比。下列分析正确的是（）
A．基因B和e在减数分裂过程中遵循自由组合定律
B．果蝇在减数分裂Ⅰ中有8个四分体、16个DNA分子
C．F1中XB的基因频率是1/4，正常眼果蝇约占2/3
D．若雄果蝇甲发生其他隐性致死突变，则F2中没有雄果蝇
13．(2025·东莞等三市期末)摩尔根的学生重复了白眼雌蝇（XwXw）和红眼雄蝇（XWY）的杂交实验，发现后代有占比约1/2 000的例外：红眼雄蝇和白眼雌蝇。果蝇性染色体组成XXY为雌性(可育)，XO为雄性(不育)。下列关于该例外情况的叙述，错误的是（）
A．子代白眼雌蝇可能由母本减数分裂时X染色体不分离造成
B．子代白眼雌蝇的基因型为XwXwY，红眼雄蝇的基因型为XWO
C．子代红眼雄蝇最有可能是由母本减数分裂时发生基因突变导致的
D．子代白眼雌蝇与亲本红眼雄蝇交配，可产生一定比例的白眼雌蝇
14．(2025·长春质检)在减数分裂的前期，染色体会出现明显的交叉。下图为某雌性动物(基因型为AaBb)某细胞分裂过程中发生的染色体双交叉。只考虑A/a、B/b两对基因，下列叙述错误的是（）
A．交叉的形成发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
B．此交叉不改变染色体上相关基因种类、数量和排列顺序
C．发生染色体双交叉后，该细胞产生的配子种类会增加
D．图示发生染色体双交叉不能为生物进化提供原材料
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共53张PPT)
大专题二
专题5 遗传的细胞基础
遗传与进化
知能融通
1．等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ的后期。 ( )
2．染色体不分离或不能移向细胞两极引起的变异只发生在减数分裂中。
( )
3．联会是减数分裂中同源染色体的特殊行为，没有同源染色体的细胞，就不能进行正常减数分裂和有丝分裂。 ( )
4．减数分裂过程中会因非同源染色体发生交换而导致基因重组。 ( )
辨 易 错
×
×
×
×
5．正常情况下，在基因型为XHXh(血友病基因携带者)的一个初级卵母细胞中有4个血友病基因h位于四分体的每条染色单体上。 ( )
6．一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有2n种，而一个卵原细胞只能形成一种卵细胞。 ( )
7．某哺乳动物的精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂。 ( )
×
×
√
8．初级精母细胞和次级精母细胞中的核DNA分子数目和染色体数目相同。
( )
提示：初级精母细胞经过减数分裂Ⅰ形成次级精母细胞，初级精母细胞的核DNA分子数目是次级精母细胞的两倍，染色体数目是次级精母细胞的两倍或与次级精母细胞相同。
9．减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有的染色体组数目相同。
( )
×
√
10．若1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，则一定发生了染色体变异。
( )
提示：1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，可能发生了同源染色体中非姐妹染色单体的交换，属于基因重组。
11．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可看到含有48个四分体的细胞。 ( )
12．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。 ( )
提示：基因重组有两种类型：同源染色体非姐妹染色单体之间的交换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
×
×
×
1．结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
破 重 难
突破1 减数分裂的细胞图像识别(以二倍体生物为例)
2．根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
1．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)若已知个体基因型是纯合的，则是分裂间期发生基因突变。
(2)若个体基因型未知，则除了基因突变，还可能是减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)发生了交换。
2．减数分裂与染色体结构变异的关系
若图像中出现染色体形态(包括长度)变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因，可能是易位。这些染色体结构变异可能会导致减数分裂过程中联会异常。
突破2 细胞分裂与遗传变异的关系
3．减数分裂中染色体分离异常导致配子异常
(1)如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数分裂Ⅱ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。如图所示：
(2)XXY、XYY与XXX异常个体成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期，Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
③XXX成因
考能提升
1．(2025·广东卷)临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”(细胞中染色体总数，性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是 ( )
A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
溯 考 情
C
解析：若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离，会形成XX或O的卵细胞，受精后可能产生“47，XXX”或“45，X”的个体，但体内无法同时出现3种核型，A不符合题意；若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离，可能形成XXX或XO的受精卵，体内同样无法同时出现3种核型，B不符合题意；胚胎发育早期有丝分裂中，若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离，会导致部分细胞为“45，X”(少一条X)和“47，XXX”(多一条X)，而正常分裂的细胞仍为“46，XX”，形成3种核型，C符合题意；若2条X染色体均未分离，会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条)，与题干中的核型不符，D不符合题意。
解析：根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是精母细胞的一对同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离。
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是 ( )
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
A
3．(2021·广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是 ( )
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的
3种染色体)
C
解析：14/21平衡易位属于染色体变异，可通过显微镜观察，有丝分裂中期染色体形态固定，易观察，A正确；14/21平衡易位染色体由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；联会的3条染色体随机分配，可能有2条或1条进入一个配子中，所以女性携带者的卵子最多含21＋2＝23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。
考向1 减数分裂与配子的形成
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是 ( )
A．M—P—O—W
B．M—P—W—O
C．P—M—O—W
D．P—M—W—O
提 考 能
B
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
解析：联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期，核膜尚未消失；姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期；着丝粒与纺锤丝结合可能发生在减数分裂Ⅰ前期，此时核膜消失；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。即它们影响减数分裂的先后顺序是M—P—W—O。
2．(2025·汕头二模)“雄鳢1号”由乌鳢(2n＝48，XX)与超雄斑鳢(2n＝42，YY)杂交所得，其生长速度快。显微镜下观察“雄鳢1号”性腺的细胞，细胞不会出现的是 ( )
A．含有45条染色体
B．含有22个四分体
C．含有90条染色体
D．染色体移向细胞两极
B
解析：“雄鳢1号”由乌鳢(2n＝48，XX)与超雄斑鳢(2n＝42，YY)杂交所得，则“雄鳢1号”的染色体数目为(48＋42)÷2＝45条，“雄鳢1号”正常体细胞染色体数为45条，A正确；四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体两两配对形成的，由于“雄鳢1号”染色体数为45条，没有同源染色体(乌鳢和超雄斑鳢属于不同物种)，无法联会形成四分体，所以细胞中不会出现四分体，B错误；“雄鳢1号”性腺细胞有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍，此时细胞中含有90条染色体，C正确；在“雄鳢1号”性腺细胞有丝分裂后期会发生着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，D正确。
考向2 (难点)细胞分裂与遗传、变异的关系
3．(2025·云南卷)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 ( )
B
解析：A～D项细胞中含有同源染色体，且正在进行同源染色体分离，为减数分裂Ⅰ后期。若在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生交换，则可出现图A中的情况；该动物基因型为GgFf，两对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B中的情况；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，可以出现图C、D中的情况。
4．(2025·佛山一模)若某唐氏综合征患者的精原细胞在减数分裂时，21号染色体的任意两条移向同一极，剩下一条移向另一极。下列关于该患者的叙述，正确的是 ( )
A．体细胞中含有3个染色体组
B．一个初级精母细胞中能形成22个四分体
C．一个次级精母细胞中的染色体数为24条
D．一个精细胞中染色体的形态最多有24种
B
解析：唐氏综合征即21三体综合征，其患者体细胞中含有两个染色体组，其21号染色体有3条，A错误；一个初级精母细胞中能形成22个四分体，其中21号染色体不能形成四分体，B正确；由题意可知，21号染色体的任意两条移向同一极，剩下一条移向另一极，则一个次级精母细胞中的染色体数为24条或23条(减数分裂Ⅱ前期和中期)，也可能为48条或46条(减数分裂Ⅱ后期)，C错误；一个精细胞中染色体的形态最多有22(常染色体)＋1(X或Y)＝23种，D错误。
热练
1．(2025·深圳一模)患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现，两位患者都是由于父方减数分裂异常导致的。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是 ( )
C
选项 患者1 患者2
A 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ
B 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ
C 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
D 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ
解析：患者1由于父方减数分裂异常导致，则该患者产生的原因是父方提供了染色体组成为XY的异常精子，该精子异常的原因是减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离，X和Y进入同一个精子中；患者2细胞中含有两条Y染色体，而Y染色体只能来自父方，该患者产生的原因是父方提供了含YY的异常精子，该精子出现的原因是父方减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂后产生的两条Y染色体进入同一个精子中。
2．(2025·安徽卷)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交换，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%
D
解析：对于任何一个发生了交换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是50%。不发生交换的细胞，其后代中没有重组型配子。题中给出的“精细胞2占4%，精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此，重组型配子(精细胞2＋精细胞3)在总配子中所占的总比例为4%＋4%＝8%，设发生交换的初级精母细胞的比例为X。发生交换的细胞比例×这些细胞产生重组配子的比例＝总的重组配子比例，即X×50%＝8%。解得X＝16%。所以在减数分裂过程中，初级精母细胞发生交换的比例是16%，D正确。
3．(2025·广东省综合能力测试)REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降。诱导该基因突变最有可能产生的结果是
( )
A．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
B．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
C．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
D．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
C
解析：REC8基因是与减数分裂相关的，不参与有丝分裂过程中姐妹染色单体的连接和分离调控，A、B不可能产生。REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降，在减数分裂Ⅱ后期之前(此时姐妹染色单体应该还连接在一起)，着丝粒就可能提前断裂，使姐妹染色单体不能正常地作为一个整体被拉向两极，而是各自分散到细胞中，最终会导致细胞中染色体数目发生改变，即产生染色体数目变异。
4．(2025·浙江1月卷)若某动物(2n＝4)的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。据图分析，下列叙述正确的是 ( )
A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B．乙细胞中，有4对同源染色体、2个染色体组
C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离
可在乙细胞中发生
D．甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4，
乙细胞产生的子细胞基因型相同
C
解析：甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，染色体数目不变，A错误；乙细胞处于有丝分裂后期，有4对同源染色体、4个染色体组，B错误；XD与b属于非同源染色体上的非等位基因，二者的分离可发生在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)，B与B为姐妹染色单体上的基因，二者的分离可在乙细胞中发生，C正确；由图可知，甲细胞能产生2种、4个精细胞，若产生BY，则另一种为bXD，此时BY占1/2，也有可能不产生基因型为BY的精细胞，乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同，D错误。
5．(2025·大湾区一模)某同学对二倍体生物的遗传稳定性和多样性原因进行综合概括(见表)，其中表述有误的是 ( )
A．①
B．②
C．③
D．④
解析：减数分裂使配子中染色体数目减半，MⅠ后期同源染色体分离，故配子中不含同源染色体，①错误。
A
过程 遗传稳定性 遗传多样性
配子
形成 ①减数分裂使配子中染色体数目减半，且每个配子含一整套同源染色体 ③MⅠ前期非姐妹染色单体间的交换，MⅠ后期非同源染色体的自由组合
受精
作用 ②受精卵中的染色体数目恢复成体细胞中的数目 ④精子和卵细胞的结合具有随机性
6．(2025·肇庆二模)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因，某克氏综合征患者及其父母的性染色体组成如图。下列有关该患者X染色体上位点1和位点2的分析，正确的是 ( )
A．若都是Xg1，则是精母细胞减数分裂Ⅰ
和Ⅱ同时异常，卵母细胞减数分裂正常
B．若都是Xg2，则是卵母细胞减数分裂Ⅰ
和Ⅱ同时异常，精母细胞减数分裂正常
C．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅰ异常，卵母细胞减数分裂正常
D．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅱ异常，卵母细胞减数分裂正常
C
解析：若都是Xg1，则是精母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，形成的异常精子与不含性染色体的异常卵细胞结合，A错误；若都是Xg2，则是卵母细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ发生一次异常，B错误；若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅰ异常，卵母细胞减数分裂正常，C正确，D错误。
7．(2025·江苏卷)下图为二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列叙述错误的是 ( )
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是减数分裂Ⅰ异常产生的
解析：2n配子是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体单体没有分开导致的。
D
8．(2025·广州二模)秀丽隐杆线虫卵母细胞减数分裂过程中，若联会失败，会激活“检验点”机制。此时，关键蛋白PKL被招募，诱导卵母细胞凋亡。下列叙述正确的是 ( )
A．染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期或减数分裂Ⅱ前期
B．PKL基因发生突变可能导致产生染色体数目异常的配子
C．该“检验点”机制有利于增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性
D．联会失败引起的卵母细胞凋亡不受基因调控
B
解析：同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；该“检验点”机制的作用是当联会失败时，诱导卵母细胞凋亡，其目的是保证配子的染色体数目正常，维持遗传的稳定性，C错误；联会失败引起的卵母细胞凋亡是在“检验点”机制的作用下发生的，而“检验点”机制是由相关基因调控的，因此联会失败引起的卵母细胞凋亡受基因调控，D错误。
9．(2025·广东5月联考模拟)用红色荧光和绿色荧光分别标记两条染色体的着丝粒，并在荧光显微镜下观察到荧光点依次出现在①②③④四处，如图所示。下列分析正确的是 ( )
A．图中荧光标记的两条染色体可能是非同源
染色体
B．该细胞进行的可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
C．②过程和③→④过程均可能发生基因重组
D．③→④过程染色体数目加倍，但是核DNA数目不变
C
解析：标记的两条染色体的着丝粒在②过程并排，该过程是同源染色体联会，说明二者是同源染色体，进行的是减数分裂Ⅰ，A、B错误；②过程同源染色体联会时，同源染色体上的非等位基因可能发生交换，导致染色单体上的基因重组，③→④过程，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该过程会发生基因重组，C正确；③→④过程，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，但该过程中染色体数目不加倍，D错误。
10．(2025·河南卷)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株＝1∶1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是 ( )
A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B．甲、乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育
D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
解析：由题干信息推测，乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制，初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。
D
11．(2026·广东部分学校开学考)三线双交换指的是同源染色体上的三条染色单体之间的片段交换，如图表示某精原细胞发生的三线双交换。下列叙述错误的是
( )
A．三线双交换发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期
B．该精原细胞经减数分裂产生四种不同类型的配子
C．该精原细胞产生的精细胞都含有重组型染色体
D．三线双交换使同源染色体上的非等位基因发生重组
C
→
解析：该精原细胞发生三线双交换后，经减数分裂会产生四种不同类型的配子：a＋、ab、＋b、＋＋，B正确；分析题图可知，该精原细胞产生的4个精细胞中，有一个精细胞(＋＋)是不含重组染色体的，C错误。
12．(2025·广东省一模)ClB品系雌果蝇(2n＝8)的一条X染色体同时携带棒状眼基因B(正常眼基因为b)和隐性致死基因e(如图)，e纯合时(XBeXBe、XBeY)会使胚胎致死。用射线辐射正常眼雄果蝇甲，为检测甲精子中X染色体上是否发生了类似基因e的其他隐性致死突变，将甲与ClB品系雌果蝇交配得F1，在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与F1的雄果蝇杂交，统计F2的雌、雄数量比。下列分析正确的是 ( )
A．基因B和e在减数分裂过程中遵循自由组合定律
B．果蝇在减数分裂Ⅰ中有8个四分体、16个DNA分子
C．F1中XB的基因频率是1/4，正常眼果蝇约占2/3
D．若雄果蝇甲发生其他隐性致死突变，则F2中没有雄果蝇
D
解析：据图可知，基因B和e在同一条染色体上，在减数分裂过程中不遵循自由组合定律，A错误；果蝇体细胞中有8条染色体，经过DNA复制和联会，减数分裂Ⅰ中期有4个四分体、16个DNA分子，B错误；因未知甲精子中X染色体上是否发生了类似基因e的其他隐性致死突变，可将甲基因型写为Xb？Y，将甲(Xb？Y)与ClB品系雌果蝇(XBeXb)交配得F1，e纯合时(XBeXBe、XBeY)会使胚胎致死，则F1中有1/3XbY、1/3Xb？Xb、1/3XBeXb？，则XB的基因频率是(1/3)÷(1/3＋2/3＋2/3)＝1/5，正常眼果蝇(XbY、Xb？Y)约占1/3＋1/3＝2/3，C错误；F2果蝇的基因型为XBeXb、Xb？Xb、XBeY(死亡)、Xb？Y，若雄果蝇甲发生其他隐性致死突变，Xb？Y死亡，则F2中没有雄果蝇，D正确。
13．(2025·东莞等三市期末)摩尔根的学生重复了白眼雌蝇(XwXw)和红眼雄蝇(XWY)的杂交实验，发现后代有占比约1/2 000的例外：红眼雄蝇和白眼雌蝇。果蝇性染色体组成XXY为雌性(可育)，XO为雄性(不育)。下列关于该例外情况的叙述，错误的是 ( )
A．子代白眼雌蝇可能由母本减数分裂时X染色体不分离造成
B．子代白眼雌蝇的基因型为XwXwY，红眼雄蝇的基因型为XWO
C．子代红眼雄蝇最有可能是由母本减数分裂时发生基因突变导致的
D．子代白眼雌蝇与亲本红眼雄蝇交配，可产生一定比例的白眼雌蝇
C
解析：白眼雌蝇(XwXw)和红眼雄蝇(XWY)杂交，若白眼雌蝇(XwXw)产生配子XwXw、O，则后代会出现红眼雄蝇(XWO)和白眼雌蝇(XwXwY)，子代红眼雄蝇(XWO)的出现是染色体缺失导致的，C错误，A、B正确；子代白眼雌蝇(XwXwY)与亲本红眼雄蝇(XWY)杂交，白眼雌蝇(XwXwY)产生配子1XwXw、1Y、2Xw、2XwY，则后代会出现白眼雌蝇(XwXwY)，D正确。
14．(2025·长春质检)在减数分裂的前期，染色体会出现明显的交叉。下图为某雌性动物(基因型为AaBb)某细胞分裂过程中发生的染色体双交叉。只考虑A/a、B/b两对基因，下列叙述错误的是 ( )
A．交叉的形成发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
B．此交叉不改变染色体上相关基因种类、数量和排列顺序
C．发生染色体双交叉后，该细胞产生的配子种类会增加
D．图示发生染色体双交叉不能为生物进化提供原材料
C
解析：该细胞中染色体发生双交叉后A/a、B/b两对基因未发生交换，因此，经减数分裂产生配子为AB、ab，与未发生交叉时一样，未增加配子的种类，故不能为生物进化提供原材料，C错误，D正确。 大专题二 遗传与进化
专题5 遗传的细胞基础
辨 易 错
1．等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ的后期。( × )
2．染色体不分离或不能移向细胞两极引起的变异只发生在减数分裂中。( × )
3．联会是减数分裂中同源染色体的特殊行为，没有同源染色体的细胞，就不能进行正常减数分裂和有丝分裂。( × )
4．减数分裂过程中会因非同源染色体发生交换而导致基因重组。( × )
5．正常情况下，在基因型为XHXh(血友病基因携带者)的一个初级卵母细胞中有4个血友病基因h位于四分体的每条染色单体上。( × )
6．一个精原细胞(含n对同源染色体)经减数分裂形成的精子有2n种，而一个卵原细胞只能形成一种卵细胞。( × )
7．某哺乳动物的精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂。( √ )
8．初级精母细胞和次级精母细胞中的核DNA分子数目和染色体数目相同。( × )
提示：初级精母细胞经过减数分裂Ⅰ形成次级精母细胞，初级精母细胞的核DNA分子数目是次级精母细胞的两倍，染色体数目是次级精母细胞的两倍或与次级精母细胞相同。
9．减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有的染色体组数目相同。( √ )
10．若1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，则一定发生了染色体变异。( × )
提示：1个精原细胞减数分裂产生了4种精细胞，可能发生了同源染色体中非姐妹染色单体的交换，属于基因重组。
11．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可看到含有48个四分体的细胞。( × )
12．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。( × )
提示：基因重组有两种类型：同源染色体非姐妹染色单体之间的交换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
破 重 难
突破1 减数分裂的细胞图像识别(以二倍体生物为例)
1．结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
2．根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
图1 图2
图3 图4
突破2 细胞分裂与遗传变异的关系
1．姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)若已知个体基因型是纯合的，则是分裂间期发生基因突变。
(2)若个体基因型未知，则除了基因突变，还可能是减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)发生了交换。
2．减数分裂与染色体结构变异的关系
若图像中出现染色体形态(包括长度)变化或染色体上标记的基因数目、位置发生了改变，可判定发生了染色体结构变异。若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因，可能是易位。这些染色体结构变异可能会导致减数分裂过程中联会异常。
3．减数分裂中染色体分离异常导致配子异常
(1)如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数分裂Ⅱ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：
(2)XXY、XYY与XXX异常个体成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期，Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。
③XXX成因
溯 考 情
1．(2025·广东卷)临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”(细胞中染色体总数，性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是( C )
A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
解析：若母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离，会形成XX或O的卵细胞，受精后可能产生“47，XXX”或“45，X”的个体，但体内无法同时出现3种核型，A不符合题意；若母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离，可能形成XXX或XO的受精卵，体内同样无法同时出现3种核型，B不符合题意；胚胎发育早期有丝分裂中，若1条X染色体(姐妹染色单体)未分离，会导致部分细胞为“45，X”(少一条X)和“47，XXX”(多一条X)，而正常分裂的细胞仍为“46，XX”，形成3种核型，C符合题意；若2条X染色体均未分离，会导致细胞中X染色体数目大幅异常(如4条或0条)，与题干中的核型不符，D不符合题意。
2．(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( A )
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
解析：根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是精母细胞的一对同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离。
3．(2021·广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如下图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( C )
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
解析：14/21平衡易位属于染色体变异，可通过显微镜观察，有丝分裂中期染色体形态固定，易观察，A正确；14/21平衡易位染色体由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；联会的3条染色体随机分配，可能有2条或1条进入一个配子中，所以女性携带者的卵子最多含21＋2＝23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。
提 考 能
考向1 减数分裂与配子的形成
1．(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是( B )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A．M—P—O—W
B．M—P—W—O
C．P—M—O—W
D．P—M—W—O
解析：联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期，核膜尚未消失；姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期；着丝粒与纺锤丝结合可能发生在减数分裂Ⅰ前期，此时核膜消失；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。即它们影响减数分裂的先后顺序是M—P—W—O。
2．(2025·汕头二模)“雄鳢1号”由乌鳢(2n＝48，XX)与超雄斑鳢(2n＝42，YY)杂交所得，其生长速度快。显微镜下观察“雄鳢1号”性腺的细胞，细胞不会出现的是( B )
A．含有45条染色体
B．含有22个四分体
C．含有90条染色体
D．染色体移向细胞两极
解析：“雄鳢1号”由乌鳢(2n＝48，XX)与超雄斑鳢(2n＝42，YY)杂交所得，则“雄鳢1号”的染色体数目为(48＋42)÷2＝45条，“雄鳢1号”正常体细胞染色体数为45条，A正确；四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体两两配对形成的，由于“雄鳢1号”染色体数为45条，没有同源染色体(乌鳢和超雄斑鳢属于不同物种)，无法联会形成四分体，所以细胞中不会出现四分体，B错误；“雄鳢1号”性腺细胞有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍，此时细胞中含有90条染色体，C正确；在“雄鳢1号”性腺细胞有丝分裂后期会发生着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，D正确。
考向2 (难点)细胞分裂与遗传、变异的关系
3．(2025·云南卷)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( B )
A B
C D
解析：A～D项细胞中含有同源染色体，且正在进行同源染色体分离，为减数分裂Ⅰ后期。若在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生交换，则可出现图A中的情况；该动物基因型为GgFf，两对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B中的情况；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，可以出现图C、D中的情况。
4．(2025·佛山一模)若某唐氏综合征患者的精原细胞在减数分裂时，21号染色体的任意两条移向同一极，剩下一条移向另一极。下列关于该患者的叙述，正确的是( B )
A．体细胞中含有3个染色体组
B．一个初级精母细胞中能形成22个四分体
C．一个次级精母细胞中的染色体数为24条
D．一个精细胞中染色体的形态最多有24种
解析：唐氏综合征即21三体综合征，其患者体细胞中含有两个染色体组，其21号染色体有3条，A错误；一个初级精母细胞中能形成22个四分体，其中21号染色体不能形成四分体，B正确；由题意可知，21号染色体的任意两条移向同一极，剩下一条移向另一极，则一个次级精母细胞中的染色体数为24条或23条(减数分裂Ⅱ前期和中期)，也可能为48条或46条(减数分裂Ⅱ后期)，C错误；一个精细胞中染色体的形态最多有22(常染色体)＋1(X或Y)＝23种，D错误。
配 套 热 练
1．(2025·深圳一模)患者1和患者2的性染色体组成分别是XXY和XYY。经研究发现，两位患者都是由于父方减数分裂异常导致的。分析精母细胞发生异常分裂最可能的时期是( C )
选项 患者1 患者2
A 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ
B 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ
C 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
D 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ
解析：患者1由于父方减数分裂异常导致，则该患者产生的原因是父方提供了染色体组成为XY的异常精子，该精子异常的原因是减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离，X和Y进入同一个精子中；患者2细胞中含有两条Y染色体，而Y染色体只能来自父方，该患者产生的原因是父方提供了含YY的异常精子，该精子出现的原因是父方减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂后产生的两条Y染色体进入同一个精子中。
2．(2025·安徽卷)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交换，产生了4种精细胞，如下图所示。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( D )
A．2% B．4%
C．8% D．16%
解析：对于任何一个发生了交换的初级精母细胞而言，它产生的后代精细胞中，重组型的比例是50%。不发生交换的细胞，其后代中没有重组型配子。题中给出的“精细胞2占4%，精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此，重组型配子(精细胞2＋精细胞3)在总配子中所占的总比例为4%＋4%＝8%，设发生交换的初级精母细胞的比例为X。发生交换的细胞比例×这些细胞产生重组配子的比例＝总的重组配子比例，即X×50%＝8%。解得X＝16%。所以在减数分裂过程中，初级精母细胞发生交换的比例是16%，D正确。
3．(2025·广东省综合能力测试)REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降。诱导该基因突变最有可能产生的结果是( C )
A．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
B．有丝分裂后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
C．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体数目变异
D．减数分裂Ⅱ后期之前着丝粒断裂，导致染色体结构变异
解析：REC8基因是与减数分裂相关的，不参与有丝分裂过程中姐妹染色单体的连接和分离调控，A、B不可能产生。REC8基因编码与减数分裂相关的特异性凝集因子，该基因突变导致着丝粒凝聚力下降，在减数分裂Ⅱ后期之前(此时姐妹染色单体应该还连接在一起)，着丝粒就可能提前断裂，使姐妹染色单体不能正常地作为一个整体被拉向两极，而是各自分散到细胞中，最终会导致细胞中染色体数目发生改变，即产生染色体数目变异。
4．(2025·浙江1月卷)若某动物(2n＝4)的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞，如图所示。据图分析，下列叙述正确的是( C )
甲 乙
A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半
B．乙细胞中，有4对同源染色体、2个染色体组
C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在乙细胞中发生
D．甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4，乙细胞产生的子细胞基因型相同
解析：甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，染色体数目不变，A错误；乙细胞处于有丝分裂后期，有4对同源染色体、4个染色体组，B错误；XD与b属于非同源染色体上的非等位基因，二者的分离可发生在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)，B与B为姐妹染色单体上的基因，二者的分离可在乙细胞中发生，C正确；由图可知，甲细胞能产生2种、4个精细胞，若产生BY，则另一种为bXD，此时BY占1/2，也有可能不产生基因型为BY的精细胞，乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同，D错误。
5．(2025·大湾区一模)某同学对二倍体生物的遗传稳定性和多样性原因进行综合概括(见表)，其中表述有误的是( A )
过程 遗传稳定性 遗传多样性
配子 形成 ①减数分裂使配子中染色体数目减半，且每个配子含一整套同源染色体 ③MⅠ前期非姐妹染色单体间的交换，MⅠ后期非同源染色体的自由组合
受精 作用 ②受精卵中的染色体数目恢复成体细胞中的数目 ④精子和卵细胞的结合具有随机性
A．① B．②
C．③ D．④
解析：减数分裂使配子中染色体数目减半，MⅠ后期同源染色体分离，故配子中不含同源染色体，①错误。
6．(2025·肇庆二模)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因，某克氏综合征患者及其父母的性染色体组成如下图。下列有关该患者X染色体上位点1和位点2的分析，正确的是( C )
A．若都是Xg1，则是精母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，卵母细胞减数分裂正常
B．若都是Xg2，则是卵母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，精母细胞减数分裂正常
C．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅰ异常，卵母细胞减数分裂正常
D．若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅱ异常，卵母细胞减数分裂正常
解析：若都是Xg1，则是精母细胞减数分裂Ⅰ和Ⅱ同时异常，形成的异常精子与不含性染色体的异常卵细胞结合，A错误；若都是Xg2，则是卵母细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ发生一次异常，B错误；若分别是Xg1和Xg2，则是精母细胞减数分裂Ⅰ异常，卵母细胞减数分裂正常，C正确，D错误。
7．(2025·江苏卷)下图为二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列叙述错误的是( D )
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是减数分裂Ⅰ异常产生的
解析：2n配子是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体单体没有分开导致的。
8．(2025·广州二模)秀丽隐杆线虫卵母细胞减数分裂过程中，若联会失败，会激活“检验点”机制。此时，关键蛋白PKL被招募，诱导卵母细胞凋亡。下列叙述正确的是( B )
A．染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期或减数分裂Ⅱ前期
B．PKL基因发生突变可能导致产生染色体数目异常的配子
C．该“检验点”机制有利于增加秀丽隐杆线虫遗传的多样性
D．联会失败引起的卵母细胞凋亡不受基因调控
解析：同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；该“检验点”机制的作用是当联会失败时，诱导卵母细胞凋亡，其目的是保证配子的染色体数目正常，维持遗传的稳定性，C错误；联会失败引起的卵母细胞凋亡是在“检验点”机制的作用下发生的，而“检验点”机制是由相关基因调控的，因此联会失败引起的卵母细胞凋亡受基因调控，D错误。
9．(2025·广东5月联考模拟)用红色荧光和绿色荧光分别标记两条染色体的着丝粒，并在荧光显微镜下观察到荧光点依次出现在①②③④四处，如下图所示。下列分析正确的是( C )
A．图中荧光标记的两条染色体可能是非同源染色体
B．该细胞进行的可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
C．②过程和③→④过程均可能发生基因重组
D．③→④过程染色体数目加倍，但是核DNA数目不变
解析：标记的两条染色体的着丝粒在②过程并排，该过程是同源染色体联会，说明二者是同源染色体，进行的是减数分裂Ⅰ，A、B错误；②过程同源染色体联会时，同源染色体上的非等位基因可能发生交换，导致染色单体上的基因重组，③→④过程，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该过程会发生基因重组，C正确；③→④过程，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，但该过程中染色体数目不加倍，D错误。
10．(2025·河南卷)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株＝1∶1，可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( D )
A．正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B．甲、乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C．乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育
D．乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
解析：由题干信息推测，乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制，初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。
11．(2026·广东部分学校开学考)三线双交换指的是同源染色体上的三条染色单体之间的片段交换，下图表示某精原细胞发生的三线双交换。下列叙述错误的是( C )
↓
A．三线双交换发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期
B．该精原细胞经减数分裂产生四种不同类型的配子
C．该精原细胞产生的精细胞都含有重组型染色体
D．三线双交换使同源染色体上的非等位基因发生重组
解析：该精原细胞发生三线双交换后，经减数分裂会产生四种不同类型的配子：a＋、ab、＋b、＋＋，B正确；分析题图可知，该精原细胞产生的4个精细胞中，有一个精细胞(＋＋)是不含重组染色体的，C错误。
12．(2025·广东省一模)ClB品系雌果蝇(2n＝8)的一条X染色体同时携带棒状眼基因B(正常眼基因为b)和隐性致死基因e(如图)，e纯合时(XBeXBe、XBeY)会使胚胎致死。用射线辐射正常眼雄果蝇甲，为检测甲精子中X染色体上是否发生了类似基因e的其他隐性致死突变，将甲与ClB品系雌果蝇交配得F1，在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与F1的雄果蝇杂交，统计F2的雌、雄数量比。下列分析正确的是( D )
A．基因B和e在减数分裂过程中遵循自由组合定律
B．果蝇在减数分裂Ⅰ中有8个四分体、16个DNA分子
C．F1中XB的基因频率是1/4，正常眼果蝇约占2/3
D．若雄果蝇甲发生其他隐性致死突变，则F2中没有雄果蝇
解析：据图可知，基因B和e在同一条染色体上，在减数分裂过程中不遵循自由组合定律，A错误；果蝇体细胞中有8条染色体，经过DNA复制和联会，减数分裂Ⅰ中期有4个四分体、16个DNA分子，B错误；因未知甲精子中X染色体上是否发生了类似基因e的其他隐性致死突变，可将甲基因型写为Xb？Y，将甲(Xb？Y)与ClB品系雌果蝇(XBeXb)交配得F1，e纯合时(XBeXBe、XBeY)会使胚胎致死，则F1中有1/3XbY、1/3Xb？Xb、1/3XBeXb？，则XB的基因频率是(1/3)÷(1/3＋2/3＋2/3)＝1/5，正常眼果蝇(XbY、Xb？Y)约占1/3＋1/3＝2/3，C错误；F2果蝇的基因型为XBeXb、Xb？Xb、XBeY(死亡)、Xb？Y，若雄果蝇甲发生其他隐性致死突变，Xb？Y死亡，则F2中没有雄果蝇，D正确。
13．(2025·东莞等三市期末)摩尔根的学生重复了白眼雌蝇(XwXw)和红眼雄蝇(XWY)的杂交实验，发现后代有占比约1/2 000的例外：红眼雄蝇和白眼雌蝇。果蝇性染色体组成XXY为雌性(可育)，XO为雄性(不育)。下列关于该例外情况的叙述，错误的是( C )
A．子代白眼雌蝇可能由母本减数分裂时X染色体不分离造成
B．子代白眼雌蝇的基因型为XwXwY，红眼雄蝇的基因型为XWO
C．子代红眼雄蝇最有可能是由母本减数分裂时发生基因突变导致的
D．子代白眼雌蝇与亲本红眼雄蝇交配，可产生一定比例的白眼雌蝇
解析：白眼雌蝇(XwXw)和红眼雄蝇(XWY)杂交，若白眼雌蝇(XwXw)产生配子XwXw、O，则后代会出现红眼雄蝇(XWO)和白眼雌蝇(XwXwY)，子代红眼雄蝇(XWO)的出现是染色体缺失导致的，C错误，A、B正确；子代白眼雌蝇(XwXwY)与亲本红眼雄蝇(XWY)杂交，白眼雌蝇(XwXwY)产生配子1XwXw、1Y、2Xw、2XwY，则后代会出现白眼雌蝇(XwXwY)，D正确。
14．(2025·长春质检)在减数分裂的前期，染色体会出现明显的交叉。下图为某雌性动物(基因型为AaBb)某细胞分裂过程中发生的染色体双交叉。只考虑A/a、B/b两对基因，下列叙述错误的是( C )
A．交叉的形成发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
B．此交叉不改变染色体上相关基因种类、数量和排列顺序
C．发生染色体双交叉后，该细胞产生的配子种类会增加
D．图示发生染色体双交叉不能为生物进化提供原材料
解析：该细胞中染色体发生双交叉后A/a、B/b两对基因未发生交换，因此，经减数分裂产生配子为AB、ab，与未发生交叉时一样，未增加配子的种类，故不能为生物进化提供原材料，C错误，D正确。
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