高考生物一轮复习讲练 第4单元 第12讲　减数分裂和受精作用 (含解析)

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第12讲　减数分裂和受精作用
[考纲要求]　1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。3.动物的受精过程(Ⅱ)。4.实验：观察细胞的减数分裂。


1．减数分裂的相关概念
(1)减数分裂

(2)同源染色体

(3)联会和四分体
①联会概念：减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。
②四分体概念：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体叫做四分体。1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体，含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。
(4)交叉互换

①概念：减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。
②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。



2．减数分裂过程
(1)哺乳动物精子的形成过程

(2)精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸
卵巢
时间
初情期
胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)
相同点
染色体的变化行为相同

3．受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示：

(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。
4．意义
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
教材拾遗　(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制，但进行中心体的加倍和有关蛋白质的合成。(P18正文第5段)
(2)一个卵原细胞不均等分裂最终只形成一个卵细胞的原因：使卵细胞的体积尽可能的大，储存足够的营养物质，保证受精后受精卵早期发育的物质和能量供应。(P19侧栏)
(3)受精卵中遗传物质的来源(P25想像空间)
①细胞核中的遗传物质(核DNA、染色体)：一半来自父方，一半来自母方。
②细胞质中的遗传物质(DNA)：几乎全部来自母方，这也是细胞质遗传(母系遗传)的基础。
③受精卵中的总遗传物质(DNA)：来自母方的要多于来自父方的。

1．判断关于减数分裂说法的正误
(1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期(　×　)
(2)减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体(　√　)
(3)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(　×　)
(4)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条(　×　)
(5)减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体(　√　)
2．判断关于受精作用说法的正误
(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的(　√　)
(2)精子和卵细胞的结合主要体现了细胞膜的选择透过性(　×　)
(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性(　×　)

易错警示　(1)关于同源染色体的5点提醒
①同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝点分裂后，姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
③有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。
④同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
(2)关于减数分裂和受精作用的4点说明
①精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子(卵细胞)。
②第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。
③精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
④精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性。

考向一　减数分裂和受精作用的过程分析

下图表示某动物的精子形成过程，据图分析：

(1)过程①的分裂方式是有丝分裂。
(2)过程②的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分裂前的间期。
(3)甲细胞的名称是初级精母细胞，乙细胞中没有(填“有”或“没有”)同源染色体。
(4)同源染色体分离发生在过程③，着丝点分裂发生在过程④。

1．某同学在观察果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态。下列说法错误的是(　　)
A．若该细胞正处于分裂前期，则可能正在发生基因重组
B．若该细胞正处于分裂后期，其子细胞的大小可能不同
C．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雄性
D．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞可能取自卵巢
答案　C
解析　果蝇正常体细胞的染色体数目为2n＝8，雄性有5种形态，雌性有4种形态，果蝇一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同形态，若是雄性个体，则应处于减数第二次分裂的后期，若为雌性个体，则可能处于有丝分裂的间期、前期、中期和减数第一次分裂前的间期、前期、中期、后期、末期和减数第二次分裂的后期、末期。若该细胞正处于分裂前期，则可能是雌性个体的减数第一次分裂，此时可能会发生基因重组，A正确；若该细胞正处于分裂后期，且是雌性个体，则在减数分裂中产生的子细胞的大小可能不同，B正确；若该细胞此时存在染色单体，说明此时不可能处于减数第二次分裂，可能处于有丝分裂或减数第一次分裂，由于细胞中染色体只有4种形态，而雄果蝇的染色体有5种形态，因此该果蝇不可能是雄果蝇，C错误；若该细胞此时没有染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期或末期，则该细胞可能来自卵巢或精巢，D正确。
2．(2019·黑龙江牡丹江一中开学考)下列有关某生物受精作用的叙述，错误的是(　　)
A．受精作用过程中精子没有全部进入卵细胞
B．受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目
C．有性生殖后代的多样性有利于生物进化
D．受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方
答案　D
解析　受精作用过程中精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，A正确；精、卵各含有体细胞一半数目的染色体，精卵结合后，受精卵中的染色体数目恢复为体细胞染色体数目，B正确；有性生殖后代的多样性为自然选择提供了选择材料，有利于生物进化，C正确；受精卵中的核DNA一半来自父方，一半来自母方，但细胞质DNA主要来自母方，D错误。
考向二　减数分裂相关结构或物质数量变化的分析

减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(以精子形成为例)

(1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。
(2)染色体数目变化及原因
①减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。
②减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(3)核DNA数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。
(4)染色单体数目变化及原因
①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。
②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失。

3．某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。对图示结果分析不正确的是(　　)

A．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制
B．丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合
C．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞
D．用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成
答案　B
解析　乙组细胞中染色体数目和体细胞染色体数目一致，可能处于间期、有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期和末期，A正确；丙组细胞中的染色体数目是体细胞的两倍，处于有丝分裂后期，不会发生非同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；乙组细胞可以代表有丝分裂前期和中期，也可以代表减数第一次分裂，C正确；用药物阻断DNA复制，则细胞停留在间期，不能继续分裂，所以会减少甲组细胞的生成，D正确。
4．图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与核DNA的相对含量。下列叙述不正确的是(　　)

A．图甲、乙所示细胞都有2个染色体组
B．图甲、乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段
C．图丁中a时期可对应图丙的de段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞
D．有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化均可用图丙表示
答案　C
解析　图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组，A项正确；图丙中bc段的每条染色体含有2个DNA分子，与图甲对应，de段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应，B项正确；图丁中a时期核DNA和染色体数目相同，相对含量都为4，对应有丝分裂后期、末期，图丙的de段表示着丝点分裂后，每条染色体含有1个DNA分子，可对应图丁中a时期，图丁中b时期核DNA数目是染色体数目的2倍，说明一条染色体上含2条染色单体，可对应图甲所示细胞，C项错误；图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，D项正确。
考向三　配子的种类和来源分析

具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和交叉互换)
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
2种
1个雄性个体
2n种
最多2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
最多2n种


5．某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞。试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自精原细胞的个数是(不考虑交叉互换)(　　)

A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
答案　C
解析　来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C项正确。
6．如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是(　　)

A．①② B．①③ C．②③ D．③④
答案　B
解析　减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开，成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，①与③、②与④的染色体组成基本相同，B项正确。
科学思维　配子来源的判断方法





1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验步骤
―→
↓
―→
↓
―→

1．实验材料选择
宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因如下：
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。
2．观察过程中需注意的两个问题
(1)不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情況：n、2n、4n(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
(2)不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。

考向一　实验的基本原理和过程分析
7．下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象
D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象
答案　D
解析　只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量，故用桃花雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。
8．下图①～⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B．图①细胞内DNA和染色体数目加倍
C．图②③细胞中均可能发生基因重组
D．图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
答案　B
解析　根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减Ⅰ分裂前的间期、减Ⅰ后期、减Ⅰ前期、减Ⅱ末期、减Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④，A项正确；图①为减Ⅰ分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减Ⅰ后期，如图②，另一种是交叉互换型，发生在减Ⅰ前期，如图③，C项正确；图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。
考向二　实验的拓展和应用
9．小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤，回答下列问题：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。
(1)取材：用________________作实验材料。
(2)制作：①取少量组织低渗处理后，放在____________中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量__________。
③一定时间后加盖玻片，________。
(3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是____________________________________________________________________。
答案　(1)(小鼠)睾丸　(2)①解离固定液　②醋酸洋红液　③压片(只要有压片的操作均可)　(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞
解析　观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取(小鼠)睾丸。制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期的细胞。

题型1　减数分裂和有丝分裂基本过程的分析
减数分裂与有丝分裂的过程及特点(以动物细胞为例)
分裂方式
比较项目
减数分裂
有丝分裂
不
同
点
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体的行为
①同源染色体联会形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换；
②减数第一次分裂后期同源染色体分离
存在同源染色体，但不联会、不分离，无交叉互换
非同源染色体的行为
减数第一次分裂后期可以自由组合
无自由组合
子细胞染色体数目
减半
不变
子细胞的特点
雄：4个等大的精细胞；
雌：1个大的卵细胞和3个小的极体
2个等大的体细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
相同
意义
减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都是十分重要的
使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性
相
同
点
①间期：均有DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积均有增大；
②前期：均由中心体发出星射线形成纺锤体，核膜和核仁消失，染色质逐渐螺旋化形成染色体；
③中期：染色体均在赤道板位置聚集；
④后期：均由纺锤丝牵引染色体向两极移动；
⑤末期：均由细胞膜内陷将细胞缢裂成两部分，形成新的核膜和核仁，染色体解螺旋形成染色质


1．(2019·四川成都石室中学高三入学考)家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂，有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是(　　)
A．每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制
B．每个细胞分裂时同源染色体都进行联会
C．每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离
D．每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体
答案　D
解析　家兔睾丸中的次级精母细胞在分裂前不进行DNA分子的复制，A错误；同源染色体联会的现象只出现于减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不存在同源染色体联会的现象，B错误；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期细胞分裂时姐妹染色单体分离，减数第一次分裂后期细胞分裂时同源染色体分离，C错误；不管是有丝分裂还是减数分裂，正常情况下，每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体，D正确。
2．(2019·广西南宁三中开学考)下列关于细胞的有丝分裂和减数分裂叙述中，错误的是(　　)
A．都能发生基因突变、基因重组和染色体变异
B．间期都有大量的胸腺嘧啶转入细胞核中被利用
C．过程中都只有一次着丝点的分裂
D．过程中都有纺锤体和染色体的形成
答案　A
解析　有丝分裂过程中不会发生基因重组，A错误；细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都需要进行DNA复制，都有大量的胸腺嘧啶转入细胞核中被利用，B正确；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期发生着丝点的分裂，C正确；有丝分裂和减数分裂过程中都有染色质螺旋变粗成为染色体的过程，都有纺锤丝牵引染色体向细胞两极运动的过程，D正确。
题型2　减数分裂与有丝分裂细胞图像题分析
1．三个前期图的判断

判断步骤：
是否出现四分体
结论：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。
2．三个中期图的判断

判断步骤：
着丝点是否排列在赤道板上
结论：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。
3．五个后期图的判断

判断步骤：
染色体是否含有染色单体
结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数第一次分裂后期，D为减数第一次分裂后期，E为减数第二次分裂后期。

3．下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是(　　)

A．细胞①中有2个四分体
B．细胞④是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体
C．属于减数分裂的细胞有4个
D．若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞⑤着丝点不会分裂
答案　C
解析　细胞①表示有丝分裂中期，不能联会形成四分体，A项错误；由细胞⑥细胞质均等分裂可判断该动物为雄性，故细胞④是次级精母细胞，B项错误；图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂，C项正确；抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，但不影响着丝点的分裂，D项错误。
4．下图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像，据图分析，下列叙述不正确的是(　　)

A．甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2，染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞
B．若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体，则丁细胞中不存在性染色体
C．丙→丁的实质是同源染色体的分离
D．丁细胞中染色体上的P、Q基因，在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律
答案　B
解析　若丙细胞含一对性染色体，丙细胞减数分裂后产生的丁细胞含一条性染色体，B项错误。
题型3　减数分裂和有丝分裂的曲线分析
1．染色体与核DNA数目变化曲线的判断
(1)曲线模型

(2)判断方法

2．每条染色体上的DNA含量的曲线分析
(1)曲线模型

(2)相关解读
①A→B：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期DNA复制，染色单体形成，每条染色体上有2个DNA分子。
②B→C：含有染色单体的时期，可表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前、中期。
③C→D：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开。
3．染色单体数目变化的曲线分析
(1)曲线模型

(2)相关解读
①有丝分裂：分裂间期，因染色体复制，染色单体形成；分裂后期，因着丝点分裂，染色单体变为0(即04n0)。
②减数分裂
4．同源染色体对数变化的曲线分析
(1)曲线模型

(2)相关解读
①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，子细胞中同源染色体仍为n对。
②减数分裂：减数第一次分裂后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
5．染色体组数目变化的曲线分析
(1)曲线模型

(2)相关解读
①有丝分裂：后期因着丝点分裂，染色体组数目加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目恢复(4→2)。
②减数分裂：减数第一次分裂末期因同源染色体分别进入两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)；减数第二次分裂后期因着丝点分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)；减数第二次分裂末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)。

5．下图甲为某动物(2n＝8)体内的一个细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分，图乙为该动物的一个细胞分裂图像。据图分析，下列有关叙述正确的是(　　)

A．若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，图甲中的Ⅰ段所示数值可表示图乙细胞中染色体数目
B．若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化，图甲中的Ⅱ段所示数值可表示图乙细胞中染色体组数目
C．若图甲表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，图甲中的Ⅰ段所示数值可表示图乙细胞中每条染色体上DNA分子数目
D．若图甲表示减数分裂核DNA分子数目的变化，图乙细胞所处分裂时期一定位于图甲中的Ⅱ段
答案　C
解析　图乙细胞不含同源染色体，且每条染色体的着丝点排列在赤道板上，则该细胞处于减数第二次分裂中期，含有4条染色体，1个染色体组，每条染色体上含有2个DNA分子。若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，则图甲中的Ⅰ段表示有丝分裂的后期和末期，所示数值为16，不能表示图乙细胞中染色体数目，A错误；若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化，图甲中的Ⅱ段表示有丝分裂结束形成的子细胞，所示数值为2，不能表示图乙细胞中染色体组数目，B错误；若图甲表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，则图甲中的Ⅰ段所示数值为2，可表示图乙细胞中每条染色体上DNA分子数目，C正确；若图甲表示减数分裂核DNA分子数目的变化，则图甲中的Ⅰ段表示减数第一次分裂或减数第二次分裂，Ⅱ段表示减数第二次分裂或减数分裂结束形成的子细胞，因此图乙细胞所处分裂时期位于图甲中的Ⅰ段或Ⅱ段，D错误。

6．下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出(　　)

①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂　②L→M所示过程与细胞膜的流动性有关　③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的　④MN段发生了核DNA含量的加倍
A．①②④
B．①②③
C．①③
D．②④
答案　A
解析　图中a阶段是有丝分裂过程，b阶段是减数分裂过程，①正确；L→M是受精作用过程，在受精过程中，精子与卵细胞的结合与细胞膜的流动性有关，②正确；c阶段是有丝分裂过程，MN段是有丝分裂的间期、前期、中期，核DNA含量加倍，④正确；OP段是有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，是GH段染色体数目的2倍，③错误。
题型4　减数分裂和有丝分裂柱形图分析
1．柱形图


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)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DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。

7．(2020·安徽合肥高三调研)某生物体细胞中染色体数为2n，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
答案　C
解析　有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝2n∶4n∶4n，即图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，染色体数目短暂加倍，此时染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝2n∶0∶2n，即图②，C正确。
8．下图是人体睾丸内一个细胞核中几种物质在a、b、c、d四个时期的数目变化情况，下列有关分析错误的是(　　)

A．图中“”、“”依次表示染色单体和染色体
B．同源染色体的分离发生在b→c过程中
C．染色单体的分离发生在c→d过程中
D．c时期的细胞中可能含有2条Y染色体
答案　D
解析　分析题图可知，图中“”、“”依次表示染色单体和染色体，A正确；同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，图中b→c过程中染色体数目减半，说明该过程发生同源染色体分离，细胞一分为二，导致染色体数目减半，B正确；着丝点分裂导致姐妹染色单体分离，c→d过程中染色单体消失，说明该过程中姐妹染色单体发生分离，C正确；c时期存在姐妹染色单体，说明着丝点未分裂，故不可能含有2条Y染色体，D错误。








1．精子、卵细胞的形成和受精
(1)减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。
(2)减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。
(3)精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。
(4)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离。
(5)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
(6)受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
2．减数分裂与可遗传变异
(1)由于染色体是由DNA与蛋白质组成的，在染色体复制与分离过程中伴随着DNA的复制与分离。
(2)正常情况下，同源染色体上有等位基因或相同基因，姐妹染色单体上有相同基因。如果发生了交叉互换或基因突变，则姐妹染色单体上会有等位基因。
(3)减数第一次分裂若同源染色体不分离，则形成的子细胞中一半多一条染色体，一半少一条染色体，即子细胞中染色体全部异常。
(4)减数第二次分裂时若姐妹染色单体不分离，则只是这个次级精(卵)母细胞产生的生殖细胞异常，而另一个正常分裂的次级精母细胞产生的两个生殖细胞正常。
(5)减数分裂是生物遗传的基础，基因的分离定律和自由组合定律是由于减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合的结果。

1．(2018·全国Ⅲ，4)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　)
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
答案　B
解析　染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A项正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，B项错误；有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代细胞一致；减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半，C项正确；哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上，D项正确。
2．(2017·海南，21)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是(　　)

答案　D
解析　减数第一次分裂结束时形成的细胞中无同源染色体，每条染色体含有2条染色单体，D项正确。
3．(2015·天津，4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是(　　)

答案　B
解析　根据题中信息可知，低温诱导可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A项错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B项正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C项错误；该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D项错误。
4．(经典高考题)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是(　　)
A．细胞中一定不存在同源染色体
B．着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C．染色体DNA一定由母链和子链组成
D．细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案　C
解析　二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，说明其正处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，有丝分裂后期细胞中有同源染色体，A项错误；着丝点分裂，姐妹染色单体分开，一定会导致染色体数目加倍，但该细胞中的DNA数目不变，B项错误；DNA复制是分别以亲代DNA的每一条链为模板合成子代DNA的过程，复制特点是半保留复制，即一条链是原来的母链，另一条链是新合成的子链，减数第一次分裂前的间期和有丝分裂间期，DNA复制形成子代DNA，因此处于减数第二次分裂后期的细胞和有丝分裂后期的细胞中的染色体DNA一定由母链和子链组成，C项正确；处于有丝分裂后期的细胞中，染色体数目是体细胞的2倍，而处于减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞中染色体数目相同，D项错误。
5．(经典高考题)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是(　　)

A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同
C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂
D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
答案　A
解析　图甲为减数第一分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，从而导致基因重组，A项正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，如果该植物细胞中两条性染色体组成不同，则移向细胞两极的染色体组成就会有差异，B项错误；图丙为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，不发生染色体的复制，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，C项错误；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，而同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，D项错误。

一、选择题
1．(2020·琼海高考模拟)下列有关百合(2n＝24)的花粉母细胞减数第一次分裂的叙述，正确的是(　　)
A．染色体未复制就均分到子细胞中
B．同源染色体分离，染色体数目减半
C．着丝点未分裂，姐妹染色单体互换
D．两个子细胞中各含有6对染色体
答案　B
解析　减数第一次分裂前的间期，染色体复制，减数第一次分裂末期，染色体均分到两个子细胞中，A错误；减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，导致染色体数目减半，B正确；减数第一次分裂的前期，着丝点未分裂，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，C错误；由于同源染色体的分离，导致减数第一次分裂形成的两个子细胞染色体数目减半，且无同源染色体，因此形成的两个子细胞中各含有12条染色体，D错误。
2．(2019·河北武邑中学检测)如图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图，据图判断，下列说法正确的是(　　)

A．该时期有6条染色体，6个DNA分子
B．该时期可能为有丝分裂前期细胞图像
C．该时期已完成减数第一次分裂
D．该图可能为次级卵母细胞或第二极体
答案　C
解析　染色体数目＝着丝点数目，图中有3个着丝点，故该细胞有3条染色体，6个DNA分子，A错误；该时期不含同源染色体，且着丝点未分裂，染色体分布散乱，应处于减数第二次分裂前期，可能为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，已完成减数第一次分裂，B、D错误，C正确。
3．(2019·河南八市联考)与果蝇细胞的有丝分裂过程相比，只发生在果蝇精原细胞的减数分裂过程中的变化是(　　)
A．DNA的复制和有关蛋白质的合成
B．染色体数目和染色体组数目同时加倍
C．非同源染色体上的非等位基因自由组合
D．DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失
答案　C
解析　在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，都要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，A不符合题意；在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期，着丝点都是一分为二，导致姐妹染色单体分开成为子染色体，引起染色体数目加倍，染色体组数目也随之加倍，B不符合题意；非同源染色体上的非等位基因的自由组合，只发生在减数第一次分裂的后期，C符合题意；在有丝分裂和减数分裂的过程中，均有可能发生DNA分子中因碱基对的替换、增添和缺失而导致的基因突变，D不符合题意。
4．(2020·山东青岛调研)如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②和④
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
答案　C
解析　图中①③分别为处于有丝分裂后期和中期的细胞，②④分别为处于减Ⅰ中期和减Ⅱ后期的细胞，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是体细胞，C错误；若发生过基因突变或交叉互换，则④减Ⅱ后期细胞分离的两条染色体上可能存在等位基因，D正确。
5．(2019·四川成都石室中学高三入学考)某雄性二倍体动物的一个细胞经过两次连续分裂，将第一次分裂产生的两个细胞记为子一代，把第二次分裂产生的四个细胞记为子二代。下列对这两次连续分裂的叙述，正确的是(　　)
A．若子一代细胞与子二代细胞的染色体数目相同，一定为有丝分裂
B．若子一代细胞与子二代细胞的染色体数目相同，一定为减数分裂
C．若子一代细胞与子二代细胞的核DNA数目相同，一定为有丝分裂
D．若子一代细胞与子二代细胞的核DNA数目相同，一定为减数分裂
答案　C
解析　若子一代细胞与子二代细胞的染色体数目与亲代细胞相同，则一定为有丝分裂，若为亲代细胞的一半，则一定为减数分裂，A、B错误；若子一代细胞与子二代细胞的核DNA数目相同，说明都与亲代细胞相同，则一定为有丝分裂，C正确、D错误。
6．如图为某二倍体动物(体细胞染色体为2n)细胞分裂过程中不同时期每个细胞中核DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是(　　)

A．乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂
B．丙可以表示减数第二次分裂后期，甲只能代表精子或卵细胞
C．基因重组可发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中
D．处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体
答案　B
解析　乙→丙可表示减数第二次分裂后期和末期，戊→丁可表示有丝分裂后期和末期，它们所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色单体分开，染色体数目加倍，A正确；丙可以代表体细胞或减数第二次分裂后期和末期的细胞，甲可以代表精子或卵细胞或第二极体，B错误；戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，基因重组可以发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中，即细胞分裂间期，C正确；丁表示有丝分裂后期和末期，戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，所以处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体，D正确。
7．在观察人体发生减数分裂的细胞时，发现X、Y染色体总是最先分离，分析其原因可能是(　　)
A．X、Y染色体与性别有关
B．X、Y染色体同源区段太少
C．X、Y染色体都很小
D．X、Y染色体不能联会
答案　B
解析　X、Y染色体结构上包含同源区段和非同源区段，减数分裂过程中首先是同源染色体联会，由于X、Y染色体的同源区段最短，所以联会所需时间最短，X、Y染色体最先分离。
8．图1为某一果蝇(2n＝8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图，图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述不正确的是(　　)

A．正常情况下，AB段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B．图2代表的细胞为极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常
C．观察100个图2所示时期的细胞，发现5个出现了图2所示情况，则异常细胞比例为5%
D．图1中AB、EF和IJ段细胞含DNA分子数目相同
答案　D
解析　图1中AB段代表减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂前期、中期、后期和末期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离，染色体组数目减半的原因都是细胞一分为二，A项正确；图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇。图2所示细胞无同源染色体，而且细胞质均等分裂，所以只能是极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常，B项正确；100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞，有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为(10÷200)×100%＝5%，C项正确；AB段细胞中含有16个DNA分子，EF段细胞中含有8个DNA分子，IJ段细胞中含有16个DNA分子，D项错误。
9．(2019·湖北沙市中学一模)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为一定有关的是(　　)
A．人类的XYY综合征和XXY综合征个体的形成
B．线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现小菌落
C．一个精原细胞减数分裂时产生四种比例相同的配子
D．基因型为AAXY的小鼠产生一个不含性染色体的AA型配子
答案　C
解析　人类的XYY综合征和XXY综合征个体的形成有可能是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离造成的，A不符合题意；线粒体DNA突变属于细胞质遗传，和减数分裂同源染色体联会行为无关，B不符合题意；一个精原细胞减数分裂时产生四种比例相同的配子依赖于同源染色体联会时非姐妹染色单体的交叉互换，C符合题意；基因型为AAXY的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子是减数第一次分裂同源染色体未分离及减数第二次分裂姐妹染色单体未分开造成的，D不符合题意。
10．(2019·湖南衡阳高三联考)下图为某二倍体生物减数分裂简图(图中只表示某一对染色体的变化情况)，据图分析下列说法正确的是(　　)

A．图甲中配子①②的产生是因为减数第二次分裂异常
B．图甲中配子③与一个正常配子结合可能产生猫叫综合征患者
C．图乙中A与a、B与b会发生非等位基因的自由组合
D．图乙若表示一个卵原细胞，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB
答案　D
解析　图甲中配子①②内的染色体属于同源染色体，由此可推知配子①②的产生是因为减数第一次分裂异常形成(同源染色体未分离)的，A项错误；猫叫综合征患者是由于第5号染色体短臂缺失所引起的染色体缺失综合征，属于染色体结构变异，而图甲中配子③内缺少一条染色体，属于染色体数目变异，B项错误；图乙中A与a、B与b位于同一对染色体上，所以不能发生非等位基因的自由组合，C项错误；图乙若表示一个卵原细胞，且在四分体时期非姐妹染色单体之间发生交叉互换，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB，D项正确。
二、非选择题
11．有性生殖通过减数分裂与受精作用两个环节，不仅保证了生殖的成功率，还在保持生物遗传的稳定性和多样性方面有相当的优越性。请回答下列问题：
(1)在显微镜下观察减数分裂的固定装片时，判断细胞所处不同分裂时期的依据是__________________________________________________________________________。
(2)在减数分裂形成精子的过程中，精细胞需经过______才能成为精子，该过程中虽然丢弃了大部分细胞质及多数细胞器，但全部的线粒体被保留下来，并集中在尾的基部，其意义是__________________________________________________________________________。
(3)减数分裂过程中，因______________分离使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体又恢复到正常数目，从而维持了生物遗传的稳定性。
(4)请从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传多样性的原因：________________。
答案　(1)细胞中染色体的形态、位置和数目　(2)变形　使精子有充足的能量灵活游动，从而保证受精作用的顺利完成　(3)同源染色体　(4)减数分裂时因非同源染色体自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换形成多样性的配子，受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵
解析　(1)减数分裂过程中，处于不同时期的细胞中染色体的形态、位置和数目不同。(2)在减数分裂形成精子的过程中，精细胞需经过变形才能成为精子。由精细胞变形形成精子的过程中，细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，大部分细胞质和多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体却被保留下来，并集中在尾的基部，使精子有充足的能量灵活游动，从而保证受精作用的顺利完成。(3)减数分裂过程中，由于减数第一次分裂同源染色体分离并进入不同的次级精母细胞，使染色体数目减半。(4)遗传多样性的原因：①从配子形成过程来考虑，a.减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换；b.减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合；②从受精作用来考虑，精卵细胞的随机结合。
12．下图甲、乙分别表示某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中，某时期的染色体基因示意图和配子形成时细胞中染色体数量变化曲线图。请据图回答下列问题：

(1)依据图乙，写出该种生物细胞减数分裂时，DNA数目的变化规律：_____________。
(2)图甲所示细胞名称为__________，该细胞中含同源染色体和等位基因分别为________对；若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别叫做______________________。
(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期的______________________来实现的。
(4)图乙中的横坐标各数字中，____________表示基因b与b的分开时期。
(5)请绘出与图甲的发生相对应时期的非等位基因随非同源染色体自由组合的细胞图像。
答案　(1)6→12→6→3　(2)第一极体　0、0　常染色体和X染色体　(3)同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合　(4)8～9　(5)如图

解析　(1)图乙表示减数分裂过程中染色体的数量变化，据此分析可知，DNA数目的变化规律为6→12→6→3。(2)图甲细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，因此该细胞为第一极体，该细胞内无同源染色体及等位基因。1号和4号染色体由同一条染色体复制而来，若1号染色体表示X染色体，则2号和4号染色体分别为常染色体和X染色体。(3)孟德尔的遗传定律是通过减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合来实现的。(4)姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，即图乙中8～9时期。(5)细胞图像见答案。
13．图甲表示某高等动物细胞(2n＝4)分裂过程中染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)；图乙表示该动物某一器官内的细胞分裂图像。请据图回答下列问题：


(1)由图乙所示的细胞分裂图像可知，该动物的某器官最可能是________。图甲中d、e时期mRNA不能合成的原因是____________________________________________________。
(2)从细胞分裂方式看，图甲可以表示___________分裂，细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是_____________________________________________对应的时期(填字母代号)。
(3)图乙所示的细胞分裂图像，一般是对该实验材料进行_______________________后，制片观察绘制的。
(4)图乙中_________细胞处于图甲中的d段，Ⅱ细胞中的①和②组成一个___________。
答案　(1)睾丸　该时期染色体高度螺旋化，不易解旋、转录　(2)有丝分裂和减数　c　(3)解离、漂洗、染色　(4)Ⅲ、Ⅳ　染色体组
解析　分析图甲：图甲表示细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)，其中a表示G1期；b表示S期；c表示G2期；d表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程、减数第二次分裂前期和中期；e表示有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期。分析图乙：Ⅰ细胞含同源染色体，处于有丝分裂后期；Ⅱ为原始的生殖细胞(精原细胞)；Ⅲ含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；Ⅳ细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂前期。
(1)图乙中Ⅲ细胞细胞质均等分裂，说明该细胞为初级精母细胞，因此该动物的器官最可能是睾丸。图甲中d、e时期处于分裂期，此时细胞核中的DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不易解旋、转录形成mRNA，所以细胞质中mRNA相对含量明显减少。
(2)图甲可以表示有丝分裂和减数分裂；核糖体是翻译的场所，而翻译的直接模板是mRNA，由图可知mRNA含量最高的时期是c时期，因此细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是c时期。
(3)观察细胞有丝分裂的图像，需要对实验材料进行解离、漂洗、染色、制片后才能观察。
(4)图甲中d段复制已经完成，每条染色体上含有2个DNA分子，图乙中Ⅲ、Ⅳ细胞处于图甲中的d段；Ⅱ细胞中的①和②属于非同源染色体，组成一个染色体组。