高考生物一轮复习第四单元第13课减数分裂和受精作用课件

第13课减数分裂和受精作用第四单元细胞的生命历程·学业质量水平要求·1.利用模型与建模的方法分析减数分裂和受精作用的过程，形成生命的结构与功能观。2.运用比较法分析减数分裂和有丝分裂的区别与联系。3.运用构建数学模型的方法分析减数分裂和受精作用过程中染色体、DNA数目变化的曲线。考点一减数分裂和受精作用1．减数分裂(1)概念有性成熟生殖分裂两次一半(2)过程(以精细胞的形成为例)①细胞名称变化染色体复制精细胞②减数分裂模型及各时期的主要变化联会四分体非姐妹同源非同源着丝粒着丝粒(3)卵细胞形成过程初级卵母细胞次级卵母细胞极体卵细胞(4)哺乳动物的精子和卵细胞形成的异同比较精子卵细胞场所______卵巢是否均等分裂______分裂极体______分裂，初级卵母细胞和次级卵母细胞________分裂是否变形______不变形结果一个精原细胞↓___个精子一个卵原细胞↓___个卵细胞、___个极体睾丸均等均等不均等变形4132.配子中染色体组合的多样性(1)自由组合(2)互换减数分裂Ⅰ后期非同源减数分裂Ⅰ前期同源非姐妹染色单体3．受精作用4．减数分裂和受精作用的意义减数分裂和受精作用保证了每种生物________________________，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。前后代染色体数目的恒定受精卵细胞核细胞核染色体染色体精子卵细胞1．减数分裂Ⅰ中，着丝粒分裂导致染色体数目加倍。

(

)2．减数分裂Ⅱ后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体。

(

)3．减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体。

(

)4．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ。

(

)5．同源染色体携带的遗传信息一定相同。

(

)6．互换发生在减数分裂Ⅰ前期的同源染色体的姐妹染色单体之间。

(

)××××√√1．(必修2P22图2-5)卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是________________________________________________________________。2．(必修2P23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，采取这样的措施的原因是___________________________________________________________________________________。保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中物质的需要水的比热容较大，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考向1|

减数分裂过程及相关图像1．(2023·天津卷)图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是(

)

A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B．乙中染色体组是丙中两倍C．乙中同源染色体对数是丙中两倍D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的√B

解析：甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色体移向两极，为减数分裂Ⅱ后期，A错误；乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体组数的2倍，B正确；丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；丙是从平行于赤道板方向观察的，D错误。2．(2024·吉林、黑龙江1月适应性测试)下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√D

解析：题图细胞中有3条染色体，且形态、大小互不相同，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卵细胞或极体，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四分体时期非姐妹染色体的互换产生等位基因，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。根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型(以二倍体生物2n＝4为例)考向2|

数学模型分析减数分裂过程3．(2024·广东茂名模拟)甲、乙、丙图表示某二倍体动物不同细胞分裂时期的图像，丁图表示细胞分裂不同时期每条染色体中DNA含量的变化曲线，下列说法正确的是(

)

A．甲、乙、丙图细胞中染色体组数量分别为4、2、2B．雄性激素能促进乙图细胞的分裂C．乙图对应丁图中BC段，丙图对应丁图中DE段D．该生物的性腺不能作为观察细胞减数分裂的理想材料√D

解析：甲图处于有丝分裂后期，具有4个染色体组；乙图处于减数分裂Ⅰ后期，具有2个染色体组；丙图处于减数分裂Ⅱ中期，具有1个染色体组，A错误。乙图为减数分裂Ⅰ后期图像，细胞质不均等分裂，故此细胞为初级卵母细胞，此过程需要雌激素的调节作用，B错误。乙图和丙图中每条染色体上都有两个DNA，因此均对应丁图中BC段，C错误。由乙图减数分裂Ⅰ后期该细胞不均等分裂，可推知该生物为雌性个体，精巢比卵巢更适合作为观察细胞减数分裂的实验材料，因此该生物的性腺不能作为观察细胞减数分裂的理想材料，D正确。4．(2023·浙江1月选考)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是(

)

A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同√D

解析：题图甲表示次级精母细胞的前期和中期，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；题图乙表示减数分裂Ⅱ后期，该时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；题图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶1，无染色单体，C错误；因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，则会产生AXD、aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。减数分裂过程中的相关柱形图与曲线图(以精细胞形成为例)(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)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ末期，是同源染色体分离，平均进入两个子细胞造成的，减数分裂Ⅱ时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。(3)减数分裂Ⅱ后期染色体数、核DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。考向3|

减数分裂与遗传变异的关系5．(2023·山东卷)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是(

)

A．卵细胞基因组成最多有5种可能B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或eeC．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能√C

解析：正常情况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、__(表示没有相应的基因)，若减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可能是Ee，则卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞为Ee，则减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__，第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和__，B错误；若卵细胞为E，且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的第二极体为E，另外两个极体为e和e或ee和__，C正确；若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，若不发生交换，则第一极体为EE，若发生交换，则第一极体为Ee，故第一极体有Ee和EE两种可能，D错误。6．(2022·山东卷)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；12C．4；7 D．5；9√A

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进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为Aa和不含A、a的两种精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的两种精子。(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个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa和不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因组成为AA、aa和不含A、a的三种精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因组成为A和a的两种精子。综上所述，精子的基因组成有AA、aa、Aa、A、a和O(不含A、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，受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。(1)减数分裂与基因突变在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传给下一代，如图所示。(2)减数分裂与基因重组①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。

②同源染色体的非姐妹染色单体互换导致基因重组。

(3)减数分裂与染色体变异如果减数分裂Ⅰ异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数分裂Ⅱ中的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：(4)性染色体异常个体产生的原因①“XXY”个体成因

②“XYY”个体成因：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染色体共同进入同一精细胞。情况a卵细胞X＋精子XY情况b卵细胞XX＋精子Y考向4|

减数分裂与配子的多样性7．(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是(

)√A

解析：A项细胞着丝粒分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞，A正确；B项细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于减数分裂Ⅰ后期，此时应发生同源染色体分离，与题图中a和B、A和b分离不符，B错误；C项细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质应不均等分裂，与题图不符，C错误；D项细胞着丝粒分裂，且细胞每一极都含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂中不可能产生，D错误。8．某二倍体高等动物的一个卵原细胞中，两对等位基因位于一对同源染色体上(如下图)。若在减数分裂过程中，这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次交换(不考虑发生突变)，形成的次级卵母细胞分裂得到一个基因型为mn的卵细胞和一个极体，则该极体的基因型不可能是(

)

A．MN B．MnC．mN D．mn√A

解析：由题图可知，该两对等位基因发生连锁，正常情况下可产生MN和mn的配子。若这对染色体的非姐妹染色单体发生交换的位点为N，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmNn，则该极体基因型为mN；若发生交换的位点为M，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为Mmnn，则该极体基因型为Mn；若发生交换的位点不是M和N，则产生基因型为mn的卵细胞的次级卵母细胞基因型为mmnn，则该极体的基因型为mn，A符合题意。巧判配子的来源考向5|

受精作用9．(2021·湖北卷)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

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)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．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合√A

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，A错误，B正确；由题干信息“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；由题意可知，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。10．澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎；发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如下图所示，图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法错误的是(

)

A．图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子已完成减数分裂ⅡB．该卵子与2个精子受精，表明透明带反应未能阻止多精入卵C．这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不相同D．若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C可能含2个父系染色体组√A

解析：图1中2个精子进入同一个卵细胞，是异常受精过程，发生在卵细胞的减数分裂Ⅱ后期，此时卵子还没完成减数分裂，A错误；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，B正确；该姐弟来源于母亲的染色体由复制而来是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，一个精子中含有X染色体，另一个精子中含有Y染色体，因此染色体组成不同，C正确；若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含2个父系染色体组，D正确。考点二(探究•实践)观察细胞的减数分裂1．目的要求通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的______、______和______，加深对减数分裂过程的理解。形态位置数目2．方法步骤初级精母次级精母中期后期中期后期观察结果1．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。

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)2．用桃花的雌蕊比用桃花的雄蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象。

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)3．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象。

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)4．观察动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞，只能看到减数分裂这一种细胞分裂的方式。

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)5．实验中能观察到一个细胞减数分裂的连续过程。

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)√××××(必修2P24材料用具)植物的花药、子房，动物的精巢、卵巢，适合选作观察减数分裂实验材料的是________________________，原因是___________________________________________________；通常不选哺乳动物的卵巢做实验材料，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。植物的花药、动物的精巢雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数量哺乳动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的是初级卵母细胞(如犬、马)或次级卵母细胞(如猪、羊)，受精后才能继续完成减数分裂Ⅱ1．(2024·北京模拟)某同学制作某二倍体植物(2n＝24)花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是

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)

A．甲中细胞有24条染色体，48个核DNA分子B．乙中细胞有12个四分体，可交换染色体片段C．丙中每个细胞染色体数是体细胞的一半D．丁中细胞着丝粒已分开，有两个染色体组√D

解析：该植物体细胞中含有24条染色体，甲表示减数分裂Ⅰ中期，细胞中有24条染色体，每条染色体有2条染色单体，故含有48个核DNA分子，A正确；乙表示减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会，此时细胞中有12个四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交换，B正确；丙表示减数分裂Ⅰ完成，此时染色体数目减半，每个细胞染色体数是体细胞的一半，C正确；丁表示减数分裂Ⅰ后期，此时着丝粒未分开，D错误。2．下图是水稻(2n＝24)减数分裂过程的显微图像。相关叙述错误的是(

)

A．取水稻花药制成临时装片，能观察到上图细胞B．细胞分裂先后顺序应是丁→甲→乙→丙C．图乙每个细胞中含1个染色体组和12个核DNAD．图丙可发生减数分裂过程中的基因重组√B

解析：水稻的花药中含有小孢子母细胞，可以经过减数分裂形成精子，所以该实验可以取水稻花药制成临时装片，能观察到题图细胞，A正确；图中甲是减数分裂Ⅱ后期，乙是减数分裂Ⅱ末期，丙是减数分裂Ⅰ后期，丁是减数分裂Ⅰ中期，所以细胞分裂的先后顺序是丁→丙→甲→乙，B错误；水稻有24条染色体，2个染色体组，图乙已经完成了减数分裂，染色体数目减半，所以含1个染色体组和12个核DNA，C正确；图丙是减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以能够发生基因重组，D正确。减数分裂实验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。(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，细胞在解离过程中已被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程。要看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。考点三减数分裂与有丝分裂考向1|

减数分裂与有丝分裂的细胞图像分析1．(2023·浙江6月选考改编)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是(

)A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异B

解析：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐地排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数分裂Ⅱ的后期，A正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，B错误；甲细胞有丝分裂可产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。√2．(2021·天津卷)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂，下列哪种情况不可能出现(

)

A

B

C

D√D

解析：若该细胞进行正常的有丝分裂，则后期会出现选项A所示的情况；选项B、C为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况；正常分裂时，形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离，选项D所示为减数分裂Ⅱ后期，该情况不可能出现，D符合题意。辨析减数分裂与有丝分裂图像(1)一看染色体行为判断细胞分裂时期①前期：染色体散乱分布在细胞中。②中期：着丝粒或四分体排列在赤道板上。③后期：染色体移向细胞两极。(2)二看同源染色体辨析细胞分裂方式①前期

②中期

③后期

考向2|

数学模型法分析减数分裂与有丝分裂过程中的物质变化规律3．某同学对某动物精巢切片进行显微观察，绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体)；图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列相关叙述错误的是(

)

A．图1中细胞甲是次级精母细胞，可处于图2中类型d的细胞所处的时期B．图1中的细胞乙和丙可处于图2中类型b的细胞所处的时期C．图2中类型c的细胞中含2个染色体组和n对同源染色体D．着丝粒分裂不仅能导致图2中b转变为a，还能使d转变为c√C

解析：图1中细胞甲处于减数分裂Ⅱ中期，表示次级精母细胞，可处于图2中类型d的细胞所处的时期，A正确；图1中的细胞乙和丙分别处于减数分裂Ⅰ前期和有丝分裂中期，细胞中染色体数与核DNA数的比例为1∶2，可处于图2中类型b的细胞所处的时期，B正确；图2中类型c的细胞若表示减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞，则其中含有2个染色体组，但不含同源染色体，C错误；着丝粒分裂不仅能发生在有丝分裂后期导致图2中b转变为a，还能发生在减数分裂Ⅱ后期使d转变为c，D正确。4．(2024·广东惠州一模)基因型为AaXY的小鼠(体细胞染色体数为2N)在减数分裂过程中的某些特定时期，染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的数量关系如图所示。下列叙述正确的是(

)

A．图甲所示细胞中可能同时存在两条X染色体和两条Y染色体B．图甲所示细胞中一条染色上不可能同时存在等位基因A与aC．图乙所示细胞中可能发生染色体解旋变成染色质的过程D．图乙所示细胞中不可能同时存在两条