原创届高三生物人教版通用一轮复习教案 第14讲 减数分裂和受精作用.docx
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原创届高三生物人教版通用一轮复习教案第14讲减数分裂和受精作用
【原创】2018届高三生物（人教版通用）一轮复习教案---第14讲减数分裂和受精作用
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第14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。
一、减数分裂的概念
1．适用范围：
有性生殖的生物。
2．特点：
染色体复制一次，细胞分裂两次。
3．结果：
生殖细胞中染色体数目减半。
[判一判]
1．只有进行有性生殖的生物，才能进行减数分裂（ √ >
2．精原细胞的形成过程为减数分裂（ × >
提示 精原细胞的形成过程为有丝分裂，精子（卵细胞>的形成过程为减数分裂。
3．减数分裂过程中，染色体复制两次，分别在两次分裂的间期进行（ × >
二、精子和卵细胞的形成过程
1．精子形成过程各期的对应特点（连一连>
巧记 细胞分裂方式的判断：
有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。
2．卵细胞的形成与精子形成的区别（判一判>
（1>卵细胞形成中，细胞质都是均等分配的（ × >
（2>卵细胞一经形成，不需要变形（ √ >
（3>一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，而一个精原细胞能形成4个精细胞
（ √ >
三、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。
2．实质：
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
3．结果：
受精卵中染色体数目与体细胞相同，其中一半来自父方（精子>，另一半来自母方（卵细胞>。
[判一判] （1>受精作用过程涉及到细胞膜功能之一——信息传递，并体现膜的结构特点——一定的流动性（ √ >b5E2RGbCAP
（2>受精作用的实质是细胞融合，关键是精子核和卵细胞核的融合（ √ >
（3>受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方（ × >
提示 染色体一半来自父方，一半来自母方；DNA一多半来自母方，因为细胞质中遗传物质全部来自母方，故表现为母系遗传。
p1EanqFDPw
（4>减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持恒定（ √ >
（5>人的精子、卵细胞中只有23个DNA分子，受精卵中只有46个（ × >
提示 精子只含23个DNA，卵细胞大于23个，受精卵中大于46个，还有细胞质线粒体中含DNA。
（6>受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性（ × >
提示 基因重组只发生在减数第一次分裂前期的交叉互换和后期的自由组合中，受精作用未实现基因重组。
考点一 减数分裂过程图像的分析与比较
填充下表，比较减数第一次分裂与减数第二次分裂（以二倍体为例>
工程
减数第一次分裂
减数第二次分裂
分裂前是否复制
复制
不复制
起始细胞名称
初级性母细胞
次级性母细胞
（第一极体>
染色体数
目变化
2N→N（减半>
N→2N→N（不变>
核DNA数
目变化
4N→2N（减半>
2N→N（减半>
染色体主
要行为
复制、联会、四分体（交叉互换>、同源染色体分离、非同源染色体自由组合
着丝点分裂，姐妹染色单体分开
同源染色体
含有（N对>
无
子细胞名称
次级性母细胞
（第一极体>
精细胞、卵细胞
（第二极体>
2．减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化柱形图如下（以二倍体生物的精子形成过程为例>：
（1>减数分裂过程中染色体数目变化
①染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原因是同源染色体分开，平均进入两个子细胞中造成的；减数第二次分裂染色体数的变化为N→2N→N。
DXDiTa9E3d
②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体数都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。
（2>减数分裂过程中染色体/DNA变化规律及原因
1∶1
1∶2
1∶1RTCrpUDGiT
3．绘出减数分裂过程中染色体、同源染色体对数、核DNA、每条染色体上DNA含量变化曲线
答案
4．减数分裂过程中不同时期的图像识别（二倍体生物2N＝4>
5．推断细胞分裂与可遗传变异的关系
（1>基因突变发生于,DNA复制时
（2>基因重组
5PCzVD7HxA
（3>染色体变异发生于,减数分裂和有丝分裂过程中
6．精子和卵细胞种类和数目的计算方法
（1>1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。
（2>1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。
（3>1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。
易错警示 减数分裂过程中的4个易混点
（1>同源染色体和非同源染色体
①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。
jLBHrnAILg
②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。
如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。
xHAQX74J0X
（2>姐妹染色单体和非姐妹染色单体
①姐妹染色单体：
同一着丝点连着的两条染色单体。
如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
②非姐妹染色单体：
不同着丝点连接着的两条染色单体。
如上图中的a和b（b′>、a′和b（b′>等。
（3>联会和四分体
①联会：
是指减数第一次分裂过程中（前期>同源染色体两两配对的现象。
该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。
LDAYtRyKfE
②四分体：
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。
Zzz6ZB2Ltk
（4>对交叉互换的理解要到位
①图示
②时期：
减Ⅰ前期四分体时期。
③范围：
同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。
④交换对象：
等位基因B—b交换。
⑤结果及意义：
导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab（未换的染色单体>和Ab、aB（交换的结果>，产生可遗传变异。
dvzfvkwMI1
1．如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ～Ⅳ>中遗传物质或其载体（①～③>的数量。
判断下列有关图示信息表述的正误：
rqyn14ZNXI
（1>能发生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的变化，期间易发生基因突变（ >
（2>在Ⅱ阶段的细胞内，①的数量始终都只是4（ >
（3>在Ⅳ阶段的细胞内，可能发生基因重组（ >
（4>在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内，都可能含有两条Y染色体（ >
（5>Ⅱ代表初级精母细胞（ >
（6>②代表染色体（ >
（7>Ⅰ～Ⅳ中③的数量变化是1∶2∶2∶4（ >
答案 （1>× （2>√ （3>√ （4>× （5>× （6>× （7>√
解读 细胞分裂过程中的遗传物质及载体指的是DNA、染色体和染色单体，由图可知，②在Ⅰ、Ⅲ阶段为0，应为染色单体，所以（6>错；①③始终存在，应为染色体和DNA，Ⅳ阶段中②（染色单体>出现且与③的数量相等（16>，则③为DNA，因此，①为染色体。
由于有丝分裂过程中，染色单体只会在有丝分裂前期和中期存在，且对果蝇而言，有染色单体存在的时期，其染色单体数应为16，而图中Ⅱ阶段中染色单体数为8，这一现象只有减数第二次分裂过程中才会出现，因此，可以确定该阶段为减数第二次分裂，结合题干中提示为雄果蝇细胞的分裂可以确定该阶段的细胞为次级精母细胞；结合雄果蝇减数分裂各时期细胞的染色体、染色单体和DNA数可以确定Ⅳ阶段细胞（染色体、染色单体和DNA数为8、16和16>为初级精母细胞、Ⅲ阶段细胞（染色体、染色单体和DNA数为8、0和8>为精原细胞、Ⅰ阶段细胞（染色体和DNA数均为4>为精细胞。
可据此确定，图示中细胞减数分裂的顺序为“Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅰ”。
在此基础上，可对各个选项进行判断。
（1>中，“Ⅰ→Ⅱ”的顺序有误且易于发生基因突变的阶段仅为Ⅲ→Ⅳ（不包括Ⅰ→Ⅱ>；（2>中，Ⅱ阶段的细胞染色体数目为4，而DNA和染色单体数目均为8，则可表示减Ⅱ前期和中期，此阶段时染色体数目不变化的只能是4；（3>中，Ⅳ阶段为减数第一次分裂，前期可因非姐妹染色单体的交叉互换而发生基因重组、后期可因非同源染色体的自由组合而发生基因重组；（4>中，在Ⅳ阶段，细胞内只会有一条Y染色体；③在图中Ⅰ～Ⅳ阶段时数量分别为4、8、8、16，所以比例为1∶2∶2∶4，则（7>对。
EmxvxOtOco
2．图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。
请据图回答：
SixE2yXPq5
（1>图1中BC段形成的原因是____________，DE段形成的原因是______________。
6ewMyirQFL
（2>图2中________细胞处于图1中的CD段。
（3>图2中具有同源染色体的是____________细胞，乙细胞中的①和②组成____________________________，①和④是______________________________，甲细胞中有__________个染色体组。
kavU42VRUs
（4>图2中丙细胞含有____________条染色单体，该细胞处于____________________期。
y6v3ALoS89
（5>图2中丁细胞的名称为____________________，如果丁细胞中的M为X染色体，则N一定是____________。
若M的姐妹染色单体上出现等位基因，其原因是发生了________________________________________________________________________M2ub6vSTnP
________________________________________________________________________。
0YujCfmUCw
答案 （1>DNA复制 着丝点分裂 （2>丙、丁 （3>甲、乙、丙 一个染色体组 一对同源染色体 4 （4>8 减数第一次分裂后 （5>次级精母细胞 常染色体 同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换（基因重组>或基因突变eUts8ZQVRd
解读 （1>图1中的BC段因DNA的复制，使染色体和核DNA数量比由1变为1/2，DE段因着丝点的断裂，使染色体和核DNA的数量比由1/2变为1。
（2>图1中的CD段表示一条染色体上有2个DNA分子，故与图2的丙、丁对应。
（3>分析图2可知：
图甲细胞处于有丝分裂的后期，图乙为精原细胞，图丙为初级精母细胞减数第一次分裂后期，图丁为次级精母细胞，所以含有同源染色体的是甲、乙和丙；乙细胞中的①和②为一组非同源染色体，是一个染色体组，①和④形态大小相同，但来源不同，为一对同源染色体，甲细胞内每一形态的染色体有4条，故有4个染色体组。
（4>图丙同源染色体分离，处于减数第一次分裂的后期。
（5>若姐妹染色单体上有等位基因，可能是由基因突变或四分体时期的非姐妹染色单体交叉互换引起的。
sQsAEJkW5T
姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析
一定基因突变
一定交叉互换
两种可能
①体细胞——有丝分裂（例：
根尖分生区细胞出现上述情况>
②作用时期——间期
③亲代基因型AA若出现上述情况
①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种，例：
绝大多数白色，只在头上带一小段黑色
②作用时期——减Ⅰ前期
无前面任何提示，可两种情况同时考虑
考点二 比较减数分裂与有丝分裂
1．填充下表，比较减数分裂与有丝分裂的过程
比较工程
减数分裂
有丝分裂
发生部位
卵巢、睾丸（精巢>
各组织器官
分裂次数
连续分裂两次
一次
子细胞名称
生殖细胞
体细胞
染色体复制
次数和时期
1次；减数第一次
分裂前的间期
1次；间期
子细胞染色体
数目变化
减半，发生在减数
第一次分裂完成时
不变
联会、四分体
出现
不出现
非姐妹染色单
体交叉互换
有
无
同源染色体分离
有；发生在减数
第一次分裂后期
无
着丝点分裂
减数第二次
分裂后期
后期
子细胞间的基因组成
不一定相同
相同
2．比较与判断染色体、DNA的变化模型
（1>建立染色体与DNA变化的数学模型
答案
（2>染色体、DNA变化模型的判断技巧
3．减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别
（1>三个前期图的判断
判断步骤：
结果：
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：
结果：
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>三个后期图的判断
判断步骤：
结果：
A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。
易错警示 与细胞分裂图像有关的4个易错点
（1>只有正确地识别同源染色体，才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。
（2>该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。
（3>多倍体（如四倍体>减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。
（4>二倍体的单倍体（如玉M的单倍体>体细胞进行有丝分裂，子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂，如下图：
GMsIasNXkA
3．甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图像，乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。
根据此曲线和图示回答下列问题：
TIrRGchYzg
（1>甲图中的A、B分别处于什么分裂什么时期？
A：
________________________，B：
________________________。
7EqZcWLZNX
（2>乙图中8处发生的生理过程叫______________。
（3>乙图细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，不含同源染色体的区间是________。
lzq7IGf02E
（4>若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为________条。
（5>同源染色体的分离发生在区间________。
（6>时期6与11的共同点是__________________________________________________zvpgeqJ1hk
________________________________________________________________________。
NrpoJac3v1
（7>甲图中B细胞对应乙图中的区间是________________，形成的子细胞是________
________________________________________________________________________。
1nowfTG4KI
答案 （1>有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 （2>受精作用 （3>1～6 5～8 （4>20 （5>3～4 （6>着丝点分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍 （7>3～4 极体和次级卵母细胞fjnFLDa5Zo
解读 （1>甲图中的A姐妹染色单体分开，同侧存在同源染色体，属于有丝分裂后期。
B表示四分体分开，是减数第一次分裂后期。
（2>乙图中曲线A表示DNA相对含量，曲线B表示染色体的相对含量。
8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍，说明进行了受精作用。
（3>减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体，即区间1～6和9～11存在染色单体，不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中。
（4>根据曲线可知4～5时期染色体数目为20条。
（5>同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即区间3～4。
（6>6和11的共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍，都存在姐妹染色单体分开的情况。
（7>甲图中的B是减数第一次分裂后期，染色体将要减半。
因为是雌性动物，所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞。
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4．下列各图是依据细胞增殖过程中核DNA、染色体和染色单体等的变化而作的图像和曲线图。
请据图回答下列问题：
HbmVN777sL
（1>图一中细胞有丝分裂的先后顺序是______________。
（2>图二中表示有丝分裂过程中染色体数目变化、减数分裂过程中染色体数目变化和核DNA分子数变化的图分别是________________。
V7l4jRB8Hs
答案 （1>D→B→A→F （2>④③②
解读 （1>图一中的有丝分裂图像为A、B、D、F，减数分裂图像为C、E，按照有丝分裂过程中染色体复制、着丝点排列在赤道板上、着丝点分裂、子染色体移向细胞两极等特征，可以确定有丝分裂图像的先后顺序为D→B→A→F。
（2>有丝分裂过程中染色体数目只在分裂后期暂时加倍，其余时期数目不变，如图二中的④；减数分裂过程中染色体在减数第一次分裂后减半，在减数第二次分裂后期暂时加倍，然后又恢复到原来数目，如图二中的③；减数分裂过程中的核DNA复制一次，发生两次减半，如图二中的②。
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1．分裂图像的辨析
（1>对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法（以二倍体生物为例>：
（2>各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。
染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。
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2．根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧
（1>看“染色体峰值”。
染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。
（2>看“DNA复制和分裂次数”。
斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。
因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。
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（3>看“结果”。
分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。
实验十一 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
ORjBnOwcEd
2．实验流程
（1>装片制作（同有丝分裂装片制作过程>
解离→漂洗→染色→制片。
（2>显微观察
易错警示 观察蝗虫减数分裂实验的2个注意点：
（1>实验材料的选取：
宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：
①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。
②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，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，才继续完成减Ⅱ分裂。
（2>精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
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5．（2009·山东高考改编>人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。
根据以下信息回答问题：
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小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。
请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：
小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿染液，解离固定液。
（1>取材：
用__________作实验材料。
（2>制片：
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_________________________________。
uEh0U1Yfmh
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___________________________________________________________。
IAg9qLsgBX
答案 （1>（小鼠>睾丸 （2>①解离固定液 ②醋酸洋红染液 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WwghWvVhPE
解读 观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取（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。
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1．实验成功的关键——正确选用实验材料
如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。
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2．明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点
（1>临时装片制作应特别注意的几个关键环节
①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
BkeGuInkxI
②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红（染>液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。
（2>确定中期细胞的类型：
睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。
因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：
减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。
PgdO0sRlMo
案例投影
序号
错因分析
正确答案
①
画蛇添足，图1显示的是每条染色体上DNA含量的变化
DNA复制
②
答案不完整，忽视了减数分裂过程的变化
有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
③
表述不准确
全部染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
④
没有弄清图乙与图丙的关系
B
⑤
答案不全面
次级卵母细胞或极体
⑥
考虑问题不全面
发生了基因突变或交叉互换
题组一 减数分裂的过程
1．判断正误
（1>人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条（2018·江苏，21A>（ >
（2>人类的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223（2018·江苏，21D>
（ >
（3>果蝇的精细胞一定存在Y染色体（2008·上海，8B改编>（ >
答案 （1>√ （2>× （3>×
2．（2018·江苏卷，11>如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂
的示意图。
相关判断错误的是（ >
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生
C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组
答案 A
解读 此细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂，故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体，A项错误；因亲代基因型为AABb，无a基因，故细胞中染色体上的a基因只能是基因突变产生的，B项正确；此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型，若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型，C项正确；图示细胞含一个染色体组，故该动物体细胞中含两
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